CN100534050C - 无线通信系统、设备、方法和无线通信控制方法 - Google Patents

无线通信系统、设备、方法和无线通信控制方法 Download PDF

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Abstract

无线网络中的无线通信设备按照规定时间间隔设置管理信息通知周期，并且发送管理信息，管理信息含有指示其自身开始接收信息的位置的接收定时信息，接收窗口信息和接收周期信息。另一个接收该管理信息的无线通信设备将管理信息与对应无线通信设备的通信设备编号相关联，并且存储接收定时，接收窗口和接收周期信息。当发送信息时，根据其它通信方的接收定时，接收窗口和接收周期信息找到对应通信设备的接收开始位置，并且按照该定时发送信息。因此，可以构造异步特别通信无线网络，而无需特定控制站。

Description

无线通信系统、设备、方法和无线通信控制方法
技术领域
本发明涉及无线通信系统和无线通信控制方法，无线通信设备和无线通信方法，以及计算机程序，用于象在无线LAN(局域网)中那样在多个无线工作站之间通信。更具体地，本发明涉及无线通信系统和无线通信控制方法，无线通信设备和无线通信方法，以及计算机程序，用于通过不需安装充当控制站的特定设备的特别(ad-hoc)通信来配置无线网络。
更准确地说，本发明涉及用于配置无线网络的无线通信设备和无线通信方法，无线通信设备和无线通信方法，以及计算机程序，其中终端直接(随机访问)和异步地彼此通信并且无需安装充当控制站的特定设备，更具体地，本发明涉及用于配置无线网络的无线通信系统和无线通信控制方法，无线通信设备和无线通信方法，以及计算机程序，其中终端直接(随机访问)和异步地彼此通信，同时检查其它终端的存在。
背景技术
随着计算机功能越来越复杂，通过连接多个计算机而配置的局域网(LAN)已变成共享信息(例如电子文件和数据)或外设(例如打印机)，并且通过电子邮件和数据传输交换信息的普及方法。
在现有技术中，局域网(LAN)使用光纤和同轴电缆或双绞电缆，并且每个计算机通过导线或电缆相连。这些有线LAN需要安装电缆和导线，以及复杂的电缆布线，使得难以配置LAN系统。此外，一旦已经配置了LAN系统，设备和部件只能在电缆长度限制的区域内移动，使得这些有线LAN不灵活并且不便。
无线LAN已经成为网络系统中使用户免受现有技术中LAN连线约束的关注焦点。这些无线LAN免除了诸如办公室的工作空间中使用的大部分电缆连线，使得相对易于移动诸如个人计算机(PC)的通信终端。
近年来，随着其速度更快并且成本更低，对无线LAN系统的需求不断增加。尤其是在最近，由小规模无线网络构成的个人局域网(PAN)受到重视，所述小规模无线网络用于日常生活中人们周围使用的多个电子设备之间的信息交换。例如工业标准IEEE802.11b和IEEE802.11a是众所周知的无线LAN标准。
在使用无线技术建立局域网的方法中，安装一个被称作＂接入点＂的设备以作为区域中的控制站，而在这个控制站的总体控制下构成网络。
在安装有这个接入点的无线网络中，广泛使用基于带宽保留的访问控制方法从通信设备发送信息。在这个方法中，在接入点上保留发送信息所需的带宽，以便使用传输线路而不导致与其它通信设备的信息发送之间的冲突。换言之，通过安装允许无线网络中的通信设备彼此同步通信的接入点，执行同步无线通信。
曾提出另一个用于配置无线网络、被称作＂特别通信＂的方法，该方法允许在终端之间进行异步通信。在由数量相对较少的、彼此位置接近的客户端组成的小规模无线网络中，这个特别通信是理想的，因为网络中的所有终端可以彼此直接异步通信，而无需使用特定接入点。
在由多个终端组成的通信系统中，必需有访问控制以防止终端之间的通信彼此冲突。有若干方法可用于执行无线网络中的访问控制。这些方法可以被分成2组。一组是信道占有方法，例如FDMA(频分多址)，TDMA(时分多址)和CDMA(码分多址)。另一组是信道共享方法，诸如ALOHA和CSMA(载波检测多路存取)。一个被称作CSMA/CA(带冲突回避的载波检测多路存取)的方法通常被用于在小规模无线网络中执行异步通信时的访问控制。
在被称作CSMA/CD(带冲突检测的载波检测多路存取)的访问控制方法中，通过接收自发信息信号检测与其它通信设备的信息发送是否存在冲突。在使用电缆和导线的通信中主要使用这个方法。另一方面，在无线通信中，难以接收自发信息信号。为了避免无线通信中的冲突，CDMA/CA方法在检查没有来自其它通信设备的信息传输之后开始发送信息。这类访问控制允许相同无线传输线路上的多个终端彼此共享访问和通信(多路存取)。
现有技术的传输方法中另一个通过随机访问进行通信的例子是这样一种方法，其中与一个网络相连的所有通信设备不断监视通过传输线路发送的信息，并且被请求发送信息的通信设备接着通过传输线路发送该信息。
现有技术的传输方法中另一个用于现有技术的异步通信的例子是这样一种方法，其中每个通信设备解码所有的接收信号，并且只检测寻址到该通信设备的信息。
然而当多个通信设备同时开始发送信息时，无线通信仍然具有发生冲突的问题。为了解决这个问题，提出了一种被称作RTS/CTS的校正方法，该方法通过在发送信息之前向接收方目标通信设备发送RTS(请求发送)，并且接收从信息接收目标返回的CTS(清除发送)来建立连接，并且之后发送信息。
如上所述，需要一接入点，用于控制接入以执行无线网络内的同步无线通信。
在具有这个接入点的无线通信系统中，当在发送和接收通信设备之间进行异步通信期间，必须通过这个接入点执行无线通信。这产生了传输线路利用效率被减少一半的问题。
此外，当使用保留一部分传输线路的系统时，在出现异步传输需求之后必须保留传输带宽。在使用时分多路复用存取(TDMA)的无线通信系统中，这还产生不能快速发送信息的问题。
在这种使用时分多路复用存取的无线通信系统中，即使当终端之间的传输没有通过接入点时，终端也必须彼此同步，这使得难以实现控制。
另一方面，在特别无线网络(其中终端可以不使用接入点地直接通信)中的异步通信期间，发送通信设备必须提前对接收通信设备进行检查。
此外，当异步发送信息时，冗余前同步信号也必须被加入信息中，以便接收通信设备可以检测出信息传输已经开始。
例如，在通过将发送数据扩散到极低频带宽来执行高速数据传输的UBW(甚宽频段)无线通信中，不存在例如用于现有技术的无线通信的载波。因此，必须在信息传输开始处加入具有更高冗余度的前同步信号，以便接收终端最初能够通过检测信号是否存在而与信息信号同步。
当执行基于CSMA/CA(带冲突回避的载波检测多路存取)方法的访问控制时，出现在多个通信设备同时开始发送信息时不能检测冲突的问题。
现有技术的异步通信方法的致命缺陷是，必须始终执行接收以便捕捉在未知时间从网络中通信设备发送的信息。因此，无线通信设备必须不断保持接收，以便通过无线通信执行异步信息传输，这使得不可能降低功耗。
在必须解码所有接收信号以检测寻址到其自身的信息的异步接收方法中，接收处理承受了较大的负载。这需要高速处理器和/或特殊设备，因此增加了成本。
当对甚高速传输线路应用现有技术的异步无线通信方法时，必须使用具有更高速度的CPU以接收多路复用信号。
当对异步无线通信应用RTS/CTS访问控制方法时，每个终端必须不断保持接收，以便检测短RTS信号。这种不断接收当然使得难以降低功耗。即使存在针对RTS/CTS访问控制方法的标准，它也被认为是不能有效用于通信设备的。
发明内容
本发明的一个目的是提供极好的无线通信系统和无线通信控制方法，无线通信设备和无线通信方法，以及计算机程序，其中终端可以直接彼此通信，而无需安装充当控制站的特定设备。
本发明的另一个目的是提供能够用彼此直接和异步地通信的终端构成无线网络的极好无线通信系统和无线通信控制方法，无线通信设备和无线通信方法，以及计算机程序。
本发明的另一个目的是提供能够构成无线网络的极好无线通信系统和无线通信控制方法，无线通信设备和无线通信方法，以及计算机程序，其中终端彼此异步通信，同时检查其它终端的存在。
本发明的另一个目的是提供能够构成无线网络的极好无线通信系统和无线通信控制方法，无线通信设备和无线通信方法，以及计算机程序，其中终端彼此异步通信，同时向其它终端发送包含信标信息的信号。
本发明的另一个目的是提供极好的无线通信系统和无线通信控制方法，无线通信设备和无线通信方法，以及计算机程序，其中通信设备异步发送信息，而无需处于不断接收等待状态。
本发明的另一个目的是提供极好的无线通信系统和无线通信控制方法，无线通信设备和无线通信方法，以及计算机程序，其中通信设备可以通过RTS/CTS控制执行异步无线通信，而无需处于不断接收等待状态。
针对上述目的，本发明被公开如下。本发明的第一方面是用于多个通信设备之间的异步信息传输的无线通信系统或无线通信控制方法，其中在无线通信设备之间交换包含其自身通信设备的接收处理定时的管理信息；并且发送源无线通信设备使用管理信息中描述的接收处理定时向接收目标无线通信设备发送信息。
这里引用的术语＂系统＂是多个设备(或用于实现指定功能的功能模块)的逻辑聚集，并且对于设备或功能模块是否处于单个范围内没有特殊假定。
这里，管理信息包含用于设置接收窗口的定时信息，并且包含用于设置接收窗口，使得无线通信设备可以执行接收处理的周期信息。管理信息也可以包含对每个对应无线通信设备唯一的设备ID信息。
每个无线通信设备当从其它无线通信设备接收到管理信息时关联设备ID信息，并且通过这种方式，多个无线通信设备可以控制接收处理定时。
因此，根据基于本发明第一方面的无线通信系统或无线通信控制方法，可以构成无线网络，其中每个无线通信设备通过交换管理信息来检查其它通信设备的存在，并且根据管理信息中描述的接收定时执行异步通信。在这种情况下，每个无线通信设备可以直接和异步地通信，而无需安装充当控制站的特定设备。
此外，根据基于本发明第一方面的无线通信系统或无线通信控制方法，每个无线通信设备将其自身的接收定时，接收窗口和接收周期信息提前通知给其它通信设备，并且使用该接收窗口发送信息。换言之，每个无线通信设备可以异步通信，而无需处于不断接收等待状态，于是允许接收功能低功耗地工作。
此外，根据基于本发明第一方面的无线通信系统或无线通信控制方法，通过根据过去接收的管理信息发送信息，无线通信设备可以执行无线通信，而无需得到提前检查传输线路使用的手段(means)，使得以相当短的时间执行信息传输。
换言之，根据基于本发明第一方面的无线通信系统或无线通信控制方法，可以得到能够避免异步无线通信期间的冲突的访问控制方法，而无需使用通过载波检测控制来避免通信冲突的随机访问控制方法。
在基于本发明第一方面的无线通信系统或无线通信控制方法中，每个无线通信设备通过偏移定时来安排接收窗口，使得接收处理周期不与其它通信设备的周期重叠，于是实现了不易于导致多个无线通信设备之间的冲突的访问控制。
并且，每个无线通信设备可以按照各个特定周期发送其自身的管理信息，并且管理信息可以包含用于向其它无线通信设备发送管理信息的通知周期信息。
此外，各个无线通信设备可以响应管理信息的接收而检查无线网络中是否存在对应无线通信设备，并且也可以当在最后接收管理信息之后经过规定时间(例如管理信息中规定的通知周期)时，判定无线通信设备不再存在于无线网络中。
具体地，通过提供当在确定时间长度上没有从无线通信设备接收到含有标识符和定时信息的信号时，判定不再存在与该无线通信设备的连接并且从存储器中删除该连接的功能，可以在无线通信设备的通信范围内实现用于配置自治无线网络的无线网络系统，而无需严格定义无线网络。
通过建立管理信息交换区以便在多个通信设备之间交换管理信息，也可以彼此同步地实现可有效用于多个通信设备的访问控制方法，而无需安装充当无线网络中基准点的控制站或接入点。
此外，在需要保证的服务质量(QoS)的传输时，通过传送管理信息以通知该传输将象在例如保留传输中那样以保证的QoS进行，可以容易地实现具有保证的QoS的无线通信。
此外，通过发送通信设备的管理信息以通知能够与该通信设备通信的其它通信设备是否存在，可以清楚显示以该通信设备为中心的无线网络的结构区。
在使用接收目标无线通信设备的管理信息中描述的接收窗口发送RTS(请求发送)的同时，发送源无线通信设备通过响应从对应接收目标无线通信设备接收CTS(清除发送)而设置连接，可以开始发送信息。
因此，根据基于本发明第一方面的无线通信系统或无线通信控制方法，通信设备可以通过RTS/CTS访问控制执行异步无线通信，而无需处于不断接收等待状态以检测RTS信号。
通过在相互交换管理信息的同时分别设置最小所需接收窗口，各个无线通信设备还执行最小所需接收操作。不同于现有技术，不需要处于不断接收等待状态，所以实现了低功耗操作。因为接收窗口只需检测是否存在寻址到其自身通信设备的信息，可以设置非常短的接收窗口，使得能够实现具有非常低功耗的操作。
此外，通过根据需要设置相应的接收窗口，可以简化接收操作，因为即使在超高速无线传输期间也不必接收和解码传输线路上流动的所有信息。
可以获得寻址到其自身通信设备的信息，而无需使用用于接收在超高速传输中发送的信息的高速处理器。
这里，响应于向接收目标无线通信设备发送RTS，发送源无线通信设备通过设置用于接收CTS的确认接收窗口并且接着使用确认接收窗口，可以从接收目标无线通信设备接收CTS。可选地，接收到RTS的无线通信设备通过使用发送源无线通信设备的管理信息中描述的接收窗口可以返回CTS。
此外，响应于返回CTS到发送源无线通信设备，接收目标无线通信设备可以设置用于从发送源无线通信设备接收信息的信息接收窗口，并且发送源无线通信设备可以通过使用信息接收窗口来发送信息。可选地，响应于接收从接收目标无线通信设备发送的CTS，发送源无线通信设备通过使用接收目标无线通信设备的管理信息中描述的接收窗口，可以发送信息。
此外，在信息传输完成之后，可以在发送和接收侧的无线通信设备之间交换接收确认。在这种情况下，当发送信息之后，发送源无线通信设备可以设置用于从接收目标无线通信设备接收接收确认的接收确认接收窗口，而接收目标无线通信设备通过使用接收确认接收窗口也可以发送接收确认。可选地，在接收从发送源无线通信设备发送的信息之后，接收目标无线通信设备通过使用发送源无线通信设备的管理信息中描述的接收窗口，可以发送接收确认。
本发明的第二方面提供了用于通过无线网络进行异步信息传输的无线通信设备，包括：
用于接收信息的接收装置，
用于使从其它无线通信设备接收的管理信息关联到对应无线通信设备，并且存储管理信息的管理信息存储装置，
用于发送信息的发送装置；和
访问控制装置，用于使用接收目标无线通信的管理信息中描述的接收处理定时控制接收装置和发送装置的发送和接收定时。
本发明的第三方面提供了用于通过无线网络进行异步信息传输的无线通信方法，包括步骤：
从其它无线通信设备接收描述对应无线通信设备上接收处理定时的管理信息；
在将接收的管理信息关联到对应无线通信设备的同时，存储该管理信息；和
通过使用接收目标无线通信设备的管理信息中描述的接收处理定时，发送信息。
这里，管理信息含有用于设置无线通信设备执行接收处理的接收窗口的定时信息，并且含有用于设置接收窗口的周期信息。管理信息也可以包含对于对应无线通信设备唯一的设备ID信息。
根据基于本发明第二方面的无线通信设备或基于本发明第三方面的无线通信方法，从其它无线通信设备接收的管理信息被关联到设备ID信息并且存储，使得可以根据需要确定多个无线通信设备执行接收处理的定时，即向各个无线通信设备发送信息的定时。
根据本发明的第二和第三方面，通过根据过去接收的管理信息发送信息，无线通信设备可以执行无线通信，而无需得到提前检查传输线路使用的手段，使得以相当短的时间执行信息传输。
具体地，根据本发明的第二和第三方面，可以实现极好的、能够避免异步无线通信期间的冲突的访问控制方法，而无需使用通过载波检测控制冲突回避的随机访问控制方法。
此外，各个无线通信设备可以按照各个特定周期发送其自身的管理信息，并且管理信息也可以包含用于向其它无线通信设备发送管理信息的通知周期信息。在基于本发明第二方面的无线通信设备或基于本发明第三方面的无线通信方法中，各个无线通信设备可以响应管理信息的接收而检查无线网络中是否存在对应无线通信设备，并且也可以当在最后接收管理信息之后经过规定时间(例如管理信息中规定的通知周期)时，判定无线通信设备不再存在于无线网络中。
具体地，通过提供当在确定时间长度上没有从无线通信设备接收到含有标识符和定时信息的信号时，判定不再存在与该无线通信设备的连接并且从存储器中删除该连接的功能，可以在无线通信设备的通信范围内实现用于配置自治无线网络的无线网络系统，而无需严格定义无线网络。
此外，通过在发送信息时参照其管理信息，可以针对无线通信设备容易地实现具有保证的QoS的无线通信，所述无线通信设备提供预先通知，表明象在例如保留传输中那样，需要具有保证的QoS的管理信息传输。
在基于本发明第二方面的无线通信设备或涉及本发明第三方面的无线通信方法中，随着使用接收目标无线通信设备的管理信息中描述的接收窗口发送RTS，发送源无线通信设备通过响应于从对应接收目标无线通信设备接收CTS而设置连接，可以开始发送信息。
因此，接收目标无线通信设备可以通过RTS/CTS访问控制执行异步无线通信，而无需处于不断接收等待状态以检测RTS信号。
这里，响应于向接收目标无线通信设备发送RTS，发送源无线通信设备通过设置用于接收CTS的确认接收窗口并且接着使用确认接收窗口，可以从接收目标无线通信设备接收CTS。
此外，通过使用接收目标无线通信设备在返回CTS之后确立的信息接收窗口，发送源无线通信设备可以发送信息。可选地，响应于接收从接收目标无线通信设备发送的CTS，发送源无线通信设备通过使用对应接收目标无线通信设备的管理信息中描述的接收窗口，可以发送信息。
此外，在信息传输完成之后，可以在发送和接收侧的无线通信设备之间交换接收确认。在这种情况下，当发送信息之后，通过设置用于从接收目标无线通信设备接收接收确认的接收确认接收窗口，发送源无线通信设备可以发送接收确认。
此外，本发明的第四方面是用于通过无线网络进行异步信息传输的无线通信设备，包括：
管理信息产生装置，用于产生描述其自身设备的接收处理定时的管理信息；
用于接收信息的接收装置；
用于发送管理信息的发送装置；和
访问控制装置，用于根据管理信息控制接收装置的接收定时，并且控制发送装置的发送定时以发送管理信息。
此外，本发明的第五方面是用于通过无线网络进行异步信息传输的无线通信设备，并且包括步骤：
产生描述其自身设备的接收处理定时的管理信息；
向其它无线通信设备发送管理信息；和
通过使用管理信息中描述的接收处理定时来接收信息。
这里，管理信息含有用于设置无线通信设备执行接收处理的接收窗口的定时信息，并且含有用于设置接收窗口的周期信息。管理信息也可以包含对于对应无线通信设备唯一的设备ID信息。
接收这个管理信息的其它无线通信设备将管理信息关联到设备ID信息，并且在存储器中存储管理信息，使得对应无线通信设备可以控制定时以执行接收处理。
因此，根据基于本发明第四方面的无线通信设备或基于本发明第五方面的无线通信方法，各个无线通信设备通过交换管理信息来检查其它设备的存在，并且根据管理信息中描述的接收定时执行异步传输，使得可以构成无线网络。在这种情况下，每个无线通信设备可以彼此直接和异步地通信，而无需安装充当控制站的特定设备。
此外，通过使用事先接收的管理信息中描述的接收窗口，其它无线通信设备可以发送信息。因此，无线通信设备可以执行异步通信，而无需处于不断接收等待状态，使得接收功能可以低功耗地工作。
此外，通过根据过去接收的管理信息发送信息，其它无线通信设备可以执行无线通信，而无需得到提前检查传输线路使用的手段，使得以相当短的时间执行信息传输。
具体地，根据基于本发明第四方面的无线通信设备或基于本发明第五方面的无线通信方法，可以得到能够避免异步无线通信期间的冲突的访问控制方法，而无需使用通过载波检测控制来控制通信冲突的随机访问控制方法。
此外，通过在偏移定时的同时安排接收窗口，使得在各个无线通信设备上执行接收处理的周期不与其它通信设备的周期重叠，于是可以在多个无线通信设备之间实现不易于导致通信冲突的访问控制。
此外，各个无线通信设备可以按照各个规定周期发送其自身的管理信息，并且管理信息也可以包含用于向其它无线通信设备发送管理信息的通知周期信息。
接收到管理信息的其它无线通信设备可以进一步检查无线网络中对应无线通信设备的存在，并且当在最后接收管理信息之后经过规定时间(例如管理信息中规定的通知周期)时，还可以判定无线网络中不再存在无线通信设备。
具体地，通过提供当在确定时间长度上没有从无线通信设备接收到含有标识符和定时信息的信号时，判定不再存在与该无线通信设备的连接并且从存储器中删除该连接的功能，可以在无线通信设备的通信范围内实现用于配置自治无线网络的无线网络系统，而无需严格定义无线网络。
通过同步建立管理信息交换区以便在多个通信设备之间交换管理信息，也可以实现可有效用于多个通信设备的访问控制方法，而无需安装充当无线网络中基准点的控制站或接入点。
在需要保证的服务质量(QoS)的传输时，通过发送管理信息以通知该传输将象在例如保留传输中那样以保证的QoS进行，可以容易地实现具有保证的QoS的无线通信。
此外，通过发送通信设备的管理信息以通知能够与该通信设备通信的其它通信设备是否存在，可以清楚显示出以该通信设备为中心的无线网络的结构范围。
在基于本发明第四方面的无线通信设备或基于本发明第五方面的无线通信方法中，无线通信设备可以根据管理信息中描述的接收窗口从其它无线通信设备接收RTS，并且可以响应于接收RTS而向发送源无线通信设备返回CTS。结果，建立与对应无线通信设备的连接以开始发送信息。
因此，可以通过RTS/CTS访问控制执行异步无线通信，而无需处于不断接收等待状态以检测RTS信号。
通过在相互交换管理信息的同时分别设置最小所需接收窗口，各个无线通信设备还执行最小所需接收操作。不同于现有技术，不需要处于不断接收等待状态，从而允许低功耗操作。因为接收窗口只需检测是否存在寻址到其自身通信设备的信息，可以设置非常短的接收窗口，使得能够实现具有非常低功耗的操作。
此外，通过根据需要设置相应的接收窗口，可以简化接收操作，因为即使在超高速无线传输期间也不必接收和解码传输线路上流动的所有信息。
可以获得寻址到其自身通信设备的信息，而无需使用用于接收在超高速传输中发送的信息的高速处理器。
这里，响应于向发送源无线通信设备返回CTS，无线通信设备可以设置用于从发送源无线通信设备接收信息的信息接收窗口。
在接收从发送源发送的信息之后，无线通信设备可以发送接收确认。
此外，本发明的第六方面是以计算机可读格式编写的计算机程序，用于在计算机系统上执行无线通信处理，以便通过用于异步信息传输的无线网络发送信息，包括步骤：
从其它无线通信设备接收管理信息，所述管理信息描述对应无线通信设备的接收处理定时；
在将接收的管理信息关联到对应无线通信设备的同时，存储接收的管理信息；和
通过使用接收目标无线通信设备的管理信息中描述的接收处理定时，发送信息。
此外，本发明的第七方面是以计算机可读格式编写的计算机程序，用于在计算机系统上执行无线通信处理，以便通过用于异步信息传输的无线网络发送信息，包括步骤：
产生描述其自身设备的接收处理定时的管理信息；
向其它无线通信设备发送管理信息；和
通过使用管理信息中描述的接收处理定时来接收信息。
本发明第六和第七方面的计算机程序被定义成以计算机可读格式编写、用于在计算机系统中实现规定处理的计算机程序。换言之，通过安装本发明第六和第七方面的计算机程序来实现交互效果，并且可以得到与本发明第三和第五方面的无线通信方法中一样的效果。
通过参照以下附图描述的本发明实施例可以理解本发明的其它目的，特征和优点。
附图说明
图1的示意图示出了基于本发明第一实施例的异步无线通信网络的结构；
图2示出了设置可在基于本发明第一实施例的无线网络上工作的通信设备的接收定时的例子；
图3示出了基于本发明第一实施例、按照特定通知周期从通信设备发送的典型管理信息；
图4示出了基于本发明第一实施例的通信设备之间的信息传输的序列例子；
图5的示意图示出了安排分布到通信设备的接收窗口的例子；
图6的模块图示出了基于本发明第一实施例、在异步无线网络上操作的通信设备10的功能；
图7的时序图图解了访问控制，用于在基于本发明第一实施例的异步无线网络上设置管理信息交换区和保留传输区；
图8的流程图示出了通信设备的操作过程，此通信设备能够与基于本发明第一实施例的无线网络上的其它通信设备直接和异步地通信；
图9示出了现有技术通信设备的异步传输的例子；
图10的示意图示出了基于本发明第二实施例的异步无线通信网络的结构；
图11示出了基于本发明第二实施例、在用于通过异步无线网络发送信息的通信设备之间设置窗口的例子；
图12的示意图示出了基于本发明第二实施例、在异步无线网络的通信设备之间的信息传输序列；
图13的示意图示出了管理信息P的结构；
图14的示意图示出了RTS(请求发送)的结构；
图15的示意图示出了CTS(清除发送)的结构；
图16的示意图示出了传输信息S的结构；
图17的示意图示出了接收确认T的结构；
图18的模块图示出了基于本发明第二实施例、在异步无线网络上工作的通信设备10-2的功能结构；
图19的流程图示出了通信设备的操作过程，此通信设备能够与基于本发明第二实施例的无线网络上的其它通信设备直接和异步地通信；而
图20的流程图示出了通信设备的操作过程的修改例子，此通信设备能够在基于本发明第二实施例的无线网络上执行直接和异步的通信。
具体实施方式
下面参照附图详细描述本发明的实施例。
第一实施例
图1示意性地示出了本发明第一实施例的无线网络。本实施例的无线网络内的各个通信设备能够异步发送信息。当然，同步信息传输也适用于本发明。
在附图的例子中，通信设备1至通信设备8在空间上分布。附图中的箭头表明各个通信设备可以和其它相邻通信设备通信。通信设备3能够直接与虚线所示的通信范围13内的各个通信设备1，4和6通信。
通信设备6能够直接与虚线所示的通信范围16内的各个通信设备3，5和7通信。
通信设备7能够直接与虚线所示的通信范围17内的各个通信设备5，6和8通信。
通信设备可以包括例如通信适配器卡或PC卡，或其它结构的计算机外设。通信设备可以被安装在诸如个人计算机或PDA(个人数字助理)的外部连接设备内，以提供无线传输能力。
本实施例中的各个通信设备可以将管理信息的通知周期设置在规定时间间隔上，并且发送(或例如广播)描述有关允许接收的周期的信息，例如指示在其自身通信设备上开始接收信息的位置的接收定时信息，接收窗口信息和接收窗口周期信息。然而，接收到管理信息的其它通信设备将其与对应通信设备的接收编号(receive number)关联，并且存储相应接收定时，接收窗口和接收周期。
无线网络内的通信设备可以通过接收网络内其它通信设备的管理信息来检查其存在。换言之，各个通信设备通过按照规定通知周期发送(广播)管理信息，可以将其自身在无线网络中的存在通知其它通信设备。此外，如果存在这样的通信设备，其通知周期(时间)已经过(或另一个规定时间已经过)但没有接收到管理信息，则能够假定此通信设备不再位于无线网络内。因此，通过在空间上存在于网络内的、能够交换管理信息的通信设备构成自治无线网络。
当通信终端在这类无线网络内彼此发送信息时，发送方通信设备寻找将接收信息的通信设备的接收开始位置，后一种通信设备会根据已经存储的管理信息中描述的接收定时，接收窗口和接收周期接收信息，并且发送有关其定时的信息。然而，下面详细描述了本实施例的异步无线网络中的访问控制。
图2示出了能够在本实施例的无线网络上操作的通信设备的接收定时设置的例子。
如附图所示，重复发送管理信息的周期被设置成通知周期。通知周期相当于在发送下一个管理信息之前的时间间隔。例如，一个周期被设置成从数十毫秒到若干分钟的间隔。如上所述，通过按照各个规定的通知周期发送(广播)管理信息，通信设备可以将其自身的存在通知无线网络内的其它通信设备。
＂接收窗口＂被设置成用于接收信息的时间。例如，接收窗口被设置成用于返回通信请求及其确认的最小所需时间。设置这个接收窗口以便在非常少量的时间内接收信号。通信设备中的接收部分判定解码信息是否存在于接收窗口内。如果判定存在该信息，则可以进行设置，使得在接收窗口关闭之后继续接收下一个信息。
沿着时间轴排列接收窗口，以便将用来开始接收操作的＂接收定时＂设置在某个定时上，从而指定实际接收定时。
设置＂接收周期＂或＂接收窗口周期＂以指示提供下一个窗口的位置，并且接着根据接收周期执行接收处理。
根据通信设备工作条件，接收窗口周期可以被设置成任何期望的周期。这意味着当长时间没有执行异步通信时可以设置长接收窗口周期，或可以设置短接收窗口周期以实现没有压力的异步通信。
可以设置接收窗口和接收窗口周期以避免无线网络内通信设备之间的冲突，并且通过这种方式，高效利用无线传输线路。
图2的例子示出了各个参数的单独设置；然而这些可以被设置成固定参数。
图3是本实施例中用于按照各个规定通知周期发送管理信息的通信设备的管理信息结构的例子。在管理信息中描述了配置异步通信无线网络所需的信息。
如图所示，管理信息提供其中写入各种信息的字段，包含：关于分配给用于发送管理信息的通信设备的单独ID编号的通信设备编号信息；指示用于执行管理信息通知的周期的通知周期信息；指示用于执行接收处理的时间的接收窗口信息；通知接收窗口中设置的时间的接收定时信息；和指定周期性安置接收窗口的位置的接收周期信息。
除上述基本结构之外，管理信息根据需要可以含有其它项目，包含用于保留传输区的通知的保留信息；关于其它通信设备、用于指定附近的可访问通信设备的信息；用于识别管理信息是否正确的CRC(循环冗余检查)码，等等。
例如，当需要进行具有保证的通信质量(QoS：服务质量)的传输时，通信设备可以在管理信息中放入用于具有保证的QoS的传输的信息，并且发送(广播)此信息。例如，通过将保留传输区设置写入管理信息内的保留信息字段，可以使用保留带宽和保证的QoS针对对应通信设备进行数据传输。
通过在管理信息中描述关于其它可访问通信设备的信息，接收到管理信息的其它设备可以识别对应通信设备的无线通信环境，即按照规定通知周期发送(广播)其管理信息的对应通信设备所配置的异步无线网络的结构。
这些说明描述了将管理信息设置为单独参数的例子。然而可以根据需要删除不需要的参数。此外，如果存在必须加入以作为管理信息的参数，则可以根据需要加入这些参数。
如上所述，在本实施例的异步无线网络中，通过按照各个规定通知周期发送(广播)如图3所示的管理信息，各个通信设备可以将其在无线网络中的存在通知其它通信设备。通过按照比率为几次中广播一次至几千次中广播一次的通知周期来广播管理信息，发送传输的频率可以保持较低，并且可以降低功耗。
为了发送信息，用于发送信息的通信设备必须使用将接收信息的通信设备的管理信息中规定的接收窗口。使用规定接收窗口大大缩短了设置有接收窗口和接收窗口周期的通信设备中的信息接收处理。使用规定接收窗口还允许发送通信设备在规定定时结束信息发送，并且还降低了获得同步的处理负载。
通过进行接收窗口和接收窗口周期设置以使无线网络中通信设备中间没有通信冲突出现，可以高效利用无线传输线路。
当通信设备发送如图3所示的管理信息并且检测其它可访问通信设备是否存在时，各个通信设备可以清楚显示以其自身为中心的无线网络结构的范围。
图4示出了本实施例的通信设备执行的信息传输序列的例子。附图中的例子示出了充当异步信息发送源的源连接设备41，充当无线通信发送源的发送源通信设备42，充当无线通信接收目标的接收目标通信设备43，和充当异步信息接收目标的目标连接设备44中间的信息交换序列。
首先，从接收目标通信设备43向发送源通信设备42通知(T1)管理信息。因此，发送源通信设备42可以检测到接收目标通信设备43位于其自身的通信范围内。发送源通信设备42也可以向接收目标通信设备43通知其管理信息(附图中未示出)，使得可以在接收目标通信设备43上设置发送源通信设备42的接收窗口(附图中未示出)。
在接收目标通信设备43中设置接收信息的时间，即接收窗口。从接收目标通信设备43通知的管理信息中还含有涉及接收窗口的信息，例如接收窗口，接收定时和接收窗口周期，因此事先接收到信息的发送源通信设备42可以知道接收窗口W1至W3的定时。
这里，当传输信息从源连接设备41到达(T2)发送源通信设备42时，发送源通信设备42使用接收窗口W2的定时并且发送信息(T3)，所述接收窗口W2是接收目标通信设备43上的接收窗口定时中最接近的接收窗口。
此时，接收目标通信设备43按照接收窗口W2的周期执行接收操作，因此可以接收信息传输。
接收窗口基本上被设置成以极短的时间接收信号。然而，判定接收窗口中是否存在解码信息。当判定存在该信息时，即使在接收窗口消逝之后，仍可以继续后续接收处理(附图中未示出)。
当信息传输403被正确接收时，接收目标通信设备43传送接收的信息(T4)到目标连接设备44。
通过这种方式，接收目标通信设备43根据事先设置的接收窗口和接收窗口周期接收信息。因此，与必须始终处于等待状态以接收信息的现有技术相比，可以大大缩短接收处理时间和降低功耗。仅仅通过在规定定时发送信息，也可以结束发送源通信设备42上的处理。
在本实施例的异步无线网络中，通过按照指定周期发送管理信息，各个通信设备可以将其在无线网络中的存在通知其它通信设备，所述管理信息含有指示其自身的信息接收开始位置的接收定时信息，接收窗口信息和接收周期信息。各个通信设备将通知周期设置在规定时间段上，以便发送管理信息。然而当多个通信设备设置其自己的相应定时时，最好将接收窗口和接收窗口周期安排成相互不冲突。
图5的示意图示出了一个例子，其中安排各个通信设备的接收窗口，使得当多个通信设备存在于附近时，接收窗口和接收窗口周期相互不冲突。
这里，作为基础的通信设备1通过发送管理信息M1将其自身在无线网络内的存在通知其它通信设备。通信设备1还根据这个管理信息M1中指定的接收定时和接收窗口周期建立其自身的、用于接收信息的接收窗口W11至W14。
在本实施例中，首先在异步无线网络中发送管理信息的通信设备1设置管理信息交换区C1，使得操作随着存在于附近的其它通信设备一起进行。按照各个规定的通知周期建立这个管理信息交换区C1，并且在下一次发送管理信息M1之后建立管理信息交换区C2。接着，利用在管理信息交换区C1中的周期接收来自其它通信设备的管理信息，其中在此周期内其自身的管理信息不被发送。
当接收到通信设备1的管理信息M1时，通信设备2发送其自身的管理信息M2。通信设备2将其自身的存在通知无线网络中的其它通信设备。通信设备2根据这个管理信息M2中指定的接收定时和接收窗口周期建立用于接收信息的接收窗口W21至W24。
在图5示出的例子中，通信设备2根据通信设备1设置的管理信息交换区C1的位置设置用于发送其自身的管理信息的定时，使得不与通信设备1的管理信息通知定时冲突。接着，通过利用在管理信息交换区C1中的周期接收来自其它通信设备的管理信息，其中在此周期内其自身的管理信息不被发送。还建立接收窗口W21至W24，使得不与通信设备1的接收窗口冲突。
同样地，通信设备3发送其自身的管理信息M3，以将其自身的存在通知无线网络中的其它通信设备。通信设备3还根据这个管理信息M3指定的接收定时和接收窗口周期建立接收窗口W31至W34。
在图5示出的例子中，通信设备3根据通信设备1设置的管理信息交换区C1的位置设置用于发送其自身的管理信息的定时，使得不与通信设备1和通信设备2的管理信息通知定时冲突。接着，通信设备2通过利用在管理信息交换区C1中的周期接收来自其它通信设备的管理信息，其中在此周期内其自身的管理信息不被发送。还建立接收窗口W31至W34，使得不与通信设备1和通信设备2的接收窗口冲突。
同样地，通信设备4发送其自身的管理信息M4，以将其自身的存在通知无线网络中的其它通信设备。通信设备4还根据这个管理信息M4指定的接收定时和接收窗口周期建立接收窗口W41至W44。
在图5示出的例子中，通信设备4根据通信设备1设置的管理信息交换区C1的位置设置用于发送其自身的管理信息的定时，使得不与通信设备1，通信设备2和通信设备3的管理信息通知定时冲突。接着，通信设备4通过利用在管理信息交换区C1中的周期接收来自其它通信设备的管理信息，其中在此周期内其自身的管理信息不被发送。还建立接收窗口W41至W44，使得不与通信设备1，通信设备2和通信设备3的接收窗口冲突。
图6的模块图示出了本实施例的异步无线网络中的通信设备10的功能。如图所示，通信设备10包括接口11，存储缓冲区12，无线发送器13，天线14，信息存储部件15，中央处理单元16，无线接收器17，时间测量部件18和访问控制器19。然而其它结构也可以被用来实现与附图中的结构相同的功能，因此本发明不局限于这个结构。
通信设备10也可以在中央处理单元16的总体控制下与其它无线通信设备异步通信。中央处理单元16是微处理器，并且通过实施信息存储部件15中存储的操作序列命令(程序代码)，控制异步无线通信期间的设备操作。
本实施例中异步无线通信的访问控制所需的参数在中央处理单元16中产生，在存储缓冲区12中被存储为管理信息，并且那些参数还被存储在访问控制器19中。
管理信息包括有关分配给通信设备10的单独标识号的通信设备编号信息；用于报告管理信息的通知周期信息；指示用于执行接收处理的时间的接收窗口信息；通知接收窗口中设置的时间的接收定时信息；和指定周期性安置接收窗口的位置的接收周期信息(参见图3)。
访问控制器19根据来自管理信息时间和测量部件18的时间信息调节无线网络中通信设备10的信息发送和信息接收操作。首先，当发送定时到达时，访问控制器19向无线发送器13发出指令。这里所说的发送定时是在接收目标的通信设备中安置的接收窗口。响应来自访问控制器19的指令，无线发送器13接着从天线14发送缓冲存储器12中存储的传输信息以作为无线信号。
根据管理信息和来自时间测量部件18的时间信息，访问控制器19在接收定时到达时向无线接收器17发出指令。无线接收器17接着接收通过天线14捕捉的无线信号。
当无线接收器17在管理信息交换区中从其它通信设备接收到管理信息时，它向中央处理单元16提供此管理信息。接着，中央处理单元16将管理信息中描述的各个参数适当存储到信息存储部件15中。接着，当发送信息到此发送源通信设备时，使用这个管理信息。
当无线接收器17接收的信息是寻址到无线通信设备10本身的传输信息时，该信息被存储在存储缓冲区12中。在存储缓冲区12中，此接收信息被重构并且提供给相连的接口11(附图中未示出)。如果接收的信息是任何其他信息，则丢弃此信息。
如果存在任何从相连设备(附图中未示出)提供的信息，接口11在存储缓冲区12中存储该传输信息，并且还将有关无线传输目标的信息通知中央处理单元16。接着，中央处理单元16参考过去从其它通信设备接收的、存储在信息存储部件15中的其它参数，并且向访问控制器19发送指令以处理传输。
根据来自中央处理单元16的指令启动这个系列的信息传输操作，并且访问控制器19根据时间测量部件18的定时进行操作。
接着，中央处理单元16参考信息存储部件15中存储的其自身管理信息中的通知周期信息，并且指示访问控制器19在管理信息改变区内按照其自身管理信息的发送定时发送管理信息组。响应于此，访问控制器19接着根据来自时间测量部件18的定时信息检测发送定时的到达，并且指示无线发送器13按照各个规定的通知周期发送管理信息。无线发送器13接着从存储缓冲区12读取其自身的管理信息，并且通过天线14发送此管理信息。
当发送通过接口11提供的信息时，中央处理器16在存储缓冲区12中临时存储传输信息。中央处理器16还从信息存储部件15读取接收目标通信设备的管理信息以便获得接收窗口信息，接收定时信息和接收周期信息(根据需要)，并且接着向访问控制器19发出用于发送处理的指令。响应于此，访问控制器19根据来自时间测量部件18的定时信息检测发送定时的到达，并且指示无线发送器13根据接收目标通信设备的接收窗口发送信息。无线发送器13接着从存储缓冲区12读取传输信息，并且通过天线14发送此信息。
接着，中央处理单元16参考信息存储部件15中存储的其自身管理信息中的接收窗口信息，接收定时信息和接收通知信息，并且指示访问控制器19执行接收处理。访问控制器19根据来自时间测量部件18的定时信息检测接收定时的到达，以便按照各个规定的接收窗口周期建立接收窗口，并且指示无线接收器17接收信息。无线接收器17接着通过天线14接收信息，并且在存储缓冲区12中存储接收的信息。判定接收窗口中是否存在解码信息。当判定存在该信息时，即使在接收窗口消逝之后，接收处理仍然继续进行。
通过接口11相连的设备是诸如个人计算机或PDA的信息处理设备。这类信息处理设备基本上不具有无线通信功能。然而，通过连接如图6所示的通信设备，通过无线传输可以发送主单元中处理的数据，并且可以接收来自其它设备的发送信息。
当需要具有保证的通信质量(QoS：服务质量)的传输时，保留传输区设置可以被写入管理信息内的保留信息字段中，使得通信设备可以通过使用保留带宽和保证的QoS向对应通信设备发送数据(参见前面的描述和图3)。下面参照图7描述本实施例的异步网络中的访问控制的时间管理，其中已经设置了管理信息交换区和保留传输区。
图7的例子示出了无线通信设备发送管理信息之后的管理信息交换区的设置。在这种情况下，附近的通信设备可以得到有关已经在管理信息交换区中接收到管理信息的通知。
当附近的其它通信设备检测到管理信息交换区已经被设置时，使用这个管理信息交换区发送管理信息。通过这种方式，可以与其管理信息交换区得到设置的通信设备，和位于附近的其它通信设备交换信息。
当通信设备10必须按照规则间隔(周期)从其自身的设备发送信息时，应当根据要发送的数据的数量事先设置保留传输区。
通过将含有此保留信息的管理信息通知附近的通信设备，那些位于附近的其它通信设备可以了解周期性信息传输，即保留带宽传输会在异步无线通信网络中进行。
图8是通信设备10的操作过程的流程图，所述通信设备10能够与本实施例的无线网络中的其它通信设备执行直接异步通信。在这个操作序列的实际实现中，中央处理器16执行信息存储部件15中存储的程序代码。下面参照这个流程图详细描述本实施例无线网络中的直接异步通信的操作。
首先，无线通信设备10设置诸如通知周期，接收窗口，接收定时和接收周期的访问控制参数(步骤S1)。这些访问控制参数被存储在信息存储部件15中。
接着，无线通信设备10判定其自身的定时是否到达(步骤S2)。根据步骤S1的访问控制参数设置确定管理信息的发送定时。使用管理信息交换区设置管理信息的发送定时，使得不与其它通信设备相互发生冲突。
当管理信息的发送定时已经到达时，操作从步骤S2的＂是＂转移，并且执行到步骤S3。在步骤S3中，获得其自身设备的编号和访问控制参数，配置管理信息(参见图3)，并且在存储缓冲区12中临时存储此信息。接着，无线发送器13从存储缓冲区12读取管理信息，并且向附近的无线通信设备发送(广播)管理信息(步骤S4)。在发送管理信息之后，操作返回到步骤S2。通过这种方式，通信设备10将其自身在无线网络中的存在通知附近的其它无线通信设备。
另一方面，如果在步骤S2判定其自身管理信息的发送定时没有到达，则在步骤S5再次判定其自身的接收定时是否到达。当在步骤S1设置访问控制参数时根据接收窗口信息，接收定时信息，接收窗口周期信息确定这个接收定时。通过设置接收窗口和接收窗口周期使得无线网络内的通信设备不彼此冲突，可以高效使用传输线路。
当接收定时已经随着寻址到其自身通信设备的信息而到达时，操作从步骤S5的＂是＂分支点执行到步骤S6，并且执行信息接收处理。同样地，即使在分别设置的管理信息交换区中，也执行这个接收处理。
接着，判定是否接收到其它通信设备的管理信息(步骤S7)。如果判定接收到其它通信设备的管理信息，则分析该管理信息，注册对应通信设备的访问控制参数(步骤S8)，并且加入所述访问控制参数以作为能够与其自身设备通信的通信设备(步骤S9)。这里，访问控制参数的注册相当于在信息存储部件15中存储管理信息。接着操作返回到步骤S2。
通过从其它通信设备接收管理信息，通信设备10能够检查其在异步无线网络中的存在。换言之，通过其中可以相互交换其管理信息的空间内存在的通信设备构造无线网络。
另一方面，当判定没有接收到管理信息时，操作执行到步骤S10，并且还判定是否接收到寻址到其自身通信设备的信息。接着，仅在接收到信息的情况下执行信息接收处理(步骤S11)。在接收处理之后，操作返回到步骤S2。
通信设备10根据步骤S1的访问参数控制设置在接收窗口中执行接收操作(参见图2)。这个接收窗口被设置成以极短的时间接收信号。判定接收窗口中是否存在解码信息。当判定存在该信息时，即使在接收窗口被关闭之后，仍可以继续接收处理以接收信息。
当在步骤S5判定接收定时没有到达时，还在步骤S12判定是否存在来自通过接口11相连的外部设备(例如，诸如个人计算机或PDA的信息终端)的信息传输请求。
这里，当判定需要信息传输时，指定传输信息的类型，并且判定是否需要单独的保留传输(步骤S13)。接着，仅在需要保留传输的情况下根据需要设置保留传输区(步骤S14)。当没有接收到信息传输请求时，操作返回到步骤S2。
接着，获得传输信息的目的地址的信息，并且判定对应目标通信设备的访问控制参数是否已经存储在信息存储部件15中(步骤S15)。换言之，判定是否已经从该目的地址的通信设备接收到管理信息。
如果对应管理信息已经注册，则操作执行到步骤S16以获得诸如接收窗口信息，接收定时信息和接收窗口周期信息的访问控制参数，并且计算目的地址的通信设备上的接收定时。
操作处于等待状态(步骤17)，直到计算的接收定时(换言之，最接近的窗口周期)到达，并且接着发送信息(步骤18)。在传输之后，操作返回到步骤S2。
当在步骤S15确定没有注册对应目标通信设备时，操作从生效步骤的＂否＂分支点转移到步骤S19。在这个步骤中，将不可能进行信息传输的情况通知通过接口11相连的设备。接着操作返回到步骤S2。
如上所述，通过其中可以相互交换其管理信息的空间内存在的通信设备构造无线网络。尽管图8中未示出，然而可以执行处理步骤以确定当在通信设备的最后管理信息接收之后已经经过其通知周期(或已经经过另一个规定周期)时，该通信设备不再存在于无线网络中。接着，也可以从信息存储部件15中删除可以不再确认其存在的通信设备的管理信息。
为了与本实施例的无线通信设备的信息传输操作进行比较，图9示出了使用现有技术无线通信设备的载波检测方法的随机访问控制所进行的异步无线传输的例子。在这个图例的例子中，由包括通信设备1至4的4个设备执行异步传输。
因为在除了从其自身通信设备向其它通信设备发送信息的信息发送区SA1和信息发送区SA5之外的所有区域中不断执行接收处理，通信设备1具有高功耗。必须接收从其它通信设备发送的所有信息，并且需要分类出寻址到其本身的信息的操作，因此需要具有高处理能力的CPU。
通信设备2还必须不断执行除了从其自身通信设备向其它通信设备发送信息的信息发送区SA2和信息发送区SA6之外的区域的接收处理。必须接收从其它通信设备发送的所有信息，并且需要分类出寻址到其本身的信息的操作。
通信设备3还必须不断执行除了从其自身通信设备向其它通信设备发送信息的信息发送区SA3和信息发送区SA7之外的区域的接收处理。必须接收从其它通信设备发送的所有信息，并且需要分类出寻址到其本身的信息的操作。
通信设备4还必须不断执行除了从其自身通信设备向其它通信设备发送信息的信息发送区SA4和信息发送区SA8之外的区域的接收处理。必须接收从其它通信设备发送的所有信息，并且需要分类出寻址到其本身的信息的操作。
这里显然应当理解，除非通信设备当执行例如图9所示的访问控制时确定所有其它通信设备的存在，否则来自通信设备的信息传输有非常高的概率与来自另一个通信设备的信息传输重叠并导致冲突。
第二实施例
图10的示意图示出了本发明第二实施例的异步无线网络的结构。
该图中使用的无线网络的例子具有6个通信设备1至6。更具体地，无线网络包括通信设备3的通信范围13。位于通信设备通信范围附近的其它通信设备也可以存在，并且可以自动构成无线网络。
通信范围13内的其它通信设备可以接收从通信设备3发送的管理信息，并且接收从其它通信设备发送的信息。这个管理信息包括含有指定通信设备的信息接收开始位置的接收定时信息，和接收窗口信息(以后描述)。通信设备3通过发送(广播)其自身的管理信息，可以将其在无线网络内的存在通知其它通信设备。通过接收通信设备3的管理信息，其它通信设备可以验证通信设备3在无线网络中的存在。
无线设备可以包括例如无线适配器卡或PC卡，或其它结构的计算机外设。通信设备可以被安装在诸如个人计算机或PDA(个人数字助理)的外部连接设备内，以提供无线传输能力。
图11示出了用于通过本实施例的异步无线网络发送信息的通信设备上的窗口设置的例子。
信息接收目标上的通信设备将请求接收窗口设置在事先设置的定时上。这个接收目标通信设备还事先发送(广播)含有接收窗口信息的管理信息。
另一方面，发送源通信设备从接收目标通信设备接收管理信息，并且提前知道接收目标通信设备的请求接收窗口。当发生信息传输请求时，这个发送源通信设备使用接收目标设备的请求接收窗口向接收目标通信设备发送通信请求(RTS：请求发送)。
在发送RTS之后，发送源通信设备立即设置确认接收窗口以便从接收目标设备接收通信确认(CTS：清除发送)，并且接着进入等待状态。
响应于从发送源通信设备接收RTS，接收目标通信设备返回CTS。此外，接收目标设备设置用于接收信息的信息接收窗口，并且接着等待来自发送源通信设备的信息传输。
响应于从接收目标通信设备接收CTS，发送源通信设备发送信息。接收目标通信设备接着使用预先设置的信息接收窗口接收信息传输。
当在信息传输之后需要交换接收确认时，发送源通信设备可以设置接收确认窗口T_Window，并且接收确认T也可以被从接收目标通信设备回送到发送源通信设备。
图12的示意图示出了本实施例的异步网络上通信设备之间的信息传输序列。附图中的例子示出了充当要发送的异步信息的发送源的源连接设备31，充当无线通信发送源的发送源通信设备32，充当无线通信接收目标的接收目标通信设备33，和充当异步信息接收目标的目标连接设备34中间的信息交换序列。
为了实现信息传输，事先将无线网络内接收目标通信设备33的管理信息P通知发送源通信设备32。以相同方式将发送源通信设备32的管理信息(附图中未示出)通知接收目标通信设备33。
接收目标设备33的管理信息P含有接收目标设备33本身中设置的请求接收窗口Q_Window 331，332，334...的定时。也可以规定在重复的时间周期内在通信设备中间交换这个信息。接收到管理信息P的发送源通信设备32可以事先知道请求接收窗口Q_Window 331，332，334的定时。
发送信息的源连接设备31(例如DVD播放器)通过接口连接到发送源通信设备32。当传输信息被从发送源通信设备31传送到接收目标通信设备33时，最接近的请求接收窗口Q_Window 332的定时被用来发送RTS，并且之后立即设置用于接收通信确认CTS的确认接收窗口R_Window 321。
如果接收目标通信设备33在请求接收窗口(由通信设备33设置)上接收到RTS，则响应RTS而设置CTS，并且设置信息接收窗口S_Window 333以便接收从通信请求源发送的信息。
当发送源通信设备32接收CTS时，它使用信息接收窗口S_Window333向接收目标通信设备33发送信息。
当在信息传输之后需要交换接收确认时，发送源通信设备32设置接收确认窗口T_Window 322。也可以从发送源通信设备33将接收确认T回送到发送源通信设备32。
例如，接收目标通信设备33被接口连接到用于显示传输信息(或以某些其它格式使用信息)的目标连接设备34，例如显示器。通过向目标连接设备34输出从发送源通信设备32接收的信息，接收目标设备33完成信息传输序列。
此外，一旦通过RTS和CTS构成的序列保证了通信设备32和33之间的连接的安全，在省略自该点以后的RTS/CTS序列的同时可以继续信息传输。
图13示出了管理信息P的结构。除了通知其自身的接收窗口之外，通信设备发送这个管理信息以用于构成无线网络。
这个管理信息包括其中写入各种信息的字段，包含：指示适用无线通信设备的设备编号的通信设备信息；关于管理信息、用于指示管理信息通知周期的通知周期信息；含有用于接收请求的参数的接收请求窗口信息；和关于通信状态、用于确定哪个通信设备可被访问的通信设备信息。
请求接收窗口信息含有例如定时和周期、用于设置接收窗口以便从其它通信设备接收RTS的信息。因此，接收到此管理信息的其它通信设备可以提前知道该通信设备的用于接收RTS的接收窗口上设置的定时。
也可以在管理信息中描述关于其它可访问通信设备的信息。在这种情况下，接收到管理信息的其它设备可以理解对应通信设备的无线通信环境，即按照规定通知周期发送(广播)其管理信息的对应通信设备所配置的异步无线网络的结构。
除了上述基本结构之外，也可以根据需要在接收目标通信设备上加入具有其它信息或用于检测管理信息中是否存在差错的CRC(循环冗余检查)码的管理信息。
当通信设备根据事先设置的管理信息通知周期发送(广播)管理信息时，其它通信设备可以周期性地确认该通信设备的存在。
其它通信设备可以假定其通知周期消逝但没有接收到其管理信息的通信设备可能不再存在于无线网络内。这允许构成空间上存在于一个区域内的通信设备的无线网络，其中在所述区域内，可以彼此交换其管理信息。
当然，通信设备不需始终周期性发送管理信息，并且可以逐个从网络结构中清除这样的通信设备，其中对于该通信设备，自从最后接收管理信息之后已经经过了规定的时间。
图14的示意图示出了RTS(请求发送)的结构。通过向接收目标通信设备发送RTS，发送源通信设备可以获得接收目标通信设备的信息接收窗口。
这个RTS包括的字段有：用于指示通信请求源的通信请求发送源设备信息；用于指示通信请求接收目标的通信请求接收目标设备信息；涉及实际通信期间的传输的通信传输信息；例如在通信中需要的通信参数信息，所述通信例如用于在完成通信之后交换接收确认；和其中写入CRC码以便在接收目标通信设备上检测通信请求信息中是否存在差错的字段。
图15的示意图示出了CTS(清除发送)的结构。当接收目标上的通信设备接收RTS(请求发送)并且接受该请求时，它向发送源上的通信设备回送CTS。
这个CTS包括其中写入各种信息的字段，包含：用于指示通信确认源的通信确认发送源设备信息；用于指示通信确认接收目标的通信确认接收目标设备信息；涉及实际通信期间的传输的通信传输信息；例如在通信中需要的通信参数信息，所述通信例如用于在完成通信之后交换接收确认；和用于在接收目标设备上检测通信确认信息中是否存在差错的CRC编码。
图16的的示意图示出了被发送源通信设备发送到接收目标通信设备的传输信息S。这个传输信息S包括在通信中实际使用的通信数据信息(有效负载)，和用于在接收目标设备上检测通信数据信息中的传输差错的CRC编码。
图17的示意图示出了接收确认T。在完成传输信息S的接收之后，根据需要将接收确认T回送到发送源通信设备。这个接收确认T包括有关实际接收的数据的信息，和用于在接收目标设备上检测接收确认信息中是否存在差错的CRC编码。
图18的模块图示出了能够在本实施例的异步无线网络上操作的通信设备10-2的功能结构。如图所示，这个通信设备10-2包括接口11，存储缓冲区12，无线发送器13，天线14，信息存储部件15，中央处理单元16，无线接收器17，时间测量部件18和访问控制器19。然而其它结构也可以被用来实现与附图中的结构相同的功能，因此本发明不局限于这个结构。
通信设备10-2也可以在中央处理单元16的总体控制下与其它通信设备异步通信。例如，中央处理单元16可以包括微处理器，并且通过执行信息存储部件15中存储的操作序列命令(程序代码)来控制异步通信期间的设备操作。
本实施例中异步通信的访问控制所需的参数在中央处理单元16中产生，并且在存储缓冲区12中被存储为管理信息。这些参数还被存储在访问控制器19中。
管理信息包括通信设备信息，指示作为对通信设备10唯一的编号而分配的设备编号；关于管理信息、指示管理信息通知周期的通知周期信息；保持用于接收请求的参数的请求接收窗口信息；指示用于识别可访问通信设备的通信能力的通信设备信息(参见图13)。除了上述基本单元之外，还可以根据需要在接收目标设备上加入用于检测通信确认信息中是否存在差错的CRC编码，和其它信息。
访问控制器19根据来自时间测量部件18的时间信息和管理信息调节无线网络中通信设备10的信息传输和信息接收操作。首先，当发送定时到达时，访问控制器19向无线发送器13发送指令。响应来自访问控制器19的指令，无线发送器13接着从天线14发送缓冲存储器12中存储的信息以作为无线信号。
根据来自时间测量部件18的时间信息和管理信息，访问控制器19还在接收定时到达时向无线接收器17发送指令。无线接收器17接着接收通过天线14捕捉的无线信号。
如果接口11上存在任何从相连设备(附图中未示出)提供的信息，接口11在存储缓冲区12中存储该传输信息，并且还将有关该信息的发送目标的信息通知中央处理单元16。接着，中央处理单元16参考过去从其它通信设备接收的、存储在信息存储部件15中的其它参数，并且向访问控制器19发送指令以处理传输。
根据来自中央处理单元16的指令启动这个信息传输操作，并且访问控制器19根据时间测量部件18的定时进行操作。
接着，中央处理单元16参考信息存储部件15中存储的其自身管理信息中的通知周期信息，并且指示访问控制器19在管理信息交换区内按照其自身管理信息的发送定时发送管理信息组。响应于该指令，访问控制器19接着根据来自时间测量部件18的时间信息检测发送定时的到达，并且指示无线发送器13按照各个规定的通知周期发送管理信息。无线发送器13接着从存储缓冲区12读取其自身的管理信息，并且通过天线14发送此管理信息。
当无线接收器17从其它通信设备接收到管理信息交换区中的管理信息时，该管理信息被提供给中央处理单元16。接着，中央处理单元16将该管理信息中描述的各个参数适当存储到信息存储部件15中。当发送RTS到发送源通信设备时，使用管理信息。
当发送通过接口11提供的信息时，中央处理单元16在存储器存储缓冲区12中临时存储发送信息。中央处理单元16还从信息存储部件15读取接收目标通信设备的管理信息，获得请求接收窗口信息，并且指示访问控制器19发送RTS。接着，访问控制器19根据来自时间测量部件18的时间信息检测发送定时的到达，并且指示无线发送器13与接收目标上通信设备的请求接收窗口同步地发送信息。无线发送器13接着通过天线14发出RTS。
在发送RTS之后，中央处理单元16立即指示访问控制器19设置确认接收窗口以便从接收目标通信设备接收CTS。访问控制器19设置确认接收窗口，根据来自时间测量部件18的时间信息检测接收定时的到达，并且指示无线接收器17执行接收处理。
当无线接收器17在确认接收窗口中接收从接收目标通信设备发送的CTS时，中央处理单元16解码这个CTS，并且指示无线发送器13发送传输信息。响应于这个指令，无线发送器13从存储缓冲区12读取传输信息，并且通过天线14发送此信息。
当在发送信息之后需要交换接收确认时，中央处理单元16在传输结束之后指示访问控制器19设置接收确认接收窗口。响应于这个指令，访问控制器19设置接收确认接收窗口，根据来自时间测量部件18的时间信息检测接收定时的到达，并且指示无线接收器17接收接收确认。
中央处理单元16指示访问控制器19根据为中央处理器16设置的访问控制参数来设置请求接收窗口。作为响应，访问控制器19根据来自时间测量部件18的时间信息检测接收定时的到达，并且指示无线接收器17与其自身请求接收窗口同步地接收信息。
当无线接收器17通过请求接收窗口从另一个通信设备接收到RTS时，中央处理单元16解码这个RTS，并且指示无线发送器13向发送源通信设备回送CTS。中央处理单元16还指示访问控制器19设置信息接收窗口。访问控制器19设置信息接收窗口，根据来自时间测量部件18的时间信息检测接收定时的到达，并且指示无线接收器17与信息接收窗口同步地接收信息。
当无线接收器17接收到寻址到其自身无线通信设备10的传输信息时，该信息被存储在存储缓冲区12中。存储缓冲区12重构此接收信息，并且向通过接口11连接的设备(附图中未示出)提供此信息。丢弃所接收的任何其他信息。
当在发送信息之后需要交换接收确认时，中央处理单元16在完成通过信息接收窗口从发送源通信设备接收传输信息之后，指示无线发送器13发送接收确认。
通过接口11相连的设备是诸如个人计算机或PDA的信息处理设备。这类信息处理设备基本上不具有无线通信功能。然而，通过连接到通信设备10-2，通过无线传输可以发送主单元中处理的数据，并且可以接收来自其它设备的发送信息。
图19的流程图示出了通信设备10-2的操作过程，所述通信设备10-2能够与本实施例的无线网络中的其它通信设备执行直接异步通信。在这个操作过程的实际实现中，中央处理器16执行信息存储部件15中存储的程序代码。下面参照这个流程图详细描述本实施例无线网络中的直接异步通信的操作。
当启动时，无线通信设备10-2首先设置包含管理信息通知周期和请求接收窗口信息的访问控制参数，并且接着根据这些参数设置请求接收窗口(步骤S21)。
接着，无线通信设备10-2判定其自身的管理信息定时是否到达(步骤S22)。在步骤S21的访问控制参数设置期间确定管理信息的发送定时。使用管理信息交换区设置管理信息发送定时，使得不与其它通信设备相互发生冲突。
当管理信息发送定时已经到达时，操作从步骤S22的＂是＂转移，并且执行到步骤S23。在步骤S23中，获得其自身设备的编号和访问控制参数，配置管理信息(参见图13)，并且在存储缓冲区12中临时存储此信息。接着，无线发送器13从存储缓冲区12读取管理信息，并且向附近的无线通信设备发送(广播)管理信息。在传输之后，处理返回到步骤S22。通过发送其自身的管理信息，通信设备10可以通过这种方式将其自身在无线网络中的存在通知其它无线通信设备。
此时，可以尝试在较长时间上从另一个通信设备接收管理信息，并且可以在这个接收定时上发送管理信息。
另一方面，当在步骤S22判定其自身管理信息的发送定时没有到达时，则在步骤S24再次判定是否存在从其它通信设备接收的管理信息。
当已经从其它通信设备接收管理信息时，处理接着从判定菱形的＂是＂分支点转移到下面的步骤S25，适用的管理信息被存储在信息存储部件15中，并且处理返回到步骤S22。之后，管理信息被用来获得用于在信息传输期间向其它适用通信设备发送RTS的定时。
当在判定菱形S24中判定没有从其它通信设备接收管理信息时，处理从判定菱形的＂否＂分支点转移到下面的步骤S26，并且判定其自身的请求接收窗口是否已经到达。当判定请求接收窗口没有到达时，处理从该判定菱形的＂否＂分支点转移到步骤S27。这里，在步骤S27中，判定是否接收到从连接到接口11的设备发送的数据信息。
如果从连接到接口11的设备接收到发送的数据信息，则处理转移到步骤S28，并且接着根据信息存储部件15中存储的接收目标通信设备的管理信息获得请求接收窗口信息。接着判定接收目标通信设备的接收定时是否已经到达(步骤S29)。
接着响应接收目标通信设备的接收定时的到达，发送RTS(步骤S3o)。此外，在发送RTS之后，设置确认接收窗口(步骤S31)以便从接收目标通信设备接收CTS。
当通过通信确认窗口接收CTS到(步骤S32)时，发送信息(步骤S33)。
在信息传输之后，判定(步骤S34)是否需要交换接收确认。如果需要接收确认，则判定(步骤S35)是否存在接收的接收确认。当需要接收确认时，设置接收窗口以便接收接收确认，并且执行从接收目标通信设备接收接收确认的操作。
当不需要接收确认时，或者当已经接收接收确认时，处理返回到步骤S22，并且顺序重复异步无线通信处理。
当在步骤S29判定接收窗口没有到达时，或者当在步骤S32没有接收到CTS时，或者当在步骤S32没有接收到接收确认时，处理返回到步骤S29并且等待下一个接收窗口的到达。
另一方面，当在步骤S26请求接收窗口已经到达时，处理接着从该判定菱形的＂是＂分支点转移到步骤S36。执行接收RTS的操作，并且判定是否从另一个通信设备接收RTS(步骤S37)。
如果从另一个通信设备接收到RTS，CTS被发送到适用发送源通信设备(步骤38)，并且还设置信息接收窗口以便接收从适用发送源通信设备发送的信息(步骤S39)。接着通过信息接收窗口接收从发送源通信设备发送的信息(步骤S40)。
在接收信息传输之后判定(步骤S41)是否需要接收确认。如果需要接收确认，则判定(步骤S42)数据是否被正确接收。接着，仅在数据被正确接收时，才发送接收确认(步骤S43)。接着，处理返回到步骤S22，并且顺序重复异步无线通信处理。
当在步骤S37判定没有通过请求接收窗口接收到RTS时，或者当在步骤S41判定不需要接收确认时，或者当在步骤S42判定没有正确接收数据时，处理均返回到步骤S22，并且顺序重复异步无线通信处理。
在本发明第一实施例中，无线网络内的通信设备周期性地建立接收窗口，并且使用管理信息向其它通信设备提供通知。发送源上的通信设备被构造成使用接收目标通信设备的接收窗口进行所有的信息传输。
另一方面，在本发明第二实施例的无线网络中，通过RTS/CTS方法执行异步通信。然而，通信设备10-2仅在RTS的传输期间使用通过管理信息通知的接收窗口。在CTS的发送/接收，传输信息的发送/接收，和随后的接收确认的发送/接收中，通信设备10-2不使用由管理信息指定的接收窗口。然而，通信设备10-2响应诸如RTS的发送/接收和CTS的发送/接收的事务顺序设置通信确认窗口，信息接收窗口，接收确认接收窗口(参见图11和图12)。
当通过RTS/CTS方法执行异步通信时，可以使用实施例的变形，其中只有其它通信方通知的管理信息所指定的接收窗口被用来执行所有发送和接收操作。
图20的流程图示出了通信设备10-2的操作过程，其中通过RTS/CTS方法并且只使用从其它通信方通知到通信设备10-2的管理信息所指定的接收窗口，通信设备10-2执行异步通信。中央处理单元16实际通过执行信息存储部件15中存储的程序代码来进行这个操作过程。下面参照这个流程图详细描述这个直接异步通信的操作。
当启动时，无线通信设备10-2首先设置诸如管理信息通知周期和请求接收窗口信息的访问控制参数，并且接着根据这些参数设置请求接收窗口(步骤S51)。
接着，无线通信设备10-2判定其自身管理信息的发送定时是否到达(步骤S52)。在步骤S51的访问控制参数设置期间确定管理信息的发送定时。使用管理信息交换区设置管理信息的发送定时，使得不与其它通信设备相互发生冲突。
当管理信息的发送定时已经到达时，操作从步骤S52的＂是＂转移，并且执行到步骤S53。在步骤S53中，获得其自身设备的编号和访问控制参数，配置管理信息(参见图13)，并且在存储缓冲区12中临时存储此信息。接着，无线发送器13从存储缓冲区12读取管理信息，并且向附近的无线通信设备发送(广播)管理信息。在传输之后，处理返回到步骤S52。通过发送其自身的管理信息，通信设备10-2可以通过这种方式将其自身在无线网络中的存在通知其它无线通信设备。
此时，可以尝试在较长时间上从另一个通信设备接收管理信息，并且可以在接收定时中发送管理信息。
另一方面，当在步骤S52判定其自身管理信息的发送定时没有到达时，则在步骤S54再次判定是否存在从其它通信设备接收的管理信息。
当已经从其它通信设备接收管理信息时，处理接着从判定菱形的＂是＂分支点转移到下面的步骤S55，适用的管理信息被存储在信息存储部件15中，并且处理返回到步骤S52。之后，这个管理信息被用来获得用于在信息传输期间向其它适用通信设备发送RTS的定时。
当在判定菱形S54中判定没有从其它通信设备接收管理信息时，处理从判定菱形的＂否＂分支点转移到下面的步骤S56，并且判定其自身的请求接收窗口是否已经到达。当判定请求接收窗口没有到达时，处理从该判定菱形的＂否＂分支点转移到步骤S57。这里，在步骤S57中，判定是否接收到从连接到接口11的设备发送的数据信息。
如果从连接到接口11的设备接收到发送数据信息，则处理转移到步骤S58，并且接着根据信息存储部件15中存储的接收目标通信设备的管理信息获得请求接收窗口信息。接着判定接收目标通信设备的接收定时是否已经到达(步骤S59)。接着响应接收目标通信设备的接收定时的到达，发送RTS(步骤S60)。
接着，通过下面的通信设备10-2的接收窗口尝试接收操作(步骤S61)，所述接收窗口用于从接收端的通信设备接收CTS。如果可以接收到CTS，则在等待接收端通信设备的最接近接收窗口到达之后，发送信息(步骤S62)。
在信息传输之后，判定(步骤S63)是否需要交换接收确认。如果需要接收确认，则判定是否存在接收的接收确认(步骤S64)。当需要接收确认时，设置接收窗口以便接收接收确认，并且从接收目标通信设备接收接收确认。
当不需要接收确认时，或者当已经接收接收确认时，处理返回到步骤S52，并且顺序重复异步无线通信处理。
当在步骤S59判定接收窗口没有到达时，或者当在步骤S61没有接收到CTS时，或者当在步骤S64没有接收到接收确认时，处理返回到步骤S59并且等待下一个接收窗口的到达。
另一方面，当在步骤S56请求接收窗口已经到达时，处理接着从该判定菱形的＂是＂分支点转移到步骤S65。执行接收RTS的操作，并且判定是否从另一个通信设备接收RTS(步骤S66)。
如果从另一个通信设备接收到RTS，则从信息存储部件15获得适用发送源通信设备的管理信息，并且在等待最接近接收窗口到达之后，发送CTS(步骤S67)。接着通过其自身接收窗口接收从发送源通信设备发送的信息(步骤S68)。
在接收发送的信息之后，判定(步骤S69)是否需要接收确认。如果需要接收确认，则判定(步骤S70)数据是否被正确接收。仅当正确接收数据时，在等待发送源通信设备端的最接近接收窗口到达之后，发送接收确认(步骤S71)。接着，处理返回到步骤S52，并且顺序重复异步无线通信处理。
当在步骤S66判定没有通过请求接收窗口接收到RTS时，或者当在步骤S69判定不需要接收确认时，或者当在步骤S70判定没有正确接收数据时，处理均返回到适当步骤，并且顺序重复异步无线通信处理。
补充信息
前面参照指定实施例描述了本发明。然而本领域的技术人员可以理解，在不偏离本发明的范围和宗旨的前提下，可以对实施例进行修改和替换。
本说明书中的例子将本发明应用于无线网络以便执行异步信息传输。当然，本发明也可以应用于同步信息通信网络。
换言之，使用各种例子公开了本发明，并且本发明不应当被解释为局限于本说明书的内容。为了确定本发明的实质内容，应当参照本文中包含权利要求的部分。
工业实用性
本发明能够提供极好无线通信系统和无线通信控制方法，无线通信设备和无线通信方法，以及计算机程序，它们能够构成用于直接异步通信的无线网络，同时终端相互确认其它终端的存在。换言之，本发明能够在无线通信设备之间进行直接异步通信，而无需安装充当控制站的设备。
本发明还能够进行异步信息传输，而无需通信设备处于不断接收等待状态。换言之，无线通信设备事先通知有关其自身的接收定时，接收窗口和接收周期的信息，使得通过在该窗口上进行接收，通信设备可以低功耗地执行接收功能，因为不同于现有技术的情况，本发明不必保持不断接收等待状态。
本发明还能够根据其通信设备过去接收的其它通信设备的管理信息进行信息传输。通过这种方式，可以执行无线传输，而无需得到事先检查传输线路的使用的手段，使得以相当短的时间执行信息传输。
因此，可以提供一种访问控制方法，此方法能够防止异步无线通信期间的通信冲突，而无需使用例如通过载波检测来控制冲突回避的随机访问控制方法。
通过偏移在多个通信设备上设置的接收定时以防止重叠，也可以实现不易于在多个通信设备之间产生通信冲突的访问控制。
通过同步建立管理信息交换区以便在多个通信设备之间交换管理信息，也可以实现可有效用于多个通信设备的访问控制方法，而无需安装充当无线网络中基础的控制站或接入点。
此外，通过提供当在确定时间长度上没有从无线通信设备接收到含有标识符和定时信息的信号时，判定不再存在与该无线通信设备的连接并且从存储器中删除该连接的功能，可以在无线通信设备的通信范围内实现用于配置自治无线网络的无线网络系统，而无需严格定义无线网络。
此外，在需要具有保证的服务质量(QoS)的传输时，通过传送管理信息以通知该传输将象在例如保留传输中那样以有保证的QoS进行，可以容易地实现具有保证的QoS的无线通信。
此外，通过发送通信设备的管理信息以通知能够与该通信设备通信的其它通信设备是否存在，可以清楚显示以该通信设备为中心的无线网络的结构区。
根据本发明，提供了极好的无线通信系统和无线通信控制方法，无线通信设备和无线通信方法，以及计算机程序，它们能够通过RTS/CTS访问控制进行异步无线通信，而无需使通信设备处于不断接收等待状态以检测RTS信号。
根据本发明，通过分别设置最小所需接收窗口并同时相互交换管理信息，各个无线通信设备执行最小所需接收操作，使得能够实现RTS/CTS连接序列。不同于现有技术，不需要处于不断接收等待状态，所以实现了低功耗操作。因为接收窗口只需检测是否存在寻址到其自身通信设备的信息，可以设置非常短的接收窗口，使得能够实现具有非常低功耗的操作。
通过根据需要设置相应的接收窗口，可以简化接收操作，因为即使在超高速无线传输期间也不必接收和解码传输线路上流动的所有信息。
可以获得寻址到其自身通信设备的信息，而无需使用用于接收在超高速传输中发送的信息的高速处理器。

Claims (61)

1.用于在多个无线通信设备之间发送信息的无线通信系统，其中在无线通信设备之间交换管理信息，所述管理信息描述其自身通信设备的接收处理定时；并且
发送源上的无线通信设备通过使用管理信息中描述的接收处理定时向接收目标上的无线通信设备发送信息。
2.如权利要求1所述的无线通信系统，其中发送源无线通信设备使用接收目标无线通信设备的管理信息中描述的接收窗口发送通信请求或RTS(请求发送)，并且通过响应于接收从接收目标无线通信设备返回的通信确认或CTS(清除发送)而建立连接，发送信息。
3.用于从多个无线通信设备发送信息的无线通信控制方法，其中
在无线通信设备之间交换管理信息，所述管理信息描述其自身通信设备的接收处理定时；并且
发送源无线通信设备通过使用管理信息中描述的接收处理定时向接收目标无线通信设备发送信息。
4.如权利要求3所述的无线通信控制方法，其中
管理信息包含对每个对应无线通信设备唯一的设备ID信息；并且
当接收到来自另一个对应无线通信设备的管理信息时，无线通信设备将设备ID信息关联到另一个对应无线通信设备，并且对应无线通信设备控制接收处理定时。
5.如权利要求3所述的无线通信控制方法，其中
管理信息含有用于设置无线通信设备执行接收处理的接收窗口的定时信息，并且含有用于设置接收窗口的周期信息。
6.如权利要求3所述的无线通信控制方法，其中
通信设备通过偏移定时来安排接收窗口，使得接收处理周期不彼此重叠。
7.如权利要求3所述的无线通信控制方法，其中
通信设备按照各个规定周期发送其自身的管理信息。
8.如权利要求3所述的无线通信控制方法，其中
通信设备按照各个规定周期发送其自身的管理信息，并且管理信息包含用于向其它通信设备发送管理信息的通知周期信息。
9.如权利要求3所述的无线通信控制方法，其中
通信设备响应于管理信息的接收检查对应无线通信设备在无线网络中的存在，并且当在最后接收管理信息之后已经经过规定时间时，判定通信设备不再存在于无线网络中。
10.如权利要求3所述的无线通信控制方法，其中
建立管理信息交换区以便在多个无线通信设备之间交换管理信息。
11.如权利要求3所述的无线通信控制方法，其中
可以在管理信息中描述是否需要具有保证的通信质量的传输；并且
当在接收目标无线通信设备的管理信息中描述针对具有保证的通信质量的传输的要求时，发送源无线通信设备发送具有保证的通信质量的信息。
12.如权利要求3所述的无线通信控制方法，其中
管理信息包含关于能够与该无线通信设备通信的无线通信设备的信息。
13.如权利要求3所述的无线通信控制方法，其中
发送源无线通信设备使用接收目标无线通信设备的管理信息中描述的接收窗口发送RTS(请求发送)信号，并且通过响应于接收从接收目标无线通信设备发送的CTS(清除发送)而建立连接，发送信息。
14.如权利要求13所述的无线通信控制方法，其中
响应于向接收目标无线通信设备发送RTS(请求发送)，发送源无线通信设备建立确认接收窗口以便从接收目标无线通信设备接收CTS(清除发送)；并且
发送源无线通信设备通过使用确认接收窗口接收CTS(清除发送)。
15.如权利要求13所述的无线通信控制方法，其中
接收到RTS(请求发送)信号的无线通信设备使用发送源无线通信设备的管理信息中描述的接收窗口返回CTS(清除发送)。
16.如权利要求13所述的无线通信控制方法，其中
响应于向发送源无线通信设备返回CTS(清除发送)，接收目标无线通信设备建立信息接收窗口以便接收从发送源无线通信设备发送的信息；并且
发送源无线通信设备使用信息接收窗口发送信息。
17.如权利要求13所述的无线通信控制方法，其中
响应于从接收目标无线通信设备接收CTS(清除发送)信号，发送源无线通信设备使用接收目标无线通信设备的管理信息中描述的接收窗口发送信息。
18.如权利要求13所述的无线通信控制方法，其中
在发送信息之后，发送源无线通信设备设置接收确认接收窗口以便从接收目标无线通信设备接收接收确认；并且
接收目标无线通信设备使用接收确认接收窗口发送接收确认。
19.如权利要求13所述的无线通信控制方法，其中
在接收从发送源无线通信设备发送的信息之后，接收目标无线通信设备使用发送源无线通信设备的管理信息中描述的接收窗口发送接收确认。
20.用于通过无线网络发送信息的无线通信设备，包括：
用于接收信息的接收装置，
管理信息存储装置，用于存储从其它无线通信设备接收的管理信息，同时将接收的管理信息关联到对应无线通信设备，
用于发送信息的发送装置；和
访问控制装置，用于使用接收目标无线通信的管理信息中描述的接收处理定时控制接收装置和发送装置的发送和接收定时。
21.如权利要求20所述的无线通信设备，其中
管理信息含有用于设置无线通信设备执行接收处理的接收窗口的定时信息，以及用于设置接收窗口的周期信息。
22.如权利要求20所述的无线通信设备，还包括：
网络控制装置，用于响应管理信息的接收而检查对应无线通信设备在无线网络中的存在，并且当在最后接收其管理信息之后已经经过规定时间时，判定通信设备不再存在于无线网络中。
23.如权利要求20所述的无线通信设备，其中
可以在管理信息中描述是否需要具有保证的通信质量的传输；并且
当在接收目标无线通信设备的管理信息中描述针对具有保证的通信质量的传输的要求时，访问控制装置执行具有保证的通信质量的访问控制。
24.如权利要求20所述的无线通信设备，其中
访问控制装置使用接收目标无线通信设备的管理信息中描述的接收窗口控制发送RTS(请求发送)的定时，并且响应于从接收目标无线通信设备接收CTS(清除发送)，控制发送信息的定时。
25.如权利要求24所述的无线通信设备，其中
响应于向接收目标无线通信设备发送RTS(请求发送)，访问控制装置建立用于从接收目标无线通信设备接收CTS(清除发送)的确认接收窗口，并且控制使用接收装置接收从接收目标无线通信设备发送的CTS(清除发送)的定时。
26.如权利要求24所述的无线通信设备，其中
响应于接收CTS(清除发送)，通过使用接收目标无线通信设备为接收发送的信息而建立的信息接收窗口，访问控制装置控制发送信息的定时。
27.如权利要求24所述的无线通信设备，其中
响应于接收CTS(清除发送)，通过使用接收目标无线通信设备的管理信息中描述的接收窗口，访问控制装置控制发送信息的定时。
28.如权利要求24所述的无线通信设备，其中
访问控制装置在发送信息之后设置接收确认接收窗口以便从接收目标无线通信设备接收接收确认，并且控制从接收目标无线通信设备接收接收确认的定时。
29.用于通过无线网络发送信息以便进行信息传输的无线通信方法，包括步骤：
从其它无线通信设备接收管理信息，所述管理信息描述对应无线通信设备的接收处理定时；
在将接收的管理信息关联到对应无线通信设备的同时，存储接收的管理信息；和
使用接收目标无线通信设备的管理信息中描述的接收处理定时发送信息。
30.如权利要求29所述的无线通信方法，其中
管理信息含有用于设置无线通信设备执行接收处理的接收窗口的定时信息，并且含有用于设置接收窗口的周期信息。
31.如权利要求29所述的无线通信方法，还包括步骤：
响应管理信息的接收而检查无线网络内对应无线通信设备的存在，并且当在最后接收其管理信息之后已经经过规定时间时，判定通信设备不再存在于无线网络内。
32.如权利要求29所述的无线通信方法，其中
可以在管理信息中描述是否需要具有保证的通信质量的传输；并且
当在接收目标无线通信设备的管理信息中描述针对具有保证的通信质量的传输的要求时，传输步骤发送具有保证的通信质量的信息。
33.如权利要求29所述的无线通信方法，其中
传输步骤使用接收目标无线通信设备的管理信息中描述的接收窗口发送RTS(请求发送)，并且还包括步骤：
响应于从对应接收目标无线通信设备接收CTS(清除发送)，开始信息传输。
34.如权利要求33所述的无线通信方法，还包括步骤：
响应于向接收目标无线通信设备发送RTS(请求发送)，通过设置从接收目标无线通信设备接收CTS(清除发送)的确认接收窗口，从接收目标无线通信设备接收CTS(清除发送)。
35.如权利要求33所述的无线通信方法，其中
响应于接收CTS(清除发送)，通过使用接收目标无线通信设备为接收发送的信息而建立的信息接收窗口，用于开始信息传输的步骤发送信息。
36.如权利要求33所述的无线通信方法，其中
响应于接收CTS(清除发送)，通过使用接收目标无线通信设备的管理信息中描述的、用于接收发送的信息的接收窗口，用于开始信息传输的步骤发送信息。
37.如权利要求33所述的无线通信方法，还包括步骤：
在发送信息之后，通过设置用于从接收目标无线通信设备接收接收确认的接收确认接收窗口，从接收目标无线通信设备接收接收确认。
38.用于通过无线网络发送信息的无线通信设备，包括：
管理信息产生装置，用于产生描述其自身设备的接收处理定时的管理信息；
用于接收信息的接收装置；
用于发送管理信息的发送装置；和
访问控制装置，用于根据管理信息控制接收装置的接收定时，并且控制发送装置发送管理信息的发送定时。
39.如权利要求38所述的无线通信设备，其中
管理信息含有用于设置对应无线通信设备执行接收处理的接收窗口的定时信息，并且含有用于设置接收窗口的周期信息。
40.如权利要求38所述的无线通信设备，其中
通过偏移定时使得接收处理周期不与相同无线网络中其它无线通信设备的周期重叠，管理信息产生装置安排接收窗口。
41.如权利要求38所述的无线通信设备，其中
发送装置按照各个规定周期发送其自身的管理信息。
42.如权利要求38所述的无线通信设备，其中
管理信息产生装置描述用于向其它无线通信设备发送管理信息的通知周期信息；并且
访问控制装置根据通知周期信息控制用于周期性发送管理信息的定时。
43.如权利要求38所述的无线通信设备，其中
访问控制装置使用无线网络中建立的管理信息交换区控制用于发送管理信息的定时。
44.如权利要求38所述的无线通信设备，其中
管理信息产生装置在管理信息中描述有关是否需要具有保证的通信质量的传输的信息。
45.如权利要求38所述的无线通信设备，其中
管理信息产生装置描述有关能够与对应无线通信设备通信的无线通信设备的信息。
46.如权利要求38所述的无线通信设备，其中
访问控制装置根据管理信息中描述的接收窗口控制从其它无线通信设备接收RTS(请求发送)的定时。
47.如权利要求46所述的无线通信设备，其中
发送装置响应于接收RTS(请求发送)而返回CTS(清除发送)。
48.如权利要求46所述的无线通信设备，其中
响应于返回CTS(清除发送)，访问控制装置建立信息接收窗口以便接收从其它对应无线通信设备发送的信息。
49.如权利要求46所述的无线通信设备，其中
在从其它对应无线通信设备接收信息之后，发送装置返回接收确认。
50.用于通过无线网络接收信息以便进行信息传输的无线通信方法，包括步骤：
产生描述其自身设备的接收处理定时的管理信息；
向其它无线通信设备发送管理信息；和
使用管理信息中描述的接收处理定时来接收信息。
51.如权利要求50所述的无线通信方法，其中
管理信息含有用于设置对应无线通信设备执行接收处理的接收窗口的定时信息，并且含有用于设置接收窗口的周期信息。
52.如权利要求50所述的无线通信方法，其中
通过偏移定时使得接收处理周期不与相同无线网络中其它无线通信设备的周期重叠，产生管理信息的步骤安排接收窗口。
53.如权利要求50所述的无线通信方法，其中
用于发送管理信息的步骤按照指定周期发送其自身的管理信息。
54.如权利要求50所述的无线通信方法，其中
用于产生管理信息的步骤描述用于向其它无线通信设备发送管理信息的通知周期信息；并且
用于发送管理信息的步骤根据通知周期信息周期性发送管理信息。
55.如权利要求50所述的无线通信方法，其中
用于发送管理信息的步骤使用无线网络中建立的管理信息交换区发送管理信息。
56.如权利要求50所述的无线通信方法，其中
用于产生管理信息的步骤在管理信息中描述有关是否需要具有保证的通信质量的传输的信息。
57.如权利要求50所述的无线通信方法，其中
用于产生管理信息的步骤描述有关能够与对应无线通信设备通信的无线通信设备的信息。
58.如权利要求50所述的无线通信方法，其中
用于接收信息的步骤根据管理信息中描述的接收窗口，针对从其它无线通信设备发送的RTS(请求发送)执行接收处理。
59.如权利要求58所述的无线通信方法，还包括步骤：
响应于接收RTS(请求发送)而返回CTS(清除发送)。
60.如权利要求58所述的无线通信方法，还包括步骤：
响应于返回CTS(清除发送)，建立信息接收窗口以便接收从另一个无线通信设备发送的信息。
61.如权利要求58所述的无线通信方法，还包括步骤：
在接收从另一个无线通信设备发送的信息之后，返回接收确认。
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