CN102761883B - 一种宽带多跳无线通信系统及其无线节点装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种宽带多跳无线通信系统及其无线节点装置，所述系统包括控制台及以树形或链形无线网络连接的若干无线节点装置，所述无线节点装置，至少包括：数据传输控制单元、子向无线收发单元和/或父向无线收发单元，其中所述子向/父向无线收发单元，用于向相邻子节点发送下行/上行数据；以及从相邻子/父节点接收上行/下行数据，并从中提取出物理层服务数据块及其目标地址发送至所述数据传输控制单元；数据传输控制单元用于从所述子向/父向无线收发单元接收上行/下行物理层服务数据块及其对应的目标地址，并根据所述目标地址对接收到的数据进行转发控制。本发明可减少中继数据转发处理时延，提高了中继传输的灵活性和效率。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种宽带多跳无线通信系统及其无线节点装置。
背景技术
无线系统的网络架构包括集中式网络和分布式多跳网络等。集中式网络一般网络容量较大，但由于受限于基站发射功率，网络覆盖范围一般在几公里之内；分布式多跳无线网络的各节点之间的距离相对较短，每一跳可以完成比直接通信高得多的数据传输速率，使得在长距离的端到端通信系统中同样能支持高数据传输速率，并且随着网络节点的增加，网络的覆盖范围以及灵活性也会随之增加，在一定程度上解决了集中网络覆盖范围受限的问题。
无线系统采用的网络拓扑包括点对点拓扑、总线形拓扑、星形拓扑、环形拓扑、树形拓扑、Mesh拓扑和混合拓扑等。无线网络拓扑的选择取决于无线系统的应用和地理环境。在铁路、公路沿线、河流沿岸、电力线、矿井、边防、海防等应用场景下，采用树形和链形网络拓扑的多跳中继无线通信系统具有天然的优势。
在如图1所述的树形网络拓扑中，整个网络仅有一个根节点101(位于网络最顶层)，一个或多个中间节点102，以及一个或多个末节点103。除根节点外的每个节点仅与一个父节点连接，但中间节点会与一个或多个子节点连接。每个中间节点既是其上一级节点的子节点，同时又是其下一级节点的父节点。
例如对于沿铁路、公路沿线、河流沿岸、电力线等环境部署的无线视频监控系统，信息管理系统等，需要能够提供语音通信、数据传输、视频图像等多项通信服务功能，因此系统对网络延时、网络带宽、覆盖范围和组网灵活性有着相当高的要求。目前支持树形和链形网络拓扑的无线系统，如WiFi、WiMAX(802.16d，802.16j)等，都没有提供针对上述应用的优化设计，均难以满足上述需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种宽带多跳无线通信系统及其无线节点装置，以满足系统对网络延时、网络带宽、覆盖范围和组网灵活性方面的综合要求。
为解决上述技术问题，本发明提供一种无线节点装置，至少包括：数据传输控制单元、子向无线收发单元和/或父向无线收发单元，其中：
子向无线收发单元，用于向相邻子节点发送下行数据；以及从相邻子节点接收上行数据，并从中提取出物理层服务数据块及其目标地址发送至所述数据传输控制单元；
父向无线收发单元，用于向相邻父节点发送上行数据，以及从相邻父节点接收下行数据，并从中提取出物理层服务数据块及其目标地址发送至所述数据传输控制单元；
数据传输控制单元，用于从所述子向无线收发单元和/或父向无线收发单元接收上行和/或下行物理层服务数据块及其对应的目标地址，并根据所述目标地址对接收到的数据进行转发控制。
本发明进而还提供一种多跳无线通信系统，包括控制台及组成多跳无线网络的若干无线节点装置，所述无线节点装置，至少包括：数据传输控制单元、子向无线收发单元和/或父向无线收发单元，其中：
子向无线收发单元，用于向相邻子节点发送下行数据；以及从相邻子节点接收上行数据，并从中提取出物理层服务数据块及其目标地址发送至所述数据传输控制单元；
父向无线收发单元，用于向相邻父节点发送上行数据，以及从相邻父节点接收下行数据，并从中提取出物理层服务数据块及其目标地址发送至所述数据传输控制单元；
数据传输控制单元，用于从所述子向无线收发单元和/或父向无线收发单元接收上行和/或下行物理层服务数据块及其对应的目标地址，并根据所述目标地址对接收到的数据进行转发控制。
本发明不仅减少了中继数据转发处理时延，而且节点子向收发与父向收发单元可支持异步工作方式，降低了多跳传输网络节点间的同步要求，提高了网络传输的可靠性；而且对于上行和下行传输数据吞吐量动态变化的多跳中继网络，提高了中继传输的灵活性和效率。本发明可同时支持同频和异频中继传输，可针对各种频谱资源应用场景进行灵活配置。
附图说明
图1为树形网络拓扑结构示意图。
图2为根据本发明实施例所述的一种树形网络宽带多跳无线通信系统的原理示意图。
图3为根据本发明实施例所述的无线节点装置结构示意图。
图4为根据本发明实施例所述的本地数据传输过程示意图。
图5为根据本发明实施例所述的上行数据处理路径示意图。
图6所示为根据本发明实施例所述的一种树形网络宽带多跳无线通信系统的实例结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的实施例进行详细说明。在以下实施例中，是以树形或链形拓扑组成的多跳无线网络作为优选实施例对本发明进行说明，但本领域技术人员可知，本发明同样适用于以其他拓扑形式组成的多跳无线网络。
如图2所示，为根据本发明实施例所述的一种树形网络宽带多跳无线通信系统的原理示意图，由控制台和若干无线节点组成，控制台与根节点之间为有线或无线连接，各节点之间采用树形或链形无线网络连接。
本发明实施例所述的无线节点装置，可以包括数据传输控制单元、子向无线收发单元和/或父向无线收发单元，其中：
子向无线收发单元，用于向相邻子节点发送下行数据；以及从相邻子节点接收上行数据，并从中提取出物理层服务数据块(PSDU)及其目标地址发送至所述数据传输控制单元；
父向无线收发单元，用于向相邻父节点发送上行数据，以及从相邻父节点接收下行数据，并从中提取出物理层服务数据块及其目标地址发送至所述数据传输控制单元；
数据传输控制单元，用于从所述子向无线收发单元和/或父向无线收发单元接收上行和/或下行物理层服务数据块及其对应的目标地址，并根据所述目标地址对接收到的数据进行转发控制。
所述无线节点装置，还可以进一步包括：本地数据处理单元，用于接收来自本节点本地外设(例如摄像头等视频数据采集与处理装置)的输入数据并发送至所述数据传输控制单元，以及接收来自所述数据传输控制单元的数据并发送至所述本地外设，
其中，所述输入数据包括物理层服务数据块及其对应的目标地址，所述数据传输控制单元根据所述目标地址，将该输入数据转发至子向无线收发单元和/或父向无线收发单元；所述数据传输控制单元根据接收到的数据中所包含的目标地址将接收到的对应数据发送至所述本地数据处理单元。
具体来说，无线节点包括双向节点和单向节点两种型态，单向节点包含一个子向无线收发单元或一个父向无线收发单元，只与其子节点进行通信或只与其父节点进行通信；双向节点包含一个子向无线收发单元和一个父向无线收发单元，同时支持与其子节点和父节点的双向数据通信。
其中，子向无线收发单元用于下行链路的发射和上行链路的接收，父向无线收发单元用于上行链路的发射和下行链路的接收。下行链路为从父节点到其子节点的数据链路，上行链路为从子节点到其父节点的数据链路。
相邻节点之间的下行链路和上行链路的数据传输可以采用同步方式，以提高链路传输效率。
如图3所示，为根据本发明实施例所述的无线节点装置结构示意图，包括一个本地数据处理单元10、一个数据传输控制单元11、一个子向无线收发单元12和一个父向无线收发单元13；其中，子向无线收发单元12包括一个子向接入控制与处理单元120、一个子向物理层(PHY)处理单元121、一个子向射频单元122、一个子向天线单元123，子向天线单元可以由一个或多个定向天线构成；父向无线收发单元13包括一个父向接入控制与处理单元130、一个父向物理层(PHY)处理单元131、一个父向射频单元132、一个父向天线单元133。
其中，本地数据处理单元10、子向无线收发单元12和父向无线收发单元13可以根据节点功能和型态选择进行配置，对于不需要本地数据传输的节点，则可以不配置本地数据处理单元10；对于单向节点，可以只配置子向无线收发单元12或父向无线收发单元13。
而数据传输控制单元11的作用是根据来自子向接入控制与处理单元120、父向接入控制与处理单元130、本地数据处理单元10的PSDU数据及其目标地址，决定数据转发方向，即通过上述三个控制/处理单元转发给相应处理单元或设备。
子向接入控制与处理单元120，用于对所述子向物理层处理单元所需的通信资源进行控制；接收来自于数据传输控制单元转发的下行物理层服务数据块及其目标地址，并发送至子向物理层处理单元；以及接收来自于子向物理层处理单元的上行数据，并从中提取出物理层服务数据块及其目标地址发送至所述数据传输控制单元。
子向物理层处理单元121，用于接收来自于子向接入控制与处理单元的下行物理层服务数据块及其目标地址，并进行编码调制后发送至子向射频单元；以及接收来自于子向射频单元的上行数据，并进行解调解码后发送至子向接入控制与处理单元。
子向射频单元122，用于接收来自于子向物理层处理单元的下行数据，并将其转换为下行射频信号发送至子向天线单元；以及接收来自于子向天线单元的上行射频信号，并转换为上行基带信号发送至子向物理层处理单元；
子向天线单元123，用于接收来自于子向射频单元的下行射频信号，并发送至相邻子节点；以及从相邻子节点接收上行射频信号，并发送至子向射频单元。
父向接入控制与处理单元130，用于对所述父向物理层处理单元所需的通信资源进行控制；接收来自于数据传输控制单元转发的上行物理层服务数据块及其目标地址，并发送至父向物理层处理单元；以及接收来自于父向物理层处理单元的下行数据，并从中提取出物理层服务数据块及其目标地址发送至所述数据传输控制单元。
父向物理层处理单元131，用于接收来自于父向接入控制与处理单元的上行物理层服务数据块及其目标地址，并进行编码调制后发送至父向射频单元；以及接收来自于父向射频单元的下行数据，并进行解调解码后发送至父向接入控制与处理单元。
父向射频单元132，用于接收来自于父向物理层处理单元的上行数据，并将其转换为上行射频信号发送至父向天线单元；以及接收来自于父向天线单元的下行射频信号，并转换为下行基带信号发送至父向物理层处理单元。
父向天线单元133，用于接收来自于父向射频单元的上行射频信号，并发送至相邻父节点；以及从相邻父节点接收下行射频信号，并发送至父向射频单元。
如图4所示，为根据本发明实施例所述的本地数据传输过程示意图，具体流程描述如下：
1)本地数据(包括物理层服务数据块(PSDU)和目标ID)从本地数据处理单元10传送到数据传输控制单元11；
2)数据传输控制单元11根据本地数据的目标地址(包含在MAC层协议数据块(MAC PDU)中的目标节点ID)，决定本地数据的传输方向：
√如果PSDU的目标ID指示本地数据是发往父节点的：
■则将本地数据(包括该PSDU和其目标ID)发往父向接入控制与处理单元130；
■父向接入控制与处理单元将本地数据的PSDU和其目标ID调度到不同的物理信道中分别传输；
■父向PHY处理单元131对不同物理信道中的数据分别编码调制后，发送给父向射频单元132，并进而通过父向天线单元133发射至相邻父节点；
√如果PSDU的目标ID指示本地数据是发往子节点的：
■则将本地数据(包括该PSDU和其目标ID)发往子向接入控制与处理单元120；
■子向接入控制与处理单元120将本地数据的PSDU和其目标ID调度到不同的物理信道中分别传输；
■子向物理层处理单元121对不同物理信道中的数据分别编码调制后，发送给子向射频单元122，并进而通过子向天线单元123发射至相邻子节点；
子向或父向接入控制与处理单元可控制子向或父向物理层处理单元所需的与子节点或父节点之间通信的物理层无线资源，编码调制方式和无线帧时序等通信资源，此外，除了参与数据传输控制外，还参与数据传输处理，例如，对于子向接收，数据传输处理是从来自物理层处理单元的接收数据中提取各个物理层服务数据块(PSDU)以及数据块对应的目标地址，并将其发送至数据传输控制单元；对于子向发送，数据传输处理是将来自数据传输控制单元的各PSDU及相应的目标地址信息数据调度到不同无线物理资源上传输。另外，子向接入控制与处理单元还实现对同一个节点的多个子节点的多址接入控制功能，多址接入控制方式包括时分多址、频分多址、空分多址、码分多址等。
如图5所示，为根据本发明实施例所述的上行数据处理路径示意图，具体流程包括；
1)子向天线单元123接收到来自相邻子节点的射频信号，将其传输给子向射频单元122；
2)子向射频单元122将射频信号转换为基带信号，并将其传输给子向物理层处理单元121；
3)子向物理层处理单元121对基带信号进行解调、解码操作，获得各物理信道中的数据，并传输给子向接入控制与处理单元120；
4)子向接入控制与处理单元120从各物理信道获得的数据中提取来自子节点的单个或多个PSDU，以及相应的目标ID，并将各PSDU与目标ID传输给数据传输控制单元11；
5)数据传输控制单元11根据各PSDU与目标ID，确定PSDU的转发方向：
√如果PSDU的目标ID指示该PSDU是发往父节点的：
■则将该PSDU和其目标ID发往父向接入控制与处理单元130；
■父向接入控制与处理单元130将该PSDU和其目标ID调度到不同的物理信道中分别传输；
■父向物理层处理单元131对不同物理信道中的数据分别编码调制后，发送给父向射频单元132；
√如果PSDU的目标ID指示该PSDU是发往本地处理单元10的：
■则将该PSDU和其目标ID发往本地数据处理单元10；
由此可见，本发明实施例中的不同收发单元之间的数据采用基于物理层(PHY)信令的数据转发，即数据通过数据传输控制单元转发时不用在MAC层解析出MAC PDU中的目标地址来确定转发方向，而是直接通过来自物理层处理单元的接收数据中提取各个物理层服务数据块(PSDU)以及数据块对应的目标地址，即该目标地址通过物理层控制信令传输，有效降低了数据转发传输时延。
根据本发明的实施例，同一节点的子向和父向无线收发单元可支持同频或异频工作，可由子向和父向接入控制与处理单元独立控制；相应地，同一节点的子向和父向数据转发支持同步或异步工作方式，可由数据传输控制单元控制。数据转发采用同步工作方式时，同一节点的子向和父向无线收发单元不能同时工作，对于父向数据转发，首先，由子向无线收发单元接收来自子节点的上行数据，此时，父向无线收发单元不工作(即不接收信号也不发射信号)，然后，父向无线收发单元向父节点发送来自子节点的上行数据，此时，子向无线收发单元不工作；对于子向数据转发，首先，由父向无线收发单元接收来自父节点的下行数据，此时，子向无线收发单元不工作，然后，子向无线收发单元向子节点发送来自父节点的下行数据，此时，父向无线收发单元不工作。
当子向和父向无线收发单元采用同频工作方式时，同一节点的子向和父向数据转发采用同步方式，以避免同节点子向和父向无线收发单元的数据收发之间的干扰，采用同频工作方式可以减小系统对无线频率资源的占用要求。
当子向和父向无线收发单元采用异频工作方式时，同一节点的子向和父向数据转发采用异步方式工作，一方面可减小同一节点的子向和父向数据转发时延；另一方面还可避免同步数据转发导致的等待时间，提高系统数据转发效率。另外，采用异频工作方式，可以提高系统节点间的传输带宽。
此外，相同父节点与对应的各子节点之间可以以轮询接入，也可采用TDMA，FDMA，SDMA，CDMA等方式通信。
如图6所示为根据本发明实施例所述的一种树形网络宽带多跳无线通信系统的实例结构示意图，控制台与节点0(根节点)之间采用有线或无线连接，各节点之间采用树形无线网络连接。
节点0为仅支持子向无线信号收发的单向节点(根节点)，包含一个子向无线收发单元，实现与其子节点(即节点1)之间的无线信号收发；
节点1、节点2、节点3、节点4和节点5为支持子向和父向无线信号收发的双向节点(中间节点)，均包含一个子向无线收发单元和一个父向无线收发单元，各节点的子向无线收发单元分别用于实现与其相应子节点(节点2、节点3、节点8、节点5和节点6)之间的上行和下行链路无线信号收发；各节点的父向无线收发单元分别用于实现与其父节点(节点0、节点1、节点2、节点1和节点4)之间的上行和下行链路无线信号收发，其中子向天线单元与父向天线单元可优选采用定向天线，并以背靠背方式布设，形成带状覆盖；
节点6、节点7和节点8为仅支持父向无线信号收发单向节点(末节点)，均仅包含一个父向无线收发单元，分别实现与各自父节点(节点4、节点5和节点3)之间的上行和下行链路无线信号收发。
本发明中，各节点的数据传输控制单元、子向接入与处理单元和父向接入控制与处理单元这三部分在进行数据转发处理时是统一协同工作的，通过物理层控制信令传输了PSDU的目标地址；而各节点与其子节点或父节点之间通信的无线资源分配、编码调制方式选和无线帧时序等通信资源的确定和多址接入控制又是相互独立的。
本发明不仅减少了中继数据转发处理时延，而且节点子向收发与父向收发单元可支持异步工作方式，降低了多跳传输网络节点间的同步要求，提高了网络传输的可靠性；而且对于子向和父向传输数据吞吐量动态变化的多跳中继网络，提高了中继传输的灵活性和效率。
本发明可同时支持同频和异频中继传输，可针对各种频谱资源应用场景进行灵活配置。
Claims (15)
1.一种无线节点装置，其特征在于，至少包括：数据传输控制单元、子向无线收发单元和/或父向无线收发单元，其中：
子向无线收发单元，用于向相邻子节点发送下行数据；以及从相邻子节点接收上行数据，并从中提取出物理层服务数据块(PSDU)及其目标地址发送至所述数据传输控制单元；
父向无线收发单元，用于向相邻父节点发送上行数据，以及从相邻父节点接收下行数据，并从中提取出物理层服务数据块及其目标地址发送至所述数据传输控制单元；
数据传输控制单元，用于从所述子向无线收发单元和/或父向无线收发单元接收上行和/或下行物理层服务数据块及其对应的目标地址，并根据所述目标地址对接收到的数据进行转发控制，
其中，所述子向无线收发单元与父向无线收发单元采用同频工作方式；所述数据传输控制单元对下行数据与上行数据的转发采用同步工作方式，
所述子向无线收发单元与父向无线收发单元采用异频工作方式，所述数据传输控制单元对下行数据与上行数据的转发采用异步工作方式。
2.如权利要求1所述的无线节点装置，其特征在于，进一步包括：
本地数据处理单元，用于接收来自本节点本地外设的输入数据并发送至所述数据传输控制单元，以及接收来自所述数据传输控制单元的数据并发送至所述本地外设，
其中，所述输入数据包括物理层服务数据块及其对应的目标地址，所述数据传输控制单元根据所述目标地址，将该输入数据转发至子向无线收发单元和/或父向无线收发单元；所述数据传输控制单元根据接收到的数据中所包含的目标地址将接收到的对应数据发送至所述本地数据处理单元。
3.如权利要求1所述的无线节点装置，其特征在于，所述子向无线收发单元，包括：子向接入控制与处理单元、子向物理层处理单元、子向射频单元、子向天线单元，其中：
子向接入控制与处理单元，用于对所述子向无线收发所需的通信资源进行控制；接收来自于数据传输控制单元转发的下行物理层服务数据块及其目标地址，并发送至子向物理层处理单元；以及接收来自于子向物理层处理单元的上行数据，并从中提取出物理层服务数据块及其目标地址发送至所述数据传输控制单元；此外，还用于对同一个节点的多个子节点的多址接入控制，多址接入控制方式包括轮询接入、时分多址、频分多址、空分多址、码分多址等。
子向物理层处理单元，用于接收来自于子向接入控制与处理单元的下行物理层服务数据块及其目标地址，并进行编码调制后发送至子向射频单元；以及接收来自于子向射频单元的上行数据，并进行解调解码后发送至子向接入控制与处理单元；
子向射频单元，用于接收来自于子向物理层处理单元的下行数据，并将其转换为下行射频信号发送至子向天线单元；以及接收来自于子向天线单元的上行射频信号，并转换为上行基带信号发送至子向物理层处理单元；
子向天线单元，用于接收来自于子向射频单元的下行射频信号，并发送至相邻子节点；以及从相邻子节点接收上行射频信号，并发送至子向射频单元。
4.如权利要求3所述的无线节点装置，其特征在于：
所述子向接入控制与处理单元，将接收到的下行物理层服务数据块及其目标地址调度到不同物理信道分别发送至子向物理层处理单元；以及从各物理信道获得的上行数据中提取出来自于子节点的物理层服务数据块及其目标地址；
所述子向物理层处理单元，对不同物理信道中的下行数据分别进行编码调制后发送至子向射频单元；以及将解调解码后获得的各物理信道中的上行数据发送至子向接入控制与处理单元。
5.如权利要求1所述的无线节点装置，其特征在于，所述父向无线收发单元，包括：父向接入控制与处理单元、父向物理层处理单元、父向射频单元、父向天线单元，其中：
父向接入控制与处理单元，用于对所述父向无线收发所需的通信资源进行控制；接收来自于数据传输控制单元转发的上行物理层服务数据块及其目标地址，并发送至父向物理层处理单元；以及接收来自于父向物理层处理单元的下行数据，并从中提取出物理层服务数据块及其目标地址发送至所述数据传输控制单元；
父向物理层处理单元，用于接收来自于父向接入控制与处理单元的上行物理层服务数据块及其目标地址，并进行编码调制后发送至父向射频单元；以及接收来自于父向射频单元的下行数据，并进行解调解码后发送至父向接入控制与处理单元；
父向射频单元，用于接收来自于父向物理层处理单元的上行数据，并将其转换为上行射频信号发送至父向天线单元；以及接收来自于父向天线单元的下行射频信号，并转换为下行基带信号发送至父向物理层处理单元；
父向天线单元，用于接收来自于父向射频单元的上行射频信号，并发送至相邻父节点；以及从相邻父节点接收下行射频信号，并发送至父向射频单元。
6.如权利要求5所述的无线节点装置，其特征在于：
所述父向接入控制与处理单元，将接收到的上行物理层服务数据块及其目标地址调度到不同物理信道分别发送至父向物理层处理单元；以及从各物理信道获得的下行数据中提取出来自于父节点的物理层服务数据块及其目标地址；
所述父向物理层处理单元，对不同物理信道中的上行数据分别进行编码调制后发送至父向射频单元；以及将解调解码后获得的各物理信道中的下行数据发送至父向接入控制与处理单元。
7.一种多跳无线通信系统，包括控制台及组成多跳无线网络的若干无线节点装置，其特征在于，所述无线节点装置，至少包括：数据传输控制单元、子向无线收发单元和/或父向无线收发单元，其中：
子向无线收发单元，用于向相邻子节点发送下行数据；以及从相邻子节点接收上行数据，并从中提取出物理层服务数据块及其目标地址发送至所述数据传输控制单元；
父向无线收发单元，用于向相邻父节点发送上行数据，以及从相邻父节点接收下行数据，并从中提取出物理层服务数据块及其目标地址发送至所述数据传输控制单元；
数据传输控制单元，用于从所述子向无线收发单元和/或父向无线收发单元接收上行和/或下行物理层服务数据块及其对应的目标地址，并根据所述目标地址对接收到的数据进行转发控制，
其中，所述子向无线收发单元与父向无线收发单元采用同频工作方式；所述数据传输控制单元对下行数据与上行数据的转发采用同步工作方式，
所述子向无线收发单元与父向无线收发单元采用异频工作方式，所述数据传输控制单元对下行数据与上行数据的转发采用异步工作方式。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述无线节点装置，进一步包括：
本地数据处理单元，用于接收来自本节点本地外设的输入数据并发送至所述数据传输控制单元，以及接收来自所述数据传输控制单元的数据并发送至所述本地外设，
其中，所述输入数据包括物理层服务数据块及其对应的目标地址，所述数据传输控制单元根据所述目标地址，将该输入数据转发至子向无线收发单元和/或父向无线收发单元；所述数据传输控制单元根据接收到的数据中所包含的目标地址将接收到的对应数据发送至所述本地数据处理单元。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述子向无线收发单元，包括：子向接入控制与处理单元、子向物理层处理单元、子向射频单元、子向天线单元，其中：
子向接入控制与处理单元，用于对所述子向无线收发所需的通信资源进行控制；接收来自于数据传输控制单元转发的下行物理层服务数据块及其目标地址，并发送至子向物理层处理单元；以及接收来自于子向物理层处理单元的上行数据，并从中提取出物理层服务数据块及其目标地址发送至所述数据传输控制单元；
子向物理层处理单元，用于接收来自于子向接入控制与处理单元的下行物理层服务数据块及其目标地址，并进行编码调制后发送至子向射频单元；以及接收来自于子向射频单元的上行数据，并进行解调解码后发送至子向接入控制与处理单元；
子向射频单元，用于接收来自于子向物理层处理单元的下行数据，并将其转换为下行射频信号发送至子向天线单元；以及接收来自于子向天线单元的上行射频信号，并转换为上行基带信号发送至子向物理层处理单元；
子向天线单元，用于接收来自于子向射频单元的下行射频信号，并发送至相邻子节点；以及从相邻子节点接收上行射频信号，并发送至子向射频单元。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于：
所述子向接入控制与处理单元，将接收到的下行物理层服务数据块及其目标地址调度到不同物理信道分别发送至子向物理层处理单元；以及从各物理信道获得的上行数据中提取出来自于子节点的物理层服务数据块及其目标地址；
所述子向物理层处理单元，对不同物理信道中的下行数据分别进行编码调制后发送至子向射频单元；以及将解调解码后获得的各物理信道中的上行数据发送至子向接入控制与处理单元。
11.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述父向无线收发单元，包括：父向接入控制与处理单元、父向物理层处理单元、父向射频单元、父向天线单元，其中：
父向接入控制与处理单元，用于对所述父向无线收发所需的通信资源进行控制；接收来自于数据传输控制单元转发的上行物理层服务数据块及其目标地址，并发送至父向物理层处理单元；以及接收来自于父向物理层处理单元的下行数据，并从中提取出物理层服务数据块及其目标地址发送至所述数据传输控制单元；
父向物理层处理单元，用于接收来自于父向接入控制与处理单元的上行物理层服务数据块及其目标地址，并进行编码调制后发送至父向射频单元；以及接收来自于父向射频单元的下行数据，并进行解调解码后发送至父向接入控制与处理单元；
父向射频单元，用于接收来自于父向物理层处理单元的上行数据，并将其转换为上行射频信号发送至父向天线单元；以及接收来自于父向天线单元的下行射频信号，并转换为下行基带信号发送至父向物理层处理单元；
父向天线单元，用于接收来自于父向射频单元的上行射频信号，并发送至相邻父节点；以及从相邻父节点接收下行射频信号，并发送至父向射频单元。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于：
所述父向接入控制与处理单元，将接收到的上行物理层服务数据块及其目标地址调度到不同物理信道分别发送至父向物理层处理单元；以及从各物理信道获得的下行数据中提取出来自于父节点的物理层服务数据块及其目标地址；
所述父向物理层处理单元，对不同物理信道中的上行数据分别进行编码调制后发送至父向射频单元；以及将解调解码后获得的各物理信道中的下行数据发送至父向接入控制与处理单元。
13.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述由若干无线节点装置组成的树形或链形无线网络中，包括一个根节点、至少一个中间节点，以及至少一个末节点，其中：
所述根节点，包括数据传输控制单元及子向无线收发单元；
所述中间节点，包括数据传输控制单元、子向无线收发单元和父向无线收发单元；
所述末节点，包括数据传输控制单元及父向无线收发单元。
14.如权利要求7所述的系统，其特征在于，在所述父节点与对应的各子节点之间以轮询接入方式通信。
15.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述多跳无线网络以树形或链形拓扑组网。
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