[發明專利]具有協調的信道選擇的定向發現協議

有效

• 申請號: 200980137727.1
• 申請日: 2009-09-03
• 公開（公告）號: CN102165827B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: 陳羿
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: H04W72/02
• 分類號: H04W72/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉紅;劉鵬

這個申請要求享有于2008年9月25日提交的美國臨時申請No.?61/099,918的利益。

本發明一般涉及網絡中的設備發現，并且更特別地涉及利用發現協議來查找通信伙伴設備的方法和設備。

由Ecma?International研制的ECMA-387是用于短距離通信的60GHz?PHY（物理層）和MAC（Medium?Access?Control介質訪問控制）的標準。該標準為散裝率（bulk?rate）傳遞和多媒體流式傳送二者提供高速率WPAN（無線個人局域網）傳送。

ECMA-387標準定義三種設備類型，這些設備類型獨立地與其特有的類型互操作，并且能夠與其他類型共存和互操作。這三種設備類型被定義如下：

1．類型A設備在10米范圍LOS/NLOS（Line-of-Sight/Non-Line-of?Sight視線/非視線）多徑環境中提供視頻流式傳送和WPAN應用。它使用高增益可訓練天線。類型A設備被視為“高端”—高性能設備。

2．類型B設備在較短距離（1-3米）點對點LOS鏈路上利用非可訓練天線來提供視頻和數據應用。類型B設備被視為“經濟”設備，并且以有利于低成本實施和低功耗的方式來權衡距離（范圍）和NLOS性能。

3．類型C設備在小于1米距離上利用非可訓練天線和無QoS（服務質量）保證在點對點LOS鏈路上支持純數據（data?only）應用。類型C設備被視為“底端”設備，其提供較簡單的實施（方式）、最低的成本和最低的功耗。

在ECMA-387?MAC規范中，具有用于設備發現和天線波束形成的專用信道。這個信道被稱為發現信道。具有不同能力的設備在這個信道中使用各種PHY模式來發送其相應的信標幀。這些信標使用被稱為先聽后講（listen?before?talk）或CSMA/CA（Carrier?Sense?Multiple?Access/Collision?Avoidance載波監聽多路訪問/沖突避免）的基于爭用的介質訪問機制來訪問無線媒介。這些信標的用途是發現該設備將與之實施數據通信的一個或多個其他設備。因此，這些信標被稱為發現信標。

ECMA-387規定：數據交換發生在數據信道上，其將分布式預留協議（Distributed?Reservation?Protocol）（DRP）用于數據傳輸，其中介質訪問是基于預留的。在基于DRP的數據傳輸中，所有類型的設備使用超幀結構。

依照基于CSMA/CA爭用的信道訪問或分布式爭用訪問（Distributed?Contention?Access）（DCA）機制，在發現信道中發送發現信標之前，該設備感測該信道來確定是否具有正在進行的發現信標傳輸。如果檢測到發現信標傳輸，該設備在檢測到的信標傳輸完成之后推遲等于長幀間間隙（Long?Inter-Frame?Space）（LIFS）的時段。該設備隨后在發送之前針對附加的延遲時間而生成隨機的補償時間（backoff?time），除非補償定時器已包含非零值。該補償時間被選定為SlotTime×RI，其中SlotTime（時隙時間）是DCA時隙的長度，而RI是從爭用窗口間隔[0,CW]上的均勻分布中隨機提取的數字。在圖1中示出該補償程序。發現信道100被許多信標幀101占用，并且在兩個信標幀之間是信標幀間間隙（Beacon?Inter-Frame?Space）（BIFS）102。該媒介是忙的，直至發送最后的信標。所有的補償時隙跟隨在LIFS周期103的后面出現，其中在該LIFS周期期間該媒介被確定為空閑的。如果對于特定的補償時隙104的持續時間沒有檢測到傳輸，那么該補償程序將把其補償時間遞減SlotTime。如果在補償時隙期間在任何時間上檢測到傳輸，則暫停該補償程序；即，補償定時器對于那個時隙將不遞減。該設備將遵循上述的程序，因為在允許恢復補償程序之前第一次檢測到該信道是繁忙的。當補償定時器達到零時，發現信標101的傳輸將開始。

在發現信道中，可能使用定向天線來定向發送發現信標幀。因此，當一個設備正在發送其發現信標時，潛在的通信伙伴可能正在某個非面對該發射機的方向上進行收聽，因而延遲該發現。需要設計使設備能夠在合理量的時間內找到彼此的發現協議。

此外，不同類型的設備正使用不同的PHY模式來發送其發現信標。需要設計使不同類型的設備能夠找到彼此的發現協議。