[发明专利]用于无线个人域网的方法

说明书

发明领域

本发明涉及用于无线个人域网(WPAN)的方法。

相关技术描述

近来，已经在寻求增加家庭中设备之间的合作。与这种增加的要求相一致地，开发了许多无线技术，包括例如蓝牙和类似的技术，其典型地允许在大约10米以内--换句话说在非常短的距离内通信。这些短距离的专用网络通常称为个人域网(WPAN)。

WPAN的目的是便利于在家庭或商务设备和系统之间的无缝运行，在WPAN中的每个设备将能够插入(plug in)到相同的WPAN中的任何其它设备，只要它们处在彼此的物理范围内。在家庭中，WPAN为告警、电器和娱乐系统提供无电缆连接。

用于WPAN的适当的网络协议的例子是IEEE标准802.15，其中包括有例如蓝牙(IEEE 802.15.1)，它适合于低功率数字无线电，诸如经由短距离无线电与蜂窝电话连接的无线头戴耳机。另一个例子是ZigBee规范(IEEE 802.15.4)，其目标是大楼设备自动化。ZigBee技术被设计为比例如蓝牙更简单和更便宜，因此其目标是需要低数据速率、长电池寿命和安全联网的射频(RF)应用。然而，WPAN的问题在于，网络拓扑的当前实现是作为基于从属的(slave)、非合作的网络提供的，其中每个网络可以在不同的信道频率上潜在地存在，所以，将使得通信跨越不同的网络且更加困难。

EP 1 528 717试图通过对WPAN中不同无线设备之间的合作提供改进而解决这个问题。提供广播方法来解决当设备认识到至少两个不同的WPAN在相同信道频率上通信时的问题。冲突被认识到，且协调设备，即协调器，向各设备广播协调器重新调整(realignment)命令，指令将当前使用的信道改变到另一个信道。重新调整命令包括改变在同步信号的净荷字段中的信息，和被插入到同步信号的帧控制字段的预留比特中的预定的识别比特。

然而，即便EP 1 528 717提出了对在相同信道频率上通信的冲突WPANs的问题的部分解决方案，它仍没有考虑其中多个协调器被安排来互相通信的初始化阶段，以及用于允许协调器转移到最佳信道频率的过程。而是，EP 1 528 717仅仅依赖于现有技术的基于从属的、非合作的网络拓扑，由于等待时间(latency)问题，这引入了额外的网络业务量。

所以，需要一种用于WPAN的方法，该方法考虑当多个协调器被安排来互相通信时的初始化阶段，以及该方法还提供减小的等待时间，从而提供改进的带宽和能量效率。

发明概要

按照本发明的一个方面，以上的目的是通过用于在无线个人域网(WPAN)中运行在第一信道频率上的第一协调器的方法而满足的，该WPAN还包括运行第二信道频率的第二协调器，所述方法包括以下步骤：在包括第二信道频率的多个信道频率上发送消息；请求第二协调器从第二信道频率改变到第一信道频率；以及使用第一信道频率与第二协调器通信。

按照本发明，协调器被理解为是指能够设立WPAN的无线通信设备，例如，通常是可控制的或受控制的设备，其典型地是被连接到市电电源的固定式设备。因此，按照本发明，两个这样的设备被安排成在初始化阶段期间互相“配对”，并转移到发起通信的协调器的信道频率。相反地，按照现有技术，第一协调器将采用第二协调器的信道频率，因此导致增加等待时间和额外的网络业务量的问题，因为协调器将不得不在它们的优选的信道频率之间来回切换。

另外，措辞“消息”应当被理解为是指这样的信号，其至少部分地包括被定义的、打算用于请求第二协调器转移到第一协调器的信道频率的内容。而且，该消息可以是任何类型的消息，例如，特定的初始化消息(或初始化信号)，或者用通常的广播消息来包括。

本发明的优点包括不需要基于优先权的机制。这是由于这样的事实：如上所述，启动通信的协调器决定被使用的信道频率，即，设立通信的每个协调器能够使它想要与其通信的协调器改变到它的频率。本发明的另一个优点在于，将有可能容易地发送广播消息和实施中继器解决方案。