CN102792741A

CN102792741A - 改进的传输通信信号的方法

Info

Publication number: CN102792741A
Application number: CN2010800643631A
Authority: CN
Inventors: 伯诺伊特·米斯库佩恩; 金·斯奇沃厄
Original assignee: France Telecom SA
Current assignee: Orange SA
Priority date: 2009-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2030-12-14
Also published as: US20120244896A1; WO2011080451A1; EP2514246B1; US8918130B2; EP2514246A1; CN102792741B

Abstract

本发明涉及用于传输数据的装置，特别是对节点，中继由传输器节点传输的先导信息，还将数据传输至单个目标节点，并无需依次传输其他的先导信息。在包括多个节点的网络中，节点以互相异步的方式在休眠和唤醒周期中交替地转换，节点接收第一先导信息，其由至少一个传输器节点传输。第一先导节点包括关于由传输器节点传输的第一组数据传输至目标节点的至少第一组的信息。临近节点传输第二组数据至目标节点或将第一组数据传输至另一节点。

Description

改进的传输通信信号的方法

本发明总的涉及节点网络中通信信号的传输。其特别应用于ad hoc网络，例如，传感器网络。

在由多个节点构成的网络中，可遵循多种方法将节点设置在备用状态，以有效降低他们的电能消耗。例如，可以将节点的接收器装置在周期中设置为休眠模式，在所述周期中，接收器装置不向其他节点传输数据或从其他节点接收数据。因此，所述节点仅在其苏醒周期中传输或接收数据。这些苏醒周期通常在节点之间不同步。因此，可以理解的是，当节约网络每个节点中可供能源成为要特别关注的事情时，那么，选择适于这些限制的信道接入协议则是非常重要的。

具体地，公知为先导采样协议的信道访问协议是基于这样的传输原理：由发射器节点在信道上发射先导信息，让数据传输至接收器节点。

周期地，并且在简短期间内，接收器节点的接收装置被致动，以相对于其他节点异步的方式致动。然后，所述接收器节点监听信道，以确定先导信息是否被传输。

接收器节点通常监听先导信息的末端以访问该数据。相同网络的节点具有相同信道监听周期，所述传输器节点至少在该监听周期相同长时间中发送先导信息。传输器节点附近的所有节点因此被传输器节点发送出的先导信息唤醒，这引起不必要的能量消耗。所述传输节点也可以在先导信息中插入数据，以能够使接收器节点确定所述先导信息是否与其有关，数据是否要传输到节点，以及何时发生该传输。因此接收器节点可以管理对应接收装置的休眠状态。

先导信息采样信道访问协议非常适合传感器网络，其特征在于低数据率。传感器的能量源通常是有限的，由于周期性地将节点的接收器装置设置为休眠状态，这样对信道的访问管理能够显著地降低观测到的能量消耗。假如如此传感器产生的通讯量通常是零星的话，则所述能量的节省是非常敏感的。

此外，传感器网络的架构通常建立在汇节点(sink node)周围，负责收集由传感器节点组传输的数据。此外，在网络上传输的数据的很大部分朝向汇节点汇聚。

现在，已知的先导信息采样信道访问协议提供了由每个传感器节点发送的先导信息，寻求将数据传输至一个汇节点。当大量的传感器节点具有在短时间周期中传输的数据，则大量的先导信息因此也被传输。一方面，这样的操作从能量的角度来看有些不令人满意，各个先导信息的传输必须被传感器节点消耗掉能量。另一方面，在该周期中对信道访问的冲突风险会明显地增加。

因此，需要通过信道从多个传输节点将数据传输到至少一个接收器节点，使不同传输节点的电能消耗最小，并且通过传输节点，减少信道访问中的抵触的风险。

本发明旨在改善这些情况。

在第一方面，提供了一种数据传输的方法，其能够使中继由传输器节点传输的先导信息的节点，也能将数据传输至相同的目标节点，而不相继传输的另一先导信息。

在包括多个节点的网络中，节点彼此异步地交替着睡眠周期和苏醒周期，由第一节点执行的方法，包括下述步骤：

/a/接收由至少一个传输器节点传输的第一先导信息，所述第一先导信息至少包括关于由第一组数据的传输器节点传输至目标节点的第一组信息；

/b/传输至目标节点，或在传输第一组数据后，传输至第二组数据的第二节点。

该方法能使相同的先导信息交互化，以突现多组数据集后来的传输。因此，最终，较少数量的先导信息在较短的时间周期中在信道中进行发送，一方面限制了节点的电能消耗，另一方面限制了信道占有率，以及限制了冲突的发生。此外，即使其没有传输先导信息，第一节点也可以将数据传输至网络节点。当与指定为具有传输所述先导信息优先权的其它节点发生冲突之后，节点不具有先导信息中继时，会明显产生这样的情况。

在一个实施例中，所述第一节点：

.通过添加第二组信息来修正第一先导信息，所述第二组信息涉及第一节点实施的第二组数据的传输，以及

.在传输第一组数据之前，传输修正过的第一先导信息。

在这个实施例中，所述相邻节点具有通过相同的第一先导信息来通讯其意图的可能性，以将数据传输至另一个节点，包括其他的相邻节点，并且无需传输补充的先导信息。当在维持所述网络的流量时，该实施例特别地非常有效。

第一先导信息可供选择地包括表述关于先导信息交互化模式的表述，所述表述属于包括单一目标交互化模式和多个目标交互化模式的组。因此，相邻节点知道用于该传输的先导信息交互化模式，并且能够改适对应其的操作。

在一个实施例中，当涉及先导信息交互化模式的表述对应于单一目标交互化模式时，所添加的第二组信息涉及通过第一节点将第二组数据传输至目标节点。第二组数据传输至目标节点。

在第二方面，提供了一种适于集成在网络中的数据传输装置，所述网络包括多个节点，节点交替地转化休眠周期和苏醒周期，其包括：

接收装置，其适于接收由至少一个传输器节点传输的第一先导信息，第一先导信息包括有关由第一组数据的传输器节点传输到目标节点的至少一个第一组信息；

传输装置，其适于传输至目标节点，或在传输第一数据集后传输第二组数据至第二节点。

在第三方面，提供了由节点接收至少由第一节点传输的先导信息的方法，其根据本发明第一方面的方法，所述方法包括由所述节点执行的下述步骤：

接收先导信息

获取包括在先导信息内的信息，该信息至少宣告第一组数据传输到目标节点；

如果节点是先导信息中宣告的目标节点，则接收第一和第二组数据。

所述接收方法可包括在传输第一和第二组数据后等待其它数据组的可选步骤。

在一个实施例中，该方法包括以下步骤：

获取包括在所述先导信息中的信息，所述信息包括有关先导信息交互化模式的指示，所述指示属于包括单一目标交互化模式并且包括多种目标交互化模式的组群；

如果所述节点不是目标节点，则计算周期的休眠为所述指示的函数。

如果所述节点不是所宣告的目标节点，并且如果指示的先导信息交互化模式为多种目标模式，则所述方法可选项地包括下述步骤：

休眠直至开始第一组数据的传输；

接收来自传输器节点的叙述的数据；

如果所述叙述的数据包括信息，该信息指示所述节点为一组数据的目标，则接收所述的数据组。

然后，如果所述叙述数据不包括有关向节点传输一组数据的任何信息，则该方法还同样包括在叙述数据接收之后的休眠步骤。

在第四方面，提供了用于接收由至少一个第一节点传输的先导信息的装置，用根据本发明第一方面的方法来接收，其包括：

用于接收先导信息的装置；

用于获取包括在先导信息中的信息的装置，该先导信息至少宣告第一组数据传输到目标；

接收装置，如果装置为在先导信息中宣告的目标，则接收装置适于接收第一和第二组数据。

本发明还涉及包括一种装置的节点，该装置适于使用根据第一方面的传输方法和根据本发明第三方面的接收方法。

在一个特定的实施例中，本发明的传输和接收方法的多个步骤通过计算机程序指令来确定。

因此，本发明还涉及在信息介质中的计算机程序，这些程序适于在节点中使用，或者更一般地用于计算机中，这些程序包括各种指令，这些指令适于执行传输方法的步骤、由目标节点接收的步骤，以及由相邻节点接收的步骤，它们都在上文中刚刚描述过。

这些程序可以使用任何的编程语言，并且采取源代码形式，目标代码或介于源代码和目标代码之间的中间代码的形式，例如部分汇编形式，或任何其他理想的形式。

本发明还涉及一种计算机可读的信息介质，所述介质包括如上所述的计算机程序的指令。

所述信息介质可以是能够存储程序的任何实体或装置。例如，所述介质可以包括存储装置，诸如ROM，例如CD-ROM或微电子电路ROM，或磁存储装置，例如磁盘(软式磁盘片)或硬盘。

此外，所述信息介质可以是可传输的介质，例如电或光信号，其可以通过无线电或其他装置经由电或光缆进行传送。本发明的程序可以在互联网类型的网络上下载。

此外，信息介质可以为集成电路，程序可纳入其中，所述电路适于执行所述的方法，或者在其执行中使用。

本发明其他的方面、目的和优点将在阅读对本发明一个实施例的表述中变得明晰。

本发明还将借助于附图得到更好的理解，其中：

图1是时序图，示出了第一实施例中通信信号传输模式的操作原理，其基于将节点设置在休眠和先导信息采样的技术；

图2是时序图，示出了第二实施例中通信信号传输模式的操作原理，其基于将节点设置在休眠和先导信息采样的技术；

图3是时序图，示出了在能够传输先导信息的两个相邻节点之间的冲突的管理；

图4是时序图，示出了一个实施例中由没有传输先导信息的相邻节点传输数据的模式的操作理论；

图5是节点的功能块图。

在下文给出的表述中，通信网络被认为包括多个节点。通过相邻节点从传输器节点传输到目标节点的通信信号可对应于先导信息或数据。所述使用的传输模式基于将节点置于为休眠和先导信息采样的技术。

图1示出了在第一实施例中的通信信号传输模式的操作理论，其基于将节点设置成休眠和先导信息采样的技术。该第一实施例显然能够使中继由传输器节点传输的先导信息的节点，也将数据传输至相同的目标节点，且无需依次传输另一个先导信息。传输器节点N_1E将数据D₁传输至目标节点N_1D。这些传输步骤之前是初始先导信息P₁的传输步骤。该先导信息P₁包括一组信息，该组信息能够确定要用数据D₁的节点，以及该数据何时将由传输节点N_1E传输。该组信息因此可包括从下述列出的一个或多个信息项：目标节点N_1D识别，关于先导信息交互化模式的指示，目标节点N_1D的地址，在传输数据D₁之前的保留的时间，数据D₁将被传输期间的周期，对应于数据D₁的传输开始的时间，或者传输节点N_1E的地址。先导信息的交互化模式例如选自以下的组群，该组群包括单一目标先导信息交互化模式和多个目标先导信息交互化模式。单一目标先导信息交互化模式则为相邻节点授权仅发送数据至目标节点N_2D的模式。多个目标先导信息交互化模式是相邻节点授权发送数据至网络的任何其他的节点的模式。

尤其是时间信息，例如数据D₁的传输之前剩余的时间，传输数据D₁的时间周期，或对应于数据D₁的传输开始的时间，时间信息可以表示为多个调制符号时间，调制符号时间为网络所有节点共有。

该信息可位于先导信息的末端，或者在全部的先导信息的传输中进行重复。

初始先导信息P₁的周期远小于节点的休眠周期。例如，先导信息P₁的周期是毫秒量级的。例如，初始先导信息P₁的周期小于5毫秒，以满足由适用于某些国家的超宽带系统的规则所定义的方法。

借助于本发明的非限制性实例，图1示出了由传输器节点N_1E的各个相邻节点N_1V1，N_1V2和N_1V3实现的三个子步骤SE₁₁，SE₁₂和SE₁₃。

在子步骤SE₁₁中，相邻节点N_1V1在时间T_1V被唤醒，此时初始先导信息P₁通过传输器节点N_1E进行传输，相邻节点N_1V1检测先导信息P₁并且接收包括在先导信息P₁中的信息组。相邻节点N_1V1保持在唤醒的状态E中，直至由所述传输节点N_1E传输的初始先导信息P₁的末端。

相邻节点N_1V1然后依次传输先导信息P₁₁。在图1的实例中，相邻节点N_1V1不具有传输至目标节点N_1D的数据。如果先导信息P₁包括涉及先导信息交互化模式的指示，则相邻N_1V1可以对先导信息交互化模式进行标注。因此，在图1所示的实例中，对应于单一目标先导信息交互化模式，相邻节点N_1V1可以确定没有授权使用先导信息P₁将数据传输到目标节点N_1V3。

由节点N_1V1传输的先导信息包括先导信息P₁中所包括的所有信息。如果需要的话，时间信息，例如在数据D₁传输之前保留的时间由节点N_1V1更新。

在子步骤SE₁₂中，临近节点N_1V2在时间T_1V时唤醒，此时先导信息P₁₁由临近节点N_1V1传输，所述临近节点N_1V2检测先导信息P₁₁并且接收包括在先导信息P₁₁内的信息组。相邻节点N_1V2具有传输至目标节点N_1D的数据D₁₂。临近节点N_1V2保持在苏醒的状态E中，至少直至由临近节点N_1V1传输先导信息P₁₁结束。因此，在读取先导信息P₁₁时，临近节点N_1V2可以确定传输器节点N_1E将传输数据，并且在什么样时间时将执行传输。临近节点N_1V2然后轮流传输校正的先导信息P₁₂。先导信息P₁₂包括在先导信息P₁₁中包括的所有的信息。如果需要的话，时间信息，例如在数据D₁传输前保留的时间，可通过节点N_1V2进行更新。先导信息P₁₂还包括这样的信息，其指示临近节点N_1V2正在寻求传输至目标节点N_1D的数据，例如临近节点N_1V2的地址。

在子步骤SE₁₃中，临近节点N_1V3在时间T_V唤醒，此时先导信息P₁₂由临近节点N_1V2传输，临近节点N_1V3检测先导信息P₁₂并且接收包括在先导信息P₁₂中的信息组。临近节点N_1V3将数据D₁₃传输至目标节点N_1D。临近节点N_1V3保持在唤醒状态E中，直至由临近节点N_1V2传输先导信息P₁₂结束。因此，当读取先导信息P₁₃时，临近节点N_1V3可以确定传输器节点N_1E和相邻节点N_1V2将传输数据，并且在什么时间中将执行这些传输。临近节点N_1V3将依次发送校正先导信息P₁₃。

先导信息P₁₃包括在先导信息P₁₂中包括的所有信息。如果必要的话，诸如在数据D₁传输前保留时间的时间信息，由临近节点N_1V3进行更新。先导信息P₁₃还包括这样的信息，其指示临近节点N_1V3寻求将数据在临近节点N_1V2之后传输至目标节点N_1D，例如在临近节点N_1V2地址后引入的临近节点N_1V3的地址。在后者的实例中，先导信息P₁₃包括排序的临近节点的地址的序列，这些节点寻求将数据传输至目标节点N_1D。

在至少等于节点的休眠时间的等待时间T_A的结束时，传输器节点N_1E传输数据D₁。基本上就在传输器节点N_1E传输数据D₁结束之后，临近节点N_1V2立即传输数据D₁₂。基本上就在相邻节点N_1V2传输数据D₁₂结束之后，临近节点N_1V3即则传输数据D₁₃。实现数据D₁₂和D₁₃的传输，以由用于传输数据的相邻节点宣布的序列进行。因此，在临近节点N_1V3之前，临近节点N_1V2，传输先导信息，先导信息包括指示寻求将数据传输至目标节点N_1D，在数据D₁₃前传输数据D₁₂先导。

在其他事情中，等待时间T_A取决于节点的休眠时间段，并且至少等于该休眠时间段。如果目标节点N_1D在先导信息P₁，P₁₁，P₁₂P₁₃中的一个信息的传输过程中被唤醒，则其能够识别出数据D₁用于该信息，并且它在什么时间必须被传输。

在数据D₁传输结束后，目标节点N_1D保持唤醒状态，直至数据由节点传输至该节点。为此目的，先导如果先导信息包括指示至少一个临近节点寻求传输数据至目标节点N_1D的信息，则目标节点N_1D可在读取接收到的先导信息时获得该信息。

目标节点可以在数据D₁接收之后的时间延迟T_1P1中仍旧保持唤醒，以便验证是否有任何其他数据传输至该节点。因此，如果在时间延迟T_1P1期间，接收到标记为目标N_1D的数据，那么目标节点N_1D保持唤醒状态，直至在所述数据接收结束之后的新的时间延迟T_1P2终止为止。

仅当在新时间延迟T_1P3结束时没有数据接收，则才开始目标节点N_1D的新的休眠周期。目标节点N_1D因此对一串数据接收周期以及时间延迟周期期间，仍旧保持唤醒状态，直至将数据传输至该节点。在图1的实例中，在数据D₁的传输之后，在时间延迟T_1P3过程中，接收了由临近节点N_1V2传输的至少某些数据D₁₂。新的时间延迟T_1P3在数据D₁₃传输结束之后开始。在时间延迟T_1P3接收时，如果没有接收到数据，则目标节点N_D可以回到休眠。

图2示出了根据第二实施例的通信信号传输模式的操作理论，其基于将节点设置为休眠和先导信息采样的技术。这个第二实施例显然能使中继由传输器节点传输的先导信息的节点，也将数据发送至网络的任意节点，且不需要依次传输另外的先导信息。第二模式当网络的流量是持续的时候非常适用。

传输器节点N_2E传输数据D₂至目标节点N_2D。

这些传输步骤之前是初始先导信息P₂的传输步骤。先导信息P₂包括一组信息，该组信息能够确定哪个节点是数据D₁所要传输的，以及何时后者数据通过传输器节点N_2E传输。该组信息因此可包括从下述列表中的一个或多个信息项：

目标节点N_2D的识别，先导信息交互化模式的指示，目标节点N_2D的地址，在数据传输之前的剩余时间，数据D₂将传输的时间段，对应于数据D₂传输开始的时间，或对应于传输器节点N_2E地址的时间。

先导信息交互化模式例如从以下组群中选择，该组群包括单一目标先导信息交互化模式和多个目标先导信息交互化模式。单一目标先导信息交互化模式则为临近节点授权将数据仅发送至目标节点N_2D的模式。多个目标先导信息交互化模式则为临近节点授权将数据发送至网络任何其他的节点的模式。

具体地说，时间信息，例如在数据D₂传输前剩余时间，数据D₂将传输的时间段，或对应于数据D₂传输开始的时间，都可以表示为多个调制符号时间，调制符号时间对网络所有节点都是通用的。

这个信息可以位于先导信息的末端，或者在全部先导信息传输中进行重复。

初始先导信息P₂的时间段远远小于节点的休眠周期。例如，先导信息P₂的时间段是几毫秒的量级。例如，初始先导信息P₂的时间段小于5毫秒，以满足包括适用于其他国家的超宽带系统的规则所定义的方法。

借助于本发明的非限制性实例，图2示出了四个子步骤SE₂₁，SE₂₂，SE₂₃和SE₂₄，它们分别由传输器节点N_2E的相邻节点N_2V1，N_2V2，N_2V3和N_2V4执行。在所有的子步骤中，传输器节点N_2E继续从临近节点中监听传输，尤其是所有的先导信息传输。

在子步骤SE₂₁中，临近节点N_2V1在初始先导信息P₂由传输器节点N_2E传输时唤醒，该临近节点N_2V1检测先导信息P₂和接收包括在先导信息P₂中的信息组。临近节点N_2V1保持唤醒状态E，直至由传输器节点N_2E传输初始先导信息P₂结束。临近节点N_2V1然后依次传输先导信息P₂₁。在图2的实例中，临近节点N_2V1具有要被传输至目标节点N_2D的数据D₂₁。临近节点N_2V1可以在当传输器节点N_2E将要传输数据时的进入唤醒状态前进入休眠状态。

由节点N_2V1传输的先导信息P₂₁包括所有的先导信息P₂中所包括的信息。如果需要的话，诸如由传输节点N_2E传输数据之前剩余的时间的时间信息由节点N_2V1更新。先导信息P₂₁还包括指示临近节点N_2V1寻求传输数据至目标节点N_2D的信息。这个信息例如是在先导信息P₂₁中的临近节点N_2V1的地址。

在子步骤SE₂₂中，临近节点N_2V2在先导信息P₂₁被临近节点N_2V1传输时唤醒，该临近节点N_2V2点检测先导信息P₂₁并且接收在先导信息P₂₁中所包括的信息组。临近节点N_2V2具有传输至临近节点N_2V3的数据D₂₃。如果先导信息P₂₁包括与先导信息交互化模式相关的指示，则临近节点N_2V2可以标记先导信息的交互化模式。因此，在图2所示的实例中，对应于多目标的先导信息交互化模式，临近节点N_2V2可以确定它被授权使用先导信息P₂₁将数据传输至目标节点N_2V3。

临近节点N_2V2保持在唤醒状态E，直至通过临近节点N_2V1传输先导信息P₂₁结束。在读取先导信息P₂₁时，临近节点N_2V2可以因此确定传输节点N_2E和临近节点N_2V1将传输数据，并且在什么时间段中执行传输。临近节点N_2V2然后依次传输校正的先导信息P₂₂。当传输器节点N_2E将要传输数据而进入唤醒状态前，临近节点N_2V2则可以进入休眠状态。

先导信息P₂₂包括在先导信息P₂₁中包括的所有信息。如果必要的话，诸如在传输数据D₂前剩余的时间之类的时间信息进行更新。先导信息P₁₂还包括指示临近节点N_2V2寻求传输数据至临近节点N_2V3的信息，例如在先导信息P₂₂中临近节点N_2V2的地址串接之后的临近节点N_2V3的地址。

在子步骤SE₂₃中，临近节点N_2V3在先导信息P₂₂通过临近节点N_2V2传输的时候被唤醒，其检测先导信息P₂₂并且接收在先导信息P₂₂中包括的信息组。临近节点N_2V3没有数据需要传输至其他的节点。临近节点N_2V3保持在唤醒状态E，直至由临近节点N_2V2传输先导信息P₂₂结束。临近节点N_2V3然后依次传输校正的先导信息P₂₃。在读取先导信息P₂₂时，临近节点N_2V3因此可确定传输器节点N_2E和临近节点N_2V2将传输数据并且在什么时间段中将进行传输。临近节点N_2V3然后依次传输校正的先导信息P₂₃。临近节点N_2V3然后可以在进入唤醒状态前休眠，在唤醒时间中传输器节点N_2E将传输数据。

在子步骤SE₂₄中，临近节点N_2V4在先导信息P₂₃通过临近节点N_2V2传输的时候被唤醒，其检测先导信息P₂₃并且接收在先导信息P₂₃中包括的信息组。临近节点N_2V4没有数据需要传输至其他的节点。临近节点N_2V3保持在唤醒状态E，直至由临近节点N_2V2传输先导信息P₂₂结束。在图2所示的实例中，临近节点N_2V3不中继先导信息P₂₃，因为数据D₂组的传输将在下一次的调制符号的时间开始。在读取先导信息P₂₃时，临近节点N_2V4因此可以明确地确定传输器节点N_2E将传输数据，并且在什么时间段中将执行传输。临近节点N_2V3然后可以在进入唤醒状态前休眠，在唤醒时间中传输器节点N_2E将传输数据。

因此在至少等于节点休眠周期的等待时间T_A结束时，临近节点N_2V1，N_2V2，N_2V3和N_2V4处于唤醒状态，并且传输器节点N_2E在第一信息周期中传输叙述的数据。如果先导信息P₂，P₂₁，P₂₂和P₂₃包括与多个目标先导信息交互化模式相关的指示，则一旦接收到所述先导信息，临近节点N_2V1，N_2V2，N_2V3和N_2V4就会知道叙述数据的传输先导。

在子步骤SE₂₁，SE₂₂，SE₂₃和SE₂₄中，传输器节点N_2E先前接收了先导信息P₂₁，P₂₂和P₂₃。所述传输器节点N_2E能够因此确定传输周期以及待传输的数据的目标。因此叙述的数据P_D包括与待传输数据信息相关的信息，尤其是，其从先导信息P₂₁，P₂₂和P₂₃中包括的信息组中获得的传输器和目标的信息。所述临近节点N_2V1，N_2V2，N_2V3和N_2V4是在叙述的数据P_D传输时被唤醒的。例如，数据D₂的发送在叙述数据P_D发送之后。因此，在知道了由传输器节点N_2E传输数据的传输开始后，临近节点N_2V1，N_2V2，N_2V3和N_2V4可以管理它们的唤醒状态，以便接收叙述的数据P_D。接收了叙述的数据P_D的节点可以因此管理这些唤醒状态，以便仅当数据传输给它们时才处于唤醒状态。

在图2的实例中，叙述的数据P_D至少包括信息，达到这样的效果：后跟数据D₂₁的数据D₂将被传输至目标节点，然后数据D₂₂传输至临近节点N_2V3。在读取叙述的数据P_D时，传输器节点N_2E因此可以确定一个时间段，在该时间段中必须保持在唤醒的状态以接收数据D₂和D₂₁，并且因此在该周期中，其能够再次休眠。在读取叙述的数据P_D时，临近节点N_2V3还可确定一个时间段，在该时间段中其必须保持唤醒状态以接收数据D₂₂并且因此在该时间段中能够再次休眠。在读取叙述的数据P_D时，临近节点N_2V4可以确定没有数据会被传输到该点。其因此在接收叙述的数据P_D之后，仍旧保持在休眠状态。

在传输叙述数据P_D后，传输器节点N_2E传输数据D₂。临近节点N_2V1在传输数据D₂之后，然后传输数据D₂₁。一旦数据D₂₂传输结束，临近节点N_2V2然后则依次传输数据D₂₂至临近节点N_2V3。

本发明还包括中继先导信息时的冲突管理。当至少两个临近节点已经监听到相同先导信息并且已经准备对其进行中继时，问题就是确定哪个临近节点将要中继先导信息，考虑到关于先导信息传输的各个临近节点的唤醒时间。

在先导信息传输过程中临近节点唤醒得越早，用于中继先导信息传输的那个节点优先权就越高。

先导信息传输时间段是预先定义的，尤其是要满足由传输模式或其他限制来定义的规则。

因此，临近节点能够测量在唤醒和监听先导信息的时间和对应于先导信息传输结束的时间之间的残余时间。

为了避免与另一个临近节点冲突，将已经监听到先导信息的相邻节点放置在先导信息的传输结束和本身必须传输先导信息的时间之间的监听位置中。如果在该等待期间，没有监听到先导信息，则这意味着没有其他相邻节点传输该信息，其为中继并且传输先导信息的优先的临近节点先导。

节点在其传输先导信息之前的等待时间与监听先导信息的时间成反比。该等待时间还小于预先确定的阈值，以保证先导信息实际已被传输。

图3表示了在能够传输先导信息的两个相邻节点之间的冲突管理。节点N₃传输先导信息P₃。节点N₃可以是传输初始先导信息P₃的传输器节点，先导或是中继先导信息的传输的相近节点。

两个临近节点N_3V1和N_3V2在它们各自的唤醒时间T_3V过程中监听先导信息P₃。临近节点N_3V1和N_3V2然后监听先导信息P₅，直至在各自的时间δ₁和δ₂期间传输的结束。

已经较长时间监听了先导信息P₃传输的临近节点N_3V1(δ₁大于δ₂)，是具有优先传输先导信息P₃的节点。节点N_3V1在依次传输先导信息P₃之前的先导等待时间d_a1小于节点N_3V2的等待时间d_a2。

在等候时间d_a2的过程中，节点N_3V2监听到已经传输的先导信息。因此，不需要对其进行传输，并且可以进入休眠。

不返回到休眠状态，节点N_3V2可同样地监听连续的中继，先导如果中继不正确执行的话，明显地如果其被中断的话，则停止传输先导信息。具体地，在后者的情况下，如果节点N_3V2具有数据传输至其中一个节点，则可以在先导信息中引入必要的信息，以告知所述数据需要被传输的那个节点将来的传输。

用来阐述冲突管理所考虑的节点数量仅是说明的，因此它不限制本发明。

图4示出了在一个实施例中由未传输先导信息的临近节点传输数据模式的操作的理论。具体地说，例如，在两个临近节点之间的判断后，在冲突管理过程中，就会产生这样的情况，未传输先导信息的节点已让数据先导传输至另一个节点。

传输器节点N_4E传输数据D₄至目标节点N_1D。

这些传输步骤在传输初始先导信息P₄的步骤之后，传输初始先导信息P₄的步骤尤其是包括目标节点N_4E的识别。借助于本发明的非限制性实例，图4示出了分别由传输器节点N_4E的相邻节点N_4V1，N_4V2和N_4V3执行的三个子步骤SE₄₁，SE₄₂和SE₄₃。

在子步骤SE₄₁中，在初始先导信息P₁由传输器节点N_1E传输时的时间段T_V内被唤醒的临近节点N_4V1检测先导信息P₄。

在子步骤SE₄₂中，在初始先导信息P₁由传输器节点N_1E传输时的时间段内被唤醒的临近节点N_4V2检测先导信息P₄。临近节点N_4V2具有传输至目标节点N_4D的数据D₄₂。

诸如上文中所述的冲突管理模式，例如能够判断留下负责先导信息P₄₁传输的临近节点N_4V1先导。临近节点N_4V2因此不传输先导信息。

在子步骤SE₄₃中，临近节点N_4V3在当先导信息P₄₁由临近节点N_4V1传输时的时间段T_V中被唤醒，临近节点N_4V3检测先导信息P₄₁。临近节点N_4V3然后依次传输修正的先导信息P₄₃。

在至少等于节点休眠的时间段的等待时间T_A的结束时，，所有的节点使数据传输，并且已经至少传输了一个先导信息。在图4的实例中，仅传输器节点N_4E传输数据D₁。先导临近节点N_4V2不能传输先导信息，目标节点N_4D则不知道临近节点N_4V2具有待传输数据。

此外，在从具有传输数据的节点传输数据，并且传输了至少一个先导信息后，目标节点在时间-延迟T_4P1保持唤醒状态，以验证是否对其有任何其他的数据。因此，如果在时间延迟T_4P1期间接收了对目标节点N_4D的数据，则目标节点N_4D保持唤醒状态，直至在接收所述数据结束之后的新的时间延迟T_4P2终结为止。

目标节点N_4D的新的休眠周期仅当没有数据在新的时间延迟T_4P2后接收到才开始。因此，目标节点N_1D在一串数据接收时间和然后的时间延迟周期的时间段的过程中保持唤醒状态，直至将数据传输至目标节点。在图4的实例中，在数据D₄的传输结束之后，临近节点N_4V2进入唤醒状态，以监听标记为其中一个临近节点的数据是否由其他相邻节点之一发送。因为没有其他节点传输，则临近节点N_4V2传输数据D₄₂至目标节点N_4D。一个新的时间延迟周期T_4P2在数据D₄₂的传输之后开始。没有数据已经被传输，目标节点N_D然后可以进入休眠状态。

所示的实例涉及这样的情形：没有能够传输先导信息的临近节点N_4V2，具有传输至目标节点N_4D的数据。然而，图4中示出的由没有传输先导信息的临近节点传输数据的模式的操作理论，以基本上相类似的方式适用于以下的情形：临近节点N_4V2具有传输至其他节点的数据，例如，诸如临近节点N_4V1或节点N_4V3。

在多个节点处于如节点N_4V2相同的位置的情况下(未在图4中示出)，即，如果具有目标的数据的多个节点未送出先导信息，则可以通过应用传统冲突管理过程来管理这些节点之间的任何冲突，例如，冲突的访问模式。在冲突中的节点延长了随机的时间段，在该时间段中他们对信道进行监听；如果任意节点在该传输周期中检测传输，则其延迟了该数据包的传输，否则它将进行传输。

图5示出了节点功能方块图。节点N包括接收器/传输器装置100。接收器和传输装置100，不论是否在传输节点、目标节点或临近节点上，都包括传输器模块EM。该传输器模块EM能产生通讯信号。产生的信号可以对应于与上文所述的先导信息或数据。

接收器/传输器装置100还包括模块RE，用于接收与上文所述相似的通信信号。

接收器/传输装置100包括用于监听传输信道的模块ME，在信道中传输对应于先导信息或数据的通信信号。监听模块ME可以与接收器模块RE结合。

接收器/传输器装置100包括模块IN，用于解释先导信息的内容。模块IN可读取先导信息中所含的信息。

接收器/传输器装置100还可以包括生成器模块GE，其能够产生集成在先导信息和先导信息内容校正中的信息。

接收器/传输数器装置100还包括能够测量时间的MT装置。

接收器/传输器装置100还包括控制单元(未示出)，其连接至各个模块EM、RE、ME、IN、GE和连接到装置MT，并适于控制它们的操作。

上述各种模块和装置适用于执行上述方法的步骤。

接收器/传输器装置100由于传输数模块EM可以中继先导信息的传输。中继是这样的过程：传输由前面的中继过程中所传输的先导信息所形成的先导信息。先导信息由发生器模块GE形成。第一中继中传输的先导信息由初始先导信息形成，并继续进行中继，直到用于数据的目标节点探测到传输的先导信息为止。

模块EM、RE、ME、IN、GE并且装置MT可以是形成计算机程序的软件模块。因此，本发明还涉及计算机程序，包括用于通过上述方法的节点执行的软件指令。

软件模块可以被存储，或由数据介质传输。这可以是硬件存储介质，例如CD-ROM，磁盘或硬盘，或传输介质，诸如电、光或无线电信号。

本发明可在ad hoc网络中执行，并且更加具体地讲是在传感器网络中执行。对应于节点的传感器可以为温度、压力等的探针。

Claims

1.一种在网络中传输数据的方法，所述网络包括多个节点，节点彼此异步地交替转换休眠周期和苏醒周期，所述方法由第一节点执行，其特征在于，它包括下述步骤：

/a/接收由至少一个传输节点传输的第一先导信息，所述第一先导信息至少包括关于由第一组数据的传输器节点传输至目标节点的第一组信息；

/b/传输至目标节点或在传输第一组数据后，传输到第二组数据的第二节点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一节点：

.在传输第一组数据之前，传输修正过的第一先导信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一先导信息包括涉及先导信息交互化模式的表述，所述表述属于包括单一目标交互化模式和多目标交互化模式的组群。

4.根据权利要求3中所述的方法，其特征在于，关于先导信息交相互化模式的指示对应于单一目标交互化模式，并且其中添加的第二组信息涉及由第一节点将第二组数据传输至目标节点，所述第二组数据在步骤/b/中传输至目标节点。

5.一种适于集成在网络中的数据传输装置，所述网络包括多个节点，节点以彼此异步方式相互交替地转化为休眠周期和苏醒周期，其特征在于，它包括：

/a/接收装置，适用于接收由至少一个传输器节点传输的第一先导信息，第一先导信息包括关于由第一组数据的传输器节点传输的至少一个第一组信息；

/b/传输装置，适于传输至目标节点或在传输第一组数据后传输第二组数据至第二节点。

6.根据权利要求1所述的方法，至少由第一节点传输的先导信息的节点实施的接收方法，所述方法包括由所述节点执行的下述步骤：

.接收先导信息；

.获取包括在先导信息中的信息，该信息宣告至少第一组数据传输到目标节点；

.如果节点是在先导信息中宣告的目标节点，则接收第一和第二组数据。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括在接收第一和第二组数据后等待其它数据组的步骤。

8.根据权利要求6所述的接收方法，其特征在于，它包括下述步骤：

.获取包括在所述先导信息中的信息，所述信息包括有关先导信息交互化模式的指示，所述指示属于包括单一目标交互化模式和多目标交互化模式的组群；

.如果所述节点不是目标节点，则计算周期的休眠为所述指示的函数。

9.根据权利要求8所述的接收方法，其特征在于，如果所述节点不是所表述的目标节点，并且如果指示的先导信息交互化模式为多目标模式，则所述方法包括下述步骤：

.休眠直至第一组数据的传输开始；

.接收来自传输器节点的叙述数据；

.如果所述叙述数据包括信息，其指示所述节点为一组数据的目标，则接收所述数据组。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，如果所述叙述数据不包括有关一组数据传输到节点的任何信息，则所述方法包括在叙述数据接收之后的休眠步骤。

11.一种用于接收由权利要求1所述的方法的至少一个第一节点传输的先导信息的装置，其特征在于，它包括：

.用于接收先导信息的装置；

.用于获取包括在先导信息中的信息装置，该先导信息至少宣告第一组数据传输到目标；

.接收装置，如果该装置为在先导信息中宣告过的目标，则接收装置适于接收第一和第二组数据。

12.一种在包括多个节点的网络中的节点，节点以彼此异步的方式交替转换休眠周期和苏醒周期，其特征在于，它包括如权利要求5所述的传输器装置，以及如权利要求11中所述的接收器装置。

13.一种包括指令的计算机程序，其特征在于，当计算机执行所述程序时，所述计算机程序执行如权利要求1所述的传输方法。

14.一种包括指令的计算机程序，其特征在于，当由计算机执行所述程序时，所述计算机程序执行如权利要求6所述的接收方法。