连续多播发送预定数量的原始数据帧。
[0026] 为了减少确认（ACK)帧传输的数量，在该步骤中，源节点连续多播发送预定数量的 原始数据帧，然后接收各目标节点针对该预定数量的原始数据帧的一个ACK帧。所述预定 数量可以由源节点依据当前网络环境、自身性能等因素来确定。在一种示例实现方式中，源 节点可以在连续多播发送预订数量的原始数据帧之后发送请求（REQ)帧，请求各目标节点 发送ACK帧来汇报其各自的数据接收情况。
[0027] 在步骤S402,根据无线通信网络中各目标节点针对该预定数量的原始数据帧的确 认帧，确定各目标节点各自丢失的原始数据帧的数量。
[0028] 在例如接收到REQ帧后，目标节点立即向源节点发送ACK帧。与传统的帧结构相 t匕，本实施例中的ACK帧新增了两个数据域：最大序列号和丢失数据帧的数量。最大序列号 表示目标节点接收到的原始数据帧的最大帧序列号，丢失数据帧的数量表示该目标节点丢 失的（未接收到的）原始数据帧的数量。可选的，如果目标节点是响应于REQ帧而发送ACK 帧的，那么ACK帧还可以包括REQ指示符，以表示当前发送的ACK帧是针对哪个REQ帧的。 下面将参考图5中的示例进行详细的说明。
[0029] 如图5所示，假设源节点A连续多播发送了三个数据帧，数据帧1、2、3,其中节点B 未接收到数据帧1，节点C未接收到数据帧3,节点D未接收到数据帧2,REQ指示符为9。在 这一情况下，节点B发送的ACK帧中新增的三个数据域的值为（9, 3, 1)，其中9表示该ACK 帧是针对REQ指示符为9的REQ帧的，3表示节点B接收到的数据帧的最大帧序列号是3,1 表示节点B丢失了 1个数据帧。类似的，节点D发送的ACK帧中新增的三个数据域的值也 是（9,3，1)。对于节点C，尽管其丢失了数据帧3,但是由于该数据帧3是连续多播发送的多 个数据帧中的最后一帧，因此节点C并不知道这一数据帧的存在。因此，节点C认为没有丢 失数据，从而其发送的ACK帧中新增的三个数据域的值为（9, 2, 0)。但是，节点A在收到这 一ACK时，根据节点C接收到的数据帧的最大帧序列号为2,以及丢失数据帧数目为0,可以 判断出节点C实际上丢失了最后一个数据帧3。这样，源节点根据接收到的ACK帧，能够确 定目标节点B，C和D各自丢失的原始数据帧的数量。可选的，如果源节点A在预定的时间 段内（如超时时间段内)，没有收到来自某一目标节点的ACK巾贞，则认为该目标节点没有收到 任何数据，即该目标节点丢失了全部三帧原始数据帧。
[0030] 在步骤S403,判断是否每个目标节点都成功收到了全部连续多播发送的预定数量 的原始数据帧。如果结果是肯定的，则源节点继续进行后续数据帧的多播发送。如果任一 目标节点丢失了至少一个原始数据帧，则源节点继续到下面描述的步骤S404,以进行多播 数据重发。
[0031] 在步骤S404,以预先确定的用于该无线通信网络的密钥矩阵为系数，对所述预定 数量的原始数据帧进行线性组合，生成恢复数据。
[0032] 无线通信网络的密钥矩阵是该无线通信网络专用的，并且该无线通信网络中的每 个节点均通过适当的方式预先获知该密钥矩阵。例如，以无线通信网络是区域受限的网络 为例。区域受限系统不断侦测是否有新的节点设备进入受限区域，如果发现有新的节点设 备进入该受限区域，区域受限系统将通过例如红外、RFID、NFC等方式将密钥矩阵发送至该 新的节点设备。
[0033]在该步骤S404中，首先将所述预定数量的原始数据帧形式化为数据矩阵。
[0034]本领域技术人员能够理解，将原始数据帧形式化为数据矩阵仅仅是表示方式的变 化，因此可以通过任何适当的方式将原始数据帧形式化为适当的数据矩阵。在本实施例中， 将所述预定数量的原始数据帧形式化为NXM数据矩阵，其中N是多播发送的预定数量的原 始数据帧的具体帧数，M是该预定数量的原始数据帧中最长的原始数据帧的长度。
[0035]例如，如果预定数量的原始数据帧为3帧，即数据帧1-3,并且数据帧1-3的长度均 为n，则数据帧1-3形式化成的数据矩阵可以例如如下所示：
【主权项】
1. 一种无线通信网络中的多播通信方法，应用于源节点，包括： 连续多播发送预定数量的原始数据帧； 根据无线通信网络中各目标节点针对该预定数量的原始数据帧的确认帧，确定各目标 节点各自丢失的原始数据帧的数量； 响应于任一目标节点丢失了至少一个原始数据帧，进行以下处理： 以预先确定的用于该无线通信网络的密钥矩阵为系数，对所述预定数量的原始数据帧 进行线性组合，生成恢复数据； 基于所确定的各目标节点各自丢失的原始数据帧的数量，多播发送恢复数据帧，该恢 复数据帧包括使得各目标节点能够计算出其丢失的原始数据帧所需的至少部分恢复数据。
2. 如权利要求1所述的多播通信方法，其中，所述确认帧至少包括：目标节点接收到的 原始数据帧的最大帧序列号、该目标节点丢失的原始数据帧的数量。
3. 如权利要求1或2所述的多播通信方法，其中以预先确定的用于该无线通信网络的 密钥矩阵为系数、对所述预定数量的原始数据帧进行线性组合生成恢复数据包括： 将所述预定数量的原始数据帧形式化为数据矩阵； 将所述密钥矩阵与所述数据矩阵相乘，获得作为所述恢复数据的数据恢复矩阵。
4. 如权利要求3所述的多播通信方法，其中所述数据矩阵为NXM矩阵，所述密钥矩阵 为MXN矩阵，N为多播发送的原始数据帧的数量，M为最长的原始数据帧的长度。
5. 如权利要求3所述的多播通信方法，基于所确定的各目标节点各自丢失的原始数据 帧的数量，多播发送使得各目标节点能够计算出其丢失的原始数据帧的恢复数据帧包括： 确定各目标节点各自丢失的原始数据帧的数量中的最大值，并多播发送所述数据恢复 矩阵中与该最大值相等数量的行向量作为所述恢复数据帧。
6. -种无线通信网络中的多播通信方法，应用于目标节点，包括： 针对无线通信网络中的源节点连续多播发送的预定数量的原始数据帧，发送一确认 帧； 接收从所述源节点多播发送的恢复数据帧，所述恢复数据帧包括使得各目标节点能 够计算出其丢失的原始数据帧所需的至少部分恢复数据，所述恢复数据是以预先确定的用 于该无线通信网络的密钥矩阵为系数，对所述预定数量的原始数据帧进行线性组合而生成 的； 在未接收到全部所述预定数据量的原始数据帧的情况下，基于已接收到的原始数据 帧、所述密钥矩阵以及所述恢复数据帧，计算得到未接收到的原始数据帧。
7. 如权利要求6所述的多播通信方法，其中所述确认帧至少包括：接收到的原始数据 帧的最大帧序列号、丢失的原始数据帧的数量。
8. -种无线通信网络中的多播通信方法，包括： 源节点连续多播发送预定数量的原始数据帧； 无线通信网络中的各目标节点针对该预定数量的原始数据帧，发送一确认帧； 源节点根据所述确认帧，确定各目标节点各自丢失的原始数据帧的数量； 响应于任一目标节点丢失了至少一个原始数据帧，源节点进行以下处理： 以预先确定的用于该无线通信网络的密钥矩阵为系数，对所述预定数量的原始数据帧 进行线性组合，生成恢复数据； 基于所确定的各目标节点各自丢失的原始数据帧的数量，多播发送恢复数据帧，该 恢复数据帧包括使得各目标节点能够计算出其丢失的原始数据帧所需的至少部分恢复数 据； 目标节点接收所述恢复数据帧； 在未接收到全部所述预定数据量的原始数据帧的情况下，目标节点基于已接收到的原 始数据帧、所述密钥矩阵以及所述恢复数据帧，计算得到未接收到的原始数据帧。
9. 一种无线通信网络中的多播发送设备，包括： 数据发送部件，配置为连续多播发送预定数量的原始数据帧； 帧丢失确定部件，配置为根据无线通信网络中各多播接收设备针对该预定数量的原始 数据帧的确认帧，确定各多播接收设备各自丢失的原始数据帧的数量； 恢复数据生成部件，以预先确定的用于该无线通信网络的密钥矩阵为系数，对所述预 定数量的原始数据帧进行线性组合，生成恢复数据， 所述数据发送部件还配置为基于所确定的各多播接收设备各自丢失的原始数据帧的 数量，多播发送恢复数据帧，该恢复数据帧包括使得各多播接收设备能够计算出其丢失的 原始数据帧所需的至少部分恢复数据。
10. -种无线通信网络中的多播接收设备，包括： 确认帧发送部件，配置为针对无线通信网络中的多播发送设备连续多播发送的预定数 量的原始数据帧，发送一确认帧； 数据接收部件，配置为接收从所述多播发送设备多播发送的恢复数据帧，所述恢复数 据帧包括使得各多播接收设备能够计算出其丢失的原始数据帧所需的至少部分恢复数据， 所述恢复数据是以预先确定的用于该无线通信网络的密钥矩阵为系数，对所述预定数量的 原始数据帧进行线性组合而生成的； 数据恢复部件，配置为基于已接收到原始数据帧、所述密钥矩阵以及所述恢复数据帧， 计算得到未接收到的原始数据帧。
【专利摘要】本发明公开了无线通信网络中的多播通信方法、多播发送设备和多播接收设备。应用于源节点的无线通信网络中的多播通信方法包括：连续多播发送预定数量的原始数据帧；根据无线通信网络中各目标节点针对该预定数量的原始数据帧的确认帧，确定各目标节点各自丢失的原始数据帧的数量；以及响应于任一目标节点丢失了至少一个原始数据帧，进行以下处理：以预先确定的用于该无线通信网络的密钥矩阵为系数，对所述预定数量的原始数据帧进行线性组合，生成恢复数据；基于所确定的各目标节点各自丢失的原始数据帧的数量，多播发送恢复数据帧，该恢复数据帧包括使得各目标节点能够计算出其丢失的原始数据帧所需的至少部分恢复数据。
【IPC分类】H04W4-06, H04L1-16, H04L1-18
【公开号】CN104602196
【申请号】CN201310524574
【发明人】张银东, 王炜, 笪斌, 于海华
【申请人】株式会社理光
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2013年10月30日