[发明专利]无线通信系统中符号的发送与接收

说明书

提供了用于准备物理层协议数据单元(PDU)的发送的机制。一种由分组发射机(120)执行的方法。该方法包括：检测(S102)发送符号的第二流(220)的需求，该符号的第二流具有比当前正从该分组发射机(120)发送到分组接收机(130)的符号的第一流(210、210a、210b)更高的优先级。该方法包括在符号的该第一流(210、210a、210b)的最新发送的符号之后插入(S104)专用标签(240)该专用标签(240)指示分组符号的该第一流(210、210a、210b)被抢占。该方法包括紧随该专用标签(240)插入符号的该第二流(220)的符号，用于符号的该第二流(220)到该分组接收机(130)的发送。

技术领域

本文呈现的实施例涉及用于将符号发送到无线通信系统中的分组接收机的方法、分组发射机、计算机程序和计算机程序产品。本文呈现的实施例还涉及用于从无线通信系统中的分组发射机接收符号的方法、分组接收机、计算机程序和计算机程序产品。

背景技术

通常要求工业通信系统传递具有实时约束的对时间紧迫的消息，例如必须被快速处理的紧急命令，以在发生故障时保护人员和设备免受伤害。除了这些消息之外，通常还要求相同的通信网络来处理非时间紧迫的通信量，例如固件更新、系统监视或诊断。尽管时间紧迫的消息通常很短并且可以非常快速地传输，但非时间紧迫的消息可能更长，并且长时间占用通信信道。因此，需要工业通信网络中的机制为消息分配不同的优先级并对消息进行相应的处理。

因此，现代通信网络标准支持用于在分组发射机和分组接收机之间交换分组的不同优先级水平。IEEE 802.11增强型分布式协调功能(EDCF)代表了实现分组优先级的一个示例。因此，当不同的业务流同时请求访问无线通信信道时，实施优先级。如果这导致分组发射机队列内发生冲突，则通过始终先发送更高优先级的分组来解决所述冲突。工业无线标准中也使用了类似的系统，例如WirelessHART(HART是可寻址远程传感器高速通道的缩写)和WIA-PA(面向工业过程自动化的工业无线网络的缩写)。

在优先级方面实现差异化的另一种机制是调整帧间空间(IFS)，帧间空间被定义为每次传输完成后的等待时间，帧间空间自然地存在于基于带有冲突避免的载波侦听多路访问(CSMA/CA)信道访问方案的无线网络中。因此，可以通过将较短的IFS分配给优先级较高的流量类别。例如，在WIA-PA中使用了这种机制。

前面描述的所有机制都提供了对不同分组进行优先级排序的某种方式，因此可以减少高优先级分组的总体延迟。但是，这些机制也有局限性。例如，在开始发送分组之后，没有任何机制可以阻止所述分组的发送，因此，即使是具有更高优先级的新分组，也必须等待当前分组的发送完成。如果要发送的低优先级分组与高优先级分组相比较长，则可能会导致延迟显著降低。

在有线工业网络中，解决此问题的一种方法是实施抢占策略。在这种情况下，抢占是指可以优先支持较高优先级的分组而中断低优先级分组的发送。在US 7,558,269B2中表示了一个这样的示例，根据所述示例，在分组发射机处将抢占位插入到互联网协议(IP)分组的报头中，以使分组接收机知道当前分组正在停止，并且一个新的更高优先级分组将很快开始发送。

但是，对于无线网络，尤其是对于无线工业通信系统，没有类似的机制。然而，在支持具有不同优先级的分组的传输的无线通信系统中还是需要这种功能，例如用于电力系统自动化的系统。

因此，仍然需要改进的机制用于具有不同优先级的分组的发送和接收。

发明内容

本文的实施例的目的在于，允许能够高效地发送和接收具有不同优先级的物理层PDU的符号，免受上述问题，或者至少在上述问题已被缓解或减少。