无中心网络的节点通信方法和节点设备的制造方法
无中心网络的节点通信方法和节点设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动通信领域，尤其涉及无中心网络的节点通信方法和节点设备。
【背景技术】
[0002]目前移动通信领域中，无中心网络(又称自组织网络)应用越来越广泛，其中比较成熟的无中心网络技术以基于IEEE802.16的Mesh技术为代表，其Mesh模式物理帧结构如图1所示。每一帧包括控制子帧和数据子帧。控制子帧在每帧的前端占据预定的OFDM符号，其内可划分为若干个时隙。剩余符号为数据子帧的符号。控制子帧固定采用QPSK调制和1/2码率的RS-CC编码。
[0003]发明人在实现现有技术过程中，发现以基于IEEE802.16的Mesh技术为代表的现有技术，至少存在以下问题:
[0004]在无中心网络节点中，因不存在中心节点协调，节点需传输数据时，发送节点需要在控制子帧的控制时隙竞争或协商获取传输数据的资源(传输的带宽或持续时长)，若存在多个节点在同一个控制时隙发起竞争或协调，则可能导致多个节点的碰撞，需节点采用需退避策略而后再发起。而一个控制时隙在频域上通常占据整个无中心网络可占据的所有频域资源，频谱利用率较低，进而导致在一个控制子帧内可提供发起竞争或协调的节点数，完全受限于控制子帧划分的控制时隙数。并且，即使发送节点能在某个控制时隙无碰撞的进行竞争或协调，由于无中心网络中的缺乏中心节点协调，网络中节点通常采用满功率发射造成对相邻节点的干扰，或者存在移动环境的干扰，都可能造成发送的竞争或协商信息受干扰而导致接收节点无法正确解调，因而发送节点通常收不到响应将会继续在之后的控制时隙重复发送竞争或协商信息，延长了竞争或协商的时间，降低了竞争或协商的效率，并且继续占用控制时隙，有可能进一步影响同一时期需竞争或协商节点。
【发明内容】
[0005]为解决上述问题，本发明提出一种无中心网络的节点通信方法，包括:
[0006]节点间通信采用的无线帧包括控制域和数据域，所述控制域由若干个控制资源块组成，所述控制资源块在时域上占据一个控制时隙，在频域上占据一个子频带；
[0007]节点在所述控制域发送和接收无线控制信息，所述无线控制信息包含帧结构配置信息，所述帧结构配置信息指示该无线帧的时域结构或频域结构或者两者结合的；
[0008]节点通过所述数据域发送和接收数据。
[0009]进一步的，所述数据域还包含节点控制域，节点通过所述节点控制域发送和接收链路控制信息，所述链路控制信息包含数据域的调制编码信息。
[0010]进一步的，所述无线帧还包含反馈域，节点在所述反馈域接收和发送反馈信息，所述反馈信息由节点根据数据域内接收数据的状态构造，包含重传反馈指示或信道质量指标或两者结合。
[0011]更进一步的，若干个所述控制资源块构成一个传输机会，每个所述传输机会内包含的控制资源块的逻辑编号与传输机会的编号相同，在每个所述子频带内，所述控制域的时域长度内所包含的控制资源块的逻辑编号是不同的，在每个所述控制时隙内，所述控制域的频域长度内所包含的控制资源块的逻辑编号是不同的；节点在所述传输机会内，发送无线控制信息。
[0012]优选的，所述每个传输机会包含的各控制资源块独立编码，节点在所述每个传输机会的各控制资源块上传输无线控制信息的相同部分或不同部分。
[0013]优选的，所述控制资源块的逻辑编号和物理编号的映射关系在各无线帧内是相同的，或不同的。
[0014]优选的，所述控制时隙由AGC/同步头1、数据区I和保护间隔I组成，节点在所述AGC/同步头I进行所述控制时隙的接收增益调整和同步，在所述数据区I发送和接收所述无线控制信息；所述数据域由若干个数据时隙构成，所述数据时隙由AGC/同步头2、控制区1、数据区2和保护间隔2组成，节点在所述AGC/同步头2进行所述的数据时隙的接收增益调整和同步，节点在所述控制区I发送和接收所述链路控制信息，节点在所述数据区2发送和接收数据；所述反馈域由若干个反馈时隙构成，所述反馈时隙由AGC/同步头3，控制区2和保护间隔3组成，节点在所述AGC/同步头3进行所述的反馈时隙的接收增益调整和同步，节点在所述控制区2发送和接收反馈信息，所述反馈信息根据所在所述的反馈时隙对应的所述数据时隙的所述数据区2传输数据的接收状态构造。
[0015]基于相同的构思，本发明还提出一种上述方法的节点设备，包括接收单元、控制单元和发送单元:
[0016]所述接收单元，用于在控制域接收无线控制信息并发送给所述控制单元，还用于在数据域接收数据并进行相应处理；
[0017]所述控制单元，用于构造在控制域发送的无线控制信息并发送给所述发送单元，还用于根据所述接收单元接收的无线控制信息对所述节点设备进行控制；
[0018]所述发送单元，用于接收所述控制单元构造的无线控制信息并在控制域发送、还用于在数据域发送数据。
[0019]进一步的，所述接收单元，还用于在数据域的节点控制域接收节点链路控制信息并发送给所述控制单元；所述控制单元，还用于构造在所述数据域的节点控制域发送的节点链路控制信息并发送给所述发送单元，还用于根据所述接收单元接收的节点链路控制信息对节点进行控制；所述发送单元，还用于接收所述控制单元构造的节点链路控制信息并在数据域的节点控制域发送。
[0020]更进一步的,还包括反馈单元,所述接收单元,还用于在反馈域接收反馈信息并发送给所述控制单元；所述控制单元，还用于根据所述接收单元接收的反馈信息对所述节点设备进行控制；所述反馈单元，用于根据所述接收单元在数据域的数据接收状态构造反馈消息并发送给所述发送单元；所述发送单元，还用于接收所述反馈单元构造的反馈消息并在反馈域发送。
[0021]采用本发明提供的一种无中心网络节点的通信方法，节点基于本发明提供的无线帧结构，可以在控制域通过控制资源块的灵活组合来发送协调或竞争信息，提高节点发送竞争或协调消息的成功率，并且每个控制资源块独立编码，节点可以通过在通过无线帧冗余发送规避干扰，提高节点接收竞争或协调消息的正确率，总而言之，采用本发明，提升节点进行竞争或协调的效率。
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为现有技术所采用的无线帧结构示意图；
[0024]图2为本发明实施例一提供的无线帧结构示意图；
[0025]图3为本发明实施例二提供的无线帧结构示意图；
[0026]图4为本发明实施例三提供的无线帧结构示意图；
[0027]图5为本发明实施例四提供的无线帧结构示意图；
[0028]图6为本发明实施例五提供的无线帧结构示意图；
[0029]图7为本发明实施例提供控制资源块物理编号与逻辑编号映射关系示意图一；
[0030]图8为为本发明实施例提供控制资源块物理编号与逻辑编号映射关系示意图二 ；
[0031]图9为本发明实施例提供的节点设备示意图一；
[0032]图10为本发明实施例提供的节点设备示意图二。
【具体实施方式】
[0033]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034]实施例一
[0035]本实施例提供一中无中心网络的节点通信方法，该通信方法主要用于无中心网络中的节点之间进行无线控制信息(该信息至少包括帧结构控制信息用于对无线帧的时域结构和频域结构)的发送和接收、数据的发送和接收。节点通信采用的无线帧结构如图2所
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[0036]节点间的通信步骤为:
[0037]101、节点在每个无线帧的控制域发送无线控制信息，或者接收其他节点发送的无线控制信息。
[0038]节点发送的无线链路控制信息，至少包含帧结构配置信息，指示所述无线帧的时域结构或频域结构或者两者结合，例如，可以配置无线帧的控制域划分的子频带数目、控制时隙数目、包含控制资源块数目、数据域的时域长度、频域长度等等。
[0039]控制域由若干个控制资源块组成，所述控制资源块在时域上占据一个所述控制时隙，在频域上占据一个子频带。
[0040]并且发送节点对控制域内每个控制资源块独立编码，可以在一个控制资源块或若干个控制资源块的组合上发无线控制信息。[0041 ] 也可以在若干个控制资源块组成的传输机会内发送无线控制信息。一个传输机会内的每个控制资源块是独立进行编码。其中每个所述传输机会内包含的控制资源块的逻辑编号与传输机会的编号相同，在每个子频带内，控制域的时域长度内所包含的所述控制资源块的逻辑编号是不同的，在每个所述控制时隙内，所述控制域的频域长度内所包含所述控制资源块的逻辑编号是不同的。可以采用如下算法实现:控制域在时域上划分为L个时隙，在频域划分为M个子频带，N个控制资源块构成一个传输机会，其中L和M均为不小于I的偶数，N为不大于L的偶数，且M不大于L/N。(类似的，若在控制域在时域上划分为M个控制时隙，L个子频带，也适用此算法，并且，对于奇数个资源块构成的控制域，可废弃若干个控制资源块以保证满足此算法对子频带数M、控制时隙数L、传输机会包含的控制资源数目N的预设关系，以适用此算法)，控制域的传输机会编号为I?M*L/N，则在M*L/N个控制资源块上的映射方式为:
[0042]对于第一组M个子频带，将编号为I?ML/N的控制资源块的逻辑编号为I?ML/
N ;对于其后第2组M个频域子带，设其中某一子频带的编号为k，(k=M+l,......NM),则物理编号为(k-l)L+l?kL的资源块的逻辑编号为{(k-M-l)L+(k-M+l)?(k_M)L，(k_M_l)L+1?(k-M-l)L+(k-M)}。逻辑编号相同的N个控制资源块构成一个传输机会。
[0043]以M=6，L=8, L=2举例，如图7，则一个无线帧内的控制域内划分为6个子频带、8个控制时隙，共包含48个控制资源块，由2个控制资源块组成一个传输机会。则传输机会编号为I?24，每个传输机会内包含的两个资源块，每个资源块的逻辑编号与传输机会的编号相同。对于物理编号为I?24的控制资源块，其逻辑编号为物理编号相同，对于物理编号为25?48的物理资源块，其逻辑编号可通过物理编号I?24的控制资源块对应的逻辑编号由以上算法得到。如图8所示。因此在每一个控制时隙，6个子频带内的控制资源块逻辑编号是不同的，在每一个子频带内，8个控制时隙内的控制资源块逻辑编号是不同的。逻辑编号相同的2个控制资源块构成一个传输机会。每一个传输机会仅会在一个子频带内或一个控制时隙内有一个控制资源块。
[0044]并且，控制域内所包含的控制资源块的逻辑编号和物理编号的映射关系，在每个所述无线帧内可以是相同的，也可以是不同的。可以基于前例，在每个无线帧的控制域，所包含的控制资源块的逻辑编号和物理编号的映射关系都可以采用如图7所示，也可以在每个无线帧采用时域轴上圆周移位得到不同的映射关系，例如第I帧如图7所示，第2帧如图8所示，以此类推。这样若存在干扰时，通过逻辑关系的跳变进行干扰避让。
[0045]并且，发送节点在控制域发送时，在每个传输机会内，每个控制资源块上发不同的无线控制消息，或一份无线控制消息的不同部分，也可以在每个控制资源块发一份无线控制消息的想相同部分，若每个控制资源块发一份无线控制消息的相同部分，这样由于每个控制资源快独立编码，若某一个控制资源块受干扰，其余控制资源块还能正确解调，通过冗余发送来提升消息发送的成功率。
[0046]若节点接收无线控制信息，需与发送节点发送所基于的无线帧结构保持一致，并且根据接收的无线控制信息，对节点自身设备进行控制。
[0047]102、节点在每个无线帧的数据域发送数据，或者接收数据。
[0048]其中，数据域的结构，也可以与步骤101中所示例的控制域的时频结构类似。
[0049]本实施例还提供一种节点设备,如图9所示,包括发送单元、接收单元、控制单元。
[0050]控制单元，用于构造在控制域发送的无线控制信息并发送给发送单元进行发送，以及节点根据在控制域接收的无线控制信息对节点设备进行控制；
[0051]发送单元，用于在控制域发送无线控制信息、以及数据域发送数据；
[0052]接收单元，用于控制域接收所述无线控制信息并发送给控制单元、以及在数据域接收数据并进行相应处理。
[0053]实施例二
[0054]实施例二与实施例一的区别在于，实施例二中所提供的节点通信方法，节点所采用的无线帧结构如图3所示，无线帧中数据域还包含节点控制域。
[0055]步骤201、节点在每个无线帧的控制域发送无线控制信息，或者接收其他节点发送的无线控制信息。
[0056]与实施例一中步骤101相同；
[0057]步骤202、节点在每个无线帧的数据域发送数据，或者接收数据。
[0058]与实施例一中步骤102的区别在于，节点在数据域内的节点控制域可以发送节点的链路控制信息，至少包含在数据域内发送数据所采用的调制编码信息，例如调制方式指示、编码方式指示、编码块大小等等。如此在每个无线帧内，节点都可以采用不同的调制编码方式来发送数据。
[0059]本实施例还提供一种节点设备,如图9示,包括发送单元、接收单元、控制单元。与实施例一中提供的节点设备区别在于:
[0060]发送单元还可以发送节点的链路控制信息。
[0061]接收单元还可以接收节点的链路控制信息，并发送给控制单元。
[0062]控制单元还可以构造节点的链路控制信息，或者根据接收的节点链路控制信息对节点设备进行控制。
[0063]实施例三
[0064]实施例三与实施例一的区别在于，实施例三中所提供的节点通信方法，节点所采用的无线帧结构如图4所示，无线帧中还包含反馈域。
[0065]步骤301、节点在每个无线帧的控制域发送无线控制信息，或者接收其他节点发送的无线控制信息。
[0066]与实施例一中步骤101相同；
[0067]步骤302、节点在每个无线帧的数据域发送数据，或者接收数据。
[0068]与实施例一中步骤202区别在于，节点还可以根据步骤303中在反馈域收到的反馈信息，在之后的无线帧的数据域发送相应的数据，如反馈数据丢失或错误，则对丢失或错误的数据进行重传。
[0069]步骤303、节点在每个无线帧的反馈域，发送反馈信息，或接收反馈信息。
[0070]反馈信息根据数据域接收数据的状态构造，可包含对丢失或解码错误的数据的数据重传反馈、对接收数据的信道质量指标(如信噪比、误码率等)、要求发送节点调整功率的功率调整指不等。
[0071]本实施例还提供一种节点设备，如图10所示,包括发送单元、接收单元、控制单元、反馈单元。与实施例一中提供的节点设备区别在于增加了反馈单元:
[0072]反馈单元，用于根据数据域数据接收状态构造反馈消息，并发送给发送单元进行发送，接收单元还用于接收对端节点发送的反馈消息，并发送给控制单元，控制单元还用于根据反馈消息对节点设备进行控制。
[0073]实施例四
[0074]实施例四与实施例三的区别在于，实施例四中所提供的节点通信方法，节点所采用的无线帧结构如图5所示，无线帧中的数据域中还包含节点控制域。
[0075]步骤401、节点在每个无线帧的控制域发送无线控制信息，或者接收其他节点发送的无线控制信息。
[0076]与实施例三中步骤301相同；
[0077]步骤402、节点在每个无线帧的数据域发送数据，或者接收数据。
[0078]与实施例三中步骤302区别在于，节点在数据域内的节点控制域可以发送节点的链路控制信息，至少包 含在数据域内发送数据所采用的调制编码信息，例如调制方式指示、编码方式指示、编码块大小等等。如此在每个无线帧内，节点都可以采用不同的调制编码方式来发送数据，所采用的调制编码方式可以根据步骤403中反馈域接收的反馈信息进行选取，例如若当前反馈信息中包含的信道质量指标指示接收信噪比不满足解调信噪比门限，发送节点在之后的无线帧，可以选择更低阶的调制方式或将编码方式的码率降低。
[0079]步骤403、节点在每个无线帧的反馈域，发送反馈信息，或接收反馈信息。
[0080]与实施例中步骤303相同。
[0081]反馈信息根据数据域接收数据的状态构造，可包含对丢失或解码错误的数据的数据重传反馈、对接收数据的信道质量指标(如信噪比、误码率等)、要求发送节点调整功率的功率调整指不等。
[0082]本实施例还提供一种节点设备，如图10所示,包括发送单元、接收单元、控制单元、反馈单元。与实施例中三提供的节点设备区别在于:
[0083]发送单元还可以发送节点的链路控制信息。
[0084]接收单元还可以接收节点的链路控制信息，并发送给控制单元。
[0085]控制单元还可以构造节点的链路控制信息，或者根据接收的节点链路控制信息对节点设备进行控制。
[0086]实施例五
[0087]实施例五与实施例四的区别在于，实施例五中所提供的节点通信方法，节点所采用的无线帧结构如图6所示:
[0088]无线帧中的控制域由若干个控制资源块构成，控制资源块在时域上占据一个控制时隙，在频域上占据一个子频带，控制时隙由AGC/同步头1、数据区I和保护间隔I组成，节点在AGC/同步头I进行控制时隙的接收增益调整和同步，节点在数据区I发送和接收无线控制信息；
[0089]无线帧中的数据域由若干个数据时隙构成，数据时隙由AGC/同步头2、控制区1、数据区2和保护间隔2组成，节点在AGC/同步头2进行数据时隙的接收增益调整和同步，节点在控制区I发送和接收所述链路控制信息，节点在数据区2发送和接收数据；
[0090]无线帧中的反馈域由若干个反馈时隙构成，反馈时隙由AGC/同步头3，控制区2和保护间隔3组成，节点在AGC/同步头3进行反馈时隙的接收增益调整和同步，节点在所述控制区2发送和接收反馈信息，所述反馈信息，根据所在反馈时隙对应的数据时隙的数据区2传输数据的接收状态构造。
[0091]节点通信的具体步骤与实施例四相同。
[0092]本实施例提供的节点设备与实施例四相同。
[0093]本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括:R0M、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0094]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种无中心网络的节点通信方法，其特征在于， 节点间通信采用的无线帧包括控制域和数据域，所述控制域由若干个控制资源块组成，所述控制资源块在时域上占据一个控制时隙，在频域上占据一个子频带； 节点在所述控制域发送和接收无线控制信息，所述无线控制信息包含帧结构配置信息，所述帧结构配置信息指示该无线帧的时域结构或频域结构或者两者结合的； 节点通过所述数据域发送和接收数据。2.根据权利要求1所述的节点通信方法，其特征在于，所述数据域还包含节点控制域，节点通过所述节点控制域发送和接收链路控制信息，所述链路控制信息包含数据域的调制编码息。3.根据权利要求1或2所述的节点通信方法，其特征在于，所述无线帧还包含反馈域，节点在所述反馈域接收和发送反馈信息，所述反馈信息由节点根据数据域内接收数据的状态构造，包含重传反馈指示或信道质量指标或两者结合。4.根据权利要求要求I?3任意一项所述的节点通信方法，其特征在于: 若干个所述控制资源块构成一个传输机会，每个所述传输机会内包含的控制资源块的逻辑编号与传输机会的编号相同，在每个所述子频带内，所述控制域的时域长度内所包含的控制资源块的逻辑编号是不同的，在每个所述控制时隙内，所述控制域的频域长度内所包含的控制资源块的逻辑编号是不同的； 节点在所述传输机会内，发送无线控制信息。5.根据权利要求4所述的节点通信方法，其特征在于，所述每个传输机会包含的各控制资源块独立编码，节点在所述每个传输机会的各控制资源块上传输无线控制信息的相同部分或不同部分。6.根据权利要求4或5所述的节点通信方法，其特征在于，所述控制资源块的逻辑编号和物理编号的映射关系在各无线帧内是相同的，或不同的。7.根据权利要求1?6所述的节点通信方法，其特征在于: 所述控制时隙由AGC/同步头1、数据区I和保护间隔I组成，节点在所述AGC/同步头I进行所述控制时隙的接收增益调整和同步，在所述数据区I发送和接收所述无线控制信息； 所述数据域由若干个数据时隙构成，所述数据时隙由AGC/同步头2、控制区1、数据区2和保护间隔2组成，节点在所述AGC/同步头2进行所述的数据时隙的接收增益调整和同步，节点在所述控制区I发送和接收所述链路控制信息，节点在所述数据区2发送和接收数据； 所述反馈域由若干个反馈时隙构成，所述反馈时隙由AGC/同步头3，控制区2和保护间隔3组成，节点在所述AGC/同步头3进行所述的反馈时隙的接收增益调整和同步，节点在所述控制区2发送和接收反馈信息，所述反馈信息根据所在所述的反馈时隙对应的所述数据时隙的所述数据区2传输数据的接收状态构造。8.一种实现权利要求1所述方法的节点设备，其特征在于，包括接收单元、控制单元和发送单元: 所述接收单元，用于在控制域接收无线控制信息并发送给所述控制单元，还用于在数据域接收数据并进行相应处理； 所述控制单元，用于构造在控制域发送的无线控制信息并发送给所述发送单元，还用于根据所述接收单元接收的无线控制信息对所述节点设备进行控制； 所述发送单元，用于接收所述控制单元构造的无线控制信息并在控制域发送、还用于在数据域发送数据。9.根据权利要求8所述的节点设备，其特征在于， 所述接收单元，还用于在数据域的节点控制域接收节点链路控制信息并发送给所述控制单元； 所述控制单元，还用于构造在所述数据域的节点控制域发送的节点链路控制信息并发送给所述发送单元，还用于根据所述接收单元接收的节点链路控制信息对节点进行控制； 所述发送单元，还用于接收所述控制单元构造的节点链路控制信息并在数据域的节点控制域发送。10.根据权利要求8或9所述的节点设备，其特征在于，还包括反馈单元， 所述接收单元，还用于在反馈域接收反馈信息并发送给所述控制单元； 所述控制单元，还用于根据所述接收单元接收的反馈信息对所述节点设备进行控制； 所述反馈单元，用于根据所述接收单元在数据域的数据接收状态构造反馈消息并发送给所述发送单元； 所述发送单元，还用于接收所述反馈单元构造的反馈消息并在反馈域发送。
【专利摘要】本发明提出一种无中心网络的节点通信方法，包括：节点间通信采用的无线帧包括控制域和数据域，所述控制域由若干个控制资源块组成，所述控制资源块在时域上占据一个控制时隙，在频域上占据一个子频带；节点在所述控制域发送和接收无线控制信息，所述无线控制信息包含帧结构配置信息，所述帧结构配置信息指示该无线帧的时域结构或频域结构或者两者结合的；节点通过所述数据域发送和接收数据。采用本发明提供方法可以提升节点进行竞争或协调的效率。
【IPC分类】H04L1/18, H04L1/00, H04W84/18
【公开号】CN104901769
【申请号】CN201410077017
【发明人】张文忠, 黄其华, 孙鹏, 余西西, 俞岚
【申请人】北京信威通信技术股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月4日
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动通信领域，尤其涉及无中心网络的节点通信方法和节点设备。
【背景技术】
[0002]目前移动通信领域中，无中心网络(又称自组织网络)应用越来越广泛，其中比较成熟的无中心网络技术以基于IEEE802.16的Mesh技术为代表，其Mesh模式物理帧结构如图1所示。每一帧包括控制子帧和数据子帧。控制子帧在每帧的前端占据预定的OFDM符号，其内可划分为若干个时隙。剩余符号为数据子帧的符号。控制子帧固定采用QPSK调制和1/2码率的RS-CC编码。
[0003]发明人在实现现有技术过程中，发现以基于IEEE802.16的Mesh技术为代表的现有技术，至少存在以下问题:
[0004]在无中心网络节点中，因不存在中心节点协调，节点需传输数据时，发送节点需要在控制子帧的控制时隙竞争或协商获取传输数据的资源(传输的带宽或持续时长)，若存在多个节点在同一个控制时隙发起竞争或协调，则可能导致多个节点的碰撞，需节点采用需退避策略而后再发起。而一个控制时隙在频域上通常占据整个无中心网络可占据的所有频域资源，频谱利用率较低，进而导致在一个控制子帧内可提供发起竞争或协调的节点数，完全受限于控制子帧划分的控制时隙数。并且，即使发送节点能在某个控制时隙无碰撞的进行竞争或协调，由于无中心网络中的缺乏中心节点协调，网络中节点通常采用满功率发射造成对相邻节点的干扰，或者存在移动环境的干扰，都可能造成发送的竞争或协商信息受干扰而导致接收节点无法正确解调，因而发送节点通常收不到响应将会继续在之后的控制时隙重复发送竞争或协商信息，延长了竞争或协商的时间，降低了竞争或协商的效率，并且继续占用控制时隙，有可能进一步影响同一时期需竞争或协商节点。
【发明内容】
[0005]为解决上述问题，本发明提出一种无中心网络的节点通信方法，包括:
[0006]节点间通信采用的无线帧包括控制域和数据域，所述控制域由若干个控制资源块组成，所述控制资源块在时域上占据一个控制时隙，在频域上占据一个子频带；
[0007]节点在所述控制域发送和接收无线控制信息，所述无线控制信息包含帧结构配置信息，所述帧结构配置信息指示该无线帧的时域结构或频域结构或者两者结合的；
[0008]节点通过所述数据域发送和接收数据。
[0009]进一步的，所述数据域还包含节点控制域，节点通过所述节点控制域发送和接收链路控制信息，所述链路控制信息包含数据域的调制编码信息。
[0010]进一步的，所述无线帧还包含反馈域，节点在所述反馈域接收和发送反馈信息，所述反馈信息由节点根据数据域内接收数据的状态构造，包含重传反馈指示或信道质量指标或两者结合。
[0011]更进一步的，若干个所述控制资源块构成一个传输机会，每个所述传输机会内包含的控制资源块的逻辑编号与传输机会的编号相同，在每个所述子频带内，所述控制域的时域长度内所包含的控制资源块的逻辑编号是不同的，在每个所述控制时隙内，所述控制域的频域长度内所包含的控制资源块的逻辑编号是不同的；节点在所述传输机会内，发送无线控制信息。
[0012]优选的，所述每个传输机会包含的各控制资源块独立编码，节点在所述每个传输机会的各控制资源块上传输无线控制信息的相同部分或不同部分。
[0013]优选的，所述控制资源块的逻辑编号和物理编号的映射关系在各无线帧内是相同的，或不同的。
[0014]优选的，所述控制时隙由AGC/同步头1、数据区I和保护间隔I组成，节点在所述AGC/同步头I进行所述控制时隙的接收增益调整和同步，在所述数据区I发送和接收所述无线控制信息；所述数据域由若干个数据时隙构成，所述数据时隙由AGC/同步头2、控制区1、数据区2和保护间隔2组成，节点在所述AGC/同步头2进行所述的数据时隙的接收增益调整和同步，节点在所述控制区I发送和接收所述链路控制信息，节点在所述数据区2发送和接收数据；所述反馈域由若干个反馈时隙构成，所述反馈时隙由AGC/同步头3，控制区2和保护间隔3组成，节点在所述AGC/同步头3进行所述的反馈时隙的接收增益调整和同步，节点在所述控制区2发送和接收反馈信息，所述反馈信息根据所在所述的反馈时隙对应的所述数据时隙的所述数据区2传输数据的接收状态构造。
[0015]基于相同的构思，本发明还提出一种上述方法的节点设备，包括接收单元、控制单元和发送单元:
[0016]所述接收单元，用于在控制域接收无线控制信息并发送给所述控制单元，还用于在数据域接收数据并进行相应处理；
[0017]所述控制单元，用于构造在控制域发送的无线控制信息并发送给所述发送单元，还用于根据所述接收单元接收的无线控制信息对所述节点设备进行控制；
[0018]所述发送单元，用于接收所述控制单元构造的无线控制信息并在控制域发送、还用于在数据域发送数据。
[0019]进一步的，所述接收单元，还用于在数据域的节点控制域接收节点链路控制信息并发送给所述控制单元；所述控制单元，还用于构造在所述数据域的节点控制域发送的节点链路控制信息并发送给所述发送单元，还用于根据所述接收单元接收的节点链路控制信息对节点进行控制；所述发送单元，还用于接收所述控制单元构造的节点链路控制信息并在数据域的节点控制域发送。
[0020]更进一步的,还包括反馈单元,所述接收单元,还用于在反馈域接收反馈信息并发送给所述控制单元；所述控制单元，还用于根据所述接收单元接收的反馈信息对所述节点设备进行控制；所述反馈单元，用于根据所述接收单元在数据域的数据接收状态构造反馈消息并发送给所述发送单元；所述发送单元，还用于接收所述反馈单元构造的反馈消息并在反馈域发送。
[0021]采用本发明提供的一种无中心网络节点的通信方法，节点基于本发明提供的无线帧结构，可以在控制域通过控制资源块的灵活组合来发送协调或竞争信息，提高节点发送竞争或协调消息的成功率，并且每个控制资源块独立编码，节点可以通过在通过无线帧冗余发送规避干扰，提高节点接收竞争或协调消息的正确率，总而言之，采用本发明，提升节点进行竞争或协调的效率。
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为现有技术所采用的无线帧结构示意图；
[0024]图2为本发明实施例一提供的无线帧结构示意图；
[0025]图3为本发明实施例二提供的无线帧结构示意图；
[0026]图4为本发明实施例三提供的无线帧结构示意图；
[0027]图5为本发明实施例四提供的无线帧结构示意图；
[0028]图6为本发明实施例五提供的无线帧结构示意图；
[0029]图7为本发明实施例提供控制资源块物理编号与逻辑编号映射关系示意图一；
[0030]图8为为本发明实施例提供控制资源块物理编号与逻辑编号映射关系示意图二 ；
[0031]图9为本发明实施例提供的节点设备示意图一；
[0032]图10为本发明实施例提供的节点设备示意图二。
【具体实施方式】
[0033]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034]实施例一
[0035]本实施例提供一中无中心网络的节点通信方法，该通信方法主要用于无中心网络中的节点之间进行无线控制信息(该信息至少包括帧结构控制信息用于对无线帧的时域结构和频域结构)的发送和接收、数据的发送和接收。节点通信采用的无线帧结构如图2所
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[0036]节点间的通信步骤为:
[0037]101、节点在每个无线帧的控制域发送无线控制信息，或者接收其他节点发送的无线控制信息。
[0038]节点发送的无线链路控制信息，至少包含帧结构配置信息，指示所述无线帧的时域结构或频域结构或者两者结合，例如，可以配置无线帧的控制域划分的子频带数目、控制时隙数目、包含控制资源块数目、数据域的时域长度、频域长度等等。
[0039]控制域由若干个控制资源块组成，所述控制资源块在时域上占据一个所述控制时隙，在频域上占据一个子频带。
[0040]并且发送节点对控制域内每个控制资源块独立编码，可以在一个控制资源块或若干个控制资源块的组合上发无线控制信息。[0041 ] 也可以在若干个控制资源块组成的传输机会内发送无线控制信息。一个传输机会内的每个控制资源块是独立进行编码。其中每个所述传输机会内包含的控制资源块的逻辑编号与传输机会的编号相同，在每个子频带内，控制域的时域长度内所包含的所述控制资源块的逻辑编号是不同的，在每个所述控制时隙内，所述控制域的频域长度内所包含所述控制资源块的逻辑编号是不同的。可以采用如下算法实现:控制域在时域上划分为L个时隙，在频域划分为M个子频带，N个控制资源块构成一个传输机会，其中L和M均为不小于I的偶数，N为不大于L的偶数，且M不大于L/N。(类似的，若在控制域在时域上划分为M个控制时隙，L个子频带，也适用此算法，并且，对于奇数个资源块构成的控制域，可废弃若干个控制资源块以保证满足此算法对子频带数M、控制时隙数L、传输机会包含的控制资源数目N的预设关系，以适用此算法)，控制域的传输机会编号为I?M*L/N，则在M*L/N个控制资源块上的映射方式为:
[0042]对于第一组M个子频带，将编号为I?ML/N的控制资源块的逻辑编号为I?ML/
N ;对于其后第2组M个频域子带，设其中某一子频带的编号为k，(k=M+l,......NM),则物理编号为(k-l)L+l?kL的资源块的逻辑编号为{(k-M-l)L+(k-M+l)?(k_M)L，(k_M_l)L+1?(k-M-l)L+(k-M)}。逻辑编号相同的N个控制资源块构成一个传输机会。
[0043]以M=6，L=8, L=2举例，如图7，则一个无线帧内的控制域内划分为6个子频带、8个控制时隙，共包含48个控制资源块，由2个控制资源块组成一个传输机会。则传输机会编号为I?24，每个传输机会内包含的两个资源块，每个资源块的逻辑编号与传输机会的编号相同。对于物理编号为I?24的控制资源块，其逻辑编号为物理编号相同，对于物理编号为25?48的物理资源块，其逻辑编号可通过物理编号I?24的控制资源块对应的逻辑编号由以上算法得到。如图8所示。因此在每一个控制时隙，6个子频带内的控制资源块逻辑编号是不同的，在每一个子频带内，8个控制时隙内的控制资源块逻辑编号是不同的。逻辑编号相同的2个控制资源块构成一个传输机会。每一个传输机会仅会在一个子频带内或一个控制时隙内有一个控制资源块。
[0044]并且，控制域内所包含的控制资源块的逻辑编号和物理编号的映射关系，在每个所述无线帧内可以是相同的，也可以是不同的。可以基于前例，在每个无线帧的控制域，所包含的控制资源块的逻辑编号和物理编号的映射关系都可以采用如图7所示，也可以在每个无线帧采用时域轴上圆周移位得到不同的映射关系，例如第I帧如图7所示，第2帧如图8所示，以此类推。这样若存在干扰时，通过逻辑关系的跳变进行干扰避让。
[0045]并且，发送节点在控制域发送时，在每个传输机会内，每个控制资源块上发不同的无线控制消息，或一份无线控制消息的不同部分，也可以在每个控制资源块发一份无线控制消息的想相同部分，若每个控制资源块发一份无线控制消息的相同部分，这样由于每个控制资源快独立编码，若某一个控制资源块受干扰，其余控制资源块还能正确解调，通过冗余发送来提升消息发送的成功率。
[0046]若节点接收无线控制信息，需与发送节点发送所基于的无线帧结构保持一致，并且根据接收的无线控制信息，对节点自身设备进行控制。
[0047]102、节点在每个无线帧的数据域发送数据，或者接收数据。
[0048]其中，数据域的结构，也可以与步骤101中所示例的控制域的时频结构类似。
[0049]本实施例还提供一种节点设备,如图9所示,包括发送单元、接收单元、控制单元。
[0050]控制单元，用于构造在控制域发送的无线控制信息并发送给发送单元进行发送，以及节点根据在控制域接收的无线控制信息对节点设备进行控制；
[0051]发送单元，用于在控制域发送无线控制信息、以及数据域发送数据；
[0052]接收单元，用于控制域接收所述无线控制信息并发送给控制单元、以及在数据域接收数据并进行相应处理。
[0053]实施例二
[0054]实施例二与实施例一的区别在于，实施例二中所提供的节点通信方法，节点所采用的无线帧结构如图3所示，无线帧中数据域还包含节点控制域。
[0055]步骤201、节点在每个无线帧的控制域发送无线控制信息，或者接收其他节点发送的无线控制信息。
[0056]与实施例一中步骤101相同；
[0057]步骤202、节点在每个无线帧的数据域发送数据，或者接收数据。
[0058]与实施例一中步骤102的区别在于，节点在数据域内的节点控制域可以发送节点的链路控制信息，至少包含在数据域内发送数据所采用的调制编码信息，例如调制方式指示、编码方式指示、编码块大小等等。如此在每个无线帧内，节点都可以采用不同的调制编码方式来发送数据。
[0059]本实施例还提供一种节点设备,如图9示,包括发送单元、接收单元、控制单元。与实施例一中提供的节点设备区别在于:
[0060]发送单元还可以发送节点的链路控制信息。
[0061]接收单元还可以接收节点的链路控制信息，并发送给控制单元。
[0062]控制单元还可以构造节点的链路控制信息，或者根据接收的节点链路控制信息对节点设备进行控制。
[0063]实施例三
[0064]实施例三与实施例一的区别在于，实施例三中所提供的节点通信方法，节点所采用的无线帧结构如图4所示，无线帧中还包含反馈域。
[0065]步骤301、节点在每个无线帧的控制域发送无线控制信息，或者接收其他节点发送的无线控制信息。
[0066]与实施例一中步骤101相同；
[0067]步骤302、节点在每个无线帧的数据域发送数据，或者接收数据。
[0068]与实施例一中步骤202区别在于，节点还可以根据步骤303中在反馈域收到的反馈信息，在之后的无线帧的数据域发送相应的数据，如反馈数据丢失或错误，则对丢失或错误的数据进行重传。
[0069]步骤303、节点在每个无线帧的反馈域，发送反馈信息，或接收反馈信息。
[0070]反馈信息根据数据域接收数据的状态构造，可包含对丢失或解码错误的数据的数据重传反馈、对接收数据的信道质量指标(如信噪比、误码率等)、要求发送节点调整功率的功率调整指不等。
[0071]本实施例还提供一种节点设备，如图10所示,包括发送单元、接收单元、控制单元、反馈单元。与实施例一中提供的节点设备区别在于增加了反馈单元:
[0072]反馈单元，用于根据数据域数据接收状态构造反馈消息，并发送给发送单元进行发送，接收单元还用于接收对端节点发送的反馈消息，并发送给控制单元，控制单元还用于根据反馈消息对节点设备进行控制。
[0073]实施例四
[0074]实施例四与实施例三的区别在于，实施例四中所提供的节点通信方法，节点所采用的无线帧结构如图5所示，无线帧中的数据域中还包含节点控制域。
[0075]步骤401、节点在每个无线帧的控制域发送无线控制信息，或者接收其他节点发送的无线控制信息。
[0076]与实施例三中步骤301相同；
[0077]步骤402、节点在每个无线帧的数据域发送数据，或者接收数据。
[0078]与实施例三中步骤302区别在于，节点在数据域内的节点控制域可以发送节点的链路控制信息，至少包 含在数据域内发送数据所采用的调制编码信息，例如调制方式指示、编码方式指示、编码块大小等等。如此在每个无线帧内，节点都可以采用不同的调制编码方式来发送数据，所采用的调制编码方式可以根据步骤403中反馈域接收的反馈信息进行选取，例如若当前反馈信息中包含的信道质量指标指示接收信噪比不满足解调信噪比门限，发送节点在之后的无线帧，可以选择更低阶的调制方式或将编码方式的码率降低。
[0079]步骤403、节点在每个无线帧的反馈域，发送反馈信息，或接收反馈信息。
[0080]与实施例中步骤303相同。
[0081]反馈信息根据数据域接收数据的状态构造，可包含对丢失或解码错误的数据的数据重传反馈、对接收数据的信道质量指标(如信噪比、误码率等)、要求发送节点调整功率的功率调整指不等。
[0082]本实施例还提供一种节点设备，如图10所示,包括发送单元、接收单元、控制单元、反馈单元。与实施例中三提供的节点设备区别在于:
[0083]发送单元还可以发送节点的链路控制信息。
[0084]接收单元还可以接收节点的链路控制信息，并发送给控制单元。
[0085]控制单元还可以构造节点的链路控制信息，或者根据接收的节点链路控制信息对节点设备进行控制。
[0086]实施例五
[0087]实施例五与实施例四的区别在于，实施例五中所提供的节点通信方法，节点所采用的无线帧结构如图6所示:
[0088]无线帧中的控制域由若干个控制资源块构成，控制资源块在时域上占据一个控制时隙，在频域上占据一个子频带，控制时隙由AGC/同步头1、数据区I和保护间隔I组成，节点在AGC/同步头I进行控制时隙的接收增益调整和同步，节点在数据区I发送和接收无线控制信息；
[0089]无线帧中的数据域由若干个数据时隙构成，数据时隙由AGC/同步头2、控制区1、数据区2和保护间隔2组成，节点在AGC/同步头2进行数据时隙的接收增益调整和同步，节点在控制区I发送和接收所述链路控制信息，节点在数据区2发送和接收数据；
[0090]无线帧中的反馈域由若干个反馈时隙构成，反馈时隙由AGC/同步头3，控制区2和保护间隔3组成，节点在AGC/同步头3进行反馈时隙的接收增益调整和同步，节点在所述控制区2发送和接收反馈信息，所述反馈信息，根据所在反馈时隙对应的数据时隙的数据区2传输数据的接收状态构造。
[0091]节点通信的具体步骤与实施例四相同。
[0092]本实施例提供的节点设备与实施例四相同。
[0093]本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括:R0M、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0094]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种无中心网络的节点通信方法，其特征在于， 节点间通信采用的无线帧包括控制域和数据域，所述控制域由若干个控制资源块组成，所述控制资源块在时域上占据一个控制时隙，在频域上占据一个子频带； 节点在所述控制域发送和接收无线控制信息，所述无线控制信息包含帧结构配置信息，所述帧结构配置信息指示该无线帧的时域结构或频域结构或者两者结合的； 节点通过所述数据域发送和接收数据。2.根据权利要求1所述的节点通信方法，其特征在于，所述数据域还包含节点控制域，节点通过所述节点控制域发送和接收链路控制信息，所述链路控制信息包含数据域的调制编码息。3.根据权利要求1或2所述的节点通信方法，其特征在于，所述无线帧还包含反馈域，节点在所述反馈域接收和发送反馈信息，所述反馈信息由节点根据数据域内接收数据的状态构造，包含重传反馈指示或信道质量指标或两者结合。4.根据权利要求要求I?3任意一项所述的节点通信方法，其特征在于: 若干个所述控制资源块构成一个传输机会，每个所述传输机会内包含的控制资源块的逻辑编号与传输机会的编号相同，在每个所述子频带内，所述控制域的时域长度内所包含的控制资源块的逻辑编号是不同的，在每个所述控制时隙内，所述控制域的频域长度内所包含的控制资源块的逻辑编号是不同的； 节点在所述传输机会内，发送无线控制信息。5.根据权利要求4所述的节点通信方法，其特征在于，所述每个传输机会包含的各控制资源块独立编码，节点在所述每个传输机会的各控制资源块上传输无线控制信息的相同部分或不同部分。6.根据权利要求4或5所述的节点通信方法，其特征在于，所述控制资源块的逻辑编号和物理编号的映射关系在各无线帧内是相同的，或不同的。7.根据权利要求1?6所述的节点通信方法，其特征在于: 所述控制时隙由AGC/同步头1、数据区I和保护间隔I组成，节点在所述AGC/同步头I进行所述控制时隙的接收增益调整和同步，在所述数据区I发送和接收所述无线控制信息； 所述数据域由若干个数据时隙构成，所述数据时隙由AGC/同步头2、控制区1、数据区2和保护间隔2组成，节点在所述AGC/同步头2进行所述的数据时隙的接收增益调整和同步，节点在所述控制区I发送和接收所述链路控制信息，节点在所述数据区2发送和接收数据； 所述反馈域由若干个反馈时隙构成，所述反馈时隙由AGC/同步头3，控制区2和保护间隔3组成，节点在所述AGC/同步头3进行所述的反馈时隙的接收增益调整和同步，节点在所述控制区2发送和接收反馈信息，所述反馈信息根据所在所述的反馈时隙对应的所述数据时隙的所述数据区2传输数据的接收状态构造。8.一种实现权利要求1所述方法的节点设备，其特征在于，包括接收单元、控制单元和发送单元: 所述接收单元，用于在控制域接收无线控制信息并发送给所述控制单元，还用于在数据域接收数据并进行相应处理； 所述控制单元，用于构造在控制域发送的无线控制信息并发送给所述发送单元，还用于根据所述接收单元接收的无线控制信息对所述节点设备进行控制； 所述发送单元，用于接收所述控制单元构造的无线控制信息并在控制域发送、还用于在数据域发送数据。9.根据权利要求8所述的节点设备，其特征在于， 所述接收单元，还用于在数据域的节点控制域接收节点链路控制信息并发送给所述控制单元； 所述控制单元，还用于构造在所述数据域的节点控制域发送的节点链路控制信息并发送给所述发送单元，还用于根据所述接收单元接收的节点链路控制信息对节点进行控制； 所述发送单元，还用于接收所述控制单元构造的节点链路控制信息并在数据域的节点控制域发送。10.根据权利要求8或9所述的节点设备，其特征在于，还包括反馈单元， 所述接收单元，还用于在反馈域接收反馈信息并发送给所述控制单元； 所述控制单元，还用于根据所述接收单元接收的反馈信息对所述节点设备进行控制； 所述反馈单元，用于根据所述接收单元在数据域的数据接收状态构造反馈消息并发送给所述发送单元； 所述发送单元，还用于接收所述反馈单元构造的反馈消息并在反馈域发送。
【专利摘要】本发明提出一种无中心网络的节点通信方法，包括：节点间通信采用的无线帧包括控制域和数据域，所述控制域由若干个控制资源块组成，所述控制资源块在时域上占据一个控制时隙，在频域上占据一个子频带；节点在所述控制域发送和接收无线控制信息，所述无线控制信息包含帧结构配置信息，所述帧结构配置信息指示该无线帧的时域结构或频域结构或者两者结合的；节点通过所述数据域发送和接收数据。采用本发明提供方法可以提升节点进行竞争或协调的效率。
【IPC分类】H04L1/18, H04L1/00, H04W84/18
【公开号】CN104901769
【申请号】CN201410077017
【发明人】张文忠, 黄其华, 孙鹏, 余西西, 俞岚
【申请人】北京信威通信技术股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月4日
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