CN101562903B - 接入混合网的方法和网关设备、无线终端以及通信系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种接入包括广域网络和分布式网络的混合网的方法和网关设备、无线终端和网关通信系统，以便降低作为接入网关的无线终端的功耗。该方法包括：由网关设备监听广域网络的下行公共控制信道上的中继请求时隙；由无线终端在所述下行公共控制信道上的中继请求时隙中发送请求对其要发送的数据分组进行中继的中继请求信息；以及如果网关设备在中继请求时隙监听到来自无线终端的中继请求信息，则在分布式网络环境下建立与无线终端的连接。这样，网关设备仅仅在周围的无线终端有数据中继需求的时才接入无线分布式网络，而不用同时监听两个网络上的信号，从而降低了功耗。

Description

接入混合网的方法和网关设备、无线终端以及通信系统

本申请是2005年10月19日提交的名称为‘接入混合网的方法和网关设备、无线终端以及通信系统’的发明专利申请200510109212.4的分案申请。

技术领域

本发明涉及混合网络的接入，特别是，涉及一种节省功耗的、接入混合网的多个网络的方法和网关设备、无线终端和通信系统，在保证可同时接收到来自混合网络的不同网络信号的前提下，减少网关节点在空闲状态时同时侦听两个网络的时间，从而降低网关节点单位时间的功率消耗，延长网关节点的待机或服务时间。

背景技术

随着无线便携式终端的普及以及通信业务在各领域的深入，未来移动通信系统要求实现“无处不在”的通信方式，即在任何时间、任何地点都能保证有效的无线传输。但是，在传统的蜂窝网络中，移动终端之间的通信必须借助于基站和(或)移动交换机的转接完成。这就使得通信方式受到了地域等因素的限制。为此，不依赖于固定网络单元的无线分布式网络作为一种较为灵活的无线接入方式应运而生，成为对固定网络的补充和发展，使得无处不在的通信方式成为可能。在这种扩展的网络环境下，通信技术的研究也不再只是局限于单独的某个网络。混合网之间的共存以及无线终端在混合网中的接入方法也成为研究的热点课题之一。

无线分布式网络，诸如无线局域网(WLAN)、自组织网(Ad hoc)、蓝牙(Bluetooth)等的出现，使得混合网的构成更加灵活。在广域蜂窝网的构架基础上，这些分布式网络通过支持节点间的直接传输提供了更广的网络覆盖，增加了系统容量，特别是解决了在某些环境，比如通信载荷较大的热点地区、无法直接连接到广域蜂窝网的中心控制器的盲区以及在无线终端电力不足无法维持远距离通信等场景下的无线通信问题。然而，由于不同的网络采用各自不同的通信协议，传统的无线终端或节点只能支持在一个网络的传输。为此，在混合网中如何支持同时与多个网络的通信，并且不影响每个网络中传输的性能，成为媒体接入(Medium Access)方法扩展到混合网时需要解决的问题。

最为直接的接入混合网络的多个网络的办法是采用双模无线终端。双模无线终端具备支持两种通信协议的功能，能够根据网络状况灵活地选择要接入的网络。比如文献1(CN1604686，用于在混合系统中选择接入网的装置和方法，2004年9月27日，三星电子株式会社)提出，无线终端根据预先设置的优先级来决定当前连接的网络，当未成功连接该网路时尝试接入具有下一优先级的网络。

类似的，文献2(GB2269723)提出一种支持蜂窝和本地无绳系统的移动无线电话。首先通过无绳网络将呼叫路由到无绳电话。只有当不能确定移动电话位置的情况下，再经蜂窝网络将蜂窝和无绳系统连接。虽然上述系统中的无线终端能够支持多于一个网络中的传输，但它们在某一时刻只能保持与一个网络的连接，而无法收到来自另一个网络的信息。比如在文献1中，一旦终端能够成功接入具有最高优先级的网络，将保持与网络的连接而不再关心其它网络的信息，这样来自其它网络的呼叫就无法到达该无线终端。为此，真正的双无线模终端需要具备同时接收来自两个网络信息的能力。在文献3(http://china.nikkeibp.co.jp/china/news/tel/tel200407190109.html)中公开了，日本NEC公司生产的FOMA/WLAN N900iL可支持同时工作于混合网的无线终端。用户可在FOMA网络、无线局域网网络和双模网络模式下进行切换。如图1所示，FOMA基于WCDMA技术提供广域的覆盖。WLAN通过接入点(AP)满足热点地区或高速传输的需求。无线终端可在双模模式下同时接收来自两个网络的信息。但是，由于处于双模工作模式下的终端需要同时检测两个网络的信号，这就带来较大的功率消耗，缩短了终端的待机时间。比如，N900iL在启用FOMA网络时可以待机280小时。在无线局域网状态下的待机时间则能达到230小时。如果启用双模模式，待机时间仅有150小时。因此，需要在保证能够成功接收到来自两个网络信息的前提下，尽可能的降低终端的功率消耗，延长服务时间。

尽管双模无线终端能够支持与多个网络的通信，混合网络中仍然存在很多传统的只支持一种通信协议的节点，考虑到网络的后向兼容性，如何使这些单一功能的节点在混合网络中得到更好的服务也是媒体接入控制要解决的问题。中继是较为普遍的一种接入方式，即利用双模终端作为中继节点。当某些传统的功能单一的节点无法连接到所注册的系统时，可以先连接到周围的双模终端，再由该双模终端连接另一网络完成通信。通过这种方式，一些原本不能进行通信的节点可以得到较好的服务质量，并且通过双模终端增强了网络扩展的灵活性。文献4(H.Wu，C.Qi ao，S.De，and O.Tonguz，″Integrated cellularand ad hoc relaying systems：iCAR，″IEEE Journal on SelectedAreas in Communications，vol.19，No.10，October 2001)提出利用自组织中继节点(ARS)解决广域蜂窝网的拥塞问题。当小区内的资源不足以接入更多的呼叫时，即可通过周围的ARS将该呼叫转接到相临小区，从而缓解了业务分配不均衡带来的系统拥塞，但此方法需要在系统中建立特殊的ARS节点，带来了较大的系统开销，并且影响了系统的灵活性。文献5(Y.D.Yin，and Y.C.Hsu，“MultihopCellular：A New Architecture  for Wireless  Communications”，IEEE INFOCOM，2000)提出，当源和目的节点位于同一小区时，通过小区内其它节点的多条中继连接来实现通信的方法来提高系统容量。然而，这些方法都假定系统中的所有节点都具备支持在两个网络中通信的能力，对混合系统中的传统单模终端不能提供支持，并且系统内节点的功率消耗问题并未涉及。为此，本发明研究可通过中继节点(网关节点)连接到广域蜂窝网的混合网络，在尽可能的保证网络连接性的前提下，减少中继节点在空闲状态时由于同时侦听两个网络信息带来的的功率消耗，延长其待机或服务时间。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明。在本发明的一个目的是提供一种节省功耗的、接入混合网的多个网络的方法和设备。

在本发明的一个方面，提出了一种接入包括广域网络和分布式网络的混合网的方法，包括步骤：由网关设备监听广域网络的下行公共控制信道上的中继请求时隙；由无线终端在所述下行公共控制信道上的中继请求时隙中发送请求对其要发送的数据分组进行中继的中继请求信息；以及如果网关设备在中继请求时隙监听到来自无线终端的中继请求信息，则在分布式网络环境下建立与无线终端的连接。

在本发明的另一方面，提出了一种接入包括广域网络和分布式网络的混合网络的网关设备，包括：广域网络收发装置，用于在广域网络内发送分组和接收信息；分布式网络收发装置，用于在分布式网络内发送分组和接收信息；检测装置，用于检测广域网络收发装置接收到的下行公共控制信道上的信息，并检测当前下行公共控制信道上的时隙类型；以及接入判决装置，用于接收来自检测装置的检测结果，并判断当前要接入的网络。

在本发明的又一方面，提出了一种在包括广域网络和分布式网络的混合网络中通过网关设备的中继进行通信的无线终端，包括：分布式网络收发装置，用于在分布式网络内发送分组和接收信息；下行公共控制信道收发装置，用于在广域网络的下行公共控制信道上发送请求对无线终端要发送的数据进行中继的中继请求信息和接收信息；检测装置，用于检测下行公共控制信道收发装置接收到的下行公共控制信道上的信息，并检测当前下行公共控制信道上的时隙类型；以及接入判决装置，用于接收来自检测装置的信息，并判断当前要接入的网络。

这样，通过在广域蜂窝网的下行公共控制信道(DCCCH)上分配特定的时隙来承载来自无线分布式网络的信息，使得网关设备或者充当网关设备的双模无线终端在空闲待机状态下只需要监听来自广域蜂窝网的下行公共控制信道，就能够获得两个网络的传输请求，并在无线分布式网络中有传输请求时启动该网络的操作模式，从而节省了不必要的功率消耗，延长了网关节点的服务时间。

在本发明的另一方面，提出了一种接入包括广域网络和分布式网络的混合网的方法，包括步骤：通过广域网络的基站在无线分布式网络的传输频段上定时地发送与下行公共控制信道同步的同步信令；无线终端在接收到该同步信令后发送请求对其要发送的数据进行中继的中继请求信息；网关设备与该同步信令相对应地启动接入分布式网络，以接收来自无线终端的中继请求信息；以及网关设备在分布式网络环境下建立与无线终端的连接。

在本发明的又一方面，提出了一种接入包括广域网络和分布式网络的混合网络的网关设备，包括：广域网络收发装置，用于在广域网络内发送分组和接收信息；分布式网络收发装置，用于在分布式网络内发送分组和接收信息；计时装置，用于检测当前时间是否为周期时间的整数倍，并周期性的启动监听装置，以监听分布式网络的信道；以及监听装置，在计时装置指示启动的时刻监听分布式网络的信道。

在本发明的又一方面，提出了一种在包括广域网络和分布式网络的混合网络中通过网关设备的中继进行通信的无线终端，包括：分布式网络收发装置，用于在分布式网络内发送分组和接收信息；发送控制装置，用于控制信息在分布式网络中的发送和接收并进行计时；以及延时装置，其接收来自发送控制装置的指示并延时。

这样，通过由广域网络的基站在无线分布式网络的传输频段上定时地发送与下行公共控制信道同步的同步信令。无线终端在接收到该同步信令后发送中继请求信息，而网关设备能够在与同步信令相对应地启动接入分布式网络从而接收到来自无线终端的中继请求信息。因此，网关设备只是间隔地监听分布式网络，减少了功率消耗，延长了节点的服务时间。

附图说明

图1示出了现有的FOMA/WLAN双模终端在混合网络的示意图；

图2示出本发明所涉及的广域蜂窝网和无线分布式网络组成的混合网络的结构示意图；

图3是根据本发明第一实施例的、广域蜂窝网的下行公共控制信道的示意图；

图4(a)是根据本发明第一实施例的、混合网络中支持在两个网络中通信的网关设备的方框图；

图4(b)是根据本发明第一实施例的、在分布式网络中具有传输功能的无线终端的方框图；

图5是本发明的混合网络中无线终端有传输请求时的接入示意图；

图6是根据本发明第一实施例的、混合网络中网关设备与无线终端进行点对点传输的情况下无线终端侧的详细操作流程图；

图7是根据本发明第一实施例的、混合网络中网关设备与无线终端进行点对点传输的情况下网关设备侧进行中继时的操作流程图；

图8是根据本发明第一实施例的、无线终端通过成功与网关设备建立点对点连接并传输数据的情况下各个节点的定时关系示意图；

图9是根据本发明第一实施例的、无线终端在接收门限时间内没有收到应答信息进行了重发的情况下各个节点的定时关系的示意图；

图10是根据本发明第一实施例的、多个无线终端在同一个中继请求时隙中发送了中继请求信息的情况下，各个节点的定时关系示意图；

图11是根据本发明第一实施例的、混合网络中网关设备与多个无线终端进行点对多点传输的情况下无线终端侧的详细操作流程图。

图12是根据本发明第一实施例的、混合网络中网关设备与多个无线终端进行点对多点传输的情况下网关设备侧进行中继时的详细操作流程图。

图13是根据本发明第一实施例的、在点对多点的情况下无线终端通过成功与网关设备建立连接并传输数据的情况下各个节点的定时关系示意图；

图14是本发明第二实施例中涉及的信道的定时关系的示意图；

图15(a)是根据本发明第二实施例的、混合网络中同时支持在两个网络中通信的网关设备的方框图；

图15(b)是根据本发明第二实施例的、混合网络中只支持在无线分布式网络中传输的无线终端的方框图；

图16是根据本发明第二实施例的、混合网络中网关设备与无线终端进行点对点传输的情况下无线终端侧的详细操作流程图；

图17是根据本发明第二实施例的、混合网络中网关设备与无线终端进行点对点传输的情况下网关设备进行中继时的操作流程图；

图18是本发明第二实施例中无线终端通过成功与网关设备建立点对点连接并传输数据的情况下各节点定时关系的示意图；

图19根据本发明第二实施例的、混合网络中网关设备与多个无线终端进行点对多点传输的情况下无线终端侧的详细操作流程图；

图20是根据本发明第二实施例的、混合网络中网关设备与多个无线终端进行点对多点传输的情况下网关设备侧进行中继时的详细操作流程图；以及

图21是根据本发明第二实施例的、无线终端通过成功与网关设备建立点对多点连接并传输数据的情况下各个节点的定时关系示意图。

具体实施方式

下面对照附图以实施例的形式对本发明的实现过程进行详细的说明。

【第一实施例】

图2示出了本发明所涉及的广域蜂窝网和无线分布式网络组成的混合网络的结构示意图。图2中BS代表广域蜂窝网中的基站，其覆盖区域为较大的椭圆，基站与其覆盖范围内的终端Ubi或GW在f2的频段上进行通信。较小的椭圆代表无线分布式网络的覆盖范围，它可以是无线局域网(WLAN)、自组织网(Ad hoc)、蓝牙(Bluetooth)等多种网络。这种网络工作于f1频段(f1不等于f2)，因此无线分布式网络与广域蜂窝网之间不存在干扰。GW表示网关节点，它是具有支持在两个网络同时通信的能力的双模无线终端，并且能够成功连接到任一网络，为周围节点提供中继服务。标记Ubi表示无法和广域蜂窝网的中心控制单元进行保证其服务质量(QoS)的通信的无线终端，它可以是具有和GW同样功能但无法和基站进行通信(比如处于盲区或当前电池功率不足)的双模终端，也可以是只具备增强型功能的单模终端。也就是说，只具备支持在无线分布式网络中传输以及在广域蜂窝网的下行公共控制信道上发送和接收信息的功能。在本发明中，假定混合网络中的所有终端，包括GW和Ubi都能够接收到来自广域蜂窝网的下行公共控制信道上的数据(以WCDMA网络为例，下行公共控制信道指广播信道(BCH))。当任意一个终端有传输请求时，优先选择广域蜂窝网进行传输，当广域蜂窝网不能满足其传输的服务质量时，利用无线分布式网络通过周围的网关节点将其传输中继到广域蜂窝网。

图3是根据本发明第一实施例的、广域蜂窝网的下行公共控制信道(DCCCH)的示意图。如图3所示，DCCCH在时间上划分成多个相同的时间单元，即时隙(Slot)，每连续的N+1个时隙构成一帧(frame)。每帧的前N个时隙用于发送基站BS的公共控制消息，比如广播信息、寻呼消息、同步及导频信息等。在第N+1个时隙，基站不发送任何信息，其专门用于承载来自无线分布式网络中的中继传输请求，这个时隙被称为中继请求时隙(Relay ReQuest Slot)。

图4是混合网络中各节点的方框图。图4(a)是根据本发明第一实施例的、混合网络中支持在两个网络中通信的网关设备的方框图。

如图4(a)所示，本发明的网关设备包括：发送存储单元410，用于存放待发分组；广域网络发送单元415，用于在广域网络内发送分组；广域网络接收单元416，用于接收来自广域网络的信息；分布式网络发送单元417，用于在分布式网络内发送分组；分布式网络接收单元418，用于接收来自分布式网络的信息；检测单元412，用于检测广域网络接收单元416接收到的下行公共控制信道上的信息，并检测当前下行公共控制信道上的时隙类型(即是否为中继请求时隙)；接入判决单元411，用于接收来自检测单元412的检测结果，并判断当前要接入的网络；发送控制单元413，用于接收来自接入判决单元411和检测单元412的结果，控制分布式网络的发送和接收；以及延时单元414，其接收来自发送控制单元413的指示，并延时。

当网关设备的发送存储单元410中有待发分组时，接入判决单元411指示将网关设备接入广域网络并通过广域网络发送单元415在广域网络中进行业务传输。当检测单元412检测到当前的中继请求时隙上有信令传输，则接入判决单元411指示将网关设备接入分布式网络，并启动发送控制单元413。

在接入判决单元411指示接入分布式网络时，发送控制单元413启动延时单元414，进行退避操作，在退避一段时间后通过分布式网络发送单元417发送应答分组RPL。在接入分布式网络后，当分布式网络接收单元418接收的信息指示收到了指向本网关设备的选择分组SLT时，发送控制单元413指示分布式网络发送单元417发送允许分组PMT。当分布式网络接收单元418接收的信息指示收到了数据分组时，发送控制单元413指示分布式网络发送单元417发送确认分组ACK。在发送确认分组完毕后，接入判决单元411指示接入广域网络并向基站发送从无线分布式网络收到的数据分组。

图4(b)是根据本发明第一实施例的、在分布式网络中具有传输功能的无线终端的方框图。如图4(b)所示，本实施例的无线终端包括：发送存储单元420，用于存放待发分组；分布式网络发送单元427，用于在分布式网络内发送分组；分布式网络接收单元428，用于接收来自分布式网络的信息；DCCCH发送单元425，用于在广域网络的下行公共控制信道上发送中继请求信息；DCCCH接收单元426，用于接收来自广域网络的下行公共控制信道的信息；检测单元422，用于检测DCCCH接收单元426接收到的下行公共控制信道上的信息，并检测当前下行公共控制信道上的时隙类型(即是否为中继请求时隙)；接入判决单元421，其接收来自检测单元422的信息，并判断当前要接入的网络；发送控制单元423，其接收来自接入判决单元421和检测单元422的结果，控制分布式网络的发送和接收并进行计时；以及延时单元424，其接收来自发送控制单元423的指示，并延时。

当无线终端的发送存储单元420中存储有待发分组时，接入判决单元421指示接入DCCCH信道，并在检测单元422检测到的中继请求时隙上通过DCCCH发送单元425发送中继请求信息。在中继请求信息发送完毕后，接入判决单元421指示接入分布式网络并启动发送控制单元423。

当接入判决单元421指示接入分布式网络时，发送控制单元开始计时，并在接收门限时间以内通过分布式网络接收单元428接收信息。在达到接收门限时间时，如果正确接收到了应答分组RPL，则分析接收到的信息，并指示分布式网络发送单元427发送选择分组SLT。如果没有接收到任何分组，则启动延时单元424。在分布式网络接收单元428收到了允许分组PMT时，发送数据分组。而且，在分布式网络接收单元428成功收到了确认分组ACK时，指示接入判决单元421停止接入分布式网络。

此外，具有支持在两个网络中通信的网关设备也有可能作为无线终端Ubi来使用，比如当测量到的DCCCH的信息表明当前信道状况无法满足其传输的QoS要求或者该节点无法直接与BS进行通信的情况下。此时，网关设备的方框图与图4(b)相同，但具备当前不起作用的广域网络发送单元415和广域网络接收单元416。

图5是本发明的混合网络中无线终端有传输请求时的接入示意图。在步骤S501，混合网络中的无线终端在空闲状态下只通过DCCCH接收单元426监听来自广域网络的下行公共控制信道(DCCCH)。在步骤S502，当无线终端有传输请求时，将根据其节点功能以及监听到的DCCCH的信道状况来决定能否直接与基站BS进行业务传输。

如果能够直接与基站BS连接并通信，则此时该无线终端可以作为网关(GW)节点来使用。在步骤S506，直接将该无线终端接入广域网络进行业务传输。如果该无线终端不能够与基站BS建立直接连接并通信，表明该无线终端为Ubi节点(仅用于通信的无线终端)。然后，在步骤S503，检测单元422检测DCCCH上的时隙是否为中继请求时隙(RRq slot)。

如果该时隙是中继请求时隙，则在步骤S504，在中继请求时隙上通过DCCCH发送单元425发送中继请求信息(RRq Signal)。之后，在步骤S505，接收判决单元421指示将该无线终端接入无线分布式网络准备进行业务传输。相反，如果该时隙不是中继请求时隙，则流程转到步骤S501，继续监听下行公共控制信道。

图6是根据本发明第一实施例的、混合网络中网关设备与无线终端进行点对点传输的情况下无线终端侧的详细操作流程图。在步骤S601，混合网络中的无线终端(Ubi节点)始终监听DCCCH信道。在步骤S602，判断是否监听到传输请求信息。在步骤S603，当该Ubi节点有传输请求时，在下行公共信道的中继请求时隙上发送中继请求信息，并在发送完毕后启动无线分布式网络的发送单元427和接收单元428监听无线分布式网络信道，即步骤S604。

在步骤S605，如果监听的时间达到了门限时间，则在步骤S606检测这段时间内是否收到了应答分组RPL。如果没有收到，则在步骤S611增大竞争窗口，并延时一段时间后继续监听DCCCH，重新发送该中继请求信息。如果收到了应答分组RPL，则在步骤S607从收到的多个应答分组中选择一个中继节点(网关设备)并向该节点发送选择分组SLT。如果选择分组SLT发送完毕后，在步骤S608判断是否收到允许分组PMT，如果收到了允许分组PMT，则在步骤S609发送数据分组，然后在步骤S610判断是否收到确认分组ACK。在收到确认分组ACK后，结束传输，在步骤S612退出分布式网络。否则，在步骤S611增大竞争窗口并延时一段时间后重新发送中继请求。

图7是根据本发明第一实施例的、混合网络中网关设备与无线终端进行点对点传输的情况下网关设备侧进行中继时的详细操作流程图。如图7所示，在步骤S701，混合网络中的网关设备始终监听DCCCH信道。在步骤S702，判断检测单元412是否检测到中继请求信息。当检测单元412检测到DCCCH信道上的中继请求时隙中有中继请求信息时，在步骤S703，延时单元414随机延时一段时间。之后，在步骤S704，启动无线分布式网络发送单元417以发送应答分组RPL。

如果应答分组RPL发送完毕，在步骤S705判断是否收到来自周围的无线终端的选择分组SLT。在步骤S706，如果收到了指向该网关设备的选择分组SLT，则在步骤S706发送允许分组PMT。反之，退出分布式网络只监听DCCCH信道。如果允许分组PMT发送完毕后，在步骤S707判断是否收到数据分组。如果成功收到了数据分组，则在步骤S708发送确认分组ACK，然后在步骤S709退出分布式网络，并在步骤S710开始在广域网络内接入传输信道，以发送该数据分组。

图8是根据本发明第一实施例的、无线终端通过成功与网关设备建立点对点连接并传输数据以及网关设备把该分组中继给了广域网络的情况下各个节点的定时关系示意图。

网关设备GW1、网关设备GW2始终监听广域网络的下行公共控制信道。当无线终端Ubi有要通过网关设备进行传输的请求时，通过其DCCCH发送单元425于t₁时刻在DCCCH的中继请求时隙上发送中继请求信息。

无线终端Ubi在t₂时刻发送完毕后，启动无线分布式网络发送单元427和接收单元428，准备接收信息，并通过发送控制单元423开始计时。无线终端Ubi周围检测到DCCCH上的中继请求信息的网关设备GW1、GW2在t₂时刻进入退避过程，随机延时一段时间，并在延时结束的t₃、t₄时刻启动无线分布式网络发送单元417和接收单元418，发送应答分组RPL。

无线终端Ubi在发送控制单元423指示达到接收门限时间时，即t₅时刻，通过检测单元422检测是否收到了应答分组RPL，应答分组RPL中包含当前网关设备与基站BS、本无线终端的信道信息。然后，比较接收到的应答分组RPL中指示的与BS信道的状况，选择与BS信道状况最好、与BS直接通信需要发射功率最少的网关设备GW2作为该无线终端Ubi的中继设备。然后，在t₅时刻通过DCCCH发送单元425发送选择分组SLT，其中包括被选中的网关设备的地址，例如网关设备GW2的地址。例如，无线终端Ubi通过功率测量来选择信干噪比(SINR)最大或距离最近的网关设备，从而确定最合适的中继网关。

在t₆时刻，当网关设备GW1接收到来自无线终端Ubi的选择分组SLT，其检测到该分组不是指向自己的分组，于是关闭其分布式网络发送和接收单元417和418进入空闲状态。网关设备GW2接收到来自无线终端Ubi的选择分组SLT，并检测到是指向自己的分组。然后，网关设备GW2通过广域网络发送单元415在t₇时刻发送允许分组PMT，表明准备接收来自无线终端Ubi的数据分组并为其进行中继。

在t₈时刻，无线终端Ubi接收到来自网关设备GW2的允许分组PMT。在t₉时刻无线终端Ubi向网关设备GW2发送待发的数据分组，并在数据分组结束后的t₁₀时刻结束传输。

t₁₀时刻，网关设备GW2成功接收到来自无线终端Ubi的数据分组。在t₁₁时刻发送确认分组ACK，并在确认分组ACK发送完毕的t₁₂时刻关闭分布式网络发送单元417和接收单元418，准备在广域网络发送数据。

t₁₃时刻，网关设备GW2成功连接到广域网络的传输信道，开始发送来自无线终端Ubi的数据分组。

图9是根据本发明第一实施例的、无线终端在接收门限时间内没有收到应答信息进行了重发的情况下各个节点的定时关系的示意图。

当无线终端Ubi有传输请求时，于t₁时刻在DCCCH的中继请求时隙上发送中继请求信息。然后，在t₂时刻发送完毕后，启动无线分布式网络发送单元427和接收单元428，准备接收信息并通过发送控制单元423开始计时。在到达接收门限时间，即t₅时刻，无线终端Ubi没有检测到任何应答分组，于是增大其竞争窗口并在此竞争窗口内随机延时一段时间。

在t₆时刻，延时间隔结束，无线终端Ubi将在该时间后检测到的DCCCH上的第一个中继请求时隙上，即t₉时刻重发中继请求信息。

图10是根据本发明第一实施例的、多个无线终端在同一个中继请求时隙中发送了中继请求信息的情况下，各个节点的定时关系示意图。

如图10所示，在t₁时刻，无线终端Ubi1和Ubi2在检测到DCCCH上的中继请求时隙时同时发送了中继请求信息。网关设备GW2监听到DCCCH上的中继请求时隙中有非噪声信息，延时一段时间。然后，在退避时间结束后的t₃时刻，启动无线分布式网络发送单元417和接收单元418发送应答分组RPL。

无线终端Ubi1和Ubi2在接收门限时间内只接收到了来自网关设备GW2的应答分组RPL，于是都选择了该网关设备GW2作为各自的中继设备，也即在t₄时刻同时发送了指向网关设备GW2的选择分组SLT。

网关设备GW2在t₅时刻检测到了碰撞退出分布式网络。Ubi1和Ubi2在发送完SLT之后的一段时间里没有接收到允许分组PMT，则认为发送失败，于是增大竞争窗口进入退避过程，并在退避时间结束后继续检测DCCCH上的中继请求时隙。

无线终端Ubi1在退避过程结束后检测到的DCCCH上的第一个中继请求时隙上，于t₆时刻重新发送中继请求信息，无线终端Ubi2在退避过程结束后检测到的DCCCH上的第一个中继请求时隙上，于t₈时刻重新发送中继请求信息。

在本例中，尽管来自多个无线终端Ubi的中继请求信息在DCCCH上的同一个中继请求时隙上发生了碰撞，但是网关设备GW2只要检测到该时隙上的功率电平大于噪声功率即启动接入分布式网络发送单元417和接收单元418，并准备发送应答分组PMT，因此不会对接收来自无线终端Ubi的中继请求信息产生影响。作为另一例子，网关设备GW2一旦在中继请求时隙检测到高电平就向周围的无线终端Ubi发送应答信号。

如上所述，根据本发明第一实施例，在广域网络和无线分布式网络的混合网络中，在广域网络的下行公共控制信道上分配专门的时隙用来承载中继请求信息。当无线终端无法直接与广域网络的基站进行通信时通过监测下行公共控制信道，在中继请求时隙上发送中继请求信息。无线终端周围检测到下行公共控制信道的中继请求时隙上有中继请求信息的网关设备此时接入无线分布式网，以发送应答分组。

因此，通过在下行公共控制信道上发送中继请求信息，网关设备在空闲时不需监听来自两个网络的信息，而只需要监听广域网络的下行公共控制信道，并在需要时启动无线分布式网络发送单元和接收单元进行中继，从而减少了网关设备由于不必要的监听无线分布式网络带来的功率消耗，延长了网关节点的待机时间。

以上说明了根据本发明的第一实施例在网关设备和无线终端之间建立点对点的连接的情况下所进行的操作。但是本发明并不局限于此，在本发明中，一个网关设备可以同时与多个无线终端建立连接，也就是建立点到多点连接，从而以轮询的方式为多个无线终端中继数据传输。

图11是根据本发明第一实施例的、混合网络中网关设备与多个无线终端进行点对多点传输的情况下无线终端侧的详细操作流程图。

需要说明的是，图11与图6的差别是从收到应答信息开始的，在此之前的步骤S 1101～S1105与针对图6所进行的说明相似。因此，这里不再对步骤S1101～S1105进行重复描述。

在步骤S1106，无线终端Ubi1和Ubi2收到来自网关设备GW的应答分组。然后，在步骤S1107无线终端退避一段时间后发送选择分组SLT。如果在门限时间结束后该无线终端收到了来自网关设备GW的应答轮询分组ACK+Poll，则在步骤S1109向发送该轮询分组的网关设备GW发送数据分组。在步骤S1110，数据分组传输完毕后如果收到确认分组ACK，结束传输，在步骤S1112退出分布式网络。否则，在步骤S1111增大竞争窗口并延时一段时间后重新发送中继请求。

图12是根据本发明第一实施例的、混合网络中网关设备与多个无线终端进行点对多点传输的情况下网关设备侧进行中继时的详细操作流程图。

同样需要说明的是，图12与图7的区别从发送应答分组开始的。在此之前的步骤S1201～S1203与针对图7所进行的说明相似。因此，这里不再对步骤S1201～S1203进行重复描述。

在步骤S1204，网关设备GW发送应答分组RPL。在应答分组RPL发送完毕以后，在步骤S1205网关设备GW监听无线分布式网络的信道，然后在步骤S1206，判断是否达到门限时间。如果没有达到门限时间，则继续监听无线分布式网络的信道。如果达到了门限时间，在步骤S1207，在门限时间结束时检测是否成功收到选择分组。如果在门限时间结束时成功收到了来自多个无线终端Ubi1和Ubi2的选择分组SLT1和SLT2，则在步骤S1208，网关设备GW通过分布式网络发送单元417向其中一个无线终端，例如Ubi1，发送应答轮询分组ACK+poll1，允许其向该网关设备GW发送要中继的数据。在步骤S1209，如果网关设备GW通过分布式网络接收单元418成功收到了来自被轮询的无线终端Ubi1的数据分组DATA1，则在步骤S1210判断是否完成轮询。在还存在未被轮询的无线终端时，流程返回步骤S1208继续发送应答轮询分组ACK+poll2轮询下一个无线终端Ubi2，进行与上述相同的操作。如果在步骤S1210判断轮询结束，则在步骤S1211向无线终端Ubi2发送确认分组ACK。然后，在步骤S1212，在确认分组ACK发送完毕后退出无线分布式网络，并在步骤S1213，网关设备GW在广域网络中向基站BS转发从无线分布式网络收到到的来自多个无线终端Ubi1和Ubi2的数据分组。

图13是根据本发明第一实施例的、在点对多点的情况下无线终端通过成功与网关设备建立连接并传输数据的情况下各个节点的定时关系示意图。

同样，由于图13与图8类似，不同之处在于图13所示的是两个无线终端Ubi1和Ubi2与一个网关设备GW建立连接并转发数据的情形。所以这里省略了在时刻t4之前的操作。无线终端Ubi1和Ubi2在t4时刻接收到了来自网关设备GW的应答分组RPL，进入退避过程。无线终端Ubi1和Ubi2分别在退避过程结束后发送选择分组SLT1和SLT2，表明都选择了网关设备GW作为其进行中继的网关节点。

网关设备GW在从发送应答分组算起的接收门限时间内检测收到了多个选择分组SLT1和SLT2，在接收门限时间结束后，t7时刻，发送应答轮询分组ACK+poll1给无线终端Ubi1，允许该无线终端Ubi1传输其要中继的数据分组。无线终端Ubi1在接收到指向自己的应答轮询分组ACK+Poll1后，于t8时刻发送数据分组DATA1。

网关设备GW在成功接收到来自Ubi1的数据分组后检测到还有未被轮询的无线终端Ubi2，于是在t9时刻向无线终端Ubi2发送应答轮询分组ACK+Poll2，无线终端Ubi2在接收到指向自己的应答轮询分组时于t10时刻发送数据分组DATA2。网关设备GW在接收到DATA2之后检测到已经轮询完毕所有的无线终端，于是在t11时刻向Ubi2发送应答分组ACK。

之后，网关设备GW退出无线分布式网络，并于t12时刻在广域网络内向基站BS转发从无线分布式网络中收到的来自Ubi1和Ubi2的数据分组DATA1和DATA2。

这样，在本发明的第一实施例中，在网关设备接入无线分布式网络之后它可以通过轮询的方式与周围的多个无线终端进行传输。

【第二实施例】

图14是本发明第二实施例中涉及的信道的定时关系的示意图。在第二实施例中，通过广域网络的基站BS在无线分布式网络的传输频段上周期地发送与下行公共控制信道同步的同步信令。无线终端Ubi在接收到该同步信令后发送中继请求信息，而网关设备GW能够在与该同步信令相对应地启动接入分布式网络从而接收到来自无线终端Ubi的中继请求信息。例如，网关设备通过侦听广域网络下行公共控制信道而在与该同步信令相对应的时刻启动接入分布式网络。

基站通过广域网络的下行公共控制信道发送来自广域网络的控制信息，比如同步、寻呼等消息。同时，基站在无线分布式网络所用的频段上周期地发送同步信令，该同步信令与下行公共控制信道保持同步。

混合网络中的网关设备始终接收来自广域网络下行公共控制信道上的信息，并以与同步信令相同的周期在每个同步信令开始的时刻启动无线分布式网络发送和接收单元，检测是否有数据或请求发送信息，并在检测到有上述信息时通过无线分布式网络发送和接收单元与之进行通信。

混合网络中的无线终端Ubi接收来自基站的同步信令，在有业务传输请求时在接收到同步信令后发送中继请求信息。

图15是根据本发明第二实施例的混合网络中的网关设备和无线终端的结构方框图。图15(a)是混合网络中支持在两个网络中通信的网关设备的结构方框图。

如图15(a)所示，第二实施例的网关设备包括：发送存储单元1511，用于存放待发送的分组；广域网络发送单元1515，用于在广域网络内发送分组；广域网络接收单元1516，用于接收来自广域网络的信息；分布式网络发送单元1517，用于在分布式网络内发送分组；分布式网络接收单元1518，用于接收来自分布式网络的信息；计时单元1512，用于检测当前时间是否为周期时间的整数倍，并周期性的启动监听单元1513，以监听分布式网络的信道；监听单元1513，在计时单元1512指示启动的时刻监听分布式网络的信道；发送控制单元1514，根据从监听单元1513接收的信息控制分布式网络的发送和接收；以及延时单元1519，其接收来自发送控制单元1514的指示并延时。

当监听单元1513在监听时间间隔内检测到无线分布式网络中有数据传输，则指示发送控制单元1514依据无线分布式网络的通信协议与周围的无线终端Ubi进行通信。当监听单元1513指示在给定的监听时间间隔内没有检测到任何信号，则不做任何操作。

图15(b)是混合网络中只具有支持在无线分布式网络中传输的无线终端Ubi的结构方框图。如图15所示，本实施例的无线终端的各个功能模块是图15(a)所示的网关设备的一部分。第二实施例的无线终端包括：发送存储单元1521，用于存放待发送的分组；分布式网络发送单元1527，用于在分布式网络内发送分组；分布式网络接收单元1528，用于接收来自分布式网络的信息；发送控制单元1524，控制信息在分布式网络中的发送和接收并进行计时；以及延时单元1529，其接收来自发送控制单元1524的指示并延时。

图16是根据本发明第二实施例的、混合网络中网关设备与无线终端进行点对点传输的情况下无线终端侧的详细操作流程图。

在步骤S 1601，混合网络中的无线终端Ubi在空闲状态下周期性地监听来自基站的同步信令信息。这是因为基站发送的同步信令信息是在无线分布式网络操作的频段上发送的。在步骤S1602，判断是否有业务传输请求，即发送存储单元1521中是否有要发送的数据和信息。当有业务传输请求时，在步骤S1603发送控制单元1524判断是否收到同步信令。如果没有收到，则在步骤S1604，无线终端Ubi等待下一个同步信令。如果收到同步信令，则在步骤S1605，在同步信令结束的时刻通过分布式网络发送单元1527发送中继请求信息。

然后，在步骤S1606，通过无线分布式网络的发送单元1527和接收单元1528监听无线分布式网络信道。在步骤S1607，如果监听的时间达到了门限时间，则在步骤S1608检测这段时间内是否收到了应答分组RPL。如果没有收到，则在步骤S1610增大竞争窗口，并延时一段时间后继续监听信道，重新发送该中继请求信息。

如果收到了应答分组RPL，则在步骤S1609发送控制单元1524从收到的多个应答分组中选择一个中继节点(网关设备)并向该节点发送选择分组SLT。如果选择分组SLT发送完毕后，在步骤S1611判断是否收到允许分组PMT。如果收到了允许分组PMT，则在步骤S1612发送数据分组。

然后在步骤S1613发送控制单元1524判断是否收到确认分组ACK。在收到确认分组ACK后，流程返回步骤S1601，继续监听信道，进行下一轮的传输。否则，在步骤S1610增加竞争窗口并延时一段时间后，流程返回步骤S1601，重复上述的过程。

图17是根据本发明第二实施例的、混合网络中网关设备与无线终端进行点对点传输的情况下网关设备进行中继时的操作流程图；。

在步骤S1701，混合网络中的网关设备GW在空闲状态下仅监听来自基站的广域网络的下行公共控制信道的信息。在步骤S1702，计时单元1512判断当前时间是否为同步信令的周期的整数倍。在步骤S1703，在当前时间为整数周期时(这里周期为同步信令的发送周期)的情况下，发送控制单元1514启动无线分布式网络接收单元1518并监听信道。在步骤S1704，判断是否传输信息。当检测到信道上有数据或请求发送信息时，在步骤S1705启动无线分布式网络发送和接收单元1517和1518，接入无线分布式网络，并启动延时单元1519延时一定的时间。然后，在步骤S1706通过无线分布式网络发送单元1517在无线分布式网络中发送应答分组RPL。

如果应答分组RPL发送完毕，在步骤S1707判断是否收到来自周围的无线终端的选择分组SLT。在步骤S1708，如果收到了指向该网关设备的选择分组SLT，则发送允许分组PMT。

如果在特定的时间间隔内都没有检测到任何信息，则关闭无线分布式网络发送和接收单元1517和1518，只监听DCCCH。如果允许分组PMT发送完毕后，在步骤S1709判断是否收到数据分组。如果成功收到了数据分组，则在步骤S1710发送确认分组ACK，然后在步骤S1711退出分布式网络，并在步骤S1712开始在广域网络内接入传输信道，以发送该数据分组。

图18是本发明第二实施例中各节点定时关系的示意图。出于说明的目的，其中仅仅给出了一个网关设备GW与无线终端Ubi之间的定时关系。但是，无线终端Ubi周围通常存在多个网关设备，例如GW1和GW2。基站在t1时刻、(T+t1)时刻等以T为周期的在无线分布式网络中发送同步信令。与此同时，无线终端Ubi以相同的周期接收无线分布式网络内的同步信令。网关设备GW1和GW2以相同的周期启动无线分布式网络发送和接收单元监听信道。无线终端Ubi在t1至(T+t1)的时间间隔内产生了业务传输请求，即发送存储单元1521中有要发送的数据和信息，于是在(T+t1)时刻接收到的同步信令之后通过无线分布式网络发送单元1527发送中继请求分组。

由于在(T+t1)时刻网关设备GW1和GW2正同时侦听广域网络的DCCCH和无线分布式网络信道的信息，于是接收到了来自无线终端Ubi的中继请求信息。在该信息接收完毕后启动延时单元1519进入退避过程延时随机的一段时间，并在延时结束的时刻启动无线分布式网络发送单元1517和接收单元1518，发送应答分组RPL。

无线终端Ubi在发送控制单元1514指示达到接收门限时间时，判断是否收到了应答分组RPL，应答分组RPL中包含当前网关设备与基站BS、本无线终端的信道信息。然后，比较接收到的应答分组RPL中指示的与BS信道的状况，选择与BS信道状况最好、与BS直接通信需要发射功率最少的网关设备GW2作为该无线终端Ubi的中继设备。然后，通过分布式网络发送单元1527发送选择分组SLT，其中包括被选中的网关设备的地址，例如网关设备GW2的地址。例如，无线终端Ubi通过功率测量来选择信干噪比(SINR)最大或距离最近的网关设备，从而确定最合适的中继网关。

接下来，当网关设备GW1接收到来自无线终端Ubi的选择分组SLT，其检测到该分组不是指向自己的分组，于是关闭其分布式网络发送单元1517和接收单元1518进入空闲状态。网关设备GW2接收到来自无线终端Ubi的选择分组SLT，并检测到是指向自己的分组。然后，网关设备GW2通过分布式网络发送单元1517发送允许分组PMT，表明准备接收来自无线终端Ubi的数据分组并为其进行中继。

然后，无线终端Ubi接收到来自网关设备GW2的允许分组PMT。无线终端Ubi通过分布式网络发送单元1527向网关设备GW2发送待发的数据分组，并在数据分组传输完毕后，结束传输。

接下来，网关设备GW2通过分布式网络接收单元1518成功接收到来自无线终端Ubi的数据分组，从而发送确认分组ACK，并在确认分组ACK发送完毕时关闭分布式网络发送单元1517和接收单元1518，准备在广域网络发送数据。

网关设备GW2成功连接到广域网络的传输信道，开始发送来自无线终端Ubi的数据分组。

以上说明了根据本发明的第二实施例在网关设备和无线终端之间建立点对点的连接的情况下所进行的操作。但是本发明并不局限于此，在本发明中，一个网关设备可以同时与多个无线终端建立连接，也就是建立点到多点连接，从而以轮询的方式为多个无线终端中继数据传输。

图19是根据本发明第二实施例的、混合网络中网关设备与多个无线终端进行点对多点传输的情况下无线终端侧的详细操作流程图。

需要说明的是，图19与图16的差别是从收到应答信息开始的，在此之前的步骤S1901～S1907与针对图6所进行的说明相似。因此，这里不再对步骤S1901～S1907进行重复描述。

在步骤S1908，无线终端收到来自网关设备GW的应答分组。然后，在步骤S1909无线终端启动延时单元1529进入退避过程，并在退避一段时间后发送选择分组SLT。在步骤S1911，判断是否收到来自网关设备GW的应答轮询分组ACK+poll。如果在门限时间结束后该无线终端收到了来自网关设备GW的应答轮询分组，则在步骤S1912依次向发送该轮询分组的网关设备GW发送数据分组。

然后，在步骤S1913发送控制单元1524判断是否收到确认分组ACK。在收到确认分组ACK后，流程返回步骤S1901，继续监听信道，进行下一轮的传输。否则，在步骤S1910增加竞争窗口并延时一段时间后，流程返回步骤S1901，重复上述的过程。

图20是根据本发明第二实施例的、混合网络中网关设备与多个无线终端进行点对多点传输的情况下网关设备侧进行中继时的详细操作流程图。

同样需要说明的是，图20与图17的区别从发送应答分组开始的。在此之前的步骤S2001～S2005与针对图17所进行的说明相似。因此，这里不再对步骤S2001～S2005进行重复描述。

在步骤S2006，网关设备GW发送应答分组RPL。在应答分组RPL发送完毕以后，在步骤S2007，检测是否成功收到选择分组。如果成功收到了来自多个无线终端Ubi1和Ubi2的选择分组SLT1和SLT2，则在步骤S2008，网关设备GW通过分布式网络发送单元1517向其中一个无线终端，例如Ubi1，发送应答轮询分组ACK+poll1，允许其向该网关设备GW发送要中继的数据。在步骤S2009，如果无线终端通过分布式网络接收单元1518成功收到了来自被轮询的无线终端Ubi1的数据分组DATA1，则在步骤S2010判断是否完成轮询。在还存在未被轮询的无线终端时，流程返回步骤S2008继续发送应答轮询分组ACK+poll2轮询下一个无线终端Ubi2，进行与上述相同的操作。如果在步骤S2010判断轮询结束，则在步骤S2011向无线终端Ubi2发送确认分组ACK。然后，在步骤S2012，在确认分组ACK发送完毕后退出无线分布式网络，并在步骤S2013，网关设备GW在广域网络中向基站BS转发从无线分布式网络收到到的来自多个无线终端Ubi1和Ubi2的数据分组。

图21是根据本发明第二实施例的、无线终端通过成功与网关设备建立点对多点连接并传输数据的情况下各个节点的定时关系示意图。

与图18类似，基站在t1时刻、(T+t1)时刻等以T为周期的在无线分布式网络中发送同步信令。与此同时，无线终端Ubi1和Ubi2以相同的周期接收无线分布式网络内的同步信令。网关设备GW以相同的周期T启动无线分布式网络发送和接收单元1517和1518监听信道。无线终端Ubi和Ubi2在t1之前产生了业务传输请求，即发送存储单元1521中有要发送的数据和信息，于是在t1时刻接收到的同步信令之后通过无线分布式网络发送单元1527分别发送中继请求分组RRq1和RRq2。

在接收到中继请求分组RRq1和RRq2后，网关设备GW向无线终端Ubi1和Ubi2发送应答分组RPL。无线终端Ubi1和Ubi2接收到了来自网关设备GW的应答分组后，启动延时单元1529进入退避过程。在延时一段时间后无线终端Ubi1和Ubi2分别发送选择分组SLT1和SLT2，表明都选择了网关设备GW作为其进行中继的网关设备。

网关设备GW在从发送应答分组算起的接收门限时间内检测收到了多个选择分组SLT1和SLT2，在接收门限时间结束后，发送应答轮询分组ACK+poll1给无线终端Ubi1，允许该无线终端Ubi1传输其要中继的数据分组。无线终端Ubi1在接收到指向自己的应答轮询分组ACK+Poll1后，发送数据分组DATA1。

网关设备GW在成功接收到来自Ubi1的数据分组后检测到还有未被轮询的无线终端Ubi2，于是向无线终端Ubi2发送应答轮询分组ACK+Poll2，无线终端Ubi2在接收到指向自己的应答轮询分组后发送数据分组DATA2。网关设备GW在接收到DATA2之后检测到已经轮询完毕所有的无线终端，然后向Ubi2发送确认分组。

之后，网关设备GW退出无线分布式网络，并在广域网络内向基站BS转发从无线分布式网络中收到的来自Ubi1和Ubi2的数据分组DATA1和DATA2。

这样，在本发明的第二实施例中，在网关设备接入无线分布式网络之后它可以通过轮询的方式与周围的多个无线终端进行传输。

在第二实施例中，通过广域网络的基站在无线分布式网络的传输频段上定时地发送与下行公共控制信道同步的同步信令。无线终端Ubi在接收到该同步信令后发送中继请求信息，而网关设备只需在与该同步信令相对应的时刻启动接入分布式网络从而接收到来自无线终端Ubi的中继请求信息。因此，网关设备只是间隔地监听分布式网络，减少了功率消耗，延长了网关节点的服务时间。

如上所述，根据第二实施例，在广域网络和无线分布式网络的混合网络中，基站具备在无线分布式网络中发送同步信令的功能，并且该同步信令与其在广域网络的下行公共控制信道保持同步；网络中的Ubi节点通过接收来自基站的同步信令信息周期性的唤醒，并在有业务传输请求时在接收到同步信令后开始发送数据或分组请求信息；网络中的网关节点依据广域网络下行公共控制信道提供的定时信息周期性的启动并监听无线分布式网络的信道，在监听到无线分布式网络中有信息时和Ubi节点进行通信，并在通信完毕关闭分布式网络的收发装置，在广域网络中转发之前收到的分组。通过这种方式，网络中的网关节点能够方便的接收到来自单模终端的中继请求信息，节省其功率消耗，并且由基站发送同步信令具有实现的可行性。

此外，在上述的第一和第二实施例中，虽然广域网络发送单元和广域网络接收单元，以及分布式网络发送单元和接收单元是以分离的形式来描述的，但是本领域的普通技术人员完全可以将它们集成在一起，作为一个部分来实现。同样，无线终端中的DCCCH发送单元和DCCCH接收单元，以及分布式网络发送单元和接收单元也可以分别作为一个整体来实现。

以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (38)

1.一种接入包括广域网络和分布式网络的混合网的方法，包括步骤：

通过广域网络的基站在无线分布式网络的传输频段上定时地发送与下行公共控制信道同步的同步信令；

无线终端在接收到该同步信令后发送请求对其要发送的数据进行中继的中继请求信息；

网关设备在侦听到下行公共控制信道上与该同步信令对应的时刻启动接入分布式网络，以接收来自无线终端的中继请求信息；以及

网关设备在分布式网络环境下建立与无线终端的连接。

2.如权利要求1所述的方法，还包括步骤：

无线终端通过所述连接向网关设备发送数据分组；以及

网关设备在广域网络中中继从无线终端接收的数据分组。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，建立与无线终端的连接的步骤包括：

网关设备在接收到中继请求信息之后向无线终端发送应答信息；

无线终端通过测量信道状况来确定要通过其进行中继的网关设备，并向周围发送包括要通过其进行中继的网关设备的地址的选择信息；以及

与选择信息中的地址相对应的网关设备接收到所述选择信息后，向无线终端发送允许信息。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，网关设备通过轮询的方式与周围的多个无线终端进行数据分组的传输。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，如果无线终端在预定的时间内没有收到任何应答信息，则增大竞争窗口并随机退避一段时间；以及，在退避时间结束后检测到的中继请求时隙上重新发送中继请求信息。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，无线终端比较接收到的应答信息中指示的与无线终端信道的状况，并选择与无线终端信道状况最好的网关设备作为要通过其进行中继的网关设备。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，无线终端选择与无线终端直接通信需要发射功率最少的网关设备作为要通过其进行中继的网关设备。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，无线终端选择信干噪比最大的网关设备作为要通过其进行中继的网关设备。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，无线终端选择距离最近的网关设备作为要通过其进行中继的网关设备。

10.如权利要求3所述的方法，其特征在于，网关设备在监听时间间隔内检测到功率电平大于噪声功率就在分布式网络环境中发送应答信息。

11.如权利要求3所述的方法，其特征在于，网关设备一旦在监听时间间隔内检测到高电平就向无线终端发送应答信息。

12.如权利要求3所述的方法，其特征在于，网关设备在成功接收到待中继的数据分组之后向无线终端发送确认信息。

13.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述下行公共控制信道是广播信道。

14.一种接入包括广域网络和分布式网络的混合网的网关设备，包括：

广域网络收发装置，用于在广域网络内发送分组和接收信息；

分布式网络收发装置，用于在分布式网络内发送分组和接收信息；

计时装置，用于检测当前时间是否为周期时间的整数倍，并周期性的启动监听装置，以监听分布式网络的信道；以及

监听装置，在计时装置指示启动的时刻监听分布式网络的信道。

15.如权利要求14所述的网关设备，其特征在于，还包括：

发送控制装置，根据从监听装置接收的信息控制分布式网络的发送和接收；以及

延时装置，用于接收来自发送控制装置的指示，并延时。

16.如权利要求15所述的网关设备，其特征在于，还包括：

发送存储装置，用于存放待发送的分组。

17.如权利要求15所述的网关设备，其特征在于，当监听装置在监听时间间隔内检测到无线分布式网络中有数据传输，则指示发送控制装置在无线分布式网络中与周围的无线终端进行通信。

18.如权利要求17所述的网关设备，其特征在于，在接收到请求对无线终端要发送的数据进行中继的中继请求信息之后通过分布式网络收发装置向无线终端发送应答信息，以及在从无线终端收到包括所述网关设备的地址的选择信息后，向无线终端发送允许该无线终端发送要中继的数据分组的允许信息。

19.如权利要求18所述的网关设备，其特征在于，网关设备通过轮询的方式与周围的多个无线终端进行数据分组的传输。

20.如权利要求17所述的网关设备，其特征在于，所述监听装置在监听时间间隔内在下行公共控制信道上与该同步信令对应的时刻检测到功率电平大于噪声功率，则指示延时装置随机延时一段时间，进行退避操作，在退避一段时间后在分布式网络环境中发送应答信息。

21.如权利要求20所述的网关设备，其特征在于，所述监听装置一旦在监听时间间隔内检测到高电平就向无线终端发送应答信息。

22.如权利要求17所述的网关设备，其特征在于，当分布式网络收发装置接收的信息指示收到了数据分组时，发送控制装置指示分布式网络收发装置发送确认信息。

23.如权利要求20所述的网关设备，其特征在于，所述下行公共控制信道是广播信道。

24.如权利要求14所述的网关设备，其特征在于，所述广域网络收发装置包括：

广域网络发送装置，用于在广域网络内发送分组；以及

广域网络接收装置，用于接收来自广域网络的信息。

25.如权利要求14所述的网关设备，其特征在于，所述分布式网络收发装置包括：

分布式网络发送装置，用于在分布式网络内发送分组；以及

分布式网络接收装置，用于接收来自分布式网络的信息。

26.一种包括如权利要求14所述的网关设备的通信系统。

27.一种在包括广域网络和分布式网络的混合网中通过网关设备的中继进行通信的无线终端，包括：

分布式网络收发装置，用于在分布式网络内发送分组和接收信息；

发送控制装置，用于控制信息在分布式网络中的发送和接收并进行计时；以及

延时装置，其接收来自发送控制装置的指示并延时。

28.如权利要求27所述的无线终端，其特征在于，还包括：

发送存储装置，用于存放待发送的分组。

29.如权利要求28所述的无线终端，其特征在于，如果发送存储装置中有要发送的分组，并且分布式网络收发装置接收到通过广域网络的基站在无线分布式网络的传输频段上定时地发送的、与下行公共控制信道同步的同步信令时，发送控制装置命令分布式网络收发装置在接收到该同步信令后发送请求对无线终端要发送的数据进行中继的中继请求信息。

30.如权利要求29所述的无线终端，其特征在于，

无线终端在接收到来自网关设备的应答信息后通过测量信道状况来确定要通过其进行中继的网关设备，并向周围发送包括要通过其进行中继的网关设备的地址的选择信息；以及

与选择信息中的地址相对应的网关设备接收到所述选择信息后，向无线终端发送允许该无线终端发送要中继的数据分组的允许信息。

31.如权利要求29所述的无线终端，其特征在于，如果分布式网络收发装置在接收门限时间内没有收到任何应答信息，则启动延时装置增大竞争窗口并随机退避一段时间；以及，在退避时间结束后检测到的同步信令后重新发送中继请求信息。

32.如权利要求29所述的无线终端，其特征在于，发送控制装置比较接收到的应答信息中指示的与无线终端信道的状况，并选择与无线终端信道状况最好的网关设备作为要通过其进行中继的网关设备。

33.如权利要求32所述的无线终端，其特征在于，发送控制装置选择与无线终端直接通信需要发射功率最少的网关设备作为要通过其进行中继的网关设备。

34.如权利要求32所述的无线终端，其特征在于，发送控制装置选择信干噪比最大的网关设备作为要通过其进行中继的网关设备。

35.如权利要求32所述的无线终端，其特征在于，发送控制装置选择距离最近的网关设备作为要通过其进行中继的网关设备。

36.如权利要求29所述的无线终端，其特征在于，所述下行公共控制信道是广播信道。

37.如权利要求27所述的无线终端，其特征在于，所述分布式网络收发装置包括：

分布式网络发送装置，用于在分布式网络内发送分组；以及

分布式网络接收装置，用于接收来自分布式网络的信息。

38.一种包括如权利要求27所述的无线终端的通信系统。

Images