专利名称：无线通信设备、无线通信系统、以及无线通信方法
技术领域：
本发明涉及一种在自发分布式网络(autonomous distributednetwork)中采用基 于通信设备的异步控制的时分多路复用连接方法的无线通信设备、无线通信系统、以及无 线通信方法。
背景技术：
目前，不在网络中设置基站而通过终端站点的直接通信的管理方法，例如基于 IEEE802. 11标准的无线局域网(无线LAN)的专有模式(ad hoc mode)是公知的。
此外，近年来，作为近距离超高速数据通信的技术，与传统上使用特定载波的通信 系统不同，用于发送在非常短的脉冲序列上携载的信息的超宽带无线通信引起人们的广泛关注。此种超宽带无线通信能够直接地无线发送基带信号，从而实现简单的电路结构并 被强烈推荐为用于大约100Mbps的数据通信率的个人区域网络的候选。另外，作为在移动电话和其它系统中使用的传统的时分多路复用连接方法，在网 络中设置基站并且使所有的移动终端站点与来自基站的信号同步地执行时分多路复用连 接的方法是公知的。为了使多个设备同步参与超宽带通信，通常考虑时分多路复用连接的方法。此外，为了在多个设备中构成无线网络，在网络的中心设置称作“协调器”的控制 站并利用控制站对时分多路复用的中心管理，对于多个设备参与超宽带通信来说是公知的 (IEEE802. 15. 3)。但是，在近来热闹的超宽带通信中，使用极弱的脉冲序列用于通信，从而存在如下 缺点，即在传统的无线系统中使用的用于检测载波的部件的方便配置变得困难。另外，在传统的无线LAN的专有模式中，不需要在所有终端之间建立同步，但是存 在如下缺点，即需要在发送信息之前用于检测载波的部件，从而防止与其它终端通信的冲 突。因此，该技术不能用于无线通信。此外，当使用运行于无线LAN的专有模式的多个终端构成网络时，由于不知道信 息何时从另一个终端到达，所以经常需要操作以准备接收信号，从而存在很难降低功耗的 缺点。另外，当运行在专有模式时，由于不能时时与其它设备同步，所以当多个通信链路 以预定周期重复传输信息时，存在难以实现时分多路复用通信的缺点。在传统的移动电话和其它时分多路复用通信系统中，为了避免按时间划分的时隙 的冲突，系统中的所有终端必须与基站同步，因此需要安置使所有终端站与基站同步的复 杂机制。
此外，当在传统的无线网络中通过时分多路复用进行通信时，需要在网络的中心设置称作“协调器”的控制站并且使控制站中枢管理各种操作。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种无线通信设备、无线通信系统、以及无线通信方 法，即使在网络内部的所有设备没有全部正确同步时，也能够使任意多个设备参与用于多 个数据通信的时分多路复用通信。本发明的第二个目的是提供一种无线通信设备、无线通信系统、以及无线通信方 法，当任意多个通信设备构成专有网络时，能够方便地进行时分多路复用通信。本发明的第三个目的是提供一种无线通信设备、无线通信系统、以及无线通信方 法，即使在超宽带无线通信中没有设置特定控制设备时，也能够进行访问控制。本发明的第四个目的是提供一种无线通信设备、无线通信系统、以及无线通信方 法，仅在需要时进行接收操作，而无需一直参与接收操作，并且由此能够容易地减少功耗。为了实现上述目的，本发明的第一方面是一种无线通信设备，在没有任何特定控 制站设备的自发分布式网络中与其它无线通信设备进行通信，该无线通信设备包括帧周 期设置部件，用于设置通过每一个无线通信设备的预定帧周期；数据时隙设置部件，用于设 置用作数据发送单元的时隙；以及接收时隙设置部件，用于设置至少一个接收时隙用来在 帧周期中接收信号。优选的是，还包括发送部件，用于在帧周期的预定定时向其它无线通信设备发送 信标信号，该信标具有关于接收时隙设置部件所设置的接收时隙的定时的信息；以及接收 部件，用于接收其它无线通信设备发送的信号。优选的是，该接收部件在接收时隙设置部件所设置的接收时隙的定时接收信号。本发明的第二方面是一种无线通信设备，在没有任何特定控制站设备的自发分布 式网络中与其它无线通信设备进行通信，该无线通信设备包括帧周期设置部件，用于设置 预定的帧周期；数据时隙设置部件，用于设置用作数据发送单元的时隙；扫描周期设置部 件，用于设置比帧周期长的任意扫描周期；以及扫描部件，用于在超出帧周期单元的时间接 收其它无线通信设备发送的信标信号。优选的是，还包括管理部件，用于将接收的信标信号的定时和接收时隙的定时转 换成其自己的时隙位置；以及发送部件，用于在存在指向其它无线通信设备的数据时、在相 应的无线通信设备的接收时隙的定时发送信号。优选的是，还包括控制部件，用于使发送部件在存在指向其它无线通信设备的数 据时、在相应的无线通信设备的接收时隙的定时发送信号；所述扫描部件获取来自其它无 线通信设备的信标信号的定时和接收时隙的定时。本发明的第三方面是一种无线通信系统，用于在没有特定控制站设备的自发分布 式网络的多个无线通信设备中进行通信，其特征在于构成该网络的每一个无线通信设备包 括帧周期设置部件，用于设置预定的帧周期；数据时隙设置部件，用于设置用作数据发送 单元的时隙；信标时隙设置部件，用于设置用来在帧周期的预定定时发送信标信号的信标 时隙；以及接收时隙设置部件，用于设置至少一个接收时隙用来在帧周期中接收信号。优选的是，在帧周期头部的定时发送信标信号。
优选的是，排列用于无线通信设备发送信号的定时以便彼此相互不重叠。本发明的第四方面是一种无线通信方法，用于在没有特定控制站设备的自发分布 式网络的多个无线通信设备中进行通信，其特征在于每一个无线通信设备设置预定的帧周 期和用作数据发送单元的时隙，并且设置用来在帧周期的预定定时发送信标信号的至少一 个信标时隙和用于在帧周期中的接收操作的接收时隙。 优选的是，发送具有关于所设置的接收时隙的定时的信息的信标信号，并将其存 在通知给邻近位置的其它无线通信设备。本发明的第五方面是一种无线通信方法，用于在没有特定控制站设备的自发分布 式网络的多个无线通信设备中进行通信，其特征在于每一个无线通信设备设置预定的帧周 期和用作数据发送单元的时隙，提供比帧周期长的任意扫描周期，在超过帧周期单元的时 间执行用于连续接收的扫描处理，并且接收邻近位置的其它无线通信设备发送的信标信号。优选的是，管理其它无线通信设备发送的信标信号的接收定时和接收时隙的定 时。本发明的第六方面是一种无线通信方法，用于在没有特定控制站设备的自发分布 式网络的多个无线通信设备中进行通信，其特征在于在每一个无线通信设备中包括步骤 设置预定的帧周期和用作数据发送单元的时隙；设置用于在帧周期的头部定时发送信标信 号的至少一个信标时隙和用于在帧周期中的接收操作的接收时隙；发送具有关于所设置的 接收时隙的定时的信息、并通知邻近位置的其它无线通信设备其存在的信标信号；设置比 帧周期长的任意扫描周期；以及在超过帧周期单元的时间执行用于连续接收的扫描处理。优选的是，接收邻近位置的其它无线通信设备发送的信标信号，管理信标信号的 接收的定时和接收时隙的定时，并且在指向其它无线通信设备的通信时在相应的无线通信 设备的接收时隙的定时发送信号。根据本发明，通过提供对于所有设备公用的帧周期，将帧划分为更短时间单元的 时隙，设置至少一个在其自己设置的帧周期的头部定时周期发送的信标时隙和由其自己接 收的接收时隙，将接收时隙的位置写入信标信息中并发送该信标，并由此通知邻近位置的 其它无线通信设备。此外，每一个设备提供具有比帧周期长的周期的扫描周期。当该周期通过时，参与 帧周期上的接收操作，从邻近位置的设备接收信标，并确认该邻近位置处的设备。然后，当接收时隙的定时到达时，每一个设备重复并周期地参与接收处理。在帧周期中至少提供一个接收时隙，但是也可以根据设备需要提供多个接收时 隙。当向特定设备发送数据时，本发明在写入周围设备的信标信号中的接收时隙的位 置的定时发送数据，通过扫描可以所述从周围设备接收信号。只要增加接收时隙变为必要，通过增加接收时隙，接收数据的设备也可以采用能 够处理大量数据通信的结构。
图1是根据本发明构 成无线通信系统的通信设备排列的示例图。
图2是根据本发明的无线通信设备中所采用的帧周期的结构和扫描周期的结构 图。图3A至3E是具体表示图1的无线通信系统的操作序列的时序图。图4是根据本发明的无线通信设备的一个实施例的结构图。图5是根据本发明的信标信息的结构示例图。图6是根据本发明的数据信息的结构示例图。图7是用于说明根据本发明的无线通信设备的序列操作的流程图。
具体实施例方式下面将参照附图描述本发明的实施例。图1是根据本发明构成无线通信系统的通信设备排列的示例图。图1的无线通信系统10示出存在8个无线通信设备11至18的情况。也就是说，图1示出无线通信设备11至无线通信设备18分布在同一空间中的情 形。此外，在图1中，无线通信设备11至18的通信范围用虚线表示。其定义为不仅在 这些范围内能够与其它无线通信设备进行通信、而且自己发送的信号导致干扰的范围。在图1的无线通信系统10中，无线通信设备11在能够与邻近的无线通信设备12、 13和17进行通信的范围中。无线通信设备12在能够与邻近的无线通信设备11和13进行通信的范围中。无线通信设备13在能够与邻近的无线通信设备11、12和15进行通信的范围中。无线通信设备14在能够与邻近的无线通信设备15进行通信的范围中。无线通信设备15在能够与邻近的无线通信设备13、14和16进行通信的范围中。无线通信设备16在能够与邻近的无线通信设备15和18进行通信的范围中。无线通信设备17在能够与邻近的无线通信设备11进行通信的范围中。无线通信设备18在能够与邻近的无线通信设备16进行通信的范围中。根据本发明的无线通信系统10采用其中无线通信设备11至18以时分方式利用一个无线传输信道并考虑到与它们周围的无线通信设备之间的干扰的访问控制方法。图2是根据本发明的无线通信设备中所采用的帧周期的结构和扫描周期的结构 图。在该实施方案中，如图2所示，设置用于在预定定时发送信标的信标时隙(SO: BSLT)和用于接收数据的数据时隙(Si至S255 =DSLT)。总共256个时隙一起构成帧周期 FLMP。以例如30ms至40ms设置帧周期FLMP。帧周期FLMP配置有扫描帧SCNF和常规帧NRMF。将每一个无线通信设备配置为执 行扫描操作，用于在扫描帧SCNF中捕获周围存在的无线通信设备。32帧的扫描帧SCNF (FO)和常规帧NRMF (Fl至F31) —起构成扫描周期SCNP。应该指出的是，这里示出的时隙数量和帧数量的参数是为了便于说明而设定的数 值，但是并不仅限于这里示出的这些数值。图3A至3E是具体表示图1的无线通信系统10的操作序列的时序图。图3A示出无线通信设备11的通信状态；图3B示出无线通信设备12的通信状态；图3C示出无线通信设备15的通信状态；以及图3D和图3E示出无线通信设备13的具体操 作状态。应该指出的是，在图3A至图3E中，BCN表示信标，RSLT表示接收时隙，CNTRCV表 示连续接收，SCNO表示扫描操作，以及DRCV表示数据接收。此外，FLMP表示帧周期，并且指 定从无线通信设备发送的信标直至下一个无线通信设备发送的信标的周期(超帧)。SCNF 表示扫描帧，SCNP表示扫描周期，以及t表示时间。另外，如图3A至3D所示，如此排列无线通信设备11、12、13和15的信标发送位置 以便彼此相互不重叠。如此作的目的是为了避免信标之间的冲突。因此，无线通信设备所 设置的帧周期的头部位置设置为彼此相互移位。如图3D和3E中所示，无线通信设备13发送事先设置的帧周期FLMP中的信标BCN， 参与事先设置的扫描周期SCNF中的连续接收操作(CNTRCV)，并参与扫描操作(SCNO)。此时，它接收如图3A至3C所示的在其周围的无线通信设备12的信标信号、无线 通信设备11的信标信号、以及无线通信设备15的信标信号。通过这些信标信号能够捕获每一个无线通信设备所设置的接收时隙RSLT。如图3A至3D所示，无线通信设备13在不与其周围的这些无线通信设备11、12和 15的接收时隙RSLT发生冲突的位置设置其自己的接收时隙RSLT 13，并通过其自己发送的 下一个信标信息BCN 13将所述设置发送给周围的无线通信设备11、12和15。通过对每一个扫描周期FLMP执行一系列操作，能够设置用于传输数据的时隙并 捕获周围存在的无线通信设备。这里，无线通信设备13通过在其自己设置的接收时隙的定时接收数据，能够从邻 近位置的其它无线通信设备11、12和15接收数据。此外，当需要向其它无线通信设备11、12和15发送数据时，该无线通信设备13能 够参与与目的地无线通信设备的接收时隙的定时相匹配的数据发送操作，从而发送数据而 不与其它无线通信设备的通信发生冲突。应该指出的是，在上面的示例中，说明了将无线通信设备设置的接收时隙RSLT写 入信标信号并将自己的接收时隙通知其它无线通信设备的示例，但是，也可以事先确定帧 的预定时隙作为接收时隙。例如，当属于网络的无线通信终端以彼此相互移位的定时发送 信标，并且将发送信标之后紧接的预定周期作为该信标发送终端的接收时隙时，不再如上 面的示例所述需要将接收时隙的定时写入信标中并发出通知。在这种情况下，如果能够控制无线通信设备发送的信标的安排来避免彼此相互重 叠，则随此开始的接收时隙能够避免冲突。下面将描述控制无线通信设备发送的信标的安排以避免彼此相互重叠的示例。通 过扫描操作一个设备能够接收的其它无线通信设备的信标的位置可以在与自己的信标发 送时间的相对时间内捕获并存储在存储部件中。然后，将所存储的其它无线通信设备的信 标发送位置写入自己的信标并通知给周围的无线通信设备。获得该信息的周围的无线通信 设备避免在帧周期中已经由自身之外的其它无线通信设备用作信标发送定时的定时，并且 开始该帧周期。结果，能够布置信标以便无线通信终端的信标发送位置彼此相互不发生重 叠，如图3A至3D所示。下面将说明根据该实施方案的无线通信设备的具体结构示例。
图4是根据本发明的无线通信设备的一个实施例的结构图。图1的无线通信设备11至18具有相同的结构，因此这里用标号100代表这些无 线通信设备。如图4所示，该无线通信设备100包括时间计数部分101、帧管理部分102、信息存 储部分103、接口 104、发送缓冲器105、时隙管理部分106、接收缓冲器107、信标生成部分 108、信标分析部分109、无线发送部分110、定时控制部分111、无线接收部分112、以及天线 113。应该指出的是，例如，帧管理部分102配置有帧周期设置部件和扫描周期设置部 件，而时隙管理部分106和信标生成部分108等配置有接收时隙设置部件。时间计数部分101包括例如计数器，对所有设备公用的帧周期FLMP和扫描周期 SCNP等的时间进行计数，并将计数结果输出到帧管理部分102。帧管理部分102设置由该无线通信设备100所设置的帧周期FLMP及其开始时间 和扫描周期SCNP。信息存储部分103在时隙管理部分106的管理下存储邻近位置的无线通信设备的 接收时隙位置和信标发送位置的信息。接口 104是未示出的连接到该无线通信设备100上的应用设备与发送缓冲器105 和接收缓冲器107之间输入/输出端。发送缓冲器105存储将要从经由接口 104连接的应用设备发送的信息。当经由接口 104接收数据发送请求而发送数据时，发送缓冲器105将包括数据的 目的地的信息通知时隙管理部分106。时隙管理部分106指定该无线通信设备100的接收时隙以及用于针对其它无线通 信设备的发送的时隙。时隙管理部分106使来自各个无线通信设备的定时信息与其自己的帧周期FLMP 相配合，并将其存储在信息存储部分103中作为其自己邻近位置的无线通信设备的定时信 肩、ο接收缓冲器107存储无线接收的信息，用于将该信息发送到所连接的应用设备。信标生成部分108根据时隙管理部分106的指令，生成该无线通信设备100的标 识符和设置的接收时隙作为信标信号。信标分析部分109从接收的信标信号分析信标的定时和接收时隙，并将分析结果 输出到时隙管理部分106。无线发送部分110调制要发送的信标和发送数据以将它们转换成无线发送信号， 并在定时控制部分111指定的定时通过天线113向传输介质(空气)发射无线信号。定时控制部分111通过时隙管理部分106的指令指定无线发送部分110中的发送 定时，并指定无线接收部分112中的接收定时。无线接收部分112在定时控制部分111指定的预定定时通过天线113接收从其它 无线通信设备发送的信号。天线113将来自无线发送部分110的无线信号发射到传输介质(空气)中，从传 输介质(空气)接收无线信号并供应给无线接收部分112。当扫描周期到达时，具有上述结构的无线通信设备100从定时控制部分111接收通知。帧管理部分102通知时隙管理部分106接收到完整的帧。时隙管理部分106向定时 控制部分111发出指令，由此使无线接收部分112在预定时间操作。无线接收部分112接收的信标信号在信标分析部分109进行分析，然后将信标的 定时信息和无线通信设备的接收时隙的定时通知给时隙管理部分106。时隙管理部分106 将来自各个无线通信设备的定时信息与其帧周期FLMP的时隙匹配并作为邻近位置的无线 通信设备的定时信息存储到信息存储部分103中。此外，当发送信标时，帧管理部分102在帧的头部定时发出用于发送信标的指令 给时隙管理部分106。时隙管理部分106请求信标生成部分108生成信标信号，并通知其自 己的接收时隙的定时给定时控制部分111。信标生成部分108生成写入其自己的接收时隙的位置的信标信号。然后，当帧的头部定时到达时，定时控制部分111将用于无线发送的指令传送给 无线发送部分110，于是无线发送部分Iio通过天线113发送信标。在发送数据时，首先发送缓冲器105通过接口 104接收数据发送请求，并将包括数 据的目的地信息在内的信息通知给时隙管理部分106。时隙管理部分106参照信息存储部分103所存储的信息中目的地无线通信设备的 接收时隙的定时。如果已经设置接收时隙，则将该定时发送给定时控制部分111。在预定时隙的定时到达时，定时控制部分111将用于无线发送的指令传送给无线 发送部分110。由此，无线发送部分110通过天线113发送将要被发送的数据。在接收数据时，首先时隙管理部分106将其自己的接收时隙的定时通知定时控制 部分111，然后定时控制部分111使无线接收部分112在接收时隙的定时操作。无线接收部分112接收的数据信号存储在接收缓冲器117中。在能够正确收集恒 定的数据时，通过接口 104在预定定时将数据传送给连接到无线通信设备100的应用设备。图5是根据本发明的信标信息的结构示例图。该信标信息200可以配置为具有无线通信设备的区别信息，例如象MAC地址的通 信设备地址(CMADR) 201 ；表示该无线通信设备的信标发送周期的信标周期信息(BPI) 202 ； 表示设置为接收时隙的定时的接收时隙信息(RSN) 203 ；以及根据需要的接收时隙信息。此外，还可以配置为具有直至预定信息长度的保留区域(RSV) 204、以及添加到尾 部的用于校验差错的CRC 205。在此应该指出的是，为了便于说明，另外示出了每一个信息的长度的一般值。在图5中，通信设备地址(CMADR) 201表示为6字节，信标周期信息(BPI) 202表示为1字节，而接收时隙信息(RSN) 203表示为1字节。图6是根据本发明的数据信息的结构示例图。该数据信息300构成为包含例如目的地地址信息的MAC首标信息(HDI)301、作 为将要发送的数据的内容的数据有效载荷(DPLD) 302、以及添加在尾部的用于校验差错的 CRC 303。在此应该指出的是，为了便于说明，另外示出了每一个信息的长度的一般值。在图6中，预想数据有效载荷(DPLD) 302具有大约1500字节的容量，如IP分组能 够很好发送的大小。下面将参照图7的流程图说明具有上述结构的无线通信设备100的序列操作。
首先，在加电之后，无线通信设备100设置其自己的帧周期FLMP和信标发送位置， 并且还设置扫描周期SCNP。然后，在帧周期FLMP之上设置扫描时间(ST3)并进入信标接收操作(ST4)。这里，如果接收信标，则从写入信标中的信标接收位置(定时)和接收时隙信息计 算并记录接收的位置(定时)(ST5)。另一方面，在步骤ST4确定没有收到信标时，例程前进到步骤ST6的处理。 在步骤ST6，判断扫描时间是否已经过去。如果扫描时间还没有过去，则例程返回 到步骤ST4的处理。如果扫描时间已经过去，则例程前进到步骤ST7的处理。此外，该设备设置其自己的接收时隙以避免与其它无线通信设备的接收时隙位置 的冲突，并将此写为信标信息(ST7)。然后，该设备判断信标的发送位置的定时(帧的头部)是否已经到达(ST8)，并且 仅当该定时到达时发送信标信号(ST9)。在其自己的接收时隙的接收处理判断其自己的接收时隙是否已经到达(STlO)，当 接收时隙到达时，激活无线接收部分112并参与接收处理(STll)。在此，判断是否已经收到针对其本身的数据(ST12)。如果已经收到，则在存储缓冲 器107中存储该数据(ST13)，然后例程前进到步骤ST14的处理。当接收此时其它无线通信 设备的信标时，也可以参与到信标接收处理中。当在步骤STlO中判断接收时隙没有到达时和在步骤ST12中判断没有收到针对其 自身的数据时，例程前进到步骤ST14的处理。用于发送数据的发送处理判断数据发送请求是否由发送缓冲器105经由接口 104 收到(ST14)。然后根据所述请求获取目的地无线通信设备的地址信息(ST15)。接着，判断是否已经登记与所述地址相对应的无线通信设备的接收时隙信息 (ST16)，并且当已经登记时设置在那时刻的发送。也就是说，判断相应的无线通信设备的接收时隙的定时是否已经到达(ST17)，并 且仅当所述定时已经到达时执行数据发送处理(ST18)。然后，例程前进到步骤ST19的处理。在此，如果在步骤ST14判断没有数据发送请求并且相应无线通信设备的接收时 隙没有登记，例程前进到步骤ST19。在步骤ST19，判断在步骤ST2设置的扫描周期是否已经到达。当还没有到达时，例 程前进到步骤ST8的处理，在此在用于周期地发送信标的定时发送信标，并参与针对接收 时隙的接收操作。此外，当扫描周期到达时，例程前进到步骤ST3的处理，在此执行扫描操作，用于 再次捕获周围存在的无线通信设备。如上所述，根据本发明的实施方案，自发分布式网络的时分多路复用连接方法包 括在帧周期之上执行连续的接收(扫描)操作，以便每一个无线通信设备能够以预定的周 期捕获邻近位置的无线通信设备，接收其它无线通信设备的信标信号以便捕获能够进行通 信的无线通信设备，从接收的信标信息计算该无线通信设备的接收时隙，设置接收时隙以 便不与其中的设置条件相冲突，并且自发参与到与邻近位置的其它无线通信设备的时分多路复用通信中，由此，具有在自发分布式网络中通过通信设备的异步控制能够容易地实现 时分多路复用连接方法。此外，通过提供所有设备共用的帧周期，将帧划分为更短时间单元的时隙，并且以 时隙为单元进行通信，能够在无线传输信道上以更加随机的访问性能进行通信，从而能够 无需与周围设备进行同步而构成专有网络。 另外，通过提供无线通信设备共用的帧周期并且在帧周期的头部定时周期地发送 信标，所有无线通信设备能够捕获邻近位置存在的其它无线通信设备。此外，通过周期地发送每一个设备设置的帧周期中的信标，并且设置至少一个接 收时隙用于通信设备的接收，能够利用与其它设备通信的其它区间并能够改善无线传输信 道的重复利用效率。另外，通过在每一个设备中提供任意扫描周期，并以帧周期为单元执行连续接收 (扫描)，能够捕获邻近位置的其它设备。此外，即使在与其它设备的操作时钟中出现偏差，通过忽略过去的扫描信息并使 最新的扫描信息有效，能够进行通信而无需考虑与其它设备的时钟偏差。从上面的描述中可以看出，能够实现无需在多个设备中进行时钟校对的无线通信 系统和无线通信方法。工业可利用性本发明使得能够在无线传输信道上以更加随机的访问性能进行通信，从而能够无 需与周围设备进行同步而构成专有网络，本发明还使得所有通信设备能够捕获邻近位置存 在的其它无线通信设备，能够改善无线传输信道的重复利用效率，能够捕获将要获得的邻 近位置的其它设备，并且能够无需考虑与其它设备的时钟偏差而进行通信，由此，本发明能 够应用到在没有专用控制站设备的自发分布式网络中与其它无线通信设备进行通信的系 统中。
权利要求
一种无线通信设备，在没有任何特定控制站设备的自发分布式网络中与其它无线通信设备进行通信，所述无线通信设备包括帧周期设置部件，用于通过每一个无线通信设备设置预定帧周期；数据时隙设置部件，用于设置用作数据发送单元的时隙；以及接收时隙设置部件，用于设置至少一个接收时隙用来在帧周期中接收信号。
2.如权利要求1所述的无线通信设备，还包括发送部件，用于在所述帧周期的预定定时向其它无线通信设备发送信标信号，该信标 具有关于所述接收时隙设置部件所设置的接收时隙的定时的信息；以及 接收部件，用于接收其它无线通信设备发送的信号。
3.如权利要求2所述的无线通信设备，其中，所述接收部件在所述接收时隙设置部件 所设置的接收时隙的定时接收信号。
4.如权利要求1所述的无线通信设备，还包括信标发送部件，用于在帧周期的头部的 定时发送信标信号。
5.如权利要求1所述的无线通信设备，还包括 数据发送部件，用于将数据发送到其它无线通信设备；存储部件，用于存储其它无线通信设备的接收时隙的定时；以及 控制部件，用于在存在到其它无线通信设备的发送数据时使所述数据发送部件在其它 无线通信设备的接收时隙的定时发送数据。
6.一种无线通信设备，在没有任何特定控制站设备的自发分布式网络中与其它无线通 信设备进行通信，所述无线通信设备包括帧周期设置部件，用于通过每一个无线通信设备设置预定的帧周期；数据时隙设置部件，用于设置用作数据发送单元的时隙；扫描周期设置部件，用于设置比所述帧周期长的任意扫描周期；以及扫描部件，用于在所述帧周期单元的时间之上接收其它无线通信设备发送的信标信号。
7.如权利要求6所述的无线通信设备，还包括管理部件，用于将所述接收的信标信号的定时和接收时隙的定时转换成其自己的时隙 位置并管理；以及发送部件，用于在存在指向其它无线通信设备的数据时、在相应的无线通信设备的接 收时隙的定时发送信号。
8.如权利要求7所述的无线通信设备，还包括控制部件，用于使所述发送部件在存在 指向其它无线通信设备的数据时、在相应的无线通信设备的接收时隙的定时发送信号；所述扫描部件获取来自所述其它无线通信设备的信标信号的定时和接收时隙的定时。
9.如权利要求6所述的无线通信设备，还包括信标发送定时控制部件，用于控制其自 己的信标的发送定时，以便不与其它无线通信设备的信标发生冲突；所述扫描部件从其它无线通信设备接收信标。
10.如权利要求6所述的无线通信设备，还包括发送部件，用于在所述帧周期的预定定 时发送信标信号，其中该信标信号具有所述扫描部件获得的关于其它无线通信设备发送的 信标发送时隙的信息。
11.一种无线通信系统，用于在没有特定控制站设备的自发分布式网络的多个无线通 信设备中进行通信，其特征在于构成该网络的每一个无线通信设备包括帧周期设置部件，用于设置预定的帧周期；数据时隙设置部件，用于设置用作数据发送单元的时隙；信标时隙设置部件，用于设置用来在所述帧周期的预定定时发送信标信号的信标时 隙；以及接收时隙设置部件，用于设置至少一个接收时隙用于所述帧周期中的接收操作。
12.如权利要求11所述的无线通信系统，其中，该系统在所述帧周期头部的定时发送信标信号。
13.如权利要求12所述的无线通信系统，其中，排列用于无线通信设备发送信标的定 时以便彼此相互不重叠。
14.如权利要求11所述的无线通信系统，还包括发送部件，用于发送具有关于所述接收时隙设置部件设置的接收时隙的定时的信息的 信标信号，并将其存在通知给邻近位置的其它无线通信设备；扫描周期设置部件，用于设置比所述帧周期长的任意扫描周期；管理部件，用于管理接收所述信标信号的定时和接收时隙的定时；并且执行扫描处理，用于在所述帧周期单元的时间之上连续接收，并接收邻近位置的其它 无线通信设备的信标信号。
15.一种无线通信方法，用于在没有特定控制站设备的自发分布式网络的多个无线通 信设备中进行通信，其特征在于每一个无线通信设备设置预定的帧周期和用作数据发送单 元的时隙，并且设置用来在所述帧周期的预定定时发送信标信号的至少一个信标时隙和用 于在所述帧周期中的接收操作的接收时隙。
16.如权利要求15所述的无线通信方法，其中，发送具有关于所设置的接收时隙的定 时的信息的信标信号，并将其存在通知给邻近位置的其它无线通信设备。
17.如权利要求15所述的无线通信方法，其中，使无线通信设备参与在所述设置的接 收时隙的定时的接收处理并接收其它无线通信设备发送的数据。
18.如权利要求15所述的无线通信方法，其中，所述系统在所述帧周期的头部的定时 发送信标信号。
19.一种无线通信方法，用于在没有特定控制站设备的自发分布式网络的多个无线通 信设备中进行通信，其特征在于每一个无线通信设备设置预定的帧周期和用作数据发送单 元的时隙，提供比所述帧周期长的任意扫描周期，在所述帧周期单元的时间之上执行用于 连续接收的扫描处理，并且接收邻近位置的其它无线通信设备发送的信标信号。
20.如权利要求19所述的无线通信方法，还包括步骤管理所述其它无线通信设备发 送的信标信号的接收定时和接收时隙的定时。
21.如权利要求19所述的无线通信方法，还包括步骤存储来自邻近位置的其它无线通信设备的信标信号的定时和接收时隙的定时；以及在存在指向其它无线通信设备的数据时，参与在相应通信设备的接收时隙的定时处的 发送操作。
22.一种无线通信方法，用于在没有特定控制站设备的自发分布式网络的多个无线通信设备中进行通信，其特征在于在每一个无线通信设备中包括步骤 设置预定的帧周期和用作数据发送单元的时隙；设置用于在所述帧周期的头部定时发送信标信号的至少一个信标时隙和用于在所述 帧周期中的接收操作的接收时隙；发送具有关于所设置的接收时隙的定时的信息、并将其存在通知给邻近位置的其它无 线通信设备的信标信号；设置比所述帧周期长的任意扫描周期；以及在所述帧周期单元的时间之上执行用于连续接收的扫描处理。
23.如权利要求22所述的无线通信方法，还包括步骤接收邻近位置的其它无线通信设备的信标信号，管理所述信标信号的接收的定时和接 收时隙的定时；以及在进行指向其它无线通信设备的通信时在相应的无线通信设备的接收时隙的定时发送信号。
24.如权利要求22所述的无线通信方法，还包括步骤通过所述扫描处理接收来自其 它无线通信设备的信标，并控制其自己的信标的发送定时，以便不与其它无线通信设备的 信标发生冲突。
25.如权利要求22所述的无线通信方法，还包括步骤在所述帧周期的预定定时发送 信标信号，所述信标信号具有通过所述扫描处理获得的与其它无线通信设备发送的信标发 送时隙有关的信息。
全文摘要
本发明公开一种在网络中即使所有设备没有精确同步的情况下，也能够通过执行多个任意设备之间的时分多路复用通信实现多个数据通信的无线通信设备、无线通信系统、以及无线通信方法。作为独立分散网络的时分多路复用连接方法，通过在帧周期中执行连续接收(扫描)操作以预定周期捕获周围所存在的无线通信设备(ST1至ST3)。从另一个无线通信设备接收信标信号(ST4)，从而捕获可进行通信的无线通信设备。从所收到的信标信息中计算无线通信设备的接收时隙。设置局部接收时隙以便不与设置条件发生冲突(ST7)。由此，能够形成与局部设备周围所存在的其它无线通信设备之间异步地执行时分多路复用通信的网络。
文档编号H04W84/18GK101820323SQ20091020839
公开日2010年9月1日 申请日期2004年1月7日 优先权日2003年1月7日
发明者菅谷茂 申请人:索尼株式会社