灵活的mac超帧结构和设信标方法

专利名称：灵活的mac超帧结构和设信标方法
技术领域：
本发明一般涉及无线无线电系统，并且更具体地涉及用于无线电网络的改善的递 归(recurring) MAC超帧结构和设信标方法。
背景技术：
在本发明的上下文中作为背景技术而简要概述MAC协议、超帧和信标的部署，相 信这是有益的。一种形式的MAC协议被设计用于利用跳频无线电的2. 4GHz ISM频带中的 操作。在US中使用这个频带的任何系统都必须遵守FCC规则。另外，如果该频带未被许 可，则该系统也必须能够在存在其他的ISM频带无线电系统和干扰源例如微波炉的情况下 操作。公知的一种形式的MAC协议是混合协议，其组合TDMA和CSMA/CA接入机制二者。 混合MAC协议能够提供在范围广的条件下保证优良性能的特性。框架一种形式的MAC协议使用超帧、其合并两种无争用周期(contention-free period) (CFP)和争用周期。超帧的开始(点)是一个站开始跳到新的信道并正好在该站开 始跳到下一信道之前结束的(时间)点。该超帧的持续时间是固定的，并且与停留(dwell) 或跳跃(hop)周期相同。在每个CFP期间使用的接入机制是TDMA，而在争用周期期间使用 的接入机制是CSMA/CA。每个无争用周期被划分为多对固定长度时隙，每个话音连接两个时隙。每对中的 第一时隙可以被用于从控制点发送话音数据给节点(下行链路)，而第二时隙用于从节点 发送话音数据给控制点(上行链路)在本发明的上下文中，MAC协议能够被分类为两种类型分布式和集中式。诸如 WiMedia MAC的分布式MAC具有超越集中式方案的若干优点来支持P2P应用情形，这包括直 接链接建立、鲁棒性和灵活的信道共享。另一方面，例如，集中式MAC协议是期望支持具有 高密度设备的情形以及支持改进的QoS保证。显然地，每种类型的协议在某些特定的应用 情形中具有其优点，但在其他的情况中可能是次最佳的。因此，操作在不同的模式中并支持 需要不同特性的情形的灵活的MAC协议将能够支持范围较广的应用，并因此将具有高得多 的市场。然而，当前的MAC协议只能支持或集中式操作或分布式操作，这主要是由于现有的 MAC超帧结构和相关操作的局限性。分布式MAC 协议诸如 IEEE 802. IlDCF (Distributed CoordinatedFunction 分布 式协调功能)和 802. lie EDCA(Enhanced distributedChannel Access 增强型分布式信 道接入)具有用于支持P2P (peer-to-peer对等式)应用情形的重要特性。它们支持直接 的链接建立，避开故障点和有助于灵活的多跳信道分享。然而，这在分布式方案的上下文中 对于支持QoS严格的实时应用、最低化能量消耗和解决隐藏终端问题并不是直接了当的。
4WiMedia MAC提供分布式设信标协议和分布式预留协议(DRP)来解决这样的问题。但是，该 设信标协议要求每个设备在每个信标周期中拥有信标时隙，并在每个超帧中发送信标，这 由于每个超帧中的信标时隙的开销而导致可缩放性问题。换句话说，由于随着节点密度的 增加而不断增加的信标时隙的开销，支持高节点密度应用变得非常困难。相反，点协调或集中式MAC协议诸如IEEE 802. lie HCCA模式(HCF受控信道接入， 其中HCF代表混合协调功能)对于支持QoS、高密度应用和能量节省是更佳的。集中式MAC 协议提供由协调器(接入点或轴头(cluster-head))设备控制的确定性信道接入，其改善 信道使用效率并允许更有效的能量节省方案。然而，集中式体系结构不能真正地允许直接 的P2P链接建立，也不避开单个故障点和支持灵活的多跳信道分享。在所管理的网络中，在跳跃之后立即发送信标。这个信标用于保持网络同步、控制 超帧的格式并管理何时每个节点应发送和接收数据。在超帧末尾处的CFP (无争用周期)用于话音数据的初始传输，而在超帧开始处的 CFP用于没有被接收或被不正确接收的任何数据的可选重发。停留周期(dwell period)固 定在20ms上，以提供相对于对待时间的可接受的性能。停留周期的长度也意味着每个话 音数据消息包含20ms的ADPCM数据(640)比特，其等效于扩展的DECTB字段；和48比特 的控制数据，其等效于DECT A字段。另外，每个发送的分组包括必需的MAC和PHY标题。利用20ms超帧，MAC能够提供在帧的开头具有足够大的CFP的4话音连接以允许 所有的话音数据被重发，或更大数量的连接(例如，6)，但在这种情况中，在该帧的开头处 的CFP只是对于来自两个连接的数据的重发是足够大的。初始传输发生在其中的CFP和重发发生在其中的CFP利用频率跳跃来隔开，这提 供频率分集，而频率分集在该协议将操作在其中的环境的情形中是特别重要的。在该超帧中的第一 CFP的末尾，具有为服务时隙预留的空间。该服务时隙由话音 节点用于与控制点通信。由节点发送的每个话音数据分组在分组标题中包括由该节点接收的最后的话音 数据消息(即，在上行链路分组中)的捎带确认(Piggyback acknowledgement)，该话音节 点确认由控制点发送的下行链路分组。这个系统允许控制点在跳跃之前确定哪个话音数据 传输被丢失、确定所要求的重发、并在下一个超帧的开头处的信标(Beacon)中广告(通告) 这些重发。每个话音数据分组只能被重发一次。在两个CFP之间的时间即争用周期用于使用类似于在802. 11标准[802. 11]中所 规定的CSMA/CA协议的数据传输。MAC使用分时隙的争用分案、数据消息的确认与重发以及 分裂(fragmentation)方案来改善性能。如果没有话音连接是有效的，则除了对于跳跃和信标所需要的空间之外，CSMA/CA 周期占用整个超帧，从而使得数据通过量最大化。如果没有控制点存在，则数据节点能够创建ad-hoc (特别)网络，其中该网络的控 制被分布在所有的节点之间。信标在管理中的使用信标的主要功能是使得所有的节点能够同步到网络的跳频 图(跳跃模式)。由控制点发送的信标也用于在无争用周期期间管理网络。控制点信标(CPB)能够 包括有效的话音连接(和因此，时隙分配)、用于当前超帧的重发时隙分配、连接状态信息
5与寻呼信息的列表。时隙分配和同步信息不在每帧基础上改变，因此如果节点丢失了信标，则它使用 包含在最近的有效信标中的信息。所有的连接与寻呼状态请求和信息被重复，直至它们被 目标节点确认。为了最优化该协议的性能，控制点执行“连接打包(cormectionpacking) ”，以消除 未使用的时隙和最大化争用周期，并因此最大化数据通过量。在ad-hoc网络中，每个节点在每个停止周期期间安排ad-hoc信标的传输。节点 使用其地址来确定何时它应发送特别信标，以防止来自不同节点的特别信标的碰撞。如果 节点在它到期要发送它自己的信标之前从两个不同的节点接收到消息，则它取消该信标的 传送。服务时隙由话音节点用于发送管理消息给控制点、例如，以便向控制点请求连接。 因为只有一个服务时隙，所以有可能两个节点在同一时间发送并且其传输有可能碰撞。每 个管理消息明确地被CPB中的控制点所确认，并且如果没有确认，则节点在重发消息之前 在许多停止周期上执行随机补偿(backoff)。在关闭连接时，该节点在其话音时隙中发送管理。

发明内容
本发明提出新的MAC超帧结构和一组相关的操作，这些是用于灵活的无线系统的 MAC协议的基石。利用本发明所实现的统一 MAC协议能够在分布式模式或集中式模式中支 持灵活的操作，并自适应地支持从一个模式到另一种模式的无缝转接。而且，本发明在一种 形式中允许分布式网络和集中式网络和谐地共存以及多个集中式网络和谐共存。由于应用和网络拓扑结构随时间而改变，所以如果一种统一 MAC协议能够支持或 分布式模式或点协调模式中的灵活操作并自适应地支持从一种模式至另一种模式的无缝 转换将是极其有用的。而且，如果这样的统一 MAC协议能够允许分布式网络和点协调网络 和谐地共存以及多个点协调网络共存，这将是理想的。没有现有的无线系统提供所有的上 述特性。虽然IEEE 802. 11标准及其802. IlE修改(版本)确实支持分布式操作(强制性 的)和点协调操作(可选择的)模式，但是这两种模式要求完全不同的MAC结构和操作。因 此，从一种模式至另一种模式的转换在802. 11网络中不可能是无缝的。在大多数情况中， 设备只操作在一种模式中，例如，操作在强制性的分布式模式中。共存在802. 11网络中也 是一个未解决的问题，这是因为QoS不能在点协调网络中得到完全保障，如果它与分布式 或另一集中式网络共存的话。基于上面的观察资料，本发明在一种形式中建议一种新的灵活的MAC结构，其和 谐地支持多种操作模式并允许各操作模式之间的无缝转接。本发明在一种形式中在于支持集中式和分布式模式的MAC协议的灵活的无线系 统，其使用新的MAC超帧结构，该结构包括新的递归MAC超帧，其包括信标周期；数据/感 测/睡眠周期，用于数据选择性通信、睡眠和信道感测，以便在认知系统中检测主要用户； 和信令窗口，用于交换网络入口消息和信道预留请求。该灵活的无线系统便利地包括信标 操作、用于选择地参与该信标操作的分布式模式中的对等信标设备和集中式模式中的主信
6标设备、以及与主设备相关的从信标设备。对于该信标周期，该系统可以包括受控制的信道 接入，其中该信道接入是基于预留(保留)的。优选地，该信令窗口可以位于MAC超帧结构 的末尾。本发明在第二形式中在于支持集中式和分布式模式的MAC协议的灵活的无线系 统，其使用新的MAC超帧结构，该结构包括新的递归MAC超帧，其包括信标周期；数据/感 测/睡眠周期，用于数据选择性通信、睡眠和信道感测，用于在认知系统中检测主要用户； 信令窗口，用于交换网络入口消息和信道保留请求，该系统包括信标操作、分布式模式中的 对等信标设备和集中式模式中的主信标设备，这些设备用于选择地参与所述信标操作，以 及还包括与所述主设备相关的从信标设备。在另一种形式中，本发明在于用于灵活地支持集中式和分布式模式的MAC协议的 无线系统的方法，其使用新的MAC超帧结构，该方法包括部署新的递归MAC超帧，其包括信 标周期；使用数据/感测/睡眠周期，用于选择性通信、睡眠和信道感测，以检测认知系统中 的主要用户；部署信令窗口，其用于交换网络入口消息和信道保留请求；该方法包括信标 操作，其使用用于选择地参与该信标操作的分布式模式中的对等信标设备和集中式模式中 的主信标设备以及使用与主设备相关的从信标设备。


从下面利用示例给出的并将结合附图加以理解的优选实施例的描述中可以获得 本发明更详细的理解，其中图1示出本发明上下文中的参考网络体系结构和设备类型；和图2示出实施本发明的示例性的参考MAC结构。
具体实施例方式下面，以利用示例示出本发明原理的附图为上下文来提供本发明的一个或多个实 施例的具体描述。虽然本发明结合这样的实施例来加以描述，但应明白本发明并不限于任 一实施例。相反，本发明的范畴仅利用所附的权利要求书来限制，并且本发明包含许多选择 方案、修改和等效物。为了示例的目的，在下面的描述中提出了许多特定的细节，以提供本 发明的全面理解。本发明可以在没有这些特定细节中的一些或所有细节的情况下根据权利要求书 来加以实施。为了简明起见，涉及本发明的技术领域中公知的技术资料没有具体地加以描 述，以免不必要地使得本发明模糊不清。在本发明的上下文中子网和设备类型的定义在本发明中，子网被定义为在一个 实体(例如，网络管理器)管理之下并共享共同的MAC协议的设备的集合(或组)。如果该子 网中的媒体接入由单个设备控制，则子网被定义为集中式子网。另一方面，如果该子网的媒 体接入以分布式方式进行协调，则子网被定义为分布式子网。如图1所示，如在本发明中所 应有的，具有三种基本类型的设备。分布式子网中的设备被称为对等设备(Peer Device)； 集中式子网中的子网协调器被称为主设备(Master Device)；而除了集中式子网中的子网 协调器之外的其他设备被称为从设备(Slave Device) 0在任何给定的时间上，一个设备只 能操作为三种类型之中的一种，即，一个设备能够是主设备、从设备或对等设备。如果两个
7子网共享相同的信道并且来自第一子网的至少一个有效设备处于第二子网的传输范围内， 则这两个子网也被称为邻近子网(Neighboring Subnet)。灵活的MAC(Flex-MAC)超帧结构如图2所示，所建议的MAC协议遵循递归超帧结构，其包括信标周期(BP)、数据/ 感测/睡眠周期(DSSP)和信令窗口(SW)。信令窗口和信标周期用于广播/交换控制/管 理信息及其大小(在时隙中)，并且是动态可调节的。共享同一信道的所连接子网中的所有设备应遵循相同的超帧结构。超帧合并 (merging)是必要的，如果遵循不同超帧结构但共享同一信道的两个子网变成邻居的话。所有的设备应在信标周期和信令窗口期间保持觉醒，以便俘获可能与每个设备相 关的所有的控制/管理信息。设备可以在数据/感测/睡眠周期期间交换数据、监视一个 或多个信道(在认知网络中所需要的)或进入睡眠模式。为了本发明的目的，如果一个设备在信标周期BP中拥有信标时隙并且定期地发 送信标，则将该设备当作发信标(设信标)设备来对待。与WiMedia不同，不要求每个设备 都成为发信标设备，这允许灵活性和可缩放性。对于本发明的目的，一个设备是否应变成发 信标设备将取决于以下的考虑对等设备应该是发信标设备。主设备必须是发信标设备。换句话说，主设备必须 在信标周期中拥有一个专用信标。在同一网络中可能具有多个主设备，每个主设备控制一 组从设备。在这样的情况中，每个主设备应在信标周期中拥有一个信标时隙。从设备通常是非发信标设备，其在信标周期中并不拥有信标时隙。但是，在某些情 况中，从设备能够是发信标设备，例如，以允许共存和减少隐藏终端问题。上面的考虑能够用于帮助在所连接的子网上建立发信标骨干。利用发信标骨干和 信标时隙的专门使用，协调作用或实时与密集传输中的这些设备能够容易地保证控制信息 (包括带宽保留信息)可靠地且及时地进行传送，因而改善QoS支持和系统可靠性。在所建议的MAC中的一个有意义的要素是同步。为了同步这些设备，所连接子网 中的所有设备应遵循相同的BPST(Beacon PeriodStart Time信标周期开始时间)和相同 的超帧号。BP开始时间和超帧号是由建立该信标周期的第一设备启动的，该第一设备能够 是主设备或对等设备。BPST和超帧结构的合并是必需的，如果两个断开的子网变成连接的 话。信标周期(BP)操作用于信标周期的信道接入方法是基于保留的，特别地是基于 TDMA的。信标周期被划分成多个相等的信标时隙，从零开始并逐一增加地进行编号。超帧 的开始时间等效于第一信标时隙的开始时间。每个发信标设备拥有一个信标时隙、在它自 己的信标时隙中发送信标并监听其他的信标时隙。这类似于WiMedia。新的发信标设备应优选地选择BP中最小可用的信标时隙作为它自己的信标时 隙。例如，如果一个设备正是启动BP的第一设备，它应该选择信标时隙零作为它自己的信 标时隙号。发信标设备应定期地在它自己的信标时隙中发送信标。发信标设备应使用信标来广告(通告)它自己的超帧号、设备类型(如表1所示)、 子网ID(这可以是名字串，例如，由子网拥有者所配置的)、SW长度、以及在WiMedia标准中 所定义的，例如，信标周期占用率(Beacon Period Occupancy) IE (ΒΡ0ΙΕ，这包括BP长度)、 DRP 可用性 IE、PCA 可用性 IE、业务量指示图(Traffic IndicationMap) (TIM) IE、识别 IE。
8利用信标中所指示的上述信息，网络中的每个设备知道超帧结构和信道预留状态。该信标 的示例性格式表示在表3中。表1说明设备类型编码 表2说明子网ID格式 表3说明信标帧有效负载格式 信标周期长度可在最低BP长度(Bpmin，例如，一个信标时隙)和最大BP长度 (BPmax)之间调节。一旦建立信标周期，则BP长度默认具有最低长度。当新的发信标设备请 求加入BP，则该信标周期可以被延长。当发信标设备离开该网络，则该信标周期可以减小尺 寸，并且信标时隙可以被移位到较低编号的时隙。延长或缩短BP的程序以及移位信标时隙在本文中不进行进一步的具体详述。但 是，对于BP延长的一般要求是保证每个发信标设备知晓BP调节请求并确认这样的调节请 求。例如，每个发信标设备应在其信标中确认/更新/通告这样的BP调节。信令窗口(SW)操作信令窗口是可调节的时间窗口，其用于交换控制或管理信息，例如，网络入口消 息，信道预留请求和业务量指示。优选地，信令窗口被放置在超帧的末尾。然而，根据系统 偏爱，它可以位于另一位置上，例如，位于BP之后。任何设备可以使用该信令窗口来按照要求发送控制/管理信息。不同于信标周 期，整个信令窗口根据机会而由所有的设备共享；从而改善了用于发信号的信道效率。使用 保留的信令窗口以替代其他的随机可用的DSSP中的MAS来交换控制信息的优点是节能和 可靠性。例如，设备能够在DSSP期间进入睡眠模式而不丢失控制消息。 虽然设备仍然能够使用任何可用的DSSP中的MAS来交换控制信息，但这要求所有 的预定接收机在DSSP期间保持觉醒，这降低了能量效率。而且，DSSP中的MAS在“最高数 据业务量时间(peak datatraffic time) ”期间有可能不是可用的，这对于关键的控制消息 诸如信道交换消息以保护认知无线电系统中的主要用户可能引起无法忍受的延迟。信令窗口时长可在最低SW长度(SWmin)与最大SW长度(SWmax)之间调节。该网络 中的任何发信标设备可以要求扩展当前的信令窗口，如果该信令窗口变得过载的话。可以 使用许多方式来判断该信令窗口是否过载，诸如观察碰撞概率、信道使用率和来自其他设 备的测量报告。如果该信令窗口变成过载，则发信标设备可以在其信标中包括信息元素来 请求这样的SW扩展。接收到如此请求的每个发信标设备应据此扩展该SW。用于信令窗口的信道接入是基于争用的。基于分时隙的aloha(问候语)或基于 back-off (补偿)载波感测媒体接入(carrier sensig mediumaccess) (CSMA)能够用于争 用。对于分时隙的aloha方法，根据最大的信令消息长度比规则(定期)的媒体接入时隙 (MAS)的最大长度小得多的事实，信令时隙长度应小于规则的MAS时隙长度。DSSP 操作DSSP中的媒体接入时隙(MAS)的使用策略应遵循预留接入(ReservationAccess)或分优先级的争用接入(Prioritized ContentionAccess) (PCA)或Group-PCA(组 PCA)。预留接入和PCA能够应用于分布式子网和集中式子网二者。Group-PCA只应用于集 中式子网。该使用策略由发信标设备公布，并且它能够在超帧基础上进行更新。发信标设 备应始终公布它自己的对于DSSP中的每个MAS的使用策略的意见(观点)。因此，主设备 应宣告与它自己及其相关的从设备有关的所有的预留。被标记为预留的媒体接入时隙能够优选地仅由预留拥有者接入。被标记为PCA可用的媒体接入时隙对于网络中的所有设备是开放的。除了纯争用 (对公众开放)和纯保留(仅对预留拥有者开放)之外，我们也建议=Group-CPA也被提议， 其仅对特定的子网开放，例如，主设备及其从设备。在这种情况中，主设备应进行预留、合适 地标注拥有者和标记所预留的MAS为Group-PCA。在Group-PCA可用时隙内，主设备可以具 有比从设备更高的优先级来接入媒体，例如，发送轮询(Poll)消息。实施本发明的示例性方法所建议的发明能够用作未来的WiMedia UWB标准、 IEEEE 802. 11、认知无线网络和IEEE 802. 15无线系统的基础，但是该实施并不限于此。在前述的本发明的实施例的具体描述中，为了使得本公开内容连成一个整体，将 各种特性一起组合在单个示例性实施例中。这种披露的方法将不被解释为反映所请求保护 的本发明的实施例要求比在每项权利要求中特意叙述的特性更多的特性的意图。相反，如 随后的权利要求书所反映的，本发明的主题在于少于单个披露的实施例的所有特性。因而， 随后的权利要求书由此被结合在本发明的实施例的具体描述中，其中每项权利要求自身代 表单独的实施例。明白上面的描述预定是说明性的，而不是限制性的。打算覆盖可以被包 括在如所附的权利要求书中所定义的本发明的精神与范畴之内的所有的替换方案、修改和 等价物。许多其他的实施例对于本领域的技术人员在查阅上面的描述之后将是显然的。因 此，本发明的范畴应参照所附的权利要求书、连同授权这样的权利要求所获得的等效物的 全部范畴一起来确定。在所附的权利要求书中，其中出现的术语“包括”和“在其中”分别用 作相应的术语“包含”和“其中”的易懂英文等价物。而且，术语“第一”、“第二”和“第三” 等仅用于标签，而不打算来对其对象施加数字要求。
权利要求
一种灵活的无线系统，其支持集中式模式和分布式模式的MAC协议，其使用新的MAC超帧结构，该新的MAC超帧结构包含新的递归MAC超帧，包括信标周期(BP)，数据/感测/睡眠周期(DSSP)，用于数据选择性通信、睡眠与信道感测，以便在认知系统中检测主要用户，和信令窗口(SW)，用于交换网络入口消息和信道预留请求。
2.按照权利要求1中所述的灵活的无线系统，包括信标操作、用于选择地参与所述信 标操作的分布式模式中的对等信标设备(1，2，3)与集中式模式中的主信标设备(1)以及与 所述主设备相关的从信标设备(2，3)。
3.按照权利要求2中所述的灵活的无线系统，包括用于所述信标周期(BP)的受控的信 道接入，其中该信道接入是基于预留的。
4.按照权利要求3中所述的灵活的无线系统，其中该信道接入是基于TDMA的。
5.按照权利要求2中所述的灵活的无线系统，其中该信标周期(BP)被划分为从零开始 编号并逐一增加的多个相等的信标时隙(0，1，...，η)。
6.按照权利要求5中所述的灵活的无线系统，其中每个所述信标设备(1，2，3)拥有一 个信标时隙、在它自己的信标时隙中发送信标并监听其他的信标时隙。
7.按照权利要求5中所述的灵活的无线系统，其中除了通告在可应用的现有标准中所 定义的之外，每个信标设备(1，2，3)还使用它的信标来选择地通告它自己的超帧号、设备 类型、子网ID、SW长度。
8.按照权利要求1中所述的灵活的无线系统，其中所述信标周期(BP)具有可在预定的 时隙的最低数量与最大数量之间调节的BP长度。
9.按照权利要求8中所述的灵活的无线系统，其中所述信标周期(BP)—旦获得建立， 则BP长度被设置为所述的时隙的最低数量。
10.按照权利要求2中所述的灵活的无线系统，其中当新的信标设备请求加入该信标 周期时，该信标周期被延长，而当信标设备决定离开时，该信标周期被减小尺寸。
11.按照权利要求1中所述的灵活的无线系统，其中所述信令窗口(SW)是可调的时间 窗口。
12.按照权利要求1中所述的灵活的无线系统，其中所述信令窗口(SW)被放置在所述 MAC超帧结构的末端区域上。
13.按照权利要求2中所述的灵活的无线系统，其中该信令窗口(SW)被配置并且对于 由包括新设备和非发信标从设备的任何所述设备使用是开放的。
14.按照权利要求13中所述的灵活的无线系统，其中所述信令窗口(SW)具有可在最低 Sff长度与最大SW长度之间调节的时长。
15.按照权利要求14中所述的灵活的无线系统，其中发信标设备(1，2，3)包括信息元 素，其中如果信令窗口(SW)变得过载，则所述信息元素请求SW长度延长。
16.按照权利要求1中所述的灵活的无线系统，包括用于该信令窗口的基于争用的信 道接入方法。
17.按照权利要求16中所述的灵活的无线系统，其中从分时隙的aloha和CSMA(载波感测媒体接入)中选择所述基于争用的信道接入方法，其中使用小于规则的媒体接入时隙 (MAS)长度的信令时隙长度。
18.按照权利要求17中所述的灵活的无线系统，其中所述MAS使用遵循一个预留接入 和分优先级的争用接入。
19.一种灵活的无线系统，其支持集中式模式和分布式模式的MAC协议，其使用新的 MAC超帧结构，该新的MAC超帧结构包含新的递归MAC超帧，包括信标周期(BP)；数据/感测/睡眠周期(DSSP)，用于数据选择性通信、睡眠与信道感测，以便在认知系 统中检测主要用户；信令窗口(SW)，用于交换网络入口消息和信道预留请求，该系统包括信标操作、用于选择地参与所述信标操作的分布式模式中的对等信标设备 和集中式模式中的主信标设备以及与所述主设备相关的从信标设备。
20.在无线系统中灵活地支持集中式模式和分布式模式的MAC协议的方法，其使用新 的MAC超帧结构，所述方法包括部署新的递归MAC超帧(m-1，m, m+1)，包括使用信标周期(BP)，使用数据/感测/睡眠周期(DSSP)，用于数据选择性通信、睡眠与信道感测，以便在认 知系统中检测主要用户，部署用于交换网络入口消息和信道预留请求的信令窗口(SW)，所述方法包括信标操作，该信标操作使用用于选择地参与所述信标操作的分布式模式 中的对等信标设备和集中式模式中的主信标设备以及使用与所述主设备相关的从信标设
全文摘要
一种支持集中式模式和分布式模式的MAC协议的灵活的无线系统和方法使用新的递归MAC超帧(m)，该新的递归MAC超帧包括信标周期(BP)；数据/感测/睡眠周期(DSSP)，用于数据选择性通信、睡眠和信道感测，以便检测认知系统中的主要用户；和信令窗口(SW)，用于交换网络入口消息和信道预留请求，该系统包括信标操作、用于选择地参与该信标操作的分布式模式中的对等信标设备和集中式模式中的主信标设备、以及与该主设备相关的从信标设备。对于该信标周期，该系统可以采用受控的信道接入，该信道接入是基于预留的。本发明提供统一的MAC协议，其能够在标准中被采用并支持分布式模式或集中式模式中的灵活操作以及从一种模式到另一种模式的无缝转换。
文档编号H04W74/08GK101889469SQ200880119571
公开日2010年11月17日 申请日期2008年12月5日 优先权日2007年12月7日
发明者D·A·T·卡瓦尔坎蒂, K·S·查拉帕利, 王剑锋 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司