[发明专利]无线网络通信系统、网络通信方法及通信设备

说明书

一种无线网络通信系统、网络通信方法及通信设备，公开了移动自组织网络通信系统，其媒体访问控制(MAC)协议结合竞争和保留特征而提供混合MAC协议。使用诸如载波监听多路访问(CSMA)类型协议的随机访问实现对信道的初始访问，其中仅在可用的(非保留的)信道上发生用户间的信道竞争。一旦节点间的通信在可用信道上建立，则通过在分组头中表示其被使用来保留该信道，且其他用户不会尝试在该信道上传输，直到它被释放。保留信道上的通信不需要退避或延迟，从而形成可以提高标准多路访问协议上的吞吐量和延迟的虚拟管道。

技术领域

本公开总体涉及无线网络通信，更具体地，涉及用于移动自组织网络的媒体访问控制。

背景技术

网络扩展指的是，当网络的用户数量增加时，通信网络为所有连接至该网络的用户设备提供足够的数据吞吐量的能力。由于公共资源，即可利用的无线频谱(通常也被称为无线频率(RF)带宽)共享的需要，为无线网络提供网络扩展可能会非常困难。例如，用户之间RF带宽的效率低下的过度拥挤可能会导致降低网络性能的过度的相互干扰。蜂窝无线系统已经通过地理上分散所使用的RF带宽(例如，不同单元中的频率再使用)和蜂窝分割(例如，减少每个共享该带宽的区域的用户数量)避开了扩展问题。此外，当网络核心依赖于铜线、光纤和点对点微波链路进行回程数据传输时，蜂窝网络可以通过使用无线通信作为到用户的最终到达(最后一英里)来减轻对扩展的需求。这样的解决方案通常不适用于移动自组织网络和需要直接快速消息交换的通信，比如所述通信在商业上和军事上是有用的，例如在无人机(UAV)群中、汽车到汽车或自主车辆网络中、传感器网络中、机器人网络中、智能机载军需品或在战术战场环境中的士兵到士兵网络中。

因此，本领域中需要一种在超大型网络上可扩展的且可靠的通信技术，解决无线通信设备之间的频率和带宽资源共享的问题。

发明内容

在一个或多个实施例中，无线通信网络，例如移动自组织网络，具备使用多个收发机和混合通信协议的节点。混合通信协议结合了竞争和保留特性，其利用协议的竞争方面允许网络节点访问可用信道，同时利用协议的保留方面允许所建立的通信交互在一个或多个保留的信道上运行。一旦保留信道上的通信完成，可使保留的信道再次可用。

在一个或多个实施例中，无线网络通信系统包括：存储器，为网络节点存储与多个通信信道相关联的信息，使得存储用于节点的信息包括表示每个通信信道是否被保留的数据；以及一个或多个硬件处理器，与存储器通信并且被配置为执行指令，以使得网络通信系统通过执行操作在多个通信信道中的一个或多个上进行通信，所述操作包括：基于所接收的关于哪些通信信道被保留的数据更新用于节点的存储信息；基于所更新的一信道未被保留的用于节点的信息，从多个通信信道中选择该信道；在所选择的信道上竞争通信；以及响应于在所选择的信道上建立的通信，传输表示所选择的信道被保留的数据。

在另一个实施例中，公开了一种在多个通信信道上进行网络通信的方法，包括：基于所接收的关于哪些通信信道被保留的数据，更新用于网络节点的存储信息；基于所更新的一信道未被保留的用于节点的信息，从多个通信信道中选择该信道；在所选择信道上竞争通信；以及响应于在所选择的信道上建立的通信，传输表示所选择的信道被保留的数据。

在又一个实施例中，一种通信设备包括多个收发机以及与多个收发机中的一个或多个通信的一个或多个处理器，使得处理器被配置为执行指令以使通信设备执行操作，所述操作包括：基于所接收的关于哪些通信信道被保留的数据，更新存储在通信设备上的信息；基于所更新的存储信息，从多个通信信道中选择未被保留的信道；使用多个收发机中的至少一个在所选择的信道上竞争通信；以及响应于在所选择的信道上建立的通信，传输表示所选择的信道现在被保留的数据。

本公开的范围由权利要求限定，并通过引用结合于此。通过思考下列一个或多个实施例的详细描述，本领域的技术人员将能够更全面地理解本公开的实施例并且实现其额外的优点。首先将参考附图对本公开进行简要的描述。

附图说明

图1是根据本公开的实施例的无线网络通信系统的示意图。