[發明專利]動態帶寬管理的方法和設備

有效

• 申請號: 200910253080.0
• 申請日: 2009-10-29
• 公開（公告）號: CN101902268A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: C·科爾代羅;S·B·特賴寧
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: H04B7/26
• 分類號: H04B7/26;H04W16/10;H04W84/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 柯廣華;徐予紅

技術領域

本發明涉及無線通信領域。

背景技術

個人無線區域網(WPAN)是一種用于個人附近的計算裝置(例如，電話和個人數字助理)之間通信的網絡。這些裝置可以屬于或者不屬于所述個人。WPAN的范圍可以是幾米。WPAN可以用于這些個人裝置本身之間的個人內(intrapersonal)通信，或者用于通過上行鏈路連接到較高層網絡和因特網。個人區域網可以與例如通用串行總線(USB)的計算機總線和火警線(FireWire)通過導線連接。

2005年3月成立了IEEE?802.15.3任務組3c(TG3c)。TG3c正在為現有的802.15.3無線個人區域網(WPAN)標準802.15.3-2003開發基于毫米波(mmWave)的備選物理層(PHY)。這種mmWave?WPAN可以工作在例如由FCC?47CFR?15.255定義的57-64GHz非授權頻帶的頻率波段。毫米波WPAN可以允許以近的物理間隔與WPAN的802.15系列中的所有其它微波系統的高度共存。此外，毫米波WPAN可以允許將超過2吉比特/秒(Gbps)的極高數據速率用于例如高速互聯網接入、流媒體(streaming)內容下載(例如視頻點播、高清電視(HDTV)、家庭影院等)、實時流媒體的應用，并允許將無線數據總線用于電纜替換。可以提供超過3Gbps的可選數據速率。

除了802.15.3c任務組之外，IEEE?802.11工作組還成立了定義也工作在毫米波頻率的無線局域網(WLAN)的任務組。

然而，由于氧氣吸收以及經障礙物的高衰減，mmWave通信鏈路與較低頻率(例如2.4GHz和5GHz波段)的鏈路相比具有明顯更小的魯棒性。此外，mmWave通信鏈路可以使用定向天線來增加通信范圍，但是定向天線的使用使鏈路對移動性非常敏感。例如，裝置方位的輕微變化或者附近物體和/或人的移動會使鏈路中斷。

為了滿足鏈路預算需求，可以使用兩種形式的通信。第一種形式是全向(Omni)模式，而第二種形式是定向模式。在全向模式中，可以采用低速率傳輸(例如，以幾兆比特每秒(Mbps)的數量級)和/或多方向傳輸(效仿全向覆蓋)來補償由于(準)全向傳輸而引起的天線增益損耗。在定向模式中，由于鏈路采用定向天線并且因此可以從較高天線增益獲益，所以可以使用高速率傳輸(例如，以Gbps的數量級)。

在定向模式中，可以使用各種接入方案。例如，當期望高數據速率定向通信時可在60GHZ使用具有沖突避免的載波偵聽多路接入(CSMA/CA)，并且如果期望可使用時分多址(TDMA)接入。然而，TDMA的不足之一是其具有極高的調度等待時間(例如，相當于至少一個超幀的等待時間)，這對于要求低等待時間的應用、例如因特網業務和無線I/O是難以接受的。此外，TDMA接入方案在定向模式中并不允許信道帶寬的動態解分配和再分配。至于CSMA/CA，其在60GHz的性能并不合乎需要，因為它需要使用低速率全向傳輸。因此，需要一種允許基于業務需求動態地對帶寬進行解分配和再分配的接入方案。

發明內容

本發明一方面涉及一種無線通信網絡中的通信方法。該通信方法包括：使用波束成形技術發送輪詢請求幀，其中所述輪詢請求幀包括用于發送輪詢響應幀的時間偏移；接收具有信道帶寬分配請求和目標裝置地址的所述輪詢響應幀；以及依照所述信道帶寬分配請求動態分配信道帶寬。

本發明另一方面涉及一種無線通信裝置。該無線通信裝置包括：發送器，使用波束成形技術發送輪詢請求幀，其中所述輪詢請求幀包括用于發送輪詢響應幀的時間偏移；接收器，接收具有信道帶寬分配清求和目標裝置地址的所述輪詢響應幀；以及帶寬分配器，依照所述信道帶寬分配請求動態分配信道帶寬。

本發明另一方面涉及一種無線通信網絡，包括兩個或兩個以上站，其中站包括：發送器，可操作地耦合到波束成形器并耦合到兩個或兩個以上天線，以便發送包括輪詢請求幀的定向波束，其中所述輪詢請求幀包括用于發送輪詢響應幀的時間偏移；接收器，接收具有信道帶寬分配請求和目標裝置地址的所述輪詢響應幀；以及帶寬分配器，依照所述信道帶寬分配請求動態分配信道帶寬。

附圖說明

在說明書的結論部分特別指出并清楚主張了視為本發明的主題。然而，通過在閱讀附圖時參考下面的詳細說明可以更好地理解關于結構和操作方法的本發明及其目標、特征和優點，其中：

圖1是依照本發明的示例實施例的無線通信網絡的示意圖；

圖2是依照本發明的某示例實施例的無線個人網絡的定向輪詢(polling)方案的示圖；

圖3是依照本發明的某些實施例使用輪詢方案的帶寬分配方法的流程圖；