Система и способ для протокола распределенного резервирования и управления ультраширокополосным доступом к среде передачи

Система и способ для протокола распределенного резервирования и управления ультраширокополосным доступом к среде передачи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к протоколу для управления ультраширокополосным (UWB) доступом к среде передачи (MAC). Более детально, настоящее изобретение относится к усовершенствованному протоколу для UWB MAC. Более подробно настоящее изобретение относится к усовершенствованному протоколу для UWB MAC, содержащему протокол распределенного резервирования (DRP). Изобретение также относится к любой беспроводной системе, которая использует MAC протокол, содержащий протокол распределенного резервирования.

Беспроводные персональные вычислительные сети (WPAN) не могут предоставить сетевую инфраструктуру обычной беспроводной локальной вычислительной сети (WLAN). Тем не менее некоторые существующие WPAN типа Bluetooth или IEEE 802.15.3 зависят от центрального модуля типа “Координатора сети piconet”. Это делает управление топологией более сложным и в конечном счете приводит к устройствам различного типа. Протокол распределенного MAC исключает необходимость в сетевой инфраструктуре, распределяя функции между всеми устройствами, т.е. узлами. Нет точки доступа или центрального координатора для децентрализованной беспроводной персональной вычислительной сети (WPAN). То есть все устройства в децентрализованной WPAN проявляют одинаковое поведение в протоколе и имеют одинаковые аппаратные/программные возможности. Асинхронные и изосинхронные передачи данных поддерживаются в большинстве WPAN. Тогда как в Bluetooth и IEEE 802.15.3 изосинхронная передача организована посредством координатора сети piconet, в настоящем изобретении она управляется полностью распределенным образом.

В настоящем изобретении все устройства объявляют свое использование эфирного времени через передачу маякового радиосигнала, распознают использование эфирного времени соседними устройствами, принимая маяковые радиосигналы от них, и не нарушают использование эфирного времени другими устройствами до непосредственной передачи/приема данных.

Это делает протокол распределенного MAC очень хорошо подходящим для специальных приложений и организации одноранговой сети. Кроме того, резервирование среды устройствами, на которых основан распределенный MAC, исключает обнаружение и моменты коллизий в среде передачи.

Благодаря распределению резервирований среды передачи может быть гарантирована поддержка поточной передачи в реальном времени. Очень эффективный протокол поточной передачи в реальном времени разрешает управляемую доставку данных в реальном времени, таких как аудио- и видеоданных. Источники данных могут включать в себя как передачи оперативных данных, например, живого аудио и видео, так и сохраненного содержимого, например, предварительно записанных данных о событиях. Протокол поточной передачи в реальном времени (RTSP) для распределенного MAC может быть спроектирован для работы с установленными протоколами, такими как RTP и HTTP.

Пропускная способность увеличивается и поддержка узловой сети значительно улучшается.

Альянс многополосного OFDM (MBOA) в настоящий момент стандартизирует новый MAC-протокол для UWB. Авторы настоящего изобретения создали базу для этого нового стандарта и передают большую часть текста настоящего изобретения в спецификацию MBOA. Согласно этому изобретению и ассоциативно связанному стандарту MBOA от всех устройств требуется регулярно передавать маяковый радиосигнал 105 для того, чтобы поддерживать согласование между взаимодействующими устройствами. Маяковый радиосигнал 105 обеспечивает основную синхронизацию для сети и передает информацию относительно изосинхронных резервирований. Конкретными параметрами протокола, который был выбран MBOA, являются длина суперкадра 100 65536 [мкс], который составлен из 256 временных интервалов доступа к среде передачи (MAS), где длина каждого MAS составляет 256 [мкс]. Интервалы MAS нумеруются от 0 до 255, и интервал 9 MAS является первым интервалом. Определены несколько типов интервалов в зависимости от того, как MAS используются устройством или устройствами, расположенными рядом.

Перед тем, как может быть связь установлена, устройство должно создать свою собственную группу устройств маякового радиосигнала или присоединиться к существующей группе устройств маякового радиосигнала. Для каждой фазы 102 передачи маякового радиосигнала (также известной как период передачи маякового радиосигнала или BP) 8 последовательных MAS-интервалов используются как временные интервалы передачи маякового радиосигнала, где все устройства передают свои маяковые радиосигналы 105. Начальное время суперкадра 100 определено началом периода 101 маякового радиосигнала и определено как начальное время периода передачи маякового радиосигнала (BPST), а MAS-интервалы нумеруются относительно этого начального времени. Когда устройство инициирует новую группу устройств передачи маякового радиосигнала, оно определяет границу суперкадра в любом интервале времени, который не перекрывается другими резервированиями временного интервала групп устройств передачи маякового радиосигнала.

Усложненный протокол распределенного резервирования или DRP необходим для того, чтобы лучше поддерживать чувствительные к задержке приложения и чтобы обеспечить эффективный доступ к среде в распределенном MAC. Система и способ настоящего изобретения предоставляют DRP, который совместим с задачами распределенного MAC.

Важной характеристикой протокола распределенного MAC и настоящего изобретения является то, что резервирования рассылаются получателем пакета или пачки пакетов. Это позволяет избежать проблемы скрытого терминала, которая в противном случае препятствует эффективной работе в сценариях узловой сети. Отправитель и, в конечном счете, соседи получателя и отправителя также рассылают резервирование.

В протоколе распределенного MAC время делится на суперкадры 100, как проиллюстрировано на фиг.1. В начале каждого суперкадра 100 есть интервал/фаза передачи маякового радиосигнала, также известный как период 101 передачи маякового радиосигнала (BP), за которым следует интервал/фаза 102 передачи данных.

Множество маяковых радиосигналов 105 в BP 101 разделяются коротким межкадровым промежутком (SIFS) плюс mBeaconGuardTime 104 (защитный интервал маякового радиосигнала).

Устройства, которые планируют передачу данных, предлагают будущую начальную точку во времени для передачи, продолжительность передачи, приоритет передачи и т.д. предназначенным получателям запланированной передачи. Начальное время и продолжительность могут быть сообщены либо в форме интервала начального времени или числа временных интервалов, либо в форме битовой карты, в которой, например, “1” сигнализирует об интервалах времени, которые предложены для резервирования. Предсказываются два варианта согласования времени канала: явное DRP-согласование и неявное DRP-согласование.

В варианте явного согласования специализированный кадр управления "Reservation-Request" ("Запрос резервирования") используется отправителем для того, чтобы начать согласование. Получатель оценивает, свободна ли среда передачи на стороне получателя во время запланированной передачи в будущем. Для того, чтобы быть способным выполнить эту оценку, каждое устройство/узел локально хранит резервирования касательно всех других устройств, например, в битовой карте. Если получатель не имеет другого сохраненного резервирования для намеченного периода, получатель передает положительный ответ отправителю запроса резервирования. Для этой цели используется специализированный кадр управления "Reservation-Response" ("Ответ резервирования"). В случае, когда получатель не готов принять передачу, или в случае, когда получатель сохранил другое резервирование во время запланированного времени, получатель передает отрицательный ответ резервирования отправителю. В этом отрицательном ответе резервирования получатель может необязательно предложить альтернативные моменты времени для запланированной передачи. Эти альтернативные моменты времени могут также быть сообщены в виде начального временного интервала и числа временных интервалов или в виде битовой карты, в которой, например, "1" сигнализирует о возможных временных интервалах на стороне получателя.

Если отправитель и получатель успешно договорились о резервировании, оба устройства включают информацию о резервировании в свои соответствующие кадры передачи маякового радиосигнала в последующий MAC-суперкадр 100. Маяковые радиосигналы 105 передаются в BP 101 в начале суперкадра 100, см. фиг.1. Отправитель и получатели включают информацию о резервировании в свои маяковые радиосигналы 105, чтобы информировать все устройства, окружающие отправителя и получателя(ей), о предстоящей передаче. Устройства, которые принимают такую информацию о резервировании в маяковом радиосигнале 105 другого устройства, регистрируют, т.е. сохраняют эту информацию о резервировании локально, например, в битовой карте и возражают против любого доступа к среде в заявленный момент времени на соответствующем канале (например, последовательности переключения) и на время длительности запланированной передачи. Другими словами, локально сохраненная информация о резервировании используется устройством для того, чтобы определить свободное время в беспроводной среде передачи для своих собственных передач, в которых устройство является или отправителем, или получателем передачи. Для своих собственных передач устройства выбирают периоды, в которых не зарегистрированы резервирования от других устройств, т.е. сохраненные локально.

В предпочтительном варианте осуществления процесс запроса резервирования, ответа резервирования, извещение в кадрах передачи маякового радиосигнала вовлеченных устройств и последующая передача данных проиллюстрированы на фиг.2. MAC-суперкадры 100 начинаются в постоянные интервалы, известные как "начальные моменты времени периода передачи маякового радиосигнала" (BPST) или альтернативно "плановые моменты времени передачи маякового радиосигнала" (TBTT) 201. В данном суперкадре 100 отправитель передает запрос 202 резервирования в течение фазы 102 передачи данных суперкадра 205, а один получатель (в случае одностороннего соединения) или множество получателей (в случае многоадресного соединения) отвечают в том же суперкадре 205 ответом 203 резервирования. Если резервирование успешно согласовано, и отправитель, и получатель(и) включают информацию о резервировании в свои маяковые радиосигналы 204 в BP 101 последующего суперкадра 206.

В случае неявного согласования кадры запроса резервирования и ответа резервирования не затрагиваются и информация о резервировании непосредственно включается в маяковый радиосигнал отправителя. Если получатель обнаруживает, что его идентификатор (ID) устройства или ID группы многоадресной передачи, в которой он участвует, включается в маяковый радиосигнал для потока, который не существовал раньше, он отвечает неявно, также включая информацию о резервировании для этого потока в свой маяковый радиосигнал. Он может или включать такую же информацию о резервировании и, таким образом, принимать предложение, или включать информацию об альтернативном времени/интервалах времени, или отвергать запрос. В случае, когда получатель предложил альтернативные моменты времени, отправитель может или принять альтернативу и включить соответствующую информацию о резервировании в свой маяковый радиосигнал, или начать новое предложение, которое отражает готовность получателя (в конечном счете в последующем суперкадре).

Протокол настоящего изобретения позволяет динамическое резервирование передач в каждом суперкадре 100. Однако для того, чтобы сэкономить служебные данные обмена сообщениями запроса резервирования и ответа резервирования, в предпочтительном варианте осуществления этого изобретения резервирование автоматически интерпретируется как резервирование не только для последующего суперкадра 206, но также для всех последующих суперкадров. В случае, в котором отправитель хочет изменить резервирование, отправитель распространяет новую информацию о резервировании в своем маяковом радиосигнале 105.

В случае явного DRP отправитель или получатель могут закончить резервирование, отправляя кадр прекращения резервирования. В неявном случае резервирование может быть окончено либо посредством удаления DRP-информации из маякового радиосигнала, либо посредством передачи резервирования для того же потока с нулевой продолжительностью. После приема кадра прекращения резервирования или при отсутствующем информационном элементе резервирования в маяковом радиосигнале (или резервировании с нулевой продолжительностью) устройства удаляют свою соответствующую локально сохраненную информацию о резервировании.

В случае, когда устройство принимает информацию о резервировании для времени в будущем, для которого устройство в настоящий момент пытается зарезервировать среду для себя, устройству позволено распространять свое собственное резервирование только в том случае, если приоритет его запланированной передачи выше, чем приоритет принятого резервирования. В случае равных приоритетов среда резервируется на основе случайного числа (подобного, например, идентификатору потока) или на основе первого пришедшего, первого обслуженного. Если устройство обнаруживает, что его собственное резервирование пересилено другим устройством, оно отменяет свою запланированную передачу и пытается сделать новое резервирование в последующем суперкадре. Все другие устройства регистрируют резервирование с наиболее высоким приоритетом (или, например, наименьшим случайным числом) в своей таблице резервирования, сохраненной в локальной памяти 308.

В общих словах, последующие правила применимы всякий раз, когда устройство пытается зарезервировать среду:

(1) если среда уже зарезервирована устройством, другое устройство никогда не сможет отвергнуть это резервирование; и

(2) если два устройства пытаются произвести резервирование в одном и том же суперкадре, превалирует резервирование с более высоким приоритетом (или меньшим случайным ID потока в случае равных приоритетов).

Эти и другие признаки системы и способа настоящего изобретения станут очевидны из последующих чертежей и детального описания настоящего изобретения.

Фиг.1 иллюстрирует формат суперкадра в целом;

Фиг.2 иллюстрирует обзор работы протокола MAC;

Фиг.3A иллюстрирует беспроводную сеть устройств, сконфигурированную согласно настоящему изобретению;

Фиг.3B иллюстрирует устройства, сконфигурированные так, чтобы выполнять децентрализованное управление доступом к среде согласно настоящему изобретению;

Фиг.4 иллюстрирует структуру кадра маякового радиосигнала устройства;

Фиг.5 иллюстрирует структуру информационного элемента возможностей (Capability Information Element);

Фиг.6 иллюстрирует структуру информационного элемента занятия периода передачи маякового радиосигнала;

Фиг.7 иллюстрирует структуру информационного элемента протокола распределенного резервирования с альтернативными структурами информации о резервировании на вспомогательных чертежах 7A, 7B и 7C;

Фиг.8 иллюстрирует структуру поля управления DRP;

Фиг.9 иллюстрирует структуру периода передачи маякового радиосигнала;

Фиг.10 иллюстрирует структуру DRP-команды запроса и необязательной полной DRP-команды;

Фиг.11 иллюстрирует структуру команды DRP-ответа;

Фиг.12 иллюстрирует структуру DRP-команды прекращения;

Фиг.13 иллюстрирует защитный временной интервал;

Фиг.14 иллюстрирует SIFS и защитный временной интервал в конце DRP-резервирования без подтверждения приема (ACK);

Фиг.15 иллюстрирует SIFS и защитный временной интервал в конце DRP-резервирования с немедленным подтверждением приема (Imm-ACK);

Фиг.16 иллюстрирует диаграмму последовательности передачи сообщений (MSC) для отправителя, инициировавшего резервирование одноадресной передачи;

Фиг.17 иллюстрирует MSC для получателя, инициировавшего резервирование одноадресной передачи;

Фиг.18 иллюстрирует MSC для отправителя, инициировавшего резервирование многоадресной передачи;

Фиг.19 иллюстрирует MSC для DRP-прекращения одноадресной передачи;

Фиг.20 иллюстрирует MSC для DRP-прекращения многоадресной передачи.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Рядовым специалистам в области техники должно быть понятно, что последующие описания предоставлены для целей иллюстрации, а не ограничения. Специалист понимает, что существует множество вариаций, которые находятся в рамках сущности изобретения и цели прилагаемой формулы изобретения. Излишняя подробность известных функций и операций может быть пропущена в настоящем описании так, чтобы не делать неясным настоящее изобретение.

Фиг.3A иллюстрирует типичную беспроводную персональную сеть 300, где должны быть применены варианты осуществления настоящего изобретения. Сети включают в себя множество беспроводных персональных устройств 301 связи. В традиционном подходе каждое устройство 301 может соединяться с любой специальной сетью в его радиодиапазоне 302 и, следовательно, может участвовать в более чем одном BP.

Каждое беспроводное устройство 101 в WPAN 300, показанной на фиг.3A, может включать в себя систему, включающую в себя архитектуру, которая иллюстрируется на фиг.3B. Каждое беспроводное устройство 301 может включать в себя антенну 307, соединенную с приемником 302, который осуществляет связь через беспроводную среду 310 передачи. Устройства 301 каждое дополнительно содержат процессор 303 и модуль 304 обработки протокола распределенного резервирования (DRP). Например, в устройстве процессор 303 выполнен с возможностью приема из приемника 302 команды 1000 DRP-запроса одного или более информационных элементов 700i DRP, имеющих соответствующие положения маякового радиосигнала, и обработки команды 1000 DRP-запроса с использованием модуля 304 обработки DRP для того, чтобы согласовать резервирование и передать данные согласно результату согласования. В устройстве процессор 303 дополнительно выполнен с возможностью использования модуля 304 обработки DRP для того, чтобы форматировать команду 1100 DRP-ответа, которую процессор затем отправляет через передатчик 306 устройству-получателю для того, чтобы ответить на запрос резервирования, задавая параметры, показанные на фиг.11. Дополнительно, резервирования, успешно согласованные, а также принятые в маяковых радиосигналах беспроводным устройством 301, сохраняются в устройстве постоянного хранения или битовой карте 305 DRP для того, чтобы быть использованными процессором 303 и модулем 304 обработки DRP в ответ на будущие запросы резервирования и при планировании собственных будущих резервирований. Подобным образом таблица 308 резервирования, сохраненная в локальной памяти, используется для того, чтобы хранить резервирования, принятые и сделанные устройством 101.

В предпочтительном варианте осуществления в течение BP 101 все устройства, которые находятся либо в активном состоянии, либо в стандартном состоянии энергосбережения, передают свой собственный маяковый радиосигнал 105. Тело кадра маякового радиосигнала 105 содержит следующие поля и информационные элементы (IE), как проиллюстрировано на фиг.4:

- номер 401 временного интервала;

- идентификатор 402 устройства;

- MAC-адрес 403; и

- некоторое число информационных элементов (IE) 404.

Номер 401 временного интервала представляет временной интервал, в котором передается маяковый радиосигнал. Изобретение также применяется к системе, в которой возможно множество периодов передачи маяковых радиосигналов в одном и том же суперкадре для того, чтобы поддерживать больше устройств. Однако ради простоты в дальнейшем предполагается один период маякового радиосигнала.

ID 402 устройства - относительно короткий ID (например, 16 бит), который получен, например, из 48-битного (или 64-битного) MAC-адреса устройства (или случайно выбран) и имеет целью сократить системные издержки, когда обращаются к устройству.

MAC-адрес 403 - это 48-битный (или 64-битный) полный MAC-адрес устройства.

Информационные элементы (IE) 404 могут быть различных типов. Тип информационного элемента может быть идентифицирован и посредством идентификатора (ID) информационного элемента. Примерами элементов IE, которые описаны более детально в этом изобретении, являются следующие элементы:

- информационный элемент возможностей устройства (DEV-cap);

- информационный элемент о занятии позиции маякового радиосигнала (BPOIE); и

- информационный элемент (IE) протокола распределенного резервирования (DRP).

Информационный элемент DEV-cap содержит информацию относительно возможностей устройства и проиллюстрирован на фиг.5. ID 501 элемента идентифицирует IE, длина 502 дает длину IE, а код 503 возможности идентифицирует, например, в форме битовой карты, какие возможности устройство поддерживает. Заметим, что фиг.4, 5, 6, 7, 8, 10, 11 и 12 должны читаться справа налево.

Информационный элемент о занятии позиции маякового радиосигнала (BPOIE), проиллюстрированный на фиг.6, содержит ID 601 элемента, информацию о длине IE 602, информацию о длине всего периода 603 передачи маякового радиосигнала (в случае, когда период передачи маякового радиосигнала переменной длины), дополнительные поля 604, которые не указаны здесь (а только упомянуты для того, чтобы проиллюстрировать, что дополнительные поля учтены в настоящем изобретении) и, в конце концов, список полей 605 информации о временном интервале маякового радиосигнала. Поле 605 информации о временном интервале маякового радиосигнала указывает принятый маяковый радиосигнал 105 от других устройств в соответствующем интервале времени. Следовательно каждое поле информации об интервале времени маякового радиосигнала включает в себя число интервалов (позиций) 607 маякового радиосигнала и короткий ID 606 устройства, которое отправило маяковый радиосигнал 105. Информационный элемент о занятии позиции маякового радиосигнала требуется в каждом маяковом радиосигнале 105, поскольку другие устройства должны быть проинформированы, был ли их собственный маяковый радиосигнал успешно принят или произошла коллизия (накладка) маякового радиосигнала. Последняя может произойти из-за того, что два устройства имеют случайно выбранную одинаковую позицию маякового радиосигнала в BP, или из-за проблемы скрытого терминала в сценариях узловой сети. В последнем сценарии устройство может принять два маяковых радиосигнала 105 из различных устройств в одинаковой позиции в BP 101, если эти два других устройства не могут слышать друг друга и не знают о позиции маякового радиосигнала другого устройства.

Информационный элемент протокола распределенного резервирования (DRP IE) включен в маяковый радиосигнал, если устройство является или отправителем, или получателем будущей передачи в фазе 102 передачи данных этого суперкадра 100. В альтернативном варианте осуществления DRP IE также включен в маяковые радиосигналы непосредственных соседей отправителя и получателей.

В предпочтительном варианте осуществления DRP IE отформатирован, как проиллюстрировано на фиг.7.

ID 701 элемента идентифицирует информационный элемент как DRP IE.

Поле Длина 702 задает длину информационного элемента DRP в количестве октетов. Оно используется для того, чтобы указать начало следующего IE.

Детали 703 DRP проиллюстрированы отдельно на фиг.8 и включают в себя следующие поля:

Бит 801 Tx/Rx установлен в 0, если устройство является отправителем запланированной передачи, и установлен в 1, если устройство является получателем. Бит Tx/Rx декодируется только, если резервирование является типа Жесткое или типа Мягкое. В альтернативном варианте осуществления этого изобретения бит Tx/Rx используется для того, чтобы указать является ли поток однонаправленным (например, без подтверждения приема) или двунаправленным. Если поток является однонаправленным, отправитель может необязательно включать информацию о резервировании в свой маяковый радиосигнал. В дополнительном варианте осуществления бит Tx/Rx не присутствует в DRP IE, поскольку он может не быть строго затребован.

Бит 802 политики подтверждения приема ACK устанавливается в 0 для резервирований одноадресной передачи с политикой отсутствия подтверждения приема (No-ACK) и для резервирований многоадресной или широковещательной передачи и устанавливается в 1 для резервирований одноадресной передачи с политиками Imm-ACK или B-ACK.

Поле 803 типа указывает тип резервирования и кодируется, как показано в Таблице 1.

Таблица 1 - Типы резервирований
0000	Период передачи маякового радиосигнала
0001	Жесткое резервирование
0010	Мягкое резервирование
0011-1111	Зарезервированы

Приоритет 804 передачи может иметь значение между 0 и 7, где приоритет выбирается согласно IEEE 802.1d Приложение H.2.

ID 805 потока - это случайно выбранное значение, которое идентифицирует поток данных и используется для того, чтобы различать множество потоков между одинаковым набором отправителя и получателя(ей).

Номер 806 канала установлен в номер канала, используемого для передачи данных. В случае, когда передача данных и передачи маякового радиосигнала всегда выполняются в одном и том же канале, это поле изымается из употребления. Оно показано здесь для полноты.

DEVID (идентификатор устройства) 704 адресата/источника установлен в DEVID получателя, группы многоадресной рассылки или ID широковещательной рассылки в случае, когда устройство является отправителем передачи, и установлено в DEVID отправителя в случае, когда устройство является получателем запланированной передачи.

Блок 707 резервирования содержит информацию о зарезервированных периодах времени, интервалах времени передачи маякового радиосигнала внутри суперкадра. Возможны разные способы передать зарезервированные интервалы времени. Три примерных кодирования блока резервирования иллюстрированы на фиг.7A, 7B и 7C. Могут быть придуманы другие способы, которые не меняют сущность настоящего изобретения. Несколько блоков резервирования могут быть включены в один DRP IE. Это может быть полезно для того, чтобы передавать сигнал более чем одного резервирования в одном DRP IE.

В первом варианте осуществления, показанном на фиг.7A, резервирование задано посредством смещения BPST (или альтернативно смещением TBTT или периодом резервирования) 705 и продолжительности 706. Смещение BPST (или смещение TBTT или период) определяют начальное время запланированной передачи. Оно установлено в номер интервала времени первого интервала резервирования, который определен относительно BPST. В альтернативном варианте осуществления (например, для несегментированных систем) смещение BPST дано кратным символам (312,5 нс). Еще в одном варианте осуществления смещение определяется не относительно начального времени периода передачи маякового радиосигнала, а относительно планового времени передачи маякового радиосигнала (TBTT) устройства. В дополнительном варианте осуществления поле смещения задает смещение между двумя последовательными резервированиями, т.е. период резервирования.

Продолжительность 706 содержит, в числах, кратных интервалам данных, продолжительность резервирования. В альтернативном варианте осуществления продолжительность дана в числах, кратных символам (312,5 нс).

В дополнительном варианте осуществления начальная точка и продолжительность резервирования сообщаются посредством битовой карты 708, в которой один или несколько битов описывают состояние каждого MAS, как показано на фиг.7B. В случае использования одного бита на MAS начальная точка резервирования задается, например, посредством первого MAS с "1" в битовой карте, а длина задается посредством числа последовательных "1" в битовой карте.

Только в качестве примера, оба предыдущих варианта осуществления могут также быть объединены в обобщенный блок резервирования, как проиллюстрировано на фиг.7C, где период резервирования, также как и битовая карта, объединены. В поле резервирования наиболее общей формы поле 708 Тип резервирования может указывать, является ли резервирование периодическим с множеством зарезервированных моментов времени в суперкадре или резервирование резервирует один период времени в суперкадре. Особенно в случае одного зарезервированного периода в суперкадре поле «тип резервирования» может также указывать, является ли резервирование только действительным внутри соответствующего суперкадра или оно также действительно для всех последующих суперкадров до тех пор, пока резервирование не будет прекращено. Для того, чтобы объединить период резервирования и битовую карту, например, 256 интервалов суперкадра могут быть разделены на M блоков, где M - это минимально возможный период резервирования. Поле 710 Период затем задает период резервирования как число, кратное минимальному периоду резервирования. Поле 711 смещения задает смещение блока, который включает в себя первое резервирование (для периодических резервирований), одно резервирование в ряд блоков. Поле 712 битовой карты указывает в виде битовой карты зарезервированные интервалы внутри блока резервирования. Таким образом, обобщенная структура поля резервирования является комбинацией понятий смещения и битовой карты.

Заметим, что DRP IE может содержать в себе дополнительные элементы или иметь различную структуру без изменения сущности настоящего изобретения. Примером потенциального дополнительного поля может быть, например, поле, которое указывает, было ли DRP-согласование успешно окончено.

Устройства, которые намереваются участвовать в связи с другими устройствами, применяют способ доступа с периодом BP для того, чтобы отправить маяковый радиосигнал в течение BP 101. Устройство не передает кадры, отличные от маяковых радиосигналов 105, в течение периода передачи маякового радиосигнала. Устройство сканирует на предмет маяковых радиосигналов 105 другие устройства в течение своего BP 101.

BP может быть динамической длины (с данной максимальной длиной) и состоит из некоторого числа интервалов MAS. Каждый интервал MAS содержит 3 интервала передачи маякового радиосигнала продолжительностью mBeaconSlotLength. Длина кадра маякового радиосигнала не может превысить mMaxBeaconLength.

mBeaconSlotLength = mMaxBeaconLength + SIFS + mBeaconGuardTime

Это означает, что маяковые радиосигналы 105 внутри периода BP 101 разделены "коротким межкадровым промежутком" (SIFS) 104 плюс mBeaconGuardTime. Переменный BP 101 имеет важное преимущество в том, что системные издержки передачи маякового радиосигнала минимальны в типичных случаях одного отправляющего и одного или более принимающих устройств.

Если новое устройство присоединяется к сети, оно проверяет, по меньшей мере, один полный первый интервал передачи маякового радиосигнала и оценивает информацию, содержащуюся в маяковых радиосигналах 105. Из принятых маяковых радиосигналов 105, также как и из BPOIE, содержащихся в них, новое устройство отслеживает занятые позиции передачи маякового радиосигнала. В одном и том же или в последующем суперкадре 100 (в зависимости от скорости обработки устройства) устройство передает свой маяковый радиосигнал в одном из свободных интервалов передачи маякового радиосигнала или добавляет его в конец BP, таким образом увеличивая размер BP. Если два устройства имеют выбранную одинаковую дополнительную позицию/номер маякового радиосигнала, например, они присоединены в сеть в одном и том же суперкадре 100, устройства обнаруживают коллизию в последующем суперкадре 100 посредством отсутствия BPOIE. В таком случае устройство повторно передает маяковый радиосигнал 105 в суперкадре 100, который следует за его последней попыткой, в отличающемся свободном интервале передачи маякового радиосигнала.

Подобным образом, BP может также быть уменьшен в размере, если устройство покинуло сеть, и интервал его маякового радиосигнала стал свободным.

Для каждого периода передачи маякового радиосигнала устройство сохраняет битовую карту, чтобы хранить занятость интервалов передачи маякового радиосигнала, и ассоциативно связанный DEVID. Интервал передачи маякового радиосигнала помечается как занятый в битовой карте всякий раз, когда:

a) маяковый радиосигнал принимается в течение этого интервала; или

b) интервал передачи маякового радиосигнала включен в BPOIE, принятый из устройства в той же группе передачи маякового радиосигнала.

Интервал передачи маякового радиосигнала изменяется с занятого на незанятый всякий раз, когда:

a) маяковый радиосигнал не был принят в интервале в течение mMaxLostBeacons последовательных суперкадров, и

b) информация об интервале не была включена в информационные элементы BPOIE, принятые из любого устройства в той же группе передачи маякового радиосигнала в течение mMaxLostBeacons последовательных суперкадров.

Устройства отправляют свой маяковый радиосигнал 105 в одном и том же интервале передачи маякового радиосигнала в последующих суперкадрах, если не происходит коллизии.

Устройства применяют протокол разрешения коллизии передачи маякового радиосигнала (BCRP), чтобы решить коллизии выбора интервала передачи маякового радиосигнала. Устройства включают BPOIE во все маяковые радиосигналы 105.

После приема кадра маякового радиосигнала устройство сохраняет DEVID отправителя и номер интервала, в котором маяковый радиосигнал принят. Эта информация включается в BPOIE, отправляемый передающим маяковый радиосигнал устройством в последующем суперкадре. Только информация о маяковых радиосигналах, принятых в течение суперкадра 101, включается в BPOIE, отправляемый в последующем суперкадре.

Если DEVID устройства отсутствует в BPOIE из соседнего маякового радиосигнала в течение mMaxLostBeacons последовательных суперкадров, устройство изменяет интервал передачи маякового радиосигнала на незанятый интервал в последующем суперкадре. Поддерживаются DRP-резервирования и нет необходимости повторно согласовывать их, если интервал периода маякового радиосигнала изменяется.

Устройства могут передавать маяковый радиосигнал в множестве периодов передачи маякового радиосигнала. Устройства поддерживают отдельную битовую карту для каждой группы устройств передачи маякового радиосигнала. BPOIE вычисляется независимо для каждой группы устройств передачи маякового радиосигнала, и устройство отправляет BPOIE для каждой группы устройств передачи маякового радиосигнала в соответствующем периоде передачи маякового радиосигнала.

Если обнаружен соседний BP 101, устройство включает DRP IE 700 типа резервирования BP в свой собственный маяковый радиосигнал. DRP-резервирование распространяется через интервалы MAS, которые использует соседний BP 101.

Устройства, которые принимают маяковый радиосигнал, который включает в себя DRP-резервирование типа BP, сканируют на наличие соседних BP.

Если во время процесса сканирования обнаружен соседний BP, DRP-резервирование 700 типа BP включается в его собственный маяковый радиосигнал. DRP-резервирование распространяется через интервалы MAS, которые использует соседний BP.

Одноранговые устройства, для которых требуется осуществить связь, передают маяковый радиосигнал в одном и том же BP 101. Если устройство-передатчик осуществляет связь с устройствами, которые передают маяковые радиосигналы в множестве (различных) BP 101, поскольку они являются членами более чем одной группы передачи маякового радиосигнала, устройство-передатчик передает маяковый радиосигнал в этом множестве BP 101.

Устройства периодически сканируют на наличие маяковых радиосигналов во всех существующих BP 101 для того, чтобы поддерживать состояние существующих резервирований и потенциально решить коллизии. Устройства сканируют все периоды передачи маякового радиосигнала, чтобы определить существующие резервирования перед созданием нового резервирования или изменением резервирования. Устройства могут необязательно отправлять маяковые радиосигналы в соседних BP 101 для того, чтобы объявить изменения в резервированиях. Резервирования, принятые из соседних периодов BP 101, обслуживаются в последующем по тем же правилам, что и резервирования внутри группы устройст