CN101432989A - 用于在无线网络中将移动设备分为群集的***和方法 - Google Patents
用于在无线网络中将移动设备分为群集的***和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101432989A CN101432989A CNA200680003436XA CN200680003436A CN101432989A CN 101432989 A CN101432989 A CN 101432989A CN A200680003436X A CNA200680003436X A CN A200680003436XA CN 200680003436 A CN200680003436 A CN 200680003436A CN 101432989 A CN101432989 A CN 101432989A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- header
- trooping
- subcluster
- parameter
- equipment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
- H04W88/02—Terminal devices
- H04W88/04—Terminal devices adapted for relaying to or from another terminal or user
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W40/00—Communication routing or communication path finding
- H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W84/00—Network topologies
- H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
- H04W84/20—Master-slave selection or change arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
- H04W92/04—Interfaces between hierarchically different network devices
- H04W92/10—Interfaces between hierarchically different network devices between terminal device and access point, i.e. wireless air interface
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
Abstract
说明了一种用于在无线网络中将移动设备分为群集的***和方法。该***包括无线接入点(“AP”)和多个移动单元(“MU”)。每个MU具有一无线换能器。这些MU中的至少两个MU根据预定参数被分组为包括头领MU和至少一个成员MU的群集。该至少一个成员MU与AP之间的通信经由该头领MU来进行。
Description
背景信息
已知的无线网络***(例如,802.11无线网络)通常在以下两种不同模式下操作:基础设施模式和自组织(例如,对等)模式。在基础设施模式下,移动单元可经由接入点(“AP”)与无线网络内其它移动单元通信。在自组织(ad hoc)模式下,移动单元可直接相互通信。
已知的无线网络***具有诸多不足。例如,每个移动单元通常不管其与AP的接近程度如何都以同样高的功率电平发射,因此浪费了功率且引起了干扰。另外,驻留在同一无线网络中的移动单元之间的协作通常是有限的。因此,需要一种改进的无线网络架构。
发明概述
本发明涉及用于在无线网络中将移动设备分为群集的***和方法。该***包括无线接入点(“AP”)和多个移动单元(“MU”)。每个MU具有一无线换能器。这些MU中的至少两个MU根据预定的参数被分组为包括头领MU和至少一个成员MU的群集。该至少一个成员MU与AP之间的通信经由该头领MU来进行。
附图简述
图1示出了根据本发明的***的一个示例性实施例;以及
图2示出了根据本发明的方法的一个示例性实施例。
具体说明
公开了一种用于群集无线网络中的移动设备的***和方法。尤其地,本发明涉及使用例如移动单元的位置信息来形成移动单元的群集的一种改进的无线网络架构。
图1示出了根据本发明的***100的一个示例性实施例。***100可包括无线通信网络10(例如,无线局域网(“WLAN”))。无线网络10可以是例如由IEEE 802.11规范描述的无线网络。无线网络10可包括诸如AP 30和/或AP 35等至少一个接入点(“AP”)。***100还包括与无线网络10通信的服务器20。
***100可包括例如MU 41-45以及51-54等多个移动单元(“MU”)。MU可以是包括无线换能器的为本领域的普通技术人员所知的任何移动单元和/或连网设备(例如,网络节点)。例如,MU可以是便携式条形码扫描器、移动电话、双向寻呼机、PDA等。每个MU可经由无线网络10的AP(例如,AP30)与无线网络10通信。如下所述,每个MU还可经由其它MU与无线网络10通信。
两个或多个MU可根据诸如相互间的地理接近度、内部负荷水平、电池水平、硬件配置等多种因素来被分组为群集。例如,MU 41-45可被分组为群集40而MU51-54可被分组为群集50。在本发明的优选实施例中,每个群集包括一个群集头领MU以及至少一个群集成员MU。例如,群集40可包括群集头领MU 41和群集成员MU 41-45。类似地,MU 51可以是群集50的群集头领,而MU 51-54为群集成员MU。在每个群集中,群集成员MU使用例如IEEE 802.11技术与群集头领MU通信;群集头领MU使用IEEE 802.11和/或802.16(WiMAX)技术与AP通信。在本发明的替换示例性实施例中,群集可包括两个或多个群集头领MU;或者群集还可被细分为多个子群集,其中每个子群集具有与群集相类似的结构。
如本领域的普通技术人员将理解的,可动态地改变群集的成员关系。例如,一特定群集的成员关系可根据其MU的相对位置不断地改变。如图1所示的,MU45是群集40的群集成员。然而,如果MU 45改变其位置(例如,在朝MU 51-54的方向上),则MU 45可变为群集50的群集成员。此外,一特定MU在一个时间可以是群集头领MU,而在另一时间可以为群集成员MU(例如,取决于各MU之间的相对位置、内部负荷、电池水平等)。一个或多个MU(例如,在一特定时间/位置)还可不与任何群集相关联并可直接与AP 30通信。
图2示出了根据本发明的通信的一个示例性方法200。参照图1中的***100对方法200进行说明。本领域的技术人员将理解,具有不同配置,例如不同数目的WLAN、AP以及MU的其它***也可用于实现该示例性方法。
在步骤201,***100可确定与无线网络10通信的各MU的位置和/或相对位置。***100可使用任何实时位置***或为本领域的普通技术人员所知的任何其它方法。例如,***100可采用接收信号强度指标(“RSSI”)方法。服务器20可生成并经由一个或多个AP(例如,AP 30和/或35)发送信号。然后每个MU可向AP 30和/或35发送响应信号。AP 30/35可接收该响应信号并将其转发给服务器20。然后服务器20可利用(诸)响应信号的强度并将其与预定的地理标记位置或点(例如,在无线网络10的覆盖区域内)相比较以确定各MU(例如,MU 41-45和51-54)的相对位置。
***100可替换地或者组合地采用到达时差(“TDOA”)方法来确定各MU的相对位置(步骤201)。例如,服务器20可生成信号并经由AP 30和/或35中的至少一个将其发送给各MU。各MU可各自经由至少两个AP(例如,AP30/35)向无线网络10发送响应信号。然后AP 30/35可将这些响应信号转发给服务器20。服务器20可采用使用在每个AP 30/35处的响应信号的TDOA方法并对它们进行比较以确定每个MU的精确位置。
在步骤203,服务器20可根据以上提到的多种因素将这些MU分组为若干群集。在一个优选实施例中,服务器20可根据MU的位置(例如,在无线网络10的范围内)来群集MU;服务器20还确定/指定群集头领MU。如图1所示,服务器20可将MU 41-45群集为群集40,以及将MU 51-54群集为群集50。然后可根据与在将MU分组为群集时所用的诸多因素相类似的因素,例如MU的位置、内部负荷、硬件配置和/或电池水平等,在每个群集中确定群集头领MU。例如,MU41可被指定为群集40的群集头领MU 41,而MU 51可被指定为群集50的群集头领MU 51。将MU 41指定为群集头领可以是根据其关于群集成员MU 42-45的位置和/或关于AP 30的位置;或者,这种指定可以是根据MU 41具有在其它群集成员MU中不可用的某个硬件(例如,特定类型的换能器)这一事实。
如本领域的普通技术人员将理解的,步骤201和203可以在任意的时间间隔或根据用户请求来重复。因此,群集中所包括的MU和/或群集头领MU可随着时间而改变。例如,在MU不断改变位置的无线网络10中,***100可以在较短的间隔(例如,每几分钟)确定各MU的位置(步骤201)并对这些MU进行群集(步骤203)。在MU位置较为固定或具有有限的移动性的无线网络10中,***100可仅在有用户请求时或在较长的时间间隔(例如,每48小时)重复步骤201-203。
在步骤205,一个或多个群集成员MU生成要发送的包。例如,群集成员MU43生成要发送给无线网络10的包。群集成员MU 43将该包发送给群集头领MU 41(步骤207);群集头领MU 41随后可经由AP 30将这些包发送(例如,中继)到无线网络10(步骤209)。其它群集成员MU(例如,MU 42、44、45)也可在相同或不同的时间将包发送给群集头领MU 41以便进一步的发送。例如,群集头领MU 41可从各群集成员MU接收多个包,并可将这多个包聚集为较少的(例如,一个)包以便发送给无线网络10。如本领域的普通技术人员将理解的,这种包聚集可导致无线网络10中拥塞和/或干扰降低以及开销减少。
在步骤211,群集头领MU 41可经由AP30从无线网络10接收响应信号。群集头领MU 41可确定该发送是要送给群集40的群集成员MU 42-45中的哪一个,并将该响应信号(例如,包)发送给相应的MU(例如,MU 43)(步骤213)。
本发明提供了超越无线网络中已知的通信***和通信方法的诸多优点。如上所述,去往和来自群集中的群集成员MU的数据发送可通过群集头领MU来中继。因此,群集成员MU可以用降低的功率电平来操作。
本发明的***和方法还允许通过聚集来自各群集成员MU的包来进行多个同时发送。例如,MU 42可与MU 41通信,而在同一时间,即同时地,MU 53可与MU 51通信。此外,群集中群集头领MU的轮换(例如,步骤201-203)可导致MU中吞吐量增大以及电池寿命延长。
本发明的实施例还包括中继来自远方MU的“未侦听到的”包这一益处,由此导致更佳的资源利用。换言之,原本不能与AP通信(例如,因为其位置在AP的范围之外)的群集成员MU现在可以经由群集头领MU与AP通信。
参照具有MU 41-45和51-54、无线网络10、以及AP 30和35的实施例对本发明进行了说明。本领域的技术人员将理解,例如对于任意数目的MU、AP、和/或多个无线网络10,本发明也可成功实现。相应地,可对这些实施例作出各种修改和变化而不会背离如在所附权利要求中所阐述的本发明的最宽泛的精神实质和范围。说明书和附图相应地应从说明性而不是限制性的意义上来理解。
Claims (17)
1.一种***,包括:
无线接入点(“AP”);以及
多个移动单元(“MU”),所述MU中每一个包括无线换能器,
其中所述MU中的至少两个根据预定参数被分组为群集,所述群集包括头领MU和至少一个成员MU,以及
所述至少一个成员MU与所述AP之间的通信经由所述头领MU来进行。
2.如权利要求1所述的***,其特征在于,所述预定参数包括所述MU的位置、所述MU的电池水平、所述MU的硬件配置以及所述MU的内部负荷中的至少一个。
3.如权利要求1所述的***,其特征在于,所述头领MU是根据另外的预定参数从所述至少两个MU中选出的,所述另外的参数包括所述至少两个MU的位置、所述至少两个MU的电池水平、所述至少两个MU的硬件配置以及所述至少两个MU的内部负荷中的至少一个。
4.如权利要求3所述的***,其特征在于,所述头领MU的选择根据所述另外的参数的预定改变而改变。
5.如权利要求1所述的***,其特征在于,所述群集根据所述参数的预定改变而改变。
6.如权利要求1所述的***,其特征在于,所述群集被进一步细分为至少两个子群集,其中每个子群集包括子群集头领和至少一个子群集成员,所述子群集成员经由所述子群集头领与所述群集头领通信。
7.如权利要求1所述的***,其特征在于,所述MU中的至少两个另外的MU根据所述预定参数被分组为另外的群集,所述另外的群集包括另外的头领MU和至少一个另外的成员MU,并且所述至少一个另外的成员MU和所述AP之间的通信经由所述另外的头领MU来进行。
8.如权利要求7所述的***,其特征在于,所述头领MU和所述成员MU之间的第一通信与所述另外的头领MU和所述另外的成员MU之间的第二通信是同时进行的。
9.一种方法,包括以下步骤:
根据预定参数将多个移动单元(“MU”)中的至少两个MU分组为群集,所述群集包括头领MU和至少一个成员MU;
根据另外的预定参数从所述至少两个MU中选择所述头领MU;以及
经由所述头领MU在所述至少一个成员MU与无线接入点之间进行无线通信。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述预定参数包括所述MU的位置、所述MU的电池水平、所述MU的硬件配置以及所述MU的内部负荷中的至少一个。
11.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述另外的预定参数包括所述至少两个MU的位置、所述至少两个MU的电池水平、所述至少两个MU的硬件配置以及所述至少两个MU的内部负荷中的至少一个。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,当所述另外的参数有预定改变时重复所述选择步骤。
13.如权利要求9所述的方法,其特征在于,当所述参数有预定改变时重复所述分组步骤。
14.如权利要求9所述的方法,其特征在于,还包括以下步骤:
将所述群集细分为至少两个子群集,其中每个子群集包括子群集头领和至少一个子群集成员,
其中所述子群集成员经由所述子群集头领与所述群集头领通信。
15.如权利要求9所述的方法,其特征在于,还包括以下步骤:
根据所述预定参数将所述MU中的至少另外的MU分组为另外的群集,所述另外的群集包括另外的头领MU和至少一个另外的成员MU;
根据所述另外的参数从所述至少两个MU中选择所述另外的头领MU;以及
经由所述另外的头领MU在所述至少一个另外的成员MU与所述接入点之间通信。
16.如权利要求15所述的方法,其特征在于,所述头领MU和所述成员MU之间的第一通信与所述另外的头领MU和所述另外的成员MU之间的第二通信是同时进行的。
17.一种方法,包括以下步骤:
确定多个计算设备中每一个的位置,所述设备中的每一个包括无线换能器;
根据所述设备的位置选择所述设备中的至少两个设备;
创建所述至少两个设备的群集,所述群集包括头领设备和至少一个成员设备;
将所述至少两个设备中的一个指定为所述头领设备,
其中所述至少一个成员设备的无线通信经由所述群集头领来进行的。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/047,056 US20060172756A1 (en) | 2005-01-31 | 2005-01-31 | System and method for clustering mobile devices in a wireless network |
US11/047,056 | 2005-01-31 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101432989A true CN101432989A (zh) | 2009-05-13 |
Family
ID=36757281
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNA200680003436XA Pending CN101432989A (zh) | 2005-01-31 | 2006-01-18 | 用于在无线网络中将移动设备分为群集的***和方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20060172756A1 (zh) |
EP (1) | EP1844615A2 (zh) |
JP (1) | JP2008532347A (zh) |
CN (1) | CN101432989A (zh) |
WO (1) | WO2006083535A2 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109842863A (zh) * | 2017-11-28 | 2019-06-04 | 比亚迪股份有限公司 | 信息传输方法、装置、列车、轨旁接入点及轨道*** |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7688755B2 (en) * | 2005-10-25 | 2010-03-30 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for group leader selection in wireless multicast service |
TWI352550B (en) * | 2006-10-04 | 2011-11-11 | Ind Tech Res Inst | Wireless communication systems, methods, and data |
US8203994B2 (en) | 2006-10-04 | 2012-06-19 | Industrial Technology Research Institute | Wireless communication systems, methods, and data structure |
WO2008081381A1 (en) * | 2006-12-27 | 2008-07-10 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Wireless station clustering in cooperative communications |
US8219155B2 (en) * | 2008-12-18 | 2012-07-10 | Motorola Solutions, Inc. | Method and apparatus for determining whether a device is suitable for operating at an incidence location |
JP5665578B2 (ja) * | 2010-03-03 | 2015-02-04 | 京セラ株式会社 | 基地局、無線端末及び無線通信システム |
US10061620B2 (en) * | 2012-07-02 | 2018-08-28 | Paypal, Inc. | System and method for clustering of mobile devices and applications |
JP2015023371A (ja) * | 2013-07-18 | 2015-02-02 | ソニー株式会社 | 制御装置、基地局および通信端末 |
EP2846603A3 (en) * | 2013-08-30 | 2015-06-03 | Vodafone IP Licensing limited | Reducing the number of radio interfaces by using a mobile terminal as signalling relay for other mobile terminals |
US10070376B2 (en) | 2013-09-18 | 2018-09-04 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Carrier frequency handling in clusters |
US20150131529A1 (en) * | 2013-11-14 | 2015-05-14 | Qualcomm Incorporated | Server aided nan cluster merging |
US9843989B2 (en) * | 2014-02-10 | 2017-12-12 | Nokia Solutions And Networks Oy | Uniform UE initialization procedure for both in-coverage and out-of-coverage D2D communications |
JP6190519B2 (ja) * | 2014-03-27 | 2017-08-30 | 京セラ株式会社 | 無線機器制御装置、無線機器の制御方法及び無線機器制御システム |
JP6729264B2 (ja) * | 2016-10-06 | 2020-07-22 | 富士通株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法、情報処理プログラム及び情報処理システム |
WO2021084519A1 (en) * | 2019-11-01 | 2021-05-06 | Aerial Technologies Inc. | System for multi-path 5g and wi-fi motion detection |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6493759B1 (en) * | 2000-07-24 | 2002-12-10 | Bbnt Solutions Llc | Cluster head resignation to improve routing in mobile communication systems |
US7035240B1 (en) * | 2000-12-27 | 2006-04-25 | Massachusetts Institute Of Technology | Method for low-energy adaptive clustering hierarchy |
US6744740B2 (en) * | 2001-12-21 | 2004-06-01 | Motorola, Inc. | Network protocol for wireless devices utilizing location information |
US7054646B2 (en) * | 2002-10-17 | 2006-05-30 | Nokia Corporation | Transmission method in a communication system |
US7359724B2 (en) * | 2003-11-20 | 2008-04-15 | Nokia Corporation | Method and system for location based group formation |
-
2005
- 2005-01-31 US US11/047,056 patent/US20060172756A1/en not_active Abandoned
-
2006
- 2006-01-18 JP JP2007553129A patent/JP2008532347A/ja not_active Withdrawn
- 2006-01-18 WO PCT/US2006/001518 patent/WO2006083535A2/en active Application Filing
- 2006-01-18 CN CNA200680003436XA patent/CN101432989A/zh active Pending
- 2006-01-18 EP EP06718573A patent/EP1844615A2/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109842863A (zh) * | 2017-11-28 | 2019-06-04 | 比亚迪股份有限公司 | 信息传输方法、装置、列车、轨旁接入点及轨道*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20060172756A1 (en) | 2006-08-03 |
EP1844615A2 (en) | 2007-10-17 |
JP2008532347A (ja) | 2008-08-14 |
WO2006083535A2 (en) | 2006-08-10 |
WO2006083535A3 (en) | 2008-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101432989A (zh) | 用于在无线网络中将移动设备分为群集的***和方法 | |
CN100505912C (zh) | 无线通信设备中的业务及无线资源控制 | |
Baldemair et al. | Ultra-dense networks in millimeter-wave frequencies | |
Boukerche | Handbook of algorithms for wireless networking and mobile computing | |
US20160323815A1 (en) | Self-configuring, self-optimizing wireless local area network system | |
US8805386B2 (en) | Network clustering device for wireless mobile communication network and network clustering method | |
US6970714B2 (en) | Adaptive power level setting in an ad-hoc wireless network | |
EP2869629B1 (en) | Method and device for coordinating access points for backhaul aggregation in a telecommunications network | |
US20050266849A1 (en) | Method for establishing a time division and duplex self-organizing mobile communication system | |
CN103596198A (zh) | 用于多带速率缩放的方法和*** | |
CN101512973A (zh) | 在多个无线局域网中同时操作 | |
WO2007065365A1 (en) | Transmission power control over wireless ad-hoc network | |
JP4897716B2 (ja) | 無線通信システム、運用管理サーバ装置および無線基地局制御方法 | |
Jurdak et al. | A framework for modeling sensor networks | |
Bouras et al. | Performance evaluation of LoraWan physical layer integration on IoT devices | |
CN102421147A (zh) | 网络级协调辅助信息的上报方法及设备 | |
CN101496361A (zh) | 聚合设备中的媒介无关多rat功能 | |
CN102307356B (zh) | 基于分层控制信道机制的认知无线电网络建立方法 | |
CN102548033A (zh) | 一种可靠性物联网组网布局方法 | |
CN200987173Y (zh) | 用于无线通信***中的网点 | |
Li et al. | A distributed efficient clustering approach for ad hoc and sensor networks | |
US11496159B2 (en) | Mesh-network multimode system with a software definable radio | |
CN218850889U (zh) | 基于自组网和dda的中继模块 | |
Zafar et al. | Self-organizing network with intelligent relaying (SONIR) | |
CN1327721C (zh) | 一种移动终端通信的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090513 |