专利名称：基于竞争的数据通信装置及其方法
技术领域：
本发明的技术领域涉及基于竞争的数据通信装置及其方法，涉及降低因多址连接 而导致的碰撞几率的通信装置和通信方法。
背景技术：
在基于竞争的通信装置中，为减少碰撞一般使用载波侦测媒体接入(Carrier Sensing Media Access =CSMA)方式。但是即便使用CSMA，也会在两个互相不同的通信 装置同时尝试传输时发生碰撞。对应此类碰撞的代表性方式有碰撞检测⑶(Collision Detection)禾口石並撞避免 CA (Collision Avoidance)。CD(Collision Detection)是当发 生碰撞时，感应碰撞的发生，停止传输数据，使用随机退回(Random Back-off)以在下一 个阶段降低碰撞几率的方法。CA(Collision Avoidance)是在传输数据之前，抢先随机 退回(Random Back-off)以降低碰撞几率的方法。使用CSMA/⑶的代表系统有以太网 Ethernet (IEEE802. 3)，使用 CSMA/CA 的代表系统有无线局域网(IEEE 802. 11)。
发明内容
技术课题本发明提出一种根据本发明的实施例的基于竞争的数据通信装置及其方法。本发明提出一种根据本发明的实施例的基于竞争的数据通信装置及其方法，其在 传输数据中，使用前面的检测信号通知无线资源的使用，当没有感应到从其他通信装置中 发送出的检测信号时发送数据。本发明提出一种根据本发明的实施例的基于竞争的数据通信装置及其方法，其在 传输数据中，使用前面的检测信号通知无线资源的使用，当感应到从其他通信装置中发送 出的检测信号时，考虑优先次序发送数据。技术方案根据本发明的实施例的基于竞争的数据通信装置包括检测信号生成单元，其生 成具有优先次序的检测信号；检测信号检出单元，其检出从其他通信装置接收的检测信号； 和发送判断单元，其在无线资源可用时，发送在所述检测信号生成单元中生成的检测信号， 根据从所述其他通信装置接收的检测信号的存在与否或者从所述其他通信装置接收的所 述检测信号与发送的检测信号之间的优先次序，判断通信帧的发送与否。根据本发明的实施例的基于竞争的数据通信方法包括以下步骤当无线资源可用 时，发送具有发送意图的检测信号；根据从所述其他通信装置接收的检测信号的存在与否 或者从所述其他通信装置接收的所述检测信号与发送的检测信号之间的优先次序，判断通 信帧的发送；当判断结果为发送时，发送所述通信帧。根据本发明的实施例的基于竞争的数据通信方法包括以下步骤当无线资源可用 时，发送具有发送意图的检测信号；根据从其他通信装置接收的检测信号的存在与否，或者 从所述其他通信装置接收的所述检测信号与发送的检测信号之间的优先次序，判断通信帧的发送；当判断结果为发送时，在随机退回(back off)的时间段内待机；及当在所述随机 退回的时间段内待机后所述无线资源可用时，发送所述通信帧。根据本发明的实施例的基于竞争的数据通信方法包括以下步骤当无线资源可 用时在随机退回(back off)时间段内待机；所述在随机退回时间段内待机之后也在所述 无线资源可用时，发送具有发送意图的检测信号；根据从其他通信装置接收的检测信号的 存在与否，或者从所述其他通信装置接收的所述检测信号与发送的检测信号之间的优先次 序，判断通信帧的发送；当判断结果为发送时，发送所述通信帧。技术效果在本发明的实施例中，涉及一种基于竞争的数据通信方法，其在传输数据中，使用 前面的检测信号通知无线资源的使用，当感应到从其他通信装置中发送出的检测信号时， 考虑优先次序发送数据。其使用检测信号有效地减少碰撞情况，从而将因碰撞引起的资源浪费最小化。
图1是示出根据本发明实施例的基于竞争的数据通信装置的结构的示图；图2是示出根据本发明的实施例划分频率以生成检测信号的示图；图3是示出根据本发明的实施例划分时间以生成检测信号的示图；图4是示出根据本发明的实施例通信装置基于竞争发送通信帧的动作的示图；图5是示出根据本发明的一个实施例使用被划分时间的检测信号的通信装置基 于竞争发送通信帧的动作的示图；图6是示出根据本发明的另一个实施例使用被划分时间的检测信号的通信装置 基于竞争发送通信帧的动作的示图；图7是示出根据本发明的一个实施例基于竞争的数据通信过程的流程图；图8是示出根据本发明的另一个实施例基于竞争的数据通信过程的流程图；和图9是示出根据本发明的又一个实施例基于竞争的数据通信过程的流程图。
具体实施例方式下面将参照附图对本发明的实施例进行详细说明。本发明的实施例涉及一种基于竞争的数据通信装置及其方法，其在传输数据中， 使用前面的检测信号通知无线资源的使用，当感应到从其他通信装置中发送出的检测信号 时，考虑优先次序发送数据。图1是示出根据本发明实施例的基于竞争的数据通信装置的结构的示图。参照图 1，基于竞争的数据通信装置100可包括发送判断单元110、监测单元120、检测信号生成单 元130、检测信号检出单元140、发送单元150和接收单元160。监测单元120，使用通过接收单元160接收的载波(carrier)的存在与否，当不存 在载波时，判断为无线资源可用。检测信号生成单元130生成具有显示出有发送意图的优先次序的检测信号。此 时，检测信号生成单元130，生成用于任意分配优先次序的所述检测信号，或者生成用于根 据预先设定的标准分配优先次序的检测信号。此外，检测信号生成单元130，在临开始竞争之前输掉而重新生成检测信号时，生成具有比临开始之前生成的检测信号高的优先次序的 检测信号。此外，检测信号生成单元130，可以如下列图2所示，使用频率划分(Frequency Division)生成检测信号，也可以如下列图3所示使用时间划分(Time Division)生成检测 信号。此外，还可以使用代码划分(Code Division)生成检测信号。图2是示出根据本发明的实施例划分频率以生成检测信号的示图。图3是示出根 据本发明的实施例划分时间以生成检测信号的示图。此外，检测信号生成单元130可以将频率划分(Frequency Division)、代码划分 (Code Division)或时间划分(Time Division)中的至少两个组合生成检测信号。检测信号检出单元140通过接收单元160检出从其他装置接收的检测信号。当发送判断单元110通过监测单元120确认的结果为无线资源可用时，将在检测 信号生成单元130生成的检测信号通过发送单元150发送，根据从其他通信装置接收的检 测信号的存在与否或者从所述其他通信装置接收的检测信号与发送的检测信号之间的优 先次序，判断通信帧的发送与否。首先，发送判断单元110发送检测信号，当通过接收单元160没有接收到来自其他 信装置的检测信号时，控制使发送通信帧。发送判断单元110，在存在从其他通信装置接收到的检测信号时，确认发送的检测 信号与接收的检测信号间的优先次序，当发送的检测信号的优先次序高时，控制使发送通信帧。此时，发送判断单元110，可以使用频率的大小或者收发检测信号的检测区间内的 发/收时间，根据预先设定的标准，确认发送的检测信号和所述接收的检测信号间的优先 次序。即，发送判断单元110可能以频率强度大的检测信号为更先，也可能以检测区间内最 晚到达的检测信号为更先。图4是示出根据本发明的实施例通信装置基于竞争发送通信帧的动作的示图。参 照图4，通信装置1和通信装置2在传输通信帧之前，首先为了感应碰撞而传输具有发送意 图的检测信号。此时，检测信号为了感应碰撞，如图2所示，应以互不相同的频率传输信号。通信装置1和通信装置2可以分别检出接收的检测信号。此外，通信装置1和通信 装置2比较发送的检测信号与接收的检测信号的优先次序，决定通信帧的发送与否。例如， 假设传输高频率检测信号的通信装置具有优先次序时，如果通信装置1的检测信号比通信 装置2的检测信号频率高，通信装置2由于接收到了比自己频率高的检测信号而停止传输， 装置1由于不存在比自己频率高的检测信号而可以继续传输。图5是示出根据本发明的一个实施例使用被划分时间的检测信号的通信装置基 于竞争发送通信帧的动作的示图。参照图5，通信装置1、通信装置2、通信装置3及通信装 置4，当存在通信帧时，在发送之前首先为了感应碰撞而向检测区间内传输通知具有发送意 图的检测信号。此时，检测信号作为根据时间划分(Time Division)生成的信号，是设定在检测区 间内晚到达的检测信号具有高的优先次序的情况。因此，在图5中，通信装置3的检测信号 由于最晚到达而优先次序最高，因此发送通信帧。图6是示出根据本发明的另一个实施例使用被划分时间的检测信号的通信装置基于竞争发送通信帧的动作的示图。图6与图5方法相同，但是由于在第1区间出现了具有优先次序最高检测信号的 通信装置3和通信装置4，因此通过第2检测区间来确认通信装置3和通信装置4间的优先 次序。此外，在第2检测区间，由于检测信号更晚到达而具有最高优先次序的通信装置3传 输通信帧。如图6所示，当检测信号互相碰撞时，反复发送检测信号的检测区间，可以解决检 测信号间的碰撞。另外，在图4中，通信装置1和通信装置2偶然地传输了频率相同的检测信号时， 有可能无法确认彼此的存在而两个通信装置都传输通信帧。这种情况称为检测失败。发送 判断单元110为避免检测失败而添加了随机退回，可以减少通信装置碰撞的可能性。发送判断单元110，可在发送通信帧之前在随机退回时间段内待机，确认无线资源 是否可用，当无线资源可用时控制发送所述通信帧。发送通信帧之前在随机退回的时间段 内待机的方法将在下面参照图8进行详细说明。发送判断单元110，可在发送检测信号之前在随机退回时间段内待机，重新确认无 线资源是否可用，当无线资源可用时，控制发送检测信号。发送通信帧之前在随机退回的时 间段内待机的方法将在下面参照图9进行详细说明。图7是示出根据本发明的一个实施例基于竞争的数据通信过程的流程图。参照图 7，通信装置在步骤710中，当感应到表现出要发送的数据存在的数据传输活动的发生时， 在步骤712中确认无线资源是否可用。无线资源是否可用，当不存在接收的载体(carrier) 时，可判断为无线资源可用。当步骤712的确认结果为无线资源可用时，通信装置在步骤714中选择具有发送 意图的检测信号发送。此外，通信装置在步骤716中感应从其他装置接收到的检测信号。当步骤716的感应结果为，从其他通信装置接收到检测信号时，通信装置在步骤 718确认发送的检测信号与接收的检测信号间的优先次序，确认发送的检测信号的优先次 序是否最高。当步骤718的确认结果为存在具有比发送的检测信号高的优先次序的接收到的 检测信号时，通信装置返回步骤712，重复步骤712至718的步骤。当步骤716的感应结果为，没有从其他通信装置接收到的检测信号，或者步骤718 的确认结果为发送的检测信号的优先次序最高时，通信装置在720确保无线资源，发送通信帧。图8是示出根据本发明的另一个实施例基于竞争的数据通信过程的流程图。参 照图8，通信装置在步骤810中，当感应到表现出存在要发送数据的数据传输活动的发生 时，在步骤812确认无线资源的可用与否。无线资源的可用与否，当不存在接收到的载波 (carrier)时可判断为无线资源可用。当步骤812的确认结果为无线资源可用时，通信装置在步骤814中选择具有发送 意图的搜索信号发送。此外，通信装置在步骤816中感应从其他装置接收的检测信号。当步骤816的感应结果接收到了来自其他通信装置检测信号，通信装置在步骤 818中，确认发送的检测信号与接收的检测信号间的优先次序，确认发送的检测信号的优先 次序是否最高。
当步骤818的确认步骤为存在具有比发送的检测信号高的优先次序的接收到的 检测信号时，通信装置在步骤820中在预先设定的随机退回(back off)时间段内待机，返 回步骤812，在步骤812反复步骤818。预先设定的退回，可以成为可设定为退回的最大值。当在步骤816中的感应结果为不存在接收到的来自其他通信装置的检测信号，或 者步骤818的确认结果为发送的检测信号的优先次序最高时，通信装置在步骤822中在随 机退回(back off)时间段内待机。此外，通信装置在步骤824中再次确认无线资源可用与 否。当在步骤824的确认结果为无线资源不可用时，通信装置返回步骤812反复执行 到步骤824的动作。当步骤824的确认结果为无线资源可用时，通信装置在步骤拟6确保 无线资源发送通信帧。图9是示出根据本发明的又一个实施例基于竞争的数据通信过程的流程图。参 照图9，通信装置在步骤910中，当感应到表现出要发送的数据存在的数据传输活动的发生 时，在步骤912中确认无线资源的可用与否。无线资源的可用与否，当不存在接收到的载波 (carrier)时可判断为无线资源可用。当步骤912的确认结果为无线资源可用时，通信装置在步骤914中在随机退回 (back off)时间段内待机，在步骤916中确认无线资源的可用与否。当步骤916的确认结果为无线资源不可用时，通信装置返回步骤912，在步骤912 反复步骤916。当步骤916的确认结果为无线资源可用时，通信装置在步骤918中选择具有发送 意图的检测信号发送。此外，通信装置在步骤920中感应从其他通信装置接收到的检测信号。当步骤920的感应结果为从其他通信装置接收到了检测信号时，通信装置在步骤 922中确认发送的检测信号与接收的检测信号间的优先次序，确认发送的检测信号的优先 次序是否最高。当步骤922的确认结果为存在具有比发送的检测信号高的优先次序的接收的检 测信号时，通信装置返回步骤912，在步骤912反复步骤922。当步骤920的感应结果为不存在接收的来自其他通信装置的检测信号，或当步骤 920的感应结果为发送的检测信号的优先次序最高时，通信装置在步骤拟4确保无线资源， 发送通信帧。根据本发明实施例的方法可被记录在可通过各种计算机手段执行的程序指令形 态所构成的计算机可读介质中。所述计算机可读介质可包括，单独或组合的程序指令、数据 文件、数据结构等。记录在所述媒体中的程序指令，可以是为本发明而特别设计构成的或者 是被本领域技术人员公知而可以使用的。如上所述，本发明虽然依有限的实施例及图表进行了描述，但本发明并不局限于 所述实施例，只要是本发明所属的领域中具有通常知识的人，就可依照上述记载进行多种 修改和变形。因此，本发明的范畴不限于所述实施例被定义，而是由后附的权力要求范围及权 力要求范围等同物定义。
权利要求
1.一种基于竞争的数据通信装置，包括检测信号生成单元，其生成具有优先次序的检测信号；检测信号检出单元，其检出从其他通信装置接收的检测信号；和发送判断单元，其在无线资源可用时，发送在所述检测信号生成单元中生成的检测信 号，根据从所述其他通信装置接收的检测信号的存在与否或者从所述其他通信装置接收的 所述检测信号与发送的检测信号之间的优先次序，判断通信帧的发送与否。
2.如权利要求1所述的基于竞争的数据通信装置，其中，所述检测信号生成单元， 使用频率划分(Frequency Division)、代码划分(Code Division)或者时间划分(Time Division)中的至少一个生成所述检测信号。
3.如权利要求1所述的基于竞争的数据通信装置，其中，所述检测信号生成单元，生成 用于任意分配优先次序的所述检测信号，或者生成用于根据预先设定的标准分配优先次序 的检测信号。
4.如权利要求1所述的基于竞争的数据通信装置，其中，所述检测信号生成单元，在临 开始竞争之前输掉时，生成具有比临开始之前生成的检测信号高的优先次序的所述检测信号。
5.如权利要求1所述的基于竞争的数据通信装置，其中，所述发送判断单元，当确认所 述接收的检测信号与所述发送的检测信号之间的优先次序的结果为，所述发送的检测信号 的优先次序高，或者不存在所述接收的检测信号时，发送所述通信帧。
6.如权利要求5所述的基于竞争的数据通信装置，其中，所述发送判断单元，比较所述 发送的检测信号与所述接收的检测信号之间的所述频率大小或者收发时间中的至少一个， 来确认优先次序。
7.如权利要求1所述的基于竞争的数据通信装置，其中，所述发送判断单元，发送所述 通信帧之前在随机退回的时间段内待机，所述无线资源可用时发送所述通信帧。
8.如权利要求1所述的基于竞争的数据通信装置，其中，所述发送判断单元，在发送所 述检测信号之前，在随机退回的时间段内待机。
9.一种基于竞争的数据通信方法，包括以下步骤当无线资源可用时，发送具有发送意图的检测信号；根据从所述其他通信装置接收的检测信号的存在与否或者从所述其他通信装置接收 的所述检测信号与发送的检测信号之间的优先次序，判断通信帧的发送；当判断结果为发送时，发送所述通信帧。
10.如权利要求9所述的基于竞争的数据通信方法，其中，所述检测信号，使用频率划 分、代码划分或者时间划分中的至少一个生成。
11.如权利要求9所述的基于竞争的数据通信方法，其中，所述判断通信帧的发送的步 骤，当确认所述接收的检测信号与所述发送的检测信号之间的优先次序的结果为，所述发 送的检测信号的优先次序高，或者不存在所述接收的检测信号时，发送所述通信帧。
12.如权利要求11所述的基于竞争的数据通信方法，其中，所述确认所述发送的检测 信号与所述接收的检测信号之间的优先次序的步骤，比较所述发送的检测信号与所述接收 的检测信号之间的所述频率大小或者收发时间中的至少一个来确认优先次序。
13.如权利要求9所述的基于竞争的数据通信方法，其中，所述当所述无线资源可用时发送具有发送意图的检测信号的步骤，任意选择用于任意分配优先次序的所述检测信号来 发送，或者选择用于根据预先设定的标准分配优先次序的检测信号来发送。
14.如权利要求9所述的基于竞争的数据通信方法，其中，所述当所述无线资源可用时 发送具有发送意图的检测信号的步骤，当在临开始竞争之前输掉时，发送具有比临开始之 前发送的检测信号高的优先次序的所述检测信号。
15.一种基于竞争的数据通信方法，包括以下步骤当无线资源可用时，发送具有发送意图的检测信号；根据从其他通信装置接收的检测信号的存在与否，或者从所述其他通信装置接收的所 述检测信号与发送的检测信号之间的优先次序，判断通信帧的发送；当判断结果为发送时，在随机退回的时间段内待机；当在所述随机退回的时间段内待机后所述无线资源可用时，发送所述通信帧。
16.如权利要求15所述的基于竞争的数据通信方法，其中，所述判断通信帧的发送的 步骤，当确认所述接收的检测信号与所述发送的检测信号之间的优先次序的结果为，所述 发送的检测信号的优先次序高，或者不存在所述接收的检测信号时，判断为发送所述通信 帧。
17.如权利要求16所述的基于竞争的数据通信方法，进一步包括当所述优先次序确认结果为，存在具有比所述发送的检测信号高的优先次序的所述接 收的检测信号时，在预先设定的退回时间段内待机。
18.一种基于竞争的数据通信方法，包括以下步骤当无线资源可用时在随机退回时间段内待机；所述在随机退回时间段内待机之后也在所述无线资源可用时，发送具有发送意图的检 测信号；根据从其他通信装置接收的检测信号的存在与否，或者从所述其他通信装置接收的所 述检测信号与发送的检测信号之间的优先次序，判断通信帧的发送；当判断结果为发送时，发送所述通信帧。
19.如权利要求18所述的基于竞争的数据通信方法，其中，所述判断通信帧的发送的 步骤，当确认所述接收的检测信号与所述发送的检测信号之间的优先次序的结果为，所述 发送的检测信号的优先次序高，或者不存在所述接收的检测信号时，判断为发送所述通信 帧。
20.如权利要求18所述的基于竞争的数据通信方法，其中，所述当所述无线资源可用 时发送具有发送意图的检测信号的步骤，任意选择用于任意分配优先次序的所述检测信号 来发送，或者选择用于根据预先设定的标准分配优先次序的检测信号来发送。
全文摘要
本发明建议了一种基于竞争的数据通信装置和方法。根据本发明的实施例的基于竞争的数据通信方法，涉及在传送通信帧之前使用前面的检测信号来通知使用无线资源，当感应到在其他通讯装置中发送的检测信号时，考虑优先次序发送数据的方法。
文档编号H04W74/08GK102056323SQ20101023217
公开日2011年5月11日 申请日期2010年7月16日 优先权日2009年10月29日
发明者严重善, 宋明善, 柳星珍, 金昌周, 高光进, 黄貹铉 申请人:韩国电子通信研究院