专利名称：无线通信系统、无线通信控制装置和方法
技术领域：
本发明一般涉及实现多个无线电站之间的相互通信的无线通信系统、无线通信控制装置和方法以及计算机程序，特别涉及在特定控制台的控制下实现网络构造的无线通信系统、无线通信控制装置和方法以及计算机程序。
更加具体来说，本发明一般涉及同时存在多个无线网络的一种无线通信系统、用于在多个冲突的无线网络的每个网络中控制通信操作的无线通信控制装置以及无线通信控制方法、以及计算机程序。更加具体来说，本发明涉及同时存在以相同的频带相互冲突的多个无线网络的一种无线通信系统、用于在以相同的频带相互冲突的多个无线网络的每一个中控制通信操作的无线通信控制装置和无线通信控制方法、以及计算机程序。(应当指出，在此所述的“相同频带”包括把数据在超宽频带上扩展传送的UWB(超宽频带)无线通信技术)。
背景技术：
通过把多个计算机互联而构造一个LAN(局域网)能够共享例如文件和数据这样的信息被、共享例如打印机这样的外围设备、以及交换例如电子邮件和内容数据这样的信息。
通常，采用基于光纤、同轴电缆或者双绞线电缆的有线方式执行LAN连接。这需要布线工作，从而难以方例地构造网络并且使布线复杂化。在构造LAN之后，装置的移动范围受到电缆长度的限制，从而不方便使用如此构成的系统。为了使用户从常规的有线LAN系统解放出来，无线LAN已经引起了人们的注意。根据无线LAN，省略了在办公室和其它工作空间中设置的大多数电缆，从而相对容易移动通信终端个人计算机(PC)。
最近，由于传输速度的增加以及成本的降低，无限LAN系统的需求量迅速增大。特别地，最近的趋势是通过在多个个人电子设备之间构造小规模的无线网络而执行信息通信，从而研究发展到个人局域网(PAN)。例如，PAN规定基于2.4GHz和5GHz的不同无线组合系统，该频带不需要经过相关授权机构的授权。
例如，IEEE 802.15.3使具有高于20Mbps的传输速率的个人局域网标准化。该IEEE部门主要促进基于使用2.4GHz频带的PHY层的标准化。
在这些无线个人网络中，一个无线通信装置作为一个控制台，成为“协调器”，在其周围在大约10米的范围内构造一个个人局域网。协调器以预定的周期发送一个信标信号，并且该信标周期被指定为一个传输帧周期。在每个传输帧周期中，分配要由无线个人网络的无线通信装置所使用的时隙。
对于该时隙分配，例如称为“被保证的时隙(GTS)”和“动态TDMA(时分复用)”的方法被使用，其中一种通信方法是用于动态分配发送时隙，并且保证预定的传输容量。
例如，由IEEE 802.15.3标准化的MAC层准备争用访问周期(CAP)和无争用周期(CFP)。对于异步通信，该争用访问周期被用于交换短的数据和命令信息。对于流式通信，在无争用周期中由被保证的时隙(GTS)执行动态时隙分配，从而执行被保证的时隙发送。
由IEEE 802.15.3标准化的MAC层被规定，以便于除了基于2.4GHz频带信号的PHY层之外它还可应用为该PHY层的标准规范并且，除了基于2.4GHz频带信号的PHY层之外，对于由IEEE 802.1.5.3标准化的PHY层的应用的标准化活动已经开始。
最近，基于SS(扩展频谱)技术的无线LAN(局域网)系统已经投入实际使用。并且最近提出的是基于例如PAN这样的应用的SS的UWB(超宽带)传输方案。
作为一种SS方案的DS(直接扩频)方案通过一个称为PN(伪噪声)的随机码序列乘以一个信息信号，以扩展所占用的频宽，并且把所获得的信号在发送方发送；在接收方，所接收的扩展信息信号被乘以该PN码，用于解扩，以再现该信息信号。在UWB方案中，该信息信号扩频比被最大化，由此通过对发送/接收数据执行扩频使得数据例如在2GHz至6GHz的超高频带上扩展以实现高速数据传输。
在UWB方案中，通过使用分别具有几百皮秒的周期的多个脉冲信号串而构成一个信息信号，并且发送该信号串。其所占用的带宽在GHz的量极，从而通过用所占据的带宽除以其中央频率(例如，1GHz至10GHz)而获得的数值约变为1，这与通常用于根据所谓的W-CDMA、cdma2000、SS(扩展频谱)以及OFDM(正交频分复用)方案的无线LAN中所用的带宽相比是一个超宽的带宽。
参见图20，其中示出基于UWB方案的数据传输。输入信息901被扩展序列902所扩展。在基于UWB的一些系统中，省略该扩展序列的乘法。
由频谱扩展所获得的一个信息信号903通过使用UWB方案的脉冲信号而解调(905)。该解调例如基于PPM(脉冲位置调制)、双相调制或者调幅。
用于UWB方案的脉冲信号是一个极其窄的脉冲，从而UWB方案在频谱上使用极宽的频带。从而，在每个频率区域中，所输入的信息信号仅仅具有比噪声电平更低的功率。
所接收信号905与噪声相混合，但是它可以通过计算所接收信号与脉冲信号之间的相关值而检测。另外，由于在许多系统中执行信号扩展，因此为一比特的发送信息发送许多脉冲信号。因此，每个脉冲信号的接收相关值907可以由扩展序列的长度所积分(908)，从而进一步促进发送信号的检测。
在每个频率区域中，由UWB发送方案所扩展的信号仅仅具有比噪声电平更低的功率，从而基于UWB发送方案的每个通信系统相对比较容易与基于其它通信方案的通信系统共存。
当考虑一个通信环境，其中随着例如个人计算机(PC)这样的信息设备的普及以及在办公室中安装许多各种设备，这些设备在狭窄工作环境中通过两个或多个无线网络相互连接，因此在相同的频带有多个无限网络共存。在此“相同的频带”包括UWB无线通信方案，其在通过把数据在非常宽的频带上扩展而传送数据。
使用由上述IEEE 802.15.3标准化的2.4GHz频带信号的PHY层标准必须考虑与存储于相同频带中的其它多个无线通信系统共存的情况。
具体来说，在UWB无线通信网络的情况中，通过把数据在一个极宽的频带上扩展而传送数据，从而该网络很可能与相邻的无线通信网络相冲突。
另一方面，用于UWB无线通信方案中的脉冲信号串没有特定频率的载波，从而难以执行载波侦听操作。因此，如果UWB无线通信方案被应用作为IEEE 802.15.3的PHY层，由于没有特殊的载波信号，则由该部分标准化的载波侦听被用于访问控制，从而必须采用基于时分复用的访问控制。
如果考虑例如PAN这样的小规模无线网络系统，则每个网络(或基站)不总是固定的，从而如果在相同的空间或网络中构造的一个新网络例如从另一个空间移动到该相同空间，则必须解决在网络和时隙(或资源)的动态分配之间的竞争。
例如，转让给本申请人的日本专利公开No.2000-299670公开一种网络系统，其通过把多个分割的时隙中的至少一个时隙分配给一个控制时隙，而发送适合于该网络状态的信息以及要被发送的信息内容。
上述公开的网络系统基于一种方法，其中每个终端把被干扰的时隙报告给控制台，并且该控制台避免这些被干扰的时隙用于该网络。
但是，每个终端报告给该控制台的方法需要一个用于随时报告给该控制台的装置，从而如果具有多个相邻的网络，则存在增加报告频率的问题。
另外，在上述方法中，由于通过检测预定的同步信号而得知每个时隙的使用状态，因此不能够得知由其它网络所使用的所有帧结构。
日本专利公告No.2,660,189公开一种能够动态地把一个带宽分配给在蜂窝网络中的多个小区的方法和装置。但是，根据该申请，所公开的方法和装置必须组织被称为“超小区”的多个小区组，使得小区之间的干扰被最小化。根据在每小区中的用户请求执行对频带宽度的请求，即，来自属于每个基站(BS)的多个移动台(MS)的请求。换句话说，如果多个网络共存在相同的空间中，则对频带宽度的请求对于如何解决基站之间的竞争问题没有关系。另外，在相同的空间中构造一个新的网络或者一个网络从另一个空间移动到相同的空间的情况下，上述日本专利公告没有解决在网络之间的竞争以及时隙(或者资源)的动态分配的问题。
日本PCT专利申请No.2001-518766(WO99/17575)公开一种方法，其中通过用多个网络分隔数据发送资源，每个网络根据其自身的信道分配方法分隔在其用户中分配的资源。该申请基于这样的思想，其中操作员相互使用存在于相同空间中的多个频率信道，以操作该网络，从而通过借用在蜂窝网络中不同操作员的(频率)频带而实现频率信道的动态分配。
但是，上述应用处理以固定方式设置的基站之间的发送资源的动态分配问题，从而假定最初对每个网络(或者基站)准备最小的时隙。另外，以固定方式设置的每个网络(或者基站)要求为容纳用户的最小资源分配，从而不存在没有资源被分配给该网络的状态。换句话说，上述应用没提出任何方案、程序和方法用于在相同空间中新构造的或者从其它空间转移来的网络，以从没有资源被分配给该网络的状态获得资源。上述应用没有提到任何方案、程序和方法，用于已经在一个空间中构造的网络把资源分配给在相同空间中新出现的一个网络。
发明内容
因此本发明的主要目的是提供一种允许多个相互包含的无线网络共存的优良的无线通信系统，以及在多个无线网络相互竞争的通信环境中良好地控制在每个通信网络中的通信操作的优良的无线通信控制装置和方法以及优良的计算机程序。
本发明的另一个目的是提供一种允许在相同频带中的多个相互竞争的无线网络共存的优良的无线通信系统、一种优良的无线通信控制装置以及无线通信控制方法、以及计算机程序，其最好用于在相同频带中有多个相互竞争的无线网络的通信环境中，控制每个通信网络中的通信操作。
本发明的另一个目的是提供一种优良的无线通信系统、一种无线通信控制装置和无线通信控制方法、以及一种优良的计算机程序，其中如果多个个人局域网络存在于相同频率的信道上，则仅仅通过执行提供控制台的发送装置之间的控制，允许这些个人局域网络按照时分复用发送帧周期而共存。
本发明的另一个目的是提供一种优良的无线通信系统、一种无线通信控制装置和无线通信控制方法、以及一种优良的计算机程序，其解决在相同的空间中构成新的网络或者与网络从另一个空间移到相同的空间的情况下在网络之间的竞争问题，从而良好地执行时隙(或者资源)的动态分配。
在执行本发明中并且根据其第一方面，在此提供一种无线通信装置，其中包括通信控制装置，用于根据包含在第一网络的下行信号中的资源分配而执行通信控制；以及资源分配装置，用于根据包含在第二网络的上行信号中的发送请求而执行资源分配。
在上述无线通信装置中，资源分配装置最好在分配给自身装置的资源范围内对受到自身装置的控制的通信装置执行资源分配。
在执行本发明中并且根据其第二方面，在此提供一种无线通信控制方法，其中包括如下步骤根据来自第一通信终端装置的发送请求，由第一通信终端在下行信号中接收由无线基站装置所确定的资源分配信息；根据该资源分配信息在第一通信终端装置中执行通信控制；以及在第一通信终端装置的控制下，响应来自第二通信终端装置的发送请求，在从无线基站装置分配给第一通信终端装置的资源范围内，执行对第二通信终端装置的资源分配。
在上述无线通信控制方法中，第二通信终端装置最好响应从在自身装置的控制下的其它通信终端装置获得的发送请求，在从第一通信终端装置分配给自身装置的资源范围内，对上述其它通信终端递归地执行资源分配。
根据本发明第一方面的无线通信控制装置以及本发明第二方面的无线通信控制方法，每个通信终端在父网络中的无线基站的控制下递归地具有无线基站能力，并且在由无线基站所分配的自身装置的资源范围内，在具有无线基站能力的通信终端的控制下对每个无线终端执行资源分配。从而，这种新的结构可以构造两个或多个保证不相互干扰的网络。
在执行本发明中，并且根据其第三方面，在此提供一种用于根据时分复用执行资源分配的无线通信控制方法，其中包括如下步骤把在一个发送帧内的第一资源周期分配给第一电台，其与至少把资源周期分配给其自身电台的一个电台构成第一网络；以及把在第一资源周期内的第二资源周期分配给第二电台，其与至少第一电台构成第二网络。
在执行本发明中并且根据其第四方面，在此提供一种基于时分复用的无线通信系统，其中包括第一电台，其与把一个资源周期分配给一个自身电台的一个电台构成第一网络，以与构成第一网络的其它电台进行通信；以及第二电台，其与至少第一电台一同构成第二网络，以与除了被分配给第一电台的至少一部分资源周期之外的构成第二网络的其它电台进行通信。
在此所用的术语“系统”表示多个装置(或者用于实现特定功能的多个功能模块)的逻辑连接，并且这些装置或功能模块是否被包含在单个壳体(如下文所述)并不重要。
在执行本发明中并且根据其第五方面，在此提供一种无线通信系统，其中由多个无线通信装置和用于在每个预定发送帧周期中共存的多个无线通信装置的每一个执行时隙分配的一个控制台构成一个无线网络，每个无线网络包括一个信号检测装置，用于检测来自其它无线网络的信号；时隙分析装置，用于根据由信号检测装置所检测的信号分析在其它无线网络中执行被保证时隙发送的一个发送时隙；以及时隙分配装置，其不把在其它无线网络中执行被保证时隙发送的发送时隙分配给在一个自身无线网络中的无线通信装置。
上述时隙分配装置可以把在其它无线网络中执行被保证时隙发送的发送时隙设置为在自身无线网络中的不被分配区域。上述时隙分配装置可以响应该信号检测装置没有检测到来自其它无线网络的信号这样的情况而在自身无线网络中清除不被分配区域的设置。
上述时隙分析装置可以分析在其它无线网络中的不被分配区域，并且上述时隙分配装置可以通过使用在其它无线网络中的不被分配区域而执行在自身无线网络中的时隙分配。
每个无线网络被一个控制台在每个发送帧周期中分配有一个时隙。
在执行本发明中并且根据其第五方面，在接收来自其它网络的信标信号之后，一个接收网络的控制台解码所接收的信标信号，并且根据包含在所接收信标信号中的时隙分配信息，把时隙被分配区域(或者时间区域)在自身网络中设置为一个不被分配区域。另外，通过排除由其它网络所使用的时隙被分配区域(或时间区域)，自身网络的控制台可以再次设置时隙被分配区域(或者时间区域)，以用于其自身网络中。
结果，通过同等地执行网络操作并且避免相互之间的干扰，所有无线网络可以共存在相同频率的信道上。(应当指出在下文中所用的术语“相同频带”表示UWB无线通信方案，其中数据在用于发送和接收的极其宽的频带上扩展。)在执行本发明并且根据其第六方面，在此提供一种无线通信控制装置或方法，用于在每个预定发送帧周期中在无线通信装置之间执行被保证时隙发送的多个无线网络共存的网络环境中，在该无线网络中执行发送帧周期的时隙分配，其中包括如下步骤检测来自其它无线网络的信号；分析一个发送时隙，其中根据在信号检测步骤中检测的信号分析在其它无线网络中执行被保证时隙发送的一个发送时隙；以及不把在其它无线网络上执行被保证时隙发送的一个发送时隙分配给在一个自身无线网络中的无线通信装置。
上述时隙分配步骤可以把在其它无线网络上执行被保证时隙发送的发送时隙设置为在自身无线网络中的一个不被分配区域。上述时隙分配步骤可以响应信号检测步骤没有检测到来自其它无线网络的信号而清除在自身无线网络中的不被分配区域的设置。
上述时隙分析步骤可以分析在其它无线网络中的不被分配区域，并且上述时隙分配步骤可以通过使用在其它无线网络中的不被分配区域而执行在自身无线网络中的时隙分配。
根据本发明第六方面的无线通信控制装置的方法，在接收来自其它网络的信标信号之后，一个接收网络的控制台解码所接收的信标信号，并且根据包含在所接收信标信号中的时隙分配信息，把时隙被分配区域在自身网络中设置为一个不被分配区域。另外，通过排除由其它网络所使用的时隙被分配区域，自身网络的控制台可以再次设置时隙被分配区域，以用于其自身网络中。
结果，通过同等地执行网络操作并且避免相互之间的干扰，构成无线网络的所有控制台可以共存在相同频率的信道上。
在执行本发明并且根据其第七方面，在此提供一种无线通信系统，其中由多个无线通信装置和用于在每个预定发送帧周期中共存的多个无线通信装置的每一个执行时隙分配的一个控制台构成一个无线网络，至少一个无线网络响应接收用于构成一个新的无线网络的请求，提供用于新的无线网络的发送时隙。
在根据本发明第七方面的无线通信系统中，在现有的无线网络和要被新构造的无线网络之间形成父子关系，其中新的无线网络作为子网，并且现有的无线网络支持新的无线网络的构造作为父网。即，响应由现有的无线网络所接收的用于构造新的无线网络的请求，现有的无线网络提供用于新的无线网络的发送时隙，从而避免无线网络之间的干扰，以实现在相同频率信号上的共存。
结果，根据本发明第七方面的无线通信系统，如果随着在相同空间中构造一个新的网络或者其它网络从其它空间移来的情况而没有被分配时隙的网络，则可以解决在网络之间的冲突问题，并且可以用优选的方式执行时隙(或者资源)的动态分配。另外，每个已经构造的网络可以把其资源动态分配给在相同空间中新出现的任何网络。
每个无线网络可以包括设置装置，用于把一个时隙不被分配区域设置给一个自身无线网络；发送装置，用于发送自身无线网络的时隙分配信息；分析装置，用于接收和分析其它无线网络的时隙分配信息；以及分配装置，用于通过使用在其它无线网络中的时隙不被分配区域分配自身无线网络的一个时隙。
上述构造请求可以是用于把构成一个新的无线网络的其它控制台加入到相应的无线网络的请求，或者从构成无线网络的其它控制台到相应无线网络的控制台的要求时隙的请求。
另外，发送时隙已经被设置给新的无线网络的信息可以被包含在例如信标信号这样的时隙分配信息中，并且被在相应的无线网络中通知，或者用于把发送时隙的设置通知给新的无线网络的发送帧可以被直接发送。
在执行本发明中并且根据其第八个方面，在此提供一种无线通信控制装置或方法，用于在每个预定发送帧周期中在无线通信装置之间执行被保证时隙发送的多个无线网络共存的网络环境中，在该无线网络中在一个发送帧周期内执行时隙分配，其中用于构造一个新的无线网络的请求被发送到任何一个现有的无线网络。
在执行本发明并且根据其第九方面，在此提供一种无线通信控制装置或方法，用于在每个预定发送帧周期中在无线通信装置之间执行被保证时隙发送的多个无线网络共存的网络环境中，在该无线网络中在一个发送帧周期内执行时隙分配，其中响应用于构造一个新的无线网络的请求的接收，设置用于新的无线网络的发送时隙。
实现本发明第八方面的该无线通信控制装置作为子网络的控制台，并且实现本发明第九方面的无线通信控制装置作为父网络的控制台，从而可以避免网络之间的干扰，从而实现在相同频率信道上的共存。
例如，如果子网络最近已经在父网络的相同空间中构造，或者子网络已经移动到父网络的相同空间，则最初完全没有时隙被分配给子网络，但是可以避免网络之间的冲突，并且可以在新结构中以优选的方式把时隙(或者资源)分配给子网络。
上述构造请求可以是用于把新的无线网络构造为相应的无线网络的其它控制台加入的请求，或者从构造用于一个时隙的新的无线网络的其它控制台到相应无线网络的控制台的一个请求。
另外，发送时隙已经被设置给新的无线网络的信息可以被包含在例如信标信号这样的时隙分配信息中，并且被在相应的无线网络中通知，或者用于把发送时隙的设置通知给新的无线网络的发送帧可以被直接发送。
在执行本发明中并且根据其第十方面，在此提供一种计算机可读程序，用于在每个预定发送帧周期中在无线通信装置之间执行被保证时隙发送的多个无线网络共存的网络环境中，在一个计算机系统上执行在该无线网络中在一个发送帧周期内中执行的时隙分配，其中包括如下步骤检测来自其它无线网络的信号；根据信号检测步骤中检测的信号，分析在其它无线网络中执行被保证时隙发送的发送时隙；以及不把在无线网络上执行被保证时隙发送的一个发送时隙分配给在自身无线网络中的一个无线通信装置。
在执行本发明中并且根据其第十一方面，在此提供一种计算机可读程序，用于在每个预定发送帧周期中在无线通信装置之间执行被保证时隙发送的多个无线网络共存的网络环境中，在一个计算机系统上执行在该无线网络中在一个发送帧周期内中执行的时隙分配，其中包括如下步骤接收用于构造新的无线网络的请求；响应该构造请求，利用在自身无线网络中设置的一个时隙不被分配区域执行时隙分配；以及在自身无线网络中发送时隙分配信息。
在执行本发明中并且根据其第十二方面，在此提供一种计算机可读程序，用于在每个预定发送帧周期中在无线通信装置之间执行被保证时隙发送的多个无线网络共存的网络环境中，在一个计算机系统上执行在该无线网络中在一个发送帧周期内中执行的时隙分配，其中包括如下步骤把用于构造新的无线网络的请求发送到任何一个现存的无线网络；从任何一个现存的无线网络接收时隙分配信息；以及根据时隙分配信息在自身无线网络中执行时隙分配。
本发明第十至十二方面的计算机程序定义计算机可读程序，其在计算机系统上实现预定处理。换句话说，在计算机系统上安装本发明第十方面的程序实现在计算机系统上的协同操作，以获得与由本发明第五方面的无线通信系统所提供的相同效果。在计算机系统上安装本发明第十一和第十二方面的计算机程序实现在计算机系统上的协同操作，以获得与本发明第七方面相同的效果。
通过参照说明书并且结合附图将容易看出本发明的这些和其它目的。
图1为示出作为本发明第一实施例的无线通信系统的结构的示意图。
图2为示出一种通信终端装置的结构的方框图，其作为用于在与本发明第一实施例相关的无线网络中与其它通信终端装置执行无线通信的无线基站。
图3为示出通信终端装置的结构的方框图，其作为用于在基站的控制下执行无线通信的用户台。
图4为示出用于与本发明第一实施例相关的无线基站中的TDMA帧的示例结构的示意图。
图5为示出两个个人局域网如何相互分离而共存的示意图。
图6为示出第一微网1和第二微网2如何空间重叠而存在的示意图。
图7为示出用于与本发明第二实施例相关的微网中的发送帧的结构的示意图。
图8为示出在与本发明第二实施例相关的微网中工作的无线通信装置10的结构的方框图。
图9为示出在第一微网1的控制台11和第二微网的控制台21之间的操作次序的一个例子的示意图。
图10为示出用于在每个第一微网1和第二微网2中设置不被分配区域的处理的发送帧的结构的示意图。
图11为示出用于在每个第一微网1和第二微网2中设置不被分配区域的处理的发送帧结构的示意图。
图12为示出用于在每个第一微网1和第二微网2中设置不被分配区域的处理的发送帧的结构的示意图。
图13为示出用于在每个第一微网1和第二微网2中设置不被分配区域的处理的发送帧的结构的示意图。
图14为示出用于构造微网以实现图9中所示的操作次序的控制台的处理操作的流程图。
图15为示出通过避免相互干扰并且形成父子关系而使用相同频率信道实现两个微网的共存的操作次序的示意图。
图16为示出通过避免相互干扰并且形成父子关系而实现与另一个微网的共存的控制台的处理程序的流程图。
图17为示出通过避免相互干扰并且形成父子关系而使用相同频率信道实现两个微网的共存的操作次序的另一个例子的示意图。
图18为根据图17中所示的微网之间的处理程序，通过避免相互干扰而实现微网的共存的父微网的控制台的处理程序的流程图。
图19为根据图17中所示的微网之间的处理程序，通过避免相互干扰而实现微网的共存的子微网的控制台的处理程序的流程图。
图20为示出基于UWB方案的数据发送的一个例子的示意图。
具体实施例方式
下面将参照附图通过实施例进一步详细描述本发明。
A第一实施例现在参见图1，在此示出作为本发明第一实施例而实现的无线通信系统的示意结构。
如图1中所示，无线基站(下文简称为BS)与三个移动台(下文简称为MS)进行无线通信，该移动台作为该无线基站的用户台，即，MS-A(用户A)、MS-B(用户B)、以及MS-C(用户C)。BS、MS-A、MS-B以及MS-C构成父网络。一个移动台MS-A具有无线基站的功能并且与作为MS-A的用户台的两个移动台MS-D和MS-E进行无线通信。作为基站的移动台MS-A和移动台MS-D和MS-E构成子网络。
尽管未示出，其它移动台MS-B和MS-C也可以具有基站的功能。即，这些基站可以通过使用其它MS作为从属电台而构成子网络。显然，在由被用作为从属电台的MS-A所构成的子网络中的MS-D或MS-E可以通过使用其它MS作为从属电台而构成子网络的子网络。
参见图2，其中示出通信终端装置的结构，其作为一个无线基站，用于与在本发明的无线网络中的其它通信终端装置进行无线通信。
来自MS的上行信号由无线接收部分112通过天线111所接收。无线接收部分112对所接收的上行信号执行预定的无线接收处理(例如，降频转换和A/D转换)，并且把处理后的上行信号输出到解调部分113。
解调部分113解调所处理的信号以输出接收数据。该解调部分113还解调从一个MS所接收的随机存取信道(RACH)，以把一个发送请求信号输出到请求确认部分114。该请求确认部分114用来自每个MS的RACH信号来确认一个发送请求，以把关于哪一个MS已经发出该发送请求的信息输出到调度器115。
调度器115对已经发出该发送请求的MS执行资源分配，并且把资源分配信息输出到信标插入部分116。该信标插入部分116把在调度器115中获得的资源分配信息插入到发送数据，并且把该发送数据输出到一个调制部分117，作为一个发送信号。
调制部分117解调该发送信号，并且把调制的发送信号输出到无线发送部分118。无线发送部分118对被调制信号执行预定的无线发送处理(例如，D/A转换和升频转换)，并且把结果信号通过天线111发送到MS，作为一个下行信号。
参见图3，在此示出一个通信终端装置的结构，其作为用于在与本发明相关的无线通信网络中的基站的控制下执行无线通信的用户台。
来自BS或作为一个BS的MS的下行信号由无线接收部分122通过天线121所接收。该无线接收部分122对所接收信号执行无线接收处理(例如，降频转换和A/D转换)，并且把结果信号输出到一个解调部分123。
解调部分123解调所处理的信号以输出接收数据。解调部分123还解调从变为自身装置的从属的子网络的MS(MS-D或MS-E)接收的随机存取信道(RACH)信号，并且把解调的信号输出到请求确认部分125，作为一个发送请求信号。另外，解调部分123解调在下行信号中从BS获得的信标信号，并且把解调的信标信号输出到信标捕获部分124。
信标捕获部分124读取包含在发送自BS或者作为BS的一个MS的下行信号中的信标资源分配信息，以识别分配资源的方式。该资源分配信息被输出到通信控制部分127。根据资源分配信息，通信控制部分127控制帧配置部分129，以执行时分复用(TDMA)通信。帧配置部分129为父网络配置发送数据，并且把配置的数据输出到调制部分130。并且，当对BS或者作为BS的MS执行发送请求操作时，帧配置部分129把一个发送请求信号插入到用于父网络的发送数据中。
请求确认部分125通过来自每个MS的RACH信号确认该发送请求，并且把关于哪一个MS已经发送该发送请求的信息输出到一个调制器126。调制器126对已经接收发送请求的MS执行资源分配，并且把关于该资源分配的信息输出到信标插入部分128。信标插入部分128把作为包含由调制器126所获得的资源分配信息的标识信号的信标信号插入到用于子网络的发送数据，并且把结果数据输出到调制部分130。
调制部分130调制用于父网络的发送信号和用于子网络的发送信号，并且把调制信号输出到无线发送部分131。无线发送部分131对该调制信号执行预定的无线发送处理(例如，D/A转换和升频转换)，并且把所处理的信号通过天线121发送到BS或者作为BS的MS，作为一个上行信号。
参见图4，其中示出用于本实施例的无线网络中的TDMA帧的结构。下文参照该图详细描述根据本实施例的无线通信方法。请注意图3中所示的通信终端装置为MS-A。
首先，如图4的上部所示，图1中所示的BS把资源分配给用户A、用户B和用户C。即，该信标之后按次序接着用户A、用户B和用户C。该资源分配信息被包含在父网络的信标中。
父网络的信标被从BS发送到每个MS。在MS-A中，由信标捕获部分124读取该信标，以识别紧接着在该信标之后执行对MS-A的资源分配。关于该资源分配的信息被发送到通信控制部分127。通信控制部分127执行控制，从而在资源被分配的周期中执行与BS的通信。
MS-A截取来自变为MS-A的从属的MS-D和MS-E的资源请求(发送请求)。这些发送请求通过在子网络的冲突部分中的RACH发出。
然后，MS-A确认通过请求确认部分125来自MS-D和MS-E的发送请求，并且把确认的发送请求发送到调制器126。调制器126对已经被接收发送请求的MS(在本例中为MS-D和MS-E)执行资源分配。在这种情况中，MS-A在由BS分配给MS-A的资源的范围内，把资源分配给作为MS-A的从属的MS-D和MS-E的用户台。
关于由MS-A所确定的资源分配的信息被在子网络的下行信号中的信标发送到MS-D和MS-E。因此，如图4的下部所示，对用户D和用户E执行资源分配。即，在信标之后按次序对用户D和用户E执行资源。
从而，由于在分配给主装置的资源范围内对从属通信终端执行资源分配，因此，如果多个网络被配置在相同或相邻的区域中，则可以防止和避免它们之间的干扰。
在基于上述TDAM帧的通信中，父网络的MS(MS-A、MS-B、或者MS-C)通过在冲突部分中的RACH请求在下一帧的资源分配(发送请求)，并且BS响应该请求执行下一帧的资源分配，并且在下一个信标中把该资源分配通知给请求的MS(MS-A、MS-B、或者MS-C)。然后，该MS(MS-A、MS-B、或者MS-C)根据由信标所携带的资源分配信息执行通信。
子网络的MS(MS-D或者MS-E)通过在冲突部分中的RACH请求在下一帧的资源分配(发送请求)，并且MS-A响应该请求执行下一帧的资源分配，通过下一个信标把该资源分配通知给MS(MS-D或者MS-E)。然后，MS(MS-D或者MS-E)根据由该信标所携带的资源分配信息执行通信。
然后，在本实施例中，作为在父网络中的无线基站的从属的每个通信终端递归地具有无线基站功能，并且在由无线基站所分配的自身装置的资源范围内构成一个子网络，从而对其从属的通信终端执行资源分配。这种新的结构能够配置两个或多个网络，保证它们不相互干扰。另外，根据本发明，可以扩大该网络的区域而不涉及增加设备的规模。
同时，对于新的无线技术，其可有有效地使用频率资源，超宽带(UWB)发送方案最近已经引起人们的注意。基本上，超宽带发送方案通过使用基于脉冲串的信号执行基带发送，每个脉冲具有非常短的脉冲宽度(例如，小于1ns(纳秒))。其所占据的带宽为GHz的量级，从而通过把所占据的频带去除其中心频率(例如，1GHz至10GHz)而获得的数值约变为1。因此，该方案的带宽与在基于所谓W-CDMA方案、cdma2000方案、以及SS(扩展序列)和OFDM(增加频分复用)的无线LAN中所用的带宽相比是极其宽的。
另外，该超宽带发送方案的特征在于由于它较低的信号功率密度特性，对于特定的频带具有高信号功能密度特性的无线系统不容易被干扰。因此，该方案有希望成为一种可以叠加在由现有的无线系统所使用的频带上的技术。另外，由于它的宽带特性，该超宽带发送方案非常有希望成为一种用于个人局域网(PAN)中的100Mbps级别的超高速无线发送技术。
另一方面，在UWB无线发送中，如果假设两个或多个相互不协调的UWB无线网络存在于相同的区域中，每个网络通过使用重叠的超宽带所占用的频带以低信号功率密度执行通信，从而可能由于发送和接收装置的位置特性而造成严重干扰。当根据本实施例的无线通信方案被应用于UWB无线发送时，没有造成资源重叠，以避免干扰，从而能够执行UWB无线发送而不导致网络之间相互干扰。
在上述实施例中，存在有作为该BS的从属的3个MS，以及作为MS-A的从属的两个MS。显然，本发明不限于这种结构。通信终端MS-D和MS-E也具有无限基站功能，并且在分配给其自身装置的资源范围内构造一个孙子网，从而递归地把资源分配给从属通信终端。
在上述实施例中，在通信终端MS-A与其从属通信终端构成一个子网的状态下，通信终端MS-B和MS-C也具有无限基站的功能，以在分配给这些通信终端MS-B和MS-C的资源范围内同时构造它们的子网。在这种情况中，这些子网的资源范围不相互重叠，从而在子网之间没有发生干扰。
B.第二实施例参见图5，其中示出两个个人局域网相互分离的存在状态。在下文中小规模的个人局域网也被称为“微网”。
在图中，第一微网1由称为协调器的第一控制台11和构成第一微网1的多个无线通信装置12、13和14等等所构成。第二微网2由称为协调器的第二控制台21和构成第二微网2的多个无线通信装置22、23等等所构成。
第一微网1和第二微网2的每一个的服务区域是由控制台发送的无线电波的范围(由虚线所表示)。因此，第一微网1和第二微网2存在于相同频率的信道上，而没有在空间中相互干扰。
参见图6，其中第一微网1和第二微网2在空间上存在相互重叠。
在该图中，第一微网1和第二微网2的每一个的服务区域是由控制台发送的无线电波的范围(由虚线所表示)。因此，可以看出第一微网1和第二微网2的服务区域在空间上相互重叠。
在图6中所示的状态中，如果第一微网1和第二微网2存在于相同频率的信道上，则可以从其它微网接收信息。如果第一微网1和第二微网2相互独立地同时执行被保证时隙发送，则出现两个微网的信息相互冲突的问题。
为了克服该问题，本发明的第二实施例提供一种方案，由此第一微网1和第二微网2的控制台(或协调器)11和12执行通信，从而在这些微网中的控制台之间的冲突被避免，如双向箭头所示。例如，一个微网从信标信息得知其它微网的被保证时隙的状态，并且由其它微网把用于信息发送的时间设置为自身微网的不被分配区域，从而允许两个微网在用于微网工作的相同频率的信道上共存。
参见图7，其中示出用于与本实施例相关的微网中的发送帧的结构。
在该图中，发送帧30包括在该帧的开头从控制台广播到该网络的一个信标广播区域(B)31、例如关于当到达该网络时要被执行的处理的信息被交换的内容访问周期(CAP)32、以及每个无线通信装置执行被保证时隙的信息发送的无冲突周期(CFP)33。到达下一个网络广播区域为止的周期被提供作为一个发送帧周期。
发送帧内部的结构被写入在信标信息中，其被在该帧的开头广播到该网络。
应当指出，根据由IEEE802.15.3规定的标准，在无冲突周期23中，根据被称为TDMA(时分复用)的复用发送方法直接在任何无线通信装置之间执行采用被保证时隙(GTS)34的时隙分配发送。
参见图8，其中示出在与本实施例相关的微网中工作的无线通信装置10的结构的示意图。如图所示，无线通信装置10由接口61、接口缓冲器62、无线缓冲器63、无线通信部分64、天线65、控制部分67和信息存储部分68所构成。
接口61把无线通信装置100接到例如个人计算机(PC)这样的外部设备。接口缓冲器62保存从外部设备接收的媒体信息601。无线缓冲器63保存从接口缓冲器62接收的用于无线发送的信息602，作为无线发送数据包。
控制部分67以集中的方式控制在无线通信装置10中的数据发送处理的次序。即，响应无线发送的通知603，如果要求被保证时隙发送并且通过在发送帧中使用冲突访问周期(CAP)把该请求发送到控制台10-8，则控制部分67在无线发送的无线缓冲器63中存储一个保留请求604。即，在该结构中，用于发送的保留请求605被从天线65通过无线通信部分64无线地发送。
由无线通信装置10所接收的信号被通过天线65提供到无线通信部分64，以作为解码信号611发送到无线缓冲器63。
另外，如果由提供控制台的无线通信装置10接收一个信号，所接收的信号被作为控制信号612提供到该控制部分67。该控制部分67确定该信号是否为来自构成该微网的另一个无线通信装置的保留请求。基于该判断的该无线分配信息被构造为一个信标信号，并且在帧周期的开始时无限地发送(参见图7)。即，该帧的信标信号605被无线地从天线65通过无线通信部分64发送到该微网。
从其它微网接收该信标信号，该无线通信装置10可以分析控制台67的信标信号，并且把影响其它微网的信息发送的区域在自身微网中设置为一个不被分配区域。
包括例如不被分配区域的标准的信标信号605被从天线65通过无线通信部分64无线地发送到该微网。
在该微网中除了控制台之外的无线发送装置中，当从控制台发送的信标信息几乎被定期地接收时，该控制部分67确认在信标信息中所述的相应的无冲突周期(CFP)的被保证时隙分配信息，并且根据在分配信息中规定的指令设置无线通信部分64，从而发送存储在无线缓冲器63中的无线发送数据包。
如果在从控制台发送的信标信息中没有指定在无冲突周期(CFP)中的接收，则除了控制台之外的每个无线发送装置根据该指令而设置无线通信部分64，以在预定的时间关系中执行信号接收。所接收信息611被保存在无线缓冲器63中。然后，控制部分67根据帧周期信号604重构基于帧周期而接收的信息614，并且把重构的信息传送到接口缓冲器62。接口61把所接收信息传送到外部设备(未示出)，作为预定接口格式信息615。
控制操作的上述次序由控制部分67的指示而执行。控制部分67具有用于存储各种发送控制程序和控制信息的信息存储部分68。为了随时地参照这些信息块，该控制部分67用信息存储部分68指定一个命令组616。
参见图9，其中示出要在第一微网1的第一控制台11和第二微网2的控制台21之间执行的操作次序的一个例子。更加具体来说，图9示出当由第一微网1的控制台11和第二微网2的控制台21接收信标信息时在第一微网1和第二微网2中设置不被分配区域的程序。在所示例子中，假设第一微网1和第二微网2的控制台11和控制台21按照图14中所示的处理程序相同地执行操作，并且假设，在每个微网中，按照预定的处理把特定的无线通信装置设置为一个控制台。
首先，第一微网1的第一控制台11发送第一微网1的信标信息(P1)。
第二微网2的控制台21接收信标信息。例如，如果第一微网1和第二微网2之间分离得足够远，则它们不能够相互接收信标信号。在这种情况中，微网相互独立地形成(参见图5)。
接着，第二微网2的控制台21发送第二微网2的信标信息21(P2)。
如果第一微网1和第二微网2之间相距得足够近，则相互可以接收信标信息(参见图6)。当来自控制台21的信标信息被接收时，第一微网1的控制台11为第二微网2设置不被分配区域。
然后，第一微网1的控制台11发送第一微网1的信标信息，其中包括不被分配区域的设置(P3)。
如果来自控制台11的信标信息被接收，则第二微网2的控制台21为第一微网1设置不被分配区域。
接着，第二微网2的控制台21发送第二微网2的信标信息，其中包括不被分配区域的设置(P4)。
因此，当相同地进行操作时，第一微网1和第二微网2的控制台11和控制台21通过执行时分复用而允许在相同频率的信道上有多个微网共存。显然，在UWB无线通信方案中，其中数据在极宽的频带上扩展，通过执行上述时隙分配，多个微网可以共存。
然后，如果由于通信环境中的动态改变(例如，无线通信装置的运动)使得微网1的控制台11不能够接收第二微网2的信标信息(P5)，则微网1的控制台11可以清除不被分配区域的设置。
类似地，如果第二微网2的控制台21不能够接收第一微网1的信标信息(P6)，则第二微网2的控制台21可以清除不被分配区域的设置。
图10至13示出在第一微网1和第二微网2的发送帧配置中，由第一微网1和第二微网2的每一个所进行的设置不被分配区域的处理。
在如图10中所示的状态中，第一微网1与第二微网2都不设置不被分配区域，但是每个都通过独立地执行在其CFP区域中的GTS分配而进行操作。因此，第一微网1和第二微网2的发送帧中都没有设置用于其它微网的不被分配区域。
在图11中所示的状态中，第一微网1的控制台接收第二微网2的信标信息，并且为第二微网2在第一微网1的发送帧中设置不被分配区域。
在所示例子中，第一微网1以集中的方式在CFP区域中在自身微网内执行GTS分配，通过使CAP区域的长度最小化，设置该帧周期的一半为不被分配区域。
在图12所示的状态中，第二微网2的控制台21接收第一微网1的信标信息，并且在第二微网2的发送帧中设置用于第一微网1的不被分配区域。
在所示的例子中，除了与第一微网1的不被分配区域相等价的部分之外，第二微网2的控制台21以集中的方式在CFP区域中执行GTS分配。另外，控制台21使CAP区域的长度最小化，并且把由第一微网1所使用的区域设置为不被分配区域。
在图13所示的阶段中，响应第一微网1和第二微网2不接收相互的信标信号，清除在每个微网中的不被分配区域的设置。
在所示的例子中，第一微网1和第二微网2的每一个使用整个帧周期用于其微网发送，从而以冗余的方式执行在CFP区域中的GTS分配，并且CAP区域被设置为足够长，用于足够的容限。
在图9至13所示的例子中，控制台相互相等地进行操作，从而使用相同频率的信道的两个微网可以共存。显然，每个控制台的相等操作可以使采用相同频率的信道的三个或多个微网共存得以实现。
参见图14，其中示出描述为了实现图9中所示的操作程序而由构成微网的每个控制台执行的处理操作。实际上，该处理操作是由通过执行预定的程序代码而被设置为一个控制台的无线通信装置10中的控制部分67所实现的。
在步骤S1，确定无线通信装置是否作为该控制台。假设，在每个微网中，特定的无线通信装置已经通过如下的预定的处理而变为该控制台。但是，用于在每个微网中设置控制台的处理程序本身不直接与本发明的关键思想相关联，从而将省略对该处理程序的描述。
如果无线通信装置不是该控制台，则判断方框S1的判断为“否”，因此，该处理程序结束。另一方面，如果发现该无线通信装置作为控制台，然后在步骤S2确定在周围存在的其它微网的信标信息是否已经被接收。
如果发现其它微网的信标信息没有被接收，则判断方框S2的判断为“否”，从而该处理程序结束。另一方面，如果其它微网的信标信息被接收，则在步骤S3根据所接收的信标信息确定该微网的帧结构。
在步骤S4，确定用于自身微网的不被分配区域是否已经被设置。
如果发现不被分配区域被设置，则在步骤S9把该不被分配区域设置为由自身微网所使用的区域，然后该处理程序进行到步骤S10。
另一方面，如果发现没有设置不被分配区域，则在步骤S5确定无冲突周期(CFP)的GTS分配是否与周期存在的其它微网相重复。
如果GTS分配与其它微网相重复，则在步骤S6改变自身微网的GTS分配。如果GTS分配不重复，则跳过步骤S6的处理。
在步骤S7，确定在信标发送时间中是否存在GTS分配。
如果发现GTS被分配到信标发送时间，则在步骤S8调节信标发送时间，从而自身微网的分配将不与其它微网的分配相重叠，然后该处理程序将进行到步骤S10。如果GTS不被分配到信标发送时间，则跳过步骤S8的处理，并且该处理程序进行到步骤S10。
在步骤S10，设置自身微网的不被分配区域。在步骤S11，帧结构的改变被作为信标信息广播到该微网。
因此，在本实施例中，微网的控制台被相互相等地操作，以执行图9中所示的操作次序，从而允许使用相同频率的信道的多个微网共存，而不相互干扰。
在UWB无线发送中，如果相互不协调的两个或多个无线微网共存于相同的区域中，则每个网络通过使用一个重叠的超宽频带而以低信号功能率密度执行通信，从而根据接收/发送装置之间的位置关系而可能造成严重的干扰。相反，如果与本发明相关的无线通信方案被应用于UWB无线网络，则没有出现资源重叠，从而可以有效地避免干扰，以允许在网络之间进行无干扰的无线发送。
C.第三实施例在上述第二实施例中，多个微网相等地进行操作，并且每个微网控制台执行相同的处理程序，从而使得使用相同频率的信道的多个微网共存而不相互干扰。
在本发明的第三实施例中，使用相同频率的信道的多个微网实现共存而不相互干扰，并且在它们之间形成父子关系。即，父微网分配由子微网所使用的时隙，并且子微网使用由父微网所分配的时隙来执行时隙分配或者在子微网之间的GTS分配。
为了建立两个或多个微网之间的父子关系，类似于在父微网中的其它终端电台，每个子微网的控制台参加到该父微网中作为一个普通的终端电台来执行时隙请求操作，并且递归地操作该控制台功能，以把在父微网中获得的时隙分配给在子微网中的每个终端电台。显然，在每个子微网中的一些终端电台可以类似地实现递归控制台功能而构造孙子微网。
并且，父微网的控制台可以响应来自每个子微网的控制台的时隙请求而分配微网(或者父微网可以准备一个不被分配区域)，而与用于在微网之间合作的处理程序无关，从而实现微网的共存而没有相互干扰。
从而，根据本实施例，如果当在相同的空间中构造新的微网或者一个网络被从另一个空间移来的这种情况中出现一个不被分配时隙的网络，则可以解决该网络冲突的问题，以适当地执行时隙(或者资源)的动态分配。另外，现有的网络可以把资源分配给在相同空间中新出现的网络。
如本实施例中所示，在微网之间形成父子关系以避免相互之间的干扰的情况中，与上述第二实施例不同，由无线通信装置执行的处理操作根据用于父微网和子微网的控制台的功能而不同(这将在下文中描述)。
参见图15，其中示出当形成父子关系时用于实现使用相同频率的信道而不相互干扰的两个微网共存的操作次序的一个例子。在所示例子中，假设存在微网A和微网B，则它们独立地操作网络而不预先形成父子关系。
首先，假设微网B的控制台可以接收微网B的信标(P11)。
结果，微网B的控制台把一个参加请求发送到微网A的控制台(P12)。相应地，微网A的控制台把一个参加许可返回到微网B的控制台(P13)。该参加许可例如由网络地址的分配及其返回所执行。结果，在微网A和微网B之间形成父子关系。
然后，微网B的控制台把一个时隙请求(或者信道时间请求)发送到微网A的控制台(P14)。相应地，微网A的控制台把一个时隙分配返回到微网B的控制台(P15)。在此时，微网A的控制台可以通过一个直接帧或者通过一个写入有时隙分配结果的信标发送该时隙分配。
该时隙分配用一种方法返回，其中微网A的控制台在微网A中通知例如写入有在微网A中的时隙分配的信标。另外，微网A的控制台可以直接把写入有时隙分配信息的发送帧发送到微网B的控制台(直接帧)。然后，微网B的控制台可以向微网A的控制台确认该发送帧的接收(P16)。
微网A控制台在微网A中通知该信标(P17)。该信标表示对微网B所作的时隙分配的信息。因此，微网B可以使用所分配的时隙来操作微网B。
结果，如果微网B在与微网A所在的相同空间中最新产生，或者微网B移动到该相同空间中，则在微网A中的冲突问题可以被解决，以动态地分配用于操作微网B的时隙(或资源)。
微网B的控制台在微网B中通知写入有微网B的操作的信标(P18)。另外，在微网B中的通信装置可以向微网B的控制台请求时隙分配(P19)。相应地，微网B的控制台在例如用一个直接帧发通知之前，对由微网A所分配的时隙的一部分进行重新分配(P20)。微网B的通信装置可以返回一个接收确认(P21)。
在UWB无线发送中，如果两个或多个未协调的UWB无线网络存在于相同的区域中，在每个网络通过使用重叠的超宽频带以低信号功率密度而执行通信，从而，根据接收/发送装置之间的位置关系，出现强烈的干扰。如果在图15中所示的微网之间的操作次序被应用于UWB无线通信方案，则没有出现资源重叠的情况，从而可以有效地避免干扰，从而允许在网络之间进行没有干扰的UWB无线发送。
参见图16，其中示出描述通过避免干扰并且形成父子关系而实现微网的共存的控制台的处理程序的流程图。实现上，该处理操作是通过由无线通信装置10的控制部分67执行预定的程序代码而实现的。
首先，例如通过从相邻的电台接收一个信标信号而检测相邻微网的存在(步骤S21)。
如果已经从相邻的电台接收该信标信号，则尝试加入在该现有的相邻微网中作为一个子微网。在这种情况中，相邻电台的地址信息从该信标信息而获得(步骤S22)。
接着，所获得的地址信息被与自身电台的地址信息相比较，以确定自身电台的地址是否为一个新的地址(步骤S23)。如果自身电台的地址为一个新的地址，则该参加请求被发送到相邻微网的控制台(步骤S24)，并且确定来自相邻微网的参加许可是否已经被接收(步骤S25)。在接收到该参加许可之后，完成加入到该相邻微网的操作。结果，该子微网可以用作为父微网的相邻微网所构成。从而，可以估计自身电台微网所需的发送时隙。
接着，一个时隙请求被发送到作为父微网的相邻微网的控制台(步骤S26)。如果一个时隙分配来自该控制台(步骤S27)，则把该接收确认返回到该控制台(步骤S28)。
然后，能够在所分配的时隙上执行自身电台的微网的操作(步骤S29)。然后，当出现来自自身电台的微网的通信台的时隙分配请求时，可以通过对所分配时隙进行重新分配而执行该通信。
另一方面，如果在步骤S21没有从相邻电台接收信标信号，或者在步骤S23发现从相邻微网获得的自身电台的地址不是新的地址，则确定该自身电台可以作为一个父微网而工作的可能性。即，确定来自相邻电台的参加请求是否已经被接收(步骤S30)。
当已经从相邻电台接收该参加请求时，该相邻电台被参加在自身电台网络中，并且一个地址被分配给相邻的电台，以及向其发送一个参加许可(步骤S31)。该参加许可包括分配给相邻电台的地址。
接着，当已经接收来自该相邻电台的时隙请求时(步骤S32)，则确定该时隙请求的分配是否可行(步骤S33)。如果时隙分配不可行，则该时隙分配被发送到该相邻电台(步骤S34)。
然后，该自身电台的微网在除了被分配时隙之外的其它区域中工作(步骤S35)。
在图16中所示的例子中，除了构造微网的次序之外根据控制台的地址信息形成父子关系。对于该地址，例如使用对于MAC(机器控制存取)地址这样的(实际)设备唯一的识别信息。在这种情况中，新的地址表示一个新的模型。因此，根据地址信息在微网之间形成父子关系可以把具有旧地址的无线通信装置设置给该父微网，同时，由具有更加先进的控制台功能的无线通信装置递归地构造子微网。父微网的控制台不一定检测在相同空间中的子微网的存在情况。
参加图17，其中示出用于通过避免干扰同时形成父子关系而实现两个微网的共存的操作次序的另一个例子。假设，在父微网和子微网中，该网络用具有图7中所示结构的发送帧周期而操作。
父微网的信标信号被在预定周期中从该父微网的控制台发送到子微网(P31)。
在子微网的控制台侧，当构造该子微网时，一个时隙分配请求(不被分配的GTS)被作为该子微网的构造请求在父微网的内容访问周期(CAP)中发送(P32)。
如果已经从该子微网接收一个时隙分配请求，则由于子微网构造请求已经被接收，父微网的控制台为子微网设置不被分配区域，并且把包括不被分配区域信息的信标信号发送到下一个父微网，从而通知该不被分配的GTS(P33)。
接收包含不被分配区域信息的父微网信标信号、该子微网的控制台开始操作在不被分配区域中的子微网，发送一个子微网信标信号(P34)。在此时，用于父微网的发送的区域在子微网侧被设置为不被分配区域。
另外，接收该子微网信标信号，父微网的控制台可以使用其自身的不被分配区域而得知已经形成该子微网。
因此，当子微网在与父微网相同的空间中最新构造时或者当子微网从另一个空间移到该父微网时，如果在完全没有时隙被分配的状态下出现该子微网，则可以解决网络之间的冲突问题，以适当地执行时隙(或资源)的动态分配。另外，父微网可以把资源分配给在相同空间中新出现的任何其它网络。
然后，通过使用子微网的不被分配区域而发送父微网的信标信号(P35)。
在UWB无线发送中，如果两个或多个不协调的UWB无线网络存在于相同的区域中，每个网络通过使用重叠的超宽带以低信号功率执行通信，从而根据接收/发送装置之间的位置关系、出现严重的干扰。如果在图17中所示的微网之间的操作次序被应用于UWB无线通信方案，则没有出现资源重叠，从而可以有效地避免干扰，从而能够进行UWB无线发送而没有在网络之间的干扰。
参见图18，其中示出根据图17中所示的微网之间的操作处理，通过避免它们之间的干扰而实现微网的共存的父微网的控制台的处理程序的流程图。实际上该处理操作是通过用作为父微网的控制台的无线通信装置10的控制台67执行预定的程序代码而实现的。
首先，在步骤S41中，确定无线通信装置本身是否作为控制台。
如果无线通信装置不作为控制台，则在步骤S41中判断为“否”，在此之后该处理流程结束。如果该无线通信装置作为该控制台，则在步骤S42中确定是否已经接收子微网构造请求。
如果还没有接收子微网构造请求，则步骤S42判断为“否”，在此之后该处理流程结束。如果已经接收子微网构造请求，则在步骤S43获得关于微网所需的发送时隙(时间)的信息。
在步骤S44，确定在父微网中把相应的发送时隙设置为不被分配区域是否可行。
如果不能够设置该不被分配区域，则在步骤S44判断为“否”，在此之后该处理流程结构。如果可以设置不被分配区域，则在步骤S45判断是否需要对现有的时隙分配进行更改。
如果需要更改，则在步骤S46改变在父微网中的时隙分配。如果不需要更改，则跳过步骤S46的处理。
在步骤S47中，在父微网中设置不被分配区域。在步骤S48，在该处理流程结束之后，该设置被作为父微网的信标信息而发送。
参见图19，其中示出根据图17中所示的微网之间的操作处理，通过避免它们之间的干扰而实现微网的共存的子微网的控制台的处理程序的流程图。实际上该处理操作是通过用作为子微网的控制台的无线通信装置10的控制台67执行预定的程序代码而实现的。
首先，在步骤S51中，例如根据用户指令，确定无线通信装置是否已经接收用于操作为控制台的指令。
如果无线通信装置还没有接收到该指令，则在步骤S51中判断为“否”，在此之后该处理流程结束。如果该无线通信装置已经接收该指令，则在步骤S52中确定父微网的信标信号是否已经被接收。
如果该无线通信装置没有接收来自父微网的信标信号，该判断方框S52为“否”，并且在步骤S53该无线通信装置作为普通微网的控制台，以发送一个信标信号，在此之后该处理流程结束。
如果该无线通信装置已经接收来自父微网的信标信号，则在步骤S54估计子微网所需的发送时隙(或时间)。在步骤S55，在父微网中在冲突访问周期(CAP)内发送该子微网构造请求。
在步骤S56，父微网的信标被接收，以确定不被分配区域的设置是否已经被执行。
如果不被分配区域的设置还没有被执行，则判断方框S56为“否”，并且该处理程序返回到步骤S54，其中再次估计子微网所需的发送时隙，把子微网构造请求发送到父微网。
另一方面，如果已经确认在父微网中的不被分配区域的设置，然后在步骤S57中执行在子微网中的不被分配区域的设置。
在步骤S58，在该处理流程结束之后，不被分配区域的设置被作为子微网的信标信息而发送。
补充尽管在上文中已经使用特定的术语来描述本发明的优选实施例，这种描述仅仅用于说明的目的，并且应当知道可以作出各种改变和变化而不脱离本发明的精神或范围。
工业应用性如上文所述本发明描述了一种优良的允许多个相互冲突的无线网络共存于相同的频带上的无线通信系统、用于在相同频带上多个相互冲突的无线网络的每个网络中适当地控制通信操作的无线通信控制装置以及无线通信控制方法、以及支持这些功能的计算机程序。
如上文所述，本发明提供一种优良的无线通信系统、优良的无线通信控制装置和无线通信控制方法、以及计算机程序，其仅仅通过在提供控制台的发送装置之间执行控制通过把一个发送帧周期时分复用而允许多个个人局域网在相同频率的信道上共存。
如上文所述，本发明提供一种优良的无线通信系统、优良的无线通信控制装置和无线通信控制方法、以及计算机程序，其中当在相同的空间中构造一个新的网络或者一个网络已经从另一个空间移来时，能够解决网络之间的冲突问题，从而适当地执行时隙(或资源)的动态分配。
如上文所述并且根据本发明，信标信号在存在于相同信道上的控制台之间发送，以了解目标网络的帧结构，从而改变该时隙分配，以避免自身网络的被保证时隙与被保证时隙的状态的相冲突。
如上文所述并且根据本发明，根据被保证时隙状态，要由目标网络用于发送的一个区域可以被设置为该自身网络的一个不被分配区域，从而实现避免与目标网络的信息相冲突的发送。
如上文所述并且根据本发明，如果一个不被分配区域被设置在目标网络上，该不被分配区域可以被设置为由自身网络用于发送的区域，从而使得多个网络共存于相同的信道上。
如果自身网络的控制台不能够接收来自目标网络的信标信号，则可以清除不被分配区域的上述设置，从而实现由自身网络有效地使用相同信道的方法。
另外，一个控制台可以把一个网络构造请求发送到其它控制台，从而执行网络之间的时隙分配。到其它控制台的构造请求包括用于加入该网络的加入请求以及用于请求其它控制台进行时隙分配的时隙请求。
如上文所述并且根据本发明，在父网络中的无线基站的控制下，该通信终端递归地具有无线基站的功能，并且在其自身装置的资源范围内对在该无线基站的控制下的其它无线终端分配资源，从而能够配置两个或多个保证不相互干扰的网络。
权利要求
1.一种无线通信系统，其中由多个无线通信装置和用于在每个预定发送帧周期中共存的多个无线通信装置的每一个执行时隙分配的一个控制台构成一个无线网络，每个所述无线网络包括信号检测装置，用于检测来自所述其它无线网络的信号；时隙分析装置，用于根据由所述信号检测装置所检测的信号分析在其它所述无线网络中执行被保证时隙发送的一个发送时隙；以及时隙分配装置，其不把在其它所述无线网络中执行被保证时隙发送的发送时隙分配给在自身无线网络中的一个无线通信装置。
2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中所述时隙分配装置把在其它无线网络中执行被保证时隙发送的发送时隙设置为在自身无线网络中的不被分配区域。
3.根据权利要求2所述的无线通信系统，其中所述时隙分配装置响应所述信号检测装置没有检测到来自其它所述无线网络的信号这样的情况而在自身无线网络中清除不被分配区域的设置。
4.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中所述时隙分析装置分析在其它所述无线网络中的不被分配区域，并且所述时隙分配装置通过使用在所述其它无线网络中的不被分配区域而执行在自身无线网络中的时隙分配。
5.一种无线通信控制装置，用于在每个预定发送帧周期中在无线通信装置之间执行被保证时隙发送的多个无线网络共存的网络环境中，在所述无线网络中执行发送帧周期的时隙分配，其中包括信号检测装置，用于检测来自所述其它所述无线网络的信号；时隙分析装置，用于根据由所述信号检测装置所检测的信号分析在其它所述无线网络中执行被保证时隙发送的一个发送时隙；以及时隙分配装置，其不把在其它所述无线网络中执行被保证时隙发送的发送时隙分配给在自身无线网络中的一个无线通信装置。
6.根据权利要求5所述的无线通信系统，其中所述时隙分配装置把在其它无线网络中执行被保证时隙发送的发送时隙设置为在自身无线网络中的不被分配区域。
7.根据权利要求6所述的无线通信系统，其中所述时隙分配装置响应所述信号检测装置没有检测到来自其它所述无线网络的信号这样的情况而在自身无线网络中清除不被分配区域的设置。
8.根据权利要求5所述的无线通信系统，其中所述时隙分析装置分析在其它所述无线网络中的不被分配区域，并且所述时隙分配装置通过使用在所述其它无线网络中的不被分配区域而执行在自身无线网络中的时隙分配。
9.一种无线通信控制方法，用于在每个预定发送帧周期中在无线通信装置之间执行被保证时隙发送的多个无线网络共存的网络环境中，在该无线网络中执行发送帧周期的时隙分配，其中包括如下步骤检测来自其它所述无线网络的信号；分析一个发送时隙，其中根据在所述信号检测步骤中检测的信号分析在其它无线网络中执行被保证时隙发送的一个发送时隙；以及不把在其它所述无线网络上执行被保证时隙发送的一个发送时隙分配给在一个自身无线网络中的无线通信装置。
10.根据权利要求9所述的无线通信控制方法，其中所述时隙分配步骤把在其它无线网络上执行被保证时隙发送的发送时隙设置为在自身无线网络中的一个不被分配区域。
11.根据权利要求10所述的无线通信控制方法，其中所述时隙分配步骤响应所述信号检测步骤没有检测到来自其它无线网络的信号而清除在自身无线网络中的不被分配区域的设置。
12.根据权利要求9所述的无线通信控制方法，其中所述时隙分析步骤分析在其它无线网络中的不被分配区域，并且所述时隙分配步骤通过使用在其它所述无线网络中的不被分配区域而执行在自身无线网络中的时隙分配。
全文摘要
公开了一种无线通信系统、无线通信控制装置和方法，其中，无线基站的控制下的通信终端递归地具有在父网络中的无线基站功能，其在由无线基站所分配给自身装置的资源范围内构造一个子网，并且在具有基站功能的通信终端的控制下把资源分配其它通信终端。这种新型的结构能够构造两个或多个保证不相互干扰的网络，从而允许多个个人局域网在相同频率的信道上共存。与此同时，这种新型的结构允许扩大网络区域而不增加设备的规模。
文档编号H04L12/28GK1738277SQ20051009964
公开日2006年2月22日 申请日期2002年5月1日 优先权日2001年5月8日
发明者铃木三博, 菅谷茂 申请人:索尼株式会社