专利名称：无线网络中连通性恢复的方法和装置的制作方法
无线网络中连通性恢复的方法和装置本申请是优先权号为US61/035，480和US12/208，625、优先权日为2008年3月11日和2008年9月11日、中国国家申请号为200910138797.0、题为“无线网络中连通性恢复的方法和装置”的申请的分案申请。
背景技术：
无线个人区域网(WPAN)是一种用于与个人邻近的计算设备(例如电话和个人数字助理)间的通信的网络。这些设备可能属于或不属于所讨论的个人。WPAN的覆盖范围可能是几米。WPAN可以用于个人设备本身之间的内部通信，或用于通过上行链路连接到更高级的网络和因特网。个人区域网可以有线连接到计算机总线上，该总线例如是通用串行总线(USB)和火线。IEEE802.15.3工作组3c (TG3c)于2005年3月成立。TG3c正在开发一种用于现有802.15.3无线个人区域网(WPAN)标准802.15.3-2003的基于毫米波(mm Wave)的可选物理层(PHY)。该mmWave WPAN 可以在包含由FCC 47 CFR 15.255定义的57_64GHz未授权波段的波段中工作。该毫米波WPAN能够允许在较近的物理间隔上与WPAN的802.15族的所有其他微波系统的高度共存。此外，毫米波WPAN能够允许超过2G比特/s的非常高的数据率的应用，例如高速因特网访问，流内容下载(例如视频点播、高清晰度电视(HDTV)、家庭影院等)，实时流和用于电缆替代品的无线数据总线。可提供超过3G比特/s的可选数据率。但是，由于氧气吸收和穿越障碍时的高衰减，mmffave通信链路远远不如在较低频率(例如2.4GHz和5GHz波段)上的通信链路稳健。此外，mmWave通信链路倾向于使用定向天线来增加通信范围，并且定向天线的使用使得链路对移动性特别敏感。例如，该设备方位的微小改变或附近物体和/或人的移动都可能使该链路中断。因此，需要设计一种能够以最小服务中断快速恢复定向通信链路的机制。
说明书的结尾部分特别指出并清楚地主张了视为本发明的主题。尽管如此，可在和附图一起阅读时参考以下详细描述最佳地理解本发明涉及的结构和操作方法，以及目的、特征及其优点，所述附图中:图1为根据本发明的示例性实施例的无线通信网络的示意图；图2为根据本发明的一些实施例的周期性监测和更新帧的方法流程图；图3为根据本发明的实施例的切换路径的方法流程图；图4为根据本发明的一些示例性实施例的无线通信设备的框图。应当理解，为了描述的简单和清楚，图中所示的单元不必按比例画出。例如，为了清楚，一些单元的尺寸相比于其他单元放大。进一步地，在认为合适的地方，这些图中的附图标记可以重复使用以指示相应或类似的单元。
具体实施例方式在下面的详细描述中，为了透彻理解本发明，阐述了许多具体的细节。但是，本领域普通技术人员将理解能够在没有这些具体的细节的情况下实施本发明。在其他的示例中，公知的方法、过程、组件和电路没有被详细描述以免模糊本发明。按照算法和对计算机存储器中数据位或二进制数字信号的运算的符号化表示给出以下详细描述的一部分。这些算法描述和表示可以作为数据处理领域中的技术人员向本领域中其他技术人员传达他们的工作的实质内容所使用的技术。除非明确说明，否则正如从以下的讨论所显而意见的应当理解整个说明书的讨论中使用的术语——诸如“处理”、“计算”、“推算”、“确定”等——表示计算机或计算系统或类似的电子计算设备的动作和/或进程，所述计算机、计算系统、类似电子处理设备将计算机系统的寄存器和/或存储器内表示为物理(例如，电子)量的数据处理和/或变换为计算机系统的存储器、寄存器或其他这种信息存储或传输设备内类似地表示为物理量的其他数据。应当理解本发明可以用于各种应用中。这里公开的电路和技术可以用于许多装置中，例如无线电系统的站，尽管本发明并不限于此。打算包含在本发明范围内的站包括仅作为示例的无线局域网(WLAN)站，无线个人区域网(WPAN)等。打算包含在本发明范围内的各种类型的WPAN站包括但不限于移动站、接入点、用于接收和发射例如跳频扩频(FH SS)、直接序列扩频(DSSS)、补码键控(CCK)、正交频分复用(OFDM)等扩频信号的站。首先转到图1，其为根据本发明的典型实施例的无线通信网络100的示意图。无线通信网络100可以是WPAN。根据本发明的一个示例性实施例，WPAN100可以按照IEEE 802.15.3工作组3c(TG3c)开发的标准操作。TG3c开发了用于现有802.15.3无线个人区域网(WPAN)标准802.15.3-2003的基于毫米波(mmWave)的可选物理层(PHY)。根据本发明的一些示例性实施例，WPAN 100可包括微微网协调器(PNC) 110、站120和站130。PNC 110可以是笔记本电脑、膝上计算机等，尽管本发明的范围不限于此。站120和130可包括相机、鼠标、耳机、扬声器、显示器和移动个人设备等。WPAN100可包括作为一种用于ffiEE 802.15.3WPAN的可能的拓扑结构的微微网，尽管本发明的范围不限于此。例如并根据本发明的一个实施例，该微微网可包括PNCllO和多个从设备，例如在PNCllO传输范围内的站120和130。如果需要，站120和130中的任何一个都可以作为PNC。根据本发明的至少一个实施例，微微网中的信道时间基于超帧，其可以包含三个主要部分:信标，竞争访问周期(CAP)和信道时间分配周期(CTAP)。PNC可以通过广播信标分组为微微网提供基本定时。信标可用于为微微网设置定时分配和管理信息。站120和130可以通过接收该信标而使自己与PNCllO同步。该CAP可以用于异步数据或通信命令。例如，在CAP期间的媒体访问机制可以是载波检测多路访问/冲突避免(CSMA/CA)。CTAP包含信道时间分配(CTA)和管理CTA (MCTA)。CTA可以用于命令，同步流和异步数据并且媒体访问基于TDMA。确保了 CTA中的无冲突传输。
现在根据本发明的示例性实施例来描述用于发现和报告两设备的主路径和次路径的方法,该两设备例如是站120和130。按照这个例子，假设存在至少两条路径，主路径140和次路径150。主路径140可以是源站⑶和目标站⑶之间的直接路径，源站例如是站120，目标站例如是站130，并且次路径140可以是从S到D的间接路径，其可能例如从墙160或紧临站的其他任何设备或物体反射过来。如果需要，天线训练过程可以用于发现和报告到站120和130的主和次路径150和160的存在。在本发明的一个实施例中，为了报告所期望的信息，可以使用天线训练确认消息ATT ACK(下面所示)的流动示例。可以使用其它消息格式和其它消息。在这个示例中，“主波束索弓I”可用于报告用于TX模式的主路径信息，“候选波束索弓丨”可以用于报告用于TX模式的次路径信息。在本发明的其他实施例中，可以使用两个以上的两条路径，并且可将字段“报告的路径数目”添加到ATT ACK消息中。该消息中的字段“单元ID”是用来识别该消息类型的ID。“长度”字段指示该消息的长度。“主阵列矢量”字段指示形成波束的天线阵列权矢量。“候选阵列矢量”字段指示形成波束的候选天线阵列权矢量。
权利要求
1.一种在无线毫米波个人区域网络中的通信方法，包括: 执行天线训练过程，所述天线训练过程对应于至远程站的第一和第二通信路径； 跨越所述第一通信路径与远程设备进行通信；以及 当所述第一通信路径中断或破坏时，停止跨越所述第一通信路径与远程设备的通信，并且跨越所述第二通信路径与远程设备进行通信； 其中第一通信路径是至远程站的直接通信路径，第二通信路径是至远程站的间接通信路径。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括:根据质量标准对第一和第二通信路径进行排序。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括:测试第一和第二通信路径中的至少一个。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中第一通信路径是至远程站的直接毫米波通信路径，第二通信路径是至远程站的间接毫米波通信路径。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述跨越所述第一通信路径与远程设备进行通信包括:在超帧内发送一个或多个毫米波方向性传输。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于，所述一个或多个毫米波方向性传输发生在所述超帧的一个或多个预留部分中。
7.如权利要求5所述的方法,其特征在于，所述一个或多个毫米波方向性传输发生在所述超帧的一个或多个竞争访问部分中。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述跨越所述第二通信路径与远程设备进行通信包括:在超帧内发送一个或多个毫米波方向性传输。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述一个或多个毫米波方向性传输发生在所述超帧的一个或多个预留部分中。
10.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述一个或多个毫米波方向性传输发生在所述超帧的一个或多个竞争访问部分中。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括:基于一个或多个丢失的确认消息(ACKs)来确定所述第一通信路径中断或破坏。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括:基于质量标准来确定所述第一通信路径中断或破坏。
13.—种设备,包括: 控制器，执行天线训练过程，所述天线训练过程对应于至远程站的第一和第二通信路径; 一个或多个天线，跨越所述第一通信路径与远程设备进行通信；以及所述一个或多个天线当所述第一通信路径中断或破坏时，停止跨越所述第一通信路径与远程设备的通信，并且跨越所述第二通信路径与远程设备进行通信； 其中第一通信路径是至远程站的直接通信路径，第二通信路径是至远程站的间接通信路径。
14.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述控制器测试第一和第二通信路径中的至少一个。
15.如权利要求13所述的设备，其特征在于，其中第一通信路径是至远程站的直接毫米波通信路径，第二通信路径是至远程站的间接毫米波通信路径。
16.如权利要求13所述的设备，其特征在于，其中所述一个或多个天线包括自适应波束成形天线。
17.如权利要 求13所述的设备，其特征在于，所述设备被包括在无线个人区域网络(WPAN)的站中。
18.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述第一和第二通信路径位于无线个人区域网络(WPAN)中。
19.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述控制器基于一个或多个丢失的确认消息(ACKs)来确定所述第一通信路径中断或破坏。
20.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述控制器基于质量标准来确定所述第一通信路径中断或破坏。
21.如权利要求13所述的设备，其特征在于，其中所述跨越所述第一通信路径与远程设备进行通信包括:在超帧内发送一个或多个毫米波方向性传输。
22.如权利要求13所述的设备，其特征在于，其中所述跨越所述第二通信路径与远程设备进行通信包括:在超帧内发送一个或多个毫米波方向性传输。
23.—种设备,包括: 用于执行天线训练过程的装置，所述天线训练过程对应于至远程站的第一和第二通信路径； 用于跨越所述第一通信路径与远程设备进行通信的装置；以及 用于当所述第一通信路径中断或破坏时，停止跨越所述第一通信路径与远程设备的通信，并且跨越所述第二通信路径与远程设备进行通信的装置； 其中第一通信路径是至远程站的直接通信路径，第二通信路径是至远程站的间接通信路径。
全文摘要
本发明公开了一种用于无线网络中连通性恢复的方法和装置，包括执行天线训练过程以发现在至少两个站之间的第一和第二通信路径，根据质量标准对天线的发射和接收模式排序，报告在所述第一和第二通信路径上用于发射和接收信号的最佳发射模式和最佳接收模式，并基于发射模式和所述接收模式的质量在所选的通信路径上建立通信链路。
文档编号H04W24/04GK103237319SQ201310161428
公开日2013年8月7日 申请日期2009年3月11日 优先权日2008年3月11日
发明者G·L·李, C·科德罗, P·古帕拉克里西南 申请人:英特尔公司