TW200812263A - Wireless device and method - Google Patents

Description

200812263 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係提供一種無線裝置及方法，尤指一種用於一超寬頻 (Ultra-Wideband)網路之無線裝置及方法，藉以使網路頻寬與干 擾容忍能力透過使用一背景掃描技術而得到改善。 【先前技術】 超寬頻是一種利用非常寬的頻率範圍（3」〜1〇.6GHz)來傳送 數據的無線電通訊技術，而將射頻能量分散於如此大範圍的頻寬 中，就傳統選擇頻率的射頻技術而言，其所傳送的訊號幾乎是偵 測不到的。然而，此一低功率傳輸也同時限制了超寬頻傳輸技術 的通訊距離，一般而言少於1〇〜15公尺。 常見的超寬頻應用技術有兩種：一種為利用具有超寬頻特性之 脈衝波形鱗構峨傳輸的_域方法，另—麵為使用以快速 傅立葉轉換為基礎的乡搬正妙頻乡卫（MultiBand

Freq職y Division Multiplexing，MB_〇FDM)的頻率域調變方法， ^述之方法时it成譜分量（speetrale()mp_ts)會麵譜内涵 蓋-非常寬的敏’因此’超寬_統所具有之頻寬需佔有超過 20%以上（财央解社）的部分職，也就是魅少需具備 500MHz以上的頻寬。 這些超寬頻特質，再加上非常寬的頻寬，也就是說，超寬頻所 200812263 提供之高速無線傳輸係可使其成為在—絲庭或是辦公室環境中 (通訊裝置之間的距離在2〇公尺細之内）建立多媒體無線傳輸 之一理想通訊技術。 :青參閱第1圖，第i圖為應用於超寬頻通訊之一多頻段正交分 頻多工系統之頻段配置示意圖。該多頻段正交分頻多H統包含 „次頻段’每—個次頻段皆具有52_z的頻寬，該多頻 丰又正父刀頻夕工系統^^系利用每㈤312 ♦米秒即在各個次頻段中進 行跳頻之方絲進行倾之存取，並且在每—個次頻段内使用四 相移位鍵控（Quadra_phaseShiftKeying QpsK)或雙載波調變 :Du^arrierModulati〇n，DCM)編碼來傳輸資料。值得注意的 是’該多頻段正交分頻多工系統並不使用頻率範圍位於5GHz左 2 (5·1〜5.8GHz)的次頻段來傳輸資料，如此可避免其他現存的 窄頻系統的干擾，如8G2.lla無線區域網路、安全機構通訊系統、 或其他應用於航空工業之通訊系統等。 上述之十四個次頻段係被劃分為五個頻段組，其中四組具有三 個528MHz頻兔之次頻段，剩下一組則僅具有兩個528MHz頻寬 之-人頻段’如第1圖所示，第一頻段組具有次頻段卜次頻段2， 以及-人頻段3。以下針對該多頻段正交分頻多n禮用之跳頻 方法進仃說明’舉例來說，第—數據符號係在第—個312 5奈来秒 之^•間間隔内於-頻段組之第—次頻段中進行傳送，第二數據符 號係在第二個312.5奈米秒之時«隔内於該頻段組之第二次頻 200812263 段中進行傳送’而第三數據符侧是在第三個3125奈米秒之時間 間隔内於賴段組之第三次頻段中進行傳送，也就是說，在每—曰 次m.5奈米秒的時間間隔内，一數據符號係在相對應且具有 528MHz之頻寬的次頻段（如中央頻率為·MHz的次頻段 中進行傳輸。 超寬頻系統在數據軌領__可說是相當地廣泛，如致力 於在下列魏巾取代齡之連接細即為常見的例子： 1. 電腦與周邊裝置（即外部裝置，如硬碟、燒賴、印表機、 掃描機等）之連接； 2. 家庭娛樂設_之連接’如電視與無職置、無線私等 之連接； 3. 手持裝置（如行動電話、個人數位助理（PDA)、數位相機、 MP3播放ϋ)與電腦之連接。 =、_路巾’如超_職，—或更錄置俩雜地傳輸 加槿=框。飾標訊框之主要目的係在網路媒體上提供一時序 卜66壯卩將時間區分成所謂的超訊框(Superframe),且允許網路 的裝置和—信標群組同步。 中^掃邮朗常係顧於錄稱上，制是在超寬頻系統 、係用來掃描其他射齡動之存在。f景掃描允許—裝置形 200812263 成其所處射頻環境之一“圖像”。 透過一清晰“圖像，，，該裝置可具有重新調整裝置接收器至不同 實體頻道（以及不同頻段組別）的功能，以使該裝置可針對其他 信標群組進行背景掃描以及評估頻道品質。 一超寬頻系統的基本時序架構為如第2圖所示之一超訊框 (Superframe)。根據歐洲電腦製造商協會標準（European Computer manufacturers Association standard) -386 第二版所規定之一超訊框 係由256個介質攫取時槽（MediumAccessSbt，MAS)所構成， 每一個介質攫取時槽皆具有一特定時間，如256//s。每一個超訊 框皆以一信標週期（Beac〇nperi〇d)作為開始，而其時間長度係能 持續一個或以上的連續介質攫取時槽。位於該信標週期内的第一 個介質攫取時槽之起動一般被稱作信標週期起動（⑽咖 start) ° 一般而言，背景掃描係在主動傳輸或接收的間隙中執行。背景 掃描通常是被安排在其他裝置具有保留時槽的超訊框時段内或是 在-裝置試圖於不告知位於信標群組内其他裝置的情況下完成背 景掃描的適當時機中執行。 上述的背景掃描技術具有許多的缺點，舉例來說，掃描時間可 能會因著接收器穩態時間之考量而過於受限，致使限制了在現存 8 200812263 頻段群組外進行實體頻道 , 一整之日守機。此外，在合適的時間 點進仃月景掃描，亦有 才间 了月bV致装置封包遺漏之問題。 本舍明係提供一種益綠奘罟》北n 胡韻。 …、裝置及月不掃描之方法，以解決上述之 【發明内容】 提供一種在—無線網路之一第一無線裝置上執行一 或更多無線電頻道背景掃描 該無線網路之—蚊多__ Λ 簡至連接於 將進入H 藉叹其得知該第—無線裝置 頻道背景掃描 果置切為^ | =式’以及#該無線網路上之—或更多其他 1為糾—無、錄置處於—休眠模式時執行-或更多無線電 本發明另提供來於—無義路巾 頻道背景敎罐W咖電 該無線網路上之一或更多其他裝置，該 术傅、喊至 進入-預娜賴。 ^該無線織處於-休眠模式時執行—錢多無線電頻道料 本發明將·賴式視為—腦執行#鱗描 是說，該無職㈣現存倾魏朗絲均妨對其也= 9 200812263 f實施方式】 對於-可_無魏置而言， 及讓電池壽命可以達顺大值。. 重要的是要維持電力使用效率以 m-^wmrhy- X 個有效延長電池壽命的方法是 =，轉降職下進行操作喻制本身的功率消 件^ 又相車又於一超雜為長的時間内關閉某些電路元 她袖鳴⑽敝⑽工超寬豪 多數無軸術具有兩種功率模式：主動模式以及休眠模式。在 動核式中無軌置需要轉在超訊框之轉雜下傳送及接 收訊框:而在低功率或休眠模式中，無線裝置需要停止在超訊框 寺序4構下所有射頻活動，但仍然須維持與超訊框同步以及位 於仏標群組内。 裳置須於信標週期㈣送及接收信標赌，而在超訊框中的其 他時槽期間則是用來傳送及接收控制、命令，以及數據訊框。 第3圖係為用來描述一無線網路裝置之一般運作的高階活動示 意圖。 在主動模式中（時段201 )，該無線網路裝置傳送信標訊框並參 200812263 ”在”’罔路媒體上正常傳送及接收的運作。在某一特定時刻，一裝 置管理實體將會要求媒體進接控制（Medium Ac_ c_〇i)停i 在網路媒體上的所有運作，包含停止信標傳輸。此—要求一般會 匕'倒數參數，其係對應於在該無翻路裝置進人休眠模式前 、超數目上述之要求也會包含一持續時間參數，其係對應 於該無線裝聽持在休賴式τ的超赌數目。在接收耻 ==輪_崎訂—個繼翻包入一休眠 時到，如在_可傳==無線網路裝置係可在某-特定 訂傳达或接收時，決定進入休眠模式。 段2〇9)。 ▲人回到主動模式中進行正常操作(時 圖 第4圖係為用來描述本發明 無線裝置之運作的高階活動示意 同第3圖所示，該無線 該主動模式下，該始於—主動模式（時段叫在 嘴送及概:細包。而在接收 200812263 到執行背景雜之-齡後’該無魏£就會傳送峨至網路上 其他裝置以告知該無、雜置將叙休賴式之雜（時段则， 值付注思的疋’執仃背景掃描之糊令射從-裝置管理實體提 供’但部不x此限，也就是說，該指令亦可來自其他出處，如來 自該無線裝置之更高層之要求，或是來自用來週雜執行背景掃 描以提昇網路服務指標以及躲自偶發干_之背㈣訊共存的 某一附加演算法之要求。 接著’該無線裝置在進入休眠模式前會等待-段特定時間C時 段305) ’但與第3圖不_是，該無線裝置在該段特定時間後並 不會真的進人休眠赋，岐開始執行—f景掃描（時段3〇7)。 背景掃描係與改變該無_置之實體頻道（有時會改變該裝置 之頻段組別）有關。當在變更該無線裝置之實體頻道時，將會有 1穩態時間以使該無線裝置之接收器能重新調整至另一不同的 實體頻道。純鶴_之長_會根據鱗電谢纽及頻倾 別跳躍差異而有所變化。如第4圖所示，穩態時間綱及观係 分別位於時段307之兩侧，此外，在時段3〇7中，該無線裝置亦 I複數次賴更實_道’而每—次賴更轉有姆 時間306及308。 在背景掃描完錢’絲魏置會再细社賴式（ 3〇9)並駐正常轉送錢_包，岐背鱗财所得到之資 12 200812263 祕可以^彡她細，_魏， 貧訊可用來判斷其他實體頻道之訊號品質 :二 否可以改善現有頻道通訊狀況，意即提供一較二 Γ=最小。背景掃描數據也可以運用在其他相關功能 ’吻見頻綠中的與迴避”功能、干擾抑制，以及與 =^_.侧版· ___包接收錯 =再雜讀域率之対，t景掃描魏村时改善服務 品貝以及頻道特性，進而達到數據傳輸速率與電力使用效率最大 化之效益。 因此，相較於習知技術，本發明具有許多優點，舉例來說，透 過使用無線巾之i定眠赋，本㈣鱗—裝置不需 使用-新⑽訊齡或齡即可執行f景掃描，因此本發明可適 用於許多不_無_路標準。換句話說，本發明顧現存用來 設定一打進碌賴式之通娜定，但褪置卻抑此就進入 休眠模式’反而是針對-獨實體頻道進行背景掃描。 當该裝置正在進行背景掃描時，由於其鋪置認賴裝置係處 於休=模式’因此並不會在此時傳送封包給該裝置。如此一來， 封包資訊就不會因為該裝置在不t_機執行背景掃描而有所遺 漏。綜上所述，本發明係透過降低非必要傳輸以及偶發干擾之發 生機率以改善網路頻寬。 13 200812263 上述。亥4置執行背景掃描之時段so? 應該裝置告崎他_健該妓料耻奴好，意即可對 預設時間，或是時段3G7之時間長短亦可2域之資訊的—段 意即一或更多個超^時間贿佳地為—超訊框之整數倍， 裝置制—已㈣之魏協絲賤鄰砂置得知該 錢之低辨=義休眠模式時，休眠模式—詞係可涵蓋其他預 之= 主:的是，本發明使用休眠模式以作為預約執行背景掃描 之-夺間”，、占，、而藉由使用現存休眠訊號以及通訊協定，該裝置係 可不進人賴式’較為掃描其他實 ，腦製造龍钱μ有定錢人及_魏模式2程二 相谷之裝纽必猶守這些流程，而由於本發明在裝置休眠期間 並不會發送任何嫌命她键據贿，因此本發日_目容於歐 ’州電知製造商協會規定，換句話說，既料景掃描係為“純接收” 之細作’因此本發縣在符合歐洲電腦製造賴會規定參數的條 件下進行操作。 值得注意的是上述實施例細於說明但不關本發明，且該領 域具通常知識者依本發明中料利範圍所做之均等變化與修飾， 皆應屬本發明之涵蓋顧。在本文巾職狀，，包含”―詞並未排 200812263 除其它本發日种請專·财未出現之元件或步驟、，，—個，，並未 排除”多個，，，且單-树或其它單元可能達到數個單元之功能。 本發明申請專利翻所提及之内容不應視為其限制。 以上所述僅為本發明之較佳實_，凡依本發对請專利範 圍所做之均龍化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖顯示為多頻段正交分頻多工聯盟_0A)所承認的-多 頻段正交分頻多工系統的頻譜。 第2圖顯示基於歐洲電腦製造商協會標準之一超訊框時序架 構。 第3圖係為用來描述一無線網路裝置之一般運作的高階活動示 意圖。 第4圖係為用來描述本發明—接收器裝置之運作的高階活動示 意圖。 【主要元件符號說明】 時段301〜309

Claims (1)

1. 200812263 十、申請專利範圍： 1. -種在-無線網路之—第—無線裝置上執行_或更多無線電 頻道背景掃描之方法，包含有： 傳送一訊號至連接於該無線網路之一或更多其他裝置，藉以使 其得知該第一無線裝置將進入一預定義休眠模式；以及 當該無線網路上之一或更多其他裝置認為該第一無線裝置處 於一休眠模式時執行一或更多無線電頻道背景掃描。 2.如請求項1所述之方法，其中傳送該訊號至一或更多其他裝置 包含使用標準休眠通訊協定，該標準休眠通訊協定一般係用來 進入該休眠模式。 3·如ό青求項1所述之方法，其中執行背景掃描係為於一段預設時 間後執行背景掃描。 4·如請求項3所述之方法，其中該段預設時間對應於進入該休眠 模式所需之一倒數時間。 5·如請求項1所述之方法，其中該第一無線裝置所掃描之一或更 多無線電頻道係異於在該無線網路中標準通訊發生之頻道。 6·如請求項1所述之方法，其中背景掃描係在一段預設時間内進 行0 16 200812263 其中該段預設時間對應於一超訊框之 如請求項6所述之方法， 一整數倍。 8. 一種用來於一無線網路中 之無線裝置，包含有： 執行一或更多無線電頻道背景掃描 收發'’用來傳送—訊號至該無線網路上之—或更多其他裝 置，該訊號係表示該無線裝置將進入一預定義休眠模式: 該無線技㈣衫—錢多其絲置認為該無線裝置 處方、休眠核式時執行一或更多無線電頻道背景掃描。 9.如：求項8所述之無線裝置，其中該訊號係符合標準休眠通訊 協疋該才不準休眠通讯協定一般係用來進入該休眠模式。 10.如請求項8所述之無線|置，其中該無線裝置係於—段預設時 間後執行背景掃描。 η.如請求項1G所述之無線裳置，其中該段預鱗間對應於進入該 休眠模式所需之一倒數時間。 12·如請求項8所述之無線裝置，其中該無線裝置所掃描之一或更 多無線電頻道係異於在該無線網路中標準通訊發生之頻道。 13如請求項8所述之無線裝置，另用來係於一段預設時間内進行 背景掃描。 17 200812263 14.如請求項13所述之無線裝置，其中該段預設時間對應於一超訊 框之一整數倍。 十一、圖式： 18