无线网络中的数据传输方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种无线网络中的数据传输方法及装置，属于无线通信技术领域。该方法包括：当接收到第一节点发送的RTS并确定第一节点发送的RTS中携带的RA和自身的地址不一致，且存在数据帧向第二节点发送时，向第二节点发送RTS并接收第二节点发送的CTS，由于第一节点将通过无速率编码发送数据帧，而通过无速率编码发送的数据帧允许被控制帧干扰，因此，当存在数据帧向第二节点发送时，可以向第二节点发送RTS，并在第一节点发送的数据帧的干扰下接收第二节点发送的CTS，解决了暴露节点不能与其他节点完成RTS‑CTS握手过程并进行数据传输的问题，从而提高了基于RTS/CTS机制进行数据传输过程中的网络吞吐量。

Data transmission method and device in wireless network

The application discloses a data transmission method and device in a wireless network, which belongs to the field of wireless communication technology. The method includes sending RTS to the second node and receiving CTS from the second node when the RTS sent by the first node is received and the RA carried by the RTS sent by the first node is determined to be inconsistent with its own address, and when there is a data frame being sent to the second node, since the first node will send the data frame through rate-free encoding, and The data frames transmitted by rate-free coding allow interference of the controlled frame. Therefore, when there is a data frame being transmitted to the second node, RTS can be transmitted to the second node, and CTS transmitted by the second node can be received under the interference of the data frame transmitted by the first node, which solves the problem that the exposed node can not complete the RTS_CTS handshake with other nodes. Procedures and data transmission problems, thus improving the network throughput in the process of data transmission based on RTS / CTS mechanism.

【技术实现步骤摘要】
无线网络中的数据传输方法及装置
本申请涉及无线通信
，特别涉及一种无线网络中的数据传输方法及装置。
技术介绍
在无线网状(Mesh)网络中分布多个无线设备，该多个无线设备为无线Mesh网络中的节点，由于在Mesh网络中没有中心控制节点，因此其中两个节点之间进行数据传输时可能受到其他节点发送的信号的干扰，导致该两个节点进行数据传输失败。目前，普遍通过请求发送-允许发送(RequesttoSend-CleartoSend，RTS-CTS)机制来避免上述情况。也即，在第一节点向第二节点发送数据帧之前，第一节点发送RTS，该RTS中携带发射机地址(TransmitterAddress，TA)和接收机地址(ReceiverAddress，RA)，TA为第一节点的地址，RA为第二节点的地址，Mesh网络中的节点在接收到该RTS时，判断自身的地址与该RTS中携带的RA是否相同，当自身的地址和该RTS中携带的RA不同时，确定自身为暴露节点(ExposedNode)，为了保证其接收到的信号不被第一节点发送的信号所干扰，暴露节点将不再向其他节点发送任何信息。当自身的地址和该RTS中携带的RA相同时，确定自身为第二节点，并在监听到媒体处于空闲状态时，向第一节点发送CTS，该CTS携带TA和RA，TA为第二节点的地址，RA为第一节点的地址。Mesh网络中的节点在接收到该CTS时，判断自身的地址是否和该CTS中携带的RA相同。当自身的地址和该CTS中携带的RA不同时，确定自身为隐藏节点(HiddenNode)，为了保证第二节点接收的信号不被干扰，隐藏节点将不再向其他节点发送任何信息。当第一节点接收到CTS中携带的RA和自身的地址相同时，向第二节点发送数据帧以实现数据传输。由于上述RTS-CTS机制中，当Mesh网络中的节点确定自身的地址和第一节点发送的RTS中携带的RA不同时，确定自身为暴露节点，将不发送任何信息，如图1所示，当节点102向节点101发送RTS时，节点103确定自身为暴露节点，节点103将不发送任何信息，但是节点103在节点101的接收范围之外，因此节点103可以向节点105发送数据帧，但是在上述RTS-CTS机制中，由于节点103不能发送任何信息，因此节点103将不能与节点105完成RTS-CTS握手过程，也即暴露节点无法与其他节点完成RTS-CTS握手过程，以实现数据传输，降低了无线网络的网络吞吐量；并且当Mesh网络中的节点确定自身的地址和第二节点发送的CTS中携带的RA不同时，确定自身为隐藏节点，为了避免对第二节点接收数据帧造成干扰，隐藏节点将不发送任何信息，如图1所示，当节点101向节点102回复CTS时，节点104在接收到该CTS时，确定自身为隐藏节点，由于节点102在节点104的接收范围之外，因此节点102发送的数据帧不会干扰节点104接收节点106发送的数据帧，但是在上述RTS/CTS机制中，由于节点104将不发送任何信息，因此节点104将无法向节点106回复CTS，以进行数据传输，也即为了避免对第二节点接收数据帧造成干扰，隐藏节点无法向其他节点回复CTS，以实现数据传输。因此，上述RTS/CTS机制严重降低了无线网络中的网络吞吐量。
技术实现思路
为了解决无线网络中基于RTS/CTS机制进行数据传输过程中的网络吞吐量低的问题，本申请提供了一种无线网络中的数据传输方法及装置。所述技术方案如下：第一方面，提供了一种无线网络中的数据传输方法，所述无线网络中的节点通过无速率编码发送数据帧，所述方法包括：当接收到第一节点发送的RTS时，判断所述第一节点发送的RTS中携带的RA和自身的地址是否一致；当确定所述第一节点发送的RTS中携带的RA和自身的地址不一致之后，当存在数据向第二节点发送时，向所述第二节点发送RTS，其中，向所述第二节点发送的RTS中携带的RA为所述第二节点的地址；接收所述第二节点发送的CTS，且确定当前没有接收到阻塞帧(Jamming)时，通过无速率编码向所述第二节点发送数据帧，所述阻塞帧用于禁止向第二节点发送数据帧，所述阻塞帧为所述无线网络中的任一节点在接收数据帧的同时接收到RTS时发送。在本专利技术实施例中当接收到第一节点发送的RTS并确定该第一节点发送的RTS中携带的RA和自身的地址不一致时，确定自身为暴露节点，由于第一节点将通过无速率编码发送数据帧，而通过无速率编码发送的数据帧允许被控制帧如RTS或CTS干扰或控制帧允许被通过无速率编码发送的数据帧干扰，因此，当暴露节点存在数据帧向第二节点发送时，可以向第二节点发送RTS，并在第一节点通过无速率编码发送的数据帧的干扰下接收第二节点发送的CTS，如果确定当前没有接收到阻塞帧时，表明当前即将发送数据帧不会对对其他节点接收数据帧造成干扰，此时通过无速率编码向第二节点发送数据帧，解决了暴露节点不能与其他节点完成RTS-CTS握手过程的问题，从而提高了基于RTS/CTS机制进行数据传输过程中的网络吞吐量。可选地，所述向所述第二节点发送RTS，包括：根据第一预设时长和第二预设时长确定向所述第二节点发送RTS的时间，所述第一预设时长为发送RTS的时长，所述第二预设时长为发送CTS的时长；当向所述第二节点发送RTS的时间达到时，向所述第二节点发送RTS。需要说明的是，在本专利技术实施例中，控制帧如RTS或CTS仍通过固定码率编码，因此，控制帧不能被控制帧干扰，由于暴露节点在第一节点的网络覆盖范围之内，为了避免暴露节点发送的RTS影响第一节点接收CTS，因此，暴露节点需在确定第一节点接收到CTS之后，再向第二节点发送RTS。可选地，所述通过无速率编码向所述第二节点发送数据帧之后，还包括：接收所述第二节点发送的正确接收确认(Acknowledgement，ACK)，所述第二节点发送的ACK为所述第二节点在确定接收到数据帧时发送。当第二节点确定正确接收到数据帧时，向该暴露节点发送ACK，当该暴露节点接收到该ACK时，确定第二节点已正确接收到该数据帧，并终止向第二节点发送数据帧。可选地，所述当接收到第一节点发送的RTS时，判断所述第一节点发送的RTS中携带的RA和自身的地址是否一致之后，还包括：当确定所述第一节点发送的RTS中携带的RA和自身的地址一致，且监听到当前媒体处于空闲状态时，向所述第一节点发送CTS，其中，向所述第一节点发送的CTS中携带的RA为所述第一节点的地址；接收所述第一节点通过无速率编码发送的数据帧。在本专利技术实施例中，当接收到第一节点发送的RTS并确定该第一节点发送的RTS中携带的RA和自身的地址一致时，确定自身为第一节点发送数据帧的目标节点，并向第一节点发送CTS，以完成与第一节点之间的RTS-CTS握手过程。可选地，所述接收所述第一节点通过无速率编码发送的数据帧之后，还包括：判断所述第一节点发送的数据帧中是否存在冲突的帧，所述冲突的帧包括RTS、CTS、ACK和阻塞帧；当确定所述第一节点发送的数据帧中存在所述冲突的帧时，确定所述冲突的帧的开始位置和结束位置；根据所述冲突的帧的开始位置和结束位置，解码存在冲突的帧的数据帧。由于第一节点通过无速率编码发送数据帧，因此，接收到的第一节点发送的数据帧中可能还存在冲突的帧，为了得到解码本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线网络中的数据传输装置，其特征在于，所述无线网络中的节点通过无速率编码发送数据帧，所述装置包括：接收模块，用于接收第一节点发送的请求发送RTS；处理模块，用于判断所述第一节点发送的RTS中携带的接收机地址RA和自身的地址是否一致；发送模块，用于当确定所述第一节点发送的RTS中携带的RA和自身的地址不一致之后，当存在数据帧向第二节点发送时，向所述第二节点发送RTS，其中，向所述第二节点发送的RTS中携带的RA为所述第二节点的地址；所述接收模块，还用于接收所述第二节点发送的允许发送CTS；所述发送模块，还用于当所述处理模块确定当前没有接收到阻塞帧时，通过无速率编码向所述第二节点发送数据帧，所述阻塞帧用于指示禁止向所述第二节点发送数据帧，所述阻塞帧为所述无线网络中任一节点在接收数据帧的同时接收到RTS时发送。

【技术特征摘要】
1.一种无线网络中的数据传输装置，其特征在于，所述无线网络中的节点通过无速率编码发送数据帧，所述装置包括：接收模块，用于接收第一节点发送的请求发送RTS；处理模块，用于判断所述第一节点发送的RTS中携带的接收机地址RA和自身的地址是否一致；发送模块，用于当确定所述第一节点发送的RTS中携带的RA和自身的地址不一致之后，当存在数据帧向第二节点发送时，向所述第二节点发送RTS，其中，向所述第二节点发送的RTS中携带的RA为所述第二节点的地址；所述接收模块，还用于接收所述第二节点发送的允许发送CTS；所述发送模块，还用于当所述处理模块确定当前没有接收到阻塞帧时，通过无速率编码向所述第二节点发送数据帧，所述阻塞帧用于指示禁止向所述第二节点发送数据帧，所述阻塞帧为所述无线网络中任一节点在接收数据帧的同时接收到RTS时发送。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述处理模块，还用于根据第一预设时长和第二预设时长确定向所述第二节点发送RTS的时间，所述第一预设时长为发送RTS的时长，所述第二预设时长为发送CTS的时长；所述发送模块，还用于当向所述第二节点发送RTS的时间达到时，向所述第二节点发送RTS。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述接收模块，还用于接收所述第二节点发送的正确接收确认ACK，所述第二节点发送的ACK为所述第二节点在确定接收到数据帧时发送。4.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述发送模块，还用于当所述处理模块确定所述第一节点发送的RTS中携带的RA和自身的地址一致，且监听到当前媒体处于空闲状态时，向所述第一节点发送CTS，其中，向所述第一节点发送的CTS中携带的RA为所述第一节点的地址；所述接收模块，还用于接收所述第一节点通过无速率编码发送的数据帧。5.如权利要求4所述的装置，其特征在于：所述处理模块，还用于判断所述第一节点发送的数据帧中是否存在冲突的帧，所述冲突的帧包括RTS、CTS、ACK和阻塞帧；所述处理模块，还用于当确定所述第一节点发送的数据帧中存在所述冲突的帧时，确定所述冲突的帧的开始位置和结束位置；所述处理模块，还用于根据所述冲突的帧的开始位置和结束位置，解码存在冲突的帧的数据帧。6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述处理模块还用于：当在所述第一节点发送的数据帧中检测到前导序列时，确定所述第一节点发送的数据帧中存在所述冲突的帧；相应地，所述处理模块还用于：从所述第一节点发送的数据帧中检测物理包头，根据检测到的前导序列和物理包头，确定所述冲突的帧的开始位置和结束位置；或者，从所述第一节点发送的数据帧中检测第二序列，根据检测到的前导序列和第二序列，确定所述冲突的帧的开始位置和结束位置，所述第二序列用于指示所述冲突的帧的结束位置，所述第二序列为物理层对所述冲突的帧封装时添加在所述冲突的帧的尾部的序列。7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述处理模块还用于：当在所述第一节点发送的数据帧中检测到第一序列时，确定所述第一节点发送的数据帧中存在所述冲突的帧，所述第一序列用于指示所述冲突的帧的开始位置，所述第一序列为物理层对所述冲突的帧封装时添加在所述冲突的帧的头部的序列；相应地，所述处理模块还用于：从所述第一节点发送的数据帧中检测物理包头，根据检测到的第一序列和物理包头，确定所述冲突的帧的开始位置和结束位置；或者，从所述第一节点发送的数据帧中检测第二序列，根据检测到的第一序列和第二序列，确定所述冲突的帧的开始位置和结束位置。8.如权利要求4所述的装置，其特征在于：所述接收模块，还用于当所述处理模块检测到所述第一节点发送的数据帧中存在冲突的帧且所述冲突的帧为RTS时，停止接收所述第一节点发送的数据帧；所述发送模块，还用于发送阻塞帧，所述阻塞帧用于禁止第三节点发送数据帧，所述第三节点为没有接收到所述第一节点发送的RTS但监听到当前媒体处于忙碌状态的节点；所述接收模块，还用于在所述发送模块发送所述阻塞帧之后，重新接收所述第一节点发送的数据帧。9.如权利要求4所述的装置，其特征在于：所述发送模块，还用于当所述处理模块确定所述接收模块正确接收到所述第一节点通过无速率编码发送的数据帧时，向所述第一节点发送ACK。10.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述处理模块，还用于当所述接收模块接收到第四节点发送的CTS时，判断所述第四节点发送的CTS中携带的RA和自身的地址是否一致，所述第四节点为待接收通过无速率编码发送的数据帧的节点；所述发送模块，还用于在所述处理模块确定所述第四节点发送的CTS中携带的RA和自身的地址不一致之后，当所述接收模块接收到第五节点发送的RTS且所述处理模块监听到当前媒体处于空闲状态时，向所述第五节点发送CTS；所述接收模块，还用于接收所述第五节点通过无速率编码发送的数据帧。11.如权利要求10所述的装置，其特征在于：所述发送模块，还用于当所述处理模块确定所述接收模块正确接收到所述第五节点发送的数据帧时，向所述第五节点发送ACK。12.如权利要求1至11任一所述的装置，其特征在于，所述RTS、CTS、阻塞帧和ACK中的每一个均包括所述第一序列和所述第二序列中的至少一个，所述RTS、CTS和ACK中还包括第三序列，所述第三序列用于指示携带的RA。13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第一序列包括至少一个第四序列，当所述至少一个第四序列的个数为第一预设个数时，所述冲突的帧为RTS，当所述至少一个第四序列的个数为第二预设个数时，所述冲突的帧不是RTS，或者，当所述第一序列包括一个第四序列，当所述一个第四序列的类型为第一预设类型时，所述冲突的帧为RTS，当所述一个第四序列的类型为第二预设类型时，所述冲突的帧不是RTS。14.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无速率编码为Spinal编码。15.一种无线网络中的数据传输方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭东，虞梦昕，刘劲楠，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44