[发明专利]用于与基于 W i M e d i a超宽带的无线通用串行总线接口连接的无线局域网组合接入点设备、以及组合接入点设备的软件层结构

说明书

技术领域

本发明涉及无线局域网(WLAN)中的接入点设备，而且更具体地，涉及能够利用由WiMedia联盟工作组提供的超宽带(UWB)与无线通用串行总线(WUSB)块接口连接的WLAN组合接入点设备、以及该设备的软件层结构。

背景技术

通常，WLAN接入点设备在WLAN与有线网络之间建立连接。基于该功能，WLAN接入点设备向有线网络系统传送来自WLAN系统的以太网分组，并将来自有线网络系统的以太网分组转换为无线以太网分组。

典型的WUSB主控器(host)接口功能是基于UWB的无线技术与基于便利且常用的有线USB的有线USB技术的结合技术。WUSB主控器接口功能包括有线USB的功能以及安全功能，而且增加了由无线条件提供的便利性。WUSB主控器与目标设备建立点对点直接连接，创建星形拓扑结构。

图1示出传统WUSB主控器和WUSB设备的示范性电信连接配置图。

WUSB设备102、103、104、105、106、和107根据WUSB方案的WiMedia以星形拓扑结构与WUSB主控器101建立无线接口。WUSB主控器101被称为“主控器有线适配器(HWA)”，而WUSB设备102至107被称为“设备有线适配器(DWA)”。

将该单个WUSB主控器101和多个WUSB设备102至107称为“群集(cluster)”。与有线USB系统不同，该WUSB系统在WUSB主控器101与WUSB设备102至107之间的连接结构中没有集线器。WUSB主控器101可以将大约127个设备彼此逻辑地相连，启动与群集的WUSB设备102至107的数据传输，提供调度，并向各个WUSB设备102至107分配时隙和带宽。几个WUSB群集可以在同一个无线小区内共存，因为可以以最小的干扰将所述群集彼此空间叠加。

典型的WUSB使用WiMedia UWB信号作为无线传输媒介。UWB允许在3.1GHz与10.6GHz之间的频带上53.3Mbps到480Mbps的高速传输，消耗更少的功率，防止窃听，而且提供良好的安全性和准确的位置识别。典型WUSB的目标功率在初始阶段和最后阶段分别小于300mW和100mW。因而，WUSB电信系统需要能够在睡眠模式期间应请求唤醒并在处于空闲状态时停止功率耗散的功率管理系统。

在实现用于设备连接的WUSB系统时，一个目标是允许容易的安装和操作。为此，设置WUSB系统的标准以支持下面的特性。

首先，为了向下兼容，WUSB系统具有与已经使用的大约10亿有线USB的完全的向下兼容性。同样，WUSB系统与当前的USB驱动程序和固件兼容，而且担当允许有线USB设备与有线USB主控器之间的无线电信连接的中介。

第二，为了高性能，在启动期间，WUSB系统通过提供与有线USB 2.0标准兼容的480Mbps的最大传输速度而允许数字多媒体帧的无线传送。

第三，为了简单而且划算的实现，WUSB系统可以缩短开发期并遵循尽可能多的有线USB连接模型，以提供成本效益和易用性。

第四，为了易于传输，WUSB系统保留与有线USB系统中所使用的相同的实用模型和结构，使得WUSB系统能够提供容易的传输通路。

第五，为了主控器到设备结构，WUSB系统在主控器与设备之间建立点对点连接。WUSB系统采用非对称的基于主控器的模型，其中将复杂性限于主控器以提供便利的使用。

图2示出WLAN中的简化的接入点配置。

传统WLAN接入点包括射频(RF)块201、调制解调器202、无线媒介访问控制(MAC)引擎212、以及有线和无线处理器213。RF块201与无线信道彼此接口连接。调制解调器202调制或解调已经无线接收或将要无线发送的那些信号。无线MAC引擎212是控制对媒介的访问的MAC设备。有线和无线处理器213向线缆214发送从无线MAC引擎212输出的那些分组，并无线发送从线缆214输入的那些分组。一般而言，将RF块201和调制解调器202一起称为物理层。

无线MAC引擎212包括物理层接口单元203、存储器单元204、微处理器单元205、以及主控器总线接口单元206。物理层接口单元203将物理层与其它目标单元或设备接口连接。微处理器单元205配置有执行MAC的逻辑和包含微处理器的微处理器逻辑。存储器单元204是微处理器单元205执行编程代码必需的。主控器总线接口单元206提供微处理器单元205与主控器系统之间的接口。