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CN102986157B - 三网合一协议—网络编码三节点双向合作传输的媒体访问控制层协议 - Google Patents

三网合一协议—网络编码三节点双向合作传输的媒体访问控制层协议 Download PDF

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CN102986157B CN201080067993.4A CN201080067993A CN102986157B CN 102986157 B CN102986157 B CN 102986157B CN 201080067993 A CN201080067993 A CN 201080067993A CN 102986157 B CN102986157 B CN 102986157B
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Abstract

一种方法和设备被描述为包括：传输请求发送信号；确定是否已经接收到许可发送信号和反向传输请求信号；响应于第一确定传输第一数据、第一块确认请求信号和反向批准信号；确定是否已经接收到第一块确认信号、第二数据和第二块确认请求信号；响应于第二确定传输第二块确认信号；确定是否已经接收到第三块确认信号；以及响应于第三确定传输第四块确认信号。还描述了一种方法和设备包括：侦听信道；响应于该侦听估计信道条件；确定是否已经接收到信号，响应于第一和第二确定来确定信道条件是否足够用作多播中继节点许可发送信号的中继节点；响应于第一和第二确定多播块确认信号和数据。

Description

三网合一协议—网络编码三节点双向合作传输的媒体访问控制层协议
技术领域
本发明涉及协助IEEE802.11n标准草案的双向传输（通信）的三节点合作方案。
背景技术
在多播和广播应用中，数据通过有线和/或无线网络从服务器传输到多个接收器。这里使用的多播系统是其中服务器同时传输相同的数据到多个接收器的系统，接收器形成最多可达包括所有的接收器的所有接收器的子集。广播系统是其中服务器同时传输相同的内容到所有的接收器的系统。即，在定义上说，多播系统可以包括广播系统。
考虑具有一个接入点（AP）和若干节点的多播（下链路）和多路访问（上链路）信道。在IEEE802.11n草案标准中，引入反向（RD）协议以在传输机会（TXOP）内快速调度双向通信量流。反向协议许可（允许）已经获得TXOP的节点进行到另外一个节点的反向传输，而同时它仍处于TXOP控制下。如果节点之间的信道条件不够好（较差），那么这两个节点之间的传输就会变差。这个变差可能是数据率和/或吞吐量降低。
在IEEE802.11n草案标准中，提出的反向（RD）协议如图1所示。IEEE802.11n草案标准的反向协议只对两个节点之间的双向传输进行调度。在IEEE802.11WLAN标准中还不存在用于三个节点的双向传输的调度协议。
有第三节点用作两个节点的中继节点将是有利的。然而，使用这样的第三（中继）节点会复杂化两个节点之间的通信（传输）。
美国专利申请（US2007/149117A1）描述了一种借助于中继节点的传输方法。中继节点接收上链路和下链路传输数据二者并且合并上链路和下链路数据并且发送合并的上链路和下链路数据到基站节点和移动节点二者。
发明内容
本说明书中使用的节点包括（但不限于）站（STA）、移动装置、移动终端、双模式智能手机、计算机、膝上型电脑或任何其它等价的能够在IEEE802.11n草案标准下工作的装置。
考虑具有一个接入点（AP）和若干节点的多播（下链路）和多路访问（上链路）信道。在IEEE802.11n草案标准中，引入反向（RD）协议以在传输机会（TXOP）内快速调度双向通信量流。反向协议许可（允许）已经获得TXOP的节点进行到另外一个节点的反向传输，而同时它仍处于TXOP控制下。当这两个节点之间的传输涉及通过第三节点（半双工中继节点（RN））的合作时，情况就会变得更加复杂，并且可以使用无线网络编码来进一步增加系统吞吐量。本发明描述了使用网络编码的三节点双向合作调度传输的MAC层三网合一协议（triple-playprotocol）。
描述了一种用于经由中继节点从第一节点向第二节点传输第一数据以及从第二节点向第一节点传输第二数据的方法和设备包括：通过第一节点，第一传输请求发送信号，通过第一节点，第一确定是否已经接收到许可发送信号和反向传输请求信号，响应于第一确定，通过第一节点，第二传输第一数据、第一块确认请求信号和反向批准信号，通过第一节点，第二确定是否已经接收到第一块确认信号、第二数据和第二块确认请求信号；响应于第二确定，通过第一节点，第三传输第二块确认信号，通过第一节点，第三确定是否已经接收到第三块确认信号，以及以下之一：响应于所述第二确定传输中继节点请求发送信号，以及其中所述第一确定进一步包括确定是否已经接收到中继节点许可发送信号；以及响应于所述第三确定，通过所述第一节点，第四传输第四块确认信号。还描述了一种用于经由中继节点从第一节点向第二节点传输第一数据以及从第二节点向第一节点传输第二数据的方法和设备包括：通过所述第二节点，第一确定是否已经接收到请求发送信号，响应于所述第一确定，通过所述第二节点，第一传输许可发送信号和反向传输请求信号，通过所述第二节点，第二确定是否已经收到所述第一数据、第一块确认请求信号和反向传输批准信号，响应于所述第二确定，通过所述第二节点，第二传输第一块确认信号、所述第二数据和第二块确认请求，通过所述第二节点，第三确定是否已经接收到第二块确认信号和第三数据，其中所述第一确定和所述第三确定之一进一步包括确定是否已经接收到中继节点许可发送信号，以及响应于所述第三确定，通过所述第二节点，第三传输第三块确认信号。还描述了一种用于经由中继节点从第一节点向第二节点传输第一数据以及从第二节点向第一节点传输第二数据的方法和设备，包括：通过所述中继节点，侦听信道，从所述第一节点，通过所述中继节点，第一接收第一数据，从所述第二节点，通过所述中继节点，第二接收第二数据，通过中继节点，第一确定是否已经接收到信号，响应于所述侦听，第二确定信道条件是否足够用作所述中继节点，以及响应于所述第一和第二确定来多播中继节点许可发送信号。
这种MAC层三网合一协议可能对未来的IEEE802.11极高吞吐量（VHT）标准来说是必不可少的。本发明的三网合一协议的优点在于它是基于已经提出的IEEE802.11n草案标准中的反向（RD）协议设计的，这样对未来标准的改变是最小的，并容易向后兼容。
附图说明
结合附图阅读下面详细的描述可以更好地理解本发明。附图包括以下简要描述的图：
图1是示出两个节点按照IEEE802.11n标准工作请求反向传输的工作的图；
图2是示出本发明的三网合一协议的第一实施例的没有与RN的初始握手的图；
图3是示出本发明的三网合一协议的第二实施例的有与RN的初始握手的图；
图4是Node1根据本发明的三网合一协议的第一实施例的原理工作的流程图；
图5是Node2根据本发明的三网合一协议的第一实施例的原理工作的流程图；
图6是RN根据本发明的三网合一协议的第一实施例的原理工作的流程图；
图7是Node1根据本发明的三网合一协议的第二实施例的原理工作的流程图；
图8是Node2根据本发明的三网合一协议的第二实施例的原理工作的流程图；
图9是RN根据本发明的三网合一协议的第二实施例的原理工作的流程图；
图10是根据本发明的原理的示例性设备的框图。
具体实施方式
在本发明的三节点双向合作协议中，两个节点，Node1和Node2，在它们之间存在着双向通信量流，在这个意义上，每个都既是源节点又是目的节点，第三节点RN是中继节点，协助双向传输。应该注意的是，任何节点都可以是源节点，任何节点都可以是目的地节点，任何节点也都可以是RN。事实上，一个节点可以同时工作为源节点、目的节点和RN。不失一般性地，假设Node1获得TXOP，Node1启动与Node2的双向通信（通信量流、传输）。然而，由于两个节点之间直接链接上的信道条件较差，因此合作中继节点（RN）被用来转发数据到两个节点以协助两个节点上的解码过程。解码发生在节点接收到数据传输（通信）之后。解码被用来反转编码，这被用来增强数据的可靠性。例如，里德-所罗门和维特比（Reed-SolomonandViterbi）编码或者甚至简单的奇偶校验都可以被用来增强被传输数据的可靠性。数据可以包括但不限于音频、视频、多媒体、内容或任何其它形式的数据。虽然数据通常被格式化成若干分组和/或帧，但这些术语在本说明书中可以互换使用，以指示任何格式设置方案。
无线网络编码是在增强数据通过合作传输（通信）的可靠性和保持通过直接链接单向传输的给定数据率之间求得平衡。中继节点（RN）从Node1和Node2接收数据（在不同的时隙或同时），混合（组合）这两组数据以产生一组新的数据，并将新的混合数据广播（多播）给两个节点。每个节点（源节点和目的节点）都从其它节点（源节点和目的节点）接收想要的数据的传输，还从RN接收传输。然后每个节点可以联合起来基于它传输（发送）的数据的知识解码它想要的数据。
RN上的混合数据是两组接收到的数据的函数。RN用来混合数据的方法是基于网络编码的。下面给出了几种现有技术中已知的网络编码实例，以及可能的混合数据的方法。应该理解的是，下面的实例不是完整的列举。
（1）可以对数据进行基于解码和转发的网络编码，即两个已解码信息位序列二进制相加。
（2）可以对数据进行基于软解码和转发的网络编码，即组合两组已软解码数据位的对数似然比（LLR）。
（3）可以对数据进行基于放大-转发或压缩-转发的网络编码，即线性组合两个加权的接收信号。数据可以根据中继节点（RN）是从两个节点分别接收单个信号还是混合信号进一步被划分成数字网络编码和模拟网络编码。
（4）可以对数据进行物理层网络编码，即在物理层领域内操作，但相当于二进制领域的二进制相加。
（5）可以对数据进行基于降噪-转发的网络编码，即使用另一个设计的码本表示可能传输的数据。
本发明的三网合一协议可以与单天线和/或多天线技术耦合。空间复用、空时块码、传输和/或接收波束形成可以应用于所有的传输。
本发明的三网合一协议有两种实施例：第一种实施例没有初始的握手，而第二种实施例在节点（Node1、Node2与RN）之间有初始的握手。本发明的三网合一协议试图在Node1的TXOP内对来自三个节点的传输进行调度。
本发明的三网合一协议假设IEEE802.11n草案标准中描述的帧聚合和多通信ID块确认（MTBA）。因此，如果RN只处理两个节点（源节点和目的节点）未正确解码的数据的子帧，那么本发明的系统可以进一步提高数据率。
第一实施例是本发明的没有与RN的初始握手的三网合一协议。在此实施例中，任何能够在节点Node1和Node2之间较好地接收两路传输内容的节点都可以竞争用作中继节点（RN）。第一实施例如图2所示。本发明的没有初始握手的三网合一协议工作如下：
（1）当Node2通过传输许可发送（CTS）消息（信号）（向Node1）确认收到Node1传输（发送）的请求发送（RTS）信号（消息）时，Node2还请求双向通信的反向传输。然后，Node1将DATA1、块确认（ACK）请求和批准RD传输传输给Node2。在本发明的另一个实施例中，Node1可以在没有来自Node2的许可请求的情况下批准到Node2的RD传输。
（2）Node2返回包含有关DATA1中任何被不正确接收的子帧的信息的块ACK给Node1（BA1）。Node2还在传输它的DATA2之后传输它的块ACK请求。
（3）Node1发送包含有关DATA2中任何被不正确接收的子帧的信息的块ACK给Node2（BA2）。如果Node2没有正确接收DATA1中所有的子帧且/或如果Node1没有正确接收DATA2中所有的子帧，那么Node1发布Request_RS_To_Send（R_RS_TS）消息（信号）以请求来自RN的帮助。
（4）如果RN正确接收Node2的DATA1的缺失部分和Node1的DATA2的缺失部分，并且还接收到R_RS_TS消息（信号），那么RN可以传输（发送）Clear_RS_To_Send（C_RS_TS）消息（信号）通知Node1和Node2它用作RN。然后，RN多播（广播）块ACK（BA1&2）以报告它接收到DATA1和DATA2的缺失部分，之后多播（广播）基于各种网络编码方案中的任何一种（如上面给出的实例）组合的DATA3。这里假设RN已经接收到两组数据的缺失部分以及BA1和BA2以确定什么数据缺失（不正确地接收的、丢失的、错误的、损坏的），以使得RN可以使用任何网络编码方案（如上面给出的实例）混合（组合）这些数据缺失部分。
值得注意的是，如果RN只正确接收Node2的DATA1的缺失部分的一部分和Node1的DATA2的缺失部分的一部分，那么RN也可以基于上述示例性的网络编码方案组合这些数据部分，并将其作为DATA3传输（通信、发送）。
在BA1&2中存在位图（bit-map），其被自动简化到包含只与正确接收到的DATA1的缺失部分有关的信息以及随后的只与正确接收到的DATA2的缺失部分有关的信息。由于Node1和Node2都了解（知道）位图，因此RN不需要在传输它之后传输（通信、发送）块ACK请求。
（5）Node2先发送（传输、通信）块ACK（BA32），报告它接收到DATA1的缺失部分，然后Node1在稍后通信（发送、传输）BA31，报告它只接收到DATA2的缺失部分。在本发明的一个替代性实施例中，传输块ACK的顺序反过来。
（6）在RN传输之后，如果Node1和Node2中的任何一个或两个仍需要重新传输某些子帧，并且TXOP没有到时间（用完），那么它们中的任何一个可以传输（发送、通信）另一个R_RS_TS再次请求帮助，并且相同的或另一个节点可以用作RN，或者剩下的源节点（如果Node1仍需要缺失数据并抢先发送另一个R_RS_TS消息（信号），那么Node2是剩下的源节点）可以再次传输。
（7）由于控制帧在调度和信号传输（signaling）中扮演重要角色，因而比数据帧要更重要，因此推荐使用较低数据率发送（传输、通信）控制帧，而使用较高数据率发送（传输、通信）数据，以使得在目的地的接收具有多样性。就其本质而言，较低数据率的传输应该更加可靠。
（8）值得注意的是，在本发明的三网合一协议中，RN被规定独立于Node1，而在现实中这样的RN可能是不存在的，或者所有的RN可能未能成功地解码两组数据或两组数据中的大部分。在此情形下，如果Node1等待了一段时间，但没有侦听到C_RS_TS，即没有可以帮助的RN，那么Node1应该再次传输未被Node2正确接收的BA2中由Node2指示的数据。
第二实施例是本发明的有与RN的初始握手的三网合一协议。该实施例优于第一实施例的优点在于：首先，由于节点Node1和Node2知道存在专用的RN，因此它们的传输（通信）可以更加积极。其次，RN对来自两个节点（源节点和目的节点）的传输内容都比较敏感，它恢复并处理这些数据。第三，由于可能从两个节点（源节点和目的节点）接收信号的其它节点不需要总是侦听信道，因此它们处于空闲状态。然而，自由的（可用的）其它节点，包括RN，可能仍需要以某种方式侦听信道并从其它节点获得信道信息，以使得它们能够最好地估计如果它们用作RN给网络带来的收益。并且，现在竞争成为RN不仅由较好地接收数据驱动，而且更加由意愿驱动，这种意愿可能导致并不具有足够或最佳信道质量（条件）的节点击败其它节点成为RN。因此，好的RN竞争机制要求以信道条件为基础。第二实施例如图3所示。它的描述如下：
（1）如果RN接收到Node1的RTS，它可以在Node2发送（传输、通信）CTS之前发送（传输、通信）C_RS_TS（Clear_RS_To_Send）帧通知其它节点它用作RN。Node1和Node2两个都应该能够接收C_RS_TS。然后，Node1和Node2可以基于RN和它们之间的信道条件决定它们的数据率。如果信道条件足够好，那么Node1和Node2甚至可以使用比它们之间的直接链接的容量更高的数据率。然后Node2和它的RD传输请求一起发送（传输、通信）它的CTS，其中RD传输请求是请求是双向通信的请求。这完成了与RN的握手。
（2）然后，Node1将DATA1、块ACK请求和批准RD传输传输给Node2。Node2将包含有关DATA1中任何被不正确接收（丢失的、错误的、损坏的）的子帧的信息的块ACK传输给Node1（BA1），之后传输它的DATA2和它的块ACK请求。在本发明的另外一个实施例中，Node1可以在没有来自Node2的许可请求的情况下批准到Node2的RD传输。
（3）下面的进程将类似于没有初始握手的三网合一协议，除了Node1不再需要在RN的C_RS_TS帧之前发送R_RS_TS帧。
参照图4，它是Node1根据本发明的三网合一协议的第一实施例的原理工作的流程图。在405，Node1传输（通信、发送）RTS信号（消息）。在410，进行测试以确定Node1是否已经接收到响应于Node1传输的RTS消息（信号）的CTS信号（消息）和RD传输请求消息（信号）。如果Node1没有接收到CTS信号（消息）和RD传输请求消息（信号），那么进程返回到410。如果Node1已经接收到CTS信号（消息）和RD传输请求消息（信号），那么在415，Node1传输（通信、发送）DATA1、块ACK请求1和RD传输批准。在420，进行测试以确定Node1是否已经接收到BA1、DATA2和块ACK请求2。如果Node1没有接收到BA1、DATA2和块ACK请求2信号（消息），那么进程返回到420。如果Node1已经接收到BA1、DATA2和块ACK请求2信号（消息），那么在425，Node1传输（通信、发送）BA2和R_RS_TS消息（信号）。在427，进行测试以确定是否已经接收到C_RS_TS信号（消息）。如果已经接收到C_RS_TS信号（消息），那么在430，进行测试以确定Node1是否已经接收到BA32消息（信号）。如果Node1没有接收到BA32消息（信号），那么进程返回到430。如果Node1已经接收到BA32消息（信号），那么在435，Node1传输（通信、发送）BA31。BA31响应于DATA3发送，其中DATA3从RN的广播（多播）接收。BA32响应于DATA3从Node2接收，其中DATA3从RN的广播（多播）接收。如果没有接收到C_RS_TS信号（消息），那么进程返回到427。图4并未示出定时器。然而，定时器用在每一个进行测试的地方。例如，在405，在传输（发送）RTS信号（消息）之后设置定时器，在410，如果在定时器超时之前还未接收到CTS信号（消息），那么Node1将重新传输RTS信号（消息）。如果接收到CTS信号（消息），而未接收到RD信号（消息），那么Node1前进到下一步，并假设从未有过RD请求信号（消息）或者可以假设RD请求信号（消息）是隐含的。类似地，在415，在传输DATA1、块ACK请求1和RD传输批准之后设置定时器。如果定时器超时，并且还未接收到BA1、DATA2和块ACK请求2信号（消息），那么Node1将重新传输BA1、DATA2和块ACK请求2信号（消息）。替代性地，如果定时器超时，并且还未接收到BA1、DATA2和块ACK请求2信号（消息），那么Node1将发送R_RS_TS信号（消息）以请求中继节点的帮助。类似地，在427和430，定时器被设置成等待接收C_RS_TS信号（消息）和BA32。
现在参照图5，它是Node2根据本发明的三网合一协议的第一实施例的原理工作的流程图。在505，进行测试以确定Node2是否已经接收到Node1传输（通信、发送）的RTS消息（信号）。如果Node2没有接收到Node1传输（通信、发送）的RTS消息（信号），那么进程返回到505。如果Node2已经接收到Node1发送（传输、通信）的RTS消息信号，那么在510，Node2传输（通信、发送）CTS消息（信号）和RD传输请求。在515，进行测试以确定Node2是否已经接收到DATA1、块ACK请求1和RD传输批准消息（信号）。如果Node2没有接收到DATA1、块ACK请求1和RD传输批准消息（信号），那么进程返回到515。如果Node2已经接收到DATA1、块ACK请求1和RD传输批准消息（信号），那么在520，Node2传输（通信、发送）BA1、DATA2和块ACK请求2。在525，进行测试以确定Node2是否已经接收到C_RS_TS信号（消息）、BA1&2和DATA3，其中DATA3由RN进行广播（多播）。如果Node2没有接收到C_RS_TS信号（消息）、BA1&2和DATA3，那么进程返回到525。如果Node2已经接收到C_RS_TS信号（消息）、BA1&2和DATA3，那么在530，Node2传输BA32。BA32响应于DATA3从Node2接收，其中DATA3接收自RN的广播（多播）。图5并未示出定时器。然而，在大多数进行测试的地方都使用定时器。例如，在510，在Node2传输（通信、发送）CTS和RD传输请求之后设置定时器，在515，如果在定时器超时之前还未接收到DATA1、块ACK请求1和RD传输批准信号（消息），那么Node2重新传输CTS和RD传输请求信号（消息）。类似地，在525，在Node2传输（通信、发送）BA1、DATA2和块ACK请求2信号（消息）之后设置定时器，并且如果Node2没有接收到C_RS_TS信号（消息）、BA1&2和DATA3，那么Node2重新传输BA1、DATA2和块ACK请求2信号（消息）。
现在参照图6，它是RN根据本发明的三网合一协议的第一实施例的原理工作的流程图。在605，RN侦听信道，并估计信道条件。各种信号质量度量中的任何一个都可以用来表示信道条件，例如（但不限于）信号噪声比（SNR）和接收信号强度表征（RSSI）。在610，进行测试以确定RN是否已经从Node1接收到R_RS_TS消息（信号）。如果RN没有接收到R_RS_TS消息（信号），那么进程返回到605。如果RN已经接收到R_RS_TS消息（信号），那么在615，进行测试以确定信道条件是否足够好到（基于各种信号质量度量中的任何一个或多个）用作RN。如果信道条件不够好到（基于各种信号质量度量中的任何一个或多个）用作RN，那么进程返回到605。如果信道条件用作RN足够好（基于各种信号质量度量中的任何一个或多个），那么在620，RN对C_RS_TS、BA1&2和DATA3进行广播（多播）。上面描述和讨论的DATA3是DATA1和DATA2的缺失部分的混合（组合）。RN基于RN在块ACK、DATA1和DATA2中侦听到的信息创建该混合（组合）。
现在参照图7，它是Node1根据本发明的三网合一协议的第二实施例的原理工作的流程图。在705，Node1传输（通信、发送）RTS信号（消息）。在710，进行测试以确定Node1是否已经接收到响应于Node1传输的RTS消息（信号）的CTS信号（消息）、C_RS_TS消息（信号）和RD传输请求消息（信号）。如果Node1没有接收到CTS信号（消息）、C_RS_TS信号（消息）和RD传输请求消息（信号），那么进程返回到710。如果Node1已经接收到CTS信号（消息）和RD传输请求消息（信号），那么在715，Node1传输（通信、发送）DATA1、块ACK请求1和RD传输批准。在720，进行测试以确定Node1是否已经接收到BA1、DATA2和块ACK请求2。如果Node1没有接收到BA1、DATA2和块ACK请求2信号（消息），那么进程返回到720。如果Node1已经接收到BA1、DATA2和块ACK请求2信号（消息），那么在725，Node1传输（通信、发送）BA2。在730，进行测试以确定Node1是否已经接收到BA32消息（信号）。如果Node1没有接收到BA32消息（信号），那么进程返回到730。如果Node1已经接收到BA32消息（信号），那么在735，Node1传输（通信、发送）BA31。BA31响应于DATA3发送，其中DATA3接收自RN的广播（多播）。BA32响应于DATA3从Node2接收，其中DATA3接收自RN的广播（多播）。图7并未示出定时器。然而，定时器用在每一个进行测试的地方。例如，在705，在发送（传输）RTS信号（消息）之后设置定时器，在710，如果在定时器超时之前还未接收到CTS信号（消息）或C_RS_TS信号（消息），那么Node1将重新传输RTS信号（消息）。如果接收到CTS信号（消息）和C_RS_TS信号（消息），而未接收到RD信号（消息），那么Node1前进到下一步，并假设从未有过RD请求信号（消息）或者可以假设RD请求信号（消息）是隐含的。如果接收到CTS信号（消息），而未接收到C_RS_TS消息（信号）或RD信号（消息），那么Node1前进到下一步，并假设从未有过中继节点和RD请求信号（消息）或者可以假设RD请求信号（消息）是隐含的。类似地，在715，在传输DATA1、块ACK请求1和RD传输批准之后设置定时器。如果定时器超时，并且还未接收到BA1、DATA2和块ACK请求2信号（消息），那么Node1将重新传输BA1、DATA2和块ACK请求2信号（消息）。类似地，在730，定时器被设置成等待接收BA32。
现在参照图8，它是Node2根据本发明的三网合一协议的第二实施例的原理工作的流程图。在805，进行测试以确定Node2是否已经接收到Node1传输（通信、发送）的RTS消息（信号）和RN广播（多播）的C_RS_TS消息（信号）。如果Node2没有接收到Node1传输（通信、发送）的RTS消息（信号）以及RN广播（多播）的C_RS_TS消息（信号），那么进程返回到805。如果Node2已经接收到Node1发送（传输、通信）的RTS消息信号以及RN广播（多播）的C_RS_TS消息（信号），那么在810，Node2传输（通信、发送）CTS消息（信号）和RD传输请求。在815，进行测试以确定Node2是否已经接收到DATA1、块ACK请求1和RD传输批准消息（信号）。如果Node2没有接收到DATA1、块ACK请求1和RD传输批准消息（信号），那么进程返回到815。如果Node2已经接收到DATA1、块ACK请求1和RD传输批准消息（信号），那么在820，Node2传输（通信、发送）BA1、DATA2和块ACK请求2。在825，进行测试以确定Node2是否已经接收到BA1&2和DATA3，其中DATA3由RN进行广播（多播）。如果Node2没有接收到BA1&2和DATA3，那么进程返回到825。如果Node2已经接收到C_RS_TS信号（消息）、BA1&2和DATA3，那么在830，Node2传输BA32。Node2响应于DATA3传输BA32，其中DATA3接收自RN的广播（多播）。图8并未示出定时器。然而，在大多数进行测试的地方都使用定时器。例如，在810，在Node2传输（通信、发送）CTS和RD传输请求之后设置定时器，在815，如果在定时器超时之前还未接收到DATA1、块ACK请求1和RD传输批准信号（消息），那么Node2重新传输CTS和RD传输请求信号（消息）。类似地，在825，在Node2传输（通信、发送）BA1、DATA2和块ACK请求2信号（消息）之后设置定时器，并且如果Node2没有接收到BA1&2和DATA3，那么Node2重新传输BA1、DATA2和块ACK请求2信号（消息）。
现在参照图9，它是RN根据本发明的三网合一协议的第二实施例的原理工作的流程图。在905，RN侦听信道，并估计信道条件。各种信号质量度量中的任何一个都可以用来表示信道条件，例如（但不限于）信号噪声比（SNR）和接收信号强度表征（RSSI）。在910，进行测试以确定RN是否已经从Node1接收（侦听）到RTS消息（信号）。如果RN没有接收（侦听）到RTS消息（信号），那么进程返回到905。如果RN已经接收（侦听）到RTS消息（信号），那么在915，进行测试以确定信道条件是否足够好到（基于各种信号质量度量中的任何一个或多个）用作RN。如果信道条件不够好到（基于各种信号质量度量中的任何一个或多个）用作RN，那么进程返回到905。如果信道条件足够好到（基于各种信号质量度量中的任何一个或多个）用作RN，那么在920，RN广播（多播）C_RS_TS，在925，RN广播（多播）BA1&2和DATA3。上面描述和讨论的DATA3是DATA1和DATA2的缺失部分的混合（组合）。RN基于RN在块ACK、DATA1和DATA2中侦听到的信息创建该混合（组合）。
图10是根据本发明的原理的示例性设备的框图。由于任一节点可以在各个时刻用作源节点、目的节点和中继节点，因此图10的设备在各个时刻是这些装置（设备）中的每一种。收发器实际用来传输和接收数据以及任何控制信号，控制逻辑执行所有其它的功能。
具体地，当用作源节点时，图10的设备的控制逻辑部分包括用于确定是否已经接收到许可发送信号和反向传输请求信号的部件、用于确定是否已经接收到第一块确认信号、第二数据和第二块确认请求信号的部件以及用于确定是否已经接收到第三块确认信号的部件。在本发明的第二实施例中（用作源节点），用于确定的第一部件进一步包括用于确定是否已经接收到中继节点许可发送信号的部件。用作源节点的图10的设备的收发器部分包括用于传输请求发送信号的部件、用于响应于第一确定部件传输第一数据、第一块确认请求信号和反向批准信号的部件、用于响应于第二确定部件传输第二块确认信号的部件以及用于响应于所述第三确定部件传输第四块确认信号的部件。本发明的第一实施例（用作源节点）进一步包括用于响应于第二确定部件传输中继节点请求发送信号的部件。
具体地，当用作目的节点时，图10的设备的控制逻辑部分包括用于确定是否已经接收到请求发送信号的部件、用于确定是否已经接收到第一数据、第一块确认请求信号和反向传输批准信号的部件以及用于确定是否已经接收到第二块确认信号和第三数据的部件。在本发明的第一实施例（用作目的节点）中，在控制逻辑中，第三确定部件进一步包括用于确定是否已经接收到中继节点许可发送信号的部件。在本发明的第二实施例（用作目的节点）中，在控制逻辑中，第一确定部件进一步包括用于确定是否已经接收到中继节点许可发送信号的部件。图10的设备的收发器部分（用作目的节点）包括用于响应于第一确定部件传输许可发送信号和反向传输请求信号的部件、用于响应于第二确定部件传输第一块确认请求信号、第二数据和第二块确认请求的部件以及用于响应于第三确定部件传输第三块确认信号的部件。
具体地，当用作中继节点时，图10的设备的控制逻辑部分包括用于侦听信道的部件、用于响应于侦听部件估计信道条件的部件、用于从第一节点接收第一数据的部件、用于从第二节点接收第二数据的部件、用于确定是否已经接收到信号的部件、以及用于确定信道条件是否足够用作中继节点的部件。在本发明的第一实施例（用作中继节点）中，信号是中继节点请求发送信号。在本发明的第二实施例（用作中继节点）中，信号是请求发送信号。图10的设备的收发器部分（用作中继节点）包括用于响应于所述第一和第二确定部件多播中继节点许可发送信号的部件以及用于响应与第一和第二确定部件多播块确认信号和第三数据的部件。
应该理解的是，本发明可以被实施成硬件、软件、固件、专用处理器或其组合的各种形式。优选地，本发明的原理可以被实施为硬件和软件的组合。并且，软件优选地被实施为有形地实施在程序存储装置上的应用程序。应用程序可以被上载到或者由包括任何合适的体系结构的机器执行。优选地，机器可以被实施在具有硬件诸如一个或多个中央处理单元（CPU）、随机存取存储器（RAM）和输入/输出（I/O）接口的计算机平台上。计算机平台还包括操作系统和微指令代码。本说明书中描述的各个过程和功能可以要么是微指令代码的一部分，要么是应用程序（或它们的组合）的一部分，应用程序通过操作系统执行。另外，可以将各种其它的外围装置连接到计算机平台上，诸如附加的数据存储装置和打印装置。
还应该理解的是，由于附图中描述的一些组成的系统组件和方法步骤优选地被实施为软件，因此系统组件（或过程步骤）之间的实际连接可能根据本发明原理被编程的方式而有所不同。考虑本说明书中的教导，相关领域的一个普通技术人员能够设想出本发明的这些以及类似的实施方式或配置。

Claims (10)

1.一种用于经由中继节点从第一节点向第二节点传输第一数据以及从所述第二节点向所述第一节点传输第二数据的方法，所述方法包括：
通过所述第一节点，第一传输请求发送信号(405)；
通过所述第一节点，第一确定是否已经接收到许可发送信号和反向传输请求信号(410)；
响应于所述第一确定，通过所述第一节点，第二传输第一数据(DATA1)、第一块确认请求(块ACK请求1，BA请求1)信号和反向批准信号(415)；
通过所述第一节点，第二确定是否已经接收到第一块确认(BA1)信号、所述第二数据(DATA2)和第二块确认请求(块ACK请求2，BA请求2)信号(420，)；
响应于所述第二确定，通过所述第一节点，第三传输第二块确认(BA2)信号和中继节点请求发送信号(425)；
通过所述第一节点，第三确定是否已经接收到中继节点许可发送信号(427)；
通过所述第一节点，第四确定是否已经接收第三块确认(BA32)信号(430)；以及
响应于所述第四确定，通过所述第一节点，第四传输第四块确认(BA31)信号(435)。
2.一种用于经由中继节点从第一节点向第二节点传输第一数据以及从所述第二节点向所述第一节点传输第二数据的设备，包括：
用于传输请求发送信号的第一传输部件；
用于确定是否已经接收到许可发送信号和反向传输请求信号的第一确定部件；
用于响应于所述第一确定部件传输第一数据、第一块确认请求信号和反向批准信号的第二传输部件；
用于确定是否已经接收到第一块确认信号、所述第二数据和第二块确认请求信号的第二确定部件；
用于响应于所述第二确定部件传输第二块确认信号和中继节点请求发送信号的第三传输部件；
用于确定是否已经接收到中继节点许可发送信号的第三确定部件；
用于确定是否已经接收到第三块确认(BA32)信号的第四确定部件；以及
用于响应于所述第四确定部件传输第四块确认信号的第四传输部件，其中所述设备是所述第一节点。
3.一种用于经由中继节点从第一节点向第二节点传输第一数据以及从所述第二节点向所述第一节点传输第二数据的方法，所述方法包括：
通过所述第二节点，第一确定是否已经接收到请求发送信号(505,805)；
响应于所述第一确定，通过所述第二节点，第一传输许可发送信号和反向传输请求信号(510,810)；
通过所述第二节点，第二确定是否已经接收到所述第一数据(DATA1)、第一块确认请求(块ACK请求1，BA请求1)信号和反向传输批准信号(515,815)；
响应于所述第二确定，通过所述第二节点，第二传输第一块确认(BA1)信号、所述第二数据(DATA2)和第二块确认请求(块ACK请求2，BA请求2)(520,820)；
通过所述第二节点，第三确定是否已经接收到第二块确认(BA1&2)信号和第三数据(DATA3)，其中所述第一确定和所述第三确定之一进一步包括确定是否已经接收到中继节点许可发送信号(525，825)；以及
响应于所述第三确定，通过所述第二节点，第三传输第三块确认(BA32)信号(530,830)。
4.一种用于经由中继节点从第一节点向第二节点传输第一数据以及向所述第一节点传输第二数据的设备，包括：
用于确定是否已经接收到请求发送信号的第一确定部件；
用于响应于所述第一确定部件传输许可发送信号和反向传输请求信号的第一传输部件；
用于确定是否已经接收到所述第一数据、第一块确认请求信号和反向传输批准信号的第二确定部件；
用于响应于所述第二确定部件传输第一块确认信号、所述第二数据和第二块确认请求的第二传输部件；
用于确定是否已经接收到第二块确认信号和第三数据的第三确定部件，其中所述第一确定部件和所述第三确定部件之一进一步包括用于确定是否已经接收到中继节点许可发送信号的部件；以及
用于响应于所述第三确定部件传输第三块确认信号的第三传输部件，其中所述设备是所述第二节点。
5.一种用于经由中继节点从第一节点向第二节点传输第一数据以及从所述第二节点向所述第一节点传输第二数据的方法，所述方法包括：
通过所述中继节点，侦听信道(605)；
从所述第一节点，通过所述中继节点，第一接收第一数据(DATA1)；
从所述第二节点，通过所述中继节点，第二接收第二数据(DATA2)；
通过所述中继节点，第一确定是否已经接收到中继节点请求发送信号(610)；
响应于所述侦听，第二确定信道条件是否足够用作所述中继节点(615)；以及
响应于所述第一和第二确定，多播中继节点许可发送信号，块确认(BA1&2)信号和第三数据(DATA3)(620)，其中所述第三数据是所述第一数据(DATA1)的损坏部分和所述第二数据(DATA2)的损坏部分的组合。
6.一种用于经由中继节点从第一节点向第二节点传输第一数据以及从所述第二节点向所述第一节点传输第二数据的设备，包括：
用于侦听信道的部件；
用于从所述第一节点接收所述第一数据的第一接收部件；
用于从所述第二节点接收所述第二数据的第二接收部件；
用于确定是否已经接收到中继节点请求发送信号的第一确定部件；
用于响应于所述侦听确定信道条件是否足够用作所述中继节点的第二确定部件；以及
用于响应于所述第一和第二确定部件，多播中继节点许可发送信号，块确认信号和第三数据的部件，其中所述第三数据是所述第一数据的损坏部分和所述第二数据的损坏部分的组合。
7.一种用于经由中继节点从第一节点向第二节点传输第一数据以及从所述第二节点向所述第一节点传输第二数据的方法，所述方法包括：
通过所述第一节点，第一传输请求发送信号(705)；
通过所述第一节点，第一确定是否已经接收到许可发送信号、中继节点许可发送信号和反向传输请求信号(710)；
响应于所述第一确定，通过所述第一节点，第二传输第一数据(DATA1)、第一块确认请求(块ACK请求1，BA请求1)信号和反向批准信号(715)；
通过所述第一节点，第二确定是否已经接收到第一块确认(BA1)信号、所述第二数据(DATA2)和第二块确认请求(块ACK请求2，BA请求2)信号(720)；
响应于所述第二确定，通过所述第一节点，第三传输第二块确认(BA2)信号(725)；
通过所述第一节点，第三确定是否已经接收到第三块确认(BA32)信号(730)；以及
响应于所述第三确定，通过所述第一节点，第四传输第四块确认(BA31)信号(735)。
8.一种用于经由中继节点从第一节点向第二节点传输第一数据以及从所述第二节点向所述第一节点传输第二数据的设备，包括：
用于传输请求发送信号的第一传输部件；
用于确定是否已经接收到许可发送信号、中继节点许可发送信号和反向传输请求信号的第一确定部件；
用于响应于所述第一确定部件传输第一数据、第一块确认请求信号和反向批准信号的第二传输部件；
用于确定是否已经接收到第一块确认信号、所述第二数据和第二块确认请求信号的第二确定部件；
用于响应于所述第二确定部件传输第二块确认信号的第三传输部件；
用于确定是否已经接收到第三块确认信号的第三确定部件；以及
用于响应于所述第三确定部件传输第四块确认信号的第四传输部件。
9.一种用于经由中继节点从第一节点向第二节点传输第一数据以及从所述第二节点向所述第一节点传输第二数据的方法，所述方法包括：
通过所述中继节点，侦听信道(905)；
通过所述中继节点，第一确定是否已经接收到请求发送信号(910)；
响应于所述侦听，第二确定信道条件是否足够用作所述中继节点(915)；
响应于所述第一和第二确定，多播中继节点许可发送信号(920)；
通过所述中继节点从所述第一节点第一接收第一数据(DATA1)；
通过所述中继节点从所述第二节点第二接收第二数据(DATA2)；以及
响应于所述第一和第二确定，多播块确认(BA1&2)信号和第三数据(DATA3)，其中所述第三数据是所述第一数据(DATA1)的损坏部分和所述第二数据(DATA2)的损坏部分的组合。
10.一种用于经由中继节点从第一节点向第二节点传输第一数据以及从所述第二节点向所述第一节点传输第二数据的设备，包括：
用于侦听信道的侦听部件；
用于确定是否已经接收到请求发送信号的第一确定部件；
响应于所述侦听部件，确定信道条件是否足够用作所述中继节点的第二确定部件；
响应于所述第一和第二确定部件，多播中继节点许可发送信号的部件；
用于从所述第一节点第一接收所述第一数据的第一接收部件；
用于从所述第二节点第二接收第二数据的第二接收部件；以及
响应于所述第一和第二确定部件，多播块确认信号和第三数据的部件，其中所述第三数据是所述第一数据的损坏部分和所述第二数据的损坏部分的组合。
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