专利名称：通信方法
技术领域：
本发明涉及电信的一般领域。本发明特别涉及一种媒体访问控制(MAC)协议。
背景技术：
在多个节点共享公共通信介质的电信网络中，同时传输可产生干扰，导致冲突和分组丢失。这特别关系到诸如无线网格网络、WiFi局域网或有损低功率网络(LLN)这样的无线网络。已设想了众多媒体访问控制网络来应付该问题。特别地，IEEE-802. 11协议族涉及WiFi局域网，而IEEE-802. 15. 4协议族涉及无线个人网络。无线传感器网络的发展已在MAC协议的设计中引入新的约束，即在能量消耗方面的效率。因而，已设计了所谓的“低功率监听”(LPL)MAC协议。在该类型的协议中，节点长时间休眠，并且发送器/接收器节点对(transmitter/receiver node pair)可被选择用于在觉醒时间期间进行通信。由 那些协议提出的用于避免冲突的机制可以分为两类确定性机制和概率性机制。确定性机制基于预先建立的计划，在所述计划中，每个逻辑信道专用于特定节点。所述机制不太适于不可预知的业务，或者其要求频繁修正计划，由此导致大量能量消耗。另夕卜，由于任意一个特定节点仅可以使用其被分配的信道，所以不太能确保可扩展性。概率性机制主要基于载波侦听多址接入(CSMA)机制。特别地，几种协议使用在节点间共享的关于时间的知识来在固定竞争窗口期间采取动作，以便确定哪个节点可以在随后的觉醒时间期间进行传输。例如，在Lecture Notes in Computer Science 的卷 3868,第 260-275 页，Springer, 2006, EffSN (K. Rdmer、N. Karl 和 F. Mattern 编)中发表的由 K. Jamieson、
H.Balakrishnan 和 Y. C. Tay 所著的文档 “Sift:a MAC protocol for event-drivenwireless sensor networks”描述了一种机制,在该机制中，在传输时段之前的是被细分为CW个时隙的竞争窗口。具有用于传输的数据的每个节点随机选择CW个时隙中的一个特定时隙r。此后，在时隙I之前的那些时隙期间，节点进行监听，并且如果节点监听到传输，则跳过其时机(turn)。如果在时隙I期间节点没有跳过其时机，那么其传输信号来标记该时隙I，并且其验证未发生任何冲突。在竞争窗口结束时，能够在其选择的时隙期间进行传输的节点确定其可以在随后的传输时段期间传输数据。该解决方案允许确定独有的节点(其被允许在介质的下一分配期间进行传输)，并且允许在本地(即仅基于在每个节点处可用的信息)完成此确定。此外，所述机制的计算(即，竞争窗口内的时隙数以及用于随机选择时隙的概率函数)可以单独取决于业务负载，而不取决于网络特性。最后，该解决方案使得有可能适于变化的业务(包括突发)。然而，对可用带宽的利用仍然有限。如果所选节点在分配持续时间期间具有相对于介质容量而言的少量数据要传输，那么容量是未充分利用的，因为在该持续时间期间没有任何其它节点可以访问该介质。
在文档US2008/0219286中发现同样的问题，其中，该文档描述了一种冲突避免机制，在所述机制中，根据在第一时间间隔内是否接收到竞争消息来选择在第二时间间隔内进行传输的单个站点。
发明内容
本发明试图提供一种不出现上面提到的缺点中的至少一些缺点的通信方法。特别地，本发明试图使得有可能达到对可用带宽的良好利用。为此，本发明提供了一种由电信网络的节点执行的通信方法，所述节点具有要实施的数据传输，所述方法包括·选择窗口中的时隙j的选择步骤，所述窗口具有多个时隙并且在传输时段之前；以及·监听在所述时隙j之前的时隙的监听步骤；所述方法的特征在于，所述传输时段呈现多个传输信道，并且在于，所述方法包括·在时隙j之前的所述时 隙期间对时隙传输数进行计数的计数步骤；·当时隙传输数大于预定门限时，推迟或取消所述数据传输的推迟或取消步骤；以及·当时隙传输数少于或等于所述预定门限时，在时隙j期间进行传输的时隙传输步骤，以及根据所述时隙传输数来确定所述传输信道之一的确定步骤。借助于这些特征，本发明使得有可能选择多个节点，其中给予所述多个节点在传输时段期间进行传输的授权，所述传输时段自身包括多个传输信道。当若干节点并行执行所述方法时，已从所述第一时隙当中选择了特定时隙并且计数到少于或等于门限的时隙传输数的全部节点将在其已选择的时隙期间进行传输。因而，这些节点被选择继续进行传输。其它节点推迟或放弃其数据传输。因而，即使节点所需的传输持续时间保持短于所述传输时段的持续时间，可用带宽也可由其它节点利用。本发明由此达到对可用带宽的更好利用。另外，所述通信方法仅利用在每个节点处可得的信息。因而，本发明允许在本地对传输进行计划。所述确定步骤可以包括以下参与步骤参与选择机制，所述选择机制利用了根据所述时隙传输数所确定的竞争窗口，以及如果在所述选择机制期间选择了所述节点，则确定与所述竞争窗口相对应的所述传输信道之一。因而，如果多个节点已选择了同一时隙，并且因而已计数到相同的时隙传输数，则所述选择机制使得能够为对应于所述竞争窗口的传输信道选择那些节点之一。如果在所述选择机制期间没有选择所述节点，则所述确定步骤还可以包括以下第二参与步骤参与第二选择机制，所述第二选择机制利用了第二竞争窗口。这使得可能通过以下方式来对参与第一选择机制的节点给予优先权如果所述节点未被选择，则使其能够参与第二选择机制。在所述确定步骤之后，所述通信方法可以包括发送公告消息的发送步骤，所述公告消息为将要实施的所述数据传输指示目的地。在所述发送步骤之后，所述通信方法还可以包括在所述数据传输之前进行休眠的休眠步骤。在所述推迟或取消步骤之后，所述通信方法还可以包括接收公告消息的接收步骤，所述公告消息指示了以所述节点作为目的地的数据传输；以及在以所述节点作为目的地的所述数据传输之前进行休眠的休眠步骤。借助于这些特征，所述节点通过在等待以其作为源或目的地的数据传输时进行休眠而节省能量。在一种实现中，所述通信方法进一步包括·对所述时隙期间的时隙传输总数进行计数的计数步骤；以及·当时隙传输总数少于所述预定门限时，根据所述时隙传输总数来确定所述传输信道中的至少一个传输信道的第二确定步骤。在这样的情况下，每当要传输数据的节点数少于传输信道的数目时，本发明使得有可能授权至少一个节点在多个传输信道中进行传输。这使得节点能够传输更大量的数据。当较少节点要传输数据时，这提高了带宽利用。第二确定步骤可以包括以下参与步骤参与至少一个选择机制，所述至少一个选择机制利用了根据所述时隙传输总数所确定的竞争窗口，并且如果在所述选择机制期间选择了所述节点，则确定与所述竞争窗口相对应的所述传输信道之一。所述选择机制使得能够从多个节点(其在计数到相同的时隙传输总数后全部参与到所述选择机制)中选择出一个节点。本发明还提供了一种用于在电信网络中实施数据传输的通信节点，所述节点包括·选择装置，用于选择竞争窗口中的时隙1，所述竞争窗口具有多个时隙并且在传输时段之前；以及·监听装置，用于监听在时隙j之前的时隙；所述节点的特征在于，所述传输时段呈现多个传输信道，以及在于，所述节点包括·计数装置，用于对在时隙j之前的所述时隙期间的时隙传输数进行计数；·推迟或取消装置，用于当所述时隙传输数大于门限时推迟或取消所述数据传输；以及 传输装置，用于当所述时隙传输数少于或等于所述门限时，在时隙j期间进行传输，以及确定装置，用于根据所述时隙传输数来确定所述传输信道之一。本发明还提供了一种通信网络，所述通信网络包括多个本发明的节点。参考所述通信方法提到的优点和特征以对应的方式适用于所述节点和所述网络。本发明还提供了一种包括指令的计算机程序，当所述程序被计算机执行时，所述指令用于执行上面指定的通信方法的步骤。所述程序可以使用任何编程语言，并且其可以采用源代码、目标代码或者介于源代码和目标代码之间的代码的形式(诸如部分编译形式)，或者采用任意其它所需的形式。本发明还提供了一种计算机可读数据介质或记录介质，所述介质包括如以上提到的计算机程序的指令。以上提到的数据或记录介质可以是能够存储所述程序的任何实体或设备。例如，所述介质可以包括诸如只读存储器(ROM)的存储装置， 例如光盘(CD) ROM或微电子电路ROM,或者诸如软盘或硬盘的实际磁性记录装置。
此外，所述数据或记录介质可以对应于可传输的介质，例如，适于通过无线电或其它装置经由电缆或光缆来传送的电或光信号。本发明的程序可以特别从因特网类型的网络进行下载。可替换地，所述数据或记录介质可以包括集成电路，所述程序被合并到所述集成电路，所述电路适于执行所讨论的方法或在执行所讨论的方法时被使用。
本发明的其它特征和优点从下面结合附图的描述中可见，附图示出了一种没有任何限制性特征的实现。在附图中·图1是本发明的实施例中的网络的示意图；·图2示出了如何在图1网络中进行通信的示例；·图3到图6是流程图，示出了本发明的第一实现中的通信方法；·图7是流程图，示出了本发明的第二实现中的通信方法的步骤；以及·图8示出了当节点实现本发明的第二实现的通信方法时如何在图1网络中进行通信的示例。
具体实施例方式图1示出了包括多个节点I的网络2。作为示例，网络2是低消耗传感器的无线网络，其中，节点I可以在休眠状态(节点I在该状态中消耗少量能量)与觉醒状态(节点I在该状态中能够发送和接收数据)之间切换，特别地，所述数据涉及由传感器测量的值。然而，本发明不限于该类型的 网络，并且可以特别涉及在任意种类的共享介质上的链路的网络。每个节点I呈现计算机的硬件体系结构。节点I之一在图1中被详细示出，并且包括微处理器3、R0M4、随机访问存储器(RAM) 5、通信接口 6和输入端口 7。微处理器3用于在利用RAM5时执行存储在R0M4中的程序。通信接口 6用于基于与网络2的其它节点I的无线链路进行通信。最后，输入端口 7用于获取测量信号的值。R0M4构成可被微处理器3读取的数据介质。其包括当被节点I实施时用于执行本发明的第一实现中的通信方法的计算机程序的指令，所述计算机程序指令的主要步骤被示为图3到图6中的流程图。定期地或者根据由其输入端口 7获取的测量信号的值，每个节点I决定在网络2上传输数据。为了避免分组冲突和丢失，每个节点I实现下面详细描述的冲突避免机制。图2示出了如何根据时间在网络2上进行通信。节点I具有关于时间i的共享知识。因而，其可以在对于所有节点I来说公共的时刻12处定期切换到其觉醒状态。在切换到觉醒状态的时刻12之前的两个阶段10、11中，以及然后在跟随时刻12之后的两个阶段13和14中进行通信。阶段10和11的目的是确定哪些节点I被授权进行传输。阶段13是公告阶段，在其中，被授权进行传输的节点I指示了构成其通信的目的地的那些节点I。最后，阶段14是传输时段，在此期间，被授权进行传输的节点I实际传输要用于传输的数据。阶段14的传输时段呈现多个传输信道。在图2中所示的示例中，传输时段具有三个被时分复用的传输信道15、16和17。在一种变体中,传输时段可以具有更大或更小数目的传输信道。同样在一种变体中，传输信道可以被频分复用。阶段10和11使得能够在两部分中实施冲突避免机制，目的是选择将被授权分别在传输信道15、16和17中进行传输的三个节点I。自然地，如果传输时段具有多于或少于三的传输信道数，则应当相应地调整在阶段10和11期间所选择的节点I的数目。图3到图6是示出了通信方法的流程图，所述通信方法由每个节点I实施，用于实现如图2中所示那样进行的通信。在阶段10之前的图3的步骤30中，节点I处在其休眠状态中，所述休眠状态在附图中由符号“S”表示。在步骤31中，节点I确定其是否具有要传输的数据。如果节点I不具有要传输的数据，则其前往图4的步骤40。如果其具有要传输的数据，则其前往图5的步骤50。图4因而表示由不具有要传输的数据的节点I所实施的步骤。在步骤40中，节点I等待时刻12以便在其觉醒状态下进行通信，所述觉醒状态由符号“W”表示。因此，在步骤41中，节点I监听在其通信接口 6上接收到的任何消息，其被符号表示为“无线电RX”。在步骤42中，节点I确定所接收到的消息中的任何一个消息是否是与将其作为目的地的通信有关的公告消息，这被符号表示为“ADV ”。如果不存在指示其将是通信的目的地的任何公告消息，那么节点I在步骤43中采取动作，以便确定下一时刻12，其在下一时刻12将切换到觉醒状态，这被符号表示为“W=…”。最后，节点I切换到休眠状态。如果存在公告指示存在将其作为目的地的通信，则节点I在步骤44中采取动作，以便根据公告消息中指定的传输信道来确定其切换到觉醒状态的下一时刻，这被符号表示为“W=F(ADV) ”。例如，如果节点I是传输信道17中的通信的目的地，那么节点I在传输信道17上的传输开始之前立即为切换到觉醒状态做好准备。此后，在步骤45中，节点I在等待接收数据时切换到休眠状态，这被符号表示为“S/D”。图4的步骤40到步骤45对应于图2的阶段13，其针对不具有要传输的数据的节点I。图5示出了由具有要传输的数据的节点I所实施的步骤，如在图2的阶段10期间实施的那些。通过使用被细分为多个时隙的竞争窗口 18，阶段10用于实施冲突避免机制的第一部分。在图2中,竞争窗口 18被细分为7个时隙。在一种变体中,竞争窗口 18可以被细分为更大或更小数目的时隙。在步骤50中，节点I将计数器C初始化为I。然后，在步骤51中，节点I等待对应于阶段10的开始的时刻，以便切换到觉醒状态。在步骤52中，节点I随机地选择竞争窗口 18中的时隙j。用于选择时隙j的概率函数优选的是在引言中提到的Sift文档中所描述类型的几何递增分布。此后，在步骤53中，表示当前时隙的计数器X被初始化为I。然后，在步骤54中，节点I确定由计数器X表示的当前时隙是否对应于所选时隙i。如果不是，那么在步骤55中， 节点I监听由其通信接口 6所接收的任何消息。在步骤56中，如果没有任何消息被接收到，则节点I继续移动到步骤57，在该步骤中，其使计数器X递增并且然后循环回到步骤54。
否则，如果消息被接收，则节点I继续移动到步骤58，并且使计数器C递增。此后，在步骤59中，节点I将计数器C与门限T进行比较。门限T对应于传输时段中的传输信道数。因而，在图2的示例中，T=3。如果计数器C小于或等于Τ，则节点I继续移动到步骤57，在此处，计数器X被递增，并且然后循环回到步骤54。如果计数器C大于Τ，那么节点I继续移动到步骤60，在该步骤中，其决定取消或推迟其要实施的数据传输，并且然后其在步骤61中切换到休眠状态。在步骤61之后，节点I被看作是没有任何要传输的数据的节点1，并且其因此实施图4的步骤40到步骤45。在步骤54中，如果由计数器X表示的当前时隙对应于所选时隙1，那么节点I继续前进到步骤62和步骤63，在所述步骤中，其发送消息。作为示例，该消息是由符号“JAM”表示的干扰(jamming)信号。因而，时隙j被节点I标记。通过监听在步骤55中接收到的消息和递增计数器C和X，节点I因而可以对那些处在其已选择的时隙之前并且已被其它节点I标记的时隙进行计数。对于在所选时隙i之前的每个时隙，有可能某个其它节点已经传输了干扰信号JAM。在这样的情况下，节点I继续移动到步骤58并使其计数器C递增。如果在其已选时隙之前的超过T个时隙被其它节点标记，那么在步骤59中，节点I认为其不能传输其数据，并且其继续移动到步骤60和步骤61。然而，在步骤54中，如果由计数器X表示的当前时隙对应于所选时隙i，这意味着计数器C小于或等于T。换句话说，在节点I所选的时隙j之前的已被其它节点标记的时隙数(该数目对应于C-1)小于T-1。因而，节点I可以在步骤62和步骤63中标记时隙1，并且然后通过进行冲突避免机制的第二部分，继续进行图2的阶段11期间的冲突避免机制。参与冲突避免机制的 第二部分的节点I因而是具有要传输的数据并且在阶段10期间已经能够标记所选时隙i的节点。因而，对于参与所述第二部分的每个节点1，计数器C具有处于范围I到5中的值。如图2中所示，冲突避免机制的第二部分利用T个竞争窗口，在所描述示例中即三个竞争窗口 19、20和21。每个节点I的计数器T用于将竞争窗口 19、20和21之一分配给其以用于冲突避免机制的第二部分。因而，在本发明中，在每个竞争窗口 19、20和21中实现选择机制，其使得能够选择被授权在对应于竞争窗口 19、20或21的相应传输信道15、16或17上进行传输的单个节点
I。由于在第一部分期间有可能多个节点I在步骤55中选择了同一时隙并且因而对于计数器C具有相同的值，因此，冲突避免机制的该第二部分是有用的。有利地，未被竞争窗口 19的选择机制选择的节点I可以参与竞争窗口 20的选择机制，并且未被竞争窗口 20的选择机制选择的节点I可以参与竞争窗口 21的选择机制。图6示出了在竞争窗口 19、20和21期间实施的选择机制的示例。在该示例中，选择机制是二进制倒数计数机制(BCM)类型的机制，在其中，每个竞争窗口被划分为CW2个时隙，每个时隙被看作是选择时机。在一种变体中，可以使用其它机制。节点I根据其计数器C的值来参与竞争窗口 19、20或21的选择机制。在步骤70中，节点I将计数器s初始化为1，表示竞争窗口的当前时隙。此后，在步骤71中，节点I随机地决定其是否传输消息来标记由计数器s表示的当前时隙。如果其传输了这样的消息，那么在步骤72和步骤73中，节点I传输干扰消息JAM，并且然后在步骤74中，其使计数器s递增。在步骤75中，节点I确定计数器旦是否小于或等于竞争窗口中的时隙数CW2。如果是，这意味着在步骤73中标记的时隙不是竞争窗口的最后时隙。节点I因而循环回到步骤71。否则，如果在步骤73中标记的时隙是竞争窗口的最后时隙，那么节点I认为其已被选择通过使用与其自己的计数器C相对应的传输信道来进行传输，并且其因此继续移动到步骤80。步骤80对应于图2的阶段13，在其中，已被选择的节点I传输指示了其传输的目的地的公告消息。此后，节点I切换到休眠状态，直到已被分配给它的传输信道开始。在步骤71中，如果节点I决定不标记由计数器S表示的当前时隙，则其继续移动到步骤76，在其中，其监听任何接收到的干扰消息。在步骤77中，其确定干扰消息是否已被接收。在步骤77中，如果干扰消息被接收，那么节点I认为其未被与当前竞争窗口相对应的选择机制选择来进行传输。在步骤82中，其将计数器C与T进行比较。如果计数器C小于T，这意味着当前竞争窗口不 是最后的竞争窗口。因而，节点I在步骤83中使其计数器C递增，并且然后循环回到步骤70，以便参与随后的竞争窗口的选择机制。相反，如果竞争窗口是最后的竞争窗口，则节点I认为其未被冲突避免机制选择来进行传输。因而，在步骤84中，其决定取消或推迟其要实施的数据传输，并且在步骤85中，其准备在切换到休眠状态之前的时刻12切换到觉醒状态。在步骤85之后，节点I被认为是没有要传输的数据的节点1，并且其因此实施图4的步骤40到步骤45。相反，在步骤77中，如果没有任何干扰消息被接收，那么节点I继续当前竞争窗口的选择机制。因而，在步骤78中，其使计数器这递增，并且然后，在步骤79中，其确定当前时隙是否是竞争窗口的最后时隙。如果不是，即，如果当前时隙不是竞争窗口的最后时隙，则节点I循环回到步骤71。否则，如果当前时隙是竞争窗口的最后时隙，那么节点I认为其已被选择来进行传输，并且因此其继续移动到与上述步骤80相同的步骤81。参考图2，下面是对如何进行所示通信的更详细描述。假设五个节点I具有要传输的数据。在冲突避免机制的第一部分期间，即在阶段10和图5的步骤期间，这五个节点I在图5的步骤52中采取动作，以便分别选择时隙号2、
4、5、6 和 7。时隙号2、4和5因此被对应的节点I进行标记，这由字母A、B和C表示。然而，选择时隙号6和7的两个节点I在其到达其自己的时隙之前将计数到三个已被标记的时隙，并且它们因此通过应用图5的步骤59、60和61，决定取消或推迟其自己的传输，此后它们切换到休眠状态。在步骤63之后，已标记了时隙号2、4和5的三个节点I在其计数器C中具有相应的值1、2和3。因而，标记时隙号2的节点I使其计数器C具有值1，并且因此在阶段11期间参与竞争窗口 19的选择机制。通过对应方式，标记了时隙4的节点I在其计数器C中具有值2，并且其因此在阶段11参与竞争窗口 20的选择机制，而标记了时隙号5的节点I在其计数器C中具有值3，并且因此在阶段11期间参与竞争窗口 21的选择机制。由于这三个节点I分别是参与其各自竞争窗口的选择机制的唯一节点，因此其将被选择作为被授权进行传输的节点。自然地，如果多个节点I在阶段10期间选择同一时隙，那么那些节点在阶段11中全部参与对应竞争窗口的选择机制，由此导致一个或多个节点被排除。在阶段13的公告步骤期间，这三个节点I分别发送公告消息，该公告消息指示了构成其要传输的数据的目的地的节点I。此后，被授权进行传输的三个节点I分别实际在与其竞争窗口 19、20或21相对应的传输信道15、16或17上传输其数据。因而，在所示的示例中，在阶段10中选择了时隙号2并且在阶段11期间参与竞争窗口 19的选择机制的节点I在传输信道15中传输其数据。可以看出，上述方法使得有可能选择多个被授权在具有多个传输信道的传输时段期间进行传输的节点。因而，即使节点所需的传输持续时间短于传输时段的持续时间，可用通带也可被其它节点使用。此外，两部分的冲突避免机制在以下操作中是有效的通过本地方式(即，仅基于在每个节点处可用的信息)来选择哪些节点被授权进行传输。冲突避免机制还使得有可能根据需要将每个节点在其休眠状态和其觉醒状态之间进行切换。特别地，由于阶段13的公告步骤，在传输期间，仅参与进行传输的节点处于觉醒状态。其它节点因此消耗少量能量。参考图7和图8，随后是本发明的第二实现中的通信方法的描述。本发明的第二实现的通信方法呈现出与本发明的第一实现共同的特征。特别地，以上参考图3到图5描述的步骤在第二实现中是相同的。然而，在第二实现中，已在所选时隙j中传输了干扰信号的节点I通过监听随后的时隙并对被标记的时隙的总数进行计数来继续阶段10。更准确来说，图7示出了在图5的步骤63之后由节点I实施的步骤。在步骤63之后，节 点I的计数器C含有在时隙I到X当中已被标记的时隙的数目，其中，X=j，i是被节点I选择的时隙。在步骤88中，节点I测试其是否具有数量大于可在传输时段期间的一个传输信道上传输的数据量的数据要传输。例如，可在传输时段期间的一个传输信道上传输的数据量可以对应于一个数据分组。如果节点I不具有多于可在传输时段期间在一个传输信道上传输的数据量的数据要传输，那么节点I继续移动到步骤89，在此处，其决定只是参与由其计数器C指定的竞争窗口 19、20或21的选择机制。其因此在竞争窗口 18的剩余部分期间变为休眠，由此使得能量能够被节省。相反，如果节点I具有多于可在传输时段期间在一个传输信道上传输的数据量的数据要传输，则其继续移动到步骤90。在步骤90中，计数器C2被初始化为C。此后，在步骤91中，节点I将计数器X与XMAX进行比较，XMAX即竞争窗口 18中的时隙数(在图2和图8所示的示例中，XMAX=7)。如果X不等于XMAX，这意味着存在剩余时隙要监听，并且节点I继续移动到步骤92。此后，在步骤92中，计数器X被递增。然后，在步骤93中，节点I监听经由其通信接口 6所接收的任何消息。在步骤94中，如果消息已被接收，则节点I继续移动到步骤95，在其中，其使计数器C2递增，并且然后循环回到步骤91。否则，如果没有任何消息被接收，则节点I在不递增计数器C2的情况下直接循环回到步骤91。在步骤91中，如果X等于XMAX，这意味着竞争窗口 18的全部时隙已被监听。节点I然后继续移动到步骤96。步骤90到步骤95因而使得有可能对竞争窗口 18中任何处在由节点I所选择的时隙I之后并且已被其它节点I标记的时隙进行计数。由于在步骤90中计数器C2被初始化为计数器C的值，因此在步骤96中，计数器C2指示了竞争窗口 18中已被标记的时隙的总数。在步骤96中，节点I将计数器C2与门限T进行比较。如上面阐明的，门限T对应于传输时段中的传输信道的数目。因而，在图2和图8的示例中，T=3。如果C2小于门限Τ，这意味着在竞争窗口 18中，少于T个时隙已被节点I标记。在这样的情况下，节点I继续移动到步骤97，在其中，其决定在阶段11期间参与由其计数器C的值所指定的竞争窗口 19、20或21的选择机制。另外，节点I还决定参与对应于以下值的选择窗口的选择机制值C2+1和任何随后的值,一直到选择窗口的最后的值(对应于值Τ)。相反，如果C2不小于门限Τ，这意味着在竞争窗口 18中，T个时隙已被节点I标记。在这样的情况下，节点I继续移动到步骤98，在此处，其决定在阶段11期间参与由其计数器C的值所指示的竞争窗口 19、20或21的选择机制。竞争窗口 19、20和21的选择机制可以按照与参考图6在第一实现的上下文中所描述的相同方式来进行。`在通信方法的第二实现中，假如至少T个节点具有要传输的数据，则通信将按照与图2中所示的相同方式来进行。例如，考虑具有要传输的数据的五个节点I。在冲突避免机制的第一部分期间，即，在阶段10和图5的步骤期间，这五个节点I在图5的步骤52中米取动作，以便选择相应的时隙号2、4、5、6和7。时隙号2、4和5因此被对应的节点I进行标记，如由字母Α、Β和C所表示。相反，选择时隙号6和7的两个节点I在其自己的时隙之前计数到已被标记的三个时隙，并且因此，通过应用图5的步骤59、60和61，决定取消或推迟其自己的传输，并且其然后切换到休眠状态。在步骤63之后，标记了时隙号2、4和5的三个节点I在其计数器C中具有相应的值1、2和3。因而这里假设步骤88中的测试导致步骤90用于那些节点I中的全部三个节点I。在图7的步骤90中，标记了时隙号2的节点I因而将其计数器C2初始化为1，并且然后由于时隙号4和5被其它节点I标记而在步骤95中使其计数器递增两次。因而，在步骤96中，其计数器C2等于3，并且其继续移动到步骤98。通过对应的方式，在图7的步骤90中，标记了时隙号4的节点I将其计数器C2初始化为2，并且然后由于时隙号5被另一节点I标记而在步骤95中使其计数器递增一次。因而，在步骤96中其计数器C2等于3，并且其继续移动到步骤98。最后，在图7的步骤90中，标记了时隙号5的节点I将其计数器C2初始化为3，并且其不使其计数器递增，因为随后的时隙中没有任何时隙被另一节点I标记。因而，在步骤96中其计数器C2等于3，并且其继续移动到步骤98。
在这样的情况下，标记了时隙号2、4和5的三个节点将分别参与竞争窗口 19、20和21的选择机制，并且然后将分别在如由图2中的字母A、B和C所表示的传输信道15、16和17上传输数据。然而，如果少于T个节点I具有要传输的数据，那么第二实现使得所述节点中的至少一个节点能够使用T个传输信道中的多个传输信道。这在图8中示出，该图示出了如何进行通信的示例。考虑两个节点I具有要传输的数据。在冲突避免机制的第一部分期间，即，在阶段10和图5的步骤期间，这两个节点I在图5的步骤52中采取动作，以便分别选择时隙号2和4。
时隙号2和4因此被对应的节点I进行标记，这由字母A和B代表。在步骤63之后，标记了时隙号2和4的两个节点I在其各自的计数器C中具有值I和2。这里假设步骤88的测试导致步骤90用于这两个节点I。在图7的步骤90中，标记了时隙号2的节点I因而将其计数器C2初始化为1，并且然后由于时隙号4被另一节点I标记而在步骤95中使其计数器递增一次。因而，在步骤96中其计数器C2等于2，并且其继续移动到步骤97。通过对应的方式，在图7的步骤90中，标记了时隙号4的节点I将其计数器C2初始化为2，并且其不使其计数器递增，因为随后的时隙中没有任何时隙已被另一节点I标记。因而，在步骤96中，其计数器C2等于2，并且其继续移动到步骤97。因而，标记了时隙号2的节点I将参与对应于其计数器C的竞争窗口 19的选择机制和对应于值C2+1的竞争窗口 21的选择机制。在图8中，这由字母A表示。通过对应的方式，标记了时隙号4的节点I将参与对应于其计数器C的竞争窗口20的选择机制和对应于值C2+1的竞争窗口 21的选择机制。在图8中，这由字母B表示。这里假设由字母A表示的节点I赢得竞争窗口 21的选择机制。因而，如由图8的阶段13和14中的字母A和B所表示的，由字母A表示的节点I在传输信道15和17这两者中传输数据。可以看出，第二实现中的通信方法呈现出与第一实现中的通信方法相同的优点，但其还实现以下可能如果具有要传输的数据的节点的数目小于传输信道的数目，则授权至少一个节点在多个传输信道中进行传输。这使得节点能够传输更大量的数据。因而，提高了在仅有少量节点具有要传输的数据时对通带的利用。
权利要求
1.一种由电信网络(2)的节点(I)执行的通信方法，所述节点(I)具有要实施的数据传输，所述方法包括 选择窗口(18)中时隙j的选择步骤(52)，所述窗口(18)具有多个时隙并且在传输时段之前；以及 监听在时隙j之前的时隙的监听步骤(55)； 所述方法的特征在于，所述传输时段呈现多个传输信道(15，16，17)，并且在于，所述方法包括 对所述在时隙i之前的时隙期间的时隙传输数进行计数的计数步骤(58)； 当所述时隙传输数大于预定门限时，推迟或取消所述数据传输的推迟或取消步骤(60);以及 当所述时隙传输数小于或等于所述预定门限时，在时隙i期间进行传输的时隙传输步骤(62，63)，以及根据所述时隙传输数来确定所述传输信道之一的确定步骤。
2.根据权利要求1的通信方法，其中，所述确定步骤包括以下参与步骤参与选择机制，所述选择机制利用了根据所述时隙传输数所确定的竞争窗口( 19，20，21);以及如果在所述选择机制期间选择了所述节点，则确定与所述竞争窗口相对应的所述传输信道(15，16,17)之一。
3.根据权利要求2的通信方法，其中，所述确定步骤包括如果在所述选择机制期间未选择所述节点，则参与利用了第二竞争窗口(20，21)的第二选择机制的第二参与步骤。
4.根据权利要求1的通信方法，其包括在所述确定步骤之后，发送公告消息的发送步骤(80，81)，所述公告消息指示了要被实施的所述数据传输的目的地。
5.根据权利要求4的通信方法，其包括在所述发送步骤(80，81)之后，在所述数据传输之前进行休眠的休眠步骤。
6.根据权利要求1的通信方法，其包括在所述推迟或取消步骤(60)之后，接收公告消息的接收步骤(41)，所述公告消息指示了以所述节点作为目的地的数据传输；以及在以所述节点作为目的地的所述数据传输之前进行休眠的休眠步骤(45)。
7.根据权利要求1的通信方法，其进一步包括 对在所述时隙期间的时隙传输总数(C2)进行计数的计数步骤(95);以及 当所述时隙传输总数(C2)小于所述预定门限(T)时，根据所述时隙传输总数(C2)来确定所述传输信道中的至少一个传输信道的第二确定步骤。
8.根据权利要求7的通信方法，其中，所述第二确定步骤包括以下参与步骤(97):参与利用了根据所述时隙传输总数所确定的竞争窗口( 19，20，21)的至少一个选择机制；以及如果在所述选择机制期间选择了所述节点，则确定与所述竞争窗口相对应的所述传输信道(15，16，17)之一。
9.一种用于在电信网络(2)中实施数据传输的通信节点(I )，所述节点(I)包括 选择装置，用于选择竞争窗口(18)中的时隙j，所述竞争窗口(18)具有多个时隙并且在传输时段之前；以及 监听装置，用于监听在时隙i之前的时隙； 所述节点的特征在于，所述传输时段呈现多个传输信道(15，16，17)，并且在于，所述节点(I)包括 计数装置，用于对所述在时隙I之前的时隙期间的时隙传输数进行计数； 推迟或取消装置，用于当所述时隙传输数大于门限时，推迟或取消所述数据传输；以及 传输装置，用于当所述时隙传输数小于或等于所述门限时在时隙i期间进行传输，以及确定装置，用于根据所述时隙传输数来确定所述传输信道之一。
10.一种具有多个根据权利要求9的节点(I)的通信网络(2)。
11.一种包括指令的计算机程序，当所述程序被计算机执行时，所述指令用于执行根据权利要求1的通信方法的步骤。
12.—种计算机可读数据介质，其具有根据权利要求11的计算机程序的指令。
全文摘要
本发明涉及一种通过电信网络的节点来执行的通信方法，所述节点具有要实施的数据传输，所述方法包括选择窗口中的时隙j的选择步骤(52)，所述窗口具有多个时隙并且在传输时段之前；以及监听在时隙j之前的时隙的监听步骤(55)；所述方法的特征在于，所述传输时段呈现多个传输信道，以及在于，所述方法包括对所述在时隙j之前的时隙期间的时隙传输数进行计数的计数步骤(58)；当所述时隙传输数大于门限时，推迟或取消所述数据传输的推迟或取消步骤(60)；以及当所述时隙传输数小于或等于所述门限时在时隙j期间进行传输的时隙传输步骤(62，63)，以及根据所述时隙传输数来确定所述传输信道之一的确定步骤。
文档编号H04W74/08GK103069915SQ201180041036
公开日2013年4月24日 申请日期2011年6月20日 优先权日2010年6月29日
发明者Q·朗潘, D·巴塞尔, I·奥热-布卢姆, F·瓦卢瓦 申请人:法国电信公司