[发明专利]动态带宽管理的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域。

背景技术

个人无线区域网(WPAN)是一种用于个人附近的计算装置(例如，电话和个人数字助理)之间通信的网络。这些装置可以属于或者不属于所述个人。WPAN的范围可以是几米。WPAN可以用于这些个人装置本身之间的个人内(intrapersonal)通信，或者用于通过上行链路连接到较高层网络和因特网。个人区域网可以与例如通用串行总线(USB)的计算机总线和火警线(FireWire)通过导线连接。

2005年3月成立了IEEE 802.15.3任务组3c(TG3c)。TG3c正在为现有的802.15.3无线个人区域网(WPAN)标准802.15.3-2003开发基于毫米波(mmWave)的备选物理层(PHY)。这种mmWave WPAN可以工作在例如由FCC 47CFR 15.255定义的57-64GHz非授权频带的频率波段。毫米波WPAN可以允许以近的物理间隔与WPAN的802.15系列中的所有其它微波系统的高度共存。此外，毫米波WPAN可以允许将超过2吉比特/秒(Gbps)的极高数据速率用于例如高速互联网接入、流媒体(streaming)内容下载(例如视频点播、高清电视(HDTV)、家庭影院等)、实时流媒体的应用，并允许将无线数据总线用于电缆替换。可以提供超过3Gbps的可选数据速率。

除了802.15.3c任务组之外，IEEE 802.11工作组还成立了定义也工作在毫米波频率的无线局域网(WLAN)的任务组。

然而，由于氧气吸收以及经障碍物的高衰减，mmWave通信链路与较低频率(例如2.4GHz和5GHz波段)的链路相比具有明显更小的鲁棒性。此外，mmWave通信链路可以使用定向天线来增加通信范围，但是定向天线的使用使链路对移动性非常敏感。例如，装置方位的轻微变化或者附近物体和/或人的移动会使链路中断。

为了满足链路预算需求，可以使用两种形式的通信。第一种形式是全向(Omni)模式，而第二种形式是定向模式。在全向模式中，可以采用低速率传输(例如，以几兆比特每秒(Mbps)的数量级)和/或多方向传输(效仿全向覆盖)来补偿由于(准)全向传输而引起的天线增益损耗。在定向模式中，由于链路采用定向天线并且因此可以从较高天线增益获益，所以可以使用高速率传输(例如，以Gbps的数量级)。

在定向模式中，可以使用各种接入方案。例如，当期望高数据速率定向通信时可在60GHZ使用具有冲突避免的载波侦听多路接入(CSMA/CA)，并且如果期望可使用时分多址(TDMA)接入。然而，TDMA的不足之一是其具有极高的调度等待时间(例如，相当于至少一个超帧的等待时间)，这对于要求低等待时间的应用、例如因特网业务和无线I/O是难以接受的。此外，TDMA接入方案在定向模式中并不允许信道带宽的动态解分配和再分配。至于CSMA/CA，其在60GHz的性能并不合乎需要，因为它需要使用低速率全向传输。因此，需要一种允许基于业务需求动态地对带宽进行解分配和再分配的接入方案。

发明内容

本发明一方面涉及一种无线通信网络中的通信方法。该通信方法包括：使用波束成形技术发送轮询请求帧，其中所述轮询请求帧包括用于发送轮询响应帧的时间偏移；接收具有信道带宽分配请求和目标装置地址的所述轮询响应帧；以及依照所述信道带宽分配请求动态分配信道带宽。

本发明另一方面涉及一种无线通信装置。该无线通信装置包括：发送器，使用波束成形技术发送轮询请求帧，其中所述轮询请求帧包括用于发送轮询响应帧的时间偏移；接收器，接收具有信道带宽分配清求和目标装置地址的所述轮询响应帧；以及带宽分配器，依照所述信道带宽分配请求动态分配信道带宽。

本发明另一方面涉及一种无线通信网络，包括两个或两个以上站，其中站包括：发送器，可操作地耦合到波束成形器并耦合到两个或两个以上天线，以便发送包括轮询请求帧的定向波束，其中所述轮询请求帧包括用于发送轮询响应帧的时间偏移；接收器，接收具有信道带宽分配请求和目标装置地址的所述轮询响应帧；以及带宽分配器，依照所述信道带宽分配请求动态分配信道带宽。

附图说明

在说明书的结论部分特别指出并清楚主张了视为本发明的主题。然而，通过在阅读附图时参考下面的详细说明可以更好地理解关于结构和操作方法的本发明及其目标、特征和优点，其中：

图1是依照本发明的示例实施例的无线通信网络的示意图；

图2是依照本发明的某示例实施例的无线个人网络的定向轮询(polling)方案的示图；

图3是依照本发明的某些实施例使用轮询方案的带宽分配方法的流程图；