CN103378926A - 一种多跳链路中的数据传输方法、系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多跳链路中的数据传输方法、系统及装置，该方法包括：多跳链路中的站点按设定的权限传递规则获得传输权限；当确定自身的下二跳站点已完成数据传输时，向下一跳站点传输待发送的数据帧。通过传输权限传递控制数据传输，避免了站点之间因信道竞争所导致的数据传输效率低下的问题，提高了网络的整体性能。

Description

一种多跳链路中的数据传输方法、系统及装置

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种适用于无线自组织网络的多跳链路中的数据传输方法、系统及装置。

背景技术

自上个世纪发生世界性的信息技术革命以来，无线通信技术得到了极大的发展和应用，如：蜂窝网和无线局域网已经普及为普通的民用技术而得到广泛应用。但目前所使用的无线网络大部分是由中心基站来进行管理的网络，蜂窝网是典型的通过中心基站来实现通信的无线网络，虽然无线局域网的标准没有规定其必须有中心基站，但在实际应用中无线局域网一般也都是有中心基站的。具有中心基站的无线网络的缺点是：普通站点需要通过中心基站的管理才能进行通信，因而需要对中心基站进行投资和维护，建构、维护网络的成本高；普通站点只有位于中心基站的覆盖范围之内时才能工作，网络的覆盖范围受到限制，对于网络中站点随意分布的情况不能适用。

无线通信技术未来的一个发展方向是：无线网络中的站点不是依靠中心基站、而是依靠站点之间的自组织来构建网络，这就是无线自组织网技术。由于无线自组织网络的通信不依赖于中心基站，相对于具有中心基站的网络，可以节约建设和维护中心基站的成本，网络实现成本低；无线自组织网络中不同站点之间可以通过多跳的方式进行通信，网络的覆盖范围可以很大，网络中的站点也可以随意分布，大幅扩大了无线网络的适用范围。

目前无线自组织网络在媒体接入控制(Media Access Control，MAC)层主要采用的是载波侦听多路访问/碰撞避免(Carrier Sensing MultipleAccess/Collision Avoidance，CSMA/CA)机制，站点在检测到信道空闲时尝试接入信道，如：802.11s、ZigBee等网络均采用该MAC接入机制。当将这种MAC接入技术应用于无线自组织网中的多跳传输时，可能会由于多跳链路上的不同站点对通信信道的相互竞争，降低多跳传输的传输效率。

在无线自组织网络中，不相邻的站点之间的数据传输需要通过中继站点来实现，即从源站点到目标站点之间经过多跳传输才能实现，例如从源站点到目标站点只经过一个中继站点，则源站点的数据通过二跳可以到达目标站点，目标站点称为源站点的二跳站点或下二跳站点，而源站点为目标站点的二跳站点或上二跳站点。如图1给出了一个多跳传输的示例，其中多跳链路的源站点A需要经过中继站点B、C、D、E，才能将数据传输给目标站点F，即源站点A的数据需要经过5跳才能到达目标站点F。

如果在MAC层按照CSMA/CA机制来实现多跳传输，多跳链路上的各个站点检测到信道空闲就传输数据，检测到信道忙就不传数据，则这些站点之间就会形成相互竞争关系；这种竞争在传输数据的过程中可能造成数据传输性能的大幅下降，以图1所示的系统为例，在中继站点B向中继站点C传输数据的过程中，如果中继站点D发现信道空闲，则可能将接收到的数据向下一跳的中继站点E传输，如传输DATA帧、RTS帧等，这时候中继站点D发射的信号可能会对中继站点C的接收形成干扰，导致中继站点C不能顺利的正确接收中继站点B传输的数据，站点D本来是依据尽量充分使用信道的准则、按照CSMA/CA机制来接入信道，却反而导致了由B发向C的数据的不能正确传输，最终导致整个多跳链路数据传输性能的下降。可见，多跳链路上的站点之间存在有害的相互竞争关系，当前站点之间的数据传输可能会干扰多跳链路的其他站点的数据传输，且如果某个中继站点一直抢占不到信道资源，则可能导致到达该站点的数据一直得不到发送，形成数据积压，导致数据传输的时延变长，影响整个多跳链路的数据传输，使数据不能很好地传输到目标站点，大幅降低了MAC传输的效率。尤其是对于实时业务，这种时延增长，会导致业务体验效果差，甚至影响业务正常执行。

因此，对于无线自组织网多跳链路的数据传输，如果只采用CSMA/CA机制，是不能取得较好的MAC传输效率和数据传输性能的，需要研究和提出针对多跳链路数据传输、能够达到高MAC传输效率的MAC接入机制。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的是提供一种多跳链路中的数据传输方法、系统及装置，以解决现有技术中无线自组织网络多跳链路数据传输时存在的数据传输效率低、影响网络整体性能的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。

本发明实施例提供一种多跳链路中的数据传输方法，包括：

多跳链路中的站点按设定的权限传递规则获得传输权限；

在获得传输权限的情况下，当确定自身的下二跳站点已完成数据传输时，向下一跳站点传输待发送的数据帧。

在一些可选的实施例中，所述设定的权限传递规则，具体包括：

多跳链路中的站点成为首站点的规则；

多跳链路中的站点获得传输权限的规则。

在一些可选的实施例中，多跳链路中的站点成为首站点的规则，具体包括：

多跳链路中的源站点在数据传输开始时，设置自身为多跳链路的首站点；

多跳链路中的首站点在传输完全部数据帧后，将首站点资格传递给下一跳站点，下一跳站点成为首站点。

在一些可选的实施例中，多跳链路中的首站点在传输完全部数据帧后，将首站点资格传递给其下一跳站点，具体包括：

首站点通过在数据帧连续编号情况下在最后一个编号单位的数据帧上设置表明为最后一个数据帧的标识；

或者通过在最后发送的数据帧上设置首站点资格传递的标识；

或者通过发送表示首站点资格传递的单独的MAC帧，将首站点资格传递给下一跳站点。

在一些可选的实施例中，首站点通过在数据帧连续编号情况下在最后一个编号单位的数据帧上设置表明为最后一个数据帧的标识将首站点资格传递给下一跳站点之后，还包括：

下一跳站点在正确接收到最后一个编号单位的数据帧后，如果根据连续编号判断全部的数据帧已经被正确接收到，将自己设置为首站点。

在一些可选的实施例中，多跳链路中的站点获得传输权限的规则，具体包括：

多跳链路中首站点有待发送的数据帧时，获得传输权限；

多跳链路中的非首站点的上一跳站点将数据帧传送给所述非首站点时，将传输权限传递给所述非首站点，所述非首站点获得传输权限。

在一些可选的实施例中，多跳链路中的非首站点的上一跳站点将数据帧传送给所述非首站点时，将传输权限传递给所述非首站点，具体包括：

若多跳链路中的非首站点的上一跳站点传送完数据帧后收到所述非首站点返回的应答帧或继续侦听信道侦听到所述非首站点传输数据帧时，确定向所述非首站点传递传输权限完成；或者，

若多跳链路中的非首站点的上一跳站点继续侦听信道侦听到信道空闲的时间超过设定空闲时间阈值，则重复向所述非首站点传输待发送的数据帧。

在一些可选的实施例中，在多跳链路数据传输中除最后一个数据帧外的所有数据帧采用相同的MAC帧结构的情况下；

多跳链路中的非首站点的上一跳站点将数据帧传送给所述非首站点时，将传输权限传递给所述非首站点，具体包括：多跳链路中的非首站点的上一跳站点向所述非首站点发送完数据帧后，即认为传输权限的传递已经完成；

所述站点确定自身的下二跳站点已完成数据传输的过程，具体包括：站点根据下二跳站点、下一跳站点的调制编码方式计算得到下二跳站点、下一跳站点数据传输的时长，得到下二跳站点完成数据传输的时刻。

在一些可选的实施例中，站点根据下二跳站点、下一跳站点的调制编码方式计算得到下二跳站点、下一跳站点数据传输的时长，得到下二跳站点完成数据传输的时刻，具体包括：

在约定多跳链路中的所有站点均采用相同的调制编码方式的情况下，站点通过计算自己数据传输的时长，得到下二跳站点、下一跳站点数据传输的时长，得到下二跳站点完成数据传输的时刻。

在一些可选的实施例中，站点确定自身的下二跳站点已完成数据传输的过程，具体包括：

站点通过其下一跳站点获得其下二跳站点已完成数据传输的信息；或者

站点通过计算下二跳站点数据传输的时长、和侦听下一跳站点数据传输的结束时间，得到下二跳站点完成数据传输的时刻；或者

站点通过计算下二跳站点、下一跳站点数据传输的时长，得到下二跳站点完成数据传输的时刻。

在一些可选的实施例中，站点通过其下一跳站点获得其下二跳站点已完成数据传输的信息，具体包括：

下一跳站点通过侦听下二跳站点的帧头，得到下二跳站点发送数据帧的结束时刻，通过MAC帧将该信息传送给所述站点；或者

下一跳站点侦听到信道已空闲，得知下二跳站点的数据帧传输已经完成，通过MAC帧将该信息传送给所述站点。

在一些可选的实施例中，站点计算下二跳站点数据传输的时长，具体包括：

根据其下二跳站点所采用的调制编码方式和所发送的数据帧的MAC帧结构，计算出下二跳站点完成数据帧传输的时长。

本发明实施例还提供一种多跳链路中的数据传输装置，其特征在于，包括：

权限控制模块，用于按设定的权限传递规则为自身所在站点获得传输权限；

传输控制模块，用于在获得传输权限的情况下，当确定自身所在站点的下二跳站点已完成数据传输时，向自身所在站点的下一跳站点传输待发送的数据帧。

在一些可选的实施例中，所述权限控制模块，具体用于设定自身所在站点成为首站点的规则；以及设定自身所在站点获得传输权限的规则。

在一些可选的实施例中，所述权限控制模块，具体用于：

若自身所在站点为多跳链路中的源站点，在数据传输开始时，设置自身所在站点为多跳链路的首站点；

若自身所在站点为多跳链路中的首站点，在传输完全部数据帧后，将首站点资格传递给下一跳站点，使下一跳站点成为首站点。

在一些可选的实施例中，所述权限控制模块，具体用于：

若自身所在站点为多跳链路中的首站点时，通过在数据帧连续编号情况下在最后一个编号单位的数据帧上设置表明为最后一个数据帧的标识；或者通过在最后发送的数据帧上设置首站点资格传递的标识；或者通过发送表示首站点资格传递的单独的MAC帧，将首站点资格传递给下一跳站点。

在一些可选的实施例中，所述权限控制模块，具体用于：

自身所在站点在正确接收到最后一个编号单位的数据帧后，如果根据连续编号判断全部的数据帧已经被正确接收到，将自己设置为首站点。

在一些可选的实施例中，所述权限控制模块，具体用于：

若自身所在站点为多跳链路中的首站点，自身所在站点有待发送的数据帧时，获得传输权限；

若自身所在站点为多跳链路中的非首站点的上一跳站点，将数据帧传送给所述非首站点时，将传输权限传递给所述非首站点，所述非首站点获得传输权限。

在一些可选的实施例中，所述权限控制模块，具体用于：

若自身所在站点为多跳链路中的非首站点的上一跳站点，传送完数据帧后收到所述非首站点返回的应答帧或继续侦听信道侦听到所述非首站点传输数据帧时，确定向所述非首站点传递传输权限完成；或者，

若自身所在站点为多跳链路中的非首站点的上一跳站点，继续侦听信道侦听到信道空闲的时间超过设定空闲时间阈值，则重复向所述非首站点传输待发送的数据帧。

在一些可选的实施例中，所述权限控制模块，具体用于在多跳链路数据传输中除最后一个数据帧外的所有数据帧采用相同的MAC帧结构的情况下，若自身所在的是多跳链路中的非首站点的上一跳站点，在向所述非首站点发送完数据帧后，即认为传输权限的传递已经完成；相应的，

所述传输控制模块，具体用于根据自身所在站点的下二跳站点、下一跳站点的调制编码方式计算得到下二跳站点、下一跳站点数据传输的时长，得到下二跳站点完成数据传输的时刻。

在一些可选的实施例中，所述传输控制模块，具体用于：

在约定多跳链路中的所有站点均采用相同的调制编码方式的情况下，通过计算自身所在站点的数据传输的时长，得到下二跳站点、下一跳站点数据传输的时长，得到下二跳站点完成数据传输的时刻。

在一些可选的实施例中，所述传输控制模块，具体用于：

通过其下一跳站点获得其下二跳站点已完成数据传输的信息；或者

通过计算下二跳站点数据传输的时长、和侦听下一跳站点数据传输的结束时间，得到下二跳站点完成数据传输的时刻；或者

通过计算下二跳站点、下一跳站点数据传输的时长，得到下二跳站点完成数据传输的时刻。

在一些可选的实施例中，所述传输控制模块，具体用于：

接收下一跳站点侦听下二跳站点的帧头，得到下二跳站点发送数据帧的结束时刻后，通过MAC帧传送的结束时刻；或者

接收下一跳站点侦听到信道已空闲，得知下二跳站点的数据帧传输已经完成，通过MAC帧传送的数据传输完成信息。

在一些可选的实施例中，所述传输控制模块，具体用于：

根据其下二跳站点所采用的调制编码方式和所发送的数据帧的MAC帧结构，计算出下二跳站点完成数据帧传输的时长。

本发明实施例还提供一种无线网络站点，包括上述的多跳链路中的数据传输装置。

本发明实施例还提供一种多跳链路中的数据传输系统，包括多个上述的无线网络站点。

本发明实施例提供的多跳链路中的数据传输方法、系统及装置，多跳链路中的站点按设定的权限传递规则获得传输权限；当确定自身的下二跳站点已完成数据传输时，向下一跳站点传输待发送的数据帧。通过设定的传输规则传递传输权限，而不在是通过信道竞争获取传输权限，使各个站点都能按照一定的权限传递规则获取到传输权限，不会出现站点一直抢占不到信道资源的问题，既避免了数据传输在一直抢占不到信道资源的站点处积压，也避免了站点间因信道竞争所导致的传输效率低的问题，提高了数据传输的可靠性，减少了传输时延，提高了MAC数据传输的速度和效率，从而提高了网络系统的整体性能。

为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。

说明书附图

图1是现有技术中一个多跳链路的示意图；

图2是本发明实施例中多跳链路数据传输方法的流程图；

图3是本发明实施例中多跳链路数据传输系统的结构示意图；

图4是本发明实施例一中多跳链路数据传输方法的流程图；

图5是本发明实施例二中多跳链路数据传输方法的流程图；

图6是本发明实施例中多跳链路数据传输装置的结构示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。

由于在无线自组织网中多跳传输是一种基本的数据传输方式，因此，无线自组织网很有必要研究和提出针对多跳传输的、能够克服CSMA/CA接入机制(当前802.11协议分布式协调功能(Distributed Coordination Function，DCF)方式基于CSMA/CA机制而得到实现)的缺陷、达到高MAC传输效率的MAC机制，以提高整个网络的性能。

针对直接将CSMA/CA机制用于无线自组织网络多跳数据传输时存在的问题，本发明实施例提供一种多跳链路中的数据传输方法，该方法在无线自组织网络多跳链路中实现协作式的MAC层传输机制，即：通过多跳传输链路上各个站点的相互协作，避免了由CSMA/CA机制导致的多跳链路上站点之间在抢占信道上的无序竞争导致多跳传输效率的大幅降低的问题，使多跳传输的MAC性能得到大幅提高。

该协作式MAC层传输机制的基本思想是：多跳链路上的站点不是通过竞争来获得传输数据的权限，而是在数据传输过程中，由上一跳站点传递传输权限，即：多跳链路的站点在将数据帧传输给其下一跳站点时，也将传输权限传递给其下一跳站点。另外规定，多跳链路中正在传输数据的站点中的第一个站点(称为首站点)有数据要发送时，自动获得传输权限。在首站点将数据全部发送给下一跳站点后，它也需要把首站点资格传递给其下一跳站点，使其下一跳站点在此后成为多跳链路数据传输的首站点。本发明所提出的多跳链路数据传输的权限传输规则将包括：首站点传递规则和站点获得传输权限的规则。

在本发明提出的方法中，多跳链路的每一跳的数据传输中，站点向其下一跳站点发送的数据帧，可以是一个单独的数据帧，也可以是一个数据帧组。单独的数据帧与数据帧组的区别在于：单独的数据帧是一个在时间上连续的实体，MAC层的聚合帧和物理层的聚合帧都属于一个单独的数据帧；而数据帧组由两个以上的单独的数据帧所构成，单独的数据帧之间在时间上不连续，相邻的单独的数据帧之间可以仅通过时间间隙而隔开，也可以通过插入时间间隙和其它类型的帧(如：接收站点的应答帧)而隔开。单独的数据帧又分为基本数据帧和聚合数据帧两种，聚合数据帧是对基本数据帧在MAC层或/和物理层进行聚合而得到的数据帧，MAC层聚合帧的一个例子是802.11n协议定义的MAC层聚合帧。在本发明的描述中，站点向其下一跳站点发送数据帧包含了发送一个单独的数据帧(基本数据帧或聚合数据帧)和一个数据帧组的情况。

该协作式MAC层传输机制的实现流程如图2所示，包括如下步骤：

S11：多跳链路中的站点按设定的权限传递规则获得传输权限。

多跳链路的数据传输是指数据帧从源站点经过至少一个中继站点传输到目标站点的数据传输过程。在多跳链路的数据传输中，多跳链路中的一个站点向相邻的下一个站点发送数据，则这个接收数据的相邻的站点为其下一跳站点(或下1跳站点)，该下一跳站点继续向其下一跳的站点发送数据，则接收数据的站点为上述第一个站点的下二跳站点。例如：在图3所示的数据传输系统中，站点B是站点A的下一跳站点，而站点A为站点B的上一跳站点(或上1跳站点)；站点C是站点A的下二跳站点，而站点A为站点C的上二跳站点。

多跳链路中的各个站点不再通过竞抢信道的方式获得传输权限，而是通过传输权限传递的方式、按照一定的权限传递规则，获取传输数据的权限，实现多跳链路站点间的MAC接入的协调，来避免因各自竞争所导致的数据传输效率低下的问题。在这种权限传递规则中，如果一个站点将数据帧发送给了下一跳站点，则也意味着把传输权限传递给了下一跳站点。在这种多跳链路站点之间的权限传递规则中，比较特殊的站点是数据传输的第一个站点(称为首站点)，这种首站点可以是源站点，或者可以是非源站点，非源站点成为首站点的情况是：其上一跳站点已经把全部数据帧传送给自己、而自己成为当前数据传输的第一个站点之后。一个站点成为首站点之后，不能通过上一跳站点对它的数据传输获得传输权限，因此约定，首站点在需要传输数据时，获得传输权限。

所述设定的传输权限规则包含两个方面的内容：(i)多跳链路中的站点成为首站点的规则，实现多跳链路的首站点的设置和传递；(ii)多跳链路中的站点获得传输权限的规则，实现多跳链路的数据传输。在多跳链路的数据传输中，首站点可以发起数据传输，非首站点可以根据传递得到的传输权限继续数据传输。下面分述这两个方面的内容。

(一)多跳链路中的站点成为首站点的规则

多跳链路中的站点成为首站点的规则包括：多跳链路中的源站点在数据传输开始时，设置自身为多跳链路的首站点；多跳链路中的首站点在传输完全部数据帧后，将首站点资格传递给其下一跳站点，其下一跳站点成为首站点。其中，首站点资格传递可以通过在最后一个编号单位的数据帧上设置表明这是最后一个数据帧的标识来实现，或者通过在最后发送的数据帧上设置首站点资格传递的标识来实现，或者通过发送单独的表示首站点资格传递的MAC帧来实现，下面分述这几种方法。

首站点资格传递通过在最后一个编号单位的数据帧上设置标识来实现：多跳链路的当前首站点按顺序向其下一跳站点发送数据帧，其数据帧采用连续编号，接收站点可以根据这些编号来判断当前首站点所发送的数据帧是否被全部正确接收到。在这里，数据帧的编号单位可以是基本数据帧、单独的数据帧或数据帧组，当前首站点向其下一跳站点发送的数据帧将不小于该编号单位。在这种情况下，当前首站点通过在最后一个编号单位的数据帧上设置一个表明这是最后一个数据帧的标识，接收站点在正确接收到该数据帧后，就知道这是最后一个编号单位的数据帧，然后根据数据帧的连续编号来判断前面的数据帧是否被全部正确接收到。接收站点如果判断全部的数据帧已经被正确接收，则它将自己设置为首站点，此后按首站点的规则发送数据；接收站点如果判断尚有数据帧没有被正确接收，则它继续等待当前首站点的发送，直到全部数据帧被正确接收到为止。

首站点资格传递通过在最后发送的数据帧上设置标识来实现：多跳链路的当前首站点按一定顺序向其下一跳站点发送数据帧，其下一跳站点正确接收到数据帧后进行应答，对于一个数据帧，当前首站点在接收到表明正确接收的应答后，将不再发送该数据帧，否则，它将在此后重发该数据帧，通过这样的一个过程，当前首站点会只剩下一个数据帧没有发送给其下一跳站点，此时，它在发送最后这一个数据帧时，可以在其中设置一个表示首站点资格传递的标识，其下一跳站点在正确接收到最后发送的数据帧、解析出该标识后，将自己设置为首站点。在所述的方法中，最后发送的数据帧可以是基本数据帧、单独的数据帧或数据帧组。

首站点资格传递通过发送表示首站点资格传递的单独的MAC帧来实现：在这种情况下，当前首站点在确认将全部的数据帧已经传输给其下一跳站点之后，通过发送表示首站点资格传递的单独的MAC帧、将首站点资格传递给其下一跳站点，其下一跳站点在正确接收到该MAC帧后，对当前首站点进行应答，从而完成首站点资格的传递。

在上述首站点资格传递的实现中，多跳链路中的非源站点接收到首站点发送的携带有最后一个数据帧标识的数据帧、并判断所有的数据帧被正确接收时，将自身设置为首站点；或者在正确接收到首站点发送的携带有首站点资格传递标识的数据帧时，将自身设置为首站点；或者在接收到首站点发送的表示首站点资格传递的MAC帧时，设置自身为首站点。

多跳链路的源站点为多跳链路数据传输的第一个首站点；当前首站点在数据传输完成后将首站点的资格传递给它的下一跳站点；新的首站点按首站点的规则取得首站点资格直至其数据传输完成，然后它再把首站点的资格传递给它的下一跳站点。

(二)多跳链路中的站点获得传输权限的规则

多跳链路中的站点获得传输权限的规则包括：(a)多跳链路中的首站点有待发送的数据帧时，获得传输权限；(b)多跳链路中的非首站点接收到上一跳站点发送的数据帧时，获得传输权限。具体地，多跳链路中的非目标站点将数据帧传送给其下一跳站点时，也将传输权限传递给它，其下一跳站点获得传输权限；或者，多跳链路中的非首站点的上一跳站点将数据帧传送给非首站点时，也将传输权限传递给非首站点，所述非首站点获得传输权限。站点只有在获得传输权限后，才能根据数据传递的需求向下一跳站点发送数据。其中，多跳链路的目标站点虽可获得传输权限，但因无传输需求，将不使用该传输权限，可选的，也可以定义目标站点不获得传输权限。

多跳链路的非目标站点向其下一跳站点传递传输权限，这种传输权限的传递分为需要确认传递成功和不需要确认传递成功两种情况。在前一种情况下，非目标站点在传递传输权限后如果没有确认这种传递已经成功，就需要重复传递该传输权限；而在后一种情况下，非目标站点在传递传输权限后，即认为其传输权限已经传送成功，从而可以节约确认传输权限传递成功的开销。

首先考察传输权限的传递需要确认传递成功的情况。

在这种传输权限的传递过程中，多跳链路中的非首站点在接收到其上一跳站点的数据帧后，可以通过对该数据帧的应答，告诉其上一跳站点当前数据帧已经被正确接收且传输权限已经获得；如果约定当前数据帧的传送不需要应答，则该非首站点在接收到该数据帧后不进行此应答，而利用已经获得的传输权限向其下一跳站点发送自己的数据。从发送传输权限的站点的角度，多跳链路中的非目标站点通过以下方法来确认向其下一跳站点传递传输权限已经实现：若多跳链路中的非目标站点传送完数据帧后收到其下一跳站点返回的应答帧或继续侦听信道侦听到其下一跳站点传输数据帧时，确定向下一跳站点传递传输权限完成，其中，继续侦听信道侦听到其下一跳站点传输数据帧的方法对于约定数据帧传输需要进行应答的情况仍然适用。

进一步地，若多跳链路中的非目标站点继续侦听信道侦听到信道空闲的时间超过设定空闲时间阈值，则说明其下一跳站点没有获得传输权限，该非目标站点将重复向其下一跳站点传输待发送的数据帧，直到传输权限的传递完成或传输权限传递达到指定的次数。换言之，若多跳链路中的非首站点的上一跳站点继续侦听信道侦听到信道空闲的时间超过设定空闲时间阈值，则说明所述非首站点没有获得传输权限，该非首站点的上一跳站点将重复向所述非首站点传输待发送的数据帧，直到传输权限的传递完成或重复发送达到指定的次数。

其次考察传输权限的传递不需要确认传递成功的情况。

在无线网络的数据传输中，发射站点若要分多次将数据发送给接收站点，如果没有特殊的理由，在除最后一次发送外的数据发送中，它可以会采用相同的MAC帧结构来发送数据，多余的数据在最后一次进行发送。如果发射站点每一次发送一个基本数据帧，则相同的MAC帧结构指的是采用相同的MAC帧的类型和相同的MAC帧结构；如果发射站点每一次发送一个聚合数据帧，则相同的MAC帧结构指的是聚合帧中包含相同的基本数据帧数、且对应位置的基本数据帧采用相同的MAC帧结构；如果发射站点每一次发送一个数据帧组，则相同的MAC帧结构指的数据帧组包含相同的单独的数据帧、且对应位置的单独的数据帧采用相同的MAC帧结构。

在多跳链路数据传输中除最后一个数据帧外的所有数据帧采用相同的MAC帧结构的情况下，多跳链路中的非目标站点向其下一跳站点发送完数据帧后，即认为传输权限的传递已经完成。也就是说，多跳链路中的非首站点的上一跳站点向非首站点发送完数据帧后，即认为传输权限的传递已经完成。

该种应用对应于步骤S12中多跳链路中的非目标站点通过自身下二跳站点所采用的调制编码方式确定下二跳站点完成数据传输的时刻的情况。该种应用特别适用于多跳链路的所有站点均采用相同的调制编码方式的情形，在这种情况下，在执行S12的步骤时，多跳链路中的非目标站点仅需通过对自身物理层传输时长的计算即可得到其下一跳和下二跳站点物理层传输时长，从而可以确定下二跳站点完成数据传输的时刻。

在本发明的描述中，相同的调制编码方式指的是物理层采用相同的调制方式和采用相同码率的信道编码，使得相同长度的MAC层数据转换成的物理帧具有相同的物理帧帧长。

多跳链路中的站点通过首站点资格的传递和数据传输权限的传递，获得传输数据的权限，从而可以在合适的时间发送数据。例如：图3所示为一个多跳链路的结构示意图，该多跳链路包括站点A、站点B、站点C、站点D、站点E、站点F共六个站点。源站点A在数据传输之初成为首站点。待传输的数据帧从首站点A，经中继站点B、C、D、E，传输给目标站点F。其中，首站点A在有待传输的数据帧时，自动获得传输权限；非首站点B、C、D、E、F在接收到上一跳站点发送的数据帧时，获得传输权限。站点B、C、D、E、F获得传输权限后，具有了向下一跳站点传输数据的权限，然后再进一步判断是否传输数据。例如：对于目标站点由于其没有需要传输数据的下一跳站点了，因此也就不会再传输数据了；对于中继站点，在其他条件允许的情况下传递数据。

S12：当确定自身的下二跳站点已完成数据传输时，向下一跳站点传输待发送的数据帧。

多跳链路中的各个站点获得传输权限后，还要进一步确定其下二跳站点是否已完成前次的数据传输，以确保不会对下一跳站点的数据接收造成干扰，保证所传输的数据的正确接收。

当自身的下一跳和下二跳站点均不是目标站点，可以通过侦听信道或计算数据帧发送时长的方式判断下二跳站点是否完成数据传输，当自身的下二跳站点是目标站点时，在下一跳站点传送完数据后即认为下二跳站点已完成数据传输；当自身的下一跳站点为目标站点时，自身传送完数据后即认为下二跳站点已完成数据传输。其中当自身的下一跳和下二跳站点均不是目标站点，多跳链路中的各个站点可以通过以下三种方式来确定其下二跳站点是否已完成数据传输：

(1)站点通过其下一跳站点获得其下二跳站点已完成数据传输的信息。

(a1)下一跳站点通过侦听下二跳站点的帧头，得到下二跳站点的物理层传输时长或者得到下二跳站点发送数据帧的结束时刻，通过MAC帧将该信息传送给所述站点，所述站点得到自身下二跳站点完成数据传输的时刻。

这种方式是通过下一跳站点对下二跳站点的数据发送的物理层传输时长相关信息的侦听、并将侦听结果反馈给所述站点来实现。该物理层传输时长相关信息可以是物理层传输时长本身，也可以是通过该信息能够计算出物理层传输时长。这里的下二跳站点的物理层传输时长，即下二跳站点数据传输的时长。

在下一跳站点将下二跳站点物理层传输时长信息传送给所述站点的情况下，所述站点需要自己通过侦听或计算得到自身下一跳站点完成数据传输的时刻，并由此计算出自身下二跳站点完成数据传输的时刻。

(a2)下一跳站点侦听到信道已空闲，得知下二跳站点的数据帧传输已经完成，通过MAC帧将该信息传送给所述站点。

在这种方式下，所述站点的下一跳站点侦听下二跳站点的信道状态来确定其数据传输是否已经完成，当下一跳站点侦听到下二跳站点由信道忙的状态(数据发送状态)转变为信道闲的状态，即判断下二跳站点的数据传输已经完成。

在采用(a1)的步骤由下一跳站点确定下二跳站点的物理层传输时长相关信息时，下一跳站点也可能不能正确接收到下二跳站点MAC帧中的相关信息，因而无法得到下二跳站点数据传输的时长，这时，它仍可采用本步骤的方法、通过侦听信道是否达到空闲状态来判断下二跳站点的数据传输是否已经完成。

(2)站点通过计算下二跳站点数据传输的时长、和侦听下一跳站点数据传输的结束时间，得到下二跳站点完成数据传输的时刻。

在这种方式中，所述站点根据其下二跳站点所采用的MAC帧的结构和所采用的调制编码方式的信息，计算出下二跳站点物理层传输时长，即数据传输的时长。所述站点通过信道侦听得到其下一跳站点数据传输的结束时刻，在此基础上，加上其下二跳站点的数据传输的时长，得到其下二跳站点完成数据传输的时刻。

在这种应用中，所述站点的下二跳站点所传输的数据帧采用如下约定：除最后一个数据帧外，其它的数据帧均采用相同的MAC帧结构。所述站点的下二跳站点所采用的调制编码方式采用如下约定：在多跳链路的数据传输过程中，同一站点均采用同一种调制编码方式传输数据。这样，多跳链路上的站点只需要获得一次其下二跳站点的调制编码方式，就可以一直用这种调制编码方式对其下二跳站点发送数据的时长进行计算。

上述下二跳站点的调制编码方式信息可由下一跳站点转发给所述站点。如：下一跳站点在对接收到数据帧后进行应答时将下二跳站点采用的调制编码方式信息发送给所述站点。

(3)站点通过计算下二跳站点、下一跳站点数据传输的时长，得到下二跳站点完成数据传输的时刻。也就是站点根据各站点发送数据帧的时间长度，确定自身的下二跳站点是否完成数据传输。

与方式(2)相比，站点对下一跳站点的数据传输时间也是通过计算而得到，而不是通过侦听而得到。下二跳站点的调制编码方式信息也可由下一跳站点转发给所述站点。

在多跳链路的数据传输中，如果约定除最后一个数据帧外前面的所有的数据帧采用相同的MAC帧结构和约定所有的站点可以采用不同的调制编码方式，那么，多跳链路中的站点就可以根据自己已发送的数据帧的MAC帧结构和下一跳站点、下二跳站点采用的调制编码方式计算得到其下一跳站点、下二跳站点传输数据帧的时长，从而可以得到其下二跳站点传输数据帧的结束时刻。

在多跳链路的数据传输中，如果约定除最后一个数据帧外前面的所有的数据帧采用相同的MAC帧结构和约定所有的站点采用相同的调制编码方式，那么，多跳链路中的不同站点每一次传送数据帧的时长就会是相同，从而，多跳链路中的站点就可以根据自己传输数据帧的时长得到其下一跳站点、下二跳站点传输数据帧的时长，从而可以得到其下二跳站点传输数据帧的结束时刻。

对应于步骤S11中的在多跳链路数据传输中除最后一个数据帧外的所有数据帧采用相同的MAC帧结构的情况下的传输权限传递规则，进一步约定，多跳链路的站点根据下二跳站点、下一跳站点所采用的调制编码方式分别计算出下二跳站点、下一跳站点数据传输的时长来确定其下二跳站点完成数据传输的时刻，即可得到一种多跳链路数据传输的可选方式。具体地，多跳链路数据传输的可选方式包括以下两方面的内容：(a)多跳链路中的非目标站点向其下一跳站点发送完数据帧后，即认为传输权限的传递已经完成；(b)多跳链路的站点根据下二跳站点、下一跳站点所采用的调制编码方式分别计算出下二跳站点、下一跳站点数据传输的时长来确定其下二跳站点完成数据传输的时刻。其首站点传递规则采用与S11中所述相同的方式。

在这种可选的方式中，在约定多跳链路中的所有站点均采用相同的调制编码方式的情况下，站点仅根据计算自己数据传输的时长，即可得到下二跳站点、下一跳站点数据传输的时长，从而得到下二跳站点完成数据传输的时刻；或在多跳链路中的所有站点采用不同的调制编码方式的情况下，站点根据下二跳站点、下一跳站点的调制编码方式得到下二跳站点、下一跳站点数据传输的时长，从而得到下二跳站点完成数据传输的时刻。

上述可选的方式仅通过计算即可确定下二跳站点的数据传输完成的时间，并可适用于所有站点采用相同的调制编码方式或多跳链路中的站点采用不同的调制编码方式但链路跳数较少的情形。由于这种可选的方式不需要对信道进行侦听、也不需要通过额外地发送反馈帧等来进行支持，大幅降低了多跳链路数据传输中的开销和降低了站点实现的复杂度。

在上述可选的方式中，任一站点在向其下一跳站点发送完数据帧后，根据下一跳站点的应答来确定数据帧是否被全部正确传输，如果数据帧没有被全部正确传输，则它并不能马上进行重传，但它将在下次传输中重传没有被正确传输的数据帧。

在S12步骤的方法中，站点向下一跳站点传输完数据后，确定下二跳站点发送数据完成时，才启动下一个数据帧的发送。即多跳链路中的站点不再通过竞争的方式获取传输权限，而是通过传输权限传递的方式获取传输权限，在获得传输权限后确定多跳链路上不会有其他站点对其下一跳站点的数据接收造成干扰时，向下一跳站点传输数据，从而避免了有害竞争所带来的数据传输效率和系统性能下降的问题。

下面给出多跳链路数据传输两个具体的实施例，第二个实施例对应于站点通过下一跳站点和下二跳站点的调制编码方式计算下二跳站点完成数据传输时刻的可选方式，第一个实施例则对应于一般性的多跳链路数据传输。

实施例一

本发明实施例一提供的多跳链路数据传输方法，其流程如图4所示，包括如下步骤：

S101：源站点成为首站点。

S102：首站点是否完成全部数据帧的传输。如果“是”，转入S103；如果“否”，转入S104。

S103：首站点将首站点资格传递给下一跳站点，下一跳站点成为首站点。

首站点通过最后一个数据帧上的标志位或通过单独的MAC帧，将首站点资格传递给其下一跳站点，其下一跳站点成为首站点，而当前的首站点退出多跳链路的数据传输。下一跳站点成为首站点后转入S102。

S104：首站点有数据帧需要发送时，获得传输权限。

作为多跳链路的首站点，在需要发送数据时，自动获得传输权限。如图3中所示的多跳链路，首站点A需要向下一跳中继站点B发送数据时，自动获得传输权限。

S105：首站点接收下一跳站点对下二跳站点的信道侦听结果，根据信道侦听结果确定下二跳的站点是否发送数据完成。

多跳链路中的各站点根据其下一跳站点对其下二跳站点的信道侦听，确定自身的下二跳站点是否完成数据传输。具体参见步骤S12中的所描述的方式(1)。即多跳链路中的各站点在将数据帧传输给下一跳站点后，一般会通过其下一跳站点侦听信道来监控其下二跳站点的数据发送情况，根据对下二跳站点的信道侦听结果确定其是否完成数据传输。进行这种侦听的原因在于：站点向其下一跳站点传输数据时，如果其下二跳站点也正在传输数据，则可能对下一跳站点数据接收造成干扰，下一跳站点的数据接收将不能实现。

以图3所示的系统为例来说明这一点。首站点A通过中继站点B像中继站点C传输了数据帧，在中继站点C向中继站点D传输数据的过程中，中继站点B监听中继站点C的信号，来判断中继站点C向中继站点D的数据传输是否完成，在确定完成后，首站点A才能发送当前待传输的数据帧给中继站点B，这是因为中继站点B也能接收到中继站点C传输的数据，如果首站点A此时传输数据给中继站点B，则中继站点B的接收将被干扰。如果所述站点的下二跳站点已经是目标站点了，由于目标站点不需要转发数据，因此，在下一跳站点传送完数据帧后，当前站点如果取得发送权限，即认为其下二跳站点已完成数据发送，可以发送数据了。如果所述站点的下一跳站点就是目标站点，则其在获得传输权限后即可发送数据。在步骤S108中，对于中继站点转发数据的情形也是如此。

上述多跳链路中的站点根据其下一跳站点对其下二跳站点的信道侦听，确定自身的下二跳站点是否完成数据传输，下一跳站点通过侦听下二跳站点的帧头，得到下二跳站点发送数据帧的结束时刻，通过MAC帧将该信息传送给上述的站点(比如首站点)，上述的站点接收下一跳站点发送的MAC帧，获取到下二跳站点发送数据帧的结束时刻，确定下二跳站点发送数据帧的完成时间，从而确定下二跳站点是否已完成数据帧发送；或下一跳站点侦听到信道已空闲，得知下二跳站点的数据帧传输已经完成，通过MAC帧将该信息传送给上述的站点，上述的站点接收下一跳站点侦听到下二跳站点发送数据帧后信道空闲时反馈的信道状态，根据下二跳站点的信道状态是否已经空闲，确定下二跳站点是否已完成数据帧发送。

例如：在图3所示的系统中，中继站点B通过监听中继站点C的信号，从中继站点C发送的数据帧的帧头信息中计算出数据帧的持续时长，即数据帧的发送时间长度，并将该持续时长通过一个MAC帧传输给首站点A，首站点A据此得到中继站点C发送数据帧的完成时间。

又例如：中继站点B通过监听中继站点C的信号，若未成功侦听到中继站点C的信号，则在中继站点C信道空闲时，反馈一个信道空闲的信道状态信息给首站点A，这样首站点A就可以确定下二跳站点发送数据帧的是否完成

也就是说，首站点A通过中继站点B知道中继站点C发送数据结束的时刻或中继站点C的信道已经空闲，它在此后向中继站点B发送数据。

优选地，多跳链路中的站点接收下一跳站点反馈的下二跳站点的数据帧发送时间长度或反馈的下二跳站点的信道状态信息的实现：下一跳站点在确定下二跳站点不处于数据接收状态时，发送的下二跳站点的数据帧发送时间长度或发送的侦听到的下二跳站点信道空闲时反馈的信道状态信息。也就是说，下一跳站点会等到下二跳站点不发送数据后才发送上述信息。

优选地，多跳链路中的站点还会接收下一跳站点在设定的第一时间周期到期时重复发送的下二跳站点的数据帧发送时间长度或重复发送的侦听到下二跳站点信道空闲时反馈的信道状态信息。例如中继站点B反馈了数据帧发送时间长度或信道状态信息后，在认为首站点A应该向自身传输数据的第一时间周期内，没有接收到首站点A传输的数据，则中继站点B会重复向首站点A发送下二跳站点的数据帧发送时间长度或侦听到下二跳站点信道空闲时反馈的信道状态信息，直至收到首站点A发送的数据帧为止。

S106：首站点根据信道侦听结果确定下二跳的中继站点发送数据完成时，将待发送的数据帧，发送给下一跳的中继站点。

首站点自动获取传输权限，获取传输权限后，将当前传输数据帧向下一跳的中继站点发送，在确定其下二跳的中继站点传输数据完成时，发送下一数据帧。

一个站点向下一跳站点发送数据完毕后，可以认为传输权限已经传递给下1站点。优选地，站点还可以进一步确认数据是否正确传递以及传输权限是否已经正确传递。即若收到下一跳站点返回的应答帧或继续侦听信道侦听到下一跳站点传输所述待发送的数据帧时，确定向下一跳站点传递传输权限完成；若继续侦听信道侦听到信道空闲的时间超过设定空闲时间阈值，则重复向下一跳站点传输待发送的数据帧的操作。

例如：首站点A向下一跳的中继站点B发送数据后，如果没有收到已确认正确接收的应答帧，则继续侦听信道，如果侦听到站点B发送数据帧，则认为已经将传输权限传递给了下一跳的站点，如果侦听到信道空闲的时间超过阈值，则再次发送数据帧，直至确定传输权限传递完成为止。此外，站点A在确定其下二跳站点C传递数据完成时，开始发送它的下一轮的数据。

S107：中继站点接收到其上一跳站点发送的数据帧后获得传输权限，中继站点的上一跳可能是首站点，也可能是中继站点。

中继站点的传输权限是从其上一跳站点传递过来的，也就是说中继站点在接收到上一跳站点发送的数据帧后，才获得了传输数据的权限。优选地，是在确认正确接收上一跳站点发送的数据帧后获得传输权限。

多跳链路中的非首站点接收到上一跳站点发送的数据帧时，若所接收到的数据帧为数据帧连续编号情况下首站点发送的携带有最后一个数据帧标识的最后一个编号单位的数据帧且前面编号的数据帧全部被正确接收，或者所接收到的数据帧携带首站点资格传递标识且被正确接收，或者接收到的是表示首站点资格传递的单独的MAC帧，则将自身设置为首站点。这样中继站点在其上一跳站点没有数据发送后，就成为新的首站点，自身有数据需要发送时也能够获得传输权限。

S108：中继站点接收其下一跳的中继站点对其下二跳中继站点的信道侦听结果，根据信道侦听结果确定下二跳的中继站点是否发送数据完成。

中继站点在发送数据前也要侦听信道，确定其下二跳站点是否完成数据发送，该过程与步骤S105类似，此处不再一一赘述。

S109：中继站点根据信道侦听结果确定下二跳的中继站点发送数据完成时，将待发送的数据帧发送给下一跳的中继站点或目标站点。

该步骤与步骤S106类似。只是作为中继站点不能自动获取传输权限，要等上一跳站点将传输权限传递过来，才能获得传输权限发送数据，传输数据后，要将传输权限传递给下一跳的站点。

中继站点向下一跳站点发送数据帧后，将传输权限也传递给下一跳站点，若下一跳站点是目标站点，则说明数据传递完成，不需要再继续传输。

此外，通过传输权限的约定，多跳链路上的非首站点在它将当前数据帧传送给下一个站点后，如果它没有收到表明这个数据帧已经被正确接收的应答帧，它也不能马上进行重传，应侦听信道，只有确认传输权限没有被传递(即它的下一个站点并没有在规定的时间内发送数据帧)，它才能重传该数据帧，如果传输权限已经被传递、但数据帧没有被正确传输，则它必须等到下一次接收到来自它的上一个站点的数据帧之后才进行重传当前数据帧。

S110：目标站点接收上一跳的站点发送的数据帧。

目标站点的上二跳站点，可能是中继站点或首站点，在获得发送权限且其自身的下一跳站点传输完数据后，即可发送数据。目标站点的上一跳站点，可能是中继站点或首站点，在获得发送权限后，即可发送数据。传输权限传递到目标站点时结束。

数据帧从首站点经至少一个中继站点传递到目标站点后，完成数据传输的过程。

上述过程不断重复，直到首站点资格传递到目标站点为止，多跳链路的数据传输结束。

实施例二

本发明实施例二提供的多跳链路数据传输方法，其流程如图5所示，包括如下步骤：

S201：首站点有数据帧需要发送时，获得传输权限。

作为多跳链路的首站点，在需要发送数据时，自动获得传输权限。如图3中所示的多跳链路，首站点A需要向下一跳中继站点B发送数据时，自动获得传输权限。

在该步骤之前，也可以预先执行如步骤S101-S103所述的首站点资格传递的过程。

S202：首站点根据自身下一跳和下二跳的中继站点发送数据帧的调制编码方式和发送的数据帧的MAC帧结构，确定下二跳站点是否完成数据传输。

根据自身的下一跳和下二跳站点发送数据帧的调制编码方式和发送的数据帧的MAC帧结构，获得自身的下一跳和下二跳站点发送数据帧的时间长度，确定下二跳站点是否完成数据传输。

优选的，在多跳链路数据传输中除最后一个数据帧外的所有数据帧采用相同的MAC帧结构的情况下，站点根据下二跳站点、下一跳站点的调制编码方式计算得到下二跳站点、下一跳站点数据传输的时长，得到下二跳站点完成数据传输的时刻。

优选的，在约定多跳链路中的所有站点均采用相同的调制编码方式的情况下，站点通过计算自己数据传输的时长，得到下二跳站点、下一跳站点数据传输的时长，得到下二跳站点完成数据传输的时刻。

因此，若在发送数据帧时，除最后一个数据帧外的所有数据帧采用相同的MAC帧结构，此时则根据下一跳、下二跳发送的数据帧的MAC帧结构(也就是自身已传输的数据帧的MAC帧结构)和各自采用的调制编码方式，分别得到自身的下一跳和下二跳站点发送数据帧的时间长度。

若每个站点发送的数据帧的MAC帧结构和调制编码方式均相同，则根据发送的数据帧的MAC帧结构和采用的调制编码方式计算出发送一个数据帧所需要的第一时间长度，根据计算出来的第一时间长度，得到自身的下一跳和下二跳站点发送数据帧的时间长度，从而得到下二跳站点完成数据传输的时刻。

上述实现方案尤其适用于站点不移动或只有很少移动的静态自组织网络(一般也可称为Mesh网络)。在这种网络中站点间的信道比较稳定，多跳链路上的相邻站点在一段时间内可以采用一种固定的调制编码方式进行数据传输。这样多跳链路上的站点就可以根据其下二跳站点采用的调制编码方式以及传输的数据帧的长度，计算其下二跳站点传输完数据帧的时刻，并在该时刻之后向下一跳站点发送数据帧。

将上述实现方案应用于静态自组织网时，各个站点可以协调采用相同的调制编码方式、并采用不同的发射功率进行数据传输，这样当除最后一个数据帧外所有数据帧采用相同的MAC帧结构时，这些数据帧的发送时间长度也是定长的，从而，静态自组织网中的站点很容易预知下一跳、下二跳站点的数据帧发送时间长度，由此确定出其下二跳站点传输数据的结束时刻。

例如：如图3所示的多跳链路中，首站点A可以根据站点B、站点C所采用的调制编码方式和发送的数据帧的MAC帧结构，得到下二跳的中继站点C数据传输完成的时刻。

S203：首站点确定下二跳的中继站点发送数据完成时，将待发送的数据帧，发送给下一跳的中继站点。

如果其下二跳站点是目标站点，则在其下一跳站点完成数据传输时，认为是下二跳的中继站点发送数据完成，即传输自己的数据；如果其下一跳站点是目标站点，则其获得传输权限后，即可发送自己的数据。

多跳链路上的首站点根据上述步骤S202描述的方式，计算出其下二跳站点结束当前数据帧传输的时刻，并在此后发送下一个数据帧。

也就是说，首站点自动获取传输权限，获取传输权限后，将待发送的数据帧向下一跳的中继站点发送，在确定其下二跳的中继站点传输数据完成时，才能继续发送下一数据帧。

S204：中继站点接收到首站点或上一跳的中继站点发送的数据帧后获得传输权限。

多跳链路上的首站点自动获得传输权限，多跳链路上的非首站点只有在接收到其上一个跳站点的数据帧后才获得MAC传输权限。在多跳链路数据传输中除最后一个数据帧外的所有数据帧采用相同的MAC帧结构的情况下，多跳链路中的非首站点的上一跳站点向非首站点发送完数据帧后，即认为传输权限的传递已经完成，而不需要再侦听其下一个站点的数据发送情况。

也就是说，中继站点作为非首站点，其传输权限是从其上一跳站点传递过来的，在接收到上一跳站点发送的数据帧后，才获得了传输数据的权限。

多跳链路中的非首站点接收到上一跳站点发送的数据帧时，若所接收到的数据帧为首站点发送的最后一个数据帧，则将自身设置为首站点。这样作为非首站点的中继站点在其上一跳站点没有数据发送后，转变为首站点，如果自身还有数据需要发送，则能够获得传输权限。

S205：中继站点根据自身下一跳和下二跳的中继站点发送数据帧的调制编码方式和发送的数据帧的MAC帧结构，确定下二跳站点是否完成数据传输。

中继站点在发送数据前也要根据发送数据帧的调制编码方式和发送的数据帧的MAC帧结构，确定其下二跳站点是否完成数据发送，该过程与步骤S202类似，此处不再一一赘述。

例如：如图3所示的多跳链路中，中继站点B时，可以根据中继站点C、中继站点D所采用的调制编码方式和发送的数据帧的MAC帧结构，得到下二跳的中继站点D数据传输完成的时刻。

S206：中继站点确定下二跳的中继站点发送数据完成时，将待发送的数据帧发送给下一跳的中继站点或目标站点。

如果其下二跳站点是目标站点，则在其下一跳站点完成数据传输时，认为是下二跳的中继站点发送数据完成，即传输自己的数据；如果其下一跳站点是目标站点，则其获得传输权限后，即可发送自己的数据。

该步骤与步骤S203类似。只是作为中继站点不能自动获取传输权限，要等上一跳站点将传输权限传递过来，才能获得传输权限发送数据，传输数据后，要将传输权限传递给下一跳的站点。

S207：目标站点接收上一跳的中继站点发送的数据帧。

数据帧从首站点经至少一个中继站点传递到目标站点后，完成数据传输的过程。

与实施例1相比，实施例2所示的多跳链路数据传输机制更加简洁，可以避免多跳数据传输过程中因MAC信令(如各种MAC应答帧)的传输失败而导致的性能下降，也可以大幅减少多跳传输过程中链路上的站点的工作流程，使协议设计更加简洁有效。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种多跳链路数据传输装置，该装置可以设置在无线自组织网络的任何一个无线网络站点中，其结构如图6所示，包括：权限控制模块10和传输控制模块20。

权限控制模块10，用于按设定的权限传递规则为自身所在站点获得传输权限。

传输控制模块20，用于在获得传输权限的情况下，当确定自身所在站点的下二跳站点已完成数据传输时，向自身所在站点的下一跳站点传输待发送的数据帧。

优选地，上述权限控制模块10，具体用于设定自身所在站点成为首站点的规则；以及设定自身所在站点获得传输权限的规则

优选地，上述权限控制模块10，具体用于若自身所在站点为多跳链路中的源站点，在数据传输开始时，设置自身所在站点为多跳链路的首站点；若自身所在站点为多跳链路中的首站点，在传输完全部数据帧后，将首站点资格传递给下一跳站点，使下一跳站点成为首站点。

优选地，上述权限控制模块10，具体用于若自身所在站点为多跳链路中的首站点时，通过在数据帧连续编号情况下在最后一个编号单位的数据帧上设置表明为最后一个数据帧的标识；或者通过在最后发送的数据帧上设置首站点资格传递的标识；或者通过发送表示首站点资格传递的单独的MAC帧，将首站点资格传递给下一跳站点。

优选地，上述权限控制模块10，具体用于若自身是首站点的下一跳站点时，在正确接收到最后一个编号单位的数据帧后，如果根据连续编号判断全部的数据帧已经被正确接收到，将自己设置为首站点。

优选地，上述权限控制模块10，具体用于：若自身所在站点为多跳链路中的首站点，自身所在站点有待发送的数据帧时，获得传输权限；若自身所在站点为多跳链路中的非首站点的上一跳站点，将数据帧传送给所述非首站点时，也将传输权限传递给所述非首站点，所述非首站点获得传输权限。

优选地，上述权限控制模块10，具体用于若自身所在站点为多跳链路中的非首站点的上一跳站点，传送完数据帧后收到所述非首站点返回的应答帧或继续侦听信道侦听到所述非首站点传输数据帧时，确定向所述非首站点传递传输权限完成；或者，若自身所在站点为多跳链路中的非首站点的上一跳站点，继续侦听信道侦听到信道空闲的时间超过设定空闲时间阈值，则重复向所述非首站点传输待发送的数据帧。

优选地，上述传输控制模块20，具体用于通过其下一跳站点获得其下二跳站点已完成数据传输的信息；或者通过计算下二跳站点数据传输的时长、和侦听下一跳站点数据传输的结束时间，得到下二跳站点完成数据传输的时刻；或者通过计算下二跳站点、下一跳站点数据传输的时长，得到下二跳站点完成数据传输的时刻。

上述传输控制模块20，具体用于接收下一跳站点侦听下二跳站点的帧头、得到下二跳站点发送数据帧的结束时刻后通过MAC帧传送的结束时刻；或者接收下一跳站点侦听到信道已空闲，得知下二跳站点的数据帧传输已经完成，通过MAC帧传送的数据传输完成的信息。

上述传输控制模块20，具体用于根据其下二跳站点所采用的调制编码方式和所发送的数据帧的MAC帧结构，计算出下二跳站点完成数据帧传输的时长。

优选地，上述权限控制模块10，具体用于在多跳链路数据传输中除最后一个数据帧外的所有数据帧采用相同的MAC帧结构的情况下，若自身所在的是多跳链路中的非首站点的上一跳站点，在向非首站点发送完数据帧后，即认为传输权限的传递已经完成；相应的，上述传输控制模块20，具体用于根据自身所在站点的下二跳站点、下一跳站点的调制编码方式计算得到下二跳站点、下一跳站点数据传输的时长，得到下二跳站点完成数据传输的时刻。

上述传输控制模块20，具体用于在约定多跳链路中的所有站点均采用相同的调制编码方式的情况下，通过计算自身所在站点的数据传输的时长，得到下二跳站点、下一跳站点数据传输的时长，得到下二跳站点完成数据传输的时刻。

上述设置了多跳链路数据传输装置的各个无线网络站点，可以共同组成一个多跳链路数据传输系统，多跳链路中的数据传输系统中可以包括多个上述的无线网络站点。

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

Claims (26)

1.一种多跳链路中的数据传输方法，其特征在于，包括：

多跳链路中的站点按设定的权限传递规则获得传输权限；

在获得传输权限的情况下，当确定自身的下二跳站点已完成数据传输时，向下一跳站点传输待发送的数据帧。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定的权限传递规则，具体包括：

多跳链路中的站点成为首站点的规则；

多跳链路中的站点获得传输权限的规则。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，多跳链路中的站点成为首站点的规则，具体包括：

多跳链路中的源站点在数据传输开始时，设置自身为多跳链路的首站点；

多跳链路中的首站点在传输完全部数据帧后，将首站点资格传递给下一跳站点，下一跳站点成为首站点。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，多跳链路中的首站点在传输完全部数据帧后，将首站点资格传递给其下一跳站点，具体包括：

首站点通过在数据帧连续编号情况下在最后一个编号单位的数据帧上设置表明为最后一个数据帧的标识；

或者通过在最后发送的数据帧上设置首站点资格传递的标识；

或者通过发送表示首站点资格传递的单独的MAC帧，将首站点资格传递给下一跳站点。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，首站点通过在数据帧连续编号情况下在最后一个编号单位的数据帧上设置表明为最后一个数据帧的标识将首站点资格传递给下一跳站点之后，还包括：

下一跳站点在正确接收到最后一个编号单位的数据帧后，如果根据连续编号判断全部的数据帧已经被正确接收到，将自己设置为首站点。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，多跳链路中的站点获得传输权限的规则，具体包括：

多跳链路中首站点有待发送的数据帧时，获得传输权限；

多跳链路中的非首站点的上一跳站点将数据帧传送给所述非首站点时，将传输权限传递给所述非首站点，所述非首站点获得传输权限。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，多跳链路中的非首站点的上一跳站点将数据帧传送给所述非首站点时，将传输权限传递给所述非首站点，具体包括：

若多跳链路中的非首站点的上一跳站点传送完数据帧后收到所述非首站点返回的应答帧或继续侦听信道侦听到所述非首站点传输数据帧时，确定向所述非首站点传递传输权限完成；或者，

若多跳链路中的非首站点的上一跳站点继续侦听信道侦听到信道空闲的时间超过设定空闲时间阈值，则重复向所述非首站点传输待发送的数据帧。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在多跳链路数据传输中除最后一个数据帧外的所有数据帧采用相同的MAC帧结构的情况下；

多跳链路中的非首站点的上一跳站点将数据帧传送给所述非首站点时，将传输权限传递给所述非首站点，具体包括：多跳链路中的非首站点的上一跳站点向所述非首站点发送完数据帧后，即认为传输权限的传递已经完成；

所述站点确定自身的下二跳站点已完成数据传输的过程，具体包括：站点根据下二跳站点、下一跳站点的调制编码方式计算得到下二跳站点、下一跳站点数据传输的时长，得到下二跳站点完成数据传输的时刻。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，站点根据下二跳站点、下一跳站点的调制编码方式计算得到下二跳站点、下一跳站点数据传输的时长，得到下二跳站点完成数据传输的时刻，具体包括：

在约定多跳链路中的所有站点均采用相同的调制编码方式的情况下，站点通过计算自己数据传输的时长，得到下二跳站点、下一跳站点数据传输的时长，得到下二跳站点完成数据传输的时刻。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，站点确定自身的下二跳站点已完成数据传输的过程，具体包括：

站点通过其下一跳站点获得其下二跳站点已完成数据传输的信息；或者

站点通过计算下二跳站点数据传输的时长、和侦听下一跳站点数据传输的结束时间，得到下二跳站点完成数据传输的时刻；或者

站点通过计算下二跳站点、下一跳站点数据传输的时长，得到下二跳站点完成数据传输的时刻。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，站点通过其下一跳站点获得其下二跳站点已完成数据传输的信息，具体包括：

下一跳站点通过侦听下二跳站点的帧头，得到下二跳站点发送数据帧的结束时刻，通过MAC帧将该信息传送给所述站点；或者

下一跳站点侦听到信道已空闲，得知下二跳站点的数据帧传输已经完成，通过MAC帧将该信息传送给所述站点。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，站点计算下二跳站点数据传输的时长，具体包括：

根据其下二跳站点所采用的调制编码方式和所发送的数据帧的MAC帧结构，计算出下二跳站点完成数据帧传输的时长。

13.一种多跳链路中的数据传输装置，其特征在于，包括：

权限控制模块，用于按设定的权限传递规则为自身所在站点获得传输权限；

传输控制模块，用于在获得传输权限的情况下，当确定自身所在站点的下二跳站点已完成数据传输时，向自身所在站点的下一跳站点传输待发送的数据帧。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述权限控制模块，具体用于设定自身所在站点成为首站点的规则；以及设定自身所在站点获得传输权限的规则。

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述权限控制模块，具体用于：

若自身所在站点为多跳链路中的源站点，在数据传输开始时，设置自身所在站点为多跳链路的首站点；

若自身所在站点为多跳链路中的首站点，在传输完全部数据帧后，将首站点资格传递给下一跳站点，使下一跳站点成为首站点。

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述权限控制模块，具体用于：

若自身所在站点为多跳链路中的首站点时，通过在数据帧连续编号情况下在最后一个编号单位的数据帧上设置表明为最后一个数据帧的标识；或者通过在最后发送的数据帧上设置首站点资格传递的标识；或者通过发送表示首站点资格传递的单独的MAC帧，将首站点资格传递给下一跳站点。

17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述权限控制模块，具体用于：

自身所在站点在正确接收到最后一个编号单位的数据帧后，如果根据连续编号判断全部的数据帧已经被正确接收到，将自己设置为首站点。

18.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述权限控制模块，具体用于：

若自身所在站点为多跳链路中的首站点，自身所在站点有待发送的数据帧时，获得传输权限；

若自身所在站点为多跳链路中的非首站点的上一跳站点，将数据帧传送给所述非首站点时，将传输权限传递给所述非首站点，所述非首站点获得传输权限。

19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述权限控制模块，具体用于：

若自身所在站点为多跳链路中的非首站点的上一跳站点，传送完数据帧后收到所述非首站点返回的应答帧或继续侦听信道侦听到所述非首站点传输数据帧时，确定向所述非首站点传递传输权限完成；或者，

若自身所在站点为多跳链路中的非首站点的上一跳站点，继续侦听信道侦听到信道空闲的时间超过设定空闲时间阈值，则重复向所述非首站点传输待发送的数据帧。

20.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述权限控制模块，具体用于在多跳链路数据传输中除最后一个数据帧外的所有数据帧采用相同的MAC帧结构的情况下，若自身所在的是多跳链路中的非首站点的上一跳站点，在向所述非首站点发送完数据帧后，即认为传输权限的传递已经完成；相应的，

所述传输控制模块，具体用于根据自身所在站点的下二跳站点、下一跳站点的调制编码方式计算得到下二跳站点、下一跳站点数据传输的时长，得到下二跳站点完成数据传输的时刻。

21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述传输控制模块，具体用于：

在约定多跳链路中的所有站点均采用相同的调制编码方式的情况下，通过计算自身所在站点的数据传输的时长，得到下二跳站点、下一跳站点数据传输的时长，得到下二跳站点完成数据传输的时刻。

22.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述传输控制模块，具体用于：

通过其下一跳站点获得其下二跳站点已完成数据传输的信息；或者

通过计算下二跳站点数据传输的时长、和侦听下一跳站点数据传输的结束时间，得到下二跳站点完成数据传输的时刻；或者

通过计算下二跳站点、下一跳站点数据传输的时长，得到下二跳站点完成数据传输的时刻。

23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述传输控制模块，具体用于：

接收下一跳站点侦听下二跳站点的帧头，得到下二跳站点发送数据帧的结束时刻后，通过MAC帧传送的结束时刻；或者

接收下一跳站点侦听到信道已空闲，得知下二跳站点的数据帧传输已经完成，通过MAC帧传送的数据传输完成信息。

24.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述传输控制模块，具体用于：

根据其下二跳站点所采用的调制编码方式和所发送的数据帧的MAC帧结构，计算出下二跳站点完成数据帧传输的时长。

25.一种无线网络站点，其特征在于，包括如权利要求13-24任一所述的多跳链路中的数据传输装置。

26.一种多跳链路中的数据传输系统，其特征在于，包括多个如权利要求25所述的无线网络站点。

Images