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公开了一种无线网络的广播方法和通信系统。在由多个连接装置组成的无线网络中，其中选择一个装置作为协调器，而将余下的装置同步到该协调器广播的同步信号，所述广播方法包括步骤：检查无线网络的当前信道和PAN ID中的一个是否需要改变；以及当在检查步骤中确定了要改变信道和PAN ID中的一个时，在同步信号中插入用于改变信道和PAN ID中的一个的改变信息，并广播该同步信号。

1、  一种无线网络的广播方法，该无线网络包括多个连接的装置，其中选择多个连接装置中的一个作为协调器，而将多个连接装置中余下的同步到协调器广播的同步信号，该广播方法包括：
检查无线网络的当前信道和个人区域网络(PAN)ID中的一个是否需要改变；以及
当在检查中确定了需要改变信道和PAN ID中的一个时，在同步信号中插入用于改变信道和PAN ID中的一个的改变信息，并广播该同步信号。

2、  如权利要求1所述的广播方法，还包括：通过多个连接装置，基于插入到同步信号中的改变信息，改变信道和PAN ID中的一个。

3、  如权利要求2所述的广播方法，其中无线网络是IEEE 802.15.4标准下的低速无线个人区域网络。

4、  如权利要求1所述的广播方法，其中同步信号是信标帧。

5、  如权利要求4所述的广播方法，其中改变信息包括：插入到信标帧的有效负载字段的协调器重新调整命令，以及插入到信标帧的帧控制字段的保留位中的预定识别位。

6、  如权利要求1所述的广播方法，其中基于从多个连接装置中的一个发送的PAN ID冲突命令来确定是否改变PAN ID。

7、  一种通信系统，包括：
连接到无线网络的一个或更多装置；以及
协调器，用于通过广播同步信号来同步一个或更多装置，其中协调器检查无线网络的当前信道和个人区域网络(PAN)ID中的一个是否需要改变，并且如果需要，则在同步信号中插入用于改变信道和PAN ID中的一个的改变信息，并广播该同步信号。

8、  如权利要求7所述的通信系统，其中协调器包括：
发送和接收单元，可操作以提供用于与一个或更多装置通信的通信接口；
信道状态通知单元，可操作以检查看是否需要改变信道，并输出相应的信号；
信道选择管理单元，可操作以根据从信道状态通知单元输出的信号来输出信道的改变信息；
PAN ID改变单元，可操作以检查是否需要改变PAN ID，并且如果需要，则输出PAN ID的改变信息；以及
信标帧生成单元，可操作以将来自信道选择管理单元以及PAN ID改变通知单元的改变信号插入到同步信号中，并对一个或更多装置广播该同步信号。

9、  如权利要求7所述的通信系统，其中一个或更多装置各自包括：
发送和接收单元，可操作以提供与协调器的通信接口；
信标帧解释单元，可操作以从同步信号中提取改变信息；
信道改变单元，可操作以根据提取的改变信息来改变信道；以及
PAN ID改变单元，可操作以根据提取的改变信息来改变PAN ID。

10、  如权利要求7所述的通信系统，其中无线网络是IEEE 802.15.4标准下的低速无线个人区域网络(WPAN)。

11、  如权利要求7所述的通信系统，其中同步信号是信标帧；

12、  如权利要求11所述的通信系统，其中改变信息包括：插入到信标帧的有效负载字段中的协调器重新调整命令，以及插入到信标帧的帧控制字段的保留位中的预定识别位。

13、  如权利要求7所述的通信系统，其中根据从连接到无线网络的一个或更多装置发送的PAN ID冲突命令来改变PAN ID。

无线个人区域网络中的广播方法及其通信系统
技术领域
本发明一般涉及广播方法及其通信系统，并且，更具体地说，涉及无线个人区域网络中的广播方法及其通信系统，其中，所述无线个人区域网络能够稳定地接收连接到该无线个人区域网络的IEEE 802.15.4装置的广播内容。
背景技术
个人区域网络，简称为PAN，基于每位个人用户具有其自己的网络的概念，与LAN和WAN的概念相反。PAN构成这样的网络，其具有为了用户的方便而被个人用户所拥有的装置，并且，已经建议了以无线方式来实现PAN的无线个人区域网络(WPAN)。
在以无线方式来建立PAN的努力中，IEEE 802.15工作组已将WPAN设置为短距离无线网络的标准，并具有四个任务组(TG)。IEEE 802.15.1被公知为“蓝牙”，而IEEE 802.15.3和IEEE 802.15.3a执行高速WPAN的标准化，而IEEE 802.15.4，或称为ZigBee，执行250Kbps的速度以下的低速WPAN。
图1显示了一般WPAN的结构。参照图1，多个装置10、12、14、16和18构成网络，并且将装置中的一个10选择为协调器。协调器10对剩下的装置12、14、16和18广播同步信号、信标帧，以对它们进行同步。WPAN中，相邻网络的通信范围有时彼此重叠，而导致干扰。
图2显示了两个彼此部分重叠的相邻的WPAN通信范围。参照图2，由协调器A 20同步的第一WPAN 40、以及由协调器B 30同步的第二WPAN 50具有部分重叠的通信区域。如果这两个WPAN 40和50的频率重叠，或者如果WPAN 40和50使用相同的PAN ID，则重叠区域内的装置28和36不执行流畅的通信，并由此，协调器必须改变当前使用的信道或PAN ID。
根据IEEE 802.15.4，如果同样的PAN ID用于两个不同的WPAN，则识别此事实的装置将图3中详细显示的PAN ID冲突通知命令通知给网络的协调器。响应于PAN ID冲突通知命令，协调器对这些装置广播协调器重新调整命令，指示它们改变其PAN ID。以相似的方式改变信道。也就是说，协调器对这些装置广播协调器重新调整命令，指示将当前使用的信道改变为另一个。
问题在于，不是所有网络内的装置都处于RX_ON状态来接收从协调器广播的协调器重新调整命令。换句话说，一些装置可能不能够接收广播的协调器重新调整命令，并且，由于这些装置不知道改变的信道或PAN ID，所以变为孤立的状态，其中，该装置不能与其它装置通信。为了解除孤立状态，该装置要经历同步和孤立扫描处理。下面的等式表示同步和孤立扫描的开销时间。
[等式1]
同步的开销时间
＝符号持续时间*基本超帧持续时间*(2^B0+1)*最大丢失信标
＝16μs*(960*(2^B0+1))*4
其中，0≤B0≤14。
孤立扫描的开销时间表示如下：
[等式2]
孤立扫描的开销时间
＝响应等待时间*扫描信道数目
＝30720个符号*16μs/符号*扫描信道数目
其中，1≤扫描信道数目≤16。
通过等式1和2，可以估算出：取决于信标帧的长度，同步大约需要0.12秒到1006秒的开销时间，并且，取决于扫描信道的数目，孤立扫描大约需要492毫秒到7872毫秒的开销时间。
隔离装置用于同步和孤立扫描的开销时间引起通信系统的总体通信效率的恶化。因此，有必要保证，在WPAN的每个连接装置的广播信息的接收避免这样的通信效率的恶化。
发明内容
本发明要解决与传统方案相关的上面的缺点和其它问题。本发明的一个方面在于提供WPAN中的广播方法及其通信系统，其中所述广播方法通过确保在WPAN的每个装置接收到广播信息，来保证较高的通信效率。
通过提供一种由多个连接装置组成的无线网络的广播方法，可实质上达到本发明的以上方面和/或其它特征，其中，所述多个连接的装置中，一个装置被选为协调器，而将其余的装置同步到该协调器广播的同步信号，其中包括以下步骤：查看无线网络的当前信道和PAN ID中的一个是否需要改变；以及当在检查步骤中确定了需要改变信道和PAN ID中的一个时，在同步信号中插入用于改变信道和PAN ID中的一个的改变信息，并广播该同步信号。另外，还提供了一个步骤，其中基于插入到同步信号地改变信息，装置改变信道和PAN ID中的一个。
所述无线网络为IEEE 802.15.4标准下的低速无线个人区域网络。同步信号为信标帧。改变信息包括：插入到信标帧的有效负载字段中的协调器重新调整命令，以及插入到信标帧的帧控制字段的保留位中的预定识别位。基于从多个连接装置中的一个发送的PAN ID冲突命令，来确定是否改变PAN ID。
与本发明的一个方面一致的通信系统包括：至少一个连接到无线网络的装置；以及协调器，同于通过广播同步信号来同步各个装置。协调器检查看无线网络的当前信道和PAN ID中的一个是否需要改变，并且，如果这样的话，则在同步信号中插入用于改变信道和PAN ID中的一个的改变信息，并广播该同步信号。
协调器包括：发送和接收单元，用于提供用于与连接装置通信的通信接口；信道状态通知单元，用于查看是否需要改变信道，并输出对应信号；信道选择管理单元，用于根据从信道状态通知单元输出的信号，输出信道的改变信息；PAN ID改变单元，用于查看PAN ID是否需要改变，并且，如果这样的话，则输出PAN ID的改变信息；以及信标帧生成单元，用于将来自信道选择管理单元以及PAN ID改变通知单元的改变信号插入到同步信号中，并对各连接装置广播该同步信号。
连接装置各自包括：发送和接收单元，用于提供与协调器的通信接口；信标帧解释单元，用于从同步信号中提取改变信息；信道改变单元，用于根据提取的改变信息来改变信道；以及PAN ID改变单元，用于根据提取的改变信息来改变PAN ID。
所述无线网络为IEEE 802.15.4标准下的低速无线个人区域网络(WPAN)。同步信号为信标帧。改变信息包括：插入到信标帧的有效负载字段中的协调器重新调整命令，以及插入到信标帧的帧控制字段的保留位中的预定识别位。基于从多个连接装置中的一个发送的PAN ID冲突命令，来确定是否改变PANID。
附图说明
通过参照附图来描述本发明的某些实施例，本发明的以上方面和特征将更为清晰，附图中：
图1为显示了一般无线个人区域网络(WPAN)的视图；
图2为显示了两个部分重叠的相邻WPAN的通信范围的视图；
图3为显示了协调器重新调整命令的结构的视图；
图4和图5为使用与本发明的实施例一致的广播方法的通信系统的示意方框图；
图6为概述了与本发明的实施例一致的广播方法的流程图；
图7为显示了与本发明的实施例一致的广播方法所使用的信标帧的结构的视图；以及
图8为概述了与本发明的实施例一致的广播方法的视图。
具体实施方式
通过参照附图，将更详细地描述本发明的某些示范实施例。
在下面的描述中，同样的附图信标用于同样的元素，即使在不同的附图中也是如此。提供描述中定义的内容，如详细构造和元素，只不过用于协助对本发明的综合理解。因此，显然，本发明可不局限于这些定义的内容而实现。而且，不详细描述众所周知的功能或构造，这是由于它们会使本发明混淆在不必要的细节中。
在下面的本发明的示范实施例中，广播方法将被应用于IEEE 802.15.4WPAN中。然而，应当理解，其仅用于示范目的，并且可将本发明应用于各种无线网络环境，只要其满足与本发明相一致的条件。
图4和图5为使用与本发明的实施例一致的广播方法的通信系统的示意方框图。更具体地说，图4为作为协调器工作的无线通信装置的示意方框图，并且，图5为作为装置工作的无线通信装置的示意方框图。
参照图4，协调器100包括发送和接收单元110、信道状态通知单元120、信道选择管理单元130、PAN ID改变通知单元140以及信标帧生成单元150。
发送和接收单元110提供用于与其它通信装置通信的通信接口。信道状态通知单元120检查使用中的信道的状态，并且如果产生需要的话，则通知信道选择管理单元130改变信道。信道选择管理单元130响应来自于信道状态通知单源120的通知，而选择新的通信信道，并将相关信息发送到信标帧生成单元150。
当从WPAN的某个装置接收了PAN ID冲突通知命令时，PAN ID改变通知单元140解释该命令，改变PAN ID，并将相关信息发送到信标帧生成单元150。
通过参照来自于信道选择管理单元130或PAN ID改变通知单元140的信息，信标帧生成单元150生成其中包含通信信道或PAN ID改变信息的信标帧，并将生成的信标帧广播给WPAN的连接装置。
参照图5，WPAN的连接无线通信装置200各自包括发送和接收单元210、信标帧解释单元220、信道改变单元230以及PAN ID改变单元240。
发送和接收单元210提供用于与其它通信装置通信的通信接口。信标帧解释单元220解释由协调器广播的信标帧，如果有关通信信道或PAN ID的改变的信息包含在信标帧中，则信标帧解释单元220提取有关该改变的信息，并将提取的信息发送到信道改变单元230或PAN ID改变单元240。信道改变单元230根据从信标帧解释单元220发送的改变信息选择新的通信信道。同样，基于从信标帧解释单元220发送的信息，在PAN ID改变单元240改变PAN ID。
图6为显示了与本发明的实施例一致的WPAN的广播方法的流程图。
参照图4到6，无线通信装置100作为协调器工作，查看是否由于诸如与相邻网络的干扰造成信道状态恶化而需要新信道(S300)。如果不需要改变当前信道，协调器100查看是否从这些装置发送了PAN ID冲突通知命令，请求改变当前PAN ID(S310)。如果不需要改变PAN ID，则执行通信处理(S330)。
如果在S300或S310的检查指明了对信道或PAN ID改变的需要，将有关信道或PAN ID改变的信息插入到信标帧中，并广播该信标帧(S320)。接下来，执行正常通信处理(S330)。通过利用这样的事实，其中在信标帧广播的过程中，连接的装置处于对于协调器的信息可接收状态，这样，将有关改变的信息插入到广播帧中，结果，可以防止装置由于不能接收改变信息而造成的隔离。
图7显示了与本发明的一个实施例一致的WPAN广播方法所使用的信标帧的结构。
参照图7，信标帧包括：帧控制字段、序列号字段、地址字段、超帧指定字段、保证时隙(GTS)字段、未决地址(pending address)字段、信标有效负载字段、以及帧检查序列(FCS)字段。如图7所示，协调器100广播的信标帧通常满足IEEE 802.15.4标准下的条件，除了将协调器重新调整命令插入到信标帧的有效负载中、并由此在帧控制字段的12-13保留位中要求识别位的情况。
因此，如果12-13保留位表示值“00”，它表示信标帧的有效负载字段中没有协调器重新调整命令，而如果该值为“01”，它表示用于信道的改变的协调器重新调整命令插入到信标帧的有效负载中。如果保留位表示值“11”，则存在被插入于信标帧的有效负载中的、用于PAN ID改变的协调器重新调整命令。因此，如果装置接收信标帧并找到识别位和协调器重新调整命令，则这些装置可改变信道或PAN ID。同时，在使用27个信道的IEEE 802.15.4标准下，使用5位来表示信道，而使用16位来表示PAN ID。
图8为显示了与本发明的实施例一致的无线网络的广播方法的视图；
参照图8，当装置200处于可接收数据的RX_ON状态时，协调器100广播信标帧。点状椭圆中的区域表示可接收数据的区域。因此，通过将信道或PAN ID的改变信息插入到信标帧中，并当网络的装置处于可接收数据的状态时发送该信标帧，其确保了网络中的所有装置可接收改变信息。
如上面在本发明的一些示范实施例中描述的，将信道或PAN ID的改变信息插入到信标帧，并将该信标帧广播到网络中的各个装置。由此，网络内的所有装置可接收改变信息，并因而防止了被隔离。由于不存在执行再同步或孤立扫描所需要开销时间，所以提高了总体通信效率。
前面的实施例和优点仅为示范，并不看作限制本发明。本教导可容易地应用到其它类型的设备。而且，本发明的实施例的描述用作演示目的，并不限制权利要求的范围，并且，对于本领域的技术人员来说，很多替换、修改、以及改变将是明显的。
本发明要求2003年10月28日提交至韩国知识产权局的韩国专利申请第2003-75363号的权利，其公开内容通过引用合并于此。