超寬帶通信的媒體接入控制的制作方法
【專利說明】超寬帶通信的媒體接入控制
[0001]分案串請的相關(guān)信息
[0002]本申請是申請?zhí)枮镻CT/US2007/067025、申請日為2007年4月20日、優(yōu)先權(quán)日為2006年4月20日、發(fā)明名稱為“超寬帶通信的媒體接入控制”的PCT申請進(jìn)入國家階段后申請?zhí)枮?00780013800.5的中國發(fā)明專利申請的分案申請。
[0003]枏據(jù)35 U.S.C.§ 119主張優(yōu)先權(quán)
[0004]本申請案主張2006年4月20日申請的第60/794，030號(hào)美國臨時(shí)專利申請案以及2006年4月28日申請的第60/795，980號(hào)美國臨時(shí)專利申請案的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)。所述臨時(shí)專利申請案的每一者均轉(zhuǎn)讓給本受讓人，且所述臨時(shí)專利申請案的每一者的揭不內(nèi)容在此以引用的方式并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0005]本申請案大體上涉及通信，且更特定來說，涉及超寬帶通信的媒體接入控制。
【背景技術(shù)】
[0006]在無線通信系統(tǒng)中，多個(gè)無線裝置可經(jīng)由具有在給定無線電頻帶內(nèi)的頻率的信號(hào)而相互通信。此處，可制作規(guī)定以防止來自一個(gè)裝置的傳輸干擾來自另一裝置的傳輸。舉例來說，某些系統(tǒng)使用媒體接入控制，其每次僅允許一個(gè)裝置使用給定媒體(例如無線電頻帶)。一種實(shí)現(xiàn)此目的的方法是使得每一裝置能夠檢查所述媒體以確定另一裝置當(dāng)前是否正在所述媒體上傳輸。如果所述媒體處于使用狀態(tài)，則所述裝置將延遲傳輸直到所述媒體處于非使用狀態(tài)的稍后時(shí)間?；蛘?，某些系統(tǒng)使用例如擴(kuò)頻的信令技術(shù)，其修改經(jīng)傳輸?shù)男盘?hào)以減少來自一個(gè)裝置的傳輸干擾另一裝置在相同頻帶內(nèi)的同時(shí)傳輸?shù)目赡苄浴?br>[0007]例如這些的技術(shù)可用于多種無線通信系統(tǒng)中。所述無線通信系統(tǒng)的一實(shí)例是超寬帶系統(tǒng)。超寬帶技術(shù)可用于(例如)個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(“PAN”)或身體區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(“BAN”)應(yīng)用中。
[0008]至少一接入方案已被提議用于超寬帶系統(tǒng)中。舉例來說，IEEE 802.15.4a提議信道接入方案用于在基于超寬帶的無線PAN中實(shí)現(xiàn)低工作循環(huán)。所述提議規(guī)定了由中心個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器界定的超幀結(jié)構(gòu)的使用。所述超幀結(jié)構(gòu)以信標(biāo)開始且含有分時(shí)隙爭用接入周期(“CAP”)和分時(shí)隙無爭用周期(“CFP”)。對于CAP來說，假定使用隨機(jī)信道接入方案，例如阿羅哈(Aloha)或載波感測多址(“CSMA”)。PAN協(xié)調(diào)器指派CFP時(shí)隙。每一時(shí)隙中的數(shù)據(jù)幀以報(bào)頭序列開始以使接收器實(shí)現(xiàn)信道獲取。超幀的額外不活動(dòng)部分可進(jìn)一步減少工作循環(huán)。
[0009]某些無線PAN或BAN應(yīng)用的接入方案可能需要支持多種具有顯著不同要求的裝置。舉例來說，對于某些裝置來說，消耗盡可能少的功率是重要的。此外，網(wǎng)絡(luò)中的給定裝置或網(wǎng)絡(luò)中的不同裝置可支持較寬范圍的數(shù)據(jù)速率。因此，所述接入方案可能需要提供相對穩(wěn)健而又靈活的功能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本揭示案的選定方面的概述如下。為方便起見，本揭示案的這些和其它方面在本文中可簡單地稱為“一方面”或“方面”。
[0011]在某些方面中，提供用于超寬帶通信的媒體接入控制。此處，可經(jīng)由使用超寬帶脈沖的一個(gè)或一個(gè)以上信道而獲得對通信媒體的接入。舉例來說，用于給定信道的脈沖可具有相對短的持續(xù)時(shí)間且以相對低的工作循環(huán)產(chǎn)生。在某些方面中，媒體接入控制可使用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞桨浮ぶ贩桨?、信道化方案和媒體接入控制狀態(tài)中的一者或一者以上。
[0012]在某些方面中，媒體接入控制支持對等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。舉例來說，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或一個(gè)以上信道通信的每一裝置可使用相同或大體上等效的媒體接入控制功能性。此外，在不使用協(xié)調(diào)器、中心控制器或某一其它類似組件或功能性或不與其合作的情況下，任何組對等裝置可設(shè)置一個(gè)或一個(gè)以上信道且經(jīng)由其通信。在某些方面中，可使用信道化方案來消除或減少由對等裝置建立的并發(fā)操作信道之間的干擾。
[0013]在某些方面中，媒體接入控制使用經(jīng)精簡的尋址方案。舉例來說，一組裝置(例如對等)可合作以結(jié)合在信道發(fā)送上的信息而使用較短網(wǎng)絡(luò)地址或不使用網(wǎng)絡(luò)地址。在某些方面中，可在信道上發(fā)送較短源網(wǎng)絡(luò)地址(例如，基于傳輸器的地址)。在某些方面中，可在信道上發(fā)送較短目的地網(wǎng)絡(luò)地址(例如，基于接收器的地址)。在某些方面中，信道化方案可唯一地界定信道，借此消除(例如對于特定類型的業(yè)務(wù)來說)對源地址、目的地地址或源地址與目的地地址的需要。在某些方面中，在連續(xù)地或相對連續(xù)地傳輸數(shù)據(jù)的串流信道中可不使用源地址、目的地網(wǎng)絡(luò)地址或源地址與目的地地址。
[0014]在某些方面中，可通過使用分脈沖多址信道化方案來建立并發(fā)超寬帶信道。舉例來說，可通過控制信道的脈沖的定時(shí)或定序來界定正交或偽正交信道。在某些方面中，可根據(jù)一個(gè)或一個(gè)以上參數(shù)來界定信道，例如脈沖重復(fù)頻率、脈沖偏移、跳時(shí)序列或擴(kuò)展偽隨機(jī)噪聲序列參數(shù)。此外，可基于與所述信道有關(guān)的一個(gè)或一個(gè)以上唯一參數(shù)來導(dǎo)出所述參數(shù)中的一者或一者以上，所述唯一參數(shù)例如為建立信道的裝置的地址、信道數(shù)目、序列號(hào)或安全密鑰。在某些方面中，可為給定信道界定時(shí)隙結(jié)構(gòu)、邏輯信道、包信道或串流信道中的一者或一者以上。
[0015]在某些方面中，界定多個(gè)媒體接入控制狀態(tài)，借此每一狀態(tài)可與不同信道參數(shù)狀態(tài)信息、不同工作循環(huán)、不同同步狀態(tài)或這些參數(shù)的某一組合相關(guān)聯(lián)。舉例來說，在某些狀態(tài)中，給定裝置可維持與給定信道有關(guān)的信息(例如使用所述信道的另一裝置的裝置地址)，而在其它狀態(tài)中，所述裝置可或多或少維持與信道有關(guān)的信息。在某些狀態(tài)中，可比在其它狀態(tài)中更頻繁地傳輸且接收數(shù)據(jù)。在某些狀態(tài)中，可使信道上的裝置同步，而在其它狀態(tài)中，不可使所述裝置同步。此類基于狀態(tài)的媒體接入控制方案可有利地在低功率消耗與支持多種類型的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)速率和等待時(shí)間要求的能力之間提供所要的折衷。
[0016]在某些方面中，基于狀態(tài)的媒體接入控制使用待機(jī)狀態(tài)和活動(dòng)狀態(tài)。舉例來說，在所述待機(jī)狀態(tài)中，不可發(fā)生活動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸。而是，所述裝置可視情況而僅執(zhí)行有限信令以啟用向所述活動(dòng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。因此，此狀態(tài)可為具有低工作循環(huán)的狀態(tài)和/或具有低同步或不具有同步的狀態(tài)。在所述活動(dòng)狀態(tài)中，接收器可預(yù)期數(shù)據(jù)傳輸。因此，所述接收器可對數(shù)據(jù)進(jìn)行連續(xù)地或規(guī)則地掃描。此狀態(tài)可為具有較高工作循環(huán)的狀態(tài)和/或同步狀態(tài)。
【附圖說明】
[0017]當(dāng)相對于以下詳細(xì)描述、所附權(quán)利要求書、附圖來考慮時(shí)，將更全面地理解本揭示案的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。
[0018]圖1為使用用于并發(fā)超寬帶信道的媒體接入控制的通信系統(tǒng)的若干示例方面的簡化方框圖；
[0019]圖2為可經(jīng)執(zhí)行以提供用于并發(fā)超寬帶信道的媒體接入控制的操作的若干示例方面的流程圖；
[0020]圖3為包括若干無線裝置的通信系統(tǒng)的若干示例方面的簡化方框圖；
[0021]圖4為可經(jīng)執(zhí)行以建立一個(gè)或一個(gè)以上超寬帶信道且經(jīng)由其通信的操作的若干示例方面的流程圖；
[0022]圖5 (包括圖5A、5B和5C)描繪脈沖信令的若干簡化實(shí)例；
[0023]圖6為可經(jīng)執(zhí)行以界定信道的操作的若干示例方面的流程圖；
[0024]圖7為可經(jīng)執(zhí)行以界定用于信道的尋址方案的操作的若干示例方面的流程圖；
[0025]圖8為說明邏輯信道方案的一實(shí)例的簡圖；
[0026]圖9為說明用于媒體接入控制的狀態(tài)圖的一實(shí)例的簡圖；
[0027]圖10為使用脈沖信令的傳輸器的若干示例方面的簡化方框圖；
[0028]圖11為使用脈沖信令的接收器的若干示例方面的簡化方框圖；
[0029]圖12為可經(jīng)執(zhí)行以建立一個(gè)或一個(gè)以上使用分脈沖多址方案的信道且經(jīng)由其通信的操作的若干示例方面的流程圖；
[0030]圖13為適于支持并發(fā)超寬帶信道的設(shè)備的若干示例方面的簡化方框圖；以及
[0031]圖14為適于支持并發(fā)超寬帶信道的設(shè)備的若干示例方面的簡化方框圖。
[0032]根據(jù)一般實(shí)踐，所述圖式中所說明的各種特征可不按比例繪制。因此，為清楚起見，可任意地放大或縮小各種特征的尺寸。此外，為清楚起見，可簡化所述圖式中的某些圖式。因此，所述圖式可能并未描繪給定設(shè)備或方法的所有組件。最后，在全部說明書和圖式中，可使用相同參考數(shù)字來表示相同特征。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下文描述本揭示案的各種方面。應(yīng)了解，本文的教示可體現(xiàn)為多種形式且本文所揭示的任何特定結(jié)構(gòu)、功能或其兩者僅為代表性的?；诒疚牡慕淌?，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，本文所揭示的方面可獨(dú)立于任何其它方面而實(shí)施，且可以各種方式組合所述方面中的兩者或兩者以上。舉例來說，可使用任何數(shù)目的本文所陳述的方面來實(shí)施一設(shè)備或?qū)嵺`一方法。此外，除了或不同于本文所陳述的方面的一者或一者以上，也可使用其它結(jié)構(gòu)、功能性或結(jié)構(gòu)與功能性來實(shí)施所述設(shè)備或?qū)嵺`所述方法。作為某些上述概念的一實(shí)例，在某些方面中，可基于脈沖重復(fù)頻率來建立并發(fā)信道。在某些方面中，可基于跳時(shí)序列來建立并發(fā)信道。在某些方面中，可基于脈沖重復(fù)頻率和跳時(shí)序列來建立并發(fā)信道。
[0034]在某些方面中，媒體接入控制方案使得兩個(gè)或兩個(gè)以上裝置在共同通信媒體上通信。舉例來說，可將基于超寬帶的無線PAN或BAN的頻譜劃分為時(shí)空中的信道。這些信道可經(jīng)界定(例如)以容納不同類型的數(shù)據(jù)、不同數(shù)據(jù)速率、不同服務(wù)質(zhì)量或某一其它標(biāo)準(zhǔn)。在此類信道化方案中，可使用多種技術(shù)來設(shè)置所述信道且利用所述信道。
[0035]圖1說明系統(tǒng)100的示例方面，其中通信裝置102和104適于建立一個(gè)或一個(gè)以上相互通信的通信信道106。為減少圖1的復(fù)雜性，僅展示一對裝置。然而，應(yīng)了解，系統(tǒng)100可包括若干裝置，所述裝置通過建立一個(gè)或一個(gè)以上其它信道(圖1中未展示)而共用通信媒體。
[0036]裝置102和104分別包括用于提供對所述通信媒體的接入的媒體接入控制器108和118。在某些方面中，媒體接入控制架構(gòu)涉及界定且實(shí)施網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞桨?、尋址方案、信道化方?例如，信道接入方案)和媒體接入控制狀態(tài)與控制方案。為提供此類功能性，媒體接入控制器108和118可分別包括尋址方案選擇器110和120、分脈沖多址控制器112和122以及狀態(tài)控制器114和124以及其它組件(圖1中未展示)。
[0037]在某些方面中，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒瑢Φ韧負(fù)?。舉例來說，系統(tǒng)100中的任何對等裝置(例如裝置102和104)可并入相同或大體上類似的媒體接入控制功能性。此外，所述對等裝置中的一者或一者以上可在不使用協(xié)調(diào)器、中心控制器或其它類似功能性的情況下獨(dú)立地提供對通信媒體的接入。因此，所述對等裝置可獨(dú)立地建立相互之間的通信。舉例來說，對等裝置可在不與中心協(xié)調(diào)器協(xié)調(diào)的情況下建立信道且在所述信道上發(fā)送數(shù)據(jù)，所述中心協(xié)調(diào)器原本將試圖確保每次僅有單個(gè)裝置接入媒體。如將在下文較詳細(xì)地論述，可有利地使用媒體接入控制尋址方案、信道化方案和狀態(tài)與控制方案來建立有效對等拓?fù)洹?br>[0038]可使用尋址方案選擇器來界定用于給定信道的尋址方案。此處，可為與給定信道相關(guān)聯(lián)的消息提供唯一尋址，同時(shí)減少功率和帶寬要求。舉例來說，在某些方面中，用于給定信道的消息傳遞可使用源地址，其短于對應(yīng)傳輸器的網(wǎng)絡(luò)裝置地址。在某些方面中，用于給定信道的消息傳遞可使用目的地地址，其短于對應(yīng)接收器的網(wǎng)絡(luò)裝置地址?；蛘?，在某些方面中，用于給定信道的消息傳遞可不使用源地址、目的地地址或源地址與目的地地址。在此情況下，可為所述信道界定唯一信令方案以使得接收器可通過簡單地分析與所接收數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的所述唯一信令方案來識(shí)別去往所述接收器的數(shù)據(jù)。
[0039]可使用分脈沖多址控制器來界定且實(shí)施超寬帶分脈沖多址信道化方案。在超寬帶系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)速率與頻譜帶寬相比可相對小。通過使用分脈沖多址，媒體接入控制可界定與信道間的極少干擾或無干擾并發(fā)共存的若干信道。因此，媒體接入控制可在不與協(xié)調(diào)器或中心控制器協(xié)調(diào)的情況下獨(dú)立地界定信道。舉例來說，裝置102和104可獨(dú)立地建立若干信道106且經(jīng)由信道106并發(fā)地發(fā)送數(shù)據(jù)。此外，其它相鄰對等裝置(未圖示)可獨(dú)立地建立與信道106并發(fā)地操作的其它信道。
[0040]此外，通過使用分脈沖多址，媒體接入控制可有效地支持具有不同類型的數(shù)據(jù)和不同數(shù)據(jù)速率的不同類型的應(yīng)用。舉例來說，一個(gè)信道可支持異步(例如突發(fā))數(shù)據(jù)，同時(shí)另一信道支持例如以規(guī)則時(shí)間間隔接收的音頻和/或視頻的串流數(shù)據(jù)。有利的是，所述信道可并發(fā)地操作，每一信道對另一信道的操作具有極小影響或不具有影響。
[0041]可使用狀態(tài)控制器來界定且維持多種媒體接入控制狀態(tài)。舉例來說，當(dāng)未傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，媒體接入控制可使用一個(gè)或一個(gè)以上相對低功率狀態(tài)，且當(dāng)傳送數(shù)據(jù)時(shí)，可使用一個(gè)或一個(gè)以上較高功率狀態(tài)。在某些方面中，這些不同狀態(tài)可與工作循環(huán)的不同水平、信道參數(shù)的不同知識(shí)和信道同步的不同水平相關(guān)聯(lián)。
[0042]裝置102和104也分別包括用于處理與信道106相關(guān)聯(lián)的信號(hào)的信號(hào)處理器116和126。舉例來說，信號(hào)處理器116和126可處理和/或產(chǎn)生將要在信道上傳輸?shù)男盘?hào)。此夕卜，信號(hào)處理器116和126可處理在信道上接收的信號(hào)。
[0043]將結(jié)合圖2的流程圖來描述系統(tǒng)100的示例操作。為方便起