專利名稱：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)型網(wǎng)絡(luò)中的信道切換的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及用于檢查在諸如但不限于無線局域網(wǎng)(WLAN)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(mesh) 的無線傳輸系統(tǒng)中的信道可用性的裝置、系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
在沒有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)服務(wù)的WLAN部署中，終端站(STA)必須與接入點(diǎn)(AP)關(guān)聯(lián)以便獲得對網(wǎng)絡(luò)的訪問。這些終端站依賴于它們所關(guān)聯(lián)的AP以進(jìn)行通信。從其它網(wǎng)絡(luò)和較高層協(xié)議的觀點(diǎn)來看，所謂的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)看起來在功能上等效于廣播以太網(wǎng)。作為例子，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)可以是根據(jù)IEEE (電氣和電子工程師學(xué)會(huì))802. 11 規(guī)范的LAN，其中鏈路和控制元件在網(wǎng)絡(luò)成員之間轉(zhuǎn)發(fā)幀。因此，通?？雌饋砗孟窬W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的所有無線電節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)點(diǎn)(MP)直接連接在鏈路層。這種功能性對較高層協(xié)議是
明的(transparent)。當(dāng)前的信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)草案-系統(tǒng)之間的電信和信息交換-LAN/MAN具體要求_第 11部分無線介質(zhì)接入控制(MAC)和物理層(PHY)規(guī)范修改網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)聯(lián)網(wǎng)，IEEE未批準(zhǔn)草案，IEEE P802. lls/D2.0，2008年3月包括用于信道切換的協(xié)議。但是，仍然存在多個(gè)與在上述草案標(biāo)準(zhǔn)的11B. 4節(jié)中描述的且具體地在11B. 4. 3節(jié)中描述的當(dāng)前協(xié)議關(guān)聯(lián)的問題。信道切換是基于信道切換通知(announcement)幀(對照7. 4. 16. 10節(jié))，除了關(guān)于要切換到的頻道的信息之外，該幀還包含定時(shí)器值和信道優(yōu)先值。根據(jù)該協(xié)議，檢測干擾的無線電節(jié)點(diǎn)(例如雷達(dá)等)或需要切換信道的另一節(jié)點(diǎn)決定要切換到的頻道。然后，該無線電節(jié)點(diǎn)或者另一節(jié)點(diǎn)通過將信道切換通知中的新信道信息發(fā)送到其對等方而發(fā)起信道切換。但是，該無線電節(jié)點(diǎn)或者另一節(jié)點(diǎn)不立即切換信道，而是將實(shí)際的切換推遲由定時(shí)器值指示的時(shí)間量。而且，該無線電節(jié)點(diǎn)或者另一節(jié)點(diǎn)在通知中包括信道優(yōu)先值。這是隨機(jī)值，并在更多站或多或少地同時(shí)發(fā)起信道切換的情況下用于優(yōu)先級化。此外，根據(jù)該協(xié)議，接收信道切換通知的站將該通知傳播到其對等方，并且還設(shè)置它們的定時(shí)器。已經(jīng)設(shè)置其定時(shí)器的站處于切換的過程中。如果處于信道切換過程中的節(jié)點(diǎn)接收到另一信道切換消息，則其將該新消息中的信道優(yōu)先值與其當(dāng)前信道優(yōu)先值相比較。如果新的值超過當(dāng)前值，則接受該消息，相應(yīng)地設(shè)置信道切換操作的參數(shù)，并且將該消息傳播到對等方。如果該信道優(yōu)先值在數(shù)值上小于當(dāng)前信道優(yōu)先值，則該新消息被忽略。如果這兩個(gè)信道優(yōu)先值相等，則存在基于MAC地址的平分決勝規(guī)則(tie breaking rule)。該隨機(jī)信道優(yōu)先值因此被包括在通知中以在多個(gè)站同時(shí)發(fā)起信道切換的情況下作為決定支持。因此，要切換到的信道由檢測干擾并發(fā)起信道切換的無線電節(jié)點(diǎn)決定。但是，該協(xié)議不包含關(guān)于要切換到的信道是有效信道的保證或甚至預(yù)警。在圖2中圖示了簡單的情況。第一無線電節(jié)點(diǎn)A發(fā)起信道切換，并計(jì)劃以信道優(yōu)先值CPV=5而切換到信道No. 5。但是，第二無線電節(jié)點(diǎn)B是已經(jīng)使其無線電設(shè)備之一以更高的信道優(yōu)先值CPV=7調(diào)諧到信道No. 5的多無線電節(jié)點(diǎn)。在此情況下，不能實(shí)施信道切換，并且破壞了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。如果第二無線電節(jié)點(diǎn)B經(jīng)歷了許多例如由于位于附近的基站子系統(tǒng)(BSS)引起的對信道No. 5的干擾，則將出現(xiàn)類似的情況。另外，在以上協(xié)議中，可操作的頻道總是由信道優(yōu)先值表征。為了發(fā)起切換，發(fā)起者節(jié)點(diǎn)必須隨機(jī)選擇比當(dāng)前信道上的信道優(yōu)先值高的信道優(yōu)先值。但是，在某些信道切換之后，這可能不再能夠進(jìn)行。如已經(jīng)所述的，該協(xié)議基于定時(shí)器值。直到定時(shí)器到期才執(zhí)行信道切換。但是，定時(shí)器值應(yīng)該被選擇為使得信道切換消息可以傳播到操作在要被撤離的信道上的所有節(jié)點(diǎn)。 但是，應(yīng)該允許附加的時(shí)間余量，因?yàn)榭梢詮木W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的另一方發(fā)起競爭消息。圖3示出了信道切換消息(例如信道切換通知(CSA))從網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的一端(節(jié)點(diǎn)A)傳播到另一端(節(jié)點(diǎn)Z)的示意性網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。在此，節(jié)點(diǎn)A發(fā)起信道切換。因此它需要在信道切換消息中設(shè)置定時(shí)器。定時(shí)器值T應(yīng)該足夠大，以不僅允許信道切換消息傳播到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的邊緣節(jié)點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)Z)，而且使具有較高信道優(yōu)先值(CPV)的競爭消息傳播回來，在此是從節(jié)點(diǎn)Z傳播回節(jié)點(diǎn)A。由于信道切換消息的始發(fā)者節(jié)點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)A)既不知道網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大小也不知道網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的拓?fù)?，因此問題加劇。如果未恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置定時(shí)器值，比如設(shè)置的太短，則這將導(dǎo)致斷開的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。因此，信道切換時(shí)間必須被設(shè)置為使得信道切換消息可以從網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的一端傳播到另一端，但是還必須具有用于競爭消息傳播回來的足夠余量。如果在前述情景下定時(shí)器值被設(shè)置為非常保守的值，則這將導(dǎo)致在其不再允許使用的頻道上操作很長時(shí)間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。作為替換，可以禁止節(jié)點(diǎn)在切換時(shí)段期間交換消息。 但是，利用此選擇，對于相當(dāng)長時(shí)間段該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是不可操作的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種可以不需要新的框架或算法的更靈活的信道切換方法。通過如權(quán)利要求1中要求保護(hù)的裝置、如權(quán)利要求10中要求保護(hù)的方法以及權(quán)利要求11中要求保護(hù)的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)該目的。從而，各個(gè)節(jié)點(diǎn)或站可以準(zhǔn)備信道切換，并且現(xiàn)在即使在同時(shí)發(fā)起切換時(shí)也可以彼此獨(dú)立地切換到相同信道。不再需要依賴于信道優(yōu)先值來仲裁。節(jié)點(diǎn)不僅僅報(bào)告它們自己的對信道可用性的觀點(diǎn)。而是，它們報(bào)告這樣的觀點(diǎn)其中它們已經(jīng)集合了它們自己的對信道可用性的看法加上它們已經(jīng)在來自操作在相同信道上的其對等方的先前報(bào)告中獲得的這些對等方的看法。這樣做，報(bào)告得到組合并貫穿網(wǎng)絡(luò)而傳播。通過以正確方式組合，操作在相同信道上的所有節(jié)點(diǎn)的報(bào)告會(huì)聚為可用信道的類似觀點(diǎn)。根據(jù)第一方面，可以提供選擇器，用于基于所述更新的信道信息來選擇用于信道切換的信道。由此，可以通過其中節(jié)點(diǎn)累積它們的信道信息的信息交換來準(zhǔn)備信道選擇。作為進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)，通過當(dāng)前信道切換方法的適當(dāng)擴(kuò)展的實(shí)現(xiàn)方式是可能的，并且不需要新的框架或算法。根據(jù)可以與以上第一方面組合的第二方面，可以提供產(chǎn)生器，用于將信道信息產(chǎn)生為指示至少一個(gè)信道的可用性的二進(jìn)制信息。這樣的二進(jìn)制信息可以通過每信道單個(gè)位而傳播，因此需要很少的附加信令和處理負(fù)荷。根據(jù)第二方面的示例實(shí)現(xiàn)方式，組合器可以被適配為對于每個(gè)信道將自己的信道信息與接收的信道信息相組合，使得更新的信道信息對應(yīng)于所述自己的信道信息和所述接收的信道信息中的最小值。這種簡單的最小化操作確保了以很少處理負(fù)荷的快速信息更新。根據(jù)可以與以上第一和第二方面的任意一個(gè)或兩者組合的第三方面，可以提供產(chǎn)生器，用于將所述信道信息產(chǎn)生為指示至少一個(gè)信道的可用性的數(shù)值信息。數(shù)值信息提供更高級的加權(quán)方案的基礎(chǔ)。根據(jù)第三方面的示例性實(shí)現(xiàn)方式，組合器可以被適配為對于每個(gè)信道將自己的信道信息與接收的信道信息相組合，使得更新的信道信息對應(yīng)于所述自己的信道信息和所述接收的信道信息的加權(quán)組合。這提供了以下優(yōu)點(diǎn)即使還沒有完全實(shí)現(xiàn)會(huì)聚，分配給各個(gè)信道的等級也使得能夠做出集體決定。在進(jìn)一步的具體實(shí)現(xiàn)方式示例中， 加權(quán)組合可以基于無干擾信道評估算法。由此，所提出的信道信息的交換可以實(shí)現(xiàn)為使用無干擾信道評估算法的當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)方法的擴(kuò)展。根據(jù)可以與以上第一和第二方面的任意一個(gè)或兩者組合的第四方面，選擇器可以被適配為應(yīng)用平分決勝規(guī)則以不混淆地識(shí)別要選擇的信道。這樣的平分決勝規(guī)則確保一個(gè)信道不混淆地被識(shí)別為第一個(gè)。平分決勝規(guī)則可以應(yīng)用于在具有數(shù)值上相等的選擇器值的各信道之間的平分決勝情況，但是也應(yīng)用于在具有充分接近的數(shù)值選擇器值以使得其被分類為處于相同類別的各信道之間的平分決勝情況。根據(jù)可以與以上第一到第三方面的任意一個(gè)或所有組合的第五方面，產(chǎn)生器可以被適配為將更新的信道信息并入用于測量請求或報(bào)告的幀中。由此，現(xiàn)有信令可以用于實(shí)現(xiàn)所提出的信道信息的交換。在從屬權(quán)利要求中定義了進(jìn)一步的有利發(fā)展。


現(xiàn)在將參考附圖基于各個(gè)實(shí)施例描述本發(fā)明，在附圖中 圖1示出網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的幾個(gè)無線節(jié)點(diǎn)的示意性網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?圖2示出其中不能實(shí)施傳統(tǒng)的信道切換的網(wǎng)絡(luò)情形；
圖3示出用于說明定時(shí)限制的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；
圖4示出根據(jù)第一實(shí)施例的無線電節(jié)點(diǎn)的示意性框圖5示出根據(jù)第二實(shí)施例的指示信息交換過程的信令和處理圖6示出根據(jù)第三實(shí)施例的信道切換過程的示意性流程圖7示出指示在不同節(jié)點(diǎn)處的二進(jìn)制信道信息的演變的表格；
圖8示出指示在不同節(jié)點(diǎn)處的數(shù)值信道信息的演變的表格；
圖9示出指示具有隨機(jī)交換樣式的不同節(jié)點(diǎn)處的數(shù)值信道信息的演變的表格；以及
圖10示出指示傳統(tǒng)幀擴(kuò)展以包括集合數(shù)據(jù)的表格。
具體實(shí)施例方式以下，基于圖1所示的示例性無線網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涿枋霰景l(fā)明的各實(shí)施例。許多WLAN實(shí)現(xiàn)方式可以受益于對更靈活的可交互操作的無線連接性的支持。在功能上，可以通過在多個(gè)接入點(diǎn)(AP)之間的可交互操作的無線鏈路或者多跳路徑增強(qiáng)AP。 終端用戶設(shè)備(比如終端站(STA)) 10可以受益于與網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的相鄰終端用戶設(shè)備和AP建立可交互操作的對等無線鏈路的能力。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)點(diǎn)(MP)30可以是支持網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)設(shè)備，即它們參與網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的可交互操作的形成以及操作。MP可以與一個(gè)或多個(gè)其它實(shí)體(例如，AP、入口等等)搭配。與AP搭配的MP的配置被稱為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)接入點(diǎn)(MAP) 20。這樣的配置允許單個(gè)實(shí)體邏輯上同時(shí)提供網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)功能性和AP功能性兩者。終端站與AP相關(guān)聯(lián)以獲得對網(wǎng)絡(luò)的訪問。與入口(P)搭配的MP的配置被稱為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)入口 40。MP參與諸如路徑選擇和轉(zhuǎn)發(fā)等的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)功能性。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)入口 40提供與其它網(wǎng)絡(luò)100、例如與其它IEEE 802 LAN部分的接口。以下實(shí)施例基于信道選擇和切換功能性。通過幀交換準(zhǔn)備信道選擇，在該幀交換中，節(jié)點(diǎn)累積它們對各信道、例如頻道或用于傳輸信息的任何其它類型的信道的質(zhì)量和可用性的至少一個(gè)的觀點(diǎn)。已經(jīng)準(zhǔn)備用于信道切換的節(jié)點(diǎn)、設(shè)備或站現(xiàn)在即使在同時(shí)發(fā)起切換過程時(shí)也可以彼此獨(dú)立地切換到相同信道。所提出的信道信息的交換可以經(jīng)由在對等節(jié)點(diǎn)之間的一系列幀交換而進(jìn)行，其中對等節(jié)點(diǎn)交換關(guān)于可用信道的信息。該交換例如可以類似于上述當(dāng)前802. 11基本草案的 11. 9. 6節(jié)中定義的交換，其中節(jié)點(diǎn)或終端站可以相互請求以測量和報(bào)告一個(gè)或多個(gè)信道。但是，節(jié)點(diǎn)不僅僅報(bào)告它們自己對信道可用性的觀點(diǎn)。而是，它們報(bào)告這樣的觀點(diǎn)其中它們已經(jīng)集合了它們自己的看法加上操作在相同信道上的其對等方的看法。它們已經(jīng)在來自這些對等方的先前的報(bào)告中獲得了相應(yīng)的信道信息。另外，它們可以報(bào)告其觀點(diǎn)不止一次而是多次。這樣做，報(bào)告得到組合并貫穿網(wǎng)絡(luò)而傳播。通過以正確方式組合，操作在相同信道上的所有節(jié)點(diǎn)的報(bào)告會(huì)聚為可用信道的類似觀點(diǎn)。圖4示出根據(jù)第一實(shí)施例的可以被提供在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的無線電節(jié)點(diǎn)(例如網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)點(diǎn)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)接入點(diǎn)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)入口或任何其它類型的無線電節(jié)點(diǎn))中的控制器或控制功能性的示意性框圖。它可以被實(shí)現(xiàn)為分立的硬件電路或者電路系統(tǒng)、芯片、芯片組、模塊或軟件控制的處理器或者其中圖4的功能被提供為軟件程序或例程的計(jì)算機(jī)設(shè)備?？梢酝ㄟ^可以提供在無線電節(jié)點(diǎn)的射頻(RF)前端中的收發(fā)器(TRX)電路52來接收和發(fā)送通告(advertisement)。在控制器處發(fā)起的通告可以在處理器電路(PC)55中產(chǎn)生并經(jīng)由至少一個(gè)天線提供給TRX 52用于無線電傳輸。接收的通告被提供給信道信息提取單元或提取器(CIE) 53以便檢測并提取所通告的信道消息。所提取的信道信息被提供給信道信息組合單元或組合器(CIC) M，其將所接收的信道信息與各個(gè)信道的所存儲(chǔ)的自己的信道信息相組合以便更新信道信息。更新的信道信息可以由處理器電路陽或者直接由信道信息組合器M存儲(chǔ)在查找表(LUT) 56中。 查找表56可以提供在例如作為可編程非易失性存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器或寄存器等中。然后，更新的信道信息可以經(jīng)由TRX52由處理器電路55經(jīng)過網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)而被通告或傳播。圖5示出根據(jù)第二實(shí)施例的指示在標(biāo)記為A、B、C和D的四個(gè)節(jié)點(diǎn)的鏈之間的信息交換過程的例子的信令和處理圖。在該圖中，示出了時(shí)間相關(guān)的處理步驟和信息交換，而時(shí)間從圖的頂部到底部前進(jìn)。四個(gè)節(jié)點(diǎn)A到D具有操作在五個(gè)不同的信道1到5上的可能性。根據(jù)第二實(shí)施例， 它們使用簡單的二進(jìn)制編碼方案，其中用一個(gè)二進(jìn)制狀態(tài)(例如“ 1”)指示信道的可用性，并且用另一二進(jìn)制狀態(tài)(例如“0”)編碼信道的不可用性。然后它們交換信道可用性信息。在此例子中，根據(jù)圖5所示的以下方案交換信息。首先，節(jié)點(diǎn)A與B以及節(jié)點(diǎn)C與D交換它們的信道信息(Cl)，然后每個(gè)節(jié)點(diǎn)更新其信道信息。其次，節(jié)點(diǎn)B與C交換并然后更新它們的信道信息，最后，節(jié)點(diǎn)A與B以及節(jié)點(diǎn)C與D再次交換并然后更新它們的信道信息。因此， 每次信息交換后進(jìn)行信息更新。在當(dāng)前情況下，可以通過將最小化操作應(yīng)用于對于每個(gè)信道i (i=l到5)的接收的信道信息(RCI (i))以及可用的當(dāng)前信道信息(CCI (i))以基于以下等式(1)獲得更新的新信道信息(NCI (i))來實(shí)施信息更新
NCI(i)=min(CCI(i), RCI ⑴)(1)
其中新信道信息NCI (i)對應(yīng)于當(dāng)前信道消息CCI (i)和接收的信道信息RCI (i)中的較小值。圖7示出根據(jù)第二實(shí)施例的指示在不同節(jié)點(diǎn)A到D處的二進(jìn)制信道信息的演變的表格Ia到Id。在各站處的信道狀態(tài)信息的演變隨著時(shí)間從左邊表格Ia前進(jìn)到右邊表格Id 而在表格Ia到Id中被編碼。如從表格Ia可以搜集到的，節(jié)點(diǎn)A到D以對信道可用性的不同觀點(diǎn)而開始所述過程。但是，在與表Ib和Ic中所示的中間結(jié)果的一系列交換之后，它們已經(jīng)會(huì)聚為信道可用性的共同觀點(diǎn)，如表Id中所給出的。這個(gè)現(xiàn)在共同的表格Id指示信道1和5的可用性，并且然后可以由節(jié)點(diǎn)A到D使用來對要切換到的信道做出集體決定。圖6示出根據(jù)第三實(shí)施例的在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的信道選擇和切換機(jī)制或過程的示意性流程圖。根據(jù)圖6，該過程開始于在可用節(jié)點(diǎn)的所有或至少一些之間的信道信息交換(步驟 SlOD0該交換可以在不同的步驟中并以不同的交換樣式實(shí)現(xiàn)，如圖5所示。當(dāng)然，也可以使用任何其它交換樣式。在步驟S102，每個(gè)節(jié)點(diǎn)組合接收的信道信息(步驟S102)。在步驟 S103中使用組合的信道信息以更新存儲(chǔ)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處的自己的信道信息。然后，在步驟S104，例如由于檢測到的干擾，檢查是否需要信道切換。如果不需要， 則以固定的或任意時(shí)間段重復(fù)步驟SlOl和S103。如果在步驟S104中確定需要信道切換， 則在步驟S105中由關(guān)注的節(jié)點(diǎn)基于其最后更新的信道信息選擇信道。在步驟S106，由關(guān)注的節(jié)點(diǎn)例如經(jīng)由握手和/或切換通知而將所選的新信道通告或通知給對等節(jié)點(diǎn)。最后，在步驟S107中，關(guān)注的節(jié)點(diǎn)切換到所選信道并且該過程可以再次開始。圖6的過程可以被實(shí)現(xiàn)為控制圖4的處理器電路55的軟件例程。更高級的信道信息組合方案也是可能的。在下一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式示例中，再次考慮四個(gè)節(jié)點(diǎn)A到D的鏈，但是現(xiàn)在使用一些數(shù)值信息來描述信道可用性。圖8示出指示在四個(gè)不同節(jié)點(diǎn)A到D處的數(shù)值信道信息的演變的表格加到2c。 在表格加中給出開始時(shí)間時(shí)的可用信息。在節(jié)點(diǎn)之間再次交換該信道信息。這次，每個(gè)節(jié)點(diǎn)通過取其當(dāng)前信道信息CCI (i)和到來或接收的信道信息RCI (i)的加權(quán)和來更新它自己的信息表?？梢栽俅慰闯?，各節(jié)點(diǎn)會(huì)聚到信道可用性的共同觀點(diǎn)。在此情況下，還未完全實(shí)現(xiàn)會(huì)聚。但是，由于數(shù)值信息的原因可以分配給各個(gè)信道的等級使得能夠做出集體決定。注意，以上數(shù)值分配技術(shù)還可以用于改善IEEE 802. 11標(biāo)準(zhǔn)的獨(dú)立基本服務(wù)集 (IBSS)模式，其也稱為專門網(wǎng)絡(luò)。目前，通過指定一個(gè)就像是基礎(chǔ)設(shè)施基站子系統(tǒng)(BSS)中的AP那樣起作用的信道切換主機(jī)來應(yīng)對此情況。但是，該方法需要精細(xì)的算法來指定并跟蹤信道切換主機(jī)。此外，只有信道切換主機(jī)可以發(fā)起信道切換，并且如果另一站檢測到對信道的干擾并想要發(fā)起切換，則這需要特別的動(dòng)作。
圖9示出了指示具有隨機(jī)交換樣式的不同節(jié)點(diǎn)處的數(shù)值信道信息的演變的表格 3a到3c。這些表格涉及具有根據(jù)隨機(jī)樣式交換信息的四個(gè)節(jié)點(diǎn)A到D的IBSS。每個(gè)節(jié)點(diǎn)再次通過取它自己的當(dāng)前信道信息CCI (i)和到來的接收的信道信息RCI (i)的加權(quán)組合來更新其信息表格。在圖8和圖9的兩種上述示例情況下，使用如由以下等式定義的標(biāo)準(zhǔn)加權(quán)組合來進(jìn)行表格更新
NCI (i)=w*CCI(i) +(I-W)* RCI ⑴(2)
所提出的數(shù)值信息的交換可以實(shí)現(xiàn)為當(dāng)前的802. 11標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展。例如節(jié)點(diǎn)具有像在無干擾信道評估(CCA)信道信息報(bào)告中那樣交換信息的可能性，如在例如IEEE 802. 11-2007的7. 3. 2. 22. 2節(jié)、信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)-系統(tǒng)之間的電信和信息交換-LAN/MAN具體要求-第11部分無線介質(zhì)接入控制(MAC)和物理層(PHY)規(guī)范中所述。該CCA值是用在提出的信道切換方法中的良好度量。如果節(jié)點(diǎn)以對信道可用性的非常不同的觀點(diǎn)而開始，則會(huì)聚不那么迅速。隨后可能發(fā)生到目前為止并不完全相同的報(bào)告出現(xiàn)在所有節(jié)點(diǎn)處。但是，信道可用性的排序是真正重要的，并且該排序可以對所有節(jié)點(diǎn)仍然相同。在可能平分(tie)的情況下(或可能像使用信道質(zhì)量的二進(jìn)制編碼的情況下那樣)，可以規(guī)定平分決勝規(guī)則使得各節(jié)點(diǎn)能夠不混淆地將一個(gè)信道識(shí)別為第一個(gè)。該平分決勝規(guī)則還可以用于在被分類為處于相同類別、例如 “極好”或“適合”的信道之間進(jìn)行平分決勝，盡管數(shù)值選擇器值可以不同。信息交換應(yīng)該多頻繁地發(fā)生取決于所關(guān)注的網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湟约靶诺雷儎?dòng)性 (volatility)。在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成之后可以更頻繁地進(jìn)行信息交換，然后至少每T時(shí)間段地進(jìn)行，其中T是協(xié)議的參數(shù)并且可以適配用于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大小和信道變動(dòng)性。還可能發(fā)生在啟動(dòng)時(shí)不是所有節(jié)點(diǎn)都具有相同的可用信道。但是，這并不是問題。當(dāng)合并所涉及的節(jié)點(diǎn)的可用信道列表時(shí)，可以在提供在節(jié)點(diǎn)處的信道列表中插入新的信道。關(guān)于信道的可用性或不可用性，交換的信道信息可以由兩種類型的信息構(gòu)成，一種是數(shù)值信道度量，一種是二進(jìn)制信道度量。然后可以適當(dāng)?shù)亟M合這兩種類型的信息要素。此外，所提出的信道信息交換可以通過針對對此信道信息交換定義新的幀來實(shí)施，該新的幀類似于最初提及的草案中的請求和報(bào)告測量幀(參見7. 3. 2. 21-7. 3. 2. 22節(jié))。 交換還可以通過修改現(xiàn)有幀以包括所需的信息來實(shí)現(xiàn)。對于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，信標(biāo)和路由消息二者可能是候選者。該方法還可以基于用于測量請求和報(bào)告的當(dāng)前幀而實(shí)現(xiàn)。具體地，參見在初始提及的草案中的圖7. 58，當(dāng)前測量請求要素包含一個(gè)八位字節(jié)的測量類型字段。 目前，僅使用該八位字節(jié)中的三位(參見表7.四)。圖10示出指示用于測量請求和報(bào)告的以上傳統(tǒng)幀的擴(kuò)展的表格?？梢园ㄔ撟侄蔚臄U(kuò)展用于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)請求集合數(shù)據(jù)。類似地，可以修改在初始描述的草案的7. 3. 2. 22節(jié)中描述的報(bào)告要素。在基本報(bào)告中，集合報(bào)告然后可以使用根據(jù)圖7的最小算子(min)。對于CCA報(bào)告和直方圖報(bào)告，可以使用根據(jù)圖8和圖9的加權(quán)和報(bào)告。在第二階段，節(jié)點(diǎn)實(shí)施實(shí)際的信道切換。例如在檢測到雷達(dá)信號或者對操作信道的其它干擾之后，檢測切換信道的必要性的節(jié)點(diǎn)可以參考它的根據(jù)以上概括的信道信息交換創(chuàng)建的全局信道可用性的列表。然后所述節(jié)點(diǎn)可以從該列表選擇用于測量請求和報(bào)告的最佳可用信道，并選取切換到該信道，其中該信道不等同于當(dāng)前的操作信道。所述節(jié)點(diǎn)然后可以在信道切換通知中將該新信道通告給其對等節(jié)點(diǎn)，然后切換信道。在此，該過程和幀交換可能類似于基礎(chǔ)設(shè)施BSS。在該標(biāo)準(zhǔn)幀中，參見IEEE標(biāo)準(zhǔn)802. 11-2007的7. 3. 2. 20和 11. 9. 7節(jié)，在幀中存在多個(gè)另外的信息要素，比如在信道切換期間是否允許消息的指示符以及距離切換的時(shí)間。這些要素可以與所提出的選擇和切換方法組合使用?？傊呀?jīng)描述了一種通過在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間交換信道信息以累積它們對可用通信信道的質(zhì)量和可用性的觀點(diǎn)而使得能夠?qū)崿F(xiàn)靈活的信道切換的方法和裝置?，F(xiàn)在，即使在同時(shí)發(fā)起切換時(shí)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)也可以彼此獨(dú)立地切換到相同信道。注意，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，并且可以用于允許通告信道信息的任何網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。所提出的過程可以與需要被通告的任何類型的信道信息結(jié)合來使用。因此它不限于在以上實(shí)施例中所述的特定二進(jìn)制或數(shù)值通告。信道信息可以是任何類型的信息。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)對附圖、公開和所附權(quán)利要求的研究可以理解并實(shí)現(xiàn)對所公開的實(shí)施例的變化。在權(quán)利要求中，詞“包括”并不排除其它要素或步驟，并且不定冠詞“一” 并不排除多個(gè)要素或步驟。單個(gè)處理器或其它單元可以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求中所列的幾項(xiàng)的功能。在相互不同的從屬權(quán)利要求中列出了某些手段的僅有事實(shí)并不指示不能有利地使用這些手段的組合。用于控制處理器以執(zhí)行要求保護(hù)的特征的計(jì)算機(jī)程序可以存儲(chǔ)/分布在適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)上，比如與其它硬件一起或作為其一部分提供的光存儲(chǔ)介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì)，但也可以按其它形式分發(fā)，比如經(jīng)由因特網(wǎng)或其它有線或無線電信系統(tǒng)分發(fā)。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)被解釋為限制其范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于檢查網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的信道可用性的裝置，所述裝置包括a)接收器(53)，用于接收由所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的對等節(jié)點(diǎn)通告的信道信息；b)組合器(54)，用于將在所述裝置處提供的自己的信道信息與所述接收的信道信息相組合，以產(chǎn)生指示所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的信道可用性的更新的信道信息；以及c)傳播器(52)，用于經(jīng)過所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)傳播所述更新的信道信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，還包括選擇器(55)，用于基于所述更新的信道信息來選擇用于信道切換的信道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，還包括產(chǎn)生器(55)，用于將所述信道信息產(chǎn)生為指示至少一個(gè)信道的可用性的二進(jìn)制信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其中所述組合器(54)被適配為對于每個(gè)信道將自己的信道信息與接收的信道信息相組合，使得更新的信道信息對應(yīng)于所述自己的信道信息和所述接收的信道信息中的最小值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，還包括產(chǎn)生器(55)，用于將所述信道信息產(chǎn)生為指示至少一個(gè)信道的可用性的數(shù)值信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中所述組合器(54)被適配為對于每個(gè)信道將自己的信道信息與接收的信道信息相組合，使得更新的信道信息對應(yīng)于所述自己的信道信息和所述接收的信道信息的加權(quán)組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其中所述加權(quán)組合基于無干擾信道評估算法。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，其中所述選擇器(54)被適配為應(yīng)用平分決勝規(guī)則以不混淆地識(shí)別要選擇的信道。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或5的裝置，其中所述產(chǎn)生器(55)被適配為將所述更新的信道信息并入用于測量請求或報(bào)告的幀中。
10.一種檢查網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的信道可用性的方法，所述方法包括a)在所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處接收由對等節(jié)點(diǎn)通告的信道信息；b)將在所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處提供的自己的信道信息與所述接收的信道信息相組合，以產(chǎn)生指示所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的信道可用性的更新的信道信息；以及c)從所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)經(jīng)過所述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)傳播所述更新的信道信息。
11.一種用于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的信道切換的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)， 該至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)被適配為發(fā)起所述信道切換。
12.—種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括當(dāng)運(yùn)行在計(jì)算機(jī)設(shè)備上時(shí)用于產(chǎn)生權(quán)利要求10的步驟的代碼裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間交換信道信息以累積它們對可用通信信道的質(zhì)量和可用性的觀點(diǎn)而使得能夠?qū)崿F(xiàn)靈活的信道切換的方法和裝置?，F(xiàn)在，即使在同時(shí)發(fā)起切換時(shí)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)也可以彼此獨(dú)立地切換到相同信道。
文檔編號H04W36/08GK102177746SQ200980140024
公開日2011年9月7日 申請日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月9日
發(fā)明者T·鄧特尼爾 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司