[发明专利]无线电通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线电通信系统，尤其涉及一种具有多个无线电链路的多跳(multi-hop)无线电通信系统。

背景技术

在诸如无线电LAN(局域网)系统和/或移动通信系统的无线电分组通信系统中，已经知道CSMA/CA(带防碰撞的载波检测多址)为一种分布式控制接入系统。在该系统中，在发送数据分组之前，测试长达一个预定持续时间一个信号预定发送的信道是可用还是忙，因此，分组碰撞的可能性将降低。在AMSI/IEEE 802.11标准的无线LAN媒体接入控制(MAC)以及物理层(PHY)规范中描述了这个系统，而且将用作IEEE802.11标准的MAC协议。

然而，当使用分布式控制接入系统的所述CSMA/CA系统用于多跳无线电通信网络时，在每个链路将出现竞争状态，由于在竞争状态下重传是不可避免的，因此终端之间的延迟时间有很大差异。此外，当链路被占用时，该传输必须等待直到该链路变得可用，因此增大了延迟时间，由此降低了流量性能。

另一方面，作为集中式控制接入系统的轮询接入系统，和/或基于时分使用分布式控制接入系统和集中式控制接入系统的轮询/CSMA系统，在这些系统中主电台控制从电台的发射，因此避免了分组冲突，而且时延和/或时延差异得以降低，因此，改善了流量性能和值QoS(服务质量)。

然而，在多跳无线电网络情况下，单个主电台无法控制所有的无线电台。因此，现有技术的轮询系统，和/或现有技术的轮询/CSMA系统无法用于多跳无线电网络中。

发明内容

本发明的一个目的因此为通过提供一种新的改进的无线电通信系统克服现有技术无线电通信系统的缺点和限制。

本发明的另一目的是为多跳无线电通信网络中的分组通信提供一种具有小时延、小时延差异、高流量性能以及高服务质量(QoS)的无线电通信系统。

上述和其他目的是通过下述的无线电通信系统获得的，该无线电通信系统包括：多个无线电台；每个无线电台有至少一个用于分组无线电通信的无线电信道；每个无线电台直接或通过至少一个其他无线电台与另一无线电台通信；每个无线电台在用于每个无线电信道的一个集中式控制接入阶段或一个分布式控制接入阶段与相邻无线电台通信；在集中式控制接入阶段，对每个信道，每个无线电台自适应地用作主电台，控制发射权并根据该无线电台自身的控制发射信号，或用作从电台，在主电台的控制下发射信号；以及基于时间为每个无线电台和每个无线电信道切换所述集中式控制接入阶段和所述分布式控制接入阶段。

当无线电台A₁通过无线电台A₂，A₃...A_k，A_k+1...A_n-1(k为整数，且2＜k≤n-1)发送一个信号到另一无线电台A_n时，优选地，无线电台A_k通过具有主从关系的电台A_k和A_k+1之间的一个无线电信道，或通过受一个共同主电台控制的从电台A_k和A_k+1之间的一个无线电信道，与无线电台A_k+1通信。

优选地，当无线电台在无线电信道中用作主电台时，所述无线电台发送一个信标分组，该分组包括所述主电台的地址，属于所述主电台的所有从电台的地址，以及直至每个从电台响应所述信标分组应发送一个请求分组给所述主电台的时间，用于指示集中式控制接入阶段的开始，而且每个从电台一接收到所述信标分组，就在所述信标分组指示的时间发送所述请求分组到所述主电台。

优选地，当在主从关系下工作的一对无线电台完成集中式控制接入阶段并切换到分布式控制接入阶段时，所述主电台发送一个连接自由结束分组，指示集中式控制接入阶段的结束。所述连接自由结束分组包括所述集中式控制接入阶段的结束时间，直至发送下一信标分组的时间，以及指示一个接收所述连接自由结束分组的从电台是否应中继所述连接自由结束分组到另一从电台，而且接收所述连接自由结束分组的从电台在由该主电台发送的所述连接自由结束分组指示的时间发送其他连接自由结束分组到所述主电台，这样集中式控制接入阶段切换到分布式控制接入阶段。