靈活的mac超幀結構和設信標方法

2023-05-04 03:17:56 1

專利名稱：靈活的mac超幀結構和設信標方法
技術領域：
本發明一般涉及無線無線電系統，並且更具體地涉及用於無線電網絡的改善的遞 歸(recurring) MAC超幀結構和設信標方法。
背景技術：
在本發明的上下文中作為背景技術而簡要概述MAC協議、超幀和信標的部署，相 信這是有益的。一種形式的MAC協議被設計用於利用跳頻無線電的2. 4GHz ISM頻帶中的 操作。在US中使用這個頻帶的任何系統都必須遵守FCC規則。另外，如果該頻帶未被許 可，則該系統也必須能夠在存在其他的ISM頻帶無線電系統和幹擾源例如微波爐的情況下 操作。公知的一種形式的MAC協議是混合協議，其組合TDMA和CSMA/CA接入機制二者。 混合MAC協議能夠提供在範圍廣的條件下保證優良性能的特性。框架一種形式的MAC協議使用超幀、其合併兩種無爭用周期(contention-free period) (CFP)和爭用周期。超幀的開始(點)是一個站開始跳到新的信道並正好在該站開 始跳到下一信道之前結束的(時間)點。該超幀的持續時間是固定的，並且與停留(dwell) 或跳躍(hop)周期相同。在每個CFP期間使用的接入機制是TDMA，而在爭用周期期間使用 的接入機制是CSMA/CA。每個無爭用周期被劃分為多對固定長度時隙，每個話音連接兩個時隙。每對中的 第一時隙可以被用於從控制點發送話音數據給節點(下行鏈路)，而第二時隙用於從節點 發送話音數據給控制點(上行鏈路)在本發明的上下文中，MAC協議能夠被分類為兩種類型分布式和集中式。諸如 WiMedia MAC的分布式MAC具有超越集中式方案的若干優點來支持P2P應用情形，這包括直 接連結建立、魯棒性和靈活的信道共享。另一方面，例如，集中式MAC協議是期望支持具有 高密度設備的情形以及支持改進的QoS保證。顯然地，每種類型的協議在某些特定的應用 情形中具有其優點，但在其他的情況中可能是次最佳的。因此，操作在不同的模式中並支持 需要不同特性的情形的靈活的MAC協議將能夠支持範圍較廣的應用，並因此將具有高得多 的市場。然而，當前的MAC協議只能支持或集中式操作或分布式操作，這主要是由於現有的 MAC超幀結構和相關操作的局限性。分布式MAC 協議諸如 IEEE 802. IlDCF (Distributed CoordinatedFunction 分布 式協調功能)和 802. lie EDCA(Enhanced distributedChannel Access 增強型分布式信 道接入)具有用於支持P2P (peer-to-peer對等式)應用情形的重要特性。它們支持直接 的連結建立，避開故障點和有助於靈活的多跳信道分享。然而，這在分布式方案的上下文中 對於支持QoS嚴格的實時應用、最低化能量消耗和解決隱藏終端問題並不是直接了當的。
4WiMedia MAC提供分布式設信標協議和分布式預留協議(DRP)來解決這樣的問題。但是，該 設信標協議要求每個設備在每個信標周期中擁有信標時隙，並在每個超幀中發送信標，這 由於每個超幀中的信標時隙的開銷而導致可縮放性問題。換句話說，由於隨著節點密度的 增加而不斷增加的信標時隙的開銷，支持高節點密度應用變得非常困難。相反，點協調或集中式MAC協議諸如IEEE 802. lie HCCA模式(HCF受控信道接入， 其中HCF代表混合協調功能)對於支持QoS、高密度應用和能量節省是更佳的。集中式MAC 協議提供由協調器(接入點或軸頭(cluster-head))設備控制的確定性信道接入，其改善 信道使用效率並允許更有效的能量節省方案。然而，集中式體系結構不能真正地允許直接 的P2P連結建立，也不避開單個故障點和支持靈活的多跳信道分享。在所管理的網絡中，在跳躍之後立即發送信標。這個信標用於保持網絡同步、控制 超幀的格式並管理何時每個節點應發送和接收數據。在超幀末尾處的CFP (無爭用周期)用於話音數據的初始傳輸，而在超幀開始處的 CFP用於沒有被接收或被不正確接收的任何數據的可選重發。停留周期(dwell period)固 定在20ms上，以提供相對於對待時間的可接受的性能。停留周期的長度也意味著每個話 音數據消息包含20ms的ADPCM數據(640)比特，其等效於擴展的DECTB欄位；和48比特 的控制數據，其等效於DECT A欄位。另外，每個發送的分組包括必需的MAC和PHY標題。利用20ms超幀，MAC能夠提供在幀的開頭具有足夠大的CFP的4話音連接以允許 所有的話音數據被重發，或更大數量的連接(例如，6)，但在這種情況中，在該幀的開頭處 的CFP只是對於來自兩個連接的數據的重發是足夠大的。初始傳輸發生在其中的CFP和重發發生在其中的CFP利用頻率跳躍來隔開，這提 供頻率分集，而頻率分集在該協議將操作在其中的環境的情形中是特別重要的。在該超幀中的第一 CFP的末尾，具有為服務時隙預留的空間。該服務時隙由話音 節點用於與控制點通信。由節點發送的每個話音數據分組在分組標題中包括由該節點接收的最後的話音 數據消息(即，在上行鏈路分組中)的捎帶確認(Piggyback acknowledgement)，該話音節 點確認由控制點發送的下行鏈路分組。這個系統允許控制點在跳躍之前確定哪個話音數據 傳輸被丟失、確定所要求的重發、並在下一個超幀的開頭處的信標(Beacon)中廣告(通告) 這些重發。每個話音數據分組只能被重發一次。在兩個CFP之間的時間即爭用周期用於使用類似於在802. 11標準[802. 11]中所 規定的CSMA/CA協議的數據傳輸。MAC使用分時隙的爭用分案、數據消息的確認與重發以及 分裂(fragmentation)方案來改善性能。如果沒有話音連接是有效的，則除了對於跳躍和信標所需要的空間之外，CSMA/CA 周期佔用整個超幀，從而使得數據通過量最大化。如果沒有控制點存在，則數據節點能夠創建ad-hoc (特別)網絡，其中該網絡的控 制被分布在所有的節點之間。信標在管理中的使用信標的主要功能是使得所有的節點能夠同步到網絡的跳頻 圖(跳躍模式)。由控制點發送的信標也用於在無爭用周期期間管理網絡。控制點信標(CPB)能夠 包括有效的話音連接(和因此，時隙分配)、用於當前超幀的重發時隙分配、連接狀態信息
5與尋呼信息的列表。時隙分配和同步信息不在每幀基礎上改變，因此如果節點丟失了信標，則它使用 包含在最近的有效信標中的信息。所有的連接與尋呼狀態請求和信息被重複，直至它們被 目標節點確認。為了最優化該協議的性能，控制點執行「連接打包(cormectionpacking) 」，以消除 未使用的時隙和最大化爭用周期，並因此最大化數據通過量。在ad-hoc網絡中，每個節點在每個停止周期期間安排ad-hoc信標的傳輸。節點 使用其地址來確定何時它應發送特別信標，以防止來自不同節點的特別信標的碰撞。如果 節點在它到期要發送它自己的信標之前從兩個不同的節點接收到消息，則它取消該信標的 傳送。服務時隙由話音節點用於發送管理消息給控制點、例如，以便向控制點請求連接。 因為只有一個服務時隙，所以有可能兩個節點在同一時間發送並且其傳輸有可能碰撞。每 個管理消息明確地被CPB中的控制點所確認，並且如果沒有確認，則節點在重發消息之前 在許多停止周期上執行隨機補償(backoff)。在關閉連接時，該節點在其話音時隙中發送管理。

發明內容
本發明提出新的MAC超幀結構和一組相關的操作，這些是用於靈活的無線系統的 MAC協議的基石。利用本發明所實現的統一 MAC協議能夠在分布式模式或集中式模式中支 持靈活的操作，並自適應地支持從一個模式到另一種模式的無縫轉接。而且，本發明在一種 形式中允許分布式網絡和集中式網絡和諧地共存以及多個集中式網絡和諧共存。由於應用和網絡拓撲結構隨時間而改變，所以如果一種統一 MAC協議能夠支持或 分布式模式或點協調模式中的靈活操作並自適應地支持從一種模式至另一種模式的無縫 轉換將是極其有用的。而且，如果這樣的統一 MAC協議能夠允許分布式網絡和點協調網絡 和諧地共存以及多個點協調網絡共存，這將是理想的。沒有現有的無線系統提供所有的上 述特性。雖然IEEE 802. 11標準及其802. IlE修改(版本)確實支持分布式操作(強制性 的)和點協調操作(可選擇的)模式，但是這兩種模式要求完全不同的MAC結構和操作。因 此，從一種模式至另一種模式的轉換在802. 11網絡中不可能是無縫的。在大多數情況中， 設備只操作在一種模式中，例如，操作在強制性的分布式模式中。共存在802. 11網絡中也 是一個未解決的問題，這是因為QoS不能在點協調網絡中得到完全保障，如果它與分布式 或另一集中式網絡共存的話。基於上面的觀察資料，本發明在一種形式中建議一種新的靈活的MAC結構，其和 諧地支持多種操作模式並允許各操作模式之間的無縫轉接。本發明在一種形式中在於支持集中式和分布式模式的MAC協議的靈活的無線系 統，其使用新的MAC超幀結構，該結構包括新的遞歸MAC超幀，其包括信標周期；數據/感 測/睡眠周期，用於數據選擇性通信、睡眠和信道感測，以便在認知系統中檢測主要用戶； 和信令窗口，用於交換網絡入口消息和信道預留請求。該靈活的無線系統便利地包括信標 操作、用於選擇地參與該信標操作的分布式模式中的對等信標設備和集中式模式中的主信
6標設備、以及與主設備相關的從信標設備。對於該信標周期，該系統可以包括受控制的信道 接入，其中該信道接入是基於預留(保留)的。優選地，該信令窗口可以位於MAC超幀結構 的末尾。本發明在第二形式中在於支持集中式和分布式模式的MAC協議的靈活的無線系 統，其使用新的MAC超幀結構，該結構包括新的遞歸MAC超幀，其包括信標周期；數據/感 測/睡眠周期，用於數據選擇性通信、睡眠和信道感測，用於在認知系統中檢測主要用戶； 信令窗口，用於交換網絡入口消息和信道保留請求，該系統包括信標操作、分布式模式中的 對等信標設備和集中式模式中的主信標設備，這些設備用於選擇地參與所述信標操作，以 及還包括與所述主設備相關的從信標設備。在另一種形式中，本發明在於用於靈活地支持集中式和分布式模式的MAC協議的 無線系統的方法，其使用新的MAC超幀結構，該方法包括部署新的遞歸MAC超幀，其包括信 標周期；使用數據/感測/睡眠周期，用於選擇性通信、睡眠和信道感測，以檢測認知系統中 的主要用戶；部署信令窗口，其用於交換網絡入口消息和信道保留請求；該方法包括信標 操作，其使用用於選擇地參與該信標操作的分布式模式中的對等信標設備和集中式模式中 的主信標設備以及使用與主設備相關的從信標設備。


從下面利用示例給出的並將結合附圖加以理解的優選實施例的描述中可以獲得 本發明更詳細的理解，其中圖1示出本發明上下文中的參考網絡體系結構和設備類型；和圖2示出實施本發明的示例性的參考MAC結構。
具體實施例方式下面，以利用示例示出本發明原理的附圖為上下文來提供本發明的一個或多個實 施例的具體描述。雖然本發明結合這樣的實施例來加以描述，但應明白本發明並不限於任 一實施例。相反，本發明的範疇僅利用所附的權利要求書來限制，並且本發明包含許多選擇 方案、修改和等效物。為了示例的目的，在下面的描述中提出了許多特定的細節，以提供本 發明的全面理解。本發明可以在沒有這些特定細節中的一些或所有細節的情況下根據權利要求書 來加以實施。為了簡明起見，涉及本發明的技術領域中公知的技術資料沒有具體地加以描 述，以免不必要地使得本發明模糊不清。在本發明的上下文中子網和設備類型的定義在本發明中，子網被定義為在一個 實體(例如，網絡管理器)管理之下並共享共同的MAC協議的設備的集合(或組)。如果該子 網中的媒體接入由單個設備控制，則子網被定義為集中式子網。另一方面，如果該子網的媒 體接入以分布式方式進行協調，則子網被定義為分布式子網。如圖1所示，如在本發明中所 應有的，具有三種基本類型的設備。分布式子網中的設備被稱為對等設備(Peer Device)； 集中式子網中的子網協調器被稱為主設備(Master Device)；而除了集中式子網中的子網 協調器之外的其他設備被稱為從設備(Slave Device) 0在任何給定的時間上，一個設備只 能操作為三種類型之中的一種，即，一個設備能夠是主設備、從設備或對等設備。如果兩個
7子網共享相同的信道並且來自第一子網的至少一個有效設備處於第二子網的傳輸範圍內， 則這兩個子網也被稱為鄰近子網(Neighboring Subnet)。靈活的MAC(Flex-MAC)超幀結構如圖2所示，所建議的MAC協議遵循遞歸超幀結構，其包括信標周期(BP)、數據/ 感測/睡眠周期(DSSP)和信令窗口(SW)。信令窗口和信標周期用於廣播/交換控制/管 理信息及其大小(在時隙中)，並且是動態可調節的。共享同一信道的所連接子網中的所有設備應遵循相同的超幀結構。超幀合併 (merging)是必要的，如果遵循不同超幀結構但共享同一信道的兩個子網變成鄰居的話。所有的設備應在信標周期和信令窗口期間保持覺醒，以便俘獲可能與每個設備相 關的所有的控制/管理信息。設備可以在數據/感測/睡眠周期期間交換數據、監視一個 或多個信道(在認知網絡中所需要的)或進入睡眠模式。為了本發明的目的，如果一個設備在信標周期BP中擁有信標時隙並且定期地發 送信標，則將該設備當作發信標(設信標)設備來對待。與WiMedia不同，不要求每個設備 都成為發信標設備，這允許靈活性和可縮放性。對於本發明的目的，一個設備是否應變成發 信標設備將取決於以下的考慮對等設備應該是發信標設備。主設備必須是發信標設備。換句話說，主設備必須 在信標周期中擁有一個專用信標。在同一網絡中可能具有多個主設備，每個主設備控制一 組從設備。在這樣的情況中，每個主設備應在信標周期中擁有一個信標時隙。從設備通常是非發信標設備，其在信標周期中並不擁有信標時隙。但是，在某些情 況中，從設備能夠是發信標設備，例如，以允許共存和減少隱藏終端問題。上面的考慮能夠用於幫助在所連接的子網上建立發信標骨幹。利用發信標骨幹和 信標時隙的專門使用，協調作用或實時與密集傳輸中的這些設備能夠容易地保證控制信息 (包括帶寬保留信息)可靠地且及時地進行傳送，因而改善QoS支持和系統可靠性。在所建議的MAC中的一個有意義的要素是同步。為了同步這些設備，所連接子網 中的所有設備應遵循相同的BPST(Beacon PeriodStart Time信標周期開始時間)和相同 的超幀號。BP開始時間和超幀號是由建立該信標周期的第一設備啟動的，該第一設備能夠 是主設備或對等設備。BPST和超幀結構的合併是必需的，如果兩個斷開的子網變成連接的 話。信標周期(BP)操作用於信標周期的信道接入方法是基於保留的，特別地是基於 TDMA的。信標周期被劃分成多個相等的信標時隙，從零開始並逐一增加地進行編號。超幀 的開始時間等效於第一信標時隙的開始時間。每個發信標設備擁有一個信標時隙、在它自 己的信標時隙中發送信標並監聽其他的信標時隙。這類似於WiMedia。新的發信標設備應優選地選擇BP中最小可用的信標時隙作為它自己的信標時 隙。例如，如果一個設備正是啟動BP的第一設備，它應該選擇信標時隙零作為它自己的信 標時隙號。發信標設備應定期地在它自己的信標時隙中發送信標。發信標設備應使用信標來廣告(通告)它自己的超幀號、設備類型(如表1所示)、 子網ID(這可以是名字串，例如，由子網擁有者所配置的)、SW長度、以及在WiMedia標準中 所定義的，例如，信標周期佔用率(Beacon Period Occupancy) IE (ΒΡ0ΙΕ，這包括BP長度)、 DRP 可用性 IE、PCA 可用性 IE、業務量指示圖(Traffic IndicationMap) (TIM) IE、識別 IE。
8利用信標中所指示的上述信息，網絡中的每個設備知道超幀結構和信道預留狀態。該信標 的示例性格式表示在表3中。表1說明設備類型編碼 表2說明子網ID格式 表3說明信標幀有效負載格式 信標周期長度可在最低BP長度(Bpmin，例如，一個信標時隙)和最大BP長度 (BPmax)之間調節。一旦建立信標周期，則BP長度默認具有最低長度。當新的發信標設備請 求加入BP，則該信標周期可以被延長。當發信標設備離開該網絡，則該信標周期可以減小尺 寸，並且信標時隙可以被移位到較低編號的時隙。延長或縮短BP的程序以及移位信標時隙在本文中不進行進一步的具體詳述。但 是，對於BP延長的一般要求是保證每個發信標設備知曉BP調節請求並確認這樣的調節請 求。例如，每個發信標設備應在其信標中確認/更新/通告這樣的BP調節。信令窗口(SW)操作信令窗口是可調節的時間窗口，其用於交換控制或管理信息，例如，網絡入口消 息，信道預留請求和業務量指示。優選地，信令窗口被放置在超幀的末尾。然而，根據系統 偏愛，它可以位於另一位置上，例如，位於BP之後。任何設備可以使用該信令窗口來按照要求發送控制/管理信息。不同於信標周 期，整個信令窗口根據機會而由所有的設備共享；從而改善了用於發信號的信道效率。使用 保留的信令窗口以替代其他的隨機可用的DSSP中的MAS來交換控制信息的優點是節能和 可靠性。例如，設備能夠在DSSP期間進入睡眠模式而不丟失控制消息。 雖然設備仍然能夠使用任何可用的DSSP中的MAS來交換控制信息，但這要求所有 的預定接收機在DSSP期間保持覺醒，這降低了能量效率。而且，DSSP中的MAS在「最高數 據業務量時間(peak datatraffic time) 」期間有可能不是可用的，這對於關鍵的控制消息 諸如信道交換消息以保護認知無線電系統中的主要用戶可能引起無法忍受的延遲。信令窗口時長可在最低SW長度(SWmin)與最大SW長度(SWmax)之間調節。該網絡 中的任何發信標設備可以要求擴展當前的信令窗口，如果該信令窗口變得過載的話。可以 使用許多方式來判斷該信令窗口是否過載，諸如觀察碰撞概率、信道使用率和來自其他設 備的測量報告。如果該信令窗口變成過載，則發信標設備可以在其信標中包括信息元素來 請求這樣的SW擴展。接收到如此請求的每個發信標設備應據此擴展該SW。用於信令窗口的信道接入是基於爭用的。基於分時隙的aloha(問候語)或基於 back-off (補償)載波感測媒體接入(carrier sensig mediumaccess) (CSMA)能夠用於爭 用。對於分時隙的aloha方法，根據最大的信令消息長度比規則(定期)的媒體接入時隙 (MAS)的最大長度小得多的事實，信令時隙長度應小於規則的MAS時隙長度。DSSP 操作DSSP中的媒體接入時隙(MAS)的使用策略應遵循預留接入(ReservationAccess)或分優先級的爭用接入(Prioritized ContentionAccess) (PCA)或Group-PCA(組 PCA)。預留接入和PCA能夠應用於分布式子網和集中式子網二者。Group-PCA只應用於集 中式子網。該使用策略由發信標設備公布，並且它能夠在超幀基礎上進行更新。發信標設 備應始終公布它自己的對於DSSP中的每個MAS的使用策略的意見(觀點)。因此，主設備 應宣告與它自己及其相關的從設備有關的所有的預留。被標記為預留的媒體接入時隙能夠優選地僅由預留擁有者接入。被標記為PCA可用的媒體接入時隙對於網絡中的所有設備是開放的。除了純爭用 (對公眾開放)和純保留(僅對預留擁有者開放)之外，我們也建議=Group-CPA也被提議， 其僅對特定的子網開放，例如，主設備及其從設備。在這種情況中，主設備應進行預留、合適 地標註擁有者和標記所預留的MAS為Group-PCA。在Group-PCA可用時隙內，主設備可以具 有比從設備更高的優先級來接入媒體，例如，發送輪詢(Poll)消息。實施本發明的示例性方法所建議的發明能夠用作未來的WiMedia UWB標準、 IEEEE 802. 11、認知無線網絡和IEEE 802. 15無線系統的基礎，但是該實施並不限於此。在前述的本發明的實施例的具體描述中，為了使得本公開內容連成一個整體，將 各種特性一起組合在單個示例性實施例中。這種披露的方法將不被解釋為反映所請求保護 的本發明的實施例要求比在每項權利要求中特意敘述的特性更多的特性的意圖。相反，如 隨後的權利要求書所反映的，本發明的主題在於少於單個披露的實施例的所有特性。因而， 隨後的權利要求書由此被結合在本發明的實施例的具體描述中，其中每項權利要求自身代 表單獨的實施例。明白上面的描述預定是說明性的，而不是限制性的。打算覆蓋可以被包 括在如所附的權利要求書中所定義的本發明的精神與範疇之內的所有的替換方案、修改和 等價物。許多其他的實施例對於本領域的技術人員在查閱上面的描述之後將是顯然的。因 此，本發明的範疇應參照所附的權利要求書、連同授權這樣的權利要求所獲得的等效物的 全部範疇一起來確定。在所附的權利要求書中，其中出現的術語「包括」和「在其中」分別用 作相應的術語「包含」和「其中」的易懂英文等價物。而且，術語「第一」、「第二」和「第三」 等僅用於標籤，而不打算來對其對象施加數字要求。
權利要求
一種靈活的無線系統，其支持集中式模式和分布式模式的MAC協議，其使用新的MAC超幀結構，該新的MAC超幀結構包含新的遞歸MAC超幀，包括信標周期(BP)，數據/感測/睡眠周期(DSSP)，用於數據選擇性通信、睡眠與信道感測，以便在認知系統中檢測主要用戶，和信令窗口(SW)，用於交換網絡入口消息和信道預留請求。
2.按照權利要求1中所述的靈活的無線系統，包括信標操作、用於選擇地參與所述信 標操作的分布式模式中的對等信標設備(1，2，3)與集中式模式中的主信標設備(1)以及與 所述主設備相關的從信標設備(2，3)。
3.按照權利要求2中所述的靈活的無線系統，包括用於所述信標周期(BP)的受控的信 道接入，其中該信道接入是基於預留的。
4.按照權利要求3中所述的靈活的無線系統，其中該信道接入是基於TDMA的。
5.按照權利要求2中所述的靈活的無線系統，其中該信標周期(BP)被劃分為從零開始 編號並逐一增加的多個相等的信標時隙(0，1，...，η)。
6.按照權利要求5中所述的靈活的無線系統，其中每個所述信標設備(1，2，3)擁有一 個信標時隙、在它自己的信標時隙中發送信標並監聽其他的信標時隙。
7.按照權利要求5中所述的靈活的無線系統，其中除了通告在可應用的現有標準中所 定義的之外，每個信標設備(1，2，3)還使用它的信標來選擇地通告它自己的超幀號、設備 類型、子網ID、SW長度。
8.按照權利要求1中所述的靈活的無線系統，其中所述信標周期(BP)具有可在預定的 時隙的最低數量與最大數量之間調節的BP長度。
9.按照權利要求8中所述的靈活的無線系統，其中所述信標周期(BP)—旦獲得建立， 則BP長度被設置為所述的時隙的最低數量。
10.按照權利要求2中所述的靈活的無線系統，其中當新的信標設備請求加入該信標 周期時，該信標周期被延長，而當信標設備決定離開時，該信標周期被減小尺寸。
11.按照權利要求1中所述的靈活的無線系統，其中所述信令窗口(SW)是可調的時間 窗口。
12.按照權利要求1中所述的靈活的無線系統，其中所述信令窗口(SW)被放置在所述 MAC超幀結構的末端區域上。
13.按照權利要求2中所述的靈活的無線系統，其中該信令窗口(SW)被配置並且對於 由包括新設備和非發信標從設備的任何所述設備使用是開放的。
14.按照權利要求13中所述的靈活的無線系統，其中所述信令窗口(SW)具有可在最低 Sff長度與最大SW長度之間調節的時長。
15.按照權利要求14中所述的靈活的無線系統，其中發信標設備(1，2，3)包括信息元 素，其中如果信令窗口(SW)變得過載，則所述信息元素請求SW長度延長。
16.按照權利要求1中所述的靈活的無線系統，包括用於該信令窗口的基於爭用的信 道接入方法。
17.按照權利要求16中所述的靈活的無線系統，其中從分時隙的aloha和CSMA(載波感測媒體接入)中選擇所述基於爭用的信道接入方法，其中使用小於規則的媒體接入時隙 (MAS)長度的信令時隙長度。
18.按照權利要求17中所述的靈活的無線系統，其中所述MAS使用遵循一個預留接入 和分優先級的爭用接入。
19.一種靈活的無線系統，其支持集中式模式和分布式模式的MAC協議，其使用新的 MAC超幀結構，該新的MAC超幀結構包含新的遞歸MAC超幀，包括信標周期(BP)；數據/感測/睡眠周期(DSSP)，用於數據選擇性通信、睡眠與信道感測，以便在認知系 統中檢測主要用戶；信令窗口(SW)，用於交換網絡入口消息和信道預留請求，該系統包括信標操作、用於選擇地參與所述信標操作的分布式模式中的對等信標設備 和集中式模式中的主信標設備以及與所述主設備相關的從信標設備。
20.在無線系統中靈活地支持集中式模式和分布式模式的MAC協議的方法，其使用新 的MAC超幀結構，所述方法包括部署新的遞歸MAC超幀(m-1，m, m+1)，包括使用信標周期(BP)，使用數據/感測/睡眠周期(DSSP)，用於數據選擇性通信、睡眠與信道感測，以便在認 知系統中檢測主要用戶，部署用於交換網絡入口消息和信道預留請求的信令窗口(SW)，所述方法包括信標操作，該信標操作使用用於選擇地參與所述信標操作的分布式模式 中的對等信標設備和集中式模式中的主信標設備以及使用與所述主設備相關的從信標設
全文摘要
一種支持集中式模式和分布式模式的MAC協議的靈活的無線系統和方法使用新的遞歸MAC超幀(m)，該新的遞歸MAC超幀包括信標周期(BP)；數據/感測/睡眠周期(DSSP)，用於數據選擇性通信、睡眠和信道感測，以便檢測認知系統中的主要用戶；和信令窗口(SW)，用於交換網絡入口消息和信道預留請求，該系統包括信標操作、用於選擇地參與該信標操作的分布式模式中的對等信標設備和集中式模式中的主信標設備、以及與該主設備相關的從信標設備。對於該信標周期，該系統可以採用受控的信道接入，該信道接入是基於預留的。本發明提供統一的MAC協議，其能夠在標準中被採用並支持分布式模式或集中式模式中的靈活操作以及從一種模式到另一種模式的無縫轉換。
文檔編號H04W74/08GK101889469SQ200880119571
公開日2010年11月17日 申請日期2008年12月5日 優先權日2007年12月7日
發明者D·A·T·卡瓦爾坎蒂, K·S·查拉帕利, 王劍鋒 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司