一种无线网络传输冲突检测方法与系统.pdf

本发明公开了无线网络传输冲突检测装置与方法，其中，该装置包括多个节点，每个节点包括节点无线数据发送装置，电性连接至节点主处理器，用于在节点主处理器的控制下发送指定数据到其他指定节点的节点无线数据接收装置，每个节点无线数据发送装置均能在全频段上发送数据；节点无线数据接收装置电性连接至节点主处理器，用于在节点主处理器的控制下接收其他指定节点的节点无线数据发送装置发送的指定数据，每个节点无线数据接收装置均能在全频段接收数据；节点主处理器电性连接至节点无线数据发送装置与节点无线数据接收装置，用于控制节点无线数据发送装置发送数据、与控制节点无线数据接收装置接收数据。

权利要求书1.  一种无线网络传输冲突检测装置，包括多个节点，其特征在于，所述 每个节点包括： 节点无线数据发送装置，所述节点无线数据发送装置电性连接至节点主 处理器，所述节点无线数据发送装置用于在节点主处理器的控制下发送指定 数据到其他指定节点的节点无线数据接收装置，所述每个节点无线数据发送 装置均能在全频段上发送数据； 节点无线数据接收装置，所述节点无线数据接收装置电性连接至节点主 处理器，所述节点无线数据接收装置用于在节点主处理器的控制下接收其他 指定节点的节点无线数据发送装置发送的指定数据，所述每个节点无线数据 接收装置均能在全频段接收数据； 节点主处理器，所述节点主处理器电性连接至节点无线数据发送装置与 节点无线数据接收装置，所述节点主处理器用于控制节点无线数据发送装置 发送数据、与控制节点无线数据接收装置接收数据。 2.  根据权利要求1所述的一种无线网络传输冲突检测装置，其特征在 于，所述每个节点还包括： 发送控制总线，所述发送控制总线为所述节点主处理器与所述节点无线 数据发送装置之间的一条连接总线，所述节点主处理器用于控制节点无线数 据发送装置发送数据，为所述节点主处理器通过所述发送控制总线通知所述 节点无线数据发送装置通过发送数据总线接收待发送的指定数据，所述节点 无线数据发送装置将接收的待发送指定数据以数据包的形式发送到其他指定 节点的节点无线数据接收装置； 发送数据总线，所述发送数据总线为所述节点主处理器与所述节点无线 数据发送装置之间的一条连接总线，所述节点主处理器用于控制节点无线数 据发送装置发送数据，为所述节点主处理器通过所述发送数据总线将待发送 的指定数据发送至所述节点无线数据发送装置； 接收控制总线，所述接收控制总线为所述节点主处理器与所述节点无线 数据接收装置之间的一条连接总线，所述节点主处理器用于控制节点无线数 据接收装置接收数据，为所述节点主处理器通过所述接收控制总线通知所述 节点无线数据接收装置通过无线信道接收数据包形式的待接收的指定数据， 所述节点无线数据将接收的待接收指定数据发送到所述节点主处理器； 接收数据总线，所述接收数据总线为所述节点主处理器与所述节点无线 数据接收装置之间的一条连接总线，所述节点主处理器用于控制节点无线数 据接收装置接收数据，为所述节点无线数据接收装置通过所述接收数据总线 将待接收的指定数据发送至所述节点主处理器。 3.  根据权利要求2所述的一种无线网络传输冲突检测装置，其特征在 于： 所述每个节点无线数据发送装置均包括发送寄存器，所述节点主处理器 通过所述发送数据总线将待发送的指定数据发送至所述节点无线数据发送装 置，为所述节点主处理器通过所述发送数据总线将待发送的指定数据存储至 所述节点无线数据发送装置的发送寄存器中；所述节点无线数据发送装置将 接收的待发送指定数据以数据包的形式发送到其他指定节点的节点无线数据 接收装置，为所述节点无线数据发送装置将所述发送寄存器中存储的待发送 指定数据流打包成数据包，并将所述数据包发送到其他指定节点的节点无线 数据接收装置； 所述每个节点无线数据接收装置均包括接收寄存器，所述节点无线数据 接收装置通过无线信道接收数据包形式的待接收的指定数据，为所述节点无 线数据接收装置将通过无线信道接收到的数据包存储至所述节点无线数据接 收装置的接收寄存器中；所述节点无线数据接收装置通过所述接收数据总线 将待接收的指定数据发送至所述节点主处理器，为所述节点无线数据接收装 置将所述接收寄存器中存储的数据包解包为数据流，并将所述数据流发送至 所述节点主处理器。 4.  根据权利要求3所述的一种无线网络传输冲突检测装置，其特征在 于，所述某一个节点的节点无线数据发送装置与另一个不同节点的节点无线 数据接收装置之间的通信占用一段确定的频段带宽，所述任一个节点的节点 无线数据发送装置与任一个不同节点的节点无线数据接收装置之间的通信占 用的频段带宽两两之间均不存在任何交叠。 5.  根据权利要求4所述的一种无线网络传输冲突检测装置，其特征在 于，所述任一节点的节点主处理器还用于在本节点的节点无线数据发送装置 发送指定数据到其他指定节点的节点无线数据接收装置时，通过接收控制总 线命令本节点的无线数据接收装置在对应的频段带宽接收到校验数据并传递 到本节点的节点主处理器，所述节点主处理器对比指定数据与校验数据并依 此判定本次数据发送是否成功。 6.  根据权利要求1-5中任意一项所述的一种无线网络传输冲突检测装 置，其特征在于，所述节点主处理器与所述节点无线数据发送装置之间通过 发送数据总线与发送控制总线连接，为所述节点主处理器与所述节点无线数 据发送装置的通用输入/输出端口之间通过发送数据总线与发送控制总线连 接。 7.  一种无线网络传输冲突检测方法，其特征在于，包括： 通信节点初始化； 所述节点感知无线信道是否空闲； 所述节点的主处理器利用发送控制总线通知节点无线数据发送装置开始 以数据包形式发送数据； 所述节点主处理器利用接收控制总线通知节点无线数据接收装置在所述 节点无线数据发送装置发送数据的独占信道上实时接收数据； 所述无线数据发送装置将接收到的数据回传节点主处理器； 所述节点主处理器分析所述节点主处理器控制无线数据发送装置发送的 数据域所述无线数据发送装置回传节点主处理器的数据是否相互匹配； 继续发送剩余数据包直到发送完成。 8.  根据权利要求7所述的一种无线网络传输冲突检测方法，其特征在 于，所述节点感知无线信道不处于空闲状态时，所述节点等待一个随机时隙 并继续感知无线信道的状态。 9.  根据权利要求7所述的一种无线网络传输冲突检测方法，其特征在 于，所述节点主处理器分析所述节点主处理器控制无线数据发送装置发送的 数据域所述无线数据发送装置回传节点主处理器的数据不能相互匹配时，或 无线数据发送装置回传节点主处理器的数据不可分析时，所述节点主处理器 通过发送控制总线通知无线数据发送装置停止发送数据，等待一个随机时隙 并重新监听信道的状态并继续发送数据包。 10.  根据权利要求9所述的一种无线网络传输冲突检测方法，其特征在 于，所述等待一个随机时隙并重新监听信道的状态并继续发送数据包，为所 述节点主处理器根据所述数据包使用的传输协议，选择性地发送部分数据 包，其中，对于以数据包保真为第一要求的传输协议，节点主处理器会重新 发送上一个匹配校验失败的数据包，确保所有数据包均被正确的发送；对于 以数据包传输时延最小为第一要求的传输协议，节点主处理器会放弃上一个 匹配校验失败的数据包、与在重新监听信道的状态时间内时间戳过期的数据 包，直接发送时间戳仍在有效期内的、较新的数据包。

说明书一种无线网络传输冲突检测方法与系统
技术领域
本发明涉及信息技术领域，特别地，涉及一种无线网络传输冲突检测方 法与系统。
背景技术
在无线通信网络中，存在“隐藏节点”问题，即可能A节点向B节点传 输数据，C也要向B传输数据，由于A可能监测不到C的存在，造成A和C 同时向B发数据包，导致B接收到的数据帧发生错误。由于无线链路是半双 工的，即无法同时收发数据，终端在发送的时候不知道冲突存在，因此当A 和C同时发送数据时将产生冲突。
为了防止无线通信碰撞发生，无线局域网标准802.11允许工作站使用请 求发送(RTS)和允许发送(CTS)帧来预约信道，整个RTS/CTS传输过程会 用到好几个帧，实际开始传输数据之前的延迟较大。
另一方面，在广播/区播传输中，如果使用CRS/ACK，多个接收方就有可 能在同一时间都发送一个CTS/ACK返回到发送方，这必然在发送方造成过多 的冲突和竞争，产生延迟，并大大影响通信传输的可靠性。
对于一些无线通信网络应用的实施例，如移动车载网络通信系统中，车 与车之间需通过无线通信装置进行数据交互，实现车辆间信息的实时传递， 以解决一系列交通安全问题，但是现有的无线冲突检测方法由于可靠性较 低，延迟较大，并不满足交通安全领域的无线通信要求。
针对现有技术中无线通信网络内数据包传输延迟较高且可靠性差的问 题，目前尚未有有效的解决方案。
发明内容
针对现有技术中无线通信网络内数据包传输延迟较高且可靠性差的问 题，本发明的目的在于提出一种无线网络传输冲突检测方法与系统，能够提 高。
基于上述目的，本发明提供的技术方案如下：
根据本发明的一个方面，提供了一种无线网络传输冲突检测装置，包括 多个节点，每个节点包括：节点无线数据发送装置，节点无线数据发送装置 电性连接至节点主处理器，节点无线数据发送装置用于在节点主处理器的控 制下发送指定数据到其他指定节点的节点无线数据接收装置；节点无线数据 接收装置，节点无线数据接收装置电性连接至节点主处理器，节点无线数据 接收装置用于在节点主处理器的控制下接收其他指定节点的节点无线数据发 送装置发送的指定数据；节点主处理器，节点主处理器电性连接至节点无线 数据发送装置与节点无线数据接收装置，节点主处理器用于控制节点无线数 据发送装置发送数据、与控制节点无线数据接收装置接收数据。
在一个较佳实施例中，每个节点还包括：发送控制总线，发送控制总线 为节点主处理器与节点无线数据发送装置之间的一条连接总线，节点主处理 器用于控制节点无线数据发送装置发送数据，为节点主处理器通过发送控制 总线通知节点无线数据发送装置通过发送数据总线接收待发送的指定数据， 节点无线数据发送装置将接收的待发送指定数据以数据包的形式发送到其他 指定节点的节点无线数据接收装置；发送数据总线，发送数据总线为节点主 处理器与节点无线数据发送装置之间的一条连接总线，节点主处理器用于控 制节点无线数据发送装置发送数据，为节点主处理器通过发送数据总线将待 发送的指定数据发送至节点无线数据发送装置；接收控制总线，接收控制总 线为节点主处理器与节点无线数据接收装置之间的一条连接总线，节点主处 理器用于控制节点无线数据接收装置接收数据，为节点主处理器通过接收控 制总线通知节点无线数据接收装置通过无线信道接收数据包形式的待接收的 指定数据，节点无线数据将接收的待接收指定数据发送到节点主处理器；接 收数据总线，接收数据总线为节点主处理器与节点无线数据接收装置之间的 一条连接总线，节点主处理器用于控制节点无线数据接收装置接收数据，为 节点无线数据接收装置通过接收数据总线将待接收的指定数据发送至节点主 处理器。
进一步地，每个节点无线数据发送装置均包括发送寄存器，节点主处理 器通过发送数据总线将待发送的指定数据发送至节点无线数据发送装置，为 节点主处理器通过发送数据总线将待发送的指定数据存储至节点无线数据发 送装置的发送寄存器中；节点无线数据发送装置将接收的待发送指定数据以 数据包的形式发送到其他指定节点的节点无线数据接收装置，为节点无线数 据发送装置将发送寄存器中存储的待发送指定数据流打包成数据包，并将数 据包发送到其他指定节点的节点无线数据接收装置；每个节点无线数据接收 装置均包括接收寄存器，节点无线数据接收装置通过无线信道接收数据包形 式的待接收的指定数据，为节点无线数据接收装置将通过无线信道接收到的 数据包存储至节点无线数据接收装置的接收寄存器中；节点无线数据接收装 置通过接收数据总线将待接收的指定数据发送至节点主处理器，为节点无线 数据接收装置将接收寄存器中存储的数据包解包为数据流，并将数据流发送 至节点主处理器。
并且，每个节点无线数据发送装置均具有全频段发送功能；每个节点无 线数据接收装置均具有全频段接收功能，某一个节点的节点无线数据发送装 置与另一个不同节点的节点无线数据接收装置之间的通信占用一段独立的频 段带宽，任一个节点的节点无线数据发送装置与任一个不同节点的节点无线 数据接收装置之间的通信占用的频段带宽两两之间均不存在任何交叠。
并且，任一节点的节点主处理器还用于在本节点的节点无线数据发送装 置发送指定数据到其他指定节点的节点无线数据接收装置时，通过接收控制 总线命令本节点的无线数据接收装置在对应的频段带宽接收到校验数据并传 递到本节点的节点主处理器，节点主处理器对比指定数据与校验数据并依此 判定本次数据发送是否成功。
上述节点主处理器与节点无线数据发送装置之间通过发送数据总线与发 送控制总线连接，为节点主处理器与节点无线数据发送装置的通用输入/输出 端口之间通过发送数据总线与发送控制总线连接。
根据本发明的另一个方面，提供了一种无线网络传输冲突检测方法，包 括：通信节点初始化；节点感知无线信道是否空闲；节点的主处理器利用发 送控制总线通知节点无线数据发送装置开始以数据包形式发送数据；节点主 处理器利用接收控制总线通知节点无线数据接收装置在节点无线数据发送装 置发送数据的独占信道上实时接收数据；无线数据发送装置将接收到的数据 回传节点主处理器；节点主处理器分析节点主处理器控制无线数据发送装置 发送的数据域无线数据发送装置回传节点主处理器的数据是否相互匹配；继 续发送剩余数据包直到发送完成。
其中，节点感知无线信道不处于空闲状态时，节点等待一个随机时隙并 继续监听。
其中，节点主处理器分析节点主处理器控制无线数据发送装置发送的数 据域无线数据发送装置回传节点主处理器的数据不能相互匹配时，或无线数 据发送装置回传节点主处理器的数据不可分析时，节点主处理器通过发送控 制总线通知无线数据发送装置停止发送数据，并等待一个随机时隙并重新监 听信道的状态。
并且，等待一个随机时隙并重新监听信道的状态并继续发送数据包，为 节点主处理器根据数据包使用的传输协议，选择性地发送部分数据包，其 中，对于以数据包保真为第一要求的传输协议，节点主处理器会重新发送上 一个匹配校验失败的数据包，确保所有数据包均被正确的发送；对于以数据 包传输时延最小为第一要求的传输协议，节点主处理器会放弃上一个匹配校 验失败的数据包、与在重新监听信道的状态时间内时间戳过期的数据包，直 接发送时间戳仍在有效期内的、较新的数据包。
从上面所述可以看出，本发明提供的技术方案通过在每个节点上使用节 点主处理器控制能在全频段上发送数据的节点无线数据发送装置与能在全频 段上接收数据的节点无线数据接收装置与其他节点进行通信的技术方案，允 许了不同节点的节点无线数据发送装置与节点无线数据接收装置之间使用相 互独立的频段带宽进行通信，大幅度降低了不同节点的节点无线数据发送装 置与节点无线数据接收装置之间进行通信时的信道环境中的排队与干扰现 象，提高了通信可靠性并降低了传输延迟。
附图说明
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 施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅 仅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。
图1为根据本发明实施例的一种无线网络传输冲突检测装置的一个节点 的装置结构图；
图2为根据本发明实施例的一种无线网络传输冲突检测装置的两个节点 之间的通信方式示意图；
图3为根据本发明实施例的一种无线网络传输冲突检测方法的流程图；
图4为根据本发明实施例的一种无线网络传输冲突检测方法的逻辑图；
图5为根据本发明实施例的一种无线网络传输冲突检测方法的一个实施 例。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，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一步进行清楚、完整、详 细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部 的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的一个实施例，提供了一种无线网络传输冲突检测装置，包 括多个节点。
如图1所示，根据本发明的实施例的无线网络传输冲突检测装置的每个 节点包括：
节点无线数据发送装置11，节点无线数据发送装置11电性连接至节点 主处理器13，节点无线数据发送装置11用于在节点主处理器13的控制下发 送指定数据到其他指定节点的节点无线数据接收装置12，每个节点无线数据 发送装置11均能在全频段上发送数据。
节点无线数据接收装置12，节点无线数据接收装置12电性连接至节点 主处理器13，节点无线数据接收装置12用于在节点主处理器13的控制下接 收其他指定节点的节点无线数据发送装置11发送的指定数据，每个节点无线 数据接收装置12均能在全频段接收数据。
节点主处理器13，节点主处理器13电性连接至节点无线数据发送装置 11与节点无线数据接收装置12，节点主处理器13用于控制节点无线数据发 送装置11发送数据、与控制节点无线数据接收装置12接收数据。
节点无线数据发送装置11的全频段发射与节点无线数据接收装置12的 全频段接收功能允许节点按照通信需要接收与发送任何频段带宽上的数据。 相对于现有技术中无线网络传输使用指定的公共信道技术方案，本发明能够 将不同数据在不同频段带宽上进行传输，有效降低了现有技术中的带宽占 用、带宽阻塞、频段干扰等问题。
其中，每个节点还包括：
发送控制总线14，发送控制总线14为节点主处理器13与节点无线数据 发送装置11之间的一条连接总线，节点主处理器13用于控制节点无线数据 发送装置11发送数据，为节点主处理器13通过发送控制总线14通知节点无 线数据发送装置11通过发送数据总线15接收待发送的指定数据，节点无线 数据发送装置11将接收的待发送指定数据以数据包的形式通过无线信道发送 到图2中示出的其他指定节点的节点无线数据接收装置22。
发送数据总线15，发送数据总线15为节点主处理器13与节点无线数据 发送装置11之间的一条连接总线，节点主处理器13用于控制节点无线数据 发送装置11发送数据，为节点主处理器13通过发送数据总线15将待发送的 指定数据发送至节点无线数据发送装置11。
接收控制总线16，接收控制总线16为节点主处理器13与节点无线数据 接收装置12之间的一条连接总线，节点主处理器13用于控制节点无线数据 接收装置12接收数据，为节点主处理器13通过接收控制总线16通知节点无 线数据接收装置12通过无线信道接收来自图2中示出的其他指定节点的节点 无线数据发送装置21发出的、数据包形式的待接收的指定数据，节点无线数 据将接收的待接收指定数据发送到节点主处理器13。
接收数据总线17，接收数据总线17为节点主处理器13与节点无线数据 接收装置12之间的一条连接总线，节点主处理器13用于控制节点无线数据 接收装置12接收数据，为节点无线数据接收装置12通过接收数据总线17将 待接收的指定数据发送至节点主处理器13。
发送控制总线14只用于传递命令信号，发送数据总线15只用于传递数 据信号。节点主处理器13命令节点无线数据发送装置11发送数据时，并不 需要侦听发送控制总线14是否被占用，直接通过发送控制总线14通知节点 无线数据发送装置11通过发送数据总线15接收待发送的指定数据，而无线 数据发送装置11在也不会在发送控制总线14接收到通知的命令信号后也不 会回复确认信号给节点主处理器13，而是直接通过发送数据总线15接收待 发送的指定数据，并将待发送的指定数据进行发送。接收控制总线16与接收 数据总线17在节点主处理器13与节点无线数据接收装置12之间的通信方式 与之类似。这种节点内部的单向方式很好的避免了传统中利用RTS/CTS/ACK 控制帧等方法预约信道或检测信道冲突带来的较大延迟，将延迟时间大大缩 短，降低到系统总线的读写时间级别。只要节点主处理器13主频足够高，就 能将信道检测过程控制在足够低的时间内。
同时，节点之间的传输方式则是由图2中示出的单向虚线箭头表示。一 个节点的无线数据发送装置11发出的数据包会被一个或多个其他节点的节点 无线数据接收装置22接收到，其他节点的节点无线数据接收装置22是否能 收到本节点的无线数据发送装置11发出的数据包，取决于其他节点的节点无 线数据接收装置22监听的频段带宽是否覆盖了本节点的无线数据发送装置 11发送的数据包所占用的频段带宽，通过控制本节点的无线数据发送装置11 发送的数据包所占用的频段带宽，可以起到选择性发送数据包的效果。类似 地，一个节点的无线数据接收装置11接收的数据包可能包括一个或多个其他 节点的节点无线数据发送装置21发送的内容，其他节点的节点无线数据发送 装置21选择特定频段带宽发送数据包，控制本节点的无线数据接收装置12 监听的频段带宽，可以起到选择性接收数据包的效果。
每个节点无线数据发送装置11均包括发送寄存器，节点主处理器13通 过发送数据总线15将待发送的指定数据发送至节点无线数据发送装置11， 为节点主处理器13通过发送数据总线15将待发送的指定数据存储至节点无 线数据发送装置11的发送寄存器中；节点无线数据发送装置11将接收的待 发送指定数据以数据包的形式发送到其他指定节点的节点无线数据接收装置 12，为节点无线数据发送装置11将发送寄存器中存储的待发送指定数据流打 包成数据包，并将数据包发送到其他指定节点的节点无线数据接收装置22。
每个节点无线数据接收装置12均包括接收寄存器，节点无线数据接收装 置12通过无线信道接收数据包形式的待接收的指定数据，为节点无线数据接 收装置12将通过无线信道接收到的数据包存储至节点无线数据接收装置12 的接收寄存器中；节点无线数据接收装置12通过接收数据总线17将待接收 的指定数据发送至节点主处理器13，为节点无线数据接收装置12将接收寄 存器中存储的数据包解包为数据流，并将数据流发送至节点主处理器13。
发送寄存器与接收寄存器的意义在于为节点主处理器13与节点无线数据 发送装置11、节点无线数据接收装置12的数据传输提供了缓存空间。节点 无线数据发送装置11将待发送指定数据流打包成数据包并发送出去需要消耗 时间，而对于一定量的数据，无线数据发送装置11将数据流打包与发送数据 包消耗的时间大于节点主处理器13通过有线连接向无线数据发送装置11直 接传输数据流的时间，持续性地发送数据需要一定的缓存。节点主处理器13 能直接访问发送寄存器进行数据操作，当发送寄存器已满时会暂停发送数据 流，等待无线数据发送装置11完成寄存器中的发送数据后再发送。接收寄存 器在节点无线数据接收装置12中也起到了相同的作用。
进一步地，某一个节点的节点无线数据发送装置11与另一个不同节点的 节点无线数据接收装置22之间的通信占用一段确定的频段带宽，任一个节点 的节点无线数据发送装置11与任一个不同节点的节点无线数据接收装置22 之间的通信占用的频段带宽两两之间均不存在任何交叠。任意两条信道所占 用的频段带宽均不相同，这从根本上杜绝了信道之间的信号串扰现象。
更进一步地，任一节点的节点主处理器13还用于在本节点的节点无线数 据发送装置11发送指定数据到其他指定节点的节点无线数据接收装置22 时，通过接收控制总线16命令本节点的无线数据接收装置在对应的频段带宽 接收到校验数据并传递到本节点的节点主处理器13，节点主处理器13对比 指定数据与校验数据并依此判定本次数据发送是否成功。在这个过程中，本 节点的节点无线数据接收装置12事实上是在模拟其他节点的节点无线数据接 收装置22，通过对应的无线信道频段带宽接收校验数据，即其他节点的节点 无线数据接收装置22应与本节点的节点无线数据接收装置12接收到相同的 数据。以此时本节点的节点无线数据接收装置12收到的数据作为校验数据， 本节点的节点无线数据接收装置12将校验数据发送到节点主处理器13，节 点主处理器13可将指定数据与校验数据对比，其对比结果等同于将本节点的 节点无线数据发送装置11发送的数据与其他指定节点的节点无线数据接收装 置22接收的数据进行对比的对比结果，即节点主处理器13可通过此对比判 断出指定数据是否成功发送。若指定数据与校验数据相互匹配，则判定发送 成功，网络环境正常；若指定数据与校验数据不能相互匹配，或校验数据不 可分析，则判定网络传输中存在传输冲突或传输干扰。
上述节点主处理器13与节点无线数据发送装置11之间通过发送数据总 线15与发送控制总线14连接，为节点主处理器13与节点无线数据发送装置 11的通用输入/输出端口之间通过发送数据总线15与发送控制总线14连 接。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种无线网络传输冲突检测方法。
如图3所示，根据本发明实施例提供的无线网络传输冲突检测方法包 括：
步骤S301，通信节点初始化；
步骤S302，节点感知无线信道是否空闲，是则转至步骤S303；
步骤S303，节点的主处理器13利用发送控制总线14通知节点无线数据 发送装置11开始以数据包形式发送数据；
步骤S304，节点主处理器13利用接收控制总线16通知节点无线数据接 收装置12在节点无线数据发送装置11发送数据的独占信道上实时接收数 据；
步骤S305，节点无线数据发送装置11将接收到的数据回传节点主处理 器13；
步骤S306，节点主处理器13分析无线数据发送装置11发送的数据与无 线数据接收装置12回传节点主处理器的数据是否相互匹配，是则转至步骤 S307；
步骤S307，继续发送剩余数据包直到发送完成。
在一个较佳实施例中，如图4所示，根据本发明实施例提供的无线网络 传输冲突检测方法包括：
步骤S401，通信节点初始化；
步骤S402，节点感知无线信道是否空闲，是则转至步骤S404，否则转至 步骤S403；
步骤S403，节点感知无线信道不处于空闲状态时，节点等待一个随机时 隙并返回步骤S402继续感知无线信道是否空闲。节点感知无线信道不处于空 闲状态说明无线信道此时被占用，不能用于传输数据。节点感知无线信道不 处于空闲状态的次数越多，说明该无线信道网络越拥堵。
步骤S404，节点的主处理器13利用发送控制总线14通知节点无线数据 发送装置11开始以数据包形式发送数据；
步骤S405，节点主处理器13利用接收控制总线16通知节点无线数据接 收装置12在节点无线数据发送装置11发送数据的独占信道上实时接收数 据；
步骤S406，节点无线数据发送装置11将接收到的数据回传节点主处理 器13；
步骤S407，节点主处理器13分析无线数据发送装置11发送的数据与无 线数据接收装置12回传节点主处理器的数据是否相互匹配，是则转至步骤 S409，否则转步骤S408；
步骤S408，节点主处理器13分析节点主处理器13控制无线数据发送装 置11发送的数据与无线数据接收装置12回传节点主处理器13的数据不能相 互匹配时，或无线数据接收装置12回传节点主处理器13的数据不可分析 时，节点主处理器13通过发送控制总线14通知节点无线数据发送装置11停 止发送数据，并等待一个随机时隙并返回步骤S402重新监听信道的状态。数 据不能相互匹配或数据不可分析说明无线信道此时受到外界的噪声干扰，传 输数据会导致误码率提高。数据不能相互匹配或数据不可分析出现的次数越 多，说明该无线信道网络环境越易受干扰。
优选地，当步骤S408中数据不能相互匹配或数据不可分析的情况出现 时，节点主处理器13会重新监听信道的状态直到信道空闲为止，并在信道空 闲时根据所传输数据包时使用的传输层协议选择性地继续传输数据包。对于 以数据包保真为第一要求的传输协议，如TCP协议，节点主处理器13会重新 发送上一个匹配校验失败的数据包，以确保所有数据包均被正确的发送，维 持数据的完整性；而对于以数据包传输时延最小为第一要求的传输协议，如 UDP协议，节点主处理器13会放弃上一个匹配校验失败的数据包、与在重新 监听信道的状态时间内时间戳过期的数据包，直接发送时间戳仍在有效期内 的、较新的数据包，以确保最新的数据能被第一时间被发送，维持数据的新 鲜度。TCP协议与UDP协议具有不同的数据包包头，节点主处理器13可以根 据待发送数据包的包头判定该数据包遵循的传输协议并按需发送。
步骤S409，继续发送剩余数据包直到发送完成。
作为本发明的另一个实施例，根据本发明实施例提供的无线网络传输冲 突检测方法还包括：步骤S410，根据步骤S403中节点感知无线信道不处于 空闲状态的次数、步骤S408中数据不能相互匹配或数据不可分析的出现次数 与发送数据包总数的比判定网络环境的冲突情况。在全部通信内容传输完成 之后，节点主处理器13可以统计感知无线信道是否空闲的次数、校验数据和 发送数据内容不匹配的次数、与发送的数据包总数判断无线信道环境的质 量。其中，用感知无线信道是否空闲的次数——即步骤S403执行的次数—— 除以发送的数据包总数，可以获得该无线信道中环境的拥堵概率；用校验数 据和发送数据内容不匹配的次数——即步骤S408执行的次数——除以发送的 数据包总数，可以获得该无线信道中环境的干扰概率，这两项指标可用于评 价无线信道环境的质量。
图5示出的是本发明的一个具体的实施例。如图5所示，节点A、B、C 位于无线信道内，节点B位于节点A与节点C的信号交叠区域中，即节点B 可与节点A、节点C分别通信。当节点A和节点C要向节点B发送数据包 时，首先节点A和节点C会分别侦测信道一定时间，判断信道空闲后便开始 向节点B发送数据包。如果节点A和节点C同时判定当前信道空闲，便会同 时占有信道并同时发送数据包，这时将会发生信道传输冲突，数据包传输冲 突后会导致数据包的内容不能被解读或者数据包内容丢失。这样，节点A和 节点C各自的节点无线数据接收装置12会接收此时的校验数据，并传输至各 自主处理器进行对比匹配，节点A处理器发现校验数据和发送数据内容不匹 配，通过发送控制总线14通知数据发送装置停止发送，并随机等待一个时隙 后重新监测信道，选择是否发送数据包。节点C也同样进行处理。这种通信 方式大大提高了数据包传输的可靠性，避免某个数据包因数据冲突导致传输 丢失。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过在每个节点上使用节点 主处理器控制能在全频段上发送数据的节点无线数据发送装置与能在全频段 上接收数据的节点无线数据接收装置与其他节点进行通信的技术方案，允许 了不同节点的节点无线数据发送装置与节点无线数据接收装置之间使用相互 独立的频段带宽进行通信，大幅度降低了不同节点的节点无线数据发送装置 与节点无线数据接收装置之间进行通信时的信道环境中的排队与干扰现象， 提高了通信可靠性并降低了传输延迟。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例 而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。