为分布式访问无线通信网络中的多跳传输以最大延迟保证预留资源的方法技术

在通信网络（１００）中，一种为从源设备（１１０Ａ）向目标设备（１１０Ｄ）经过多跳中继传输数据预留Ｘ个时隙（６１０）的方法（４００）包括从源设备（１１０Ａ）向第二个设备（１１０）发送第一跳预留请求，以用于从源设备向目标设备传输数据。第一跳预留请求标识出该源设备、目标设备以及被提议的要为第一跳预留的Ｘ个时隙（６１０）。然后，源设备接收从第二个设备寻址到源设备的第一个消息，该消息指示第一跳预留请求待处理并且由源设备提议的Ｘ个时隙已经被第二个设备所预留。随后，源设备接收随后的消息，该消息指示最后一跳预留请求是否已经被目标设备所接受。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及无线通信网络领域，更具体而言，涉及用于为分布式访问无线通信网络中的源设备和目标设备间的多跳传输预留资源的方法。持续存在无线通信网络的增长。例如，FCC已经计划允许未经许可的(unlicensed)无线发射机工作于广播电视频谱中一个或多个分配的地面电视频道未被使用的位置，只要这样的未经许可的发射机包括安全措施来确保不干扰经许可的地面电视信号的接收即可。各种组织开发了超宽带(UWB)无线通信技术以利用允许未经许可的无线设备工作于经许可的频带的优势。特别是，WIMEDIA联盟已经开发了基于UWB技术的无线网络规范。例如，WIMEDIA MAC规范提供了完全分布式媒体访问控制(MAC)协议来支持位于彼此邻近的设备间的高速单跳传输，例如所谓的个人区域网络(PAN)。与此同时，在2005年12月，欧洲计算机制造商协会(ECMA)公布了ECMA-368：“High Rate Ultra Wideband PHY and MACStandard”(“高速率超宽带PHY和MAC标准”)，其详细说明了用于高速、短距离、分布式访问无线网络的超宽带物理层(PHY)和分布式MAC子层，所述无线网络可以包括便携式设备和固定设备。当在此处使用时，无线网络中的设备也可以被称为终端或节点。同样，当此处使用的无线网络中不存在管理或控制其它设备对该无线网络通信资源(例如在基于预留的数据传输协议中的时隙)的访问的中央控制器、基站、主站等时，该无线网络被称为具有“分布式访问”。然而，由于传输功率的调节限制，利用当前的WIMEDIA MAC的设备的传输范围是有限的，并且随着物理传输速率的任何增加而减小。因此，由于传输范围的限制，在某些情况下，由无线个人区域网络(PAN)中的一个设备向同一个网络中的另一个设备传输数据在这两个设备物理上分开的距离太远的情况下是不可能的。在这两个设备可能更加紧靠在一起的其它情况下，传输是有可能的，但是只能以降低了的数据速率进行。然而，存在许多应用，其中非常希望彼此以很长距离相距-->遥远的设备能够互相以比设备的传输功率限制所支持的数据速率更高的数据速率发送和接收数据。因此，希望提供一种方法，该方法在分布式无线网络中将数据从一个设备传输到另一个设备，即使这两个设备物理上分开对于直接无线传输来说过大的距离。同样，也希望提供这样一种方法，其支持高数据传输速率和频谱效率。还希望提供一种方法，其为分布式访问无线通信网络中的设备到设备间的多跳传输预留资源。在本专利技术的一个方面中，提供了一种在包括多个设备的通信网络中为从源设备到目标设备通过多跳中继传输数据预留X个时隙的方法，所述多个设备利用具有包括多个时隙的超帧的、基于预留的数据传输协议通信。该方法包括从源设备发送寻址到不同于目标设备的第二个设备的第一跳预留请求，以用于从源设备向目标设备传送数据。该第一跳预留请求标识出源设备、目标设备以及被提议的要为源设备和第二个设备之间的第一跳预留的X个时隙。该方法还包括在源设备处接收从第二个设备寻址到源设备的第一个消息，该第一个消息指示第一跳预留请求待处理并且由源设备提议的所述X个时隙已经被第二个设备预留。该方法进一步包括在源设备处接收从第二个设备寻址到源设备的随后的消息，该随后的消息指示最后一跳预留请求已经被目标设备接受，其与源设备的第一跳预留请求相对应。在本专利技术的另一方面中，提供了一种在包括多个设备的通信网络中为从源设备到目标设备通过多跳中继传输数据预留时隙的方法，所述多个设备利用具有包括多个时隙的超帧的、基于预留的数据传输协议通信。该方法包括在第N个设备处接收用于从源设备向目标设备通过多跳中继传输数据的第(N-1)跳预留请求。该预留请求标识出源设备、目标设备以及被提议的要为第(N-1)个设备和第N个设备之间的第(N-1)跳预留的X个时隙。当被提议的要为第(N-1)跳预留的X个时隙在第N个设备上可用时，该方法包括：从第N个设备发送寻址到第(N-1)个设备的消息，该消息指示预留请求待处理并且由第(N-1)个设备提议的X个时隙已经被第N个设备预留；并且从第N个设备发送寻址到第(N+1)个设备的第N跳预留请求，以用于从源设备向目标设备传输数据，该第N跳预留请求标识出源设备、目标设备以及被提议的要为第N个设备和第(N+1)个设备之间的第N跳预留的X个时隙，-->其中由第N个设备提议的要为第N跳预留的X个时隙不同于由第(N-1)个设备提议的要为第(N-1)跳预留的X个时隙。该方法还包括，当被提议的要为第(N-1)跳预留的X个时隙在第N个设备上不可用时，从第N个设备发送寻址到第(N-1)个设备的消息，所述消息指示预留请求被拒绝。图1图示了一种无线通信网络；图2表示了网状(Mesh)DRP信息元(IE)的一个实施例；图3示出了网状无线网络中端到端多跳预留协商的几个例子；图4是示出了为从源设备到目标设备通过多跳中继传输数据预留X个时隙的方法的流程图；图5示出了在共含有M个设备的多跳中继中由第N个设备执行的步骤，其中2≤N≤M；图6示出了用于使用超帧的多跳传输的协调MAS分配的一些例子。尽管下面描述的方法和系统的各种原理和特征可以应用于各种通信系统，但是为了说明的目的，将在利用基于预留的分布式访问协议进行操作的未经许可的无线通信网络的上下文中描述下面的示例性实施例。更具体地说，下面描述的示例性实施例属于WIMEDIA个人区域网络。然而，下面描述的方法和技术也可以应用于其它利用基于预留的协议以及甚至通过有线骨干的分布式访问网络的情况。当然，本专利技术的范围由随附于此的权利要求所限定，并且不受下面描述的特定实施例的限制。记住这一点，我们现在描述分布式访问无线个人区域网络(PAN)中彼此远离的设备通过其可以以不被传输功率和两个设备之间的距离的组合所限制的数据速率互相发送和接收数据的方法。如下所述，为了在仍保持频谱效率的同时增大传输范围(即使用更高的传输速率)，提供网状-使能的媒体访问控制(MAC)协议。该网状WIMEDIA个人区域网络(PAN)基本上是一种多跳、分布式PAN，具有一些为它们的邻居中继/转发帧(包)的设备。例如，图1图示了一种无线通信网络100，该网络包括多个设备110。在这种情况下，网状-使能的设备110B和110C可以中继来源于源设备110A并发送到目标设备110D的帧，所述目标设备110D无法由--本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在包括多个设备（１１０）的通信网络（１００）中为从源设备（１１０Ａ）到目标设备（１１０Ｄ）通过多跳中继传输数据预留Ｘ个时隙（６１０）的方法（４００），所述多个设备利用具有包括多个时隙（６１０）的超帧（６００）的基于预留的数据传输协议通信，该方法包括：　从源设备（１１０Ａ）发送（４１０）寻址到不同于目标设备（１１０Ｄ）的第二个设备（１１０）的第一跳预留请求，以用于从源设备（１１０Ａ）向目标设备（１１０Ｄ）传送数据，该第一跳预留请求标识出源设备（１１０Ａ）、目标设备（１ １０Ｄ）以及被提议的要为源设备（１１０Ａ）和第二个设备（１１０）之间的第一跳预留的Ｘ个时隙（６１０）；　在源设备（１１０Ａ）处接收（４２５）从第二个设备（１１０）寻址到源设备（１１０Ａ）的第一个消息，该消息指示第一跳预留请求待处理并且 由源设备（１１０Ａ）提议的Ｘ个时隙（６１０）已经被第二个设备（１１０）预留；以及　在源设备（１１０Ａ）处接收（４５５）从第二个设备（１１０）寻址到源设备（１１０Ａ）的随后的消息，该随后的消息指示最后一跳预留请求已经被目标设备（１１０Ｄ ）接受，其与源设备（１１０Ａ）的第一跳预留请求相对应。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-5-1 60/796,9831、一种在包括多个设备(110)的通信网络(100)中为从源设备
(110A)到目标设备(110D)通过多跳中继传输数据预留X个时隙(610)
的方法(400)，所述多个设备利用具有包括多个时隙(610)的超帧
(600)的基于预留的数据传输协议通信，该方法包括：
从源设备(110A)发送(410)寻址到不同于目标设备(110D)的
第二个设备(110)的第一跳预留请求，以用于从源设备(110A)向目
标设备(110D)传送数据，该第一跳预留请求标识出源设备(110A)、
目标设备(110D)以及被提议的要为源设备(110A)和第二个设备(110)
之间的第一跳预留的X个时隙(610)；
在源设备(110A)处接收(425)从第二个设备(110)寻址到源
设备(110A)的第一个消息，该消息指示第一跳预留请求待处理并且
由源设备(110A)提议的X个时隙(610)已经被第二个设备(110)
预留；以及
在源设备(110A)处接收(455)从第二个设备(110)寻址到源
设备(110A)的随后的消息，该随后的消息指示最后一跳预留请求已
经被目标设备(110D)接受，其与源设备(110A)的第一跳预留请求
相对应。
2、如权利要求1的方法(400)，还包括：
在第二个设备(110)处接收(415)第一跳预留请求；以及
从第二个设备(110)发送(430)寻址到第三个设备(110)的第
二跳预留请求，以用于从源设备(110A)向目标设备(110D)传送数
据，该第二跳预留请求标识出源设备(110A)、目标设备(110D)以
及被提议的要为第二个设备(110)和第三个设备(110)之间的第二
跳预留的X个时隙(610)，其中由第二个设备(110)为第二跳提议
的X个时隙(610)不同于由源设备(110A)为第一跳提议的X个时隙
(610)。
3、如权利要求2的方法(400)，还包括：
在第二个设备(110)处接收从第三个设备(110)寻址到第二个
设备(110)的第二个消息，该消息指示第二跳预留请求待处理并且由
第二个设备(110)提议的X个时隙(610)已经被第三个设备(110)
所预留；以及
在第二个设备(110)处接收(445)从第三个设备(110)寻找到
第二个设备(110)的随后的消息，该消息指示最后一跳预留请求已经
被目标设备(110D)所接受。
4、如权利要求3的方法(400)，其中第三个设备(110)是目标
设备(110D)。
5、如权利要求3的方法(400)，其中源设备(110A)在超帧(600)
中选择对于源设备(110A)可用的头X个时隙(610)作为由源设备(110A)
提议的要为源设备(110A)和第二个设备(110)之间的第一跳预留的
X个时隙(610)。
6、如权利要求5的方法(400)，其中第二个设备(110)在超帧
(600)中选择对于第二个设备(110)可用的、但是在超帧(600)中
位于由源设备(110A)提议的X个时隙(610)之后的头X个时隙(610)
作为由第二个设备(110)提议的要为第二个设备(110)和第三个设
备(110)之间的第二跳预留的X个时隙(610)。
7、如权利要求3的方法(400)，还包括：
在第N个设备(110)处接收用于从源设备(110A)向目标设备(110D)
传输数据的第(N-1)跳预留请求，该(N-1)跳预留请求标识出源设
备(110A)、目标设备(110D)以及被提议的要为第(N-1)个设备(110)
和第N个设备(110)之间的第(N-1)跳预留的X个时隙(610)；
从第N个设备(110)发送寻址到目标设备(110D)的最后一跳预
留请求，以用于从源设备(110A)向目标设备(110D)传输数据，最
后一跳预留请求标识出源设备(110A)、目标设备(110D)以及被提
议的要为第N个设备(110)和目标设备(110D)之间的最后一跳预留
的X个时隙(610)，其中由第N个设备(110)提议的要为最后一跳
预留的X个时隙(610)不同于由第(N-1)个设备(110)提议的要为
第(N-1)跳预留的X个时隙(610)；以及
在第N个设备(110)处接收从目标设备(110D)寻址到第N个设
备(110)的第N个消息，该消息指示预留请求已经被目标设备(110D)
所接受。
8、如权利要求7的方法(400)，其中第N个设备(110)在超帧
(600)中选择对于第N个设备(110)可用的、但是在超帧(600)中
位于由第(N-1)个设备(110)提议的X个时隙(610)之后的头X个
时隙(610)作为由第N个设备(110)提议的要为第N个设备(110)
和目标设备(110D)之间的最后一跳预留的X个时隙(610)。
9、如权利要求1的方法(400)，还包括：
(1)在第N个设备(110)处接收用于从源设备(110A)向目标
设备(110D)传输数据的第(N-1)跳预留请求，该第(N-1)跳预留
请求标识出源设备(110A)、目标设备(110D)以及被提议的要为第
(N-1)个设备(110)和第N个设备(110)之间的第(N-1)跳预留
的X个时隙(610)
(2)从第N个设备(110)发送寻址到第(N+1)个设备(110)
的第N跳预留请求，以用于从源设备(110A)向目标设备(110D)传
输数据，第N跳预留请求标识出源设备(110A)、目标设备(110D)
以及被提议的要为第N个设备(110)和第(...

【专利技术属性】
技术研发人员：CT周，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]