專利名稱：用于人體區(qū)域網(wǎng)的介質(zhì)接入控制(mac)協(xié)議的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及被用于無線網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)接入控制(MAC)協(xié)議，并且更具體地涉及 被用于諸如人體區(qū)域網(wǎng)(BAN)之類的低功率無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議。
背景技術(shù)：
人體區(qū)域網(wǎng)(BAN)主要設(shè)計(jì)用于生命體征的永久監(jiān)視和記錄(log)。圖1所示的示 例BAN包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)(或設(shè)備)120，它們典型地是可佩戴或可植入人體的傳感器。節(jié)點(diǎn)120 監(jiān)視生命體參數(shù)和運(yùn)動，并且通過無線介質(zhì)彼此通信。節(jié)點(diǎn)120能夠?qū)碜陨眢w的數(shù)據(jù)傳 送給一個(gè)或多個(gè)設(shè)備130，所述數(shù)據(jù)能夠從所述一個(gè)或多個(gè)設(shè)備130通過局域網(wǎng)(LAN)、廣 域網(wǎng)(WAN)、蜂窩網(wǎng)等被實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)送到醫(yī)院、診所或其它地方。設(shè)計(jì)BAN的要求包括節(jié)點(diǎn)120的能效、可擴(kuò)展性、集成、干擾緩解、共存、高服務(wù)質(zhì) 量(QoS)、以及安全性。高效的能耗可以通過接收機(jī)節(jié)點(diǎn)(即，接收數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn))在監(jiān)聽狀態(tài) 和休眠狀態(tài)之間的最佳工作循環(huán)來獲得。在休眠狀態(tài)中節(jié)點(diǎn)的收發(fā)機(jī)被關(guān)閉，從而節(jié)省能 量。由MAC協(xié)議執(zhí)行工作循環(huán)，其目的是為了最小化空閑監(jiān)聽時(shí)間、串音時(shí)間、傳輸沖突、以 及控制開銷。在相關(guān)技術(shù)中，公開了若干用于無線網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議。例如，IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)委員 會已經(jīng)開發(fā)了用于無線局域網(wǎng)和個(gè)人區(qū)域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)族，諸如被設(shè)計(jì)用于無線局域網(wǎng)(WLAN) 的IEEE 802. 11標(biāo)準(zhǔn)以及被設(shè)計(jì)用于無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)(WPAN)的IEEE 802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)。這 些協(xié)議中的任何一個(gè)都不是無線BAN的合適候選協(xié)議。例如，IEEE 802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)定義用 于短距離傳輸?shù)腗AC協(xié)議，其遭受若干缺點(diǎn)。特別地，在IEEE 802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)中，信標(biāo)設(shè)置模式支持星狀和樹狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 此集中式結(jié)構(gòu)遭受使其不適于BAN的單點(diǎn)故障?；贗EEE 802. 15. 4的網(wǎng)絡(luò)中的信標(biāo)設(shè)置 設(shè)備在固定的并且先驗(yàn)確定的時(shí)間周期期間是活動的。這導(dǎo)致過度供給(overprovision) 和能量浪費(fèi)、或者過度供給和有限的QoS。由于BAN節(jié)點(diǎn)的工作循環(huán)(duty cycle)要求隨 時(shí)間變化，因此IEEE 802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)的固定工作循環(huán)方式不適于BAN。另外，IEEE 802. 15.4標(biāo)準(zhǔn)不支持移動性和共存，因?yàn)樗辉O(shè)計(jì)用于靜態(tài)以及 低數(shù)據(jù)速率無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)。多個(gè)在相同介質(zhì)上運(yùn)行的位于同一處的基于IEEE 802. 15. 4的網(wǎng)絡(luò)不協(xié)調(diào)介質(zhì)接入。因此，信標(biāo)和數(shù)據(jù)幀的傳輸可能沖突。IEEE 802.15.4 標(biāo)準(zhǔn)既不檢測重疊的超幀，也不解決系統(tǒng)沖突。至少由于上述缺點(diǎn)，對于在BAN中執(zhí)行媒體 接入控制來說，IEEE 802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)是效率低的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的特定實(shí)施例包括一種用于在網(wǎng)絡(luò)中控制對于無線介質(zhì)的接入的方法。該 方法包括將對于無線介質(zhì)的接入時(shí)間分為固定的和重復(fù)的時(shí)間循環(huán)，其中每個(gè)時(shí)間循環(huán)包括多個(gè)超幀，每個(gè)超幀包括固定數(shù)量的時(shí)隙；在時(shí)間循環(huán)內(nèi)分配全局信標(biāo)周期；以及在 每個(gè)超幀內(nèi)預(yù)約子幀，其中主設(shè)備能夠至少在所預(yù)約的子幀期間接入無線介質(zhì)。本發(fā)明的特定實(shí)施例還包括一種在其上存儲有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼的計(jì)算機(jī)可讀 介質(zhì)，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼被執(zhí)行時(shí)，使得處理器執(zhí)行在網(wǎng)絡(luò)中控制對于無線介質(zhì)的 接入的過程。所述過程包括將對于無線介質(zhì)的接入時(shí)間分為固定的和重復(fù)的時(shí)間循環(huán)，其 中每個(gè)時(shí)間循環(huán)包括多個(gè)超幀，每個(gè)超幀包括固定數(shù)量的時(shí)隙；在時(shí)間循環(huán)內(nèi)分配全局信 標(biāo)周期；以及在每個(gè)超幀內(nèi)預(yù)約子幀，其中主設(shè)備能夠至少在所預(yù)約的子幀期間接入無線 介質(zhì)。本發(fā)明的特定實(shí)施例還包括一種無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括多個(gè)主設(shè)備； 以及多個(gè)從設(shè)備，其中每個(gè)主設(shè)備在為該主設(shè)備預(yù)約的子幀期間與所指派的一組從設(shè)備通 信，每個(gè)子幀是在時(shí)間循環(huán)中包括的超幀的一部分。本發(fā)明的特定實(shí)施例還包括一種形成用于在無線網(wǎng)絡(luò)中控制介質(zhì)接入的固定的 和重復(fù)的時(shí)間循環(huán)的幀結(jié)構(gòu)的設(shè)備。該幀結(jié)構(gòu)包括多個(gè)超幀，其中每個(gè)超幀包括固定數(shù)量 的時(shí)隙，其中為子幀和全局有優(yōu)先級競爭接入(GPCA)預(yù)約每個(gè)超幀內(nèi)的時(shí)隙，其中為主設(shè) 備與一個(gè)或者多個(gè)從設(shè)備之間的通信以及為局部有優(yōu)先級競爭接入(LPCA)預(yù)約每個(gè)子幀 內(nèi)的時(shí)隙。被視為本發(fā)明的主題在本說明書的結(jié)尾的權(quán)利要求書中被特別指出并且清楚地 請求保護(hù)。根據(jù)結(jié)合附圖進(jìn)行的如下詳細(xì)描述，本發(fā)明的前述和其他特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易 見。


圖1是人體區(qū)域無線網(wǎng)絡(luò)的示意圖。圖2圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例構(gòu)建的人體區(qū)域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。圖3是用于圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例構(gòu)建的時(shí)間循環(huán)的示意圖。圖4是用于圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例構(gòu)建的時(shí)間循環(huán)、超幀、以及子幀的微組織 的示意圖。圖5A和5B是用于圖示時(shí)間循環(huán)的二維表示的圖。圖6是用于描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的用于控制對于BAN的無線介質(zhì)的接入 的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式重要的是注意本發(fā)明所公開的實(shí)施例僅為這里的創(chuàng)新教導(dǎo)的許多有利使用的實(shí) 例。一般而言，本申請的說明書中進(jìn)行的陳述并不必然限制各個(gè)請求保護(hù)的發(fā)明中的任一 個(gè)。此外，一些陳述可以應(yīng)用于一些發(fā)明特征，但不應(yīng)用于其它發(fā)明特征。一般而言，除非 另外指出，不失一般性地，單個(gè)元件可以是多個(gè)，反之亦然。在附圖中，遍布若干視圖相似的 標(biāo)號指代相似的部件。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例構(gòu)建的人體區(qū)域網(wǎng)(BANMOO的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。BAN 200 包括兩層設(shè)備從設(shè)備210-1至210-S以及主設(shè)備220-1至220-M。典型地，從設(shè)備210-1 至210-S是可植入的、可吞咽的或可任意處理的(disposable)并且具有低能量預(yù)算以及有限資源(處理功率，存儲器)的特征。另一方面，主設(shè)備220-1至220-M是可佩戴的，能夠被 頻繁再充電并且因此比從設(shè)備具有更高的能量預(yù)算以及更多的資源。主設(shè)備220-X (X是等于或大于1的整數(shù))管理一個(gè)或多個(gè)從設(shè)備210-Y (Y是等 于或大于1的整數(shù))。為此目的，主設(shè)備220-1至220-M發(fā)送用于同步、請求介質(zhì)預(yù)約、以及 通知廣播/多播的周期性信標(biāo)。根據(jù)所述周期性信標(biāo)所交換的信息，主設(shè)備220-1至220-M 獲得無沖突預(yù)約調(diào)度來使得QoS支持能夠?qū)崿F(xiàn)。此外，主設(shè)備220-1至220-M檢測鄰近處另 一 BAN的存在以支持共存。從設(shè)備210-1至210-S跟蹤它們各自的主設(shè)備220-X的信標(biāo)， 發(fā)送并接收數(shù)據(jù)。也就是說，一個(gè)或者多個(gè)從設(shè)備210-1至210-S與一個(gè)或者多個(gè)主設(shè)備210_1至 220-M相關(guān)聯(lián)。這種類型的結(jié)構(gòu)對于運(yùn)行不同應(yīng)用的多個(gè)BAN的共存來說是理想的。例如， 患者佩戴作為從設(shè)備210-1至210-S的心電圖(ECG )、肌動電流圖(EMG )、腦電圖(EEG )、O2、 CO2以及葡萄糖水平傳感器。在此情況下，可以利用四個(gè)不同且獨(dú)立的主設(shè)備220-X。第一 主設(shè)備用于ECG記錄，第二主設(shè)備用于EMG記錄，第三主設(shè)備用于EEG記錄，第四設(shè)備用于 02、CO2以及葡萄糖水平監(jiān)視。ECG導(dǎo)聯(lián)(lead)、EMG電極、EEG電極、以及02、CO2以及葡萄 糖水平傳感器是向它們各自的主設(shè)備報(bào)告數(shù)據(jù)的從設(shè)備210-Y的示例。主設(shè)備和從設(shè)備可以在沒有中央控制設(shè)備的情況下共存并且共享同一介質(zhì)。所有 的主設(shè)備220-1至220-M使介質(zhì)接入和預(yù)約同步。兩個(gè)相鄰的主設(shè)備220-X和220-Y彼此 可以直接通信。主設(shè)備220-X可以直接與其從設(shè)備220-1至220-S通信，反之亦然。由同 一主設(shè)備210-Z管理的兩個(gè)相鄰的從設(shè)備210-X和210-Y可以彼此直接通信。也就是說， 所公開的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使得能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)從設(shè)備之間的對等方到對等方的通信。應(yīng)當(dāng)注意一組設(shè)備可以周期性地選擇一個(gè)設(shè)備來成為主設(shè)備，并且其它設(shè)備可 以充當(dāng)從設(shè)備，以平衡能耗。應(yīng)當(dāng)理解諸如手機(jī)、臨床監(jiān)視器、ECG聚合器等可以用作主設(shè) 備，而手表、ECG電極、血壓(BP)監(jiān)視器以及藥丸攝像機(jī)可以作用為從設(shè)備。如上面所討論的，主設(shè)備和從設(shè)備共享同一無線介質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的原理，主設(shè)備 220-1至220-S使用分布式信標(biāo)設(shè)置過程來協(xié)調(diào)對于共享的介質(zhì)的接入，從而提供被保護(hù) 以免于單點(diǎn)故障的魯棒的網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例，定義若干數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以便利由主 設(shè)備和從設(shè)備進(jìn)行的共享的介質(zhì)接入。該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括時(shí)間循環(huán)、超幀、以及子幀。如圖3所示，時(shí)間循環(huán)300包括預(yù)定義數(shù)量的超幀310-1至310-P(其中P是大于 1的整數(shù))。將對于介質(zhì)的接入分為固定的和重復(fù)的持續(xù)時(shí)間循環(huán)。重復(fù)的時(shí)間循環(huán)使得設(shè) 備能夠減少信標(biāo)傳輸?shù)念l率，并且因此能夠控制開銷。如圖4所描繪的，超幀310-X (其中X是等于或大于1的整數(shù))包括可配置數(shù)量的 子幀410-1至410-SF。子幀410-Y的長度(其中Y是等于或者大于1的整數(shù))是可變的，并 且由“擁有”該子幀的主設(shè)備確定。每個(gè)超幀310-X具有固定長度和數(shù)量的可配置時(shí)隙(統(tǒng) 稱為時(shí)隙420)。每個(gè)時(shí)隙具有相同的大小，并且作為介質(zhì)預(yù)約的基本單位。每個(gè)子幀410-Y 以由主設(shè)備220-Z (其中Z是等于或大于1的整數(shù))發(fā)送的局部信標(biāo)430開始。與主設(shè)備 220-Z相關(guān)聯(lián)的從設(shè)備210-Y監(jiān)聽局部信標(biāo)430以同步，并且得知主設(shè)備220-Z是否具有任 何對于它們待定的消息。局部信標(biāo)430也通知對于局部(主設(shè)備及其從設(shè)備之間)廣播/多 播傳輸?shù)臅r(shí)隙分配信息以及所調(diào)度的時(shí)間。從設(shè)備210-1至210-S不監(jiān)聽所有的子幀410， 從而使得所有的子幀410能夠休眠，以便延長時(shí)間周期。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，局部信標(biāo)430也承載其它主設(shè)備220-X的臨近的子幀410的位 置。這允許從旁聽到(overhear)從其它主設(shè)備220-X發(fā)送的局部信標(biāo)430的從設(shè)備210-Y 確定其主設(shè)備220-Ζ的子幀的確切位置。由此，從輪次中喚醒(例如由于時(shí)鐘偏移或者過時(shí) 的調(diào)度)的從設(shè)備210-Υ可以返回休眠狀態(tài)。此方式顯著地使空閑監(jiān)聽時(shí)間最小化。參照示出時(shí)間循環(huán)300的示例性和非限制性二維表示的圖5Α和圖5Β描述介質(zhì)預(yù) 約。X軸表示每個(gè)超幀的時(shí)隙420，Y軸表示每個(gè)時(shí)間循環(huán)300的超幀310。在圖5Α和圖5Β 提供的示例中，每個(gè)超幀有16個(gè)時(shí)隙，每個(gè)循環(huán)有16個(gè)超幀。主設(shè)備220-1至220-Μ可以預(yù)約它們在此期間具有接入介質(zhì)的專有權(quán)利的時(shí)隙。 在特定實(shí)施例中，根據(jù)流量負(fù)擔(dān)和延遲要求來預(yù)約時(shí)隙420。如圖5Α中所圖示的，一組組 510時(shí)隙是被預(yù)約的時(shí)隙，第二組520時(shí)隙未被預(yù)約。典型地，所預(yù)約的時(shí)隙用于周期性或 者高優(yōu)先級的流量，未預(yù)約的時(shí)隙用于根據(jù)需求的流量。時(shí)隙的全局時(shí)間周期530用于發(fā) 送全局信標(biāo)。每個(gè)主設(shè)備220-Ζ為其目的并且也代表其一個(gè)或者多個(gè)從設(shè)備210-Υ來請求時(shí)隙 420。在超幀310-Χ期間由主設(shè)備220-Ζ請求的時(shí)隙420被鄰近地分配，由此在超幀310-Χ 內(nèi)形成子幀410-Υ。如圖5Β所示，超幀310-2包括分別分配給主設(shè)備“Α”和“Ε”的兩個(gè)子 幀410-1和410-2。如圖5Β所圖示的，子幀的持續(xù)時(shí)間根據(jù)時(shí)隙預(yù)約而變化。需要全局信標(biāo)周期530，以便利主設(shè)備220-Ζ的周期性同步。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施 例中，全局信標(biāo)周期530位于時(shí)間循環(huán)的中間。主設(shè)備220-1至220-Μ監(jiān)聽全局信標(biāo)周期 530，并且在它們所分配的時(shí)隙中發(fā)送全局信標(biāo)，以同步和交換預(yù)約請求。全局信標(biāo)也用于 發(fā)現(xiàn)鄰居以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并且用于調(diào)度廣播/多播數(shù)據(jù)傳輸。基于在全局信標(biāo)周期530期間從主設(shè)備220-1至220-Μ接收的預(yù)約請求來獲得子 幀傳輸?shù)男碌恼{(diào)度，并且該新的調(diào)度在下一時(shí)間循環(huán)的開始時(shí)變得有效。由于從設(shè)備210-1 至210-S不參與全局信標(biāo)交換，因此它們不知道調(diào)度中即將發(fā)生的改變。因此，主設(shè)備在改 變變得有效之前將改變后的調(diào)度傳送給它們的子設(shè)備。為此目的，全局信標(biāo)周期530位于 時(shí)間循環(huán)的中間，從而使得主設(shè)備220-1至220-Μ能夠通知它們的從設(shè)備當(dāng)前循環(huán)中的新 的調(diào)度。組520中的未預(yù)約的時(shí)隙可以使用全局有優(yōu)先級競爭接入(GPCA)或者局部有優(yōu) 先級競爭接入(LPCA)機(jī)制來接入。特別地，超幀310中的未預(yù)約的時(shí)隙可以使用GPCA機(jī) 制來接入，而子幀410中的時(shí)隙可以使用LPCA機(jī)制來接入?；诟偁幍慕尤胼^好地適于根據(jù)需求或者非周期性的數(shù)據(jù)流量，并且在所預(yù)約的 時(shí)隙由于干擾或者預(yù)約沖突而不可用的情況下可被用作后備(fallback)接入機(jī)制。獲得 額外的時(shí)隙來適應(yīng)增加的流量需求可以引起顯著的延遲。在時(shí)隙變得可用于基于預(yù)約的接 入以前，基于競爭的接入可被用于發(fā)送額外的流量。如果使得所有時(shí)隙可用于預(yù)約，則一旦 分配了所有的時(shí)隙，就可以拒絕其它主設(shè)備接入該介質(zhì)。因此，根據(jù)本發(fā)明的原理，超幀可 以包括可以在子幀內(nèi)分配的LPCA周期以及GPCA周期。在這些周期期間，主設(shè)備和從設(shè)備 可以競爭以接入介質(zhì)。特別地，在GPCA周期期間，任何設(shè)備可以競爭該介質(zhì)，而在LPCA周 期期間，僅子幀的擁有者、其從設(shè)備以及通信對等方可以競爭該介質(zhì)。圖4示出了分別包括 GPCA周期440和LPCA周期450的超幀310-X和子幀410-Y的示例。圖6示出了描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的用于控制對于BAN的無線介質(zhì)的訪問的方法的示例性和非限制性流程圖600。在610，將對于介質(zhì)的接入時(shí)間分為各時(shí)間循環(huán)。時(shí)間循環(huán)包括多個(gè)超幀。在示例 實(shí)施例中，時(shí)間循環(huán)的持續(xù)時(shí)間是幾秒，超幀的持續(xù)時(shí)間是幾十毫秒。在S620，分配全局信 標(biāo)周期，優(yōu)選地將其分配于時(shí)間循環(huán)的中間。全局信標(biāo)周期用于通過BAN中的主設(shè)備發(fā)送 全局信標(biāo)。在S630，為主設(shè)備預(yù)約超幀內(nèi)的子幀。如上面所提及的，子幀包括為特定主設(shè) 備預(yù)約以用于與其從設(shè)備進(jìn)行通信的時(shí)隙。然后，每個(gè)主設(shè)備可以將其所分配的子幀內(nèi)的 時(shí)隙分配給其從設(shè)備。在S640，超幀中未預(yù)約的時(shí)隙被分配給GPCA，在GPCA中，設(shè)備可以 使用基于競爭的接入機(jī)制來與彼此通信。在S650，子幀中未預(yù)約的時(shí)隙被分配給LPCA，在 LPCA中，相應(yīng)的主設(shè)備的從設(shè)備可以彼此通信或者可以使用基于競爭的接入機(jī)制來與它們 的主設(shè)備進(jìn)行通信。應(yīng)當(dāng)理解這里描述的介質(zhì)接入控制方法提供了一種與網(wǎng)絡(luò)的延遲要求和流量負(fù) 擔(dān)緊密匹配的自適應(yīng)工作循環(huán)。也就是說，主設(shè)備僅在其發(fā)送其子幀以及在全局信標(biāo)周期 期間保持活動。如果介質(zhì)在其中主設(shè)備的相鄰主設(shè)備都不意欲發(fā)送數(shù)據(jù)的預(yù)定義時(shí)間周期 中保持空閑，則主設(shè)備可以早于其子幀的結(jié)束就返回休眠。從設(shè)備僅活動用于接收它們的 主設(shè)備的局部信標(biāo)以及用于發(fā)送和接收收據(jù)。該協(xié)議允許為從設(shè)備延長休眠周期。上面的詳細(xì)描述已經(jīng)闡明了本發(fā)明可以采用的許多形式中的幾個(gè)。上面的詳細(xì)描 述意在被理解為本發(fā)明可以采取的所選擇的形式的例示，而不是理解為對于本發(fā)明的定義 的限制。僅權(quán)利要求書(包括所有的等效物)意在限定本發(fā)明的范圍。最優(yōu)選地，將本發(fā)明的原理實(shí)現(xiàn)為硬件、固件和軟件的任意組合。此外，所述軟件 優(yōu)選地被實(shí)現(xiàn)為確實(shí)包含在程序存儲單元或者計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的應(yīng)用程序。所述應(yīng)用程 序可被上傳到包括任何合適結(jié)構(gòu)的機(jī)器，并由其執(zhí)行。優(yōu)選地，所述機(jī)器在具有諸如一個(gè)或 多個(gè)中央處理單元(“CPU”)、存儲器、以及輸入/輸出接口之類的硬件的計(jì)算機(jī)平臺上被實(shí) 現(xiàn)。所述計(jì)算機(jī)平臺也可以包括操作系統(tǒng)和微指令代碼。這里所描述的各種過程和功能可 以是可由CPU執(zhí)行的微指令代碼的部分、或應(yīng)用程序的部分、或它們的任意組合，無論這種 計(jì)算機(jī)或者處理器是否被明確示出。另外，諸如附加的數(shù)據(jù)存儲單元和打印單元之類的各 種其它的外設(shè)單元可以與計(jì)算機(jī)平臺連接。
權(quán)利要求
1.一種用于在網(wǎng)絡(luò)中控制對于無線介質(zhì)的接入的方法(600)，包括將對于無線介質(zhì)的接入時(shí)間分為固定的和重復(fù)的時(shí)間循環(huán)(300)，其中每個(gè)時(shí)間循環(huán) 包括多個(gè)超幀(310)，每個(gè)超幀包括固定數(shù)量的時(shí)隙(420) (S610)；在時(shí)間循環(huán)內(nèi)分配全局信標(biāo)周期(530) (S620)；以及在每個(gè)超幀(300)內(nèi)預(yù)約子幀(410)，其中主設(shè)備能夠至少在所預(yù)約的子幀期間接入 無線介質(zhì)(S630)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括為全局有優(yōu)先級競爭接入(GPCA)分配超幀中的 未預(yù)約的時(shí)隙(S640)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在每個(gè)子幀內(nèi)預(yù)約其中從設(shè)備能夠與主設(shè)備通 信的時(shí)隙(S650)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，還包括為局部有優(yōu)先級競爭接入(LPCA)分配子幀中未 預(yù)約的時(shí)隙，在所述未預(yù)約的時(shí)隙期間，為其預(yù)約該子幀的主設(shè)備、該主設(shè)備的從設(shè)備、以 及通信對等方能夠競爭無線介質(zhì)。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中網(wǎng)絡(luò)至少是具有包括主設(shè)備和從設(shè)備的兩層設(shè)備 的人體區(qū)域網(wǎng)(BAN)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中每個(gè)主設(shè)備與同該主設(shè)備相關(guān)聯(lián)的一組從設(shè)備進(jìn) 行通信。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中由主設(shè)備發(fā)送局部信標(biāo)，以通知為該組從設(shè)備在子 幀內(nèi)分配的時(shí)隙。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中全局信標(biāo)周期位于時(shí)間循環(huán)的中間。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中在全局信標(biāo)周期期間，全局信標(biāo)由主設(shè)備發(fā)送。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中全局信標(biāo)用于以下中的至少一項(xiàng)同步和交換預(yù) 約請求；發(fā)現(xiàn)鄰居和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；以及調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中預(yù)先配置時(shí)間循環(huán)的數(shù)量、時(shí)間循環(huán)內(nèi)超幀的數(shù) 量、以及超幀內(nèi)時(shí)隙的數(shù)量。
12.—種在其上存儲有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代 碼被執(zhí)行時(shí)，使得處理器執(zhí)行在網(wǎng)絡(luò)中控制對于無線介質(zhì)的接入的過程，所述過程包括將對于無線介質(zhì)的接入時(shí)間分為固定的和重復(fù)的時(shí)間循環(huán)(300)，其中每個(gè)時(shí)間循環(huán) 包括多個(gè)超幀(310)，每個(gè)超幀包括固定數(shù)量的時(shí)隙(420) (S610)；在時(shí)間循環(huán)內(nèi)分配全局信標(biāo)周期(530) (S620)；以及在每個(gè)超幀(300)內(nèi)預(yù)約子幀(410)，其中主設(shè)備能夠至少在所預(yù)約的子幀期間接入 無線介質(zhì)(S630)。
13.一種無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，包括多個(gè)主設(shè)備(220-1，220-M);以及多個(gè)從設(shè)備(210-1，210-S)，其中每個(gè)主設(shè)備在為該主設(shè)備預(yù)約的子幀期間與所指派 的一組從設(shè)備通信，每個(gè)子幀是在時(shí)間循環(huán)中包括的超幀的一部分。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中主設(shè)備在時(shí)間循環(huán)內(nèi)預(yù)約的全局信標(biāo)周期期間 發(fā)送全局信標(biāo)，并且發(fā)送局部信標(biāo)，以用于通知在子幀內(nèi)為從設(shè)備分配的時(shí)隙。
15.一種形成用于在網(wǎng)絡(luò)中控制對于無線介質(zhì)的接入的固定的和重復(fù)的時(shí)間循環(huán)(300)的幀結(jié)構(gòu)的設(shè)備，其中每個(gè)時(shí)間循環(huán)包括多個(gè)超幀(310)，每個(gè)超幀包括固定數(shù)量的 時(shí)隙(420)，其中為子幀(410)和全局有優(yōu)先級競爭接入(GPCA) (440)預(yù)約每個(gè)超幀內(nèi)的 時(shí)隙，并且其中為主設(shè)備與一個(gè)或者多個(gè)從設(shè)備之間的通信以及為局部有優(yōu)先級競爭接入 (LPCA) (450)預(yù)約每個(gè)子幀(410)內(nèi)的時(shí)隙。
全文摘要
一種用于在網(wǎng)絡(luò)中控制對于無線介質(zhì)的接入的方法(600)。所述方法包括將對于無線介質(zhì)的接入時(shí)間分為固定的和重復(fù)的時(shí)間循環(huán)(300)，其中每個(gè)時(shí)間循環(huán)包括多個(gè)超幀(310)，每個(gè)超幀包括固定數(shù)量的時(shí)隙(420)(S610)；在時(shí)間循環(huán)內(nèi)分配全局信標(biāo)周期(530)(S620)；以及在每個(gè)超幀(300)內(nèi)預(yù)約子幀(410)，其中主設(shè)備能夠至少在所預(yù)約的子幀期間接入無線介質(zhì)(S630)。
文檔編號H04W74/04GK102119575SQ200980131237
公開日2011年7月6日 申請日期2009年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月11日
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