專利名稱：基于鄰近覺察的同時(shí)傳輸?shù)拿浇榇嫒】刂茀f(xié)議裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于鄰近覺察的同時(shí)傳輸(Neighbor-Aware ConcurrentTransmission, NACT)的媒介存取控制(Medium Access Control, MAC)協(xié)議裝
置與方法。
背景技術(shù)：
隨著無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)使用需求的快速增加，有越來越多的存取點(diǎn)被布建。然而，這 些相鄰的存取點(diǎn)彼此間會(huì)互相干擾，進(jìn)而造成網(wǎng)絡(luò)吞吐量的降低。感知無線電(cognitive radio)技術(shù)于是被發(fā)展來解決在多存取點(diǎn)(Multi-AP)無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，吞吐量衰減 (Throughput Degradation)的問題。為了提高吞吐量，感知無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)能夠辨認(rèn)在無干 擾的兩連結(jié)(link)間同時(shí)傳輸?shù)臋C(jī)會(huì)。根據(jù)感測(cè)的環(huán)境信息，感知無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn) 能夠動(dòng)態(tài)自我調(diào)適(self-adapt)它的傳輸參數(shù)，來達(dá)成同時(shí)傳輸。例如在圖1與圖2的多 存取點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中，建立同時(shí)傳輸?shù)姆独?。圖1的范例中，由于功率的限制，存取點(diǎn)101不能服務(wù)節(jié)點(diǎn)122與123，所以 使用兩個(gè)新存取點(diǎn)(new AP) 102與103作為存取點(diǎn)101與節(jié)點(diǎn)122和123的數(shù)據(jù)流通 (data traffic)的中繼站(relay)，來涵蓋無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的完整服務(wù)區(qū)(complete target area) 1400如果存取點(diǎn)102與節(jié)點(diǎn)122的副傳輸連線(slave link) 132以及存取點(diǎn)103 與節(jié)點(diǎn)123的副傳輸連線133能夠在同一通道上，與節(jié)點(diǎn)121與存取點(diǎn)101的主傳輸連線 (master link) 131同時(shí)傳輸?shù)脑挘湍芨纳凭W(wǎng)絡(luò)的吞吐量。圖2的范例中，由于地理的障礙(geographic obstacle)，存取點(diǎn)201的信號(hào)不 能到達(dá)節(jié)點(diǎn)224，所以總共使用兩個(gè)存取點(diǎn)201與202，來涵蓋無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的完整服務(wù)區(qū) 240 (此區(qū)內(nèi)包含四個(gè)節(jié)點(diǎn)221-224)。如果存取點(diǎn)202與節(jié)點(diǎn)224的連線232能夠在同一 通道上與存取點(diǎn)201與節(jié)點(diǎn)221的連線231同時(shí)傳輸?shù)脑?，就能改善網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。同時(shí)傳輸?shù)膽?yīng)用場(chǎng)景(scenario)可以分成同時(shí)向內(nèi)傳輸(ingoingconcurrent transmission)的情景與同時(shí)向夕卜傳輸(outgoing concurrenttransmission)的情景，分 別如圖3A與圖3B的范例所示。圖3A與圖3B的范例中各有四個(gè)節(jié)點(diǎn)A至D，每一節(jié)點(diǎn)只可 以與身旁節(jié)點(diǎn)(neighbor)直接通訊。圖3A的同時(shí)向內(nèi)傳輸?shù)姆独?，?dāng)主傳輸連線A — B 被建立時(shí)，副傳輸連線D —C可以同時(shí)被建立。而圖3B的同時(shí)向外傳輸?shù)姆独?，?dāng)主傳 輸連線B — A被建立時(shí)，副傳輸連線C — D可以同時(shí)被建立。無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的基于載波感測(cè)多重存取(Carrier Sense Multiple Access, CSMA)的MAC協(xié)議中，載波感測(cè)技術(shù)，包括實(shí)體載波感測(cè)(physical carriersensing)、虛擬 載波感測(cè)(virtual carrier sensing)、聯(lián)合實(shí)體/虛擬載波感測(cè)，會(huì)衍生出不同類型的隱 藏節(jié)點(diǎn)(hidden node)與暴露節(jié)點(diǎn)(exposed node)，而無法讓MAC協(xié)議來支持同時(shí)傳輸。圖 4是針對(duì)能否克服或沒有考量衍生節(jié)點(diǎn)的問題，比較不同的基于載波感測(cè)多重存取的MAC 協(xié)議。其中，符號(hào)。、X、以及-分別代表相對(duì)應(yīng)的協(xié)議能夠克服、不能克服、以及沒有考量 此衍生節(jié)點(diǎn)的問題。例如，多重存取免碰撞(Multiple Access and CollisionAvoidance，
4MACA)類型的MAC協(xié)議只能克服實(shí)體載波感測(cè)衍生出隱藏節(jié)點(diǎn)的問題。在CSMA的MAC協(xié)議中，每一節(jié)點(diǎn)感測(cè)通道后，再傳輸數(shù)據(jù)。經(jīng)由實(shí)體載波感測(cè)，如 果此通道是閑置中(idle)，則此節(jié)點(diǎn)可以傳輸數(shù)據(jù)。圖5A與圖5B說明CSMA的實(shí)體載波感 測(cè)不能克服衍生隱藏節(jié)點(diǎn)的問題。圖5A中，假設(shè)A-F是一無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)，其中每 一節(jié)點(diǎn)僅能與身旁節(jié)點(diǎn)直接通訊。圖5B中，假設(shè)連線A — B已經(jīng)建立，而C節(jié)點(diǎn)是在A節(jié) 點(diǎn)的傳輸范圍(transmission range)510之外。因?yàn)镃節(jié)點(diǎn)感測(cè)到一條閑置中的通道，所 以可以傳輸數(shù)據(jù)至B節(jié)點(diǎn)，并且可能與從A節(jié)點(diǎn)至B節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生碰撞(collide)。 因而可能衍生隱藏節(jié)點(diǎn)的問題。圖6說明CSMA的實(shí)體載波感測(cè)不能克服衍生暴露節(jié)點(diǎn)的問題。圖6的范例中，假 設(shè)圖5A的節(jié)點(diǎn)中，連線B — A已經(jīng)建立，而B節(jié)點(diǎn)正在傳輸數(shù)據(jù)至A節(jié)點(diǎn)。但C節(jié)點(diǎn)卻避 免傳輸數(shù)據(jù)，因?yàn)镃節(jié)點(diǎn)暴露在B節(jié)點(diǎn)的傳輸范圍610內(nèi)，而感測(cè)到B節(jié)點(diǎn)正在傳輸數(shù)據(jù)。 然而，因?yàn)镈節(jié)點(diǎn)在B節(jié)點(diǎn)的傳輸范圍610夕卜，且A節(jié)點(diǎn)在C節(jié)點(diǎn)的傳輸范圍外，所以連線 B —A與連線C —D的同時(shí)傳輸?shù)臋C(jī)會(huì)就被浪費(fèi)掉。因而衍生暴露節(jié)點(diǎn)的問題。所以，因?yàn)?通道感測(cè)結(jié)果而禁止C節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇_是不需要的。特別是，C節(jié)點(diǎn)暴露在B節(jié)點(diǎn)的 傳輸范圍內(nèi)，但C節(jié)點(diǎn)的接收端(D節(jié)點(diǎn))是在B節(jié)點(diǎn)的干擾區(qū)域(interference region) 外。MACA協(xié)議引進(jìn)虛擬載波感測(cè)技術(shù)。此技術(shù)是傳輸數(shù)據(jù)之前，節(jié)點(diǎn)先廣播一個(gè)要求 發(fā)送(Request-To-Send, RTS)幀(frame)，目標(biāo)接收端(targetreceiver)收到此 RTS 幀 后，回復(fù)一個(gè)清空發(fā)送(Clear-To-SencbCTS)幀。傳送端收到此CTS幀后，開始傳輸一數(shù)據(jù) (DATA)幀，而相對(duì)應(yīng)的接收端則回復(fù)一確認(rèn)(acknowledgement，ACK)幀。虛擬載波感測(cè)技術(shù)是在CTS幀里嵌入網(wǎng)絡(luò)分配向量(NetworkAllocation Vector,NAV)。除了先前傳送此RTS幀的目標(biāo)使用者外，所有收到此CTS幀的其他節(jié)點(diǎn)都將 延緩它們的傳輸，直到定義于網(wǎng)絡(luò)分配向量?jī)?nèi)的期限到期為止。通過采用網(wǎng)絡(luò)分配向量來 指出RTS幀與CTS幀里保留的通道使用期。MACA協(xié)議里的RTS/CTS的握手(handshaking) 機(jī)制沒有考慮CTS幀與數(shù)據(jù)幀之間的碰撞，因此還是不能完全克服實(shí)體載波感測(cè)衍生暴露 節(jié)點(diǎn)的問題。圖7說明MACA協(xié)議不能克服虛擬載波感測(cè)衍生隱藏節(jié)點(diǎn)的問題。圖7的范例中， 假設(shè)連線B — A已經(jīng)建立，且成功完成RTS/CTS的握手(handshaking)程序后，當(dāng)C節(jié)點(diǎn)嘗 試與D節(jié)點(diǎn)連線時(shí)，B節(jié)點(diǎn)正在傳輸數(shù)據(jù)至A節(jié)點(diǎn)。根據(jù)MACA協(xié)議，只要節(jié)點(diǎn)沒有聽到來 自其他節(jié)點(diǎn)的CTS幀，此節(jié)點(diǎn)則被允許傳送RTS幀。此情況下，當(dāng)D節(jié)點(diǎn)回復(fù)一 CTS幀給C 節(jié)點(diǎn)時(shí)，就會(huì)發(fā)生碰撞，因?yàn)锽節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀也會(huì)到達(dá)C節(jié)點(diǎn)。碰撞結(jié)果的發(fā)生是因?yàn)?D節(jié)點(diǎn)被隱藏在B節(jié)點(diǎn)的范圍外，與實(shí)體載波感測(cè)衍生隱藏節(jié)點(diǎn)的問題非常雷同，只是碰撞 710發(fā)生在CTS幀與數(shù)據(jù)幀間，而非單純數(shù)據(jù)幀之間。所以，虛擬載波感測(cè)衍生隱藏節(jié)點(diǎn)的 問題使得連線B — A與連線C — D不能同時(shí)傳輸。圖8說明MACA協(xié)議不能克服虛擬載波感測(cè)衍生暴露節(jié)點(diǎn)的問題。圖8的范例中， 假設(shè)連線A —B已經(jīng)建立。所以，節(jié)點(diǎn)只要聽到一 CTS幀，就不準(zhǔn)傳輸任何幀以避免衍生隱 藏節(jié)點(diǎn)的問題。因?yàn)镃節(jié)點(diǎn)暴露在B節(jié)點(diǎn)的CTS幀下，因此C節(jié)點(diǎn)不能回復(fù)CTS幀給D節(jié) 點(diǎn)，如標(biāo)號(hào)810所示。結(jié)果，連線A —B與連線D —C的同時(shí)傳輸?shù)臋C(jī)會(huì)就被浪費(fèi)掉。所以， 虛擬載波感測(cè)衍生暴露節(jié)點(diǎn)的問題使得從A節(jié)點(diǎn)至B節(jié)點(diǎn)與從D節(jié)點(diǎn)至C節(jié)點(diǎn)不能同時(shí)傳
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IEEE 802. IlMAC協(xié)議中的分散式協(xié)調(diào)功能(Distributed CoordinationFunction, DCF)機(jī)制提出聯(lián)合載波/虛擬載波感測(cè)技術(shù)，來減輕實(shí)體與虛擬 載波感測(cè)衍生隱藏節(jié)點(diǎn)的問題。在IEEE 802. IlMAC協(xié)議中，IEEE 802. 11無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò) 同時(shí)采用實(shí)體與虛擬載波感測(cè)。當(dāng)節(jié)點(diǎn)收到RTS/CTS幀時(shí)，如果該節(jié)點(diǎn)不是指定使用者 (designated user)，則此節(jié)點(diǎn)被禁止去存取通道。根據(jù)此原則，此協(xié)議能夠克服實(shí)體載波 感測(cè)衍生隱藏節(jié)點(diǎn)的問題，然而還不能完全克服虛擬載波感測(cè)衍生隱藏節(jié)點(diǎn)的問題(等同 于實(shí)體載波感測(cè)衍生暴露節(jié)點(diǎn)的問題)，特別是，前述禁止節(jié)點(diǎn)去存取此通道的原則會(huì)限制 圖6的范例中的C節(jié)點(diǎn)發(fā)送輸另一個(gè)RTS幀，以使D節(jié)點(diǎn)的CTS幀與B節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)幀不會(huì) 在C節(jié)點(diǎn)上發(fā)生碰撞。IEEE 802. IlMAC協(xié)議也會(huì)衍生一種假阻塞(false blocking)節(jié)點(diǎn)的問題，此問 題是指節(jié)點(diǎn)被一不存在的傳輸所阻擋，其產(chǎn)生的原因是根據(jù)IEEE802. IlMAC協(xié)議，每一節(jié) 點(diǎn)如果收到任一 RTS幀，就要延緩它的傳輸。在圖5的范例中，假設(shè)從E節(jié)點(diǎn)至F節(jié)點(diǎn)的連 線已經(jīng)建立，而C節(jié)點(diǎn)正在傳輸一 RTS幀至D節(jié)點(diǎn)。因?yàn)镈節(jié)點(diǎn)已經(jīng)被來自E節(jié)點(diǎn)和F節(jié) 點(diǎn)的RTS幀與CTS幀阻擋，所以不能回復(fù)一 CTS幀給C節(jié)點(diǎn)。因此，C節(jié)點(diǎn)再次送出一 RTS 幀，結(jié)果B節(jié)點(diǎn)被不存在的連結(jié)(C節(jié)點(diǎn)至D節(jié)點(diǎn))所阻擋。此B節(jié)點(diǎn)就是假阻塞節(jié)點(diǎn)。假 阻塞節(jié)點(diǎn)的問題會(huì)擴(kuò)散(propagate)至其他節(jié)點(diǎn)。例如，如果A節(jié)點(diǎn)送出一 RTS幀給B節(jié) 點(diǎn)，而B節(jié)點(diǎn)因已被阻擋而不能回復(fù)一 CTS幀給A節(jié)點(diǎn)，所以，從E節(jié)點(diǎn)至F節(jié)點(diǎn)與從A節(jié) 點(diǎn)至B節(jié)點(diǎn)的同時(shí)傳輸?shù)臋C(jī)會(huì)不能發(fā)揮利用。類似C節(jié)點(diǎn)的情形，A節(jié)點(diǎn)送出的RTS幀也 會(huì)阻擋身旁鄰居節(jié)點(diǎn)，導(dǎo)致更多的假阻塞節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生。解決同時(shí)向外傳輸?shù)南嚓P(guān)技術(shù)，例如S. Bansal等人提出的MACA-P (MACA with Enhanced Parallelism)協(xié)議，此協(xié)議在RTS/CTS幀與接續(xù)的數(shù)據(jù)幀之間引入一額外空隙 (gap)。利用此空隙讓全部的身旁節(jié)點(diǎn)可以趁機(jī)交換RTS/CTS幀，以建立副傳輸連線。然 而，此技術(shù)沒有完全解決同時(shí)向內(nèi)傳輸?shù)膯栴}，例如，當(dāng)一節(jié)點(diǎn)在此空隙快結(jié)束時(shí)才要求建 立同時(shí)傳輸，此時(shí)，該同時(shí)傳輸連線無法被建立。另外如D. Shukla等人與D. Kim等人提出 的技術(shù)使用RTS幀/CTS幀/數(shù)據(jù)幀/確認(rèn)幀來傳輸長(zhǎng)分組，以及使用數(shù)據(jù)/確認(rèn)幀來傳輸 短分組。其技術(shù)考慮同時(shí)向外傳輸?shù)珱]有考慮同時(shí)向內(nèi)傳輸。H. W. A. Velayutham等人利用分割幀的技術(shù)來達(dá)到同時(shí)傳輸。當(dāng)主傳輸連線正在傳 送數(shù)據(jù)幀/確認(rèn)幀時(shí)，副傳輸連線可以傳送同時(shí)傳輸要求幀。因此，可以達(dá)到同時(shí)傳輸。因 為最后一個(gè)子幀的長(zhǎng)度是一個(gè)變數(shù)，所以副傳輸連線的傳送端必須觀察主傳輸連線的最后 一個(gè)子幀的長(zhǎng)度才能保證副傳輸連線不會(huì)干擾到主傳輸連線。因此，副傳輸連線的傳送端 必須擁有兩套無線模塊以提供同時(shí)傳送與接收的能力。并且副傳輸連線的接收端必須等到 主傳輸連線送完數(shù)據(jù)后才能夠回應(yīng)，如此副傳輸連線的傳送端會(huì)誤以為重傳時(shí)間到期而進(jìn) 行重送。N. Santhapuri等人使用RTS幀/CTS幀/數(shù)據(jù)幀來完成數(shù)據(jù)的交換。每一節(jié)點(diǎn)在 每一個(gè)幀的標(biāo)頭檔(header)中新增一個(gè)回應(yīng)欄位，可以用來告知其它節(jié)點(diǎn)，本節(jié)點(diǎn)已經(jīng)成 功收到哪些幀。由于未使用確認(rèn)幀來完成數(shù)據(jù)的交換，所以可避免主傳輸連線的確認(rèn)幀與 副傳輸連線的數(shù)據(jù)幀互相干擾的可能性。因此，可以達(dá)到同時(shí)傳輸。此技術(shù)的收端需要通 過間接的回應(yīng)來通知接收端是否成功收到分組，所以沒有考慮到任意的數(shù)據(jù)流量模型。
Li-Chun Wang等人提出一種同時(shí)傳輸?shù)拿浇榇嫒】刂茀f(xié)議 (ConcurrentTransmission MAC Protocol,CT MAC),CT MAC是在一個(gè)無碰撞的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下， 能夠確認(rèn)同時(shí)傳輸?shù)目赡苄圆⒅腔鄣乩眠@種可能性。此協(xié)議通過一種二跳同時(shí)傳輸鄰居 探索程序來確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)拓樸環(huán)境，并以一整合的觀察機(jī)制來確認(rèn)是否多條通訊連線可以建立 同時(shí)傳輸，此多條通訊連線同時(shí)傳輸?shù)换ハ喔蓴_。然而在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，信息傳輸時(shí) 經(jīng)常會(huì)發(fā)生碰撞，所以會(huì)造成CT MAC對(duì)同時(shí)傳輸可能性的誤判。

發(fā)明內(nèi)容
本公開的實(shí)施范例中，可提供一種基于鄰近覺察的同時(shí)傳輸?shù)拿浇榇嫒】刂茀f(xié)議 裝置與方法，用于確認(rèn)在一無線網(wǎng)絡(luò)上是否有多條通訊連線可以同時(shí)被建立。在一實(shí)施范例中，所公開者是關(guān)于一種基于鄰近覺察的同時(shí)傳輸?shù)拿浇榇嫒】刂?協(xié)議裝置，此裝置包含一一鄰居探索模塊，使得此無線網(wǎng)絡(luò)上的每一節(jié)點(diǎn)取得它的多跳鄰 居的范圍內(nèi)的拓樸信息；以及一跨階層觀察模塊，整合實(shí)體與虛擬載波感測(cè)并觀察此無線 網(wǎng)絡(luò)下的一媒介存取控制層里的一控制幀的地址欄位，并且比較此控制幀的地址欄位里的 信息與通過此鄰居探索模塊取得的拓樸信息，來確認(rèn)此多條通訊連線是否可以被建立同時(shí) 傳輸。在另一實(shí)施范例中，所公開的是關(guān)于一種基于鄰近覺察的同時(shí)傳輸?shù)拿浇榇嫒】?制協(xié)議方法，此方法包含通過一鄰居探索模塊，執(zhí)行一鄰居探索程序，使得該此線網(wǎng)絡(luò)上 的每一節(jié)點(diǎn)取得它的多跳鄰居的范圍內(nèi)的拓樸信息；通過一跨階層觀察模塊，整合實(shí)體與 虛擬載波感測(cè)并觀察此無線網(wǎng)絡(luò)下的一媒介存取控制層里的一控制幀的地址欄位；以及比 較此控制幀的地址欄位里的信息與通過此鄰居探索程序取得的拓樸信息，來確認(rèn)此多條通 訊連線是否可以被建立同時(shí)傳輸?，F(xiàn)在配合下列圖示、實(shí)施范例的詳細(xì)說明，將上述及本發(fā)明的其他目的與優(yōu)點(diǎn)詳 述于后。


圖1是一種使用多存取點(diǎn)來同時(shí)傳輸?shù)囊粋€(gè)范例示意圖。圖2是另一種使用多存取點(diǎn)來同時(shí)傳輸?shù)囊粋€(gè)范例示意圖。圖3A與圖3B分別說明同時(shí)向內(nèi)傳輸?shù)那榫芭c同時(shí)向外傳輸?shù)那榫?。圖4是針對(duì)能否克服或沒有考量衍生節(jié)點(diǎn)的問題，比較不同的基于載波多重存取 的MAC協(xié)議。圖5A與圖5B說明CSMA的實(shí)體載波感測(cè)不能克服衍生隱藏節(jié)點(diǎn)的問題。圖6說明CSMA的實(shí)體載波感測(cè)不能克服衍生暴露節(jié)點(diǎn)的問題。圖7說明MACA協(xié)議不能克服虛擬載波感測(cè)衍生隱藏節(jié)點(diǎn)的問題。圖8說明MACA協(xié)議不能克服虛擬載波感測(cè)衍生暴露節(jié)點(diǎn)的問題。圖9是NACT MAC裝置的一個(gè)范例示意圖，與本公開的某些實(shí)施范例一致。圖10是鄰居探索程序的一個(gè)范例流程圖，與本公開的某些實(shí)施范例一致。圖11是一網(wǎng)絡(luò)拓樸的一個(gè)范例示意圖，與本公開的某些實(shí)施范例一致。圖12是以圖11的網(wǎng)絡(luò)拓樸為范例來說明節(jié)點(diǎn)如何探索它的感知鄰居，與本公開
7的某些實(shí)施范例一致。圖13說明NACT MAC協(xié)議如何能夠解決圖8的虛擬載波感測(cè)衍生暴露節(jié)點(diǎn)的問題， 與本公開的某些實(shí)施范例一致。圖14說明一些符號(hào)的定義，與本公開的某些實(shí)施范例一致。圖15說明此NACT MAC協(xié)議如何能夠解決圖7的虛擬載波感測(cè)衍生隱藏節(jié)點(diǎn)的問 題，與本公開的某些實(shí)施范例一致。圖16是NACT MAC協(xié)議技術(shù)的同時(shí)向內(nèi)傳輸?shù)囊粋€(gè)范例流程圖，與本公開的某些
實(shí)施范例一致。圖17是NACT MAC協(xié)議技術(shù)的同時(shí)向外傳輸?shù)囊粋€(gè)范例流程圖，與本公開的某些
實(shí)施范例一致。圖18進(jìn)一步說明NACT MAC協(xié)議技術(shù)對(duì)一主傳輸連線的傳送端或接收端的觀察流 程，與本公開的某些實(shí)施范例一致。圖19A至圖19D是以圖11的網(wǎng)絡(luò)拓樸為例，說明在跨階層觀察結(jié)果下，決定是否 同時(shí)傳輸可以被建立的幾個(gè)范例結(jié)果，與本公開的某些實(shí)施范例一致。主要元件符號(hào)說明
權(quán)利要求
1 一種基于鄰近覺察的同時(shí)傳輸?shù)拿浇榇嫒】刂茀f(xié)議裝置，用于確認(rèn)在一無線網(wǎng)絡(luò)上 是否多條通訊連線可以同時(shí)被建立，該裝置包含一鄰居探索模塊，使得該無線網(wǎng)絡(luò)上的每一節(jié)點(diǎn)取得它的多跳鄰居的范圍內(nèi)的拓樸信 息；以及一跨階層觀察模塊，整合實(shí)體與虛擬載波感測(cè)并觀察該無線網(wǎng)絡(luò)下的一媒介存取控制 層里的一控制幀的地址欄位，并且比較該控制幀的地址欄位里的信息與通過該鄰居探索程 序取得的拓樸信息，來確認(rèn)該多條通訊連線是否可以被建立同時(shí)傳輸。
2.如權(quán)利要求1所述的媒介存取控制協(xié)議裝置，其中該跨階層觀察模塊從該控制幀的 地址欄位里的信息，來判別該無線網(wǎng)絡(luò)上的一主傳輸連線的傳送端或接收端是該無線網(wǎng)絡(luò) 上的哪一節(jié)點(diǎn)且其是否有支持同時(shí)傳輸?shù)哪芰Α?br> 3.如權(quán)利要求2所述的媒介存取控制協(xié)議裝置，其中該無線網(wǎng)絡(luò)上的每一節(jié)點(diǎn)所建立 的同時(shí)傳輸為同時(shí)向內(nèi)傳輸與同時(shí)向外傳輸?shù)那笆鰝鬏數(shù)钠渲幸环N同時(shí)傳輸。
4.如權(quán)利要求1所述的媒介存取控制協(xié)議裝置，其中該跨階層觀察模塊通過該控制幀 來達(dá)到虛擬無線頻道的感測(cè)。
5.如權(quán)利要求4所述的媒介存取控制協(xié)議裝置，其中該跨階層觀察模塊通過實(shí)體無線 頻道的感測(cè)與該虛擬無線頻道的感測(cè)，來整合該實(shí)體與虛擬載波感測(cè)。
6.如權(quán)利要求1所述的媒介存取控制協(xié)議裝置，其中該多條通訊連線的同時(shí)傳輸?shù)慕?立是遵循一種不互相干擾的傳輸協(xié)議。
7.如權(quán)利要求1所述的媒介存取控制協(xié)議裝置，該裝置是一種無線網(wǎng)絡(luò)的傳送與接收ο
8.如權(quán)利要求1所述的媒介存取控制協(xié)議裝置，該裝置是一種無線網(wǎng)絡(luò)卡。
9.如權(quán)利要求1所述的媒介存取控制協(xié)議裝置，其中該跨階層觀察模塊進(jìn)行實(shí)體無線 頻道的感測(cè)、使用該控制幀來達(dá)到虛擬無線頻道的感測(cè)、以及觀察該無線網(wǎng)絡(luò)上的一節(jié)點(diǎn) 的該控制幀中的地址欄位，來判別該無線網(wǎng)絡(luò)上的一主傳輸連線的傳送端或接收端是哪一 節(jié)點(diǎn)且其是否可以與自己直接通訊。
10.如權(quán)利要求9所述的媒介存取控制協(xié)議裝置，該裝置建立一種對(duì)應(yīng)圖表，來決定在 該跨階層觀察模塊的每一種觀察結(jié)果下，是否同時(shí)傳輸可以被建立。
11.一種基于鄰近覺察的同時(shí)傳輸?shù)拿浇榇嫒】刂茀f(xié)議方法，用于確認(rèn)在一無線網(wǎng)絡(luò) 上是否多條通訊連線可以同時(shí)被建立，該方法包含執(zhí)行一鄰居探索程序，使得該無線網(wǎng)絡(luò)上的每一節(jié)點(diǎn)取得它的多跳鄰居的范圍內(nèi)的拓 樸信息；通過一跨階層觀察模塊，整合實(shí)體與虛擬載波感測(cè)并觀察該無線網(wǎng)絡(luò)下的一媒介存取 控制層里的一控制幀的地址欄位；以及比較該控制幀的地址欄位里的信息與通過該鄰居探索程序取得的拓樸信息，來確認(rèn)該 多條通訊連線是否可以被建立同時(shí)傳輸。
12.如權(quán)利要求11所述的媒介存取控制協(xié)議方法，該方法還包括從該控制幀的地址欄 位里的信息，來判別一主傳輸連線的傳送端或接收端是該無線網(wǎng)絡(luò)上的哪一節(jié)點(diǎn)且其是否 有支持同時(shí)傳輸?shù)哪芰Α?br> 13.如權(quán)利要求12所述的媒介存取控制協(xié)議方法，其中該無線網(wǎng)絡(luò)上的每一節(jié)點(diǎn)所建立的同時(shí)傳輸為同時(shí)向內(nèi)傳輸與同時(shí)向外傳輸?shù)那笆鰝鬏數(shù)钠渲幸环N同時(shí)傳輸。
14.如權(quán)利要求11所述的媒介存取控制協(xié)議方法，該方法還包括實(shí)體頻道的感測(cè)、以 及使用該控制幀來達(dá)到虛擬無線頻道的感測(cè)。
15.如權(quán)利要求13所述的媒介存取控制協(xié)議方法，其中該同時(shí)向內(nèi)傳輸至少包括檢查一主傳輸連線的傳送端或接收端是否有能力支持同時(shí)傳輸；是的話，該主傳輸連線等待一延后時(shí)間后，再傳送數(shù)據(jù)幀；通過該跨階層觀察模塊觀察的該地址欄位里的信息，該無線網(wǎng)絡(luò)上的每一節(jié)點(diǎn)確認(rèn)自 己是否能夠成為一副傳輸連線的接收端；以及同步該主傳輸連線和該副傳輸連線之間的回應(yīng)幀。
16.如權(quán)利要求13所述的媒介存取控制協(xié)議方法，其中該同時(shí)向外傳輸至少包括檢查一主傳輸連線的傳送端或接收端是否有能力支持同時(shí)傳輸；是的話，通過跨階層觀察模塊觀察的該地址欄位里的信息，無線網(wǎng)絡(luò)上的每一節(jié)點(diǎn)確 認(rèn)自己是否能夠成為一副傳輸連線的傳送端；是的話，該副傳輸連線的接收端忽略清空發(fā)送幀；以及同步該主傳輸連線和該副傳輸連線之間的回應(yīng)幀。
17.如權(quán)利要求12所述的媒介存取控制協(xié)議方法，其中對(duì)該主傳輸連線的傳送端或接 收端的判別，該方法還包括觀察該控制幀里的一幀類型欄位里的信息，并決定一節(jié)點(diǎn)收到的是何種幀；當(dāng)收到的是一清空發(fā)送幀時(shí)，設(shè)定一變數(shù)值，表示同時(shí)傳輸不能被建立時(shí)，該節(jié)點(diǎn)所需 等待的時(shí)間，并讀取該清空發(fā)送幀里的一接收端地址后，將該主傳輸連線的接收端設(shè)定為 該接收端地址；以及當(dāng)收到的是一要求發(fā)送幀時(shí)，設(shè)定一變數(shù)值，表示同時(shí)傳輸不能被建立時(shí)，該節(jié)點(diǎn)所需 等待的時(shí)間，并讀取該要求發(fā)送幀里的一接收地址與一傳送端地址后，將該主傳輸連線的 傳送端設(shè)定為該傳送端地址，且接收端設(shè)定為該接收端地址。
18.如權(quán)利要求15所述的媒介存取控制協(xié)議方法，該方法采用一種雙重頻道確認(rèn)，來 防止一種假阻塞節(jié)點(diǎn)的問題。
19.如權(quán)利要求12所述的媒介存取控制協(xié)議方法，其中該無線網(wǎng)絡(luò)上的每一節(jié)點(diǎn)通過 該跨階層觀察模塊來觀察實(shí)體載波感測(cè)、要求發(fā)送幀/清空發(fā)送幀、以及竊聽的要求發(fā)送 幀/清空發(fā)送幀里的地址欄位，來決定其是否可以建立副傳輸連線。
全文摘要
一種基于鄰近覺察的同時(shí)傳輸?shù)拿浇榇嫒】刂茀f(xié)議裝置與方法，用于確認(rèn)在一無線網(wǎng)絡(luò)下是否多條通訊連線可以同時(shí)被建立，其中一鄰居探索模塊使得此無線網(wǎng)絡(luò)上的每一節(jié)點(diǎn)能夠取得它的多跳鄰居的范圍內(nèi)的拓?fù)湫畔?，一跨階層觀察模塊整合實(shí)體與虛擬載波感測(cè)并觀察此無線網(wǎng)絡(luò)下的一媒介存取控制層里的一控制幀的地址欄位，并且比較此控制幀的地址欄位里的信息與通過此鄰居探索模塊取得的拓?fù)湫畔?，來確認(rèn)此多條通訊連線是否可以被建立以達(dá)到同時(shí)傳輸。
文檔編號(hào)H04L29/06GK102006649SQ200910172840
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者王中瑋, 王蒞君 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院