无线通信方法和装置
技术领域
本发明属于无线通信技术领域,具体涉及一种无线通信方法和装置。
背景技术
随着智能穿戴设备的逐渐兴起,以及短距离无线通信技术的不断发展,无线个域网(Wireless Personal Area Network,WPAN)被广泛用于各种无线终端设备之间的智能互联与数据传输,如笔记本电脑、平板、手机、蓝牙耳机、智能手环等。
典型的WPAN有蓝牙中的微微网以及由微微网构成的散射网,例如在有一个发送设备与两个接收设备(分为主接收设备和从接收设备)进行通信的场景中,发送设备与主接收设备组成构一个个微微网,同时主接收设备与从接收设备构成另一微微网,三个设备共同构成一个散射网。
在这种散射网中,传统的数据传输方案是发送设备先将数据发给主接收设备,然后由主接收设备转发给从接收设备。这种数据传输方案存在的问题是主接收设备的通信负担过重,电量相对于从接收设备会提前耗完,这在诸如无线蓝牙耳机之类的应用场景中会显著降低用户体验。
另一种数据传输方案是从接收设备通过侦听的方式获得发送设备传输给主接收设备的数据,在任意一个接收设备丢包或两个接收设备同时丢包的情况下均由发送设备对数据包进行重传。而这种方法带来的一个问题是在信道质量差的情况下,需要发送设备频繁地进行数据重传。如果发送设备同时使用占用相同频段的Wi-Fi且给Wi-Fi更高的优先级,则蓝牙所需要的频繁重传可能无法全部满足,造成通信质量的恶化。
发明内容
针对上述问题,本发明提出一种无线通信方法和装置,针对一个发送设备与两个接收设备构成的散射网场景,引入主接收设备与从接收设备之间的数据交换机制,可有效减少发送设备的数据重传,另外由于可进行主、从接收设备之间两个方向的数据中继,数据传输的可靠性高。
为了实现上述技术目的,达到上述技术效果,本发明通过以下技术方案实现:
第一方面,本发明提供了一种无线通信方法,包括:
第一无线装置基于其与数据源设备之间的第一无线链路,在多个连续的时隙中接收来自数据源设备的一个数据包;
第一无线装置基于其与第二无线装置之间的第二无线链路,在所述多个连续时隙的一个时隙中接收来自第二无线装置的第一接收确认信息,所述第一接收确认信息用于表示第二无线装置是否成功接收到所述数据包;
第一无线装置通过第一无线链路在所述多个连续的时隙后向所述数据源设备回复第二接收确认信息,所述第二接收确认信息用于表示是否成功接收到所述数据包,在第一无线装置和第二无线装置中至少有一个成功收到所述数据包时,回复表示成功收到的第二接收确认信息,否则,回复表示未成功收到的第二接收确认信息;
当第一无线装置和第二无线装置中只有一个成功接收到所述数据包时,在回复第二接收确认信息后,成功接收到所述数据包的无线装置通过第二无线链路将接收到的所述数据包转发给未成功接收到所述数据包的无线装置。
可选地,如果第一无线装置收到的第一接收确认信息显示第二无线装置的未通过侦听第一无线链路的方式成功接收到所述数据包,同时第一无线装置已成功接收到所述数据包,则第一无线装置向所述数据源设备回复表示成功接收到所述数据包的第二接收确认信息,之后由第一无线装置通过第二无线链路将接收到的所述数据包转发给第二无线装置;
如果第一无线装置收到的第一接收确认信息显示第二无线装置的通过侦听第一无线链路的方式成功接收到所述数据包,同时第一无线装置未成功接收到所述数据包,则第一无线装置向所述数据源设备回复表示成功接收到所述数据包的第二接收确认信息,之后由第一无线装置通过第二无线链路接收由第二无线装置转发的所述数据包;
如果第一无线装置收到的第一接收确认信息显示第二无线装置的通过侦听第一无线链路的方式成功接收到所述数据包,同时第一无线装置成功接收到所述数据包,则第一无线装置向所述数据源设备回复表示成功收到所述数据包的第二接收确认信息;
如果第一无线装置收到的第一接收确认信息显示第二无线装置的未通过侦听第一无线链路的方式成功接收到所述数据包,同时第一无线装置未成功接收到了所述数据包,则第一无线装置向所述数据源设备回复表示未成功收到所述数据包的第二接收确认信息。
可选地,如果第二无线装置未成功接收到所述数据包,由第一无线装置通过第二无线链路将接收到的所述数据包转发给第二无线装置,包括:
第一无线装置通过第二无线链路接收第二无线装置的转发请求;
第一无线装置在收到转发请求后的多个连续的时隙中发送接收到的所述数据包;
第一无线装置接收第二无线装置回复的表示是否成功接收到转发的数据包的第三接收确认信息,如果第三接收确认信号显示成功接收到转发的数据包,则自指定时隙起以通过第一无线链路在多个连续的时隙中接收来自所述数据源设备的下一个数据包,如果第三接收确认信号显示未成功接收到转发的数据包,则继续转发所述数据包直到第三接收确认信号显示成功接收到转发的数据包,或者直到转发次数大于或等于预定阈值;
如果第一无线装置未成功接收到所述数据包,由第一无线装置通过第二无线链路接收由第二无线装置转发的所述数据包,包括:
第一无线装置通过第二无线链路向第二无线装置发送转发请求;
第一无线装置在发送转发请求后的多个连续的时隙中接收由第二无线装置转发的数据包;
第一无线装置向第二无线装置回复的表示是否成功接收到转发的数据包的第四接收确认信息,如果第四接收确认信号显示成功接收到转发的数据包,则自指定时隙起以通过第一无线链路在多个连续的时隙中接收来自所述数据源设备的下一个数据包,如果第四接收确认信号显示未成功接收到转发的数据包,则继续接收由第二无线装置转发的数据包直到第四接收确认信号显示成功接收到转发的数据包,或者直到转发次数大于或等于预定阈值。
可选地,在第一无线装置和第二无线装置均正常接收到所述数据源设备的数据包时,在回复第二接收确认信息后,自指定时隙起通过第一无线链路在多个连续的时隙中接收来自所述数据源设备的下一个数据包。
可选地,在第一无线装置和第二无线装置均未成功接收到所述数据包时,在回复第二接收确认信息后,通过第一无线链路在后续的多个连续的时隙中接收来自所述数据源设备的针对所述数据包的重传数据包。
可选地,在收到表示未成功收到所述数据包的第二接收确认信息时,所述数据源设备通过第一无线链路在后续的多个连续的时隙中发送针对所述数据包的重传数据包;
在收到表示成功收到所述数据包的第二接收确认信息时,所述数据源设备自到指定时隙起通过第一无线链路在多个连续的时隙中发送下一个数据包。
第二方面,本发明提供了一种无线通信方法,其特征在于,包括:
第二无线装置以侦听第一无线装置与数据源设备之间第一无线链路的方式,在多个连续的时隙中接收来自数据源设备的一个数据包;
第二无线装置通过第一无线装置与第二无线装置之间的第二无线链路,在所述多个连续时隙的一个时隙中发送表示是否收到所述数据包的第一接收确认信息;
第二无线装置侦听第一无线链路在所述多个连续的时隙后接收第一无线装置向所述数据源设备回复的第二接收确认信息,所述第二接收确认信息用于表示是否第一无线装置和第二无线装置中至少有一个成功接收到所述数据包;
当第一无线装置和第二无线装置中只有一个成功接收到所述数据包时,在回复第二接收确认信息后,成功接收到所述数据包的无线装置通过第二无线链路将接收到的所述数据包转发给未成功接收到所述数据包的那个无线装置。
可选地,如果第二无线装置未成功接收到所述数据包,同时侦听到的所述第二接收确认信息显示成功接收到所述数据包,则所述第二无线装置接收由第一无线装置转发的所述数据包;
如果第二无线装置成功接收到所述数据包,同时侦听到的所述第二接收确认信息指示成功接收到所述数据包,之后若所述第二无线装置通过第二无线链路在后续的一个时隙中接收到来自第一无线装置的转发请求,则所述第二无线装置通过第二无线链路转发所述数据包给第一无线装置;
如果第二无线装置成功接收到所述数据包,同时侦听到的所述第二接收确认信息显示成功接收到所述数据包,之后若所述第二无线装置通过第二无线链路在后续的一个时隙中未接收来自第一无线装置的转发请求,则自指定时隙起通过第一无线链路在多个连续的时隙中接收来自所述数据源设备的下一个数据包;
如果第二无线装置未成功接收到所述数据包,同时侦听到的所述第二接收确认信息显示未成功接收到所述数据包,则第二无线装置以侦听第一无线链路的方式在后续的多个连续的时隙中接收来自数据源设备的重传数据包。
可选地,所述第二无线装置接收由第一无线装置转发的所述数据包,包括:
第二无线装置通过第二无线链路向第一无线装置发送转发请求;
第二无线装置在发送转发请求后的多个连续的时隙中接收由第一无线装置转发的所述数据包;
所述第二无线装置向第一无线装置回复表示是否成功接收到转发的数据包的第三接收确认信息,如果第三接收确认信号显示成功接收到转发的数据包,则自指定时隙起通过第一无线链路在多个连续的时隙中接收来自所述数据源设备的下一个数据包,如果第三接收确认信号显示未成功接收到转发的数据包,则继续接收由第一无线装置转发的数据包直到第三接收确认信号显示成功接收到转发的数据包,或者直到转发次数大于或等于预定阈值;
所述第二无线装置通过第二无线链路转发所述数据包给第一无线装置,包括:
第二无线装置通过第二无线链路接收第一无线装置发送的转发请求;
第二无线装置在接收到转发请求后的多个连续的时隙中向第一无线装置转发数据包;
第二无线装置接收第一无线装置回复的表示是否成功接收到转发的数据包的第四接收确认信息,如果第四接收确认信号显示成功接收到转发的数据包,则自指定时隙起通过第一无线链路在多个连续的时隙中接收来自所述数据源设备的下一个数据包,如果第四接收确认信号显示未成功接收到转发的数据包,则继续接转发数据包直到第四接收确认信号显示成功接收到转发的数据包,或者直到转发次数大于或等于预定阈值。
可选地,在第二无线装置和第一无线装置均接收到所述数据源设备的数据包时,在回复第二接收确认信息后,自指定时隙起以侦听第一无线链路的方式在多个连续的时隙中接收来自所述数据源设备的下一个数据包。
可选地,在第二无线装置和第一无线装置均未接收到所述数据包时,在回复第二接收确认信息后,以侦听第一无线链路的方式在后续的多个连续的时隙中接收来自所述数据源设备的针对所述数据包的重传数据包。
可选地,在收到表示未成功收到所述数据包的第二接收确认信息时,所述数据源设备通过第一无线链路在后续的多个连续的时隙中发送针对所述数据包的重传数据包;
在收到表示成功收到所述数据包的第二接收确认信息时,所述数据源设备自到指定时隙起通过第一无线链路在多个连续的时隙中发送下一个数据包。
第三方面,本发明提供了一种无线通信方法,包括:
第一无线装置通过其与数据源设备之间的第一无线链路,在多个连续的时隙中接收来自数据源设备的一个数据包;
第一无线装置基于其与第二无线装置之间的第二无线链路,在所述多个连续时隙的一个时隙中接收来自第二无线装置的第一接收确认信息,所述第一接收确认信息用于表示第二无线装置是否成功接收到所述数据包;
第一无线装置通过第一无线链路在所述多个连续的时隙后向所述数据源设备回复第二接收确认信息,所述第二接收确认信息用于表示是否成功接收到所述数据包,在第一无线装置和第二无线装置中至少有一个成功收到所述数据包时,回复表示成功收到的第二接收确认信息,否则,则回复表示未成功收到的第二接收确认信息;
第二无线装置以侦听方式获取第一无线链路在所述多个连续的时隙后接收第一无线装置向所述数据源设备回复的第二接收确认信息;
当第一无线装置和第二无线装置中只有一个成功接收到所述数据包时,在回复第二接收确认信息后,成功接收到所述数据包的无线装置通过第二无线链路将接收到的所述数据包转发给未成功接收到所述数据包的无线装置。
第四方面,本发明提供了一种无线通信装置,包括:数据源设备、第一无线装置和第二无线装置;
所述第一无线装置基于其与数据源设备之间的第一无线链路,在多个连续的时隙中接收来自数据源设备的一个数据包;
所述第一无线装置基于其与第二无线装置之间的第二无线链路,在所述多个连续时隙的一个时隙中接收来自第二无线装置的第一接收确认信息,所述第一接收确认信息用于表示第二无线装置是否成功接收到所述数据包;
所述第一无线装置通过第一无线链路在所述多个连续的时隙后向所述数据源设备回复第二接收确认信息,所述第二接收确认信息用于表示是否成功接收到所述数据包,在第一无线装置和第二无线装置中至少有一个成功收到所述数据包时,回复表示成功收到的第二接收确认信息,否则,则回复表示未成功收到的第二接收确认信息;
所述第二无线装置以侦听方式获取第一无线链路在所述多个连续的时隙后接收第一无线装置向所述数据源设备回复的第二接收确认信息;
当第一无线装置和第二无线装置中只有一个成功接收到所述数据包时,在回复第二接收确认信息后,成功接收到所述数据包的无线装置通过第二无线链路将接收到的所述数据包转发给未成功接收到所述数据包的无线装置。
第五方面,本发明提供了一种第一无线装置,
所述第一无线装置基于其与数据源设备之间的第一无线链路,在多个连续的时隙中接收来自数据源设备的一个数据包;
所述第一无线装置基于其与第二无线装置之间的第二无线链路,在所述多个连续时隙的一个时隙中接收来自第二无线装置的第一接收确认信息,所述第一接收确认信息用于表示第二无线装置是否成功接收到所述数据包;
所述第一无线装置通过第一无线链路在所述多个连续的时隙后向所述数据源设备回复第二接收确认信息,所述第二接收确认信息用于表示是否成功接收到所述数据包,在第一无线装置和第二无线装置中至少有一个成功收到所述数据包时,回复表示成功收到的第二接收确认信息,否则,则回复表示未成功收到的第二接收确认信息;
当第一无线装置和第二无线装置中只有一个成功接收到所述数据包时,在回复第二接收确认信息后,成功接收到所述数据包的无线装置通过第二无线链路将接收到的所述数据包转发给未成功接收到所述数据包的无线装置。
第六方面,本发明提供了一种第二无线装置,
所述第二无线装置以侦听第一无线装置与数据源设备之间第一无线链路的方式,在多个连续的时隙中接收来自数据源设备的一个数据包;
所述第二无线装置通过第一无线装置与第二无线装置之间的第二无线链路,在所述多个连续时隙的一个时隙中发送表示是否收到所述数据包的第一接收确认信息;
所述第二无线装置侦听第一无线链路在所述多个连续的时隙后接收第一无线装置向所述数据源设备回复的第二接收确认信息,所述第二接收确认信息用于表示是否成功接收到所述数据包,在第一无线装置和第二无线装置中至少有一个成功收到所述数据包时,回复表示成功收到的第二接收确认信息,否则,则回复表示未成功收到的第二接收确认信息;
当第一无线装置和第二无线装置中只有一个成功接收到所述数据包时,在回复第二接收确认信息后,成功接收到所述数据包的无线装置通过第二无线链路将接收到的所述数据包转发给未成功接收到所述数据包的那个无线装置。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
本发明提出一种无线通信方法和装置,针对一个数据源设备与两个无线装置构成的散射网场景,引入第一无线装置(主接收设备)和第二无线装置(从接收设备)之间的数据交换机制,可有效减少发送设备的数据重传,另外由于可进行主、从接收设备之间两个方向的数据中继,数据传输的可靠性高。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明,其中:
图1为本发明一种实施例的WPAN的网络拓扑;
图2为正常数据传输(主、从接收设备均不丢包)的时隙分配图;
图3为从接收设备丢包(主接收设备接收正常)时的时隙分配图;
图4为主接收设备丢包(从接收设备侦听正常)时的时隙分配图;
图5为主、从接收设备均丢包时的时隙分配图;
图6为本发明一种实施例的基于时隙分配的无线中继方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明的保护范围。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
实施例1
如图1所示的,本发明中的无线通信方法中涉及三个设备或装置,分别为:发送设备A,其也可以被称为数据源设备,主接收设备B,其也可以被称为第一无线装置,从接收设备C,其也可以被称为第二无线装置。为了进行无线通信,发送设备A和主接收设备B之间建立第一无线链路(Piconet1),比如蓝牙链路,主接收设备B和从接收设备C之间建立第二无线链路(Piconet2)。由一个数据源设备(即发送设备)与第一无线装置(主接收设备)和第二无线装置(从接收设备)构成的散射网,通过合理分配时隙实现一种主接收设备与从接收设备之间的数据交换机制,保证两个接收设备能够同步接收来自同一发送设备的数据,同时有效减少发送设备的重传次数。主接收设备B会将自身的信道接入码、时钟信息、跳频序列信息等通过第二无线链路转发给从接收设备C,使得从接收设备C能够以侦听的方式获取由发送设备A传输到主接收设备B的数据包。
下面结合图1-5,主要站在第一无线装置(即主接收设备B)的角度介绍一下本发明中的无线通信方法的一个方面。
所述无线通信方法包括:
第一无线装置基于其与数据源设备之间的第一无线链路,在多个连续的时隙中接收来自数据源设备的一个数据包;
第一无线装置基于其与第二无线装置之间的第二无线链路,在所述多个连续时隙的一个时隙中接收来自第二无线装置的第一接收确认信息,所述第一接收确认信息用于表示第二无线装置是否成功接收到所述数据包;优选的,第一无线装置是在所述多个连续时隙的最后一个时隙的剩余部分时隙中接收来自第二无线装置的第一接收确认信息;
第一无线装置通过第一无线链路在所述多个连续的时隙后的一个时隙中向所述数据源设备回复第二接收确认信息,所述第二接收确认信息用于表示是否成功接收到所述数据包,在第一无线装置和第二无线装置中至少有一个成功收到所述数据包时,回复表示成功收到的第二接收确认信息,否则,回复表示未成功收到的第二接收确认信息;
当第一无线装置和第二无线装置中只有一个成功接收到所述数据包时,在回复第二接收确认信息后,成功接收到所述数据包的无线装置通过第二无线链路将接收到的所述数据包转发给未成功接收到所述数据包的无线装置。
在本发明,如果第一无线装置收到的第一接收确认信息显示第二无线装置的未通过侦听第一无线链路的方式成功接收到所述数据包,同时第一无线装置已成功接收到所述数据包,则第一无线装置向所述数据源设备回复表示成功接收到所述数据包的第二接收确认信息,之后由第一无线装置通过第二无线链路将接收到的所述数据包转发给第二无线装置;
如果第一无线装置收到的第一接收确认信息显示第二无线装置的通过侦听第一无线链路的方式成功接收到所述数据包,同时第一无线装置未成功接收到所述数据包,则第一无线装置向所述数据源设备回复表示成功接收到所述数据包的第二接收确认信息,之后由第一无线装置通过第二无线链路接收由第二无线装置转发的所述数据包;
如果第一无线装置收到的第一接收确认信息显示第二无线装置的通过侦听第一无线链路的方式成功接收到所述数据包,同时第一无线装置成功接收到所述数据包,则第一无线装置向所述数据源设备回复表示成功收到所述数据包的第二接收确认信息;
如果第一无线装置收到的第一接收确认信息显示第二无线装置的未通过侦听第一无线链路的方式成功接收到所述数据包,同时第一无线装置未成功接收到了所述数据包,则第一无线装置向所述数据源设备回复表示未成功收到所述数据包的第二接收确认信息。
在本发明实施例的一种具体实施方式中,如果第二无线装置未成功接收到所述数据包,由第一无线装置通过第二无线链路将接收到的所述数据包转发给第二无线装置,包括:
第一无线装置通过第二无线链路接收第二无线装置的转发请求;
第一无线装置在收到转发请求后的多个连续的时隙中发送接收到的所述数据包;
第一无线装置接收第二无线装置回复的表示是否成功接收到转发的数据包的第三接收确认信息,如果第三接收确认信号显示成功接收到转发的数据包,则自指定时隙起以通过第一无线链路在多个连续的时隙中接收来自所述数据源设备的下一个数据包,如果第三接收确认信号显示未成功接收到转发的数据包,则继续转发所述数据包直到第三接收确认信号显示成功接收到转发的数据包,或者直到转发次数大于或等于预定阈值,比如预定阈值为3次或4次;
如果第一无线装置未成功接收到所述数据包,由第一无线装置通过第二无线链路接收由第二无线装置转发的所述数据包,包括:
第一无线装置通过第二无线链路向第二无线装置发送转发请求;
第一无线装置在发送转发请求后的多个连续的时隙中接收由第二无线装置转发的数据包;
第一无线装置向第二无线装置回复的表示是否成功接收到转发的数据包的第四接收确认信息,如果第四接收确认信号显示成功接收到转发的数据包,则自指定时隙起以通过第一无线链路在多个连续的时隙中接收来自所述数据源设备的下一个数据包,如果第四接收确认信号显示未成功接收到转发的数据包,则继续接收由第二无线装置转发的数据包直到第四接收确认信号显示成功接收到转发的数据包,或者直到转发次数大于或等于预定阈值。
在本发明实施例的一种具体实施方式中,在第一无线装置和第二无线装置均正常接收到所述数据源设备的数据包时,在回复第二接收确认信息后,自指定时隙起通过第一无线链路在多个连续的时隙中接收来自所述数据源设备的下一个数据包。
在本发明实施例的一种具体实施方式中,在第一无线装置和第二无线装置均未成功接收到所述数据包时,在回复第二接收确认信息后,通过第一无线链路在后续的多个连续的时隙中接收来自所述数据源设备的针对所述数据包的重传数据包。
在本发明实施例的一种具体实施方式中,在收到表示未成功收到所述数据包的第二接收确认信息时,所述数据源设备通过第一无线链路在后续的多个连续的时隙中发送针对所述数据包的重传数据包;
在收到表示成功收到所述数据包的第二接收确认信息时,所述数据源设备自到指定时隙起通过第一无线链路在多个连续的时隙中发送下一个数据包。
本发明实施例的一种无线通信方法,对由一个数据源设备(即发送设备)与第一无线装置(主接收设备)和第二无线装置(从接收设备)构成的散射网,通过合理分配时隙实现一种主接收设备于从接收设备之间的数据交换机制,保证两个接收设备能够同步接收来自同一发送设备的数据,同时有效减少发送设备的重传次数。其中,散射网建立的过程中主接收设备将自身的信道接入码、时钟信息、跳频序列信息等转发给从接收设备,使得从接收设备能够以侦听的方式获取由发送设备传输到主接收设备的数据包。
下面结合具体的实时过程对本发明实施例中的无线通信方法进行详细说明。
具体的,包括以下过程:
1.初始化过程
数据源设备与第一无线装置之间建立正常的第一通信链路,如蓝牙异步无连接(ACL)链路,同时第一无线装置将自身的物理信道状态信息(信道接入码、时钟信息、跳频序列信息等)转发给第二无线装置,使得第二无线装置能够以侦听的方式获取由数据源设备传输到第一无线装置的数据包。由于第二无线装置与数据源设备之间不是正常的通信链路,故第二无线装置的存在是不被数据源设备所知的。
2.数据正常传输(第一无线装置、第二无线装置均不丢包)的情况处理
数据传输开始时,数据源设备处于发送状态,第一无线装置、第二无线装置均处于接收状态,第一无线装置正常接收来自数据源设备的数据包,第二无线装置以侦听的方式接收来自数据源设备的数据包(在本发明中有时也会被称为数据包)。
实际情况下,数据包的发送不会占满发送时隙(也即传输时隙),例如在蓝牙的ACL链路中,数据源设备发完数据后会剩余约0.4---0.8个时隙(图2-5中的时隙S5的剩余部分时隙)。为了保证散射网的数据传输可靠性,本发明实施例中充分利用这些剩余部分时隙,在第二无线装置完成数据接收之后切换到发送状态,然后向第一无线装置回复第一接收确认信息ACK,接下来在数据源设备的接收时隙(同时也是第一无线装置的发送时隙)由第一无线装置向数据源设备回复第二接收确认信息ACK,一个数据包的正常传输便完成了。
由于第一无线装置、第二无线装置均不存在丢包,所以在数据正常传输的情况下不需要进行数据源设备的数据重传以及第一无线装置、第二无线装置之间的数据中继。
3.第二无线装置丢包(第一无线装置接收正常)的情况处理
在这种情况下,由于第二无线装置存在丢包,所以在数据源设备的数据包发送完成后,第二无线装置要在剩余部分时隙向第一无线装置进行反馈,即回复第一接收确认信息NAK。因为第一无线装置没有丢包,所以本发明实施例中采用第一无线装置向第二无线装置进行数据包中继的方式来保证可靠接收,不需要数据源设备对数据包进行重传,故第一无线装置向数据源设备回复的是第二接收确认信息ACK。
因为数据源设备发完数据包之后的时隙剩余0.4—0.8个时隙(即本文中所称的剩余部分时隙),而数据包本身可能要占用多个时隙,例如蓝牙中的2-DH5包与3-DH5包均为5时隙包(实际占用约4.2个时隙),所以剩余部分时隙的长度是不足以用来进行数据中继的。
本发明实施例中采用的是一种后补偿的方式,利用数据源设备传输数据的空闲时隙来进行第一无线装置、第二无线装置之间的数据中继。因为在实际中,例如对于蓝牙中的ACL链路,第一无线装置向数据源设备回复ACK完成之后,会有多个空闲时隙,在这段时间内数据源设备是不发送数据包的,故可以利用这一部分时隙进行数据中继。
4.第一无线装置丢包(第二无线装置侦听正常)的情况处理
对于第一无线装置丢包而第二无线装置未丢包的情况,在本发明中同样不依赖数据源设备对数据包重传,而是由第二无线装置向第一无线装置进行反向的数据包中继来保证传输的可靠性。
在数据源设备发完数据包后,第二无线装置切换到发送状态,向第一无线装置回复第一接收确认信息ACK,接下来,虽然第一无线装置自身丢包了但它可以第二无线装置的反向中继获得这一数据包,所以不需要数据源设备进行重传,故第一无线装置同样向数据源设备回复ACK。在数据源设备收到来自第一无线装置的ACK之后的空闲时隙,第二无线装置将数据包发送给第一无线装置作为第一无线装置丢包后的补偿。
5.第一无线装置、第二无线装置均丢包的情况处理
在这种情况下,由于第一无线装置、第二无线装置均存在丢包,凭借第一无线装置、第二无线装置之间的数据交换无法保证传输的可靠性。这时,在数据源设备的数据包发送完成后,第二无线装置向第一无线装置反馈NAK,然后第一无线装置在自己的发送时隙(数据源设备的接收时隙)向数据源设备回复NAK,数据源设备对接收设备丢失的这一数据包进行重传。
综上所述,本发明实施例中对一个数据源设备与两个无线装置构成的散射网,引入第一无线装置与第二无线装置之间的数据交换机制,通过合理的时隙分配,实现一个数据源设备向两个接收设备同步进行数据传输。具体实施过程为:第二无线装置以侦听的方式接收数据源设备的数据包,第二无线装置完成数据接收后利用预设的连续传输时隙的剩余部分向第一无线装置回复确认信息;在第一无线装置和第二无线装置均丢包的情况下,由数据源设备对数据包进行重传;而在只有其中一个接收设备丢包的情况下,由另一接收设备于空闲时隙向丢包的接收设备进行后补偿式数据中继。可以有效减少数据源设备的数据重传,而且由于可进行第一无线装置、第二无线装置之间两个方向的数据中继,数据传输的可靠性高。
以蓝牙的ACL链路为例,WPAN的网络拓扑如图1所示,其中A表示数据源设备,B表示第一无线装置,C表示第二无线装置,A与B构成Piconect1,B与C构成Piconect2,A与B之间以及B与C之间均为常规的的蓝牙通信链路(以实线表示),C以侦听的方式接收A的数据,未与A建立连接(以虚线表示)。
如图6所示为本发明实施例中基于时隙分配的无线通信系统的工作流程示意图。
数据正常传输的时隙分配如图2所示。A向B发送数据包,以5时隙包(实际只占用4.2个时隙)为例,C以侦听的方式接收这一数据包,将第5时隙的剩余部分(即上文所称的连续的多个时隙的最后一个时隙的剩余部分时隙)分配给B和C,用于C向B反馈确认消息,C如果成功侦听到了A发送的数据包,要向B回复第一接收确认信息ACK(实际中通过发送NULL包实现,长度为0.2时隙),第6时隙,B向A回复第二接收确认信息ACK。对于B来讲,在S5时隙的剩余部分时隙收到C的反馈确认消息后,就能知道C已经成功收到数据包,同时也知道B自己成功收到了数据包;但是对于C来讲,C并不知晓B是否成功收到了数据包,因此需要通过第二无线链路在时隙S8接收B的转发请求,如果没有收到,则C即判定A已成功收到数据包。在时隙S8接收到B的转发请求,那么就是图4所示的情况。
如果B和C均发生丢包,那么时隙分配如图5所示。在A发送数据包结束后的第5时隙的剩余时间内,C向B回复NAK(表示未成功接收到数据包),如果此时然后在第6时隙由B向A回复NAK。A收到NAK后,会从第7时隙开始重传数据包,如果重传成功,将回到图2所示的正常传输情况;如果重传过程仍然出现丢包,将回到图3、图4、图5所示三种丢包情况中的一种。C在第6时隙S6侦听第一无线链路中B向A回复的信息,得知为NAK时,那么C也能够得知B也没有成功接收到数据包,这样C和B就可以在接下来的时隙中接收A的重传数据包。
如果C正常侦听,而B发生丢包,则时隙分配方式如图4所示。在A发送数据包结后,C利用第5时隙中的剩余时间向B回复ACK,B在收到ACK后可以获知:虽然自身发生丢包,但可以向C请求丢失的数据包。由于B可以从C处获得丢失的数据包,所以这种情况下也是不需要A进行重传的,故B仍然向A回复ACK。第7时隙是B的接收时隙(C的发送时隙),此时C不需要发送任何数据,故时隙空闲。到第8时隙时,B向C发送POLL包,请求C对数据包进行中继,C收到B的请求后,在第9至第13时隙将数据包发送给B,以保证B的可靠接收。如果在第8时隙,C未收到B发送的请求,那么则属于图2的情况。
如果C丢包而B接收正常,其时隙分配方式如图3所示。在A发送数据包结束后,C向B回复NAK,于是B获知C发生丢包,由于B本身未发生丢包,可以将其数据包中继给C,所以不需要A重传数据包,故第6时隙B向A回复ACK。在第7个时隙,C向B发送POLL包请求数据包中继,然后在第8至第12时隙B将其数据包发送给C,保证接收的可靠性。
实施例2
下面结合图1-5,主要站在第二无线装置的角度介绍一下本发明中的无线通信方法的另一个方面。
本发明实施例中提供了一种无线通信方法,包括以下步骤:
第二无线装置以侦听第一无线装置与数据源设备之间第一无线链路的方式,在多个连续的时隙中接收来自数据源设备的一个数据包;
第二无线装置通过第一无线装置与第二无线装置之间的第二无线链路,在所述多个连续时隙的一个时隙中发送表示是否收到所述数据包的第一接收确认信息;优选的,第二无线装置是在所述多个连续时隙的最后一个时隙的剩余部分时隙中发送第一接收确认信息;
第二无线装置侦听第一无线链路在所述多个连续的时隙后的一个时隙中接收第一无线装置向所述数据源设备回复的第二接收确认信息,所述第二接收确认信息用于表示是否第一无线装置和第二无线装置中至少有一个成功接收到所述数据包;
当第一无线装置和第二无线装置中只有一个成功接收到所述数据包时,在回复第二接收确认信息后,成功接收到所述数据包的无线装置通过第二无线链路将接收到的所述数据包转发给未成功接收到所述数据包的那个无线装置。
在本发明实施例的一种具体实施方式中,如果第二无线装置未成功接收到所述数据包,同时侦听到的所述第二接收确认信息显示成功接收到所述数据包,则所述第二无线装置接收由第一无线装置转发的所述数据包;
如果第二无线装置成功接收到所述数据包,同时侦听到的所述第二接收确认信息指示成功接收到所述数据包,之后若所述第二无线装置通过第二无线链路在后续的一个时隙中接收到来自第一无线装置的转发请求,则所述第二无线装置通过第二无线链路转发所述数据包给第一无线装置;
如果第二无线装置成功接收到所述数据包,同时侦听到的所述第二接收确认信息显示成功接收到所述数据包,之后若所述第二无线装置通过第二无线链路在后续的一个时隙中未接收来自第一无线装置的转发请求,则自指定时隙起通过第一无线链路在多个连续的时隙中接收来自所述数据源设备的下一个数据包;
如果第二无线装置未成功接收到所述数据包,同时侦听到的所述第二接收确认信息显示未成功接收到所述数据包,则第二无线装置以侦听第一无线链路的方式在后续的多个连续的时隙中接收来自数据源设备的重传数据包。
在本发明实施例的一种具体实施方式中,所述第二无线装置接收由第一无线装置转发的所述数据包,包括:
第二无线装置通过第二无线链路向第一无线装置发送转发请求;
第二无线装置在发送转发请求后的多个连续的时隙中接收由第一无线装置转发的所述数据包;
所述第二无线装置向第一无线装置回复表示是否成功接收到转发的数据包的第三接收确认信息,如果第三接收确认信号显示成功接收到转发的数据包,则自指定时隙起通过第一无线链路在多个连续的时隙中接收来自所述数据源设备的下一个数据包,如果第三接收确认信号显示未成功接收到转发的数据包,则继续接收由第一无线装置转发的数据包直到第三接收确认信号显示成功接收到转发的数据包,或者直到转发次数大于或等于预定阈值;
所述第二无线装置通过第二无线链路转发所述数据包给第一无线装置,包括:
第二无线装置通过第二无线链路接收第一无线装置发送的转发请求;
第二无线装置在接收到转发请求后的多个连续的时隙中向第一无线装置转发数据包;
第二无线装置接收第一无线装置回复的表示是否成功接收到转发的数据包的第四接收确认信息,如果第四接收确认信号显示成功接收到转发的数据包,则自指定时隙起通过第一无线链路在多个连续的时隙中接收来自所述数据源设备的下一个数据包,如果第四接收确认信号显示未成功接收到转发的数据包,则继续接转发数据包直到第四接收确认信号显示成功接收到转发的数据包,或者直到转发次数大于或等于预定阈值。
在本发明实施例的一种具体实施方式中,在第二无线装置和第一无线装置均接收到所述数据源设备的数据包时,在回复第二接收确认信息后,自指定时隙起以侦听第一无线链路的方式在多个连续的时隙中接收来自所述数据源设备的下一个数据包。
在本发明实施例的一种具体实施方式中,在第二无线装置和第一无线装置均未接收到所述数据包时,在回复第二接收确认信息后,以侦听第一无线链路的方式在后续的多个连续的时隙中接收来自所述数据源设备的针对所述数据包的重传数据包。
在本发明实施例的一种具体实施方式中,在收到表示未成功收到所述数据包的第二接收确认信息时,所述数据源设备通过第一无线链路在后续的多个连续的时隙中发送针对所述数据包的重传数据包;
在收到表示成功收到所述数据包的第二接收确认信息时,所述数据源设备自到指定时隙起通过第一无线链路在多个连续的时隙中发送下一个数据包。
实施例3
本发明实施例中提供了一种无线通信方法,包括:
第一无线装置通过其与数据源设备之间的第一无线链路,在多个连续的时隙中接收来自数据源设备的一个数据包;
第一无线装置基于其与第二无线装置之间的第二无线链路,在所述多个连续时隙的一个时隙中接收来自第二无线装置的第一接收确认信息,所述第一接收确认信息用于表示第二无线装置是否成功接收到所述数据包;优选的,第一无线装置是在所述多个连续时隙的最后一个时隙的剩余部分时隙中接收来自第二无线装置的第一接收确认信息。
第一无线装置通过第一无线链路在所述多个连续的时隙后的一个时隙中向所述数据源设备回复第二接收确认信息,所述第二接收确认信息用于表示是否成功接收到所述数据包,在第一无线装置和第二无线装置中至少有一个成功收到所述数据包时,回复表示成功收到的第二接收确认信息,否则,则回复表示未成功收到的第二接收确认信息;
第二无线装置以侦听方式获取第一无线链路在所述多个连续的时隙后的一个时隙中接收第一无线装置向所述数据源设备回复的第二接收确认信息;
当第一无线装置和第二无线装置中只有一个成功接收到所述数据包时,在回复第二接收确认信息后,成功接收到所述数据包的无线装置通过第二无线链路将接收到的所述数据包转发给未成功接收到所述数据包的无线装置。
其余部分均与实施例1或实施例2相同。
实施例4
本发明实施例中提供了一种无线通信装置,包括:数据源设备、第一无线装置和第二无线装置;
所述第一无线装置通过其与数据源设备之间的第一无线链路,在多个连续的时隙中接收来自数据源设备的一个数据包;
第一无线装置通过其与第二无线装置之间的第二无线链路,在所述多个连续时隙的一个时隙中接收来自第二无线装置的第一接收确认信息,所述第一接收确认信息用于表示是否通过侦听第一无线链路的方式成功接收到所述数据包的第一接收确认信息;优选的,第一无线装置是在所述多个连续时隙的最后一个时隙的剩余部分时隙中接收来自第二无线装置的第一接收确认信息。
第一无线装置通过第一无线链路在所述多个连续的时隙后的一个时隙中向所述数据源设备回复第二接收确认信息,所述第二接收确认信息用于表示第一无线装置和第二无线装置是否都未成功接收到所述数据包;
第二无线装置以侦听方式获取第一无线链路在所述多个连续的时隙后的一个时隙中接收第一无线装置向所述数据源设备回复的第二接收确认信息;
在第一无线装置和第二无线装置中只有一个成功接收到所述数据包时,在回复第二接收确认信息后,由第一无线装置和第二无线装置中成功接收到所述数据包的无线装置将接收到的所述数据包转发给未成功接收到所述数据包的那个无线装置。
实施例5
本发明实施例中提供了一种第一无线装置,所述第一无线装置基于其与数据源设备之间的第一无线链路,在多个连续的时隙中接收来自数据源设备的一个数据包;
所述第一无线装置基于其与第二无线装置之间的第二无线链路,在所述多个连续时隙的一个时隙中接收来自第二无线装置的第一接收确认信息,所述第一接收确认信息用于表示第二无线装置是否成功接收到所述数据包;优选的,第一无线装置是在所述多个连续时隙的最后一个时隙的剩余部分时隙中接收来自第二无线装置的第一接收确认信息。
所述第一无线装置通过第一无线链路在所述多个连续的时隙后的一个时隙中向所述数据源设备回复第二接收确认信息,所述第二接收确认信息用于表示是否成功接收到所述数据包,在第一无线装置和第二无线装置中至少有一个成功收到所述数据包时,回复表示成功收到的第二接收确认信息,否则,回复表示未成功收到的第二接收确认信息;
当第一无线装置和第二无线装置中只有一个成功接收到所述数据包时,在回复第二接收确认信息后,成功接收到所述数据包的无线装置通过第二无线链路将接收到的所述数据包转发给未成功接收到所述数据包的无线装置。
实施例6
本发明实施例中提供了一种第二无线装置,所述第二无线装置以侦听第一无线装置与数据源设备之间第一无线链路的方式,在多个连续的时隙中接收来自数据源设备的一个数据包;
所述第二无线装置通过第一无线装置与第二无线装置之间的第二无线链路,在所述多个连续时隙的一个时隙中发送表示是否收到所述数据包的第一接收确认信息;优选的,第二无线装置是在所述多个连续时隙的最后一个时隙的剩余部分时隙中发送第一接收确认信息;
所述第二无线装置侦听第一无线链路在所述多个连续的时隙后的一个时隙中接收第一无线装置向所述数据源设备回复的第二接收确认信息,所述第二接收确认信息用于表示是否成功接收到所述数据包,在第一无线装置和第二无线装置中至少有一个成功收到所述数据包时,回复表示成功收到的第二接收确认信息,否则,回复表示未成功收到的第二接收确认信息;
当第一无线装置和第二无线装置中只有一个成功接收到所述数据包时,在回复第二接收确认信息后,成功接收到所述数据包的无线装置通过第二无线链路将接收到的所述数据包转发给未成功接收到所述数据包的那个无线装置。
此外,虽然实施例1、2、3中的无线通信方案以方法的形式被介绍,但是他们也可以被实现为一种无线通信装置,由于技术方案的本质相同,这里就不再重复描述了。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。