專利名稱：無線電通信系統(tǒng)和收發(fā)信機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線電通信系統(tǒng)和收發(fā)信機(jī)。
背景技術(shù)：
可以通過安排一組相互之間通過射頻(RF)裝置進(jìn)行通信以在
設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備來創(chuàng)建設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)。假如每個(gè)設(shè)備都在每個(gè)
設(shè)備的最大通信范圍之內(nèi)的話，每個(gè)設(shè)備都可以與網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)其它
設(shè)備有效地通信。
與其中在同一時(shí)刻僅在兩個(gè)設(shè)備之間發(fā)生通信的"點(diǎn)對點(diǎn)"系統(tǒng)
相比，本發(fā)明可以用于"點(diǎn)對多點(diǎn)"系統(tǒng)。在點(diǎn)對多點(diǎn)通信系統(tǒng)中，在 網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)設(shè)備和兩個(gè)或更多個(gè)其它i殳備之間同時(shí)發(fā)生通信。
可靠的"點(diǎn)對多點(diǎn)"通信系統(tǒng)允許創(chuàng)建共享網(wǎng)絡(luò)變量。這是為網(wǎng)絡(luò) 中所有設(shè)備所知的變量。例如，如果一個(gè)設(shè)備想要改變共享網(wǎng)絡(luò)變量 的值，其必須要發(fā)送請求而且保證所有設(shè)備同時(shí)接收并處理所更新的 變量。如果不能做到同時(shí)更新，或者并非網(wǎng)絡(luò)中的所有其它設(shè)備都接 收到該更新，那么該網(wǎng)絡(luò)就不具有共享網(wǎng)絡(luò)變量。
共享網(wǎng)絡(luò)變量允許創(chuàng)建沒有中央控制器的網(wǎng)絡(luò)。所有有關(guān)網(wǎng)絡(luò)運(yùn) 行和控制的必要數(shù)據(jù)同時(shí)被網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)設(shè)備所知。該數(shù)據(jù)可以在 任何時(shí)間由網(wǎng)絡(luò)中的任何設(shè)備更新，并且保證所有其它設(shè)備相應(yīng)更新 它們的數(shù)據(jù)。這就使得當(dāng)與具有中央控制器的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較時(shí)，網(wǎng)絡(luò) 內(nèi)設(shè)備的控制變得簡單，更為靈活，且降低了成本。
5每個(gè)設(shè)備之間的單個(gè)通信活動在此被稱為事務(wù)(transaction)。 在發(fā)送數(shù)據(jù)到一個(gè)或多個(gè)該數(shù)據(jù)的收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)的設(shè)備(收發(fā)信機(jī) /發(fā)射機(jī))之間發(fā)生事務(wù)。事務(wù)還包括從收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)發(fā)送到收發(fā)
§ 在本上下文中，為給定事務(wù)^送數(shù)據(jù)以在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中共享的設(shè)備 被稱為"收發(fā)信機(jī)/發(fā)射機(jī)"，而接收事務(wù)內(nèi)返回的數(shù)據(jù)的設(shè)備被稱為收 發(fā)信機(jī)/接收機(jī)。應(yīng)當(dāng)理解，在同一事務(wù)內(nèi)，給定的收發(fā)信機(jī)/接收機(jī) 還可以發(fā)送確認(rèn)信號。在下一事務(wù)中，該收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)可以變成收 發(fā)信機(jī)/發(fā)射機(jī)。
當(dāng)同時(shí)向多于一個(gè)的收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)發(fā)送時(shí)(已知的廣播或多 播)，知道所有的收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)都已經(jīng)成功接收到數(shù)據(jù)是非常重要 的。如果即使是有一個(gè)收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)沒有成功接收到數(shù)據(jù)(例如， 由于一個(gè)致使收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)中的數(shù)據(jù)破壞的比特錯(cuò)誤)，那么所有 其它收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)都必須得到通知，并非所有的其它收發(fā)信機(jī)/接 收機(jī)都已成功接收到了數(shù)據(jù)。
這種網(wǎng)絡(luò)通常使用一種編碼將要發(fā)送的數(shù)據(jù)比特的方法。選擇該 編碼方法作為可用傳輸技術(shù)和諸如數(shù)據(jù)率和靈敏度的性能要求之間的 折衷。普遍使用的編碼類型包括曼徹斯特編碼和位填充技術(shù)。
在常規(guī)的點(diǎn)對點(diǎn)通信協(xié)議中，通常的程序是在接收數(shù)據(jù)之后的一 段時(shí)間使每個(gè)設(shè)備發(fā)送一個(gè)確認(rèn)聲明。這就有一個(gè)缺陷，即發(fā)送設(shè)備 必須確切知道網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的接收設(shè)備的數(shù)量，并且知道怎樣與它們中的每 一個(gè)聯(lián)系。同 一數(shù)據(jù)段到多個(gè)接收設(shè)備的可靠傳輸要求該同 一數(shù)據(jù)的 多次傳輸，以及對確認(rèn)每次傳輸?shù)南鄳?yīng)等待。該同一數(shù)據(jù)到很多接收 方的重復(fù)傳輸浪費(fèi)了通信媒體的可用帶寬。這種方法還要求發(fā)射機(jī)獲
取并存儲有關(guān)確切是哪個(gè)接收設(shè)備要接收給定傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。這種方法 允許以不必要的復(fù)雜性和對通信媒體可用帶寬的低效使用為代價(jià)來創(chuàng)
建共享網(wǎng)絡(luò)變量。
可選地，點(diǎn)對多點(diǎn)的傳輸可以用來將數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)送給多個(gè)接收 方，而無需返回任何確認(rèn)。這造成數(shù)據(jù)傳輸不可靠，并且發(fā)射機(jī)不能
6夠確定是否所有的接收設(shè)備都已經(jīng)成功接收到了數(shù)據(jù)。不可靠的數(shù)據(jù) 傳輸意味著不能創(chuàng)建共享網(wǎng)絡(luò)變量。
當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)設(shè)備在彼此的通信范圍之外時(shí)，情況就比較復(fù)雜。 正如可以理解的那樣，每個(gè)設(shè)備都具有其最大傳輸范圍(由設(shè)計(jì)因素 決定，包括但不限于發(fā)射功率、接收機(jī)靈敏度、天線類型、以及信號 處理算法)。當(dāng)有些設(shè)備在最大范圍之外并且因此不能與對方通信時(shí)， 通信和同步通信就會更加復(fù)雜。
創(chuàng)建共享網(wǎng)絡(luò)變量也會由于來自不同設(shè)備的傳輸之間的沖突的 發(fā)生而受到阻礙。沖突反過來影響數(shù)據(jù)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的成功傳輸。能夠 檢測到?jīng)_突的發(fā)生并進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚硎欠浅Ｖ匾摹＿@種適當(dāng)?shù)男袆?可包括通知發(fā)送設(shè)備其發(fā)送被中斷，以及通知網(wǎng)絡(luò)中的其它設(shè)備發(fā)生 了沖突。
傳統(tǒng)的減少沖突可能性的方法包括在傳輸之前監(jiān)測媒體一段時(shí) 間。每個(gè)設(shè)備會在其傳輸過程中被延遲一段隨機(jī)時(shí)間，或者是對網(wǎng)絡(luò) 中每個(gè)設(shè)備唯一的時(shí)段。例如，這段時(shí)間可以通過使用該設(shè)備的設(shè)備 地址(對于要唯一尋址的設(shè)備該地址必須是唯一的)而做到對每個(gè)設(shè) 備唯一。這可以使用單個(gè)比特的持續(xù)時(shí)間來衡量，從而如果幾個(gè)設(shè)備 希望正好在同一時(shí)刻開始傳輸?shù)脑?，它們就會等待不同的時(shí)段。等待 最短時(shí)間的設(shè)備可以開始傳輸(并且其它設(shè)備會看到這種傳輸，接收 到該傳輸，并在稍后的時(shí)間重試它們自己的傳輸)。
這種方法明顯的減少了沖突的可能性，然而，當(dāng)使用其中不同網(wǎng) 絡(luò)中的設(shè)備可能使用相同地址的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，該方法不是失效保護(hù)的 并且未必適當(dāng)。
本發(fā)明的目的是提供一種用于改進(jìn)RF多播通信系統(tǒng)中的設(shè)備之 間的通信的系統(tǒng)和協(xié)議，特別是如果兩個(gè)或更多數(shù)據(jù)傳輸之間發(fā)生了 沖突。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于射頻通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)幀，該數(shù)據(jù)幀包括被編碼以便當(dāng)接收該數(shù)據(jù)幀的設(shè)備已經(jīng)從另 一個(gè)源 接收到數(shù)據(jù)時(shí)被理解為沖突的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種在設(shè)備的射頻網(wǎng)絡(luò)中檢測兩個(gè)
傳輸之間的沖突的方法，該方法包括
從笫 一設(shè)備發(fā)送根據(jù)本發(fā)明的第 一 方面的笫 一數(shù)據(jù)幀；
從第二設(shè)備發(fā)送根據(jù)本發(fā)明的第 一 方面的數(shù)據(jù)幀的第二數(shù)據(jù)幀；
以及
在接收第 一數(shù)據(jù)幀的同時(shí)，檢測來自該第二數(shù)據(jù)幀的編碼數(shù)據(jù)序 列，并將結(jié)果數(shù)據(jù)序列識別為指示沖突。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種包括至少三個(gè)設(shè)備的無線電通 信系統(tǒng)，在使用中，第一設(shè)備發(fā)送根據(jù)本發(fā)明的第一方面的第一數(shù)據(jù) 幀，第二設(shè)備發(fā)送根據(jù)本發(fā)明的第一方面的第二數(shù)據(jù)幀；以及第三設(shè) 備接收該第一和第二數(shù)據(jù)幀，并在接收該第一數(shù)據(jù)幀的同時(shí)，檢測來 自該第二數(shù)據(jù)幀的編碼數(shù)據(jù)，并將結(jié)果數(shù)據(jù)序列識別為指示沖突。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種用于包括至少兩個(gè)其它收發(fā)信 機(jī)的無線電通信系統(tǒng)中的收發(fā)信機(jī)，在使用中，該其它收發(fā)信機(jī)的第 一個(gè)發(fā)送根據(jù)本發(fā)明的第一方面的第一數(shù)據(jù)幀，而第二個(gè)其它收發(fā)信 機(jī)隨后發(fā)送根據(jù)本發(fā)明的第一方面的第二數(shù)據(jù)幀，在使用中， 一旦在 接收第 一數(shù)據(jù)幀的同時(shí)接收到來自第二數(shù)據(jù)幀的編碼數(shù)據(jù)，則將該結(jié) 果數(shù)據(jù)序列識別為指示沖突。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種用于設(shè)備的射頻網(wǎng)絡(luò)中的通信 協(xié)議，該協(xié)議具有幀，該幀包括
用于發(fā)送數(shù)據(jù)的第一時(shí)隙；
第一時(shí)隙之后用于發(fā)送第一確認(rèn)狀態(tài)的第二時(shí)隙；
第二時(shí)隙之后用于發(fā)送第二確認(rèn)狀態(tài)的第三時(shí)隙；以及
第三時(shí)隙之后用于發(fā)送沖突指示的第四時(shí)隙。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供一種包括收發(fā)信機(jī)/發(fā)射機(jī)以及至 少兩個(gè)收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)的無線電通信系統(tǒng)，其中該收發(fā)信機(jī)/發(fā)射機(jī) 在第一時(shí)隙內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)到收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)，并且其中一旦接收到該數(shù)
8據(jù)，則每個(gè)收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)在笫 一時(shí)隙之后的第二時(shí)隙內(nèi)返回第 一確 認(rèn)狀態(tài)，在第二時(shí)隙之后的第三時(shí)隙內(nèi)返回第二確認(rèn)狀態(tài)，或者在第 四時(shí)隙內(nèi)返回沖突確認(rèn)。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供一種用于包括至少一個(gè)收發(fā)信機(jī)/ 發(fā)射機(jī)和至少 一個(gè)其它收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)的無線電通信系統(tǒng)中的收發(fā) 信機(jī)/接收機(jī)，在使用中，該收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)一旦在第一時(shí)隙內(nèi)從所 述收發(fā)信機(jī)/發(fā)射機(jī)接收到數(shù)據(jù)分組，則在第 一 時(shí)隙之后的第二時(shí)隙內(nèi) 發(fā)送第 一確認(rèn)狀態(tài)，在第二時(shí)隙之后的第三時(shí)隙內(nèi)發(fā)送第二確認(rèn)狀態(tài)， 或者在第三時(shí)隙之后的第四時(shí)隙內(nèi)發(fā)送沖突確認(rèn)狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供一種用于包括至少一個(gè)其它收發(fā)信 機(jī)/接收機(jī)的通信系統(tǒng)中的收發(fā)信機(jī)/發(fā)射機(jī)，其中在使用中，該收發(fā) 信機(jī)/發(fā)射機(jī)在第 一 時(shí)隙內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)分組到該至少 一個(gè)收發(fā)信機(jī)/接收 機(jī)，并且在第 一 時(shí)隙之后的第二時(shí)隙內(nèi)從一個(gè)或多個(gè)該收發(fā)信機(jī)/接收 機(jī)接收第 一確認(rèn)狀態(tài)，在第二時(shí)隙之后的第三時(shí)隙內(nèi)從一個(gè)或多個(gè)該 收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)接收第二確認(rèn)狀態(tài)，或者在第三時(shí)隙之后的第四時(shí)隙 內(nèi)從一個(gè)或多個(gè)該收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)接收沖突確認(rèn)狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供一種用于設(shè)備的射頻網(wǎng)絡(luò)中的通信 協(xié)議，該協(xié)議具有幀，該幀包括用于發(fā)送數(shù)據(jù)的第一時(shí)隙，在第一時(shí) 隙之后用于指示轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)志的第二時(shí)隙，以及在第二時(shí)隙之后用于轉(zhuǎn)發(fā) 第一時(shí)隙內(nèi)所發(fā)送的數(shù)據(jù)的第三時(shí)隙，以及在第三時(shí)隙之后用于允許 兩個(gè)或更多個(gè)傳輸之間的沖突確認(rèn)的第四時(shí)隙。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面，提供一種包括第一收發(fā)信機(jī)、第二收發(fā) 信機(jī)和轉(zhuǎn)發(fā)器的無線電通信系統(tǒng)，該第 一和第二收發(fā)信機(jī)彼此間隔大 于它們各自最大傳輸范圍中的至少一個(gè)的距離，并且該轉(zhuǎn)發(fā)器位于該 第一和第二收發(fā)信機(jī)中間，其中一旦在第一時(shí)隙內(nèi)從第一或第二收發(fā)
信機(jī)的其中之一接收到數(shù)據(jù)，該轉(zhuǎn)發(fā)器在笫二時(shí)隙內(nèi)發(fā)送轉(zhuǎn)發(fā)器標(biāo)志， 并且接著在第三時(shí)隙內(nèi)發(fā)送在第一時(shí)隙接收到的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，提供一種用于包括至少兩個(gè)收發(fā)信機(jī) 的無線電通信系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)發(fā)器，該至少兩個(gè)收發(fā)信機(jī)彼此間隔大于其各自的傳輸范圍中的至少一個(gè)的距離，在使用中，該轉(zhuǎn)發(fā)器被置于該 至少兩個(gè)收發(fā)信機(jī)中間，其中一旦在第一時(shí)隙內(nèi)接收到數(shù)據(jù)，該轉(zhuǎn)發(fā) 器在第二時(shí)隙內(nèi)發(fā)送轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)志，在第三時(shí)隙內(nèi)發(fā)送第 一時(shí)隙內(nèi)接收到 的數(shù)據(jù)，以及如果在兩個(gè)或更多個(gè)傳輸之間發(fā)生了沖突，則接著在第 四時(shí)隙內(nèi)發(fā)送沖突確認(rèn)。
根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，提供一種用于包括至少一個(gè)其它收發(fā) 信機(jī)和轉(zhuǎn)發(fā)器的無線電通信系統(tǒng)中的收發(fā)信機(jī)，該收發(fā)信機(jī)和該至少 一個(gè)其它收發(fā)信機(jī)彼此間隔大于它們各自的傳輸范圍中的至少一個(gè)的 距離，在使用中，該轉(zhuǎn)發(fā)器被置于該收發(fā)信機(jī)和該至少一個(gè)其它收發(fā) 信機(jī)中間，其中一旦在第二時(shí)隙內(nèi)從該轉(zhuǎn)發(fā)器接收到轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)志，該收 發(fā)信機(jī)暫停進(jìn)一步的行動，直至該收發(fā)信機(jī)在第三時(shí)隙內(nèi)從該轉(zhuǎn)發(fā)器 接收到最初由該至少一個(gè)其它收發(fā)信機(jī)在第二時(shí)隙之前的第一時(shí)隙內(nèi) 發(fā)送的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的第十三方面，提供一種至少包括第一收發(fā)信機(jī)、第 二收發(fā)信機(jī)和轉(zhuǎn)發(fā)器的無線電通信系統(tǒng)，該第 一 收發(fā)信機(jī)和第二收發(fā) 信機(jī)間隔大于至少 一 個(gè)收發(fā)信機(jī)的最大傳輸范圍的距離，該轉(zhuǎn)發(fā)器被 置于該第一和第二收發(fā)信機(jī)中間，以便一旦從該第一收發(fā)信機(jī)接收到 數(shù)據(jù)傳輸，該轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)來自該第一收發(fā)信機(jī)的該數(shù)據(jù)傳輸，其中， 在該轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)來自該第一收發(fā)信機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸之前， 一旦從該第二 收發(fā)信機(jī)接收到數(shù)據(jù)傳輸，則該轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)序列，指示每個(gè) 收發(fā)信機(jī)忽略正在進(jìn)行的傳輸。
本發(fā)明的系統(tǒng)和協(xié)議具有許多用途，包含控制家用、工業(yè)和辦公 器具的應(yīng)用。


圖l示出了根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)；
圖2A示出了網(wǎng)絡(luò)中三個(gè)設(shè)備的示意性例子，第一設(shè)備發(fā)送圖1 的數(shù)據(jù)分組；
圖2B示出了第二設(shè)備發(fā)送圖1的數(shù)據(jù)分組并引發(fā)沖突的示意性
10例子；
圖2C為圖2A和2B中發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的時(shí)序圖3示出了分布于這些網(wǎng)絡(luò)l-3中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備A-H;
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；
圖5示出了用于本發(fā)明的環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模型；
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的幀結(jié)構(gòu)；
圖7示出了部署在根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)中的轉(zhuǎn)發(fā)器和兩個(gè)收發(fā)信
機(jī)；
圖8示出了用于圖7的配置中的幀結(jié)構(gòu)； 圖9示出了本發(fā)明中使用的收發(fā)信機(jī)設(shè)備的優(yōu)選結(jié)構(gòu)；以及 圖IO示出了部分ISO 7層模型，其中執(zhí)行圖9的收發(fā)信機(jī)設(shè)備 的某些功能。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，任何發(fā)生的沖突都將通過使用由網(wǎng)絡(luò)內(nèi) 的設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀的編碼而被檢測。
有兩種可能發(fā)生的沖突。第一種是在兩個(gè)設(shè)備之間，這兩個(gè)設(shè)備 在彼此的范圍之內(nèi)，由于某些原因在同一時(shí)刻開始發(fā)送數(shù)據(jù)。雖然使 用了各種傳統(tǒng)的避免方法技術(shù)，諸如在傳輸之前監(jiān)測媒體和根據(jù)每個(gè) 設(shè)備的設(shè)備地址交錯(cuò)設(shè)備的后續(xù)數(shù)據(jù)傳輸，仍然可能發(fā)生沖突。在此 情況下，數(shù)據(jù)傳輸就會在時(shí)間上彼此重疊。
另外一種類型的沖突，并且是更容易發(fā)生的一種，是在設(shè)備需要 將數(shù)據(jù)發(fā)送給分布于幾個(gè)分開的網(wǎng)絡(luò)上的其它設(shè)備的情形。例如在這 些網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，有些設(shè)備可能相互靠近(即使位于不同的邏 輯網(wǎng)絡(luò))，而如果其它的設(shè)備在物理上位于它們各自的網(wǎng)絡(luò)的相反側(cè) 則可能在對方的范圍之外。
這種排列具有更高的沖突發(fā)生可能性，因?yàn)槎鄠€(gè)設(shè)備共享同 一地 址(即使在不同的網(wǎng)絡(luò)上)，并從而能夠同時(shí)開始它們各自的傳輸。 此外，由于有些設(shè)備會在彼此的范圍之外，要檢測到?jīng)_突已經(jīng)發(fā)生就更加困難，因?yàn)閬碜愿髯栽O(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸將不會直接重疊。然而，在 這些情況下，位于兩個(gè)極端設(shè)備之間的設(shè)備，也就是處于兩個(gè)設(shè)備的 范圍之內(nèi)的設(shè)備，將會在接收過程中檢測到?jīng)_突，并且這個(gè)事實(shí)有利 于處理沖突。
回到第 一 種情況，本發(fā)明以以下方式解決在彼此范圍之內(nèi)的兩個(gè) 設(shè)備的傳輸之間的沖突的問題。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，由設(shè)備發(fā)送的每個(gè)數(shù)據(jù)幀包括特殊編碼 的部分，優(yōu)選是位于或接近其開始處，該部分在由已經(jīng)接收另一傳輸 的設(shè)備接收時(shí)，會被理解為沖突。
圖1示出了包括數(shù)據(jù)部分11，確認(rèn)部分12和編碼部分13的幀 10的示例性結(jié)構(gòu)。示例幀IO還包括"數(shù)據(jù)結(jié)束"標(biāo)記14。
該幀結(jié)構(gòu)可用于如圖2A、 2B中所示的示例性網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)例子 中，如圖2A中所示，設(shè)備A將發(fā)送包括將由設(shè)備C接收的編碼部分 13和數(shù)據(jù)部分11的數(shù)據(jù)幀10。在此情況下，設(shè)備C還沒有接收到另 一傳輸并且一旦從設(shè)備A接收到第一數(shù)據(jù)幀10，將會忽略編碼部分 13并繼續(xù)處理數(shù)據(jù)幀10中的數(shù)據(jù)11。如果由于某些原因，在數(shù)據(jù)幀 IO的傳輸過程中，設(shè)備B開始發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)幀10'到設(shè)備C，如圖 2B中所示，設(shè)備C就會突然檢測到來自數(shù)據(jù)幀10'的編碼部分13'， 并且由于它已經(jīng)接收了數(shù)據(jù)幀10,它將會將編碼部分13'理解為沖突。 示意這種情形的時(shí)序圖在圖2C中示出。
一旦檢測到?jīng)_突，設(shè)備C就繼續(xù)接收沖突的數(shù)據(jù)幀直至其能夠檢 測到第二次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)束標(biāo)記14'。此時(shí)，設(shè)備C將發(fā)送沖突確認(rèn) 指示到設(shè)備B,其通知設(shè)備B數(shù)據(jù)傳輸已經(jīng)被破壞并且應(yīng)該重新發(fā)送 該數(shù)據(jù)分組。設(shè)備A在其傳輸完成時(shí)尚未從設(shè)備C接收到任何確認(rèn)信 號(因?yàn)樵O(shè)備C還在繼續(xù)從設(shè)備B接收數(shù)據(jù)傳輸)，其將此作為丟棄 的分組對待并將知道它將需要重新發(fā)送其傳輸。
以上描述的例子假設(shè)設(shè)備B的傳輸在設(shè)備A的傳輸之后完成， 然而，在設(shè)備A傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀10比設(shè)備B的數(shù)據(jù)幀長得多的情況下， 那么設(shè)備C將檢測到來自設(shè)備A的傳輸?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)束標(biāo)記，而設(shè)備A將接收到?jīng)_突確認(rèn)信號。在此情況下，設(shè)備B將不會接收任何確i人信
號并且將假設(shè)其數(shù)據(jù)分組被丟棄，將會稍后嘗試重新發(fā)送其數(shù)據(jù)。
在一種不太可能的情況下，設(shè)備A和設(shè)備B均同時(shí)開始有效傳 輸(在符號的約%或更少的范圍內(nèi))，將會發(fā)生以下三種結(jié)果中的其
中一種。
-A在兩次傳輸中發(fā)送的數(shù)據(jù)將沖突，而且無論如何設(shè)備C 都會最終檢測到?jīng)_突。這是因?yàn)橛稍搩蓚€(gè)設(shè)備傳輸?shù)膬蓚€(gè)數(shù)據(jù)流中通 常有足夠的不同，這將會被設(shè)備C理解為沖突。然而，這依賴于要存 在足夠大的數(shù)據(jù)差異，但這并不是總能夠得到保證。
-B來自兩個(gè)分組的數(shù)據(jù)將沖突，但是設(shè)備C檢測不到?jīng)_突 (例如，由于在兩次傳輸之間沒有足夠的數(shù)據(jù)差異用于沖突的決定性 判斷)，然而，沖突將會導(dǎo)致數(shù)據(jù)流的足夠的破壞，從而當(dāng)兩次數(shù)據(jù) 傳輸中的最后一次完成時(shí)，設(shè)備C回應(yīng)一個(gè)否定確認(rèn)。
如果設(shè)備A和B都發(fā)送恰好相同長度的數(shù)據(jù)流，那么設(shè)備A和 B 二者將從設(shè)備C接收到否定確認(rèn)并將稍后重試它們各自的傳輸。然 而，如果設(shè)備A和B的分組長度不同，那么發(fā)送較短傳輸?shù)脑O(shè)備將等 待來自設(shè)備C的確認(rèn)信號而另一個(gè)設(shè)備仍在發(fā)送。由于第一個(gè)設(shè)備不 能得到任何確認(rèn)信號，其將假設(shè)其分組丟棄并將試圖在稍后的時(shí)間重 傳它的數(shù)據(jù)。發(fā)送較長傳輸?shù)脑O(shè)備最終或者會接收到否定確認(rèn)(如果 設(shè)備C能夠檢測到數(shù)據(jù)損壞，并檢測到數(shù)據(jù)結(jié)束標(biāo)記)，或者如果設(shè) 備C沒有檢測到數(shù)據(jù)結(jié)束標(biāo)記，則設(shè)備C根本就不會確認(rèn)，傳輸設(shè)備 由此將假設(shè)其分組被丟棄并且稍后會重試其傳輸。
-C 如果兩個(gè)傳輸都在恰好同一時(shí)間發(fā)送恰好相同的數(shù)據(jù) (實(shí)際上是非常不可能的)，那么兩個(gè)傳輸將被設(shè)備C檢測為單個(gè)傳 輸，并且會使用肯定確認(rèn)來響應(yīng)設(shè)備A和B，而每個(gè)設(shè)備就會假設(shè)其 數(shù)據(jù)已經(jīng)被成功發(fā)送和接收，其確實(shí)是的。
可以用于沖突檢測的示例性編碼系統(tǒng)如下
0比特將被編碼為OFF，ON對，而
1比特將被編碼為ON，OFF對。因此，在0和1數(shù)據(jù)比特之間的沖突將被檢測為ON, ON。例如， 后面跟有正常數(shù)據(jù)比特的單個(gè)比特的沖突；ON，ON，ON，OFF將指示后 面跟有比特1的單個(gè)比特沖突。后面跟有正常數(shù)據(jù)比特的多個(gè)連續(xù)比 特的沖突，ON，ON，ON，ON，OFF， ON將指示后面跟有0比特的兩個(gè)沖 突比特。
應(yīng)當(dāng)理解，可檢測的沖突總會導(dǎo)致接收ON，ON對。這是如上所 述僅能夠編碼比特O和1的曼徹斯特編碼系統(tǒng)的違例(violation)。
正如可以理解的那樣，幀將會以起始碼開始并且結(jié)束碼為幀標(biāo) 記。這些可通過使用曼徹斯特編碼違例來完成。在此情況下，利用了 以下事實(shí)的優(yōu)點(diǎn)
-后面跟有數(shù)據(jù)比特(ON，OFF或OFF，ON )的編碼違例(ON，ON ) 指示一個(gè)沖突；
-后面跟有多個(gè)沖突(多個(gè)ON，ON)的編碼違例(ON，ON)仍然 是一個(gè)沖突。
然而，在編碼違例(ON，ON )之后跟隨另一個(gè)特殊違例 (OFF，OFF)的情形中，由于沖突或由于之后跟隨有效數(shù)據(jù)比特的沖 突，這永遠(yuǎn)不會發(fā)生。在此情況下，序列ON，ON，OFF， OFF被用作引 入(lead-in)。如果檢測到這種情況，接收機(jī)將此識別為指示嵌入到 正被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流中的特殊標(biāo)簽的標(biāo)記。如果該序列后面跟有 OFF，ON對，其代表幀的開始。如果該序列后面跟有ON，OFF，則代 表幀的結(jié)束。
序列
ON，ON，OFF， OFF，OFF， OFF和ON，ON，OFF， OFF，ON，ON是非法的。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)特征，該特征對于更新網(wǎng)絡(luò)中或分布式網(wǎng) 絡(luò)中的其它設(shè)備尤其有用，是接收設(shè)備(C) 一旦檢測到由設(shè)備A和 B發(fā)送的兩個(gè)數(shù)據(jù)幀之間的初始沖突，則發(fā)送一個(gè)信號的特征。這個(gè) 信號將被設(shè)備C范圍內(nèi)的其它設(shè)備理解為沖突，并且這些設(shè)備反過來 發(fā)送相同的信號給它們各自范圍內(nèi)的設(shè)備。以這種方式，網(wǎng)絡(luò)或分布式網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的所有設(shè)備都將被通知在網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)地方發(fā)生了沖 突，這些設(shè)備甚至可以在物理上位于沖突首先發(fā)生的設(shè)備的范圍之夕卜。
實(shí)際上，設(shè)備C 一旦檢測到設(shè)備A和B的傳輸之間的初始沖突， 將停止一短段時(shí)間的接收，發(fā)送使沖突能在其它設(shè)備中被檢測到的長 突發(fā)，然后重新開始其接收功能。當(dāng)設(shè)備C檢測到?jīng)_突時(shí)，沖突之后 的數(shù)據(jù)檢測被中斷，那么從向前的沖突檢測的觀點(diǎn)來看，設(shè)備C試圖 檢測的其它信息是幀結(jié)束標(biāo)記。應(yīng)當(dāng)理解，幀結(jié)束標(biāo)記可不總是在每 種情況下都可識別，然而，設(shè)備C將試圖定位這個(gè)標(biāo)記。
有較小的可能性是在由設(shè)備C發(fā)送長突發(fā)沖突信號的傳輸期間， 數(shù)據(jù)結(jié)束標(biāo)記將由設(shè)備A或B(其曾經(jīng)最后傳輸結(jié)束)發(fā)送并被設(shè)備 C遺漏。在此情況下，該傳輸不會得到確認(rèn)并會被發(fā)送該分組的設(shè)備 認(rèn)為是丟棄的分組，而且每個(gè)設(shè)備將會在稍后的階段試圖重發(fā)該數(shù)據(jù)。
圖3示出了三個(gè)網(wǎng)絡(luò)的典型示例，這三個(gè)網(wǎng)絡(luò)在分離時(shí)大多在相 互臨近的范圍內(nèi)工作。網(wǎng)絡(luò)1由設(shè)備A、 B、 C和D組成，而網(wǎng)絡(luò)2 由設(shè)備E和F組成。網(wǎng)絡(luò)3由設(shè)備G和H組成。如上所述，如果在 設(shè)備C發(fā)生來自設(shè)備A和B發(fā)起的傳輸?shù)臎_突，設(shè)備C將發(fā)送將被 設(shè)備D和E接收的沖突信號，因?yàn)镈和E會在設(shè)備C的范圍之內(nèi)， 然而，由于在設(shè)備C范圍之外，網(wǎng)絡(luò)2中的設(shè)備F和網(wǎng)絡(luò)3種的G 和H無法接收這個(gè)信號。根據(jù)本發(fā)明，由于來自設(shè)備C的沖突信號被 設(shè)備D接收， 一旦設(shè)備D接收到來自設(shè)備C的沖突信號，將反之發(fā) 送能夠被設(shè)備F和E檢測到的類似沖突信號。與之類似，設(shè)備E也將 檢測到來自設(shè)備C的沖突信號，因?yàn)樵O(shè)備E在設(shè)備C的范圍之內(nèi)， 并且將發(fā)送也會被設(shè)備G和H接收到的其自己的沖突信號。以這種方 式，沖突信號在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上傳播，直至一個(gè)網(wǎng)絡(luò)/各網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有設(shè)備 都已被告知在網(wǎng)絡(luò)l中的設(shè)備C處發(fā)生最初沖突。
本發(fā)明的原理現(xiàn)在將在特定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的上下文中描述，該特定網(wǎng) 絡(luò)結(jié)構(gòu)是兩個(gè)共同未決申請的主題。
圖4中示出了一種典型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其中網(wǎng)絡(luò)200由節(jié)點(diǎn)1、 2 和3構(gòu)成，節(jié)點(diǎn)1、 2和3是收發(fā)信機(jī)設(shè)備并可在給定通信事務(wù)中充當(dāng)
15發(fā)射機(jī)和/或接收機(jī)。網(wǎng)絡(luò)200可以通過網(wǎng)關(guān)210與其它網(wǎng)絡(luò)20通信。 本發(fā)明的協(xié)議設(shè)計(jì)是基于ISO 7層模型并且有些術(shù)語與ISO所使 用的相同。本發(fā)明中所使用的協(xié)議是無連接的，意味著一旦單個(gè)數(shù)據(jù) 傳輸已經(jīng)發(fā)生，不希望在此之前或之后有其它的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸。
本發(fā)明的協(xié)議模型基于IS0 7層模型并在圖5中示出。對于在兩 個(gè)節(jié)點(diǎn)上分布的應(yīng)用，每個(gè)協(xié)議層具有到另 一個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)的對等層的虛 擬連接。正如可以看到的那樣，每個(gè)層得到由上一層提供的數(shù)據(jù)，將 其作為數(shù)據(jù)單元處理并添加自己的協(xié)議控制信息(PCI)字段。在每 一層，協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)或者是數(shù)據(jù)，或者是由下一更高層提供 的包。PDU的名字前冠有其應(yīng)用的層(例如，SPDU為會話PDU)。 物理層涉及ISO系統(tǒng)中的機(jī)械和電氣網(wǎng)絡(luò)接口 。在本發(fā)明的系統(tǒng) 中，物理層指的是用于在通信媒體上發(fā)送和接收比特的硬件和固件元 件。
在ISO系統(tǒng)中，鏈路層用于數(shù)據(jù)鏈路控制(例如，組幀、數(shù)據(jù)透 明性、差錯(cuò)控制)。在本發(fā)明中，鏈路層用于將字節(jié)劃分為比特、比 特填充(如果需要的話)、組幀、沖突檢測、優(yōu)先排序、錯(cuò)誤檢測、 肯定/否定確認(rèn)生成、校驗(yàn)、轉(zhuǎn)發(fā)和重傳。
ISO系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)層用于網(wǎng)絡(luò)路由、尋址、呼叫建立和清除，而 在本發(fā)明中，網(wǎng)絡(luò)層用于網(wǎng)絡(luò)路由、尋址、事務(wù)建立和清除。
在ISO系統(tǒng)中，傳輸層用于端到端的消息傳輸、連接管理、差錯(cuò)
控制、分段和流控制。本發(fā)明的環(huán)境中沒有使用傳輸層。
ISO系統(tǒng)中的會話層用于應(yīng)用實(shí)體的對話和同步控制，但是沒有
在本發(fā)明的環(huán)境中使用。
表示層在ISO系統(tǒng)中用于傳送語法協(xié)商，以及數(shù)據(jù)表示轉(zhuǎn)換，而
在本發(fā)明的環(huán)境中，表示層用于應(yīng)用數(shù)據(jù)的可選加密。
ISO系統(tǒng)中的應(yīng)用層用于文件傳輸、訪問管理、文檔和消息交換、
作業(yè)傳輸和操縱，而在本發(fā)明的環(huán)境中，應(yīng)用層支持發(fā)送和接收應(yīng)用
最后，用戶應(yīng)用層不但在ISO中使用，而且在本發(fā)明的環(huán)境中使用，用于任何需要實(shí)現(xiàn)特定功能或行為的需要。 本發(fā)明所具有的特征主要屬于鏈路層。
在本發(fā)明的協(xié)議中，使用能夠可選地由主要比特和次要比特組 成。如果兩個(gè)設(shè)備同時(shí)發(fā)送主要比特和次要比特，那么接收機(jī)和發(fā)射 機(jī)(監(jiān)測它們自己的傳輸)將僅檢測主要比特。這個(gè)過程在共同未決 的專利申請中描述。然而， 一般來講，該協(xié)議將不使用主要比特和次 要比特，而且沖突必須使用如前所述的本發(fā)明的方法處理。
通過由發(fā)射機(jī)首先監(jiān)測媒體一段時(shí)間而獲得媒體訪問，所述一段 時(shí)間對于網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)設(shè)備是不同的，并且如果沒有檢測到已有傳輸， 發(fā)射機(jī)將嘗試通過發(fā)送前置碼流而要求媒體訪問。這種前置碼以至少 一個(gè)可檢測比特開始。對媒體訪問的要求定義了事務(wù)的開始。事務(wù)包 含所有的數(shù)據(jù)傳送，數(shù)據(jù)的確認(rèn)和轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)必須連續(xù) 監(jiān)測媒體，并且如果它們檢測到事務(wù)發(fā)生，它們將延遲任何對要求媒 體訪問的嘗試直至當(dāng)前事務(wù)完成。
事務(wù)是異步的它們可以在任意時(shí)刻發(fā)生，而且一個(gè)事務(wù)到下一 事務(wù)的開始的時(shí)間差不一定是比特周期的整數(shù)。
在本申請中，事務(wù)被特別定義為劃分為幾個(gè)包含不同類型數(shù)據(jù)的
子時(shí)隙的連續(xù)時(shí)段。事務(wù)開始于一段設(shè)置的時(shí)間的前置碼，后面跟有 將要從收發(fā)信機(jī)/發(fā)射機(jī)發(fā)送到兩個(gè)或多個(gè)收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)的特定數(shù) 據(jù)。數(shù)據(jù)發(fā)送期間的時(shí)隙在長度上可變，并且包含用作幀校驗(yàn)序列的 部分。跟隨數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖莾蓚€(gè)時(shí)隙，在該時(shí)隙期間由收發(fā)信機(jī)/接收機(jī) 發(fā)送肯定和否定確認(rèn)，其后跟隨一個(gè)時(shí)隙，在該時(shí)隙期間由收發(fā)信機(jī)/ 接收機(jī)如上所述發(fā)送沖突指示，圖6示出了該幀的結(jié)構(gòu)。
如上所述，事務(wù)是異步的并且可以在任何時(shí)間啟動。然而， 一旦 啟動，該事務(wù)就具有基于時(shí)間的結(jié)構(gòu)。事務(wù)中的特定標(biāo)記用于顯示可 變長度數(shù)據(jù)部分的開始和結(jié)束。在其間發(fā)送肯定和否定確認(rèn)以及沖突 指示的時(shí)隙在時(shí)間上固定。通過仔細(xì)編碼并將數(shù)據(jù)冗余編碼到這些時(shí) 隙中，能夠傳送由一個(gè)或多個(gè)收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)發(fā)送的肯定確認(rèn)和由一 個(gè)或多個(gè)收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)發(fā)送的否定確認(rèn)。事務(wù)中涉及的所有設(shè)備都
17將看到這兩種確認(rèn)時(shí)隙。
期望肯定確認(rèn)的收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)將在肯定確認(rèn)時(shí)隙期間發(fā)送特 殊碼并將在否定確認(rèn)時(shí)隙期間接收。
類似地，期望否定確認(rèn)的收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)將在肯定確認(rèn)時(shí)隙期 間接收并將在否定確認(rèn)時(shí)隙期間發(fā)送特殊碼。
設(shè)備監(jiān)測它們沒有進(jìn)行傳輸?shù)臅r(shí)隙的事實(shí)確保了在兩個(gè)確認(rèn)時(shí) 隙的最后，每個(gè)設(shè)備或者檢測到了肯定確認(rèn)、否定確認(rèn)或者同時(shí)檢測 到二者，并因此能夠計(jì)算出網(wǎng)絡(luò)的整個(gè)確認(rèn)狀態(tài)。
例如，發(fā)送肯定確認(rèn)的收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)將能夠檢測某些其它的 發(fā)送否定確認(rèn)的收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)。
在事務(wù)的最后，所有的設(shè)備都不知道有多少肯定或否定確認(rèn)，它 們所知道的是有一些肯定確認(rèn)和一些否定確認(rèn)。
如果在事務(wù)期間根本存在任何否定確認(rèn)，那么所有的收發(fā)信機(jī)/ 接收機(jī)都知道這一點(diǎn)，并且會丟棄接收到的數(shù)據(jù)。類似地，收發(fā)信機(jī)/ 發(fā)射機(jī)也知道這一點(diǎn)并會試圖重新運(yùn)行該事務(wù)。
肯定確認(rèn)的生成如下。
一旦接收到數(shù)據(jù)，節(jié)點(diǎn)將僅在以下時(shí)候生
成肯定確認(rèn)
-數(shù)據(jù)時(shí)隙已經(jīng)針對其嵌入的幀校驗(yàn)序列被校驗(yàn)并且發(fā)現(xiàn)是有效 的；以及
-數(shù)據(jù)時(shí)隙內(nèi)出現(xiàn)的任何尋址信息匹配由該設(shè)備使用的尋址信 息；以及
-沒有檢測到?jīng)_突。
每個(gè)設(shè)備收發(fā)信機(jī)通常包含至少兩種不同類型的地址，如下
-單元地址，允許該設(shè)備被唯一單獨(dú)尋址；以及
-多播地址，允許同時(shí)尋址網(wǎng)絡(luò)中的那些設(shè)備以更新共享網(wǎng)絡(luò)變
另外，設(shè)備還可選地包括
-網(wǎng)絡(luò)地址，允許物理設(shè)備由其所在的邏輯網(wǎng)絡(luò)分組。 可能還有其它的變化，但是這三種地址類型是基本的，并且用作
18其它更多復(fù)雜尋址方案的基礎(chǔ)。
否定確認(rèn)產(chǎn)生中所涉及的過程如下。接收設(shè)備(收發(fā)信機(jī)/接收
據(jù)時(shí)隙被破壞時(shí)，才生成否定確認(rèn)。
在設(shè)備確定數(shù)據(jù)時(shí)隙被破壞時(shí)，進(jìn)一步檢查數(shù)據(jù)時(shí)隙內(nèi)的任何字 段沒有用處。
如果滿足生成肯定確認(rèn)的條件而且如果沒有其它的收發(fā)信機(jī)/接 收機(jī)已經(jīng)生成否定確認(rèn)，才能由收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)進(jìn)行由收發(fā)信機(jī)/發(fā) 射機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)的接受。這樣確保了所有的收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)僅接收給 定消息一次。對于點(diǎn)對多點(diǎn)消息，這可能意味著消息被收發(fā)信機(jī)/接收 機(jī)丟棄，即使是消息看起來有效并被肯定確認(rèn)。
以上描述了在其中可以利用本發(fā)明的 一般環(huán)境。以上所述的序列 只能當(dāng)每個(gè)設(shè)備都在其它設(shè)備的范圍之內(nèi)時(shí)才被使用。應(yīng)當(dāng)理解的是， 每個(gè)設(shè)備將具有最大傳輸范圍，超過該范圍其就不能與其它設(shè)備通信。 最大傳輸范圍是由設(shè)計(jì)因素決定的，設(shè)計(jì)因素包括但不限于發(fā)射功率、 接收機(jī)靈敏度、天線類型以及信號處理算法。對于較短范圍(沒有得 到許可證的)的設(shè)備，該范圍通常從幾十到最多幾百米。這樣一種設(shè)
備的典型最大傳輸距離是在20米的級別內(nèi)。在一個(gè)或多個(gè)設(shè)備位于另 一個(gè)設(shè)備的最大傳輸范圍之外的情況下(即不能直接與那個(gè)設(shè)備通 信)，在執(zhí)行上述過程時(shí)就會遇到困難。特別是在收發(fā)信機(jī)/發(fā)射機(jī)發(fā) 送數(shù)據(jù)，某些或所有的其它收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)將接收不到來自那個(gè)特定 收發(fā)信機(jī)/發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)的情況下，從而使得不可能更新共享網(wǎng)絡(luò)變 量。
根據(jù)本發(fā)明，修改上述的協(xié)議以允許設(shè)備之間的數(shù)據(jù)重傳以便擴(kuò) 展網(wǎng)絡(luò)中使用的設(shè)備的有效傳輸范圍。修改后的協(xié)議結(jié)合轉(zhuǎn)發(fā)器使用， 轉(zhuǎn)發(fā)器大致位于網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的幾何中心并在分布于它們的正常傳輸范 圍之外的設(shè)備之間充當(dāng)中繼。
圖7示出了網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備X和Y的示例配置。設(shè)備X和Y分隔 大于它們各自傳輸范圍中的每一個(gè)的距離。由此，如果設(shè)備X想要如上所述發(fā)送數(shù)據(jù)，設(shè)備Y將不能接收這些數(shù)據(jù)并不能夠知道如何如上 所述地繼續(xù)下去。然而，根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備30被放置在設(shè)備X 和Y之間并充當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)器。這樣，如果設(shè)備X發(fā)送數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備30
X的數(shù)據(jù)。當(dāng)設(shè)備Y發(fā)送其確認(rèn)時(shí)，這將被轉(zhuǎn)發(fā)器接收到。轉(zhuǎn)發(fā)器再 發(fā)送能被設(shè)備X和Y 二者接收到的全部確認(rèn)狀態(tài)。兩個(gè)設(shè)備于是知道 信息被轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)了 ，并反過來被轉(zhuǎn)發(fā)器范圍內(nèi)的所有設(shè)備接收或拒 絕。設(shè)備X和Y于是能夠以正常的方式繼續(xù)。
當(dāng)然，例如設(shè)備Y不一定是收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)而可以是收發(fā)信機(jī)/ 發(fā)射機(jī)。然而，在此情況下，由于超出了設(shè)備Y的范圍的設(shè)備X (例 如，收發(fā)信機(jī)/接收機(jī))不能夠接收發(fā)送的數(shù)據(jù)，設(shè)備Y將發(fā)送信息到 網(wǎng)絡(luò)。此外，部署在設(shè)備X和設(shè)備Y之間的轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備30將接收由設(shè) 備Y發(fā)送的數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)發(fā)這些數(shù)據(jù)以便設(shè)備X和轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備30范圍內(nèi) 的任何其它設(shè)備接收該轉(zhuǎn)發(fā)。
應(yīng)當(dāng)理解的是，實(shí)際上并不需要直接將轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備30放置在兩個(gè) 設(shè)備之間而是可以放置在使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的設(shè)備都能到達(dá)的任何合適的位 置。
在某些情況下，有可能設(shè)備X具有到達(dá)設(shè)備Y的足夠范圍，然 而傳輸范圍比設(shè)備X更短的設(shè)備Y不能與設(shè)備X通信。在此情況下， 轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備30可以位于比設(shè)備X更靠近設(shè)備Y，以便允許來自設(shè)備Y 的傳輸?shù)竭_(dá)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備30,然后該消息就會被轉(zhuǎn)發(fā)并發(fā)送給設(shè)備X。
事實(shí)上，以相同的方式構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備是有利的。這意味 著每個(gè)設(shè)備，無論是充當(dāng)收發(fā)信機(jī)/發(fā)射機(jī)、收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)或是轉(zhuǎn) 發(fā)設(shè)備，都以相同的方式構(gòu)建并能夠獨(dú)立執(zhí)行它們想要的功能。這樣 在復(fù)雜度和制造成本方面就有顯著的節(jié)省，因?yàn)閮H需要制造一種設(shè)備。
在使用中，如果設(shè)備充當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)器， 一旦接收到第 一幀中的信息(見 圖6)，轉(zhuǎn)發(fā)器將立即在新的第二時(shí)隙中發(fā)送轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)志，并且接著在 新的第三時(shí)隙中轉(zhuǎn)發(fā)在第一時(shí)隙中接收到的數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)于是以如上所 述正常運(yùn)轉(zhuǎn)，其中已經(jīng)接收到所轉(zhuǎn)發(fā)信息的作為收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)的設(shè)
20備然后將如上所討論的那樣繼續(xù)確認(rèn)那些數(shù)據(jù)的成功或不成功接收，
而轉(zhuǎn)發(fā)器將發(fā)布最終的全部轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)以通知網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備所轉(zhuǎn)發(fā)
數(shù)據(jù)的成功或失敗。
圖8中示出了修改后的協(xié)議幀。與圖6的幀相比較，清楚地顯示出圖8的修改后的轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記事務(wù)與圖6的非轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記事務(wù)的區(qū)別。特別地，兩個(gè)事務(wù)幀中均存在提供用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡谝粫r(shí)隙，然而，在圖8的轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記幀中，提供了第二時(shí)隙用于轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記標(biāo)志的傳輸。提供第三時(shí)隙，在該時(shí)隙內(nèi)將轉(zhuǎn)發(fā)在第一時(shí)隙內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)。幀結(jié)構(gòu)于是以與圖6的幀結(jié)構(gòu)相同的方式繼續(xù)。特別是，提供了確認(rèn)時(shí)隙以包含用于發(fā)送肯定確認(rèn)的第 一子時(shí)隙、用于發(fā)送否定確認(rèn)的第二子時(shí)隙以及用于發(fā)送沖突指示的第三子時(shí)隙。另外，在圖8的轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記幀中，還提供了附加時(shí)隙用于傳輸轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，向所有設(shè)備提供傳輸已被轉(zhuǎn)發(fā)的證實(shí)。
以上所述的情況涉及轉(zhuǎn)發(fā)器在可能有些設(shè)備可以在同 一 時(shí)刻開始傳輸?shù)氖聦?shí)下甚至更為復(fù)雜。當(dāng)所有設(shè)備都在彼此的范圍內(nèi)時(shí)，通常通過使每個(gè)設(shè)備在試圖發(fā)送之前監(jiān)測媒體一段唯一 的時(shí)間來避免沖突。當(dāng)設(shè)備由于某些原因具有相同的延遲周期(例如，由于在不同的網(wǎng)絡(luò)中但位于彼此的范圍以內(nèi))時(shí)仍然會發(fā)生沖突。在這種情況下，網(wǎng)絡(luò)中的有些設(shè)備有可能檢測到?jīng)_突，但是其它的設(shè)備則具有其不能檢測到?jīng)_突的足夠大的范圍。那些檢測到?jīng)_突的設(shè)備能夠在它們的確認(rèn)時(shí)隙內(nèi)通知出現(xiàn)沖突。然而，這種方法在某些情形下將變得不可靠。為了改進(jìn)沖突檢測和通知的可靠性，由所有檢測到?jīng)_突的設(shè)備傳播沖突。這種通過網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的設(shè)備傳播沖突確保了沖突的認(rèn)識被快速散布。
在使用轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的情況下，在發(fā)送的設(shè)備和接收該傳輸?shù)牧硪粋€(gè)設(shè)備之間存在一些延遲。在這段延遲時(shí)間內(nèi)，有可能開始來自另一個(gè)超出原始發(fā)送設(shè)備范圍之外的設(shè)備的傳輸。在這種情況下，轉(zhuǎn)發(fā)器簡單地如上所述發(fā)送沖突傳播，并且如果可能的話將該沖突指示作為部分后續(xù)確認(rèn)時(shí)隙發(fā)送。 一旦轉(zhuǎn)發(fā)器已經(jīng)啟動了傳輸，就不能檢測到?jīng)_突，但是范圍之內(nèi)的其它設(shè)備可以這么做并利用該確認(rèn)時(shí)隙的沖突指示部分來通知該轉(zhuǎn)發(fā)器。
例如，參考圖7，如果設(shè)備X開始發(fā)送，在轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備30接收到
有延遲。在這段時(shí)間內(nèi)，設(shè)備Y可能開始發(fā)送其自己的數(shù)據(jù)，這在轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備30開始轉(zhuǎn)發(fā)那個(gè)傳輸之前會引發(fā)與設(shè)備X的傳輸?shù)臎_突。轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備30檢測并傳播這個(gè)沖突。
簡言之，以上描述了由任何設(shè)備檢測沖突以及對其它設(shè)備看起來像是沖突的序列的慎重的傳輸。這致使被檢測到的沖突通過網(wǎng)絡(luò)傳播。已經(jīng)傳播了該沖突的接收設(shè)備一直等到傳輸結(jié)束。如果它們能夠的話，它們利用確認(rèn)(第四)時(shí)隙的沖突指示字段向發(fā)送設(shè)備回指沖突。以這種方式，發(fā)送設(shè)備知道已經(jīng)發(fā)生了沖突并且能夠適當(dāng)?shù)刂匦掳l(fā)送。如果它們不能夠向發(fā)送設(shè)備回指該沖突，接收設(shè)備根本就不發(fā)送任何確認(rèn)。無論如何，接收設(shè)備都會知道沖突(或者是因?yàn)樗鼈儥z測到了原始沖突，或者是它們檢測到了傳播的沖突)。類似地，發(fā)送設(shè)備知道發(fā)送不成功，因?yàn)樗鼈兓蛘咄瑯拥玫搅颂囟ǖ闹甘?，或者根本就沒有得到確認(rèn)。這種接近通過轉(zhuǎn)發(fā)器擴(kuò)展。
這種進(jìn)一步的改進(jìn)包括當(dāng)任何傳輸開始了從一個(gè)設(shè)備到另外一個(gè)設(shè)備不同的一段時(shí)間時(shí)，監(jiān)測媒體。這有助于減少沖突發(fā)生的可能性。將延遲的時(shí)間量通常是傳輸單個(gè)比特所花費(fèi)的時(shí)間的整數(shù)倍。這是沖突避免周期。通過使該周期對網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)設(shè)備唯一，在理論上就永遠(yuǎn)不會發(fā)生沖突。例如，這通過利用由例如比特的持續(xù)時(shí)間定標(biāo)的設(shè)備的唯一地址作為監(jiān)測媒體時(shí)將等待的時(shí)間而最為方便地完成?；蛘?，可以隨著檢測到的每個(gè)連續(xù)沖突而增大延遲。如果檢測到太多的連續(xù)沖突(例如，超過了預(yù)設(shè)的閾值數(shù))，傳輸?shù)膰L試就被取消并通知操作員。
因此，沖突可能發(fā)生的唯一時(shí)間(理論上)是當(dāng)兩個(gè)設(shè)備使用相同的延遲周期時(shí)。如果幾個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)位于彼此的范圍內(nèi)，這種情況有可能會發(fā)生(作為如前討論所的"相鄰房間"問題已知)，并且使用本發(fā)明的沖突傳播方法來解決。如上所討論，實(shí)際上以相同的方式構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備是有利的。這意味著，每個(gè)設(shè)備無論是其充當(dāng)收發(fā)信機(jī)/發(fā)射機(jī)、收發(fā)信機(jī)/接收機(jī)或是轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，都將以相同的方式構(gòu)建并且分別能夠執(zhí)行它們所希望的功能。這在復(fù)雜度和制造成本方面提供了顯著的節(jié)省，因?yàn)橹恍枰圃煲环N類型的設(shè)備。
收發(fā)信機(jī)設(shè)備100的優(yōu)選實(shí)現(xiàn)使用無線電接收機(jī)、無線電發(fā)射機(jī)以及微處理器。這前面兩項(xiàng)可以可選地組合為發(fā)射機(jī)/接收機(jī)，如圖9所示，圖9示出了包含微處理器110和發(fā)射機(jī)/接收機(jī)120的設(shè)備100。發(fā)射機(jī)/接收機(jī)120通過天線130發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
應(yīng)理解的是，使用微處理器并非強(qiáng)制性的。例如，協(xié)議可以在專用集成電路、可編程邏輯設(shè)備或可編程門陣列中實(shí)現(xiàn)。使用微處理器較為方便，因?yàn)槠湓试S容易的可更改的軟件實(shí)現(xiàn)，并減少了總的部件數(shù)。然而，軟件實(shí)現(xiàn)僅適用于低到中等的數(shù)據(jù)速率。
發(fā)射機(jī)/接收機(jī)120的功能是接收或發(fā)送信息。發(fā)射機(jī)/接收機(jī)的選擇將由因素范圍決定，包括(但不限于)
a. 產(chǎn)品將被銷售的市場的管理環(huán)境。
每個(gè)國家都具有規(guī)則，其確定了包括允許的頻率、發(fā)射功率電平和帶寬的因素。適用于某些國家的發(fā)射機(jī)/接收機(jī)在其它國家中可能不符合規(guī)定。
對于在各個(gè)國家范圍內(nèi)具有廣泛銷售要求的產(chǎn)品，有可能需要選擇適合于每個(gè)國家的幾種不同的收發(fā)信機(jī)。
b. 功耗，連同任何其它決定可用功率值的考慮。
例如，具有高功耗的發(fā)射機(jī)/接收機(jī)可能不適用于電池運(yùn)行。
c. 發(fā)射機(jī)/接收機(jī)在接收和發(fā)送模式之間切換所用的時(shí)間。
在本發(fā)明的通信協(xié)議中，在接收與發(fā)送之間切換的時(shí)間非常重要，因?yàn)樵搮f(xié)議包含一組固定的時(shí)間片。依賴于所執(zhí)行的全部事務(wù)，時(shí)間片可能需要被接收或者被發(fā)送。
在接收和發(fā)送之間切換的時(shí)間構(gòu)成了開銷(停滯時(shí)間)。長的切換時(shí)間的結(jié)果是浪費(fèi)帶寬。
23d. 接口類型。
有許多可用的發(fā)射機(jī)/接收機(jī)類型。提供數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸入和輸出的類型給出與微處理器的最簡單接口。
e. 數(shù)據(jù)速率。
發(fā)射機(jī)/接收機(jī)需要支持適用于所有產(chǎn)品需求的數(shù)據(jù)速率。這個(gè)數(shù)據(jù)速率可以在極低和極高之間的任何位置。
f. 物理尺寸，以及可用空間量。
g. 成本。
h. 設(shè)計(jì)工作量。
最少考慮，發(fā)射機(jī)/接收機(jī)需要
a. 發(fā)送數(shù)據(jù)輸入，由微處理器使用以將通信狀態(tài)置于無線媒體
上；
b. 接收數(shù)據(jù)輸出，由收發(fā)信機(jī)使用以向微處理器指示無線媒體的狀態(tài)；以及
c. 控制輸入，由微處理器使用以選擇發(fā)射機(jī)/接收機(jī)的運(yùn)行的接收或發(fā)送模式。
控制輸入可以在非常簡單和非常復(fù)雜之間。在最為簡單的極端情況下，它用于在接收與發(fā)送之間進(jìn)行選擇。有些發(fā)射機(jī)/接收機(jī)支持低功率"睡眠，，模式。其它的則允許為發(fā)射機(jī)/接收機(jī)運(yùn)行行為進(jìn)行復(fù)雜設(shè)置和配置。
對于所述的協(xié)議，控制輸入的類型并非關(guān)鍵性的。
某些適當(dāng)?shù)陌l(fā)射機(jī)/接收機(jī)包括RFM ASH系列TR1000到TR3100， ChipconCC1000和Nordic NRF401、 NRF403。
微處理器110用于實(shí)現(xiàn)通信協(xié)議，利用發(fā)射機(jī)/接收機(jī)作為將通信狀態(tài)置于無線媒體上的裝置，并從無線媒體接收通信狀態(tài)。
微處理器的類型和選擇并非關(guān)鍵性的，只要其能夠執(zhí)行具有精確定時(shí)的操作。精確的程度僅需足夠避免通信協(xié)議中生成比特誤差。
該協(xié)議最好以面向比特的方式實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檫@樣允許容易地識別時(shí)間片開始的點(diǎn)。微處理器負(fù)責(zé)執(zhí)行至少某些以下的功能
a. 用于發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)編碼和解碼方案，例如曼徹斯特編碼;
b. 接收機(jī)中發(fā)送時(shí)鐘的恢復(fù)-例如通過同步到前置碼；
c. 沖突檢測；
d. 創(chuàng)建每個(gè)時(shí)間片，以及該時(shí)間片期間的適當(dāng)發(fā)送或者接收以交換相關(guān)確認(rèn)信息；
e. 實(shí)現(xiàn)可以由接收設(shè)備使用的差錯(cuò)檢測方案，以確定所接收的傳輸是否有錯(cuò)誤；
f. 實(shí)現(xiàn)可以由接收設(shè)備使用的錯(cuò)誤校正方案，以校正傳輸期間的一定數(shù)量的接收錯(cuò)誤；以及
g. 增加可用于改變事務(wù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)發(fā)器功能，以為了擴(kuò)展范圍的目的而允許轉(zhuǎn)發(fā)信息分組。
如前所述，用于描述在通信協(xié)議中使用的功能的公共方法是ISO7層模型。同時(shí)基于這種模型的軟件結(jié)構(gòu)并非強(qiáng)制性的，其使用簡化了總體設(shè)計(jì)。利用這種模型，底部幾層中實(shí)現(xiàn)的功能在圖10中示出。
微處理器硬件提供了電氣接口 (物理層)，而微處理器軟件則執(zhí)行所有較高層的功能。
特別地，鏈路層的軟件MAC-B部分負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的所有時(shí)間關(guān)鍵性功能，包括至少某些以下的功能
a. 啟動新的傳輸(包括任何前置碼的生成)；
b. 發(fā)送數(shù)據(jù)比特；
c. 發(fā)送幀標(biāo)記；
d. 啟動接收；
e. 同步到傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流以及時(shí)鐘恢復(fù)；
f. 數(shù)據(jù)比特的接收和解碼；
g. 幀標(biāo)記的接收和解碼；
h. 通知沖突；
i. 啟動每個(gè)時(shí)間片；以及
j.發(fā)送和接收時(shí)間片內(nèi)的數(shù)據(jù)比特。
25鏈路層的軟件MAC-F部分并不是如此的時(shí)間關(guān)鍵的。其負(fù)責(zé)較 高層面向消息的處理，包括以下中的至少一些
a. 從所接收的數(shù)據(jù)比特構(gòu)建分組；
b. 分組錯(cuò)誤校驗(yàn)；
c. 確定何時(shí)確認(rèn)，以及將生成的確認(rèn)的類型(使用MAC-B的 時(shí)間片服務(wù))；
d. (可選的)基于分組結(jié)構(gòu)，調(diào)度轉(zhuǎn)發(fā)傳輸?shù)牟僮鳎?br> e. 啟動新的分組的傳輸；
f. 生成分組錯(cuò)誤校驗(yàn)序列；
g. 傳輸分組，每次傳輸比特；
h. 檢查確認(rèn)和沖突，并確定是否應(yīng)該重新發(fā)送分組以及該重傳 應(yīng)該在何時(shí)發(fā)生。
許多不同微處理器可用。有一些具有消除了用于時(shí)間關(guān)鍵功能例 如時(shí)間間隔生成，脈沖生成等的一些處理器負(fù)載的特殊可用硬件功能。 同時(shí)這些硬件功能并非強(qiáng)制性的，它們的使用大大簡化了軟件設(shè)計(jì)和
一些適合用于本發(fā)明中的孩i處理器包括Texas Instruments MSP430系列,Atmel Atmega系列和Hitachi H8/3644系列。
本發(fā)明 一個(gè)方面的有用特征涉及對包含由收發(fā)信機(jī)/發(fā)射機(jī)發(fā)送 的數(shù)據(jù)的可變長度時(shí)間片的結(jié)束的精確檢測。
對于通信媒體來說希望要求一些形式的平衡傳輸以避免直流偏 移的累積。這種平衡要求當(dāng)考慮通過中等到長時(shí)間周期時(shí)，媒體上ON 和OFF狀態(tài)的數(shù)量相等。
有許多可用于將數(shù)據(jù)比特轉(zhuǎn)換為媒體上的狀態(tài)的編碼方案。這些
的容易性而變化。
優(yōu)選的編碼方案是曼徹斯特編碼，連同早先所述的編碼違例的選 擇性使用。
曼徹斯特編碼總是在每個(gè)數(shù)據(jù)比特的中間具有狀態(tài)轉(zhuǎn)移(OFF
26到ON,或ON到OFF)，這大大簡化了接收機(jī)中的數(shù)據(jù)恢復(fù)和同步 到發(fā)射機(jī)時(shí)鐘上的過程。
在曼徹斯特編碼中，狀態(tài)對(OFF, OFF和ON, ON)是不允許的。
可以利用曼徹斯特編碼，以便非法狀態(tài)對用于傳送有關(guān)重要點(diǎn) (point of significance)的信息。
非法狀態(tài)序列的準(zhǔn)確選擇并不是非常重要，只要其一直被使用。 優(yōu)選地，應(yīng)當(dāng)保留曼徹斯特編碼的直流平衡。
代表傳輸?shù)目勺儾糠值慕Y(jié)束的適當(dāng)編碼將使用簡單的非法序列 (ON,ON，OFF,OFF )。這保留了直流平衡，而且能夠容易地被曼徹 斯特解碼器所識別。
如果還需要傳達(dá)附加信息，這個(gè)序列可以用作"引入"。這樣，例 如，其它可能的序列可以是
(ON，ON，OFF，OFF，ON，OFF ) -第一重要點(diǎn) (ON，ON，OFF，OFF，OFF，ON) -第二重要點(diǎn)
當(dāng)同時(shí)考慮方法和優(yōu)點(diǎn)時(shí)，優(yōu)選的協(xié)議實(shí)現(xiàn)是面向比特的、同步 的，并且采用非法編碼來指示變量部分中的重要點(diǎn)。
這有利于在尋找可變部分的結(jié)束過程中提供基于時(shí)間的高級別 精確度，相對來說容易實(shí)現(xiàn)，消除對UART的表示特性的任何信賴， 而且無需轉(zhuǎn)義序列或比特填充。另外，在尋找可變部分的結(jié)束過程中 的較高的基于時(shí)間的精確度也在確定所跟隨的固定時(shí)間片的開始中創(chuàng) 建了高級別的精確度。
很容易簡單地通過計(jì)數(shù)傳輸?shù)臓顟B(tài)或比特而發(fā)送固定時(shí)間片，所 接收的時(shí)間片需要曼徹斯特解碼器(無需支持非法狀態(tài))，以及在接 收時(shí)間片周期期間沒有發(fā)送任何信息的情況下需要計(jì)時(shí)器。
應(yīng)當(dāng)理解的是，已參考優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行以上描述，而且可以在本 發(fā)明的范圍之內(nèi)進(jìn)行許多變化和修改。
權(quán)利要求
1. 一種包括第一收發(fā)信機(jī)、第二收發(fā)信機(jī)和轉(zhuǎn)發(fā)器的無線電通信系統(tǒng)，所述第一和第二收發(fā)信機(jī)彼此分隔大于它們各自最大傳輸范圍中的至少一個(gè)的距離，并且所述轉(zhuǎn)發(fā)器位于所述第一和第二收發(fā)信機(jī)中間，其中，一旦在第一時(shí)隙內(nèi)從所述第一或第二收發(fā)信機(jī)的其中之一接收到數(shù)據(jù)，所述轉(zhuǎn)發(fā)器在第二時(shí)隙內(nèi)發(fā)送轉(zhuǎn)發(fā)器標(biāo)志，并且接著在第三時(shí)隙內(nèi)發(fā)送在所述第一時(shí)隙接收到的數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的無線電通信系統(tǒng)，其中，所述第一和第二 收發(fā)信機(jī)在第四時(shí)隙內(nèi)發(fā)送確認(rèn)或沖突指示，指示在所述第三時(shí)隙內(nèi) 發(fā)送的所述數(shù)據(jù)的接收是成功還是不成功。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的無線電通信系統(tǒng)，其中，所述第一和第二 收發(fā)信機(jī)在所述第四時(shí)隙的三個(gè)子時(shí)隙中的第 一子時(shí)隙內(nèi)發(fā)送肯定確 認(rèn)，或者在所述第四時(shí)隙的三個(gè)子時(shí)隙中的第二子時(shí)隙內(nèi)發(fā)送否定確 認(rèn)，或者在所述第四時(shí)隙的所述三個(gè)子時(shí)隙中的第三子時(shí)隙內(nèi)發(fā)送沖 突指示。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的無線電通信系統(tǒng)，其中，在第五時(shí)隙內(nèi)， 所述轉(zhuǎn)發(fā)器向所有收發(fā)信機(jī)發(fā)送用于所述轉(zhuǎn)發(fā)的傳輸?shù)恼w狀態(tài)。
5. —種用于包括至少一個(gè)其它收發(fā)信機(jī)和轉(zhuǎn)發(fā)器的無線電通信 系統(tǒng)中的收發(fā)信機(jī)，所述收發(fā)信機(jī)和所述至少 一個(gè)其它收發(fā)信機(jī)彼此 分隔大于它們各自最大傳輸范圍中的至少一個(gè)的距離，在使用中，所 述轉(zhuǎn)發(fā)器被置于所述收發(fā)信機(jī)和所述至少一個(gè)其它收發(fā)信機(jī)中間，其 中一旦在所述第二時(shí)隙內(nèi)從所述轉(zhuǎn)發(fā)器接收到轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)志，所述收發(fā)信 機(jī)暫停進(jìn)一步的操作，直至所述收發(fā)信機(jī)在第三時(shí)隙內(nèi)從所述轉(zhuǎn)發(fā)器 接收到最初由所述至少 一個(gè)其它收發(fā)信機(jī)在第二時(shí)隙之前的第 一時(shí)隙內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的收發(fā)信機(jī)，其中，所述收發(fā)信機(jī)發(fā)送指示 在所述第三時(shí)隙內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)的接收成功或不成功，或在兩個(gè)或更多 個(gè)傳輸之間發(fā)生沖突的確認(rèn)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的收發(fā)信機(jī)，其中，所述收發(fā)信機(jī)在所述第 四時(shí)隙的三個(gè)子時(shí)隙中的第一子時(shí)隙內(nèi)發(fā)送肯定確認(rèn)，或在所述第四 時(shí)隙的三個(gè)子時(shí)隙中的第二子時(shí)隙內(nèi)發(fā)送否定確認(rèn)，或在所述第四時(shí) 隙的三個(gè)子時(shí)隙中的第三子時(shí)隙內(nèi)發(fā)送沖突確認(rèn)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的收發(fā)信機(jī)，其中，在第五時(shí)隙內(nèi)，所述轉(zhuǎn) 發(fā)器將向所有收發(fā)信機(jī)發(fā)送用于所述轉(zhuǎn)發(fā)的傳輸?shù)恼w狀態(tài)。
9. 一種至少包括第一收發(fā)信機(jī)、第二收發(fā)信機(jī)和轉(zhuǎn)發(fā)器的無線 電通信系統(tǒng)，所述第 一收發(fā)信機(jī)和所述第二收發(fā)信機(jī)間隔大于至少一 個(gè)所述收發(fā)信機(jī)的最大傳輸范圍的距離，所述轉(zhuǎn)發(fā)器被置于所述第一 和第二收發(fā)信機(jī)中間，以便一旦從所述第一收發(fā)信機(jī)接收到數(shù)據(jù)傳輸， 所述轉(zhuǎn)發(fā)器重傳來自所述第一收發(fā)信機(jī)的所述數(shù)據(jù)傳輸，其中，在所 述轉(zhuǎn)發(fā)器重傳來自所述第一收發(fā)信機(jī)的所述數(shù)據(jù)傳輸之前， 一旦從所 述第二收發(fā)信機(jī)接收到數(shù)據(jù)傳輸，則所述轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)序列， 指示每個(gè)收發(fā)信機(jī)忽略正在進(jìn)行的傳輸。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的無線電通信系統(tǒng)，其中，所述第一和第二 收發(fā)信機(jī)各自的傳輸由一個(gè)比特序列開頭，所述序列被編碼以便被接 收時(shí)間上重疊的傳輸?shù)脑O(shè)備理解為沖突。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的無線電通信系統(tǒng)，其中，由所述轉(zhuǎn)發(fā)器.編碼以便當(dāng)由接收設(shè)備接收時(shí)被理解為沖突的一個(gè)比特序列開始。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的無線電通信系統(tǒng)，其中， 一旦從所述轉(zhuǎn) 發(fā)器接收到所述數(shù)據(jù)序列，每個(gè)接收機(jī)將立即僅發(fā)送一次被編碼以便 被接收設(shè)備理解為沖突的相同比特序列，并且因而忽略進(jìn)一步接收的 信息直到所述傳輸?shù)慕Y(jié)束。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12的無線電通信系統(tǒng)，其中，當(dāng)?shù)竭_(dá)所述傳 輸?shù)慕Y(jié)束時(shí)，接收設(shè)備將發(fā)送指示檢測到了沖突的確認(rèn)，或者根本就 不發(fā)送任何確認(rèn)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的無線電通信系統(tǒng)，其中， 一旦發(fā)送設(shè)備 發(fā)現(xiàn)了指示沖突的確認(rèn)或者根本沒有發(fā)現(xiàn)確認(rèn)，所述發(fā)送設(shè)備將在試 圖轉(zhuǎn)發(fā)其初始傳輸之前延遲一段時(shí)間。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的無線電通信系統(tǒng)，其中，由每個(gè)收發(fā)信 機(jī)選擇一個(gè)隨機(jī)數(shù)，并且根據(jù)其各自傳輸內(nèi)的比特?cái)?shù)而定標(biāo)所述隨機(jī) 數(shù)來計(jì)算所述延遲周期。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15的無線電通信系統(tǒng)，其中，如果隨后的傳 輸重試仍然沖突，則增大后續(xù)計(jì)算的延遲周期。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16的無線電通信系統(tǒng)，其中，在預(yù)定數(shù)量的 不成功重試之后，所述無線電通信系統(tǒng)停止進(jìn)一步的傳輸嘗試。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17的無線電通信系統(tǒng)，其中，在停止進(jìn)一步 的傳輸嘗試之后，所述無線電通信系統(tǒng)警告操作員其已經(jīng)停止進(jìn)一步 傳輸?shù)氖聦?shí)。
全文摘要
一種用于非主要比特?zé)o線電網(wǎng)絡(luò)中的通信系統(tǒng)和協(xié)議。所述無線電網(wǎng)絡(luò)包括與其它收發(fā)信機(jī)通信以允許網(wǎng)絡(luò)變量為所有收發(fā)信機(jī)共享的收發(fā)信機(jī)。所述協(xié)議允許所述網(wǎng)絡(luò)處理來自不同收發(fā)信機(jī)的競爭傳輸之間的沖突。所述協(xié)議還處理在彼此傳輸范圍之外的收發(fā)信機(jī)之間的通信。
文檔編號H04B7/14GK101500245SQ20091000619
公開日2009年8月5日 申請日期2004年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月8日
發(fā)明者唐納·M.·特雷斯, 艾什雷·G.·奎克 申請人:奇勝集成系統(tǒng)控股有限公司