CN101707896B - 用于传输数据的方法、传送单元以及计算机程序产品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于通过共享无线信道传输数据的方法。该方法包括步骤：准备用于通过所述共享无线信道传送的数据包(10)；检测在所述信道中任何信号的存在(20)；以及若在该检测步骤中没有检测到信号，则传送该数据包(60)。另外，该方法包括不论该检测步骤中任何信号的检测，若满足与该数据包相关的传送要求则传送该数据包的步骤(30，26)。

Description

用于传输数据的方法、传送单元以及计算机程序产品

技术领域

本发明涉及一种用于通过共享无线信道传输数据的方法，其包括步骤：

-为通过所述共享无线信道进行传送准备数据包；

-检测所述信道中任何信号的存在；

-以及若在该检测步骤中没有检测到信号，则传送该数据包。

背景技术

这种数据通信方法作为基于争用的访问协议被知晓，其中，当在该无线信道中检测到没有信号存在时，释放传送数据包。在检测到任意信号存在时，该数据包的传送被延迟至一个预设的随后的时刻。在该随后的预设时刻，重复该检测步骤，并且若该信道上没有被检测信号，则传送该数据包。否则，在一个更随后的时刻再次重复该过程。

实际上，很多设备可以在共享无线信道上发送信号，例如雷达装置、微波炉、无绳电话、蓝牙应用，无线计算机网络等。

如果共享该无线信道的很多设备在相对繁忙的时间使用用于发送数据包的信道，则特定的设备检测信道中的信号的机会增加，从而减少了特定信号仅在重复几次该检测步骤之后才能被传送的机会。另外，特定的设备可能会陷入无限的循环等待中。对于实时的应用，例如实时的低时延的音频和/或视频应用，这些影响可能会引起不希望有的信号的质量损失，例如漏失和/或时断时续。

此外，非争用协议在确定允许特定的设备传送数据包的被调度的时隙方面是被知晓的，该数据包符合进入共享无线信道的预先确定的特点。

发明内容

本发明的目的是提供一种依据前文的方法，其中，以上确定的缺点减少了。尤其是，本发明旨在获得一种依据前文的方法，其中，获得与特定信号的传送要求相关的更好的控制。另外，依据本发明的方法还包括不论该检测步骤中任何信号的检测，若满足与该数据包相关的传送要求则传送数据包的步骤。

不论该检测步骤中任何信号的检测，通过在满足与该数据包相关的传送要求时传送数据包，获得具有基于争用的访问特征和基于调度的访问特征二者的混合协议，基于调度的访问特征对于具有特定传送要求的信号是有益的。

本发明是部分基于以下观点：在某些情况下，由于已经通过共享该无线信道的设备检测到的第一数据包的传送可能在该设备实际上开始传送该第二数据包之前就已经完成这样一个事实，没有数据包传送的干扰发生。此外即使数据包被同时传送，特定数据包的接收质量可能是可以接受的，例如，如果相关数据包的信噪比足够大，如果该相关数据包比另一数据包具有更大的带宽，如果其它的数据包暂时被调制到其它的频率，例如，在蓝牙应用中，和/或如果该相关数据包和一个或更多个其它数据包之间的时间重叠相对较小。通过依据本发明传送该数据包，尽管已经在该共享无线信道中检测到信号，有很大的机会获得合理的接收质量，因此，可以满足特定信号的传送要求。

注意到，与该数据包相关的传送要求可能包括最大延时限制，从而强制规定了信号的实时数据规格。结果，获得了对特定信号的最大时延的控制，因此满足了系统的实时要求，例如低时延音频和/或视频应用。一般来说，与数据包相关的传送要求可能还或替换为包括其它的标准，例如满足共享信道中的要求的噪声水平。

在以下的权利要求中描述依据本发明的其它的有益的实施方式。

本发明还涉及一种用于通过共享无线信道传输数据的传送单元。

此外，本发明涉及一种计算机程序产品。

附图说明

现在仅作为示例，参考附图描述本发明的实施方式，其中：

图1示出了现有技术方法的流程图；

图2a示出了在第一种情况下使用现有技术方法时在共享无线信道中信号序列；

图2b示出了在第一种情况下使用现有技术方法时在共享无线信道中信号序列；

图3示出了依据本发明的方法的一种实施方式的流程图；

图4示出了使用图3的方法时在共享无线信道中的第一信号序列；

图5示出了使用图3的方法时在共享无线信道中的第二信号序列；

图6示出了使用图3的方法时在共享无线信道中的第三信号序列；以及

图7示出了依据本发明的传送单元。

具体实施方式

注意到，这些附图仅示出了依据本发明的优选的实施方式。在这些附图中，相同的参考标记指的是相同或相应的部分。

图1示出了用于通过共享无线信道传输数据的现有技术的方法的流程图1。该方法反映了基于争用的访问协议。

在第一状态10，依据现有技术的方法操作的系统检查是否必须将数据包发送入共享无线信道。如果不是这种情况，则该系统通过箭头11保持在相同的状态。如果是这种情况，则准备用于通过该共享无线信道传送的数据包，例如，通过将该数据包存储在缓冲器中，且通过箭头12进入第二状态20。在第二状态中，检测信道中是否存在信号。如果是这种情况，将在第三状态60中传送该数据包，通过箭头21进入该第三状态。在发送该数据包之后，该系统通过箭头61回到第一状态10。

图2a示出了在如上所述的第一种情况下使用现有技术的方法时在共享无线信道中的信号序列。沿着时间线100，保留检测周期110用于检测是否在该共享无线信道中存在任何信号，也称为空闲信道评估。然后，通过该信道传送数据包DAT，其后跟随利用接收该数据包DAT的接收设备传送的确认信号ACK。

回到图1，如果在该第二状态检测到该信道中存在信号，则执行现有技术方法的系统通过箭头22进入第四状态40，其中，计算等待时间(也称为退避时间)。然后，该系统通过箭头23进入第五状态50，其中，该系统在通过箭头24再次进入第二状态20之前等待该等待时间。在不再检测到该信道中的信号的情况下，传送该数据包。

图2b示出了在第二种情况下使用现有技术的方法时在共享无线信道中的信号序列，其中检测繁忙信道。在这个过程中，在第一检测周期110、等待时间130，以及第二检测周期120之后传送该数据包DAT。

图3中示出了依据本发明方法的一种实施方式的流程图。其中，引入了新的第六状态30，在第二状态20中检测到信号之后通过箭头22进入该第六状态。在该第六状态30中，检查是否满足与该准备好的数据包相关的传送要求。该传送要求通过方框70象征性地描述，该方框70输入系统中的数据，该系统为执行依据本发明的方法而实施。如果满足该要求，在通过箭头26进入的第三状态60中传送该数据包。获得如图2a中所示的信号序列。另一方面，若该要求不满足，如前所指出的，在第四状态中计算等待时间。然后，可以获得如图2b中所示的信号序列。

与该准备好的数据包相关的传送要求包括，例如，最大延时限制或者其它的动态时间行为，例如，与其它的延时的数据包相关。

在依据本发明的优选实施方式中，该方法还包括准备用于通过该共享无线信道传送的多个数据包，且其中，在该传送步骤中传送该多个数据包，而非单个数据包。

图4示出了使用依据本发明的方法时在共享无线信道中的信号序列，其中，在单个检测周期或空闲信道评估110之后传送多个数据包DAT 1-DAT N，也称为数据帧。在传送数据包DAT 1，DAT 2，...，DATN之后，通过接收设备传送相应的确认信号ACK 1，ACK 2，...，ACKN，以此表示已经以良好的顺序接收到了该数据包。通过在单个检测周期110之后传送多个数量的数据包，所使用的检测周期110的数量减少了，从而减少了在共享无线信道中的开销。

一般来说，在传送一个数据包之后，可以调度一个时隙用于传送另一种确认类型的信号，例如，一个非确认信号，该信号表示该数据包没有被该接收机以良好的顺序接收。然而，如果数据信号的接收不正确，该共享无线信道有规律地被表示其含义的非确认信号所填充，从而减少数据包被正确传送的几率。因此，确认信号的应用在关于图4所描述的协议中是优选的。

在依据本发明的一种替代实施方式中，传送多个数据包，接着调度多个时隙，以通过接收数据包的设备传送确认类型信号。因此获得的序列在图5中描述，图5示出了使用依据本发明的方法时在共享无线信道中的第二信号序列。又有，一般来说，可以调度用于确认信号ACK或者非确认信号NACK的时隙。通过选择实施非确认信号NACK的协议，退避静默期相对较长，从而减少干扰问题并提供协议的效率。

图6示出了使用依据本发明的方法的第三实施方式时在共享无线信道中的第三信号序列。这里，如图5中所示的实施固定分配时隙130。然后调度时隙140，以重复传送至少一个数据包RETR1，在数据包RETR1之后可选择地跟随确认信号ACK或NACK。用于重复传送的时隙140可灵活设置，且依赖于固定时隙130中任何NACK信号的存在。

注意到，图6中的固定分配时隙130还可以其它方式实施，例如，依据另一种上述时隙调度，例如，依据图4中所示的信号序列实施。

通过已经在该共享无线信道中检测到信号之后等候一段等待时间，在信道中积极地发送信号的另一设备可以在不被已经准备好用于传送的数据包的传送的干扰的情况下终止其数据包的传送。

计算等待时间的步骤可以包括确定已经被实施于检查该信道是否空闲的检测步骤的数量。例如，可以将该等待时间计算为所述后续检测步骤的指数函数。

在依据本发明的有益实施方式中，与该数据包相关的传送要求包括取决于数据包类型的传送优先权。因此，举例来说，在该检测步骤中进行检测的被检测信号可以以优先权类别分类。下一步，分别依据该被检测信号和该数据包的相关的优先权传送该数据包。依据本发明，如果该数据包被赋予了比该被检测信号的优先权更高的优先权，则可以传送该数据包。否则，如果该被检测信号的优先权比该数据包的优先权更高，可以决定不传送该数据包，并等待。

此外，作为准备用于传送的单个数据包的另一种替代方式，可以准备多个数据包，例如，在多个存储缓冲区中。可以为多个准备好的数据包分配不同的传送优先权，例如，基于它们的数据包类型。例如，可以分别为音频数据、视频数据和计算机数据分配不同的传送优先权。也可以基于附加的或替换的数据包信息分配传送优先权，例如，数据量。下一步，可以基于为多个数据包中的每个数据包所分配的传送优先权选择特定的数据包。然后，将被选择的数据包确定为待传送的第一个数据包。在传送该被选择的数据包之后，可以再次执行该选择步骤，且/或可以为传送准备一个新的数据包。

图7示出了依据本发明的传送单元200。该传送单元200包括传送部件210以及处理器220，该处理器被设置用于执行依据本发明的上述步骤，例如准备该数据包，检测信道中任何信号的存在，不论该检测步骤中任何信号的检测，若没有检测到信号则使该传送部件210传送该数据包，且/或若满足与该数据包相关的传送要求则使该传送部件210传送该数据包。为了执行整个过程，该传送单元还包括模拟音频输入端口230、音频解码器240，音频缓冲器250，用于组成数据包帧的成帧单元260，数字调制解调器270以及用于配置该成帧单元250和该数字调制解调器270的配置寄存器280。

依据本发明的方法可以至少部分在应用软件中实施。然而，依据本发明的方法还可以至少部分在硬件中实施，例如ASIC，FPGA或者DSP元件。

本发明不限于此处描述的实施方式。可以理解，许多变型都是可以的。

举例来说，数据包的包大小可以依据在共享无线信道中的典型的数据传送情况而进行优化。

对于本领域的技术人员来说，其它的变型是明显的，且被认为落入以下权利要求书所描述的本发明的范围之内。

Claims (10)

1.一种通过共享无线信道传输数据的方法，包括步骤：

-准备用于通过所述共享无线信道传送的数据包；

-检测在所述信道中存在的任何信号；以及

-若在所述检测步骤中没有检测到信号，则传送所述数据包；

其中，所述方法还包括步骤：

-不论在所述检测步骤中的任何信号检测，若满足与所述数据包相关的传送要求，则传送所述数据包；

其中，所述传送要求包括基于数据包类型的传送优先权和最大延时。

2.如权利要求1所述的方法，还包括准备用于通过所述共享无线信道传送的多个数据包，且其中，在所述传送步骤中传送所述多个数据包。

3.如权利要求1所述的方法，其中，在传送数据包之后，调度一个时隙用于通过至少一个接收所述数据包的设备传送确认类型信号。

4.如权利要求1所述的方法，其中，在传送所述多个数据包之后，调度多个时隙用于通过接收数据包的设备传送确认类型信号。

5.如权利要求1所述的方法，其中，在传送一个或更多个数据包之后，调度一个时隙用于重复传送至少一个数据包。

6.如权利要求1所述的方法，还包括等候一段等待时间的步骤，以及若在所述检测步骤中已经检测到信号则继续进行所述检测步骤的步骤。

7.如权利要求1所述的方法，还包括依据先前的等待时间计算等待时间。

8.如权利要求1所述的方法，其中，在所述检测步骤中检测到的被检测信号以优先权类别分类，且其中，分别依据所述被检测信号和所述数据包的相关优先权传送所述数据包。

9.如权利要求1所述的方法，包括步骤：

-准备用于通过所述共享无线信道传送的多个数据包；

-基于为所述多个数据包中的每一个所分配的传送优先权从所述多个数据包中选择特定的数据包；以及

-传送所述被选择的数据包。

10.一种用于通过共享无线信道传输数据的传送单元，包括传送模块，其被设置为通过所述共享无线信道传送数据包，以及处理模块，其被设置为包括：

-准备用于通过所述共享无线信道传送的数据包的子模块；

-检测在所述信道中存在的任何信号的子模块；以及

-若在所述检测步骤中没有检测到信号，则使所述传送单元传送所述数据包的子模块；

其中，所述处理模块还包括

-不论在所述检测步骤中的任何信号检测，若满足与所述数据包相关的传送要求，则使所述传送单元传送所述数据包的子模块；

其中，所述传送要求包括基于数据包类型的传送优先权和最大延时。

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