CN108370610B - 密集网格网络中的干扰减轻 - Google Patents
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Abstract
公开了一种网格网络的站，其中，所述站被配置用于发射和接收包括报头的数据分组，所述报头包括网格模式信道切换通告元素和网格信道切换参数元素。所述站还包括：控制器，所述控制器被配置用于在第一通信信道上发起与至少一个第二站的通信；收发器，所述收发器被配置用于在所述第一通信信道上向和从所述至少一个第二站发射和接收数据分组；计数器，所述计数器被配置用于监测丢失数据分组的量；如果所述丢失数据分组的量超过丢弃阈值，则所述控制器进一步被配置用于判定至少一个通信标准是否被满足。如果所述控制器确定所述至少一个通信标准被满足，则所述控制器被配置用于在所述通信的剩余部分期间将所述通信从所述第一通信信道移动至第二通信信道。所述通信从所述第一通信信道至所述第二通信信道的移动在时间上不受限制或者是按时间安排的。还公开了一种用于网格站的方法以及计算机程序产品。
Description
技术领域
本发明总体上涉及网格网络领域。更具体地，本发明涉及网格网络中的无干扰通信。
背景技术
网格网络由节点(在本公开中也表示为站)组成，所述节点典型地连接至所述节点的无线电连接范围内(即其通信信号可以传播多远)的邻居。无线电连接范围通常由诸如用于通信的无线电收发器的输出功率和灵敏度等参数来确定。但是，在大而密集的网格网络中，若干节点可能位于同一无线电连接范围内。这通常导致网格网络中的连接性和容量由于节点之间的干扰而变得有限。
网格网络的另一个挑战通常是确保节点被足够多的邻居(在本公开中也表示为对等体)所听到，以使得所有节点能够直接或者通过多跳连接至网格内的所有其他节点。当网格网络内的节点相隔太远时，背景噪声通常可能限制***性能，以使得网格网络未完全连接。另一方面，如果所述节点太靠近，则它们通常干扰彼此的传输，因为它们必须共享稀疏无线电资源。这通常还会导致***限制，因为来自网格网络中的其他传输节点或诸如来自其他网格网络的其他传输节点的干扰通常造成数据分组发射时的误码率越来越高。
因此，需要最小化密集网络环境中节点之间的干扰的解决方案。
发明内容
应当强调的是，当在本说明书中使用术语“包括(comprises/comprising)”时，它们用来限定叙述的特征、整体、步骤或部件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、部件和/或其组的存在或添加。
一些实施例的目的是减轻上述缺点中的至少一些缺点，并且提供一种网格网络的站、一种用于网格网络中的站的方法以及实现此方法的计算机程序产品。
根据第一方面，这由网格网络的站来实现，其中，所述站被配置用于发射和接收包括报头的数据分组，所述报头包括网格模式信道切换通告元素和网格信道切换参数元素。所述站还包括。
控制器，所述控制器被配置用于在第一通信信道上发起与至少一个第二站的通信。
收发器，所述收发器被配置用于在所述第一通信信道上向和从所述至少一个第二站发射和接收数据分组。
计数器，所述计数器被配置用于监测丢失数据分组的量。
如果所述丢失数据分组的量超过丢弃阈值，则所述控制器进一步被配置用于判定至少一个通信标准是否被满足。如果所述控制器确定所述至少一个通信标准被满足，则所述控制器被配置用于在所述通信的剩余部分期间将所述通信从所述第一通信信道移动至第二通信信道。
所述通信从所述第一通信信道至所述第二通信信道的移动在时间上不受限制或者是按时间安排的。
在一些实施例中，所述第一通信信道的频率与所述第二通信信道的频率相分离。
在一些实施例中，如果所述站经历了高于RSSI——接收信号强度指示——阈值的RSSI值，则所述至少一个通信标准被满足。
在一些实施例中，如果所述网格网络包括超过对等体阈值的对等体数量，则所述至少一个通信标准被满足。
如果所述对等体数量超过所述对等体阈值，则表明所述网格网络拥挤并且干扰的风险较高。
所述对等体阈值可以基于诸如地理信息等不同网络参数被设置。例如，网格网络的大小、所在位置、区域中的信号强度、拓扑结构等。
在一些实施例中，所述站被配置用于：在将所述通信从所述第一通信信道移动至所述第二通信信道之前，在所述数据分组报头中设置所述网格模式信道切换通告元素和所述网格信道切换参数元素。
在所述数据分组报头中设置所述网格模式信道切换通告元素和网格信道切换参数元素向所述网格网络内的其他站和对等体通知将要发生信道切换。
在一些实施例中，所述网格站被配置用于当与所述至少一个第二站的通信被终止时返回到所述第一通信信道。
因此，所述站可能再次侦听所述网格内的其他对等体，以使得它们可用于发起新的通信。
在一些实施例中，所述通信是数据分组的流。
在一些实施例中，所述通信是语音呼叫。
在一些实施例中，所述通信可以是数据分组的流或者语音呼叫或者两者。
在一些实施例中，所述站进一步被配置用于通过使用时隙预订机制来安排通信信道变化，以使得所述通信信道变化与其它对等体相协调地被安排和预订并且所述通信中所涉及的所述站使用同一时隙和信道设置进行通信。
在802.11网格的情况下，所述时隙预订机制在一些实施例中可以根据MCCA功能来与网络内的其他站相协调地安排和预订通信信道变化。
第二方面是一种用于网格网络中的站的方法，其中，所述站被配置用于发射和接收包括报头的数据分组，所述报头包括网格模式信道切换通告元素和网格信道切换参数元素。所述方法包括。
在第一通信信道上发起与至少一个第二站的通信。
在所述第一通信信道上向和从所述至少一个第二站发射和接收数据分组。
监测丢失数据分组的量。
在所述丢失数据分组的量超过丢弃阈值的情况下，所述方法包括用于。
则判定至少一个通信标准是否被满足，并且如果所述至少一个通信标准被满足。
则在所述通信的剩余部分期间将所述通信从所述第一通信信道移动至第二通信信道，其中，所述通信从所述第一通信信道至所述第二通信信道的移动在时间上不受限制或者是按照时间安排的。
第三方面是一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机可读介质，所述计算机可读介质在其上具有包括程序指令的计算机程序，其中，所述计算机程序可加载到数据处理单元中并且被适配成当所述计算机程序由所述数据处理单元运行时使得执行根据权利要求20所述的方法。
第四方面是一种网格网络，所述网格网络包括根据所述第一方面的至少一个站并且被适配成执行根据所述第二方面所述的方法。
应当理解，所述第二和第四方面可以包括对应于所述第一方面的技术特征，并且反之亦然。
一些实施例的优点在于减少了由太多通信站所引起的网格网络中的干扰。
一些实施例的另一个优点在于增加了网格网络内的整体吞吐量。
一些实施例的另一个优点在于网格网络将具有容纳大量网格站的能力而不会增加干扰。
一些实施例的另一个优点是网格网络内的资源分布的更均匀。
附图说明
根据以下参考附图对实施例进行的详细描述，进一步的目的、特征和优点将变得明显，在附图中。
图1展示了根据一些实施例的网格网络站。
图2展示了根据一些实施例的网格网络站的安排。
图3展示了根据一些实施例的网格网络。
图4展示了根据现有技术的干扰与网格网络中的节点数量的曲线图。
图5展示了根据一些实施例的网格网络站。
图6a和图6b各自展示了根据一些实施例的网格网络场景。
图7展示了根据一些实施例的示例方法；并且。
图8展示了根据一些实施例的计算机程序产品。
具体实施方式
在下文中，将对实施例进行描述，其中，提供了一种网格网络的站以及一种用于网格网络中的站的方法，所述方法使得能够减少密集网格网络内的干扰。
贯穿全文以相似的数字指代相似的要素。
图1a和图1b总体上示出了根据本文实施例的站100。在一个实施例中，站100被配置用于进行无线或射频网络通信以充当网格网络中的节点。将参考图3对网格网络的示例进行描述。这种站100的示例是：个人计算机、台式计算机或膝上型计算机、平板计算机、移动电话、智能电话以及个人数字助理。
两个实施例将被例示并被描述为图1a中的智能电话以及图1b中的膝上型计算机100。
参考图1a，智能电话100包括外壳110，在所述外壳中安排有显示器120。在一个实施例中，显示器120是触摸显示器。在其他实施例中，显示器120是非触摸显示器。此外，智能电话100包括两个按键130a、130b。在此实施例中，存在两个按键130，但是任何数量的按键都是可能的并且取决于智能电话100的设计。在一个实施例中，智能电话100被配置用于在触摸显示器120上显示并操作虚拟按键135。应当注意的是，虚拟按键135的数量取决于智能电话100的设计以及在智能电话100上执行的应用。
参考图1b，膝上型计算机100包括显示器120和外壳110。外壳包括控制器或CPU(未示出)以及一个或多个计算机可读存储介质(未示出)，诸如存储单元和内部存储器。存储单元的示例是磁盘驱动器或硬盘驱动器。站100进一步包括至少一个数据端口。数据端口可以是有线的和/或无线的。数据端口的示例是USB(通用串行总线)端口、以太网端口或WiFi(根据IEEE标准802.11)端口。数据端口被配置用于使站100能够与其他站或者服务器进行连接。
站100进一步包括至少一个输入单元，诸如，键盘130。输入单元的其他示例是计算机鼠标、触摸板、触摸屏或操纵杆，仅举几例。
图2示出了根据图1a和图1b的站的一般结构的示意图。站100包括控制器210，所述控制器负责站100的整体运行并且优选地由任何可商购的CPU(“中央处理单元”)、DSP(“数字信号处理器”)或任何其他电子可编程逻辑设备来实施。可以使用实现硬件功能的指令来实施控制器210，例如，通过使用通用或专用处理器中可以存储在计算机可读存储介质(磁盘、存储器等)240上以便由这样的处理器执行的可执行计算机程序指令。控制器210被配置用于从存储器240中读取指令并且执行这些指令以便控制站100的运行。可以使用用于诸如ROM、RAM、SRAM、DRAM、CMOS、FLASH、DDR、SDRAM等计算机可读存储器的任何公知技术或其他一些存储器技术来实施存储器240。存储器240被控制器210用于各种目的，所述目的之一是用于存储针对站100中的各种软件模块的应用数据和程序指令250。软件模块包括实时操作***、用户接口驱动程序、应用处理程序以及各种应用250。应用是当由控制器210执行时控制站100的运行的指令集。应用250可以包括消息传送应用(诸如电子邮件)、浏览应用、媒体播放器应用以及各种其他应用250(诸如用于语音呼叫、视频呼叫、文档阅读和/或文档编辑的应用；即时消息传送应用；日历应用；控制面板应用；一个或多个视频游戏；记事本应用；短消息服务应用；定位应用；电子邮件应用以及互联网浏览应用)。
站100可以进一步包括用户接口220，在图1a和图1b的站中，所述用户接口由显示器120和按键130、135构成。
站100进一步包括射频接口230，所述射频接口被适配用于允许站通过使用不同射频技术经由射频频带与其他设备通信。这种技术的示例是IEEE 802.11、IEEE802.11s、IEEE802.11网格以及
仅举几例。可以在站100中实施的例如用于与网格网络之外的设备通信的无线电技术的其他示例为W-CDMA、GSM、UTRAN、LTE、NMT，仅举几例。
图3示出了网格网络300。网格网络300包括多个节点，这些节点可以是如图1a、图1b和图2中的站100。网格网络300还可以包括至少一个接入点330(被称为网格接入点(MeshAccess Point，MAP))。不具有任何接入点330的网络被称为自组织网络。MAP 330也是网络节点的示例。在网格网络300中，每个节点330、100都被配置用于捕获和传播针对特定节点的数据。每个节点330、100还被配置用于充当其他节点100的中继，也就是说，节点100必须协作以便在网络300中传播数据。网格接入点330被配置用于充当其他节点100的中继和路由器。节点330、100被配置用于通过链路或连接350彼此连接。
图3中示出的网络是无线网格网络，并且站100和接入点330(如果有的话)被配置用于建立无线链路350以用于彼此进行通信。
在此示例中，网格网络被安排为根据IEEE 802.11网格标准运行。在这样的网格网络中存在三种类型的节点330、100，即，网格点(Mesh Point，MP)、网格入口点(Mesh PortalPoint，MPP)以及网格接入点(MAP)。
MP通常是膝上型计算机、智能电话或者诸如上文参考图1a和图1b已经公开的其他无线设备，并且支持用于发现相邻节点并保持其概述的对等体协议。在IEEE802.11网格中，这种对等体协议被称为对等体链路管理协议。
发现过程被实施为使得节点传输信标。信标是周期性传输的数据分组，并携带标识对其进行传输的节点的信息。信标中携带的其他数据分组括路径选择协议(PathSelection Protocol)ID、路径选择度量(Path Selection metric)、拥塞控制模式(Congestion Control Mode)、同步协议(Synchronization Protocol)ID、认证协议(Authentication Protocol)ID、网格形成信息(Mesh Formation Info)以及网格能力(Mesh Capability)。网格网络中的节点330、100接收此信息，并且每个节点330、100因此获知其周围网络环境。
MP还支持用于与其他节点(不一定是MP的邻居的节点)进行通信的协议。在IEEE802.11网格中，这种对等体协议被称为混合无线网格协议(Hybrid Wireless MeshProtocol，HWMP)。所述对等体协议是混合的是因为其支持两种路径选择协议。在IEEE802.11网格中，协议使用MAC地址来对数据分组进行正确寻址。每个节点330、100都被配置用于查找从一个节点330、100到另一个节点330、100的路径。这被称为路径选择。
MPP被配置用于向网格网络提供网关功能。MPP可以例如是互联网320或通信网络310(诸如移动电信网络)的入口。因此MPP必须被配置用于桥接至少两个接口协议。MPP通常是膝上型计算机、蜂窝电话或其他无线设备。
MAP是被配置用于还根据网格网络标准进行通信并且作为接入点而运行的接入点。
在图3的网格网络300中，存在八个节点330、100，其中三个是膝上型计算机，三个是智能电话，并且两个是路由器。两个节点是MAP，三个节点是MP并且至少两个节点是MPP。应当注意的是，节点可能有能力充当MP和MPP两者。例如，图3的示例网格网络的MP实际上也可以是MPP。为了清楚起见，仅三个节点被展示为具有互联网能力并且三个节点被展示为具有移动电信能力。
可以使用洪泛技术或路由技术来设计网格网络。当使用路由技术时，通过从节点100跳到节点100直至到达接收节点100，消息沿着路径从发送节点100传播至接收节点100。为了确保所有路径都是可用的，路由网络必须允许使用自愈算法来在断开或阻塞的路径周围进行连续连接和重新配置。根据标准IEEE 802.11网格，如果路径断开，则这种情况将在发送节点检测到接收未被确认的时间段(例如，5秒)之后被发现。然后，***通过发出路径请求(PREQ)来执行重新路由过程。
自愈能力使得基于路由的网络能够在一个节点发生故障或连接不良时运行。因此，网络通常是相当可靠的，因为在网络中，在来源与目的地之间通常存在多于一条路径。虽然这种概念主要用在无线场景中，但其也适用于有线网络和软件交互。
网格网络可能很大或很小，一个网格网络可能由数百个站组成，或者由少数几个站组成，如两个或三个站。太小或太大的网格网络都会在网格网络的连接性问题和性能问题上存在问题。
图4展示了与根据现有技术的站的密度相关的网格网络(如图3中的网络)的性能曲线。所述曲线是具有倾角的浴盆曲线，其中，网格网络包括足够多的站以便确保各个站之间良好的连接性，即站之间的距离不是太大，同时仍然不是太密集。如果网格网络包括过少的站，则当站之间的距离太远时由于背景噪声成为传输因素，分组错误率增加。在曲线的另一端，网格网络包括太多的站，这导致由于网络内相邻站之间的干扰以及在某些情况下还来自相邻网格网络的干扰而使得分组错误率增加。
发明人经过深刻的推理已经意识到：如果密集网格网络中的站之间的通信从第一通信信道移动至第二通信信道，则可能减少分组错误率和干扰并且可能增加网格网络的连接性，其中，如果检测到传输中丢失的分组量不断增加，则这两条信道具有分离的频率。
图5展示了根据一些实施例的网格网络的站500。站500可以例如与如图1、图2和图3中所描述的站100相同。
站500包括收发器(RX/TX)501、控制器(CNTR)502、报头设置器(HEAD)504和计数器(COUNT)503。
站500被配置用于在第一通信信道上发起与网格网络中的第二站(与图3相比)的通信。当通信建立时，通过收发器501来发射和接收数据分组。每个经发射数据分组由包含始发站(在此示例中为站500)、目的站(在此示例中为图3的站100)、编码、网格路由数据等信息的报头部分组成。所述报头的多个数据位也可用于可选使用。所述报头还包括网格模式信道切换通告元素和网格信道切换参数元素。
计数器503对所接收到的数据分组的量和已丢弃数据分组的量进行计数，并且向控制器502转发已丢弃数据分组的量。
控制器502判定丢弃数据分组的数量(即分组丢弃错误率)是否超过丢弃阈值(例如，所述丢弃阈值可以是可丢弃所接收数据分组的最大10％)。应当理解，丢弃阈值可以具有诸如20％、40％、50％等的其它值，因为其可以取决于如信噪比SNR、网络资源量、地理位置等网络参数而被动态地设置。如果分组丢弃错误率超过丢弃阈值，则控制器502进一步被配置用于判定一个或多个通信标准是否被满足。如果所述一个或多个通信标准被满足，则所述控制器使得报头设置器504在用于发射的数据分组的报头中设置网格模式信道切换通告和网格信道切换参数元素。控制器502然后进一步被配置用于使收发器501发射数据分组并且使站500切换至第二通信信道以用于向第二站连续发射数据分组。
当站500与第二站之间的通信已经结束时，控制器502使站500返回到可以发起与另一个站(例如，图3中的任何其他站100)的新通信的第一通信信道。
所述一个或多个通信标准可以例如是站500经历了较高RSSI——接收信号强度指示——和/或站500检测到网络包括超过指示网格网络具有密集网络拓扑结构的对等体阈值的对等体或相邻站数量。
较高RSSI指示通信的信号强度良好，并且丢弃分组量增加的原因则可能是来自其他相邻站的过多干扰。较高RSSI可以例如高于70％。
以同样的方式，如果超过丢弃阈值，并且所述站检测到网格网络中相邻站的数量超过对等体阈值，则表明相邻站造成了太多干扰。
所述对等体阈值可以例如是10个对等体、或50个对等体、或100个对等体。当然，其他对等体阈值也是可能的。所述对等体阈值可以基于诸如网络范围、网络资源量、信号强度等网络参数来设置。例如，信号强度较低的网络可能具有较低的对等体阈值，如5或10。
如图5中的虚线框指示，在一些实施例中，控制器502和报头设置器504可以被集成到同一单元中。
当数据分组的网格模式信道切换通告和网格信道切换参数被设置时，与站500通信的第二站(例如，图3中的站100)将能够检测到当数据分组被接收时将进行通信信道切换。如果通过多跳来中继通信，即若干中间站在站500与第二站之间转发数据分组，则所述中间站也将能够检测到通信信道切换即将到来。
图6a和图6b展示了根据一些实施例的密集网络中的典型场景。在6a中，网格网络600包括若干站并且通常构成密集网格网络。可以是图5中的站509的站601已经发起了与可以例如是图3的任何一个站100的站602的通信。在一些实施例中，网格网络600可以是诸如图3中所描述的网格网络等的网格网络，并且站601、602可以是诸如图1、图2和图3中的站100等的站。
第一站601与第二站602之间的通信是在第一通信信道上发起的，该第一信道可以具有由网络(或其他相邻网络)内的若干相邻站利用的频率。所述通信遵循如由从第一站601通过中间站600i到第二站602的传输箭头所指示的通信线路。
如果在通信期间，当通信标准(诸如所述通信的RSSI高于RSSI阈值，如70％，或者无线电范围内相邻站的数量高于对等体阈值)被满足时，则第一站601检测到分组错误率超过丢弃阈值(与如图5中所描述的控制器功能相比)。第一站601可以确定应当进行通信信道从第一通信信道到第二通信信道的切换或移动。对等体阈值可以例如被设置为10，但也可以取决于网络参数(如资源、信号质量、地理参数等)将其设置为较高或较低的整数。
因此，第一站601在待发射至第二站602的数据分组的报头中设置网格模式信道切换通告元素和网格信道切换参数元素。
在图6b中，具有已设置报头的数据分组已经通过中间站600i从站601发射至站602，如传输箭头所示。在站601、站602和中间站周围的暗单元指示通信线路内的所有站在接收到数据分组时都已切换至第二通信信道，其中，报头中的网格模式信道切换通告元素和网格信道切换参数元素已经被设置。
第二通信信道具有与第一通信信道不同的另一频率，并且因此来自相邻站的干扰减少。
在一些实施例中，特别是如果网格站在时间上同步，则可以使用时隙预订机制来对通信信道变化的变化进行时间安排。在802.11网格的情况下，MCCA功能可以用于与网络内其他站相协调地安排和预订通信信道变化。MCCA是一种分布式信道预留协议，并且允许网格站在未来进行预留，从而避免来自其他网格站的帧冲突。
因此，这避免了第二通信信道也受到大量干扰。
例如，如果网格网络包括2个以上的站，尤其是如果2个或更多个站协作并作为一个组进行通信(例如组呼叫或组游戏)。特定协作中包括的所有站可以根据安排表使用相同的时隙和信道设置。
切换或移动因此可以是恒定的，诸如它们可以连续发生或者在时间上不受限制的任何时间发生，或者它们可以是按照时间安排的，即发生在特定时隙。
通过应用频率分布方案或信道重用，来自相邻站的干扰可能显著减少。然后，可以包括用于信令路由的频率，即第二通信信道，作为对应站的路由表的一部分。
当第一站601与第二站602之间的通信结束或终止时，所有站601、602、600i返回到第一通信信道，以使得其可以发起与其他站的新通信。
这提供了一种减轻干扰的巧妙方式，同时仍然使得能够在不依赖中央控制(如通过服务器)的情况下建立新的连接。
当所有数据分组已经被发射时，或者如果在语音呼叫期间第一站601或第二站602终止呼叫，则通信可以结束。如果在任何站601、602和600i之间断开链路(例如，如果一个站移出网格网络的范围，或者如果一个或多个站经历不良信号条件，则链路可能会断开)，则通信也可以结束。
图7展示了根据一些实施例的用于网格网络中的站的示例方法700。方法700可以例如由如图1、图2、图3、图5、图6a和图6b中所描述的任何站来执行。
所述方法开始于当第一站(例如，图6a和图6b中的站601)在具有由网格网络内的所有站使用的频率的第一通信信道上发起701a与第二站(例如，图6a和图6b中的一个站602)的通信。所述第一站和所述第二站在所述第一通信信道上交换702数据分组。所述第一站将数据分组发射至所述第二站，并且从所述第二站接收数据分组。在发射数据分组时，所述第一站监测703已丢弃数据分组数量、或通信的分组错误率。
如果第一站确定704分组错误率低于丢弃阈值(704外的N路径)，则方法700返回监测703已丢弃数据分组的数量。
如果第一站确定704分组错误率高于丢弃阈值(704外的Y路径)，则所述方法继续判定705通信标准是否被满足。
所述通信标准可以例如是所述站经历了通信的RSSI远超过RSSI阈值。所述RSSI阈值可以例如被设置为70％或者更高，在一些实施例中，其也可以取决于诸如网络资源量、网络拓扑结构等网络参数而被设置得更低。
在一些实施例中，如果所述站检测到存在相邻站(在本公开中也被表示为对等体)的数量超过对等体阈值(诸如10个对等体或者更多)，或者通信标准可以是相邻站的较高RSSI与较高数量的组合，则通信标准可以被满足。
如果所述站检测到705通信标准被满足(705外的Y路径)，则所述方法继续第一站将通信从第一通信信道移动706至具有与第一通信信道不同的另一频率的第二通信信道。
当所述通信终止或以其他方式结束时(例如，所有的数据分组已经被发射，或者语音呼叫结束)，所述站返回707到第一通信信道，以便能够发起与另一个对等体(例如，图3中的任何站100或者图6a和/或图6b中所展示的任何其他站)的新通信。
丢弃阈值和对等体阈值可以被预定，或者其可以基于网络参数被动态设置。这些参数可以例如是网络资源量、网络拓扑结构、信号强度等。例如，如果资源有限，则可能难以切换至第二通信信道，并且因此可以将阈值设置为较高。
例如，较高丢弃阈值可能意味着需要丢弃若干数据分组，诸如每第二、第三或第四数据分组，所述数据分组的丢弃率将在所述站被允许改变通信信道之前严重影响通信性能。
在一些实施例中，方法700还可以包括：在将所述通信从所述第一通信信道移动706至所述第二通信信道之前，在所述传输数据分组的报头中设置网格模式信道切换通告元素和网格信道切换参数元素。
图8展示了根据一些实施例的计算机程序产品800。计算机程序产品包括计算机可读介质，如例如磁盘或CD-ROM。所述计算机可读介质可以具有存储于其上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令。所述计算机程序可以被加载到数据处理单元801中，所述数据处理单元可以例如被包括在网格站中，例如，如图1、图2、图3、图5、图6和/或图7中所描述的任何网格站。当被加载到数据处理单元801中时，所述计算机程序可以被存储在与数据处理单元801相关联或成一体的存储器(MEM)803中。所述数据处理单元还包括处理器(PROC)802。根据一些实施例，所述计算机程序当被加载到数据处理单元中并且由所述数据处理单元运行时可以使处理器802执行根据例如在图7中所描述的方法的方法步骤。
本文已经参考了各个实施例。然而，本领域技术人员将认识到仍将落入权利要求的范围内的所描述实施例的多种变化。例如，本文描述的方法实施例通过以特定顺序执行的方法步骤描述了示例方法。然而，应该认识到这些事件序列可以以另一种顺序进行而不偏离权利要求书的范围。此外，可以并行地执行一些方法步骤，尽管已经将其描述为按顺序执行。
以同样的方式，应当注意的是，在对实施例的描述中，功能块划分成特定单元绝不是限制性的。相反，这些划分仅仅是示例。本文描述为一个单元的功能块可以被分成两个或更多个单元。以同样的方式，本文描述为被实现成两个或更多个单元的功能块可以被实现为单个单元，而不脱离权利要求书的范围。
因此，应当理解的是，所描述实施例的细节仅仅是为了说明性目的，并且绝不是限制性的。相反，落入权利要求范围内的所有变化都旨在被包含在其中。
Claims (19)
1.一种网格网络(600)的站，其中，所述站被配置用于发射和接收包括报头的数据分组，所述报头包括网格模式信道切换通告元素和网格信道切换参数元素，其中，所述站包括：
控制器(210，502)，其被配置用于在第一通信信道上沿着涉及所述网格网络中的站的子集的路径发起与至少一个第二站的通信；
收发器(501)，其被配置用于在所述第一通信信道上向和从所述至少一个第二站发射和接收数据分组；
计数器(502)，其被配置用于监测丢失数据分组的量；其中,
如果所述丢失数据分组的量超过丢弃阈值，则所述控制器(210，502)进一步被配置用于判定至少一个通信标准是否被满足，所述至少一个通信标准指示所述网格网络具有密集网络拓扑，并且
如果所述控制器(210，502)确定所述至少一个通信标准被满足，则所述控制器(210，502)被配置用于在所述通信的剩余部分期间沿着所述路径将所述通信从所述第一通信信道移动至第二通信信道，以及
其中，所述站被配置用于当与所述至少一个第二站的所述通信被终止时返回到所述第一通信信道。
2.根据权利要求1所述的站，其中，所述通信从所述第一通信信道至所述第二通信信道的移动在时间上不受限制或者是按照时间安排的。
3.根据权利要求1所述的站，其中，所述第一通信信道的频率与所述第二通信信道的频率相分离。
4.根据权利要求1所述的站，其中，如果所述站经历了高于RSSI(接收信号强度指示)阈值的RSSI值，则所述至少一个通信标准被满足。
5.根据权利要求1所述的站，其中，如果所述网格网络(600)包括超过对等体阈值的对等体数量，则所述至少一个通信标准被满足。
6.根据权利要求1所述的站，其中，所述站被配置用于：在将所述通信从所述第一通信信道移动至所述第二通信信道之前，在数据分组的所述报头中设置所述网格模式信道切换通告元素和所述网格信道切换参数元素，以便使所述至少一个第二站切换至所述第二通信信道。
7.根据权利要求1所述的站，其中，所述通信是数据分组流。
8.根据权利要求1所述的站，其中，所述通信是语音呼叫。
9.根据权利要求1所述的站，其中，所述站进一步被配置用于通过使用时隙预订机制来安排通信信道变化，以使得所述通信信道变化与其它对等体相协调地被安排和预订并且所述通信中所涉及的所述站使用同一时隙和信道设置进行通信。
10.一种用于网格网络(600)中的站(500，601)的方法，其中，所述站(500，601)被配置用于发射和接收包括报头的数据分组，所述报头包括网格模式信道切换通告元素和网格信道切换参数元素，所述方法包括：
在第一通信信道上沿着涉及所述网格网络中的站的子集的路径发起(701)与至少一个第二站的通信；
在所述第一通信信道上向和从所述至少一个第二站发射(702)和接收数据分组；
监测(703)丢失数据分组的量；以及
如果所述丢失数据分组的量超过丢弃阈值，则判定(705)至少一个通信标准是否被满足，所述至少一个通信标准指示所述网格网络具有密集网络拓扑，并且
如果所述至少一个通信标准被满足，则在所述通信的剩余部分期间沿着所述路径将所述通信从所述第一通信信道移动(706)至第二通信信道，以及
当与所述至少一个第二站(602)的所述通信被终止时返回(707)到所述第一通信信道。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述通信从所述第一通信信道至所述第二通信信道的移动在时间上不受限制或者是按照时间安排的。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一通信信道的频率与所述第二通信信道的频率相分离。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述方法进一步包括：通过确定RSSI(接收信号强度指示)高于RSSI阈值来确定(705)所述至少一个通信标准被满足。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述RSSI阈值基于至少一个网络参数被动态设置，其中，所述至少一个网络参数是网络资源量、网络拓扑结构、无线电连接范围和/或信噪比(SNR)中的一项或多项。
15.根据权利要求10所述的方法，其中，所述方法进一步包括：通过确定所述网格网络中的对等体的数量超过对等体阈值来确定(705)所述至少一个通信标准被满足。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述对等体阈值基于至少一个网络参数被动态设置，其中，所述至少一个网络参数是网络资源量、网络拓扑结构、无线电连接范围和/或信噪比(SNR)中的一项或多项。
17.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：
在将所述通信从所述第一通信信道移动至所述第二通信信道之前，在数据分组的报头中设置网格模式信道切换通告元素和网格信道切换参数元素，以便使所述至少一个第二站切换至所述第二通信信道。
18.根据权利要求10所述的方法，其中，使用时隙预订机制来安排通信信道变化，以使得所述通信信道变化与其它对等体相协调地被安排和预订并且所述通信中所涉及的所述站使用同一时隙和信道设置进行通信。
19.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质在其上具有包括程序指令的计算机程序，所述计算机程序可加载到数据处理单元(801)中并且被适配成当所述计算机程序由所述数据处理单元(801)运行时使得执行根据权利要求10所述的方法。
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|---|---|---|---|---|
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| US11483691B2 (en) * | 2018-03-13 | 2022-10-25 | Cypress Semiconductor Corporation | Time of arrival estimation for Bluetooth systems and devices |
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| US11863428B2 (en) * | 2019-11-22 | 2024-01-02 | Vmware, Inc. | Dynamic route configuration and load balancing for edge gateways |
| US11379498B2 (en) | 2020-03-06 | 2022-07-05 | Dropbox, Inc. | Live data conversion and migration for distributed data object systems |
| CN115442907A (zh) * | 2022-08-23 | 2022-12-06 | 桃芯科技(苏州)有限公司 | 蓝牙信道选择方法、蓝牙装置和计算机可读存储介质 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101299878A (zh) * | 2007-04-30 | 2008-11-05 | 华为技术有限公司 | 信道切换过程中的监控方法以及终端和通用接入网控制器 |
| CN101491040A (zh) * | 2006-06-20 | 2009-07-22 | 法国电信公司 | 通信方法、相关联的发送和接收站以及计算机程序 |
| CN101790172A (zh) * | 2010-01-14 | 2010-07-28 | 中山大学 | 一种防止同频干扰的方法及装置 |
| CN102684991A (zh) * | 2011-01-07 | 2012-09-19 | 通用电气公司 | 医学成像或监视***中的无线通信 |
| CN102917428A (zh) * | 2011-08-05 | 2013-02-06 | 北京新岸线无线技术有限公司 | 信道切换方法及装置 |
| CN104053242A (zh) * | 2013-03-12 | 2014-09-17 | 罗斯蒙德公司 | 信道灰名单 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7565149B2 (en) | 2003-09-23 | 2009-07-21 | British Telecommunications Public Limited Company | Channel selection |
| US7366202B2 (en) | 2003-12-08 | 2008-04-29 | Colubris Networks, Inc. | System and method for interference mitigation for wireless communication |
| US8194567B2 (en) | 2004-10-09 | 2012-06-05 | Microsoft Corporation | System and method for establishing a wireless mesh network using multiple frequency bands |
| US7502354B1 (en) * | 2005-04-15 | 2009-03-10 | Nvidia Corporation | Mesh networking using point coordination function |
| US20070070937A1 (en) | 2005-09-28 | 2007-03-29 | Mustafa Demirhan | Multi-radio mesh network channel selection and load balancing |
| US8588103B2 (en) | 2007-04-10 | 2013-11-19 | Control4 Corporation | System and method for distributing communications through a dense mesh network |
| TR200906140A2 (tr) * | 2009-08-07 | 2011-02-21 | A�Rt�Es Kablosuz �Let���M San Ve Di� | Kablosuz örgülü ağ ve frekans eniyileme yöntemi. |
| CN101925066A (zh) * | 2010-03-05 | 2010-12-22 | 北京北大众志微***科技有限责任公司 | 一种多信道无线网状网络***及其信道分配方法 |
| US8494540B2 (en) * | 2010-04-08 | 2013-07-23 | Qualcomm Incorporated | Methods and apparatus for channel selection in a peer to peer network |
| US8644281B2 (en) * | 2010-07-27 | 2014-02-04 | Lg Electronics Inc. | Method and apparatus of accessing channel in wireless communication system |
| KR101672147B1 (ko) * | 2012-09-11 | 2016-11-02 | 엘지전자 주식회사 | 무선랜에서 초기 채널 액세스 방법 및 장치 |
| WO2015016689A1 (ko) * | 2013-08-02 | 2015-02-05 | 엘지전자 주식회사 | 근거리 통신을 이용한 교통 정보 획득 방법 및 이를 위한 장치 |
| US9860762B2 (en) | 2014-03-11 | 2018-01-02 | Vivint, Inc. | Simultaneous channel switching within a mesh network |
| US9565620B2 (en) * | 2014-09-02 | 2017-02-07 | Mueller International, Llc | Dynamic routing in a mesh network |
| US9986492B2 (en) * | 2015-09-02 | 2018-05-29 | Qualcomm Incorporated | Dynamic Wi-Fi roaming thresholds for dense access point environments |
-
2015
- 2015-11-25 US US14/951,929 patent/US9980160B2/en active Active
-
2016
- 2016-11-24 WO PCT/SE2016/051166 patent/WO2017091136A1/en active Application Filing
- 2016-11-24 CN CN201680067012.3A patent/CN108370610B/zh active Active
- 2016-11-24 EP EP16810103.8A patent/EP3381239B1/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101491040A (zh) * | 2006-06-20 | 2009-07-22 | 法国电信公司 | 通信方法、相关联的发送和接收站以及计算机程序 |
| CN101299878A (zh) * | 2007-04-30 | 2008-11-05 | 华为技术有限公司 | 信道切换过程中的监控方法以及终端和通用接入网控制器 |
| CN101790172A (zh) * | 2010-01-14 | 2010-07-28 | 中山大学 | 一种防止同频干扰的方法及装置 |
| CN102684991A (zh) * | 2011-01-07 | 2012-09-19 | 通用电气公司 | 医学成像或监视***中的无线通信 |
| CN102917428A (zh) * | 2011-08-05 | 2013-02-06 | 北京新岸线无线技术有限公司 | 信道切换方法及装置 |
| CN104053242A (zh) * | 2013-03-12 | 2014-09-17 | 罗斯蒙德公司 | 信道灰名单 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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