CN1478337A - 具有干扰预测的多路跳频网络 - Google Patents

Abstract

扩频分组交换无线设备(22)在共享跳频信道和可发生争用的时隙的两个或多个专用网络或匹克网(19，20，21)中运行。匹克网(19，20，21)可以是(例如)基于蓝牙、家庭RF或类似的行业协议短程无线通信设备(22)。在每一个匹克网(19，20，21)中的一个设备是同步主设备(25)，其它设备是遵循主设备的跳频序列的从设备(27)。两个或多个工作的匹克网(19，20，21)即主设备(25)的序列(54)有时候一致，将导致同时传输发生干扰或争用。利用标识码来交换两个或多个主设备(25)的跳频序列，允许设备预期争用时隙(52)。在争用时隙(52)期间，给同时运行的匹克网(19，20，21)分配优先权，例如作为他们的消息队列长度或等待时间、或其它因素的函数。在预测的争用时隙(52)期间，较低优先权的设备可放弃传输，和/或较高优先权的设备可在诸如较高纠错水平、或可应用的放弃和纠错的各种组合的时隙期间采用增强的传输资源。争用得到了避免，或者较高优先权的设备(19，20，21)很可能在发生争用时获得优先权。重复地重新确定和重新分配优先权，以在所有的设备(22)和匹克网(19，20，21)之间分配通信资源。

Description

具有干扰预测的多路跳频网络

技术领域

本发明涉及一种方法和设备，可用于改善比如跳频通信网络中共享一个频谱的设备之间的竞争。本发明广泛地应用可以特别有利地应用于短程无线通信，诸如个人局域网和专用网，或者多个分组交换设备通过位于或者变成位于充分接近一些争用也就是在相同时间上跳过相同频率的接入点来进行通信。

背景技术

已经用建立的协议分配和规定了某些频带，比如在2.4GHz附近(用于“工业、科学和医药”)的称之为ISM的频带，所述协议以使所述带宽能够允许由若干个同时发生的用户共享带宽的方式来控制传输。特别地，使用了数字分组数据的扩频传输，其中，根据将传输均云地扩展到带宽上的协定序列(coordinated sequence)，使传输和接收设备可从一个频率跳到另一个频率。这些频率适用于不同的无线应用，包括可使用与客户端/服务器协议类型相同的局域网络，也被用于包括网络服务器的硬线连接局域网络的对等传输的局域网。

在已知的蓝牙技术中，通信和数据处理公司协会已提出了用于使用这些频率来建立专用网短程无线网络的标准，在这个标准中移动设备可以连接在一起用于数据通信，还可以临时连接到支持无线访问的固定网络内。这个标准可以使通信和数字数据网络业务易于被移动设备日常使用。个人电子设备，诸如蜂窝电话、寻呼机、个人数字助理、膝上和“掌上”型计算机等等，可以交换数据并加入到大功率和/或宽范围的网络中，而不需要那些桌上型计算机连接到局域网时通常需要的网卡、电缆、连接器和接口软件。

专用网和客户端/服务器网络可以做成在不同标准和协议下，包括而不限于蓝牙标准、比IEEE标准802.11更广义一些的标准、和其它这样的协议。通常专有地连接到网络服务器或与客户终端直接地连接的那类输入、输出、存储、通信和处理设备，诸如打印机、扫描仪和其它这样的设备，通常可以做成无线设备，不需要将客户计算机或其它终端装置有线连接到相关联网络(或可能直接与外围设备连接的)。因此使用这种技术，个人电子设备具有许多新的和扩展的功能。

两个或多个设备连接(网络或匹克网)占用重叠区域，换句话说共享资源，则这两个或多个这样的连接通过产生争用的消息分组而相互干扰。在通常情况下，两个网络或匹克网在相同的时间跳至相同的频率上，尽管在别的情况下串扰和其它效果也会导致争用。

当多个设备通过数据通信网络进行通信时，这些设备为了访问网络资源，特别是访问传输时间和带宽而相互之间竞争。跳频数据通信方法允许设备实质上在随机的频率序列上传递数据，因此将通信扩展到整个带宽上。然而发送者和接收者必须在相同的时间在相同的频率上操作。“随机”访问通常也意味着不同的设备中任何一个不论何时，在具有准备传输的数据时都可以传输数据。从而，两个或更多设备可能在相同时间内传输消息。相互干扰的重叠消息被称为“争用”。

当两个消息争用时，可能任何一个都不能无错误地接收。在这种情况下，这两个消息都必须在稍后时间重新发送。有时一个能正确地接收而另一个不能。在受到争用的网络(有时称之为争用网络)中，对于可预期的传输设备来说，可能在试图传输消息之前，向目标接收设备发信号，以期待具有某种特征(比如，规定的长度)的消息和/或警告其它设备关闭。同样对于接收设备，在收到消息后向发送者发回某些确认形式的信号(ACK)也是必要的，比如接收可用作精确度检测的信号长度的测定、或奇偶校验信息等等。由于在争用网络上传递的消息存在可能由于争用而未能被接收、且代表不希望的系统开销的可能性，因而可能会需要这些过程。

无论何时进行消息传递都可能由于一个设备影响另一个设备的消息接收而发生消息或分组争用。当具有随机访问的两个设备通过网络介质进行传递，正好在相同时间经相同的介质(比如，相同的载频或信道)传递消息时，可能会发生争用。尽管只有轻微的重叠，这些消息实质上是完全争用的。例如，第一消息的后沿可能与第二消息的前沿重叠，只使消息的最未端字节失真。发送者和接收者不能将无错误的部分从剩余消息中区分出来。

还可能由于较少的直接争用发生争用。例如，在相邻信道上进行传递可能相互干扰、或者反射的图像或所传递消息的反常回波(ghost)可能相互干扰。典型地，争用影响重叠消息的双方的接收，但有可能一个消息会压倒其它消息，因而能够正确接收两个争用消息中的一个。两个争用消息的构成字节可能混合或混淆起来，导致接收机无法将一个消息从另一个消息中区分出来。如果全部都接收了，接收机就会检测到数据错误。错误可能已发生在消息中的未知位置，致使错误不可纠正。争用的两个消息都要重新传输。

通常认为，允许网络上的设备具有相对自由的随机访问传输是有效的。出于效率的考虑，通常可容忍某些程度的争用，并且在需要时，重发送受到争用的消息。消息争用减少网络的消息吞吐量。当业务较少并且不太可能争用(collision)时，争用对吞吐量的影响是微不足道的。如果业务繁重，由于争用而导致的吞吐量负担就变得严重了。在业务繁重的情况下，由于频繁争用而必须进行的重发增加了业务，并使额外的争用更易发生，又需要更多的重发。在业务非常繁重时，在理论上网络带宽会被不成功的争用消息和由此导致的争用重发完全消耗。

需要一种方法和设备，可促进参与这种网络的设备间的有效通信。有利地是，为了使功能最强大，仅应对通信进行宽松的管理，同时在共享带宽时遵守规则。规则和协议应当使消息争用的影响范围最小，或使其负面影响最小。阻止争用可望减小所需的倾向于降低通信速度的控制程度，或避免用于分配时隙以使争用最小的中央控制器的使用。

附图说明

附图示出了本发明的某个作为优选的示例性实施例。在整个附图中使用相同的标号标识相同或可比的组件。

图1是方框图，示出根据本发明，在特定的时间点上的专用网络的可能配置，其中，安排若干主设备与多个至少位于无线匹克网的局部中的从设备通信并经过从设备进行通信；

图2是方框图，示出被安排在如图1中示出的一个或更多专用匹克网中进行通信的局域网上的示例性组件设备；

图3是时序图，示出在图1所示的配置中发生消息争用的可能性；

图4是象图3那样的时序图，示出根据本发明，图1所示设备的配合；

图5是流程图，示出根据本发明的步骤，借此可避免根据本发明的多路跳频网络中的消息争用。

图6是两种模式的纠错图，设备可在这两种模式间切换，以管理对时隙访问的优先权，在此时隙中，可预测争用的发生。

具体实施方式

本发明设计成可使争用(collision)达到最小而又基本上不增加对通信设备的控制，从而利于个人网(personal area network)和专用网的构成和运行。任何通信设备可成为接入点或节点，其它设备可以通过它们进行通信。一个或更多正在通信的设备可以连接到固定或硬线连接的网络，以用作向任何正好进入无线范围的移动单元提供数据业务的接入点。本发明可以通过促进两个或更多主设备的独立操作，优化或显著地改善扩频跳频通信，所述设备可以是专用网络或“匹克网(piconet)”中的网络接入点。根据本发明，假设两个或更多潜在争用的专用网络或匹克网充分地知道对方对未来的跳频图形的计划，并且预测争用，就可以进行调整，以避免或改善争用。这种调整可以涉及到优先权分配，通过它，引起一个或多个潜在的争用网络在预测的争用期间的放弃。根据另一个实施例，这种调整要求正在通信的网络改变其通信，以便使至少一个分配了优先权的网络避免了在预测的争用，比如在预测的争用期间，将正在通信的一个(或任何数量的)单元临时转换到增加的纠错模式中。

本发明可用于现有的无线系统和标准，比如蓝牙协会标准，家庭RF标准(Home RF standard)，Metricom Ricochet system，IEEE 802.11等等。这些示例性的系统支持点对点和多点访问，但是本发明不限于此，并且通常适用于任何扩频跳频系统。在示例性实施例中，一个配备的设备作为同步专用网或“匹克网”中的从设备的主设备或接入点。这个匹克网在有限的范围内(比如，10米到100米)连接设备，并且还可以将其它匹克网和/或具有同固定网络或其它资源进行数据通信的装置的接入点连接起来。因此，主从设备相互之间进行数据通信，和/或与其它移动或固定设备以临时方式进行数据通信。在适于商用的配置中，比如，用户携带的移动设备临时连接到位于以特定交易或设施为前提的网络中，所述网络具有一个或更多接入点，其能够使用跳频在短程内进行分组交换数据通信。交易或设施网络可能具有单个的接入点设备或多个接入点设备，或具有可以同时在两个或更多匹克网上运行的单个单元(即，使用两个或更多跳频序列传递同时发生的通信)。在给定匹克网上运行的设备被同步，并遵循相同的跳频序列，也就是主设备或接入点专用的序列。没有同步在一起的设备和匹克网也可以通过同步到“散布网络(scatter net)”中不同主设备的数据通道进行通信。这种网络用于：当设备进入范围内的任何时候，允许用户设备找到并临时使用在短程通信范围内发现的可接入的服务。

在无线网络上传递的数据可以是任何类型的，其传递方式与数据在有线网络上传递一样。使用ISM带宽的无线网络，例如具有给定带宽的多个离散信道，在扩频模式下运行，并且可在不同信道上同时发生调制。通过使通信设备在带宽内给定的信道上传输，然后又跳到不同的信道上继续通信(即，发送下一个分组)，将全部的通信负载扩展到很宽的频带上。

根据蓝牙协议，每秒发生1600次跳频。共有79个信道，每个信道是1MHz带宽。因此，大约每秒钟有1600×79或130,000个时隙和频率的组合选择可用。每秒钟130,000个分组是在依赖信道带宽和跳频速率下，在整个带宽上可用的最大可能的吞吐量。

这130,000个时机由所有可能互相影响的匹克网共享，例如因为其在空间上距离太近导致传输重叠。在每个单独的匹克网中，由于信道的跳频序列被主设备控制，主从(移动和静止用户设备)设备每秒钟共享1,600个分组。假设寻址方法成功地为每个用户设备分配了跳频序列中的每个后继分组，匹克网的最大可能吞吐量将可达到每秒1,600个分组。

用户设备可能需要的许多通信以脉冲串的形式使用可获得的通信容量。例如，当下载文件时，用户设备广泛地使用通信容量直到文件下载完毕。为保持来自相当比例的用户的合理的吞吐量(即，没有用户需要等待很长时间)，将匹克网上所允许的有效用户设备的数量限制为(比如)七个。“无效”用户设备暂被放置在“睡眠”模式下。在用户设备需要开始通信的情况下，它可以被放回有效设备队列中。

当为许多用户设备在相同时间提供有效通信是恰当的情况下(例如，在蓝牙中为多于七个)，提供至少部分地包围相同物理区域的多个匹克网，并且由不同主设备控制独立的跳频序列是可能的。这79个信道和每秒1,600个时隙提供了许多时隙与频率的组合，但任何两个相互影响(例如由于它们在相邻空间)的独立运行的匹克网，将偶尔遇到消息争用，因为两个独立的匹克网有时候在至少一部分的相同时隙期间，选择相同的频率信道。

发送设备和接收设备单步调试(set through)相同的跳频序列，以便保持通信。根据蓝牙协议，任何通信设备的特定的跳频序列可以从每个设备所唯一具有的48比特码中由算法产生，这个序列每天随机变化。这些允许将跳频序列分解(to be resolved)的代码包含在通信中，因此可以被匹克网上运行的所有设备获得。新近到达的设备扫描整个可用信道，直到找到分组传输。该传输包含匹克网上主设备的标识码。新近到达的设备可以从这个码中产生跳频序列，并用匹克网上其它设备开始追踪序列。匹克网设备包括一个主设备和最多可到七个的有效从设备(加上无效或“暂停”从设备)，当与匹克网相连时，这些从设备遵守主设备的跳频序列)。

使用所描述的匹克网配置客户端/服务器是可能的。在匹克网的一个配置中，主设备或通过匹克网与其它设备处于无线跳频通信的从设备可以是处理器或其它还连接到硬线网络的设备，例如具有七个处理器和通过以太网卡用电缆连接的网络服务器。硬线连接的网络可以与起一个或更多无线接入点作用的一个或更多设备相连。这种无线配置的短程应用是个人网络。不同类型的终端设备，比如膝上型、蜂窝电话、个人数字助理等等的用户可能使用专用或通常目的的高频带宽网络。这些设备还可以有利地使用诸如大型数据库服务器业务和其它业务，使用用于消息、电子邮件、浏览和业务的广域网连接或因特网连，和使用其它对支持移动设备而言可能无法实现的用途，比如对于简单且兼价的寻呼机而言。对于这种移动设备，为网络提供硬线连接是不方便的。为这些设备提供基于蜂窝层的无线数据访问则更为方便。因此，不论已装备的无线设备何时进入另一个装备的无线设备的传输范围，都能够建立通信，就好象设备连接到相同的局域网或类似网络中一样。

机场、旅馆、会议中心和其它由无线设备用户频繁使用的设施可以具有一个或更多网络接入点或“AP”，除了AP提供对一个或更多业务的分组数据交换以外，这些接入点的功能与蜂窝电话系统中的基站类似。例如，这种设施可有利地维护网络，所述网络为移动设备提供到各自设施上有关信息的数据库的访问。机场可以提供航班时刻表。旅馆可以提供本地饭店或旅客所关心的事项等的清单。设施运营者还可以提供或关闭与用户的买卖交易。通过AP可访问的网络可以具有各种可用的相关应用程序。这些例子包括电子邮件服务或数据库，常规的经防火墙的接入因特网，并且通常可向用户提供数据业务。通过在用户设备和网络接入点(AP)之间在所需要的通信上使用跳频，使高频带宽数据连接可以支持这类业务。

消息分组包含一些除了数据内容之外的信息。每个传输的分组中的头部和尾部识别发射单元和目标单元。在跳频配置下，发射设备和接收设备必须相互协调，使接收设备依次地在同发送设备相同的时间上跳到相同的频率上。

给定的通信设备双方的跳频序列或下一频率可以被其它设备或管理设备预测到。管理设备可以是主设备或接入点或外部控制器，它们具有分辨通信双方的跳频序列的装置。关于如何最有效地处理预测的冲突方面，已有各种发表文章。例如，如果接入点预测到了时隙争用，任何一个主设备都可以选择(1)放弃、或(2)使用额外的纠错，或(3)尽管预期到争用，仍进行发射。如果发射而不顾发生争用，接入点将象平常那样进行发射，或可操作地改变来进行发射。例如，可在争用时隙期间使用不同的数据速率或不同的发射功率。根据本发明，这种改变可以作为优先权的函数。在那种情况下，采用比较低优先权的消息更高的发射功率或更低的数据速率，在标识为预测的争用时隙的时隙期间发射优先权较高的消息。以这种或类似方式，较高优先权的消息获得优先的接入。同样，相对于优先权较高的消息来说，优先权较低的消息发射时存在一定的障碍，在两种情况下，以可能牺牲优先权较低的消息为代价，提高了正确接收优先权较高的消息的可能性。

所需要的是一种改进的过程，用于以一种方式来处理实际和预期到的消息争用，这种方式能够将共享网络的设备数调整到一个合理的数量，且获得最大的成功发送消息的吞吐量。

根据本发明，提供了这种改进的过程，并将其应用到诸如通过多频随机接入争用网络进行通信的设备的个人网的网络环境中。

本发明为支持无线局域网提供了高频带宽数据连接容量，特别是支持通过个人移动设备的用户网络访问。有利地，通过使用在几个信道上的跳频通信和将发射限制在相协调的时分时隙中，本发明能够将消耗在处理争用上的带宽降低至最小。在中央控制的实施例中，每个相连的用户设备的时隙和跳频序列都被与网络关联的控制器所知晓。在分布控制实施例中，这些序列被其它接入点所知晓。控制器可以是主设备中的一个或是单独的实体。

因此，可以知道正经过网络进行通信的每个AP的跳频序列，并可以预测争用。根据本发明的一种技术，控制器为设备分配优先权。可选地，设备所遵守的协议能够确定优先权。优先权可确定为(例如)消息延迟、先前未成功的发射、设备类型或等的函数。在任何情况下，用某种方法由优先权区分设备。

可能仅仅允许优先权最高的设备(一个或多个)在预测的争用期间进行发射。优先权较低的设备在争用时隙期间不发射，失去已丢失的发射机会或潜在的吞吐量。然而，除了只有优先权较低的设备(一个或多个)受到影响以外，这基本上与争用已经造成错误而请求重发的影响相同。

也可能允许发生争用，但是要校正部分或全部的不利影响。例如，优先权最高的设备(一个或多个)可能仅在所预测的争用期间临时变换成可能具有较好的成功发射可能性的模式。也可能更加需要该模式。例如，优先权较高的设备(一个或多个)可以在争用时隙期间使用更强的纠错方法，这种纠错方法通常需要增加传输冗余和增加消息处理资源。优先权较高的设备可能使用较高的传输功率，这对于移动设备来说，需要更多的电池容量。仅在争用期间使用这些增加的需要。

在前面的例子中，争用被预测，并以牺牲优先权较低的设备为代价，以有利于优先权最高的用户设备(或者可能是若干优先权较高的设备)的方式解决争用。当环境改变时，尤其是如果部分地基于消息积压(延迟)或其它不时改变的因素而分配优先权，优先权可以被改变。

在另一个例子中，预测到了争用，并且两个或更多或所有设备继续发射而不顾预测到的争用。然而，通过在预测的争用期间切换至更强大的模式，改善了接收概率。争用之后设备切换回正常且估计是较少需求的模式。

因此，根据本发明，扩频分组交换无线设备在两个或更多专用网络或匹克网中运行，所述网络共享可能冲突的跳频信道和时隙。匹克网可以是根据蓝牙工业协议的，或具有可比较的性能和需求的其它协议或者方案的通信设备的短程无线联系。每个匹克网中的一个设备是同步主设备，而其它则为遵从主设备的跳频序列的从设备。两个或更多运行着的匹克网(主设备)序列偶然重合，这会导致引起干扰或争用的同时发射。两个或更多主设备的跳频序列进行相互交换或者被知晓，例如使用标识码，允许设备预测争用时隙。在争用时隙期间，比如，按照它们的消息队列长度或延迟、或其它因子的函数，将优先权分配给同时运行的匹克网。优先权较低的设备在预测的争用时隙期间可以放弃发射，或优先权较高的设备可以在那些时隙期间使用诸如较高的纠错等级的增强的发射资源，或作为第三个方案，进行通信的两个或更多设备可以使用增强的发射模式。避免了争用或使优先权较高的匹克网更可能地在争用中胜出。将优先权重复地再确定并再分配，以将通信资源分配到所有设备和匹克网中。图1中示出根据本发明通信配置。几个设备中的几个局部网络19，20，21，每一个设备由通过经协调的通信设备的运行限定，通常示为设备22。这些设备中的某些是“主”设备25(由图1中的“M”标明)，这些设备可以在所关联的离散局部网络或包括主设备和若干“从”设备27(图1中为“S”)的“匹克网”19，20，21上同步跳频通信。

图1中，通过通信设备22之间的无线通信链路可以完整地定义一些局部网络或匹克网19，20，21，所述设备22是相应的匹克网20的成员，如虚线所示。一个或多个匹克网上的一个或多个设备也可以作为网关提供到其它网络、匹克网或分立设备的访问。图1中，示出了三个匹克网，但应当理解，附加的匹克网和通信设备22可以参加到如图所示的相连接的匹克网“散布网”中。

通信设备的主从设备的指定仅指出这样的事实：当匹克网20上进行通信时，每个局部网络或匹克网组19、20、或21的主设备25确定与主设备25和所有与其相关的从设备27相一致的跳频序列。在另外的方面，主设备25和从设备27可以是对等设备。通信设备22可以发射和接收消息分组，用于与处于相同的匹克网19，20或21上的任何其它设备22进行通信。这种消息也可以在匹克网之间转播。例如，匹克网19上的设备22可能与作为多于一个匹克网19、20的成员的设备22进行通信。特定的通信可以是用于通信和处理设备可能连接在网络中的任何情形或所有情形。如下所述，如果一个或多个主设备25作为局域网或广域网的接入点，并且潜在地从这里进入内部网、或全球通信网络(因特网)，这就特别有利。

由每个主设备25进行的同步包括：定义用于那个主设备的相应匹克网20的时分多址接入时隙的序列，并定义被那个匹克网20上进行通信的所有设备使用的跳频序列，所述匹克网由与之关联的主设备25进行同步或控制。简单地说，主设备25在每个后继时隙期间确定将要使用(由发送设备调制并由一个或更多接收设备解调)到的频率。这个频率按跳频速率在若干频率或信道之间变换，其以允许信道由许多设备共享的方式扩展了通信频谱。

匹克网19、20、21可以完全由手持无线设备构成，比如图2中示出的蜂窝电话32、个人管理器或数字助理(“掌上”电脑)34，和寻呼机36。本发明也可应用于其它类型的通信设备，比如车内无线通信设备(未示出)，膝上型电脑或类似设备中的PCMCIA卡、甚至其它的使用无线通信与处理器通信的分立外设，诸如作为用户输入的键盘或作为输出的打印机等等。

如果在可支持大型数据库和其它业务的固定网络40中建立数据通信，移动通信设备22还可获得特别的好处，所述大型数据库和其它业务当运行手持设备时可能很有用，但将其保留在移动手持设备中又不实际。这种其它业务中的一个可以由沿途，而非无线的通信设施构成。因此，至少一些匹克网无线网络19，20，21的至少某些成员(比如AP 48)可以连接到内部网、外部网、局域网、广域网或全球网(比如，因特网)上的局域网或广域网40。图2中示出了这样的实施例，其中硬线连接的局域网40将全部完整的网络资源连接到移动设备32，34，36。这为设备提供了业务的范围，设备可能仅支持简单处理功能，或也许只具备输入或输出功能，以及在加入匹克网中的无线通信。这些业务可以包括通过电子邮件服务器44发送电子邮件、通过数据库42进行数据访问、或通过防火墙46接入互联网。

本发明可应用于无线专用网络通信的蓝牙工业协会和其它类似方案中。在此引用蓝牙标准作为多址跳频网络的非限制性例子，其中，多个设备独立地单步调试确定的跳频序列。根据本发明，通常如图3所示的发生的争用被映射并被预测。在相应的主设备25，特别是AP48的控制下，采取一些步骤以改变通信设备22的行为，以便在由预测的争用所表征的时隙期间内控制接入，例如强制放弃或修改由某些通信设备22所进行的程序。

图1示出了三个专用网络或匹克网，每个网络都具有若干相互之间进行通信的设备22，并且每个网络中都有一个主设备25。图1中的大多数设备22与一个主设备25协调运行，因而遵循一个跳频序列。某些设备具有与两个或更多跳频序列协调的能力，并能提供可在匹克网200之间桥接(bridge)通信的点。因此，作为两个不同匹克网上的从设备或作为一个匹克网上的主设备和另一个匹克网上的从设备，某些设备29，28各自地同时运行。在蓝牙协议中，工业科学医药(ISM)频段中可用的无线通信带宽被细分成专用的频率或信道。接入协议或规则确定可以使用的频率以及匹克网和其设备22必须从一个频率改变到另一个频率的最小速率。在这种方式下，可用带宽在多个匹克网和设备22之间共享，为了可用带宽和接入时间而进行竞争。通过跳频，使用被扩展到个整个信道上。

根据示例性蓝牙标准和其它跳频方案所使用的工业/科学/医药频段占据2.402到2.480GHz，并细分成79个1MHz的信道。这个频带不必限于低功耗或短程应用。然而，蓝牙示例性标准专门使用低功耗传输机(例如1mW)来实现短程(如在10m到100m)的无线通信。在匹克网22上的通信设备22之间的专门通信可以是任何特别的FHSS分组数字传输协议。

在ISM频带中，参照蓝牙协议通信、并且潜在使用IEEE标准802.11的一个或更多方面来描述了一个优选实施例。应当理解，这些细节仅仅代表非限制性的例子。本发明可等同地应用于诸如家庭RF，Metricom网络(Ricochet)，和其它类似配置的跳频扩频通信。

在任何通信或计算机网络中，可能具有广泛的应用。某些应用特别适合专用网络。由个人携带或车上用的移动单元32，34，36能够有规律地测试可用业务(即，为其它经过配备以加入相同类型的专用网络的设备)的无线电波，并当进入范围时启动数据通信。这使其具有某类蜂窝通信能力，其中当设备被带入或带出相应网络的范围时，移动设备可以从经一个网络19，20，21改变为经另一个网络进行通信。当移动设备进入正在运行的特定网络设备的范围内以(例如)实现某种商业目的时，移动设备成为专用或或匹克网19，20，21的临时成员，因而可以使用大多数或所有业务，这些业务通常仅对那些通过诸如以太连接或电话调制解调器或类似的其它装置来有线地连接进局域网或广域网中的设备才是可用的。

有利地，经移动设备提供的服务与同网络20的运行位置相关的客观情况有关。例如，大型购物中心或零售商店可以运行有蓝牙能力的接入点和/或提供其它专用网络支持，在此前提下，使购物者可以访问关于其主品和业务信息的数据库。适合连接位于居所的不同设备的类似协议被称为家庭RF SWAP协议(“共享无线接入协议”)。以零售作为示例，进入处于范围内的购物中心或商店的购物者就可以访问商场数据库。以这种方式，可以引导购物者到产品所在处，以确定和比较产品的规格或价格、认可或最近交易，查看促销时机，或者联系商场并利用所提供的服务。这些联系不仅包括商场的接入点和相关设备(一个或多个)，还可以包括如图2所示的其它设备，所述设备可能正同支持专用网络或接入点的设备(一个或多个)进行数据通信。

在图2所示的例子中，这种商业商场可以运行如所示的一个或更多匹克网。这些商场可以具有由例如：数据库服务器42和电子邮件服务器44组成的各种服务和/或业务的有线内部网。图2中，不同的功能用方框代表，比如连接到网络的服务器。应当理解，这些方框代表通过单个服务器，或者也许是经某些其它数据通路进行数据通信的多个服务器的独特功能。例如，网络可包括连接到因特网以便方便地接入全球网的路由器或防火墙46。类似装置可接入公司的广域网或其它配置中。通过网络接入点或“AP”服务器48，为本地网络或内部网提供了蓝牙能力。AP服务器配备了至少一个具有通过在多个频率跳频，发送和接收消息分组能力的传输和接收设备。AP服务器48还包括允许AP服务器在与诸如无线电话、个人管理者或掌上电脑、寻呼机或其它如图2所示的设备的移动设备22进行通信时起主或从设备的控制器或处理器(未示出)。

在蓝牙标准中，当两个配备了蓝牙的设备进入对方范围内时，受到设备确定跳频序列结果的影响，所述序列将同步设备间的通信。由序列由被认为是主设备的其中一个设备所提供。其它设备遵守这个跳频序列，因此是从设备。如果额外的设备进入范围，它们就变成从设备，并遵守由匹克网的运行主设备所支配的跳频序列。在这个标准下，寻址限制允许每个主设备对七个有效从设备。额外的从设备可以关联到匹克网中，但典型地，当多达七个的其它从设备有效时，这些超过了给定的最大(比如，蓝牙中规定为七个)编号的设备被置于弱有效模式(比如，处于“暂停”)。

由主设备所使用的专用跳频序列可以不同的方式加以确定。根据与蓝牙标准兼容的优选方案，每个设备具有唯一的，例如长度为48比特的数字标识码，使设备相互区别。所有设备可用的标准算法允许将主设备标识码分解为已定义的跳频序列，例如使用日时间(time ofday)作为随机种子。

搜寻业务的蓝牙设备规律地扫描或采样ISM频段内的79个可能的跳频信道的至少一个子集，以找到现有匹克网并与之同步，或者也可能找到另一个正在搜寻的蓝牙设备，与其建立新的匹克网。在这种搜索过程中找到的数据分组包括主设备的标识码，或者可能是另一个搜寻主设备的设备的标识码。进行搜索的设备可以处理在数据分组中找到的标识码，以确定跳频序列。找到数据分组的频率被放置在跳频序列中。于是该设备可以处理连同匹克网主设备的跳频序列，或者搜寻的设备已找到是成为新建立的匹克网主设备的另一个设备。

一旦同步到主设备并知晓了主设备的标识码，具有蓝牙能力的设备从一个频率跳到下一个与主设备同步的频率，并且通常以常规方式实施数据交换操作。于是，就能够支持任何可能的数据处理功能。由于加入匹克网的设备包括由用户携带的移动设备，该系统特别适用于将移动设备连入与网络的通信中，将位置或企业专用数据提供给用户首先考虑的移动设备，并且适用于其它类似的功能。

然而，主设备可以支持有限数据数量的有效从设备(以及额外的分组)，但如果建立通信或类似行为需要与大量的设备进行有效通信，可以提供多个AP48。即使存在七个有效从设备的限制，设备能够配置成如图1所示的若干重叠的匹克网，有时被称为散布网。尽管每个匹克网具有有限数量的有效从设备和一个主设备，潜在地，可能将这些设备的任何设备配置成同时作为两个或更多匹克网中的成员，或配置成可以同时运行遵守两个不同的进行跳频序列，从而提供匹克网之间的通信桥。配备了并具有同时作为两个或多个主设备或接入点运行能力的设备可以具有两个或多个实质上独立运行的应答机单元。可选地，可以将一个应答机配置成在实质上相同的时间里通过多个未同步的跳频序列进行跳频。

蓝牙类型的匹克网有利地将诸如蜂窝电话、寻呼机、便携电脑、个人数字助理和类似设备的移动设备连接起来以进行相互之间的数据通信，或还与类似地配置了短程无线通信设备，诸如桌上电脑或框架计算机的固定设备，诸如打印机、扫描仪的外设等的设备进行数据通信。这些固定设备可以是通常如图2所示的局部或全球网络40的成员。

局域网是公知的有很多商业公司运行的数据处理系统，典型地，局域网包括以太网络，其中，诸如桌上个人计算机的处理器通过网卡硬线连接到该网络上。例如，一个示例性配置可能包括作为系统控制器运行的网络服务器，其维护作为虚拟映射驱动的磁盘目录，用于用户访问，并且与可在网络服务器，或一个或更多通过通信路径连接的其它服务器上运行的各种应用程序协调操作。这类网络可以包含企业专用数据库如商业运行的数据库。可以由产品供应商维护产品清单数据库，或用于机场的航班时刻表，或者用于工程公司的CAD或原理图索引，用于法律公司的案卷管理程序等等。典型地，网络上的其中一个服务器起防火墙作用，使用户能够访问因特网而同时又阻挡可能对用户目录进行的外来的访问消息。

要求偶然用户(比如进入上述建立类型之一的用户)具有经硬连线连接到企业计算机系统的硬件是不方便或不合适的，为移动用户提供这种设施使他们可以物理地连接到网络也同样不方便或不合适。然而，使用他们自己的手持设备实现无线接入网络，对于移动用户而言则是方便的。可在相对大的地理区域上经由无线蜂窝电话系统提供接入。然而有利地，使用短程无线通信，这些网络配置成象蜂窝电话网络，但是其蜂窝又被限制在与特定企业关联的区域内。短程业务也可由诸如超声或红外信号的其它调制技术所提供。有利地，小型或“个人网络”使用专用的数字波段(例如，在2.4GHz范围内)，其中，经上面介绍的扩频跳频应答机可用多个频率。

用于无线匹克网或个人网的蓝牙标准由公司协会(consortium ofcompanies)开发。标准化的无线通信芯片被装入电子设备，并且用作到由相应应答机所服务的、面积受限的业务区域的网络连接，典型地连接到固定网络。这种接入到网络的模式是通过一个或更多接入点或“AP”48进行的，并且避免了需要用于声音和数据访问的硬连线。

有关具体的通信参数，蓝牙标准是灵活的。例如用1mW，2.5mW，100mW的最大输出功率定义了三个功率等级。依赖传播的具体情况，这些功率等级可以为不同面积大小，比如小至房间或大至一或许多相邻建筑的区域范围提供覆盖。这些设备可以做成可控的，使之于不同的运行模式下在这些功率等级间进行切换。

图2示出个人网(PAN)系统拓扑结构的例子。接入设备(一或更多AP48)提供作为企业局域网40内的硬线连接功能的通信连接。除了接入点或AP48的短程无线应答机外，PAN系统具备所有局域网的能力，可以有网络服务器或控制器，用于运行诸如数据库42、电子邮件44、和因特网防火墙的应用程序的一个或更多服务器。

个人网的数据吞吐量部分是连接到网络的AP数量的函数。然而，如果AP的数量增加，每个匹克网的吞吐量会降低。一个问题是两个或更多匹克网之间的同信道和邻道干扰。图3以图表表示了一个例子，其中，若干AP在相同时间里是工作着的以维持匹克网，并且它们充分靠近地在相同的频率信道上通信，或至少使之相互之间受串扰或类似的影响。每个相应匹克网的分组由不同类型的阴影或剖面线所表示。图3的例子中，网络可以使用分组交换，其中，时隙由跳频间隔(在蓝牙中，通过在2.402和2.480GHz之间的连续1MHz信道按任意顺序，每秒跳1,600次)。图3示出了双重争用和三重争用52，其中，由于跳频序列52可以、而且确实不时地重叠，时间和频率内重叠的消息相互影响。

根据本发明，避免了分组争用的发生和对系统吞吐量的影响，或使之维持最小。如图4中所示，带宽基本上仅用于成功的消息。这是通过预测争用并在预测的争用时隙期间改变预期争用的匹克网的行为来实现的。

根据本发明，AP控制器48基于两个或更多的在地理上或足够近以至于可相互影响的范围内的匹克网19，20，21所采用的跳频方案来预测争用。当特定的设备开始通过AP进行通信时，可将通信设备的跳频序列报告给AP或控制器48。可选地，每个设备的模式可通过设备的运行而被AP控制器推知(即，跳频序列可被观察)。控制器将处于通信的设备的跳频序列进行比较，并对即将到来的争用时隙做标记。根据一种可能的技术，在争用时隙期间，可禁止除了一个设备之外的所有潜在争用的通信设备的通信。使用一个或更多如下所述的判据，AP控制器通过优先权分配技术来确定允许那些设备中的哪一个进行传输。可选地，除了一个设备外，所有潜在争用通信设备相对于给予了优先权的设备受到阻碍，同样如下所描述。根据另一个可选的或附加技术，在争用期间一个或更多(或也可能是所有的)争用匹克网采用更强的通信形式，例如使用更需求的纠错方案，大功率等级或类似的方法。

禁止所有的通信设备而只保全一个设备的传输，通过消除处理、确认信令和在分组争用情况下设备可能会请求的重发，有效地减少了网络上的吞吐负担。在两个分组争用期间，可能没有一个分组能得以无误地接收。没有返回预期的确认或将错误报告给传输设备，并且必须重发特定的分组。通过禁止所有的争用设备而只保留一个设备，消除了额外的处理，减少了网络上的负担，尽管这可能是通过阻碍、禁止或相对于其它传输延迟某些分组传输，或者通过在一个或更多预测的争用匹克网上施加更多需求的开销(例如，纠错)来实现的。

争用时隙52可从跳频图案中预测到，而跳频图案由AP设备的地址所确定，所述地址是48比特的唯一地址。与AP通信的从设备(即用户设备)使用与之进行通信的AP的跳频序列。网络上的AP和用户设备由ISM信道上的信令同步。

所有的争用时隙都被预测和注明。为了这个目的，将争用定义为广义范围，其包括对相同频率信道、邻近信道、镜像(image)等等的预测使用。AP或用户设备或控制器可以执行争用时隙确认，因为AP地址，也就是说跳频序列是已知的。

在基于使用相同信道或相邻信道等的两个AP跳频序列而预测到争用的情况下，仅允许分配了最高优先权的那个或(那些)设备进行传输而其它设备则被要求停止。多于一个的优先权设备也可以在相同的时间成功地运行，例如每个接收设备都捕捉发送者的传输。根据本发明的有利实施例，可以根据预测的争用来协调使用变化的功率等级和纠错等级。当没预测到争用时，就继续通信而不使用增加的校正。当预测到争用时，可增加纠错。可选地，或另外，可通知优先单元在预测的争用期间使用更高等级的传输功率，或在争用期间采用另外的类似方法。

一旦争用事件结束，允许非优先权设备继续传输，和/或将纠错等级、功率等级或类似方面还原成较少需求的默认等级。

优选地，在设备和/或许可变更优先权分配的那些AP之间交换信息。例如，那些设备可以报告它们当前的电池充电状态或电池寿命、接收信号强度信息(RSSI)，消息延迟或积压数据和吞吐信息。除了相应AP相互之间的跳频图案的情报以外，还提供所述这些信息，从而使必要的信息可用于确定争用时隙和确定优先权。

根据本发明，将AP进行了优先权化。优先权最高的AP可被允许传输其分组，而指示其它设备挂起它们的传输。优选地，分配给AP的优先权以某个规律周期被重新分配。这些优先权可以循环通过序列，以便使每个设备规律地改变经过优先权较高和较低的序列。例如，第一个循环A的顺序可为1，2，3，...N，而下一个循环B顺序可为2，3，4，...N，1，依此类推，这样每个单元都在较高优先权上获得至少有规律的轮换，消除任何需要发送潜在消息的机会。

可选地，可基于某些因素来分配优先权，该因素可以是随作为特定设备可成功地传输和接收的能力或需要的函数而变化。例如，可监视接收信号的强度或RSSI，将所找到的引起相对更大干扰的那个AP分配相对较低的优先权。另外，可以为通过匹克网通信存在问题的AP分配至少一次较其它AP更高的优先权，以使得匹克网的数据通信能力与实际的访问相同。

同样可以为具有最低吞吐量的AP分配最高优先权，作为用于使所有共存一地的所有AP之间的吞吐量相均衡的方法。可基于其它诸如电池寿命的因素分配优先权，以使得处于衰减或接近极限的电池可具有较高的优先权以便能够在停止运行之间完成功能。还可基于与访问均衡以外的其它因素相关的因素来分配优先权。例如，可将较高的优先权按惯例分配给与相对更为昂贵的预约(expensivesubscriptions)、或紧急消息、或在消息中编码的优先权(例如，911消息)有关联的设备等等。

然而优选地，优先权分配是为了获得对通信设施的某些优化的访问。因此优先权可以与设备进行的重试次数成比例，所述次数可以报告给匹克网上的其它单元。为任何有故障的AP或已经不幸地处于访问跳频序列的下一个信道的AP被分配给较高的优先权。

优选地，优先权的分配是时时(例如，有规律地)变化的，并且有利地，为每个后继的争用时隙进行再确定。在争用时隙期间，可以改变用来协调优先权的环境或标准。例如，当现有匹克网到达每个主设备有七个从设备的极限时，可加入(arrive)或启动新的主设备或AP。信号电平可以有波动。吞吐量负载可能随不同设备启动或完成操作(比如下载)而变化。优选地，为优选权分配充足的频率以响应这类变化的正常发生。

无论何时，当需要无误地传输和接收消息时，如果传输机和接收机难于或不可能捕捉专用的频率信道，则可发生争用。可能会由于关联的传输机和接收机捕获了通信信道而接收来自两个同时传输的设备之一的设备所发送的分组。例如，处于争用的传输机中的一个可能压倒另一个。根据图6中所示的本发明实施例，可能会通过改变由相应接收机所使用的纠错来调整信号的相应优先权。定义了用于蓝牙基带控制器的三种纠错方案，即1/3速率前向纠错码(FEC)，2/3速率前向纠错码和用于数据的自动重复请求(ARQ)方案。FEC方案在消息分组数据有效载荷中建立冗余，以便减少传输错误发生、请求重发的数量。图6示出当采用纠错时关联系统的增益。带有零个纠错(见61)的最大似然序列估算(MLSE)比较强的纠错增加系统开销更少。由每码元重复三比特技术的前向纠错(大多数的决定和修改模板可在62，63见到)可将纠错增益改善5.3dB(见60)。

根据本发明，一种可以使用来控制各个匹克网的优先权的措施是将最高优先权匹克网切换到更强的纠错模式中。与在不考虑错误的环境中没有采用纠错的操作相比，采用的任何前向纠错导致增加系统开销，并且将少吞吐量。蓝牙纠错是灵活的或可变的。通常，用1/3速率的FEC来保护分组头部，尤其因为它包含有价值的、并且应当避免发生比特错误的链路信息。例如，可以通过将2/3速率的FEC应用到所有的消息或者可能应用到部分消息(例如，头部)来提供增加的错误保护。

可以将上述的纠错方案优选地仅应用到分配了最高优先权的匹克网，从而提高了在匹克网上传输的分组不发生争用的可能性。对于优先权低的匹克网，避免争用的可能性相应地较低，优先权较低的匹克网不使用纠错，或者可能不使用与更高优先权的匹克网相同的纠错方案。如上所述，对于预期到争用的持续时间，可以交替地将纠错方案应用到两个或多个，或可能应用到所有的匹克网。

根据本发明，不是或除了在预期到争用时允许优先权高的匹克网进行传输且禁止优先权低的匹克网的区别之外，还使用在存在纠错的匹克网络中的区别。因此，可能这样分布优先权，使得在争用时隙期间，两个或多个匹克网可以进行传输，并且相互支持纠错或其它方面。另外，在争用时隙期间，仅仅允许一个进行传输。优选地，在预期没有争用的那些时隙期间，允许匹克网自由地运行，而没有增加的纠错系统开销或者其它控制。

在图5中，结合余下的附图来说明根据本发明的系列步骤。最初，各个设备22(参见图1)可以是多个对等设备。这些设备中的一些可以与在固定位置(图2)的网络40相关。其它设备是可以移动的，使得此类设备进入其它设备的通信范围，并且建立无线通信。移动设备建立与其它移动设备或固定设备的通信，其被根据诸如蓝牙、家庭RF或其它协议来进行配置以进行跳频通信。

特别地，如图5所示，给定的设备首先通过发起与其它设备通信或者加入已经建立的匹克网来建立匹克网。在步骤62，主移动设备在循环中搜索有效信道。根据蓝牙协议，移动设备可以检查用于活动的多个可用信道(例如，79个中的32个)，然后进行重复或者检查其它信道。当发现活动时，在图5中的步骤64和65，设备识别是否已经加入了已建立的匹克网或者建立了新的匹克网。移动设备可能需要与其它的设备协商以建立匹克网，即确定哪一设备作为主设备，哪一个设备作为从设备(步骤65)。这可以认为是一个顺序问题，即哪一个单元首先在它们之间进行传输。为了加入或者建立匹克网，在步骤66，移动设备或设备同步到主设备，因此形成包括至少两个设备的第一无线网络。具体地说，设备使用主设备单元ID(IDM)作为到算法的输入来从算法中确定调频序列。算法的输出实质上是唯一地对应主设备单元ID码的一调频序列。所述设备被同步到各个匹克网的主设备定义的时隙，并且可操作地单步调试相同的预定调频序列，从而以点对点或多点方式、在匹克网的成员设备之间维持正在进行的分组交换通信。

根据本发明，防止了或者使消息争用最小化。发生这样的争用是因为执行不同调频序列的两个匹克网20在给定的时隙期间偶尔以相同的频率到达，使得两个设备以相同时间和频率进行传输，并且发生干扰和争用。因此，当在给定匹克网上的所有设备被相互同步时，本发明应用到两个或多个匹克网由于重叠的范围或其它方面而充分连接的情形中，因此当以它们的调频序列穿过相同的频率时发生干扰。争用可由使用相同信道的接近的匹克网直接引发，或者由相邻信道的道间串扰等可间接地引发。

根据本发明以及图5所示，每一个都具有多个通信设备的两个匹克网都知道对方的调频序列。在优选的配置中，匹克网由个人网络组成，例如在图2中，其具有作为网络接入点(AP)48的无线通信单元。给定的设备或者网络可以具有一个AP48或者多个，它们能够加入或者维持不同的匹克网，具有不同的调频序列。然而，每一个匹克网(例如，AP)的主设备的唯一ID码是已知的。可以通过网络由通信共享都作为主设备的、在个人区域或者类似网络上的两个AP的ID码。如果给定的设备作为匹克网上的从设备或主设备，匹克网上的主设备的ID码对每一个设备来说是已知的，或者由每一个设备确定，因为设备需要遵循相同的调频序列。因此，对于每一个此类设备，可能导出两个(或多个)无线网络的不同的预定调频序列，以通过预定时间间隔来比较它们，并且确定序列将发生一致的特定时隙。

主设备的调频序列被确定(步骤66)，并且至少为第一和第二无线网络在预测间隔上(例如，下一个时隙，或N时隙，或者直到下一次争用时隙等)进行比较。所述争用被映射。预测所述跳频序列一致且消息可争用的一个或多个时隙(步骤67)。可以由主设备或从设备，由AP设备或网络控制器等预测争用。这些设备中的每一个用所有相关的主设备ID码充分通信，以使用合适的应用处理来预测争用。

图5中，在步骤67，争用被在预测间隔上映射并且被比较，以识别出争用时隙。然后，设备解决争用时隙以防止争用。这涉及到确定哪一个预期的争用匹克网被赋予较高优先权，哪一个被赋予较低优先权。将优先权分配给至少第一和第二无线匹克网，且一个或者两者的通信过程被调整以反映优先权。由于上述原因，特别是(但不是必须的)因为总体上均衡访问网络的通信能力，而分配优先权。因此，例如，两个AP或者其他设备可以交换关于消息队列长度或者最近的统计特征访问等的信息。对设备进行编程以为分配的优先权采用相同方法。较高优先权的设备进行处理或者它的通信能力被增强。较低优先权的设备被约束或者故意限定或阻止它的通信能力来赋给较高优先权的设备一优势。

在图5示出的例子中，调整优先权，使得第一和第二网络中之一利用纠错中的差别，提高了在跳频序列一致68的所述时隙期间的传输。在图5中的步骤69，提高较高优先权设备的纠错过程(和/或减少较低优先权设备的纠错过程)。例如，较高优先权的设备可以发起较高等级的前馈(feed forward)纠错，和/或较低优先权的设备可以减少或消除它的纠错。争用不会仅仅发生在或者影响较低优先权的设备。较高优先权的设备在争用时隙期间成功地完成消息传输。较低优先权的设备在争用时隙期间完全放弃以避免争用。另外，可以允许较低优先权的设备完成传输，而不顾降低的纠错或者其它施加的障碍(例如，降低的功率电平)。简言之，对操作进行调整，使得当测到争用时隙时，高优先权的设备可能成功地传输。不可能由于争用而没有设备可能成功地传输。在争用期间，两个匹克网可能成功地传输/接收，但是优先权划分只不过确保了较高优先权的设备能够成功地操作。

可以由发起消息的设备、无线装配的接入点(AP)、由管理或者同步多个网络中的一个的至少一个网络控制器比较跳频序列和分配优先权。所有这些设备可访问需要预期跳频一致性和消息争用的信息(即主设备ID码)。因此，这些部件中的任意或所有部件可以进行操作以在争用时隙期间放弃或增强通信能力。

根据本发明，优先权分配随时间而变化，并且可以为预测到的每一个新的争用时隙重新评估(步骤70)。至少为下一个争用时隙，到尽可能在早于上一个时隙的时间中进行优先权分配。建立匹克网的一些或所有设备是移动设备，当它们偶然移动进入或离开无线网络的范围时，加入和离开特定的无线网络。类似地，由设备操作的应用程序在发生短脉冲、通常由于用户输入选择时需要传输数据。结果，消息吞吐量和潜在的消息等待时间负载随每一个设备而变化。可以根据需要，重新评估这些方面和其它类似的方面以进行新的优先权分配。

因此，本发明的一个方面是在网络上根据需要提供信息，以确定何时发生争用，并且根据需要提供评估优先权的信息。任意的或所有的设备都可以预测争用。可以对设备进行编程以自动地确定网络上的设备的优先权，并且进行相应操作。作为选择，一个设备确定优先权，并且将优先权表或导出这种表的信息广播到参与网络或专用网络的所有设备。争用时隙表和优先权表可以在所有参与网络的实体中交换，以达到减少或消除消息争用影响的分布或者中央控制。

在可能的变化中，中央控制器可确定标准，分布的设备使用该标准来确定如何分配AP的优先权。AP被通知或者从设备ID码中确定哪一个时隙发生了争用。AP被通知或确定何时允许特定的AP进行传输或者被希望放弃。

即使没有传播确定跳频序列的主设备的ID码的信息，可以通过设备监视或侦听ISM波段中的信道上的活动来影响分布的控制。设备可以从检测到的活动中导出争用模式，且独立地确定是否在发生争用的特定时隙中发起传输。这种确定由优先权机制来管理，但是这种机制也可以是分布式的。例如，在不知道其它设备的情况时，每一个设备可以被编程以确定这是一个较低优先权的设备，直到导致该设备成为较高优先权的触发出现，诸如具有多于在队列中潜在分组的预定数目，或者在给定的前一个争用时隙的百分比期间放弃。

本发明尤其有用于一些情形，其中，在封闭的地理区域中采用多跳频匹克网，诸如蓝牙配置，其中，可以有很多的用户，但是每一个匹克网被限制为一个主设备和7个或更少的从设备。即使同时有多个活动的匹克网，也容易地知道跳频序列，因此，可以预期争用，并且优选地通过根据某些度量形式来在用户中均云地分布访问通信设备的优先权方案来调度争用。

尽管在预测到的争用期间较低优先权的设备或匹克网进行禁止是一种调整匹克网的运行以减少或消除争用问题的方法，可以将其它的纠错方法应用到在知道发生争用的较高优先权的设备或匹克网的分组中，得到相当多的效果。是否用来管理访问或捕获的可能性的优先权的差别影响改善整个消息吞吐量能力。在知道不受到争用的时隙期间，减少纠错和类似的负担。如图6所示在争用时隙期间应用的纠错，对于高优先权的设备通信可以获得5.3dB的编码增益。

对上述的技术进行多种附加的变化、改善和特定应用都是可能的，并且对于本领域的技术人员来说是显而易见的。在不背离权利要求书所限定的本发明的原理和范围的条件下，本领域的普通技术人员可以对上面进行介绍和说明以解释本发明的部件进行各种细节上的、材料和排列上的改变。

Claims (19)

1.一种数据通信系统，其包括：

多个无线设备，在定义网络的组中相互通信，所述网络的至少一些成员设备在时隙期间、以跳频序列确定的射频来在各自所述的网络上进行传输；

其中，具有不同跳频序列的所述组的至少两个充分相关，使得由于导致在至少两个所述组的消息之间的同信道和相关信道干扰中的至少一个，有所述成员设备中的至少两个传输的消息可发生争用；

其中，至少一个设备比较至少两个所述组的不同射频跳频序列，并且识别在哪一个时隙上所述序列充分一致以产生所述干扰；和

其中，至少一个所述网络以减少在序列争用的时隙期间的争用的发生和影响的方式，在所述序列充分一致以产生所述干扰的时隙期间改变它的行为。

2.如权利要求1所述的数据通信系统，其中，具有不同跳频序列的所述组在至少一个物理邻近中充分接近并且信号足够强以产生所述争用。

3.如权利要求1所述的数据通信系统，其中，每个网络包括一主设备和至少一个从设备，其中所述主设备确定用于网络的射频跳频，该跳频由所述主设备和至少一个从设备遵守。

4.如权利要求2所述的数据通信系统，其中，所述设备具有唯一的地址，从所述网络的主设备的唯一地址中导出每一个所述网络的射频跳频序列。

5.如权利要求1所述数据通信系统，其中，至少一个网络改变它的行为，在序列争用的时隙期间放弃传输。

6.如权利要求1所述的数据通信系统，其中，改变它的行为的至少一个网络在序列争用的时隙期间，改变传输功率和纠错水平中的至少一个。

7.如权利要求1所述的数据通信系统，其中，反复地基于网络运行规则的比较、根据优先权来选择改变它的行为的所述至少一个网络。

8.如权利要求7所述的数据通信系统，其中，对于在序列发生争用的每一个时隙，重新协定优先权。

9.如权利要求7所述的数据通信系统，其中，对于下面至少之一，根据比较所述设备和网络来协定优先权：在设备之间、在至少一个方向上传输的功率电平，所述传输的干扰水平，传输的错误水平，各个网络的数据吞吐量，电池条件，消息等待时间，过去希望传输的数目，捕获效率，消息紧急程度，预约和设备类型的项目。

10.如权利要求9所述的数据通信系统，其中，以使在所有网络上的设备的数据吞吐量最大的方式来协定优先权。

11.如权利要求1所述的数据通信系统，其中，根据IEEE标准802.11、蓝牙散布网、家庭RF网络和Metricom Ricochet网络中的至少之一来配置网络。

12.一种使用多个对等设备来进行数据通信的方法，其包括步骤：

在两个或多个无线设备之间建立无线跳频通信，使得作为第一无线网络的成员的多个设备被同步到时隙，并且可操作地单步调试预定的跳频序列；

在两个或多个无线设备之间建立无线跳频通信，使得不同的多个设备类似地作为可操作地单步调试不同预定的跳频序列的第二网络的成员，其中第一和第二无线网络的跳频序列不同，但是可以在特定时隙上一致；

在预测间隔上比较第一和第二无线网络的射频跳频序列，并且识别所述序列一致的时隙；

改变第一和第二无线网络中的至少一个，使得第一和第二无线网络中之一具有提高的能力在跳频序列一致的所述时隙期间进行接收。

13.如权利要求12所述的方法，其中，通过至少一个主设备同步于一个网络，比较所述跳频序列，且分配优先权。

14.如权利要求12所述的方法，其中，至少一些设备是可操作地时常加入或离开所述无线网络的移动设备。

15.如权利要求13所述的方法，其中，至少一个主设备能够导致第一和第二网络中的相关的至少一个在跳频序列一致的所述时隙期间放弃通信。

16.如权利要求13所述的方法，其中，至少一个控制器能够导致第一和第二网络中的相关的至少一个网络，通过至少一个放弃和在跳频序列一致的时隙期间改变传输功率和纠错水平中至少之一来改变它的行为。

17.如权利要求12所述的方法，其中，根据基于第一和第二网络的当前条件周期地分配和重新分配的优先权来改变所述行为。

18.如权利要求17所述的方法，其中，对于每一个跳频序列一致的情况，分配优先权。

19.如权利要求18所述的方法，其中，对于下面至少之一，基于比较设备和网络来协定优先权：在设备之间、在至少一个方向上传输的功率电平，所述传输的干扰水平，传输的错误水平，各个网络的数据吞吐量，电池条件，消息等待时间，过去希望传输的数目，捕获效率，消息紧急程度，预约和设备类型的项目。

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