[发明专利]一种带内全双工通信的探测及争用解决方法

说明书

技术领域

本发明涉及全双工通信的数据传输控制，尤其是一种带内全双工通信的探测及争用解决方法。

背景技术

半双工通信的数据传输采用频分双工(FDD，Frequency Division Duplexing)或时分双工(TDD，Time Division Duplexing)模式。FDD的上下行链路在两个相互正交的无线频段上进行信号传输，TDD的上下行信号在两个相互正交的时段内分时传输。带内全双工(IBFD，In Band Full Duplex)通信在相同频段和相同时段内同时进行数据信号传输，理论上可使无线频谱效率得到倍增。IBFD通信的传输与控制的关键是物理层的自干扰消除技术和媒体访问控制(MAC，Media Access Control)层的传输控制方法。

MAC层的全双工传输控制方法主要解决多站点接入的争用冲突及无效占用。Goyal S等人提出一种全双工媒体访问控制协议，该协议在现有无线局域网MAC协议的基础上增加2比特位的全双工应答以及忙音信号来控制站点之间的信道访问。这一协议存在的问题在于，全双工应答在物理层信号头部进行发送，带来半双工遗留系统的不兼容问题。

Sabharwal A,Schniter P等人提出另一种改进MAC协议。在该MAC协议中，主发送站点在邻近站点中指定一个站点作为次发送站点，然后次发送站点根据主发送站点的传送信息来开始传送。该MAC协议可以解决传输中的冲突问题并且提高端到端的吞吐量，但仍无法解决全双工与半双工站点之间的兼容性问题。

Navalekar A等人提出一种使用现有无线局域网MAC控制帧进行全双工传输的控制方法，包含全双工通信能力的探测过程，但未涉及多站点并发探测与传输争用的冲突控制。

发明内容

本发明提出一种带内全双工通信的探测及争用解决方法，以提高多站点无线通信的总体吞吐量。

一种带内全双工通信的探测及争用解决方法包括：探测站点根据虚拟载波侦听到的控制信息对被探测站点的全双工能力进行判断，如果被探测站点正处于数据传输阶段且具备全双工能力，那么探测站点利用随机退避算法进行控制信息的交互过程；探测站点在被探测站点与次站点的下一次数据传输过程中，向所述被探测站点发送数据。

所述探测站点为多个时，各探测站点采用统计独立的探测启动延时。

所述探测站点对所述被探测站点全双工能力进行判断的过程包括：被探测站点与次站点进行通信；探测站点侦听到被探测站点发送给探测站点的RTS(Request To Send，发送请求)，经随机退避后探测站点向被探测站点发出RTS，设定应答超时定时器；如果应答超时则判定被探测站点不具备全双工能力，否则探测站点收到被探测站点的回复ACK(ACKnowledge，应答消息)，即判定被探测站点具备全双工能力。

所述探测站点向所述被探测站点发送数据的过程包括：探测站点侦听到被探测站点向次站点发送的RTS，探测站点确定延迟时间并发送数据帧给被探测站点，如果侦听到发送清除帧CTS(Clear To Send)则发送成功，否则重新发送。

本发明通过站点全双工通信能力的探测，在其具备全双工能力并做出响应时，允许二个站点以互不干扰的方式同时发送数据，可以提高多站点网络的总体吞吐性能。

附图说明

图1为本发明全双工探测及争用解决的应用场景示意图；

图2为本发明实施例全双工探测及争用解决方法的时序图；

图3为图2实施例中全双工探测方法的流程图；

图4为图2实施例中多站点争用解决方法的流程图。

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，以下结合附图及实施例，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。

图1是本技术发明的典型应用场景。站点1为主发送站点(即第一站点)，站点3为次发送站点(即第三站点)，站点1有持续不断的发送数据给站点2(即第二站点)。此场景中，站点3有待发数据需要发送给站点1，根据图2先进行全双工能力的探测过程。

图2是本发明提出的带内全双工无线通信的探测及争用解决方法的时序图。根据本发明提出的全双工能力探测及争用解决方法，站点3参与通信的具体步骤如下：

步骤1：在站点1与站点2进行通信时，站点1发送RTS帧给站点2(210)，站点2以CTS帧应答(212)。其间，站点3侦听到来自站点1发出的该RTS帧(208)，但未收到站点2发送的CTS帧，进入阶段I。