[發明專利]無線通信系統中同時同頻全雙工節點數據傳送方法及裝置

在審

• 申請號: 201310365055.8
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN103414542A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 李云洲;許希斌;蘭駃;張艷
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L1/16
• 分類號: H04L1/16;H04W24/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，特別涉及一種同時同頻全雙工節點數據傳輸方法及裝置。

背景技術

共享通信介質被用在許多通信網絡中，以在節點之間實現數據交換。為了使節點對共享介質進行可靠并且可預測的使用，它們使用多路訪問技術并遵守一組媒體訪問控制(MAC)規則，該組規則控制介質如何被訪問和共享。

所謂全雙工，是指收發信機在相同的時頻資源上進行上下行信號的同時傳輸，其頻譜效率是單工和半雙工的兩倍?，F有技術根據上行鏈路和下行鏈路在時頻資源上不同的劃分方式，將半雙工劃分為時分雙工（Time?Division?Duplexing，以下簡稱：TDD）和頻分雙工（Frequency?Division?Duplexing，以下簡稱：FDD）。其中，TDD采用不同的時隙來區分上下行鏈路，比如在長期演進（Long?Term?Evolution，以下簡稱：LTE）系統中，將一個幀分為上行子幀和下行子幀分別用于上下行傳輸；而FDD則是指采用不同的頻譜區分上下行鏈路。

在Mayank?Jain等在MobiCom’11發表的“Practical,Real-time,Full?Duplex?Wireless”一文中，通過試驗結果表明，在全時頻全雙工工作模式下，可以減少88%的丟包，并在改善了公平性的基礎上，增加下行吞吐量110%，上行吞吐量15%。這些結果表明，同頻同時全雙工的工作模式，將為無線通信領域帶來革命性的變革。

然而，對于無線網絡，由于無線電信號的有限的傳播范圍，會由于無法感知附近節點，導致信號同時發射從而造成干擾的情況。例如，假設有三個無線節點A、B，以及C。節點A在節點B的傳播范圍，但不在節點C的傳播范圍，類似地，節點C在節點B的傳播范圍，但不在節點A的傳播范圍。由于節點A和節點C不在彼此的范圍之內，因此，它們不能偵聽到另一方正在發射的信號。當節點A希望向節點B發射時，它在共享的通信介質上監聽（相關的無線電頻率），以確定載波是否空閑。如果沒有檢測到其他發射，那么，開始從節點A到節點B的發射。隨后，如果節點C希望向節點B發射，則它還在載波上監聽以偵聽發射。節點C不會檢測到來自節點A的發射，因為它越出其范圍外。因此，節點C也開始向節點B發射。由于節點B在節點A和C兩者的范圍內，因此，這兩個發射會發生干擾，由此，會發生沖突。當有沖突和/或在有不可預知的強干擾存在的情況下，只能在接收到接收方的確認信息ACK/NACK（確認字符/否定字符）后，通過數據幀/包的重傳來解決。

發明內容

（一）要解決的技術問題

本發明的目的在于解決同時同頻全雙工節點在傳送數據時，被強干擾湮沒發送信號時，只能等接收到接收方的確認信息ACK/NACK后，才能重傳數據幀/包的問題。

（二）技術方案

本發明采用如下技術方案：

一種無線通信系統中同時同頻全雙工節點數據傳送方法，在同時同頻全雙工節點在進行數據收發時，包含以下步驟：

1）監聽來自其他無線通信節點的干擾信號；

2）設定干擾信號閾值，當干擾信號超過當前數據發送正常允許范圍的閾值時，對自身節點與干擾數據發送節點的優先級進行比較；

3）若當前節點優先級高，則繼續發送當前數據；

4）若當前節點優先級低，則暫停當前數據發送，另外選擇合適時機發送當前數據。

優選的，所述步驟2）的閾值設定方法為以下方法的任意一種或其任意的組合：試驗閾值確定法；理論計算；經驗確定；均值法；極值法；加權平均法。

優選的，所述步驟3）所述的繼續發送當前數據是方法為，在被大于設定閾值的干擾數據干擾時，始終保持當前數據的傳輸。

進一步的，保持當前數據傳輸時，記錄被干擾數據湮沒的當前數據段的起始位置、長度，并在當前數據傳送完成時，對被干擾數據湮沒的當前數據段進行重傳。

更進一步的，對被干擾數據湮沒的當前數據段的起始位置、長度的判斷根據監聽到超過允許閾值干擾的起始、結束時刻及傳輸時延的影響確定。。

優選的，所述步驟4）等合適時機發送當前數據的方法為，干擾結束后有可使用頻隙資源時發送。

優選的，以上任意一項步驟所述的無線通信系統中同時同頻全雙工節點數據傳送方法，都需要對于當前傳送數據進行分段。

進一步的，被分段的當前數據段有部分被干擾數據湮沒時，記錄被湮沒的數據段，并重發數據段。

更近一步的，所述的被湮沒的數據段包含在進行自身節點與干擾數據發送節點的優先級進行比較時被湮沒的數據段。