無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和公共跳頻多信道介質(zhì)訪問控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和一種公共跳頻多信道介質(zhì)訪問控制方法。所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用于根據(jù)公共跳頻序列在多個公共信道上與無線網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點進(jìn)行通信，并包括：當(dāng)前信道檢測部件，用于檢測所述設(shè)備的當(dāng)前信道是否空閑；剩余時間判定部件，用于在當(dāng)前信道空閑的情況下，判定當(dāng)前時間點到公共跳頻序列中的下一次信道切換時間點的剩余時間是否長于請求發(fā)送消息從所述設(shè)備傳送到目的節(jié)點所需的最大傳送時間；通信部件，用于根據(jù)判定結(jié)果來發(fā)送所述請求發(fā)送消息。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和方法能夠提高RTS/CTS握手的成功率，減輕由于目的節(jié)點停留在與源節(jié)點不同的信道上而導(dǎo)致數(shù)據(jù)被丟棄的情況。
【專利說明】無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和公共跳頻多信道介質(zhì)訪問控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及無線通信領(lǐng)域，更具體而言，涉及一種無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和一種公共跳頻多信道介質(zhì)訪問控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在多個信道上的并行通信是用于減小干擾并提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量的一種有效方法。作為一種多信道介質(zhì)訪問控制(MAC, Media Access Control)模式，公共跳頻(commonhopping)技術(shù)已經(jīng)廣泛用于減小干擾和支持多系統(tǒng)共存，如在IEEE 802.11中規(guī)定的跳頻擴頻(FHSS,Frequency Hopping Spread Spectrum)技術(shù)。在常見的公共跳頻系統(tǒng)中，所有節(jié)點根據(jù)相同的公共跳頻序列在多個信道上跳躍。每個節(jié)點停留在當(dāng)前時隙所對應(yīng)的信道上，直到下一時隙開始，除非該節(jié)點在參與通信。
[0003]在IEEE 802.11中，使用RTS-CTS握手作為一種虛擬載波偵聽機制。請求發(fā)送(RTS, request-to-send)消息和確認(rèn)發(fā)送(CTS, clear-to-send)消息用于為節(jié)點在兩跳范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸保留信道。除了源節(jié)點和目的節(jié)點之外的其他節(jié)點收聽到RTS消息和CTS消息后，在RTS消息和CTS消息包中包括的網(wǎng)絡(luò)分配矢量(NAV，Network AllocationVector)的時段內(nèi)不傳送消息，以避免數(shù)據(jù)沖突。這樣，通過RTS和CTS消息的成功交換來保證無沖突的數(shù)據(jù)傳輸。
[0004]圖1示出IEEE 802.11的上述數(shù)據(jù)傳輸過程的示意圖。在圖1的上部示出無線網(wǎng)絡(luò)中的四個節(jié)點A、B、C、D的位置關(guān)系。虛線的圓示出兩跳的范圍。在圖1的下部示出當(dāng)節(jié)點A與B通信時的示意性時序圖。在圖1中，節(jié)點A以廣播的形式向節(jié)點B發(fā)送RTS消息，以請求數(shù)據(jù)傳輸；當(dāng)收到RTS消息時，作為目的節(jié)點的節(jié)點B在一個短幀間間隔(SIFS，Short Interframe Space)之后發(fā)送CTS消息，以確認(rèn)數(shù)據(jù)傳輸，而不相關(guān)的節(jié)點C設(shè)置NAVl以避免沖突；當(dāng)收到CTS消息時，源節(jié)點A在SIFS之后發(fā)送數(shù)據(jù)(DATA)消息，而不相關(guān)的節(jié)點D設(shè)置NAV2以避免沖突；當(dāng)收到DATA時，目的節(jié)點B在SIFS之后發(fā)送接收確認(rèn)(ACK, Acknowledge)消息，以確認(rèn)成功的數(shù)據(jù)傳輸,并結(jié)束與節(jié)點A的通信；如果源節(jié)點A收到ACK，整個數(shù)據(jù)傳輸過程完成。
[0005]只有成功的RTS/CTS握手能夠觸發(fā)數(shù)據(jù)傳輸。如果源節(jié)點嘗試將RTS消息發(fā)送給已轉(zhuǎn)到其他信道的目的節(jié)點，則RTS/CTS握手將失敗。當(dāng)RTS發(fā)送失敗的次數(shù)超過RTS嘗試次數(shù)閾值時，數(shù)據(jù)將被丟棄(drop)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在下文中給出了關(guān)于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。
[0007]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的以上情況，本發(fā)明的目的是提供一種無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和一種用于無線網(wǎng)絡(luò)的公共跳頻多信道介質(zhì)訪問控制方法，以提高公共跳頻系統(tǒng)中的RTS/CTS握手的成功率，減輕數(shù)據(jù)被丟棄的情況。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用于根據(jù)公共跳頻序列在多個公共信道上與無線網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點進(jìn)行通信。所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括:當(dāng)前信道檢測部件，用于檢測所述設(shè)備的當(dāng)前信道是否空閑；剩余時間判定部件，用于在當(dāng)前信道空閑的情況下，判定當(dāng)前時間點到公共跳頻序列中的下一次信道切換時間點的剩余時間是否長于請求發(fā)送消息從所述設(shè)備傳送到目的節(jié)點所需的最大傳送時間；通信部件，用于根據(jù)判定結(jié)果來發(fā)送所述請求發(fā)送消息。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于無線網(wǎng)絡(luò)的公共跳頻多信道介質(zhì)訪問控制方法，所述無線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點根據(jù)公共跳頻序列在多個公共信道上與所述無線網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點進(jìn)行通信，所述方法包括:檢測節(jié)點的當(dāng)前信道是否空閑；在當(dāng)前信道空閑的情況下，判定當(dāng)前時間點到公共跳頻序列中的下一次信道切換時間點的剩余時間是否長于請求發(fā)送消息從本節(jié)點傳送到目的節(jié)點所需的最大傳送時間；根據(jù)判定結(jié)果來發(fā)送所述請求發(fā)送消息。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種存儲有機器可讀取的指令代碼的程序產(chǎn)品，該程序產(chǎn)品在執(zhí)行時能夠使上述機器執(zhí)行如上所述的公共跳頻多信道介質(zhì)訪問控制方法。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了相應(yīng)的計算機可讀存儲介質(zhì)，該計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有如上所述的程序產(chǎn)品。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的上述方面的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和公共跳頻多信道介質(zhì)訪問控制方法，在發(fā)送RTS消息之前，判定當(dāng)前時間點到公共跳頻序列中的下一次信道切換時間點的剩余時間是否長于請求發(fā)送消息從本節(jié)點傳送到目的節(jié)點所需的最大傳送時間，并根據(jù)判定結(jié)果來發(fā)送RTS消息。由此，可以避免在到下一次信道切換的剩余時間不足以完成RTS消息傳輸?shù)那闆r下發(fā)送RTS消息，防止RTS消息由于信道切換而不能被目的節(jié)點接收到，因此能夠提高RTS/CTS握手的成功率，減輕由于目的節(jié)點停留在與源節(jié)點不同的信道上而導(dǎo)致數(shù)據(jù)被丟棄的情況。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]本發(fā)明可以通過參考下文中結(jié)合附圖所給出的描述而得到更好的理解，其中在所有附圖中使用了相同或相似的附圖標(biāo)記來表示相同或者相似的部件。所述附圖連同下面的詳細(xì)說明一起包含在本說明書中并且形成本說明書的一部分，而且用來進(jìn)一步舉例說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例和解釋本發(fā)明的原理和優(yōu)點。在附圖中:
[0014]圖1示出現(xiàn)有技術(shù)的公共跳頻系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸過程的示意圖；
[0015]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的示意性框圖；
[0016]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的公共跳頻多信道介質(zhì)訪問控制方法的示意性流程圖；
[0017]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的請求發(fā)送消息的發(fā)送示例的示意性時序圖；
[0018]圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的請求發(fā)送消息的重發(fā)示例的示意性時序圖；
[0019]圖6示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的公共跳頻介質(zhì)訪問控制機制的示意性時序圖；以及
[0020]圖7示出可以實現(xiàn)本發(fā)明的實施例/示例的計算機的結(jié)構(gòu)的示例性框圖。
【具體實施方式】
[0021]下面將參照附圖來說明本發(fā)明的實施例。在本發(fā)明的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本發(fā)明無關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述。
[0022]本發(fā)明旨在提出一種公共跳頻多信道介質(zhì)訪問控制機制，以至少提高公共跳頻系統(tǒng)中的RTS/CTS握手的成功率，減輕數(shù)據(jù)被丟棄的情況。
[0023]<第一實施例>
[0024]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的示意性框圖。為了簡明起見，圖中僅僅示出了與本發(fā)明密切相關(guān)的部分。如圖2所示，無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備200包括當(dāng)前信道檢測部件210、剩余時間判定部件220和通信部件230。無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備200可以作為無線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點，根據(jù)公共跳頻序列在多個公共信道上與無線網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點進(jìn)行通信。所述無線網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點可以是對等節(jié)點，無需專門的協(xié)調(diào)節(jié)點。以下結(jié)合圖3來描述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備200的示意性工作流程。
[0025]圖3示出無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備200的示意性工作流程圖，也是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的公共跳頻多信道介質(zhì)訪問控制方法的示意性流程圖。如圖3所示，在步驟S310中，檢測節(jié)點(在這里即無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備200)的當(dāng)前信道是否空閑。該步驟可以由無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備200中的當(dāng)前信道檢測部件210來執(zhí)行。節(jié)點的當(dāng)前信道指的是節(jié)點當(dāng)前所在的信道。當(dāng)前信道檢測部件210可以使用已有的各種適當(dāng)?shù)姆绞絹頇z測節(jié)點的當(dāng)前信道是否空閑。例如，可以使用物理的載波偵聽方法，通過檢測當(dāng)前信道上是否有物理信號存在來檢測當(dāng)前信道是否空閑?；蛘?，也可以使用虛擬的載波偵聽方法，通過檢查表示當(dāng)前信道的占用情況的NAV是否已倒計時到零來檢測當(dāng)前信道是否空閑。為了防止不必要地模糊本發(fā)明，這里不對當(dāng)前信道是否空閑的檢測進(jìn)行更詳細(xì)說明。
[0026]在步驟S320中，在當(dāng)前信道空閑的情況下，判定當(dāng)前時間點到公共跳頻序列中的下一次信道切換時間點的剩余時間是否長于請求發(fā)送(RTS)消息從本節(jié)點(在這里即無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備200)傳送到目的節(jié)點所需的最大傳送時間。該步驟可以由無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備200中的目的節(jié)點檢測部件220來執(zhí)行?？臻e狀態(tài)表明當(dāng)前信道上無任何節(jié)點發(fā)送消息，允許本節(jié)點占用當(dāng)前信道發(fā)送消息。如果當(dāng)前信道不空閑(即被占用)，則無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備200將進(jìn)行通常的隨機推遲或退避，并在一段時間之后繼續(xù)檢測當(dāng)前信道是否空閑，這里不詳細(xì)描述。
[0027]下一次信道切換的時間點也就是下一時隙開始的時間點。也就是說，在本發(fā)明的實施例中，在每個時隙的末端定義保留時間(Reserved Time)以保證RTS消息向目的節(jié)點的發(fā)送不被信道切換所中斷。采用RTS消息從本節(jié)點傳送到目的節(jié)點所需的最大傳送時間作為保留時間。
[0028]節(jié)點檢測部件220可以使用各種適當(dāng)?shù)姆椒ù_定RTS消息從本節(jié)點傳送到目的節(jié)點所需的最大傳送時間。作為示例而不是限制，最大傳送時間等于RTS消息從本節(jié)點到目的節(jié)點的發(fā)送時間與RTS消息從本節(jié)點到目的節(jié)點的最大傳輸延遲時間之和，如以下的公式(I)所示:
[0029]Tresmed = Shto^RTS) + propagatwnDe!uymax,( I )

datamte [0030]其中，T—表示保留時間，即最大傳送時間。Sizeof(RTS)表示取RTS消息的長度,datarate是傳輸數(shù)據(jù)率。propagationDelaymax表示最大傳輸延遲時間。最大傳輸延遲時間取決于消息傳輸所采用的信道模式。
[0031]在步驟S330中，根據(jù)判定結(jié)果來發(fā)送RTS消息。該步驟可以由無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備200中的通信部件230來執(zhí)行。具體而言，如果剩余時間長于最大傳送時間，則通信部件230可以在當(dāng)前信道上發(fā)送RTS消息。如果剩余時間等于或短于最大傳送時間，則通信部件230可以在下一個時隙中在公共跳頻序列中的所述當(dāng)前信道的下一個信道上發(fā)送RTS消息，或者說，在公共跳頻序列中的與下一個時隙對應(yīng)的信道上發(fā)送RTS消息。在一個實施例中，如果剩余時間等于或短于最大傳送時間，則通信部件230在經(jīng)過最大傳送時間之后發(fā)送RTS消息。當(dāng)然，通信部件230也可以在下一個時隙中的其他時間，例如開始時嘗試發(fā)送RTS消肩、O
[0032]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的RTS消息的發(fā)送示例的示意性時序圖。如圖4所示，時隙I和時隙2每個的末端都定義了保留時間T—。當(dāng)在信道I上準(zhǔn)備發(fā)送RTS時，判定當(dāng)前時間點到下一次信道切換的時間點(時隙2的開始)的剩余時間短于RTS消息的最大發(fā)送時間，即當(dāng)前時間點落在保留時間Tmsotvm1內(nèi)，如圖4中的時隙I中的Tmsotvm1內(nèi)的由虛線框包圍的RTS所示。因此，在當(dāng)前時隙(時隙I)保留RTS而不發(fā)送，而在等待一個嘗試時間段TftyIntOTvai之后，下一時隙(時隙2)中在信道2上發(fā)送RTS消息。ΤΤ?7—優(yōu)選地可以等于保留時間T_?ved，即最大發(fā)送時間。
[0033]在下一個時隙中發(fā)送RTS消息時，可以象在圖3所示的流程圖中一樣執(zhí)行完整的公共跳頻多信道介質(zhì)訪問控制過程。也就是說，在下一個時隙中，在通信部件230在下一個信道(即下一個時隙的當(dāng)前信道)上發(fā)送RTS消息之前，當(dāng)前信道檢測部件210檢測所述下一個信道是否空閑，并且，剩余時間判定部件220在所述下一個信道空閑的情況下，判定當(dāng)前時間點到公共跳頻序列中的下一次信道切換時間點的剩余時間是否長于RTS消息從無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備200傳送到目的節(jié)點所需的最大傳送時間。然后，通信部件230根據(jù)判定結(jié)果來發(fā)送RTS消息。這里，當(dāng)前時間或當(dāng)前時間點是相對概念，指的是所討論情況下的時間或時間點。例如，上述當(dāng)前時間指的是目的節(jié)點在下一個信道上判定剩余時間時的時間點。
[0034]在根據(jù)本發(fā)明的上述實施例的設(shè)備和方法中，在發(fā)送RTS消息之前，判定當(dāng)前時間點到公共跳頻序列中的下一次信道切換時間點的剩余時間是否長于請求發(fā)送消息從本節(jié)點傳送到目的節(jié)點所需的最大傳送時間，并根據(jù)判定結(jié)果來發(fā)送RTS消息。由此，可以避免在到下一次信道切換的剩余時間不足以完成RTS消息傳輸?shù)那闆r下發(fā)送RTS消息，防止RTS消息由于信道切換而不能被目的節(jié)點接收到。因此能夠提高RTS/CTS握手的成功率，減輕由于目的節(jié)點停留在不同信道上而導(dǎo)致數(shù)據(jù)(DATA)被丟棄的情況。
[0035]<第二實施例>
[0036]根據(jù)IEEE 802.11，一旦RTS消息發(fā)送失敗，立即進(jìn)行RTS的重新發(fā)送。如果重發(fā)次數(shù)超過RTS重發(fā)次數(shù)閾值，則數(shù)據(jù)將被丟棄。在源節(jié)點和目的節(jié)點停留在不同信道上的情況下，目的節(jié)點聽不到從源節(jié)點重發(fā)的RTS。結(jié)果，在短時間內(nèi)發(fā)生多次RTS重發(fā)失敗，進(jìn)而超過重發(fā)次數(shù)閾值，并導(dǎo)致數(shù)據(jù)被丟棄。
[0037]為避免這種情況，在本發(fā)明的一個實施例中，延長RTS消息的重發(fā)間隔，使得RTS消息的發(fā)送和重發(fā)發(fā)生在不同信道上。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，如果RTS消息發(fā)送失敗，則通信部件230可以在經(jīng)過預(yù)定的重發(fā)間隔之后在公共跳頻序列中的與所述當(dāng)前信道不同的信道上重發(fā)RTS消息。作為示例而不是限制，如果RTS消息發(fā)送失敗，則通信部件230可以在經(jīng)過等于一個時隙長度的時間之后重發(fā)RTS消息，也就是說，預(yù)定的RTS重發(fā)間隔可以等于一個時隙的長度，這樣可以保證每次重發(fā)都在下一個時隙上進(jìn)行。也可以根據(jù)需要設(shè)置其他固定的或可變長度的RTS重發(fā)間隔，只要保證在與當(dāng)前信道不同的信道上重發(fā)RTS消息。
[0039]圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的RTS消息的重發(fā)示例的示意性時序圖。如圖5所示，RTS消息在信道I上發(fā)送失敗，并不立即被重發(fā)，而是在下一個時隙，即時隙2中，在信道I的下一個信道，即信道2上被重發(fā)。重發(fā)間隔Tltefeylnteval可以等于一個時隙的長度T
丄 slot O
[0040]在與當(dāng)前信道不同的信道上重發(fā)RTS消息時，可以象在圖3所示的流程圖中一樣執(zhí)行完整的公共跳頻多信道介質(zhì)訪問控制過程。也就是說，在通信部件230在所述不同的信道上發(fā)送RTS消息之前，當(dāng)前信道檢測部件210檢測所述不同的信道是否空閑，并且，剩余時間判定部件220在所述不同的信道空閑的情況下，判定當(dāng)前時間點到公共跳頻序列中的下一次信道切換時間點的剩余時間是否長于RTS消息從無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備200傳送到目的節(jié)點所需的最大傳送時間。然后，通信部件230根據(jù)判定結(jié)果來重發(fā)RTS消息。
[0041]當(dāng)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備200與目的節(jié)點之間進(jìn)行了成功的RTS/CTS握手后，無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備200就可以在當(dāng)前信道上向目的節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)消息。目的節(jié)點在成功接收到數(shù)據(jù)消息后，向無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送接收確認(rèn)消息，表示成功接收到數(shù)據(jù)消息。
[0042]在根據(jù)本發(fā)明的上述實施例的設(shè)備和方法中，通過延長RTS重發(fā)間隔，在RTS消息發(fā)送失敗時，在經(jīng)過預(yù)定的重發(fā)間隔之后在與當(dāng)前信道不同的信道上重發(fā)RTS消息，使得RTS消息的發(fā)送和重發(fā)發(fā)生在不同信道上，避免了在短時間內(nèi)發(fā)生多次RTS重發(fā)失敗。因此能夠提高RTS/CTS握手的成功率，減輕由于目的節(jié)點停留在不同信道上而導(dǎo)致數(shù)據(jù)被丟棄的情況。
[0043]<第三實施例>
[0044]在公共跳頻系統(tǒng)中，在任何時間發(fā)生的數(shù)據(jù)傳輸都可能被信道切換中斷，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸失敗，網(wǎng)絡(luò)吞吐量低。
[0045]為避免這種情況，在本發(fā)明的另一個實施例中，限定了無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備200的信道切換模式，以確保一個數(shù)據(jù)傳輸過程在同一個信道上完成。具體而言，目的節(jié)點在接收到來自通信部件230的RTS消息后，確定當(dāng)前信道為該目的節(jié)點與無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備200進(jìn)行通信所使用的信道。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在向目的節(jié)點發(fā)送消息(例如RTS和DATA)、從目的節(jié)點接收消息(例如CTS)以及等待來自目的節(jié)點的確認(rèn)消息(例如ACK)期間，無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備200禁止信道切換，以防止源節(jié)點的信道切換中斷數(shù)據(jù)傳輸過程。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，在從無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備200接收消息(例如RTS和DATA)、向無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備200發(fā)送消息(例如CTS)及確認(rèn)消息(例如ACK)以及等待來自無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備200的消息(例如DATA)期間，目的節(jié)點禁止信道切換，以防止目的節(jié)點的信道切換中斷數(shù)據(jù)傳輸過程。
[0048]換言之，對于任何節(jié)點而言，在發(fā)送RTS/CTS/DATA/ACK消息期間，禁止信道切換；在接收RTS/CTS/DATA/ACK消息期間，禁止信道切換；在發(fā)送RTS消息后等待CTS消息期間，在發(fā)送CTS消息后等待DATA消息期間，或在發(fā)送DATA消息后等待ACK消息期間，也禁止信道切換。
[0049]另外，對于任何節(jié)點而言，在發(fā)送消息前的SIFS時段內(nèi)，也不切換信道。
[0050]在RTS消息的重發(fā)間隔中，源節(jié)點和目的節(jié)點可以切換信道，因為此時目的節(jié)點不知道源節(jié)點在向其發(fā)送消息，而源節(jié)點需要切換信道以避免在同一信道上發(fā)生多次RTS發(fā)送失敗。
[0051]在無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備200 (本節(jié)點)從目的節(jié)點接收到ACK消息后以及在目的節(jié)點向無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備200發(fā)送ACK消息后，無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備200和目的節(jié)點可以分別依據(jù)當(dāng)前時間返回公共跳頻序列中的與當(dāng)前時間對應(yīng)的信道。或者，無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備200和目的節(jié)點也可以停留在當(dāng)前信道，直到下一個時隙開始時，分別依據(jù)當(dāng)前時間(下一個時隙開始的時間)返回公共跳頻序列中的與當(dāng)前時間對應(yīng)的信道。
[0052]在根據(jù)本發(fā)明的上述實施例的公共跳頻介質(zhì)訪問控制機制中，所有空閑節(jié)點根據(jù)相同的公共跳頻序列周期性地在多個信道上跳躍。在一個時隙中，所有空閑節(jié)點都停留在一個信道上，直到下一個時隙開始。如果兩個節(jié)點同意交換數(shù)據(jù)，則它們停留在同一信道上，并在數(shù)據(jù)傳輸之后重新參與公共跳頻序列。
[0053]圖6示出根據(jù)上述實施例的公共跳頻介質(zhì)訪問控制機制的示意性時序圖。在圖6中，所有空閑節(jié)點根據(jù)相同的公共跳頻序列(CH_1，CH_2，CH_3)周期性地在信道CH_1、CH_2和CH_3上跳躍。為方便觀看，在圖6中以左斜線圖案表示信道CH_1，以橫線和豎線組成的方格圖案表示信道CH_2，以點陣圖案表示信道CH_3。節(jié)點A和節(jié)點B通過在信道CH_1上進(jìn)行了成功的RTS/CTS握手后，繼續(xù)在信道CH_1上傳送DATA消息和ACK消息，直到整個數(shù)據(jù)傳輸過程結(jié)束。在整個數(shù)據(jù)傳輸過程中節(jié)點A和B未切換信道。類似地，節(jié)點C和D在信道CH_2上完成了 一次完整的數(shù)據(jù)傳輸過程，節(jié)點E和F在信道CH_3上完成了一次完整的數(shù)據(jù)傳輸過程。
[0054]在根據(jù)本發(fā)明的上述實施例的設(shè)備和方法中，利用上述用于公共跳頻的信道切換模式，可以保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸過程免受信道切換中斷，降低數(shù)據(jù)傳輸失敗率，提高不同信道上的并行傳輸能力，相應(yīng)地提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。
[0055]應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本發(fā)明實施例的各個裝置中各個組成部件、單元可以通過軟件、固件、硬件或其組合的方式進(jìn)行配置。配置可使用的具體手段或方式為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在此不再贅述。在通過軟件或固件實現(xiàn)的情況下，從存儲介質(zhì)或網(wǎng)絡(luò)向具有專用硬件結(jié)構(gòu)的計算機安裝構(gòu)成該軟件的程序，該計算機在安裝有各種程序時，能夠執(zhí)行各種功能等。
[0056]圖7示出可以實現(xiàn)本發(fā)明的實施例/示例的計算機的結(jié)構(gòu)的示例性框圖。在圖7中，中央處理單元(CPU) 701根據(jù)只讀存儲器(ROM) 702中存儲的程序或從存儲部分708加載到隨機存取存儲器(RAM) 703的程序執(zhí)行各種處理。在RAM 703中，還根據(jù)需要存儲當(dāng)CPU 701執(zhí)行各種處理等等時所需的數(shù)據(jù)。CPU 701、ROM 702和RAM 703經(jīng)由總線704彼此連接。輸入/輸出接口 705也連接到總線704。[0057]下述部件連接到輸入/輸出接口 705:輸入部分706 (包括鍵盤、鼠標(biāo)等等)、輸出部分707 (包括顯示器，比如陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(IXD)等，和揚聲器等)、存儲部分708 (包括硬盤等)、通信部分709 (包括網(wǎng)絡(luò)接口卡比如LAN卡、調(diào)制解調(diào)器等)。通信部分709經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)比如因特網(wǎng)執(zhí)行通信處理。根據(jù)需要，驅(qū)動器710也可連接到輸入/輸出接口 705?？刹鹦督橘|(zhì)711比如磁盤、光盤、磁光盤、半導(dǎo)體存儲器等等可以根據(jù)需要被安裝在驅(qū)動器710上，使得從中讀出的計算機程序根據(jù)需要被安裝到存儲部分708中。
[0058]在通過軟件實現(xiàn)上述系列處理的情況下，從網(wǎng)絡(luò)比如因特網(wǎng)或存儲介質(zhì)比如可拆卸介質(zhì)711安裝構(gòu)成軟件的程序。
[0059]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這種存儲介質(zhì)不局限于圖7所示的其中存儲有程序、與設(shè)備相分離地分發(fā)以向用戶提供程序的可拆卸介質(zhì)711?？刹鹦督橘|(zhì)711的例子包含磁盤(包含軟盤(注冊商標(biāo)))、光盤(包含光盤只讀存儲器(⑶-ROM)和數(shù)字通用盤(DVD))、磁光盤(包含迷你盤(MD)(注冊商標(biāo)))和半導(dǎo)體存儲器。或者，存儲介質(zhì)可以是ROM 702、存儲部分708中包含的硬盤等等，其中存有程序，并且與包含它們的設(shè)備一起被分發(fā)給用戶。
[0060]本發(fā)明還提出一種存儲有機器可讀取的指令代碼的程序產(chǎn)品。所述指令代碼由機器讀取并執(zhí)行時，可執(zhí)行上述根據(jù)本發(fā)明實施例的公共跳頻多信道介質(zhì)訪問控制方法。
[0061]相應(yīng)地，用于承載上述存儲有機器可讀取的指令代碼的程序產(chǎn)品的存儲介質(zhì)也包括在本發(fā)明中。所述存儲介質(zhì)包括但不限于軟盤、光盤、磁光盤、存儲卡、存儲棒等等。
[0062]在上面對本發(fā)明的實施例的描述中，針對一種實施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實施方式中使用，與其它實施方式中的特征相組合，或替代其它實施方式中的特征。
[0063]應(yīng)該強調(diào)，術(shù)語“包括/包含”在本文使用時指特征、要素、步驟或組件的存在，但并不排除一個或更多個其它特征、要素、步驟或組件的存在或附加。
[0064]此外，本發(fā)明的方法不限于按照說明書中描述的時間順序來執(zhí)行，也可以按照其他的時間順序地、并行地或獨立地執(zhí)行。因此，本說明書中描述的方法的執(zhí)行順序不對本發(fā)明的技術(shù)范圍構(gòu)成限制。
[0065]以上雖然結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的實施例，但是應(yīng)當(dāng)明白，上面所描述的實施方式只是用于說明本發(fā)明，而并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可以對上述實施方式做出各種修改和變更而沒有背離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍。因此，本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求及其等效含義來限定。
[0066]綜上，在根據(jù)本發(fā)明的實施例中，本發(fā)明提供了如下方案但不限于此:
[0067]附記1.一種無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用于根據(jù)公共跳頻序列在多個公共信道上與無線網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點進(jìn)行通信，所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括:
[0068]當(dāng)前信道檢測部件，用于檢測所述設(shè)備的當(dāng)前信道是否空閑；
[0069]剩余時間判定部件，用于在當(dāng)前信道空閑的情況下，判定當(dāng)前時間點到所述公共跳頻序列中的下一次信道切換時間點的剩余時間是否長于請求發(fā)送消息從所述設(shè)備傳送到目的節(jié)點所需的最大傳送時間；
[0070]通信部件，用于根據(jù)判定結(jié)果來發(fā)送所述請求發(fā)送消息。
[0071]附記2.如附記I所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中，所述最大傳送時間等于所述請求發(fā)送消息從所述設(shè)備到所述目的節(jié)點的發(fā)送時間與所述請求發(fā)送消息從所述設(shè)備到所述目的節(jié)點的最大傳輸延遲時間之和。
[0072]附記3.如附記I所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中，
[0073]如果所述剩余時間長于所述最大傳送時間，則所述通信部件在所述當(dāng)前信道上發(fā)送所述請求發(fā)送消息；以及
[0074]如果所述剩余時間等于或短于所述最大傳送時間，則所述通信部件在下一個時隙中在所述公共跳頻序列中的所述當(dāng)前信道的下一個信道上發(fā)送所述請求發(fā)送消息。
[0075]附記4.如附記3所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中，如果所述剩余時間等于或短于所述最大傳送時間，則所述通信部件在經(jīng)過所述最大傳送時間之后發(fā)送所述請求發(fā)送消息。
[0076]附記5.如附記1-4中任一項所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中，如果所述請求發(fā)送消息發(fā)送失敗，則所述通信部件在經(jīng)過預(yù)定的重發(fā)間隔之后在所述公共跳頻序列中的與所述當(dāng)前信道不同的信道上重發(fā)所述請求發(fā)送消息。
[0077]附記6.如附記5所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中，所述預(yù)定的重發(fā)間隔等于一個時隙的長度。
[0078]附記7.如附記3所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中，在所述下一個時隙中，在所述通信部件在所述下一個信道上發(fā)送所述請求發(fā)送消息之前，
[0079]所述當(dāng)前信道檢測部件檢測所述下一個信道是否空閑，并且，
[0080]所述剩余時間判定部件在所述下一個信道空閑的情況下，判定當(dāng)前時間點到所述公共跳頻序列中的下一次信道切換時間點的剩余時間是否長于所述請求發(fā)送消息從所述設(shè)備傳送到所述目的節(jié)點所需的最大傳送時間，
[0081 ] 其中，所述通信部件根據(jù)判定結(jié)果來發(fā)送所述請求發(fā)送消息。
[0082]附記8.如附記5所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中，在所述通信部件在與所述當(dāng)前信道不同的信道上重發(fā)所述請求發(fā)送消息之前，
[0083]所述當(dāng)前信道檢測部件檢測所述不同的信道是否空閑，并且，
[0084]述剩余時間判定部件在所述不同的信道空閑的情況下，判定當(dāng)前時間點到所述公共跳頻序列中的下一次信道切換時間點的剩余時間是否長于請求發(fā)送消息從所述設(shè)備傳送到目的節(jié)點所需的最大傳送時間，
[0085]其中，所述通信部件根據(jù)判定結(jié)果來重發(fā)所述請求發(fā)送消息。
[0086]附記9.如附記1-4中任一項所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中，所述目的節(jié)點在接收到來自所述通信部件的所述請求發(fā)送消息后，確定當(dāng)前信道為所述目的節(jié)點與所述設(shè)備進(jìn)行通信所使用的信道。
[0087]附記10.如附記9所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中，在向所述目的節(jié)點發(fā)送消息、從所述目的節(jié)點接收消息以及等待來自所述目的節(jié)點的確認(rèn)消息期間，所述設(shè)備禁止信道切換。
[0088]附記11.如附記10所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中，在從所述設(shè)備接收消息、向所述設(shè)備發(fā)送消息和確認(rèn)消息以及等待來自所述設(shè)備的消息期間，所述目的節(jié)點禁止信道切換。
[0089]附記12.如附記I所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中，在所述設(shè)備從所述目的節(jié)點接收到接收確認(rèn)消息后以及在所述目的節(jié)點向所述設(shè)備發(fā)送接收確認(rèn)消息后，所述設(shè)備和所述目的節(jié)點分別依據(jù)當(dāng)前時間返回所述公共跳頻序列中的與當(dāng)前時間對應(yīng)的信道。
[0090]附記13.—種用于無線網(wǎng)絡(luò)的公共跳頻多信道介質(zhì)訪問控制方法，所述無線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點根據(jù)公共跳頻序列在多個公共信道上與所述無線網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點進(jìn)行通信，所述方法包括:
[0091]檢測節(jié)點的當(dāng)前信道是否空閑；
[0092]在當(dāng)前信道空閑的情況下，判定當(dāng)前時間點到所述公共跳頻序列中的下一次信道切換時間點的剩余時間是否長于請求發(fā)送消息從本節(jié)點傳送到目的節(jié)點所需的最大傳送時間；
[0093]根據(jù)判定結(jié)果來發(fā)送所述請求發(fā)送消息。
[0094]附記14.如附記13所述的方法，其中，所述最大傳送時間等于所述請求發(fā)送消息從本節(jié)點到所述目的節(jié)點的發(fā)送時間與所述請求發(fā)送消息從本節(jié)點到所述目的節(jié)點的最大傳輸延遲時間之和。
[0095]附記15.如附記13所述的方法，其中，根據(jù)判定結(jié)果來發(fā)送所述請求發(fā)送消息包括:
[0096]如果所述剩余時間長于所述最大傳送時間，則在所述當(dāng)前信道上發(fā)送所述請求發(fā)送消息；以及
[0097]如果所述剩余時間等于或短于所述最大傳送時間，則在下一個時隙中在所述公共跳頻序列中的所述當(dāng)前信道的下一個信道上發(fā)送所述請求發(fā)送消息。
[0098]附記16.如附記15所述的方法，其中，如果所述剩余時間等于或短于所述最大傳送時間，則在經(jīng)過所述最大傳送時間之后發(fā)送所述請求發(fā)送消息。
[0099]附記17.如附記13-16中任一項所述的方法，其中，如果所述請求發(fā)送消息發(fā)送失敗，則在經(jīng)過預(yù)定的重發(fā)間隔之后在所述公共跳頻序列中的與所述當(dāng)前信道不同的信道上重發(fā)所述請求發(fā)送消息。
[0100]附記18.如附記17所述的方法，其中，所述預(yù)定的重發(fā)間隔等于一個時隙的長度。
[0101]附記19.如附記15所述的方法，其中，在下一個時隙中在所述下一個信道上發(fā)送所述請求發(fā)送消息包括:
[0102]檢測所述下一個信道是否空閑；
[0103]在所述下一個信道空閑的情況下，判定當(dāng)前時間點到所述公共跳頻序列中的下一次信道切換時間點的剩余時間是否長于所述請求發(fā)送消息從所述設(shè)備傳送到所述目的節(jié)點所需的最大傳送時間；以及
[0104]根據(jù)判定結(jié)果來發(fā)送所述請求發(fā)送消息。
[0105]附記20.如附記17所述的方法，在與所述當(dāng)前信道不同的信道上重發(fā)所述請求發(fā)送消息包括:
[0106]檢測所述不同的信道是否空閑；
[0107]在所述不同的信道空閑的情況下，判定當(dāng)前時間點到所述公共跳頻序列中的下一次信道切換時間點的剩余時間是否長于所述請求發(fā)送消息從所述設(shè)備傳送到所述目的節(jié)點所需的最大傳送時間；以及
[0108]根據(jù)判定結(jié)果來重發(fā)所述請求發(fā)送消息。
[0109]附記21.如附記13-16中任一項所述的方法，其中，在接收到所述請求發(fā)送消息后，所述目的節(jié)點確定當(dāng)前信道為所述目的節(jié)點與發(fā)送所述請求發(fā)送消息的節(jié)點進(jìn)行通信所使用的信道。[0110]附記22.如附記21所述的方法，其中，在向所述目的節(jié)點發(fā)送消息、從所述目的節(jié)點接收消息以及等待來自所述目的節(jié)點的確認(rèn)消息期間，本節(jié)點禁止信道切換。
[0111]附記23.如附記22所述的方法，其中，在從本節(jié)點接收消息、向本節(jié)點發(fā)送消息和確認(rèn)消息以及等待來自所述設(shè)備的消息期間，所述目的節(jié)點禁止信道切換。
[0112]附記24.如附記13所述的方法，其中，在本節(jié)點從所述目的節(jié)點接收到接收確認(rèn)消息后以及在所述目的節(jié)點向本節(jié)點發(fā)送接收確認(rèn)消息后，本節(jié)點和所述目的節(jié)點分別依據(jù)當(dāng)前時間返回所述公共跳頻序列中的與當(dāng)前時間對應(yīng)的信道。
【權(quán)利要求】
1.一種無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用于根據(jù)公共跳頻序列在多個公共信道上與無線網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點進(jìn)行通信，所述無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括: 當(dāng)前信道檢測部件，用于檢測所述設(shè)備的當(dāng)前信道是否空閑； 剩余時間判定部件，用于在當(dāng)前信道空閑的情況下，判定當(dāng)前時間點到所述公共跳頻序列中的下一次信道切換時間點的剩余時間是否長于請求發(fā)送消息從所述設(shè)備傳送到目的節(jié)點所需的最大傳送時間； 通信部件，用于根據(jù)判定結(jié)果來發(fā)送所述請求發(fā)送消息。
2.如權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中，所述最大傳送時間等于所述請求發(fā)送消息從所述設(shè)備到所述目的節(jié)點的發(fā)送時間與所述請求發(fā)送消息從所述設(shè)備到所述目的節(jié)點的最大傳輸延遲時間之和。
3.如權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中， 如果所述剩余時間長于所述最大傳送時間，則所述通信部件在所述當(dāng)前信道上發(fā)送所述請求發(fā)送消息；以及 如果所述剩余時間等于或短于所述最大傳送時間，則所述通信部件在下一個時隙中在所述公共跳頻序列中的所述當(dāng)前信道的下一個信道上發(fā)送所述請求發(fā)送消息。
4.如權(quán)利要求3所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中，如果所述剩余時間等于或短于所述最大傳送時間，則所述通信部件在經(jīng)過所述最大傳送時間之后發(fā)送所述請求發(fā)送消息。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中，如果所述請求發(fā)送消息發(fā)送失敗，則所述通信部件在經(jīng)過預(yù)定的重發(fā)間隔之后在所述公共跳頻序列中的與所述當(dāng)前信道不同的信道上重發(fā)所述請求發(fā)送消息。
6.如權(quán)利要求5所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中，所述預(yù)定的重發(fā)間隔等于一個時隙的長度。
7.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中，所述目的節(jié)點在接收到來自所述通信部件的所述請求發(fā)送消息后，確定當(dāng)前信道為所述目的節(jié)點與所述設(shè)備進(jìn)行通信所使用的信道。
8.如權(quán)利要求7所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中，在向所述目的節(jié)點發(fā)送消息、從所述目的節(jié)點接收消息以及等待來自所述目的節(jié)點的確認(rèn)消息期間，所述設(shè)備禁止信道切換。
9.如權(quán)利要求8所述的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中，在從所述設(shè)備接收消息、向所述設(shè)備發(fā)送消息和確認(rèn)消息以及等待來自所述設(shè)備的消息期間，所述目的節(jié)點禁止信道切換。
10.一種用于無線網(wǎng)絡(luò)的公共跳頻多信道介質(zhì)訪問控制方法，所述無線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點根據(jù)公共跳頻序列在多個公共信道上與所述無線網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點進(jìn)行通信，所述方法包括: 檢測節(jié)點的當(dāng)前信道是否空閑； 在當(dāng)前信道空閑的情況下，判定當(dāng)前時間點到所述公共跳頻序列中的下一次信道切換時間點的剩余時間是否長于請求發(fā)送消息從本節(jié)點傳送到目的節(jié)點所需的最大傳送時間； 根據(jù)判定結(jié)果來發(fā)送所述請求發(fā)送消息。
【文檔編號】H04W48/08GK103634876SQ201210305872
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月24日
【發(fā)明者】王昊, 范小菁, 田軍, 近藤泰二 申請人:富士通株式會社