專利名稱：無線網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有多個(gè)子網(wǎng)的無線網(wǎng)絡(luò)，特別是被配置為適應(yīng)無線環(huán)境的無線網(wǎng)
背景技術(shù)：
在許多無線網(wǎng)絡(luò)同時(shí)操作的環(huán)境中創(chuàng)建覆蓋大區(qū)域、橫跨長(zhǎng)距離的網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)， 始終是一個(gè)挑戰(zhàn)。這種環(huán)境通常存在于市區(qū)和工業(yè)區(qū)中。除了覆蓋大區(qū)域的挑戰(zhàn)以外，從一個(gè)位置到另一個(gè)位置，來自其它無線裝置的干擾將發(fā)生變化。例如，可能在網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)位置大量地使用WiFi，并由此占用了大部分可用頻率，而在網(wǎng)絡(luò)中別的地方可能占用了不同的頻率。此外，由于部分無線網(wǎng)絡(luò)在一天的某幾個(gè)時(shí)段使用得更多，而且還可能安裝其它新的無線網(wǎng)絡(luò)，因此干擾將隨著時(shí)間而變化。一個(gè)例子就是居民區(qū)中的WiFi使用，通常更多地在夜晚和周末使用。傳統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)非常適于小區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，例如，WiFi熱點(diǎn)、從耳機(jī)至移動(dòng)電話的藍(lán)牙語(yǔ)音傳遞以及無線測(cè)量網(wǎng)絡(luò)。為了在大區(qū)域網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)無干擾的現(xiàn)有技術(shù)僅允許用于特定無線網(wǎng)絡(luò)的頻率范圍內(nèi)的信號(hào)，而這通常需要政府許可。這樣的網(wǎng)絡(luò)例子是GSM和電視播送，例如，參見EN 301511，全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)。如果擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)以覆蓋有許多WiFi網(wǎng)絡(luò)和其它無線網(wǎng)絡(luò)工作的大區(qū)域，則會(huì)出現(xiàn)干擾問題。在不同的網(wǎng)絡(luò)中使用相同的通信參數(shù)(例如，頻率)，可能導(dǎo)致混亂的通信。雖然 WiFi熱點(diǎn)在彼此的范圍之外，但是，它們?cè)跀U(kuò)展的大區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域內(nèi)。應(yīng)該注意的是，由于網(wǎng)絡(luò)之間的干擾不僅可能使擴(kuò)展的大區(qū)域網(wǎng)絡(luò)混亂，而且最可能的是使本地WiFi 網(wǎng)絡(luò)混亂，導(dǎo)致WiFi熱點(diǎn)的服務(wù)質(zhì)量差。一個(gè)典型的例子是在每層都有WiFi網(wǎng)絡(luò)的多層辦公樓。有時(shí)可能在同一層發(fā)現(xiàn)許多本地WiFi區(qū)。在整棟樓內(nèi)使用的所有頻率的和(可以將其作為一個(gè)大區(qū)域網(wǎng)絡(luò)考慮) 導(dǎo)致喪失可用頻率。這可能導(dǎo)致通信掉線。除此以外，在多層建筑物內(nèi)可能頻繁地使用更多的其它無線移動(dòng)裝置，例如無線耳機(jī)，進(jìn)一步地臨時(shí)增加密度。參考文獻(xiàn)[1]公開了分成許多機(jī)群(cluster)(子網(wǎng))的網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)用本地組通信參數(shù)在內(nèi)部通信。主機(jī)群(cluster head)還可以用一組通信參數(shù)在機(jī)群之間交換通信。 在許多被分成時(shí)隙的頻道執(zhí)行通信。在不同的時(shí)隙利用相同的頻道順序地執(zhí)行內(nèi)部通信 (在機(jī)群內(nèi))和相互通信(在機(jī)群之間)。參考文獻(xiàn)[2]公開了一種被配置為通過分配可用資源而適應(yīng)無線環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種無線網(wǎng)絡(luò)，其與現(xiàn)有技術(shù)網(wǎng)絡(luò)相比，減小了來自其它無線網(wǎng)絡(luò)的干擾的風(fēng)險(xiǎn)，并且保持或提高了吞吐量。該目的是由具有多個(gè)子網(wǎng)的無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的。子網(wǎng)被配置為在各個(gè)子網(wǎng)內(nèi)以及在網(wǎng)絡(luò)中的子網(wǎng)之間傳輸數(shù)據(jù)，并且，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每個(gè)子網(wǎng)將與其它子網(wǎng)獨(dú)立地操作。每個(gè)子網(wǎng)被配置為使用一組對(duì)于相鄰子網(wǎng)來說是獨(dú)有的本地通信參數(shù)來進(jìn)行內(nèi)部通信，并且，相鄰子網(wǎng)還被配置為使用一組公共通信參數(shù)來彼此通信?？梢酝瑫r(shí)執(zhí)行內(nèi)部通信和子網(wǎng)之間的
ififn。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，通過選擇本地和公共通信參數(shù)，可以減少存在于該無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域中的無線網(wǎng)絡(luò)的干擾。本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是，與現(xiàn)有技術(shù)網(wǎng)絡(luò)相比，可以擴(kuò)展無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠根據(jù)具體實(shí)施方式
了解其它的目的和優(yōu)點(diǎn)。


將結(jié)合以下附圖描述本發(fā)明，附圖僅作為非限制性示例，其中圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的使用網(wǎng)格通信的無線網(wǎng)絡(luò)。圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的本地網(wǎng)絡(luò)。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的包括多個(gè)本地網(wǎng)絡(luò)的無線網(wǎng)絡(luò)的第一實(shí)施方式。圖4示出了說明確定子網(wǎng)的覆蓋區(qū)域的過程的流程圖。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的通信單元，包括用作主機(jī)或節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)關(guān)的必要特征。圖6示出了說明在屬于不同子網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)之間執(zhí)行有確認(rèn)的事務(wù)處理時(shí)的信號(hào)傳輸?shù)男盘?hào)流程圖。圖7示出了說明在屬于不同子網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)之間執(zhí)行沒有確認(rèn)的事務(wù)處理時(shí)的信號(hào)傳輸?shù)男盘?hào)流程圖。圖8示出了適應(yīng)于無線環(huán)境中的本地變化的無線網(wǎng)絡(luò)的第二實(shí)施方式。圖9示出了說明形成適應(yīng)本地?zé)o線環(huán)境的無線網(wǎng)絡(luò)的過程的優(yōu)選實(shí)施方式的流程圖。圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)的第三實(shí)施方式。圖11示出了用非重疊頻道作為通信參數(shù)在相鄰子網(wǎng)內(nèi)及之間同時(shí)通信。圖12示出了用重疊頻道以不同的傳輸算法作為通信參數(shù)在子網(wǎng)內(nèi)和相鄰子網(wǎng)之間的同時(shí)通信。
具體實(shí)施例方式網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)單元之間的通信由主機(jī)發(fā)起，并且，該通信目標(biāo)定義為節(jié)點(diǎn)。以全雙工、半雙工或者替代地以單工模式執(zhí)行通信。在全雙工模式中，可在主機(jī)和節(jié)點(diǎn)之間的兩個(gè)方向上同時(shí)建立通信，這常見于電信應(yīng)用。在半雙工模式中，可在主機(jī)和節(jié)點(diǎn)之間的兩個(gè)方向上建立通信，但是每次僅在一個(gè)方向上建立，這對(duì)無線電通信應(yīng)用來講是常見的。全雙工通信的傳輸速度將達(dá)到半雙工通信的兩倍。在單工模式中，僅可以在主機(jī)和節(jié)點(diǎn)之間的一個(gè)方向上建立通信，這常見于無線電廣播和電視播送應(yīng)用。單工可以具有和全雙工相同的傳輸速度，但是僅在一個(gè)方向上傳輸。為了以最有效的方式傳輸數(shù)據(jù)，主機(jī)和節(jié)點(diǎn)傳輸利用特定的通信參數(shù)。
通信參數(shù)可以包括頻率、傳輸速度、事務(wù)處理時(shí)間(transaction timing)、傳輸功率水平和數(shù)據(jù)傳輸路徑、數(shù)據(jù)傳輸算法、擴(kuò)展技術(shù)、載波調(diào)制以及其它與質(zhì)量估計(jì)相關(guān)的參數(shù)。以下更詳細(xì)地說明最常用的通信參數(shù) 用于主機(jī)和節(jié)點(diǎn)的頻率需要精確地相同。 傳輸速度是數(shù)據(jù)發(fā)送得有多快的量度。 事務(wù)處理時(shí)間定義什么時(shí)候開始傳輸數(shù)據(jù)包以及每隔多久發(fā)送數(shù)據(jù)包。傳輸速度和事務(wù)處理時(shí)間將決定真正的數(shù)據(jù)帶寬。 傳送單元(主機(jī)或節(jié)點(diǎn))將以某一功率水平傳送(發(fā)射)數(shù)據(jù)包。一個(gè)經(jīng)驗(yàn)法則是，功率越高，傳輸距離越長(zhǎng)。 數(shù)據(jù)傳輸路徑質(zhì)量是確定和使用用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴押妥羁煽康穆窂剿璧牧慷?。?dāng)節(jié)點(diǎn)處于接收狀態(tài)時(shí)，主機(jī)將僅傳送。在半雙工和全雙工模式中，當(dāng)主機(jī)處于接收狀態(tài)時(shí)，節(jié)點(diǎn)將僅傳送至主機(jī)。例如，可以在一連串時(shí)隙中執(zhí)行通信，并且，在對(duì)于主機(jī)和節(jié)點(diǎn)來說均已知的特定頻率執(zhí)行各個(gè)時(shí)隙的通信。在下一時(shí)隙，使用另一頻率。使用有限數(shù)量的頻率，但是，在兩個(gè)相鄰時(shí)隙中決不使用相同的頻率。這些頻率將形成通常叫做頻率鍵(frequency key)的頻率列表。頻率鍵對(duì)主機(jī)和節(jié)點(diǎn)來說都是提前已知的。此技術(shù)通常叫做跳頻擴(kuò)展頻譜。此外，用于通信的時(shí)隙中的特定頻率通常叫做通信信道，如在參考文獻(xiàn)[1]中公開的。數(shù)據(jù)事務(wù)處理的最基本形式是在主機(jī)和節(jié)點(diǎn)之間，叫做點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。還可以從主機(jī)同時(shí)向許多節(jié)點(diǎn)廣播數(shù)據(jù)包，這叫做點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)。更高級(jí)形式的通信是通過用其它無線裝置轉(zhuǎn)播數(shù)據(jù)包而進(jìn)行從主機(jī)向節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)事務(wù)處理。這種通信拓?fù)渫ǔ＝凶鼍W(wǎng)格通信。當(dāng)節(jié)點(diǎn)不在主機(jī)范圍內(nèi)時(shí)，例如，如圖1所示，當(dāng)實(shí)體使信號(hào)減弱時(shí)，通常使用網(wǎng)格通信。圖1示出了使用網(wǎng)格通信的無線網(wǎng)絡(luò)10，包括主機(jī)11和許多節(jié)點(diǎn)12。主機(jī)11希望與標(biāo)為節(jié)點(diǎn)3的特定節(jié)點(diǎn)建立通信，但是，如虛線箭頭13所示的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信是不可能的， 因?yàn)榻ㄖ?4阻斷了該路徑。因此，主機(jī)11通過幾個(gè)其它節(jié)點(diǎn)(標(biāo)為節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)2)與節(jié)點(diǎn)3建立通信，節(jié)點(diǎn)1和2用作主機(jī)和節(jié)點(diǎn)3之間的中繼站，如箭頭15ρ152和1 所示。無線網(wǎng)絡(luò)由最少兩個(gè)單元(主機(jī)和節(jié)點(diǎn))形成，但是，在更大的網(wǎng)絡(luò)中可以包含若干節(jié)點(diǎn)，如圖1所示。然而，部分節(jié)點(diǎn)可以是不參與的，而在網(wǎng)絡(luò)中的其它位置執(zhí)行通信，如圖2所示。通信的形式可以是使用單工、半雙工或全雙工事務(wù)處理的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)或網(wǎng)格。圖2示出了本地網(wǎng)絡(luò)20，也稱為子網(wǎng)，包括主機(jī)21和多個(gè)節(jié)點(diǎn)22。存在物體26 以示例說明通信形式。連續(xù)箭頭23示出了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，點(diǎn)線箭頭M示出了點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信， 并且用至定位于物體沈后面的節(jié)點(diǎn)的虛線箭頭25i和2 示出了網(wǎng)格通信。應(yīng)該注意的是，所有通信可以由子網(wǎng)20中的主機(jī)21啟動(dòng)，如所示出的那樣，但是， 也可以將子網(wǎng)20中的節(jié)點(diǎn)22配置用于在子網(wǎng)20內(nèi)啟動(dòng)通信。這可以通過將啟動(dòng)通信的節(jié)點(diǎn)指定為“臨時(shí)主機(jī)”來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)執(zhí)行通信任務(wù)時(shí)，該節(jié)點(diǎn)放棄作為臨時(shí)主機(jī)。本發(fā)明的總體概念是，形成包括多個(gè)諸如結(jié)合圖2描述的本地網(wǎng)絡(luò)的無線網(wǎng)絡(luò)，并且在各個(gè)本地網(wǎng)絡(luò)內(nèi)使用獨(dú)有的通信參數(shù)，同時(shí)仍能夠與相鄰的本地網(wǎng)絡(luò)通信。如以上的說明，無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的這些本地網(wǎng)絡(luò)稱為子網(wǎng)。無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的子網(wǎng)可以以與結(jié)合圖1與圖2描述的主機(jī)-節(jié)點(diǎn)通信相似的方式通信并交換數(shù)據(jù)。主要差異是，與由主機(jī)啟動(dòng)的子網(wǎng)內(nèi)的內(nèi)部通信相比，任何子網(wǎng)可以啟動(dòng)與另一子網(wǎng)的通信。啟動(dòng)通信的子網(wǎng)將變成啟動(dòng)子網(wǎng)。優(yōu)選用半雙工和單工從一個(gè)子網(wǎng)向另一個(gè)子網(wǎng)交換數(shù)據(jù)。無線網(wǎng)絡(luò)總是由兩個(gè)或多個(gè)子網(wǎng)形成。無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的子網(wǎng)可以形成網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，這意味著不在彼此范圍內(nèi)的兩個(gè)子網(wǎng)可以通過其它子網(wǎng)交換數(shù)據(jù)，如圖3所示。圖3示出了具有布置于建筑物35周圍的多個(gè)子網(wǎng)31至34的無線網(wǎng)絡(luò)30的第一實(shí)施方式。每個(gè)子網(wǎng)設(shè)置有主機(jī)21和至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)22，如結(jié)合圖2所示出的，并被配置為使用一組本地通信參數(shù)來進(jìn)行內(nèi)部通信。還將相鄰的子網(wǎng)(例如子網(wǎng)31和3 配置為用一組公共的通信參數(shù)彼此通信。如果希望將數(shù)據(jù)包從子網(wǎng)31傳輸至子網(wǎng)34，則子網(wǎng)31將變成啟動(dòng)子網(wǎng)，而子網(wǎng)34將變成目標(biāo)子網(wǎng)。各個(gè)箭頭36、37和38示出了子網(wǎng)之間的通信信道。可以僅在子網(wǎng)內(nèi)沒有通信時(shí)允許在某些時(shí)間在子網(wǎng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)事務(wù)處理，但是，優(yōu)選數(shù)據(jù)事務(wù)處理可以與子網(wǎng)內(nèi)的內(nèi)部通行同時(shí)執(zhí)行。以這樣的方式在子網(wǎng)之間形成通信當(dāng)要接收數(shù)據(jù)包的子網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)或主機(jī)處于接收模式時(shí)，在啟動(dòng)子網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)或主機(jī)將啟動(dòng)數(shù)據(jù)包的傳輸。在半雙工通信中，當(dāng)啟動(dòng)子網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)或主機(jī)處于接收模式時(shí)， 子網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)或主機(jī)將傳送數(shù)據(jù)。優(yōu)選但并非必須地，在獨(dú)有時(shí)隙中執(zhí)行通信。將用于各個(gè)通信信道(即子網(wǎng)至子網(wǎng)通信)的通信參數(shù)形成為兩個(gè)子網(wǎng)中的每個(gè)的參數(shù)的共用體 (union)，即，該兩個(gè)子網(wǎng)的公共的通信參數(shù)。實(shí)例兩個(gè)子網(wǎng)即子網(wǎng)31和子網(wǎng)32將通信。每個(gè)相鄰子網(wǎng)使用一組獨(dú)有的通信參數(shù)來進(jìn)行內(nèi)部子網(wǎng)通信。子網(wǎng)31使用通信參數(shù)A，B, C，而子網(wǎng)32使用通信參數(shù)C，D，E。用二者的共用體在子網(wǎng)31和32之間執(zhí)行通信，所述共用體是參數(shù)C，即，公共通信參數(shù)。在此實(shí)例中，通信參數(shù)A至E可以例舉為五個(gè)不同的頻率范圍，其中，公共頻率范圍“C”示出了由子網(wǎng)31和32共享的頻域中的公共通信信道。頻率范圍“A”和“B”示出了可用于子網(wǎng)31的內(nèi)部通信的頻域中的兩個(gè)通信信道，而頻率范圍“D”和‘ ”示出了可用于子網(wǎng)32的內(nèi)部通信的頻域中的兩個(gè)通信信道。為無線網(wǎng)絡(luò)的一部分的子網(wǎng)優(yōu)選具有至少兩組通信參數(shù)，S卩，一組用于內(nèi)部通信 (本地組通信參數(shù))以及一組用于該子網(wǎng)和相鄰子網(wǎng)之間的通信。如果子網(wǎng)具有幾個(gè)相鄰子網(wǎng)，那么，對(duì)每個(gè)被配置為與其通信的其它子網(wǎng)來說，可能需要一組額外的通信參數(shù)，除非所有相鄰的子網(wǎng)共享一組公共的通信參數(shù)，例如公共頻域。包括無線網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)可能共存于諸如移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)、用于無線因特網(wǎng)訪問的WiFi 熱點(diǎn)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以及其它的子網(wǎng)內(nèi)。所有這些共存的網(wǎng)絡(luò)將占據(jù)一個(gè)或幾個(gè)頻率。例如，WiFi熱點(diǎn)和無線傳感器可能共享并用相同的頻率作為子網(wǎng)。在相同頻率下操作的無線網(wǎng)絡(luò)將隨機(jī)出現(xiàn)沖突，在最好的情況中，導(dǎo)致傳輸速度的降低，而在最差的情況中，導(dǎo)致通信完全阻塞。為了防止出現(xiàn)這種情況，以下描述了一種提高共存性能的方法。根據(jù)下參數(shù)形成各個(gè)子網(wǎng)的覆蓋區(qū)域，例如
1.區(qū)域中的整體無線通信密度。2.本地?cái)?shù)據(jù)事務(wù)處理密度(在某些本地單元之間數(shù)據(jù)事務(wù)處理可以更密)。3.允許與主機(jī)通信的節(jié)點(diǎn)的最大數(shù)量。4.主機(jī)和節(jié)點(diǎn)之間的通信范圍。所有這些參數(shù)將影響并改變所謂的本地?zé)o線環(huán)境。當(dāng)形成子網(wǎng)時(shí)以此順序列出優(yōu)選地位，因?yàn)樗龇椒ǖ目傮w目標(biāo)是最大化與其它無線網(wǎng)絡(luò)的共存性能。1.整體無線通信密度例如，在WiFi熱點(diǎn)密度可能較高的密集的城市區(qū)域中，與人口較少的區(qū)域相比， 子網(wǎng)的規(guī)模將更小。對(duì)于各個(gè)相鄰的子網(wǎng)，將形成一組本地獨(dú)有通信參數(shù)，例如以上提到的那些，并且因此適應(yīng)于當(dāng)前的無線環(huán)境。2.本地?cái)?shù)據(jù)事各處理密度典型地，在無線網(wǎng)絡(luò)中的某些位置，子網(wǎng)中主機(jī)和節(jié)點(diǎn)之間的通信可能更密集。一個(gè)例子是，將音頻數(shù)據(jù)持續(xù)傳輸至主機(jī)的節(jié)點(diǎn)，或?qū)?shí)時(shí)視頻圖像連續(xù)傳輸至主機(jī)的無線照相機(jī)。當(dāng)然，在傳輸期間，將傳送大量的數(shù)據(jù)。此例子證實(shí)了無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的高本地?cái)?shù)據(jù)事務(wù)處理密度。3.節(jié)點(diǎn)數(shù)量通過將每個(gè)節(jié)點(diǎn)映射至可從主機(jī)得到的無線環(huán)境情景模式(wireless environmental profile)，根據(jù)無線環(huán)境中的本地變化，可以增加或減小子網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)(即通信單元)的數(shù)量?；靖拍钍牵绻?jié)點(diǎn)經(jīng)歷與主機(jī)所儲(chǔ)存的無線環(huán)境情景模式不同的無線環(huán)境，則做出決定，要么讓該節(jié)點(diǎn)形成新的子網(wǎng)，要么連接具有更好匹配的情景模式的相鄰子網(wǎng)。4.通信范圍主機(jī)可以經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)與布置于主機(jī)的覆蓋區(qū)域之外的節(jié)點(diǎn)通信，如圖2 所示，缺點(diǎn)是當(dāng)傳送和接收信號(hào)時(shí)產(chǎn)生延遲。通信范圍將受制于最大可接受的介入節(jié)點(diǎn)所引起的延遲。圖4示出了說明適應(yīng)子網(wǎng)覆蓋區(qū)域的過程的流程圖。從步驟40開始該流程，并且，在步驟41中調(diào)查子網(wǎng)中的主機(jī)的無線環(huán)境，以通過監(jiān)聽(listen)并識(shí)別在其它無線應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)等中使用的通信參數(shù)(CP)來確定主機(jī)的無線環(huán)境情景模式。在步驟42中，基于主機(jī)的無線環(huán)境情景模式，為子網(wǎng)選擇一組本地CP，用于相鄰子網(wǎng)的一組獨(dú)有本地CP。在步驟43中，調(diào)查是否存在任何高本地密度(即任何高本地?cái)?shù)據(jù)事務(wù)處理應(yīng)用)。如果存在導(dǎo)致高本地密度的應(yīng)用，如以上的示例說明，則流程繼續(xù)前進(jìn)至步驟44，在該步驟中，通過減少可與主機(jī)通信的節(jié)點(diǎn)的數(shù)量來限制子網(wǎng)的覆蓋區(qū)域，然后前進(jìn)至步驟45。然而，如果沒有發(fā)現(xiàn)高本地密度，則流程直接繼續(xù)前進(jìn)至步驟45。在步驟45中，調(diào)查子網(wǎng)中存在的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的本地環(huán)境，并映射在主機(jī)的無線環(huán)境情景模式，在步驟46中，做出決定以對(duì)子網(wǎng)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)確定適當(dāng)?shù)尼槍?duì)本地環(huán)境變化的動(dòng)作。如果節(jié)點(diǎn)的本地環(huán)境改變，則流程繼續(xù)前進(jìn)至步驟47，并通過形成新的子網(wǎng)或連接另一子網(wǎng)來改變節(jié)點(diǎn)的子網(wǎng)從屬關(guān)系，如結(jié)合圖9的更詳細(xì)的公開。然后，流程繼續(xù)前進(jìn)至步驟48。然而，如果節(jié)點(diǎn)的本地環(huán)境未改變，則流程直接繼續(xù)前進(jìn)至步驟48。在步驟48中，調(diào)查子網(wǎng)中的通信延遲的影響，如果距離過大，即，在子網(wǎng)中的主機(jī)
8和節(jié)點(diǎn)之間傳送和/或接收信號(hào)時(shí)的延遲比最大可接受的延遲高，則改變?cè)摴?jié)點(diǎn)的子網(wǎng)從
屬關(guān)系。流程在步驟49結(jié)束。應(yīng)該注意的是，該流程圖公開了例如在無線網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行的過程，但是，該過程優(yōu)選地以規(guī)則間隔執(zhí)行，如圖4中的虛返回線所示。圖5示出了可在根據(jù)本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)中使用的通信單元50，例如主機(jī)或節(jié)點(diǎn)。 通信單元包括被配置為經(jīng)由天線52與其它單元(相同子網(wǎng)或其它子網(wǎng)內(nèi)的單元)通信的模塊51。模塊包括與存儲(chǔ)器M連接的處理器53。處理器53與收發(fā)器單元55連接，收發(fā)器單元55又與天線52連接。存儲(chǔ)器M被配置為儲(chǔ)存處理器53必需的信息，以與其它單元通信，例如，多組通信參數(shù)(CP)。優(yōu)選將與子網(wǎng)中的主機(jī)和臨時(shí)主機(jī)相關(guān)的信息儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器54中。可選地，通過設(shè)置轉(zhuǎn)換器56而為通信單元50提供網(wǎng)關(guān)功能，轉(zhuǎn)換器56被配置為在處理器可以解釋數(shù)據(jù)之前，將通過連接器57從用戶終端(例如PC)接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)母袷健＿B接器57可以用無線接口實(shí)現(xiàn)，但是，優(yōu)選包括有線連接。通過在相同的通信單元中組合網(wǎng)關(guān)/節(jié)點(diǎn)/主機(jī)而產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)是，制造單個(gè)裝置更便宜，并且系統(tǒng)的冗余更大，因?yàn)橥ㄐ艈卧墓δ芸梢杂蛇h(yuǎn)程編程來決定。圖6示出了說明在子網(wǎng)A中的節(jié)點(diǎn)至不同子網(wǎng)B中的節(jié)點(diǎn)之間執(zhí)行數(shù)據(jù)事務(wù)處理的過程的一個(gè)實(shí)例的信號(hào)流程圖。子網(wǎng)A是啟動(dòng)子網(wǎng)，而子網(wǎng)B是目標(biāo)子網(wǎng)。在此實(shí)例中， 子網(wǎng)A包括主機(jī)(主機(jī)A)和兩個(gè)節(jié)點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)Al和節(jié)點(diǎn)ki)，而子網(wǎng)B包括主機(jī)(主機(jī)B) 和兩個(gè)節(jié)點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)Bl和節(jié)點(diǎn)B2)。節(jié)點(diǎn)Al希望啟動(dòng)數(shù)據(jù)事務(wù)處理至節(jié)點(diǎn)B2，還希望接收數(shù)據(jù)事務(wù)處理完成的確認(rèn)。在圖6中，點(diǎn)線箭頭表示發(fā)出信號(hào)，連續(xù)箭頭表示數(shù)據(jù)事務(wù)處理，而虛線箭頭表示確認(rèn)。用一組本地通信參數(shù)(CPl和CP； )執(zhí)行子網(wǎng)內(nèi)的所有通信，并且子網(wǎng)之間的通信使用一組公共的通信參數(shù)(CP》，如圖6的底部所示。1)節(jié)點(diǎn)Al向主機(jī)A發(fā)送請(qǐng)求，以啟動(dòng)與相鄰子網(wǎng)B中的節(jié)點(diǎn)Bl的通信。2)主機(jī)A向子網(wǎng)A中的所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息，證實(shí)節(jié)點(diǎn)Al是子網(wǎng)A中的“臨時(shí)主機(jī)”，并由此節(jié)點(diǎn)Al具有啟動(dòng)子網(wǎng)A內(nèi)的數(shù)據(jù)事務(wù)處理的能力。3)節(jié)點(diǎn)Al向節(jié)點(diǎn)A2發(fā)送數(shù)據(jù)，節(jié)點(diǎn)A2代表可以與子網(wǎng)B通信的子網(wǎng)A中的任何節(jié)點(diǎn)。應(yīng)該注意的是，用第一組本地通信參數(shù)(CPl)執(zhí)行子網(wǎng)A內(nèi)的所有通信，CPl不同于相鄰子網(wǎng)所使用的通信參數(shù)。4)為了能夠?qū)?shù)據(jù)從子網(wǎng)A轉(zhuǎn)移至子網(wǎng)B，在從節(jié)點(diǎn)A2向節(jié)點(diǎn)Bl發(fā)送數(shù)據(jù)之前， 節(jié)點(diǎn)A2需要將通信參數(shù)改為一組公共的通信參數(shù)CP2，其由子網(wǎng)A和子網(wǎng)B共享，節(jié)點(diǎn)Bl 代表可以與子網(wǎng)A通信的子網(wǎng)B中的任何節(jié)點(diǎn)。5)節(jié)點(diǎn)Bl通知主機(jī)B 已從相鄰子網(wǎng)接收了數(shù)據(jù)以將其轉(zhuǎn)移至節(jié)點(diǎn)B2。6)主機(jī)B向子網(wǎng)B中的所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息，證實(shí)節(jié)點(diǎn)Bl是子網(wǎng)B的“臨時(shí)主機(jī)”， 由此節(jié)點(diǎn)Bl可以啟動(dòng)子網(wǎng)B內(nèi)的數(shù)據(jù)事務(wù)處理。7)節(jié)點(diǎn)Bl向節(jié)點(diǎn)B2發(fā)送數(shù)據(jù)，節(jié)點(diǎn)B2代表子網(wǎng)B中的最終目的地。應(yīng)該注意的是，用第二組本地通信參數(shù)(CP； )執(zhí)行子網(wǎng)B內(nèi)的所有通信，CP3不同于相鄰子網(wǎng)所使用的
通信參數(shù)。8)節(jié)點(diǎn)B2使用第二本地通信參數(shù)(CP3)向子網(wǎng)B中的臨時(shí)主機(jī)(即節(jié)點(diǎn)Bi)發(fā)送確認(rèn)消息。9)為了能夠?qū)⒋_認(rèn)消息從子網(wǎng)B發(fā)送至子網(wǎng)A，在將確認(rèn)消息從節(jié)點(diǎn)Bl發(fā)送至子網(wǎng)A的節(jié)點(diǎn)A2之前，節(jié)點(diǎn)Bl需要將通信參數(shù)改為公共組通信參數(shù)CP2。10)為了能夠?qū)⒋_認(rèn)消息發(fā)送至子網(wǎng)A中的臨時(shí)主機(jī)(即節(jié)點(diǎn)Al)，在將確認(rèn)消息發(fā)送至節(jié)點(diǎn)Al之前，節(jié)點(diǎn)A2需要將通信參數(shù)改為第一組本地通信參數(shù)CPl。11)當(dāng)節(jié)點(diǎn)Al接收確認(rèn)消息后，不再需要節(jié)點(diǎn)Al和節(jié)點(diǎn)B2之間的所建立的通信信道。因此，節(jié)點(diǎn)Al向主機(jī)A發(fā)送請(qǐng)求以解除節(jié)點(diǎn)Al作為子網(wǎng)A的臨時(shí)主機(jī)。12)主機(jī)A向子網(wǎng)A中的所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息，證實(shí)節(jié)點(diǎn)Al不再是子網(wǎng)A的臨時(shí)主機(jī)。13)節(jié)點(diǎn)A2使用公共通信參數(shù)CP2向節(jié)點(diǎn)Bl發(fā)送消息，以通知已接收確認(rèn)消息并且不再需要通信信道。14)當(dāng)節(jié)點(diǎn)Bl接收到通知后，向主機(jī)B發(fā)送請(qǐng)求，以解除節(jié)點(diǎn)Bl作為子網(wǎng)B的臨時(shí)主機(jī)。15)主機(jī)B向子網(wǎng)B中的所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息，證實(shí)節(jié)點(diǎn)Bl不再是子網(wǎng)B的臨時(shí)主機(jī)。并不總是需要證實(shí)數(shù)據(jù)事務(wù)處理已經(jīng)達(dá)到其目的。在圖7中給出了對(duì)此進(jìn)行示例說明的信號(hào)流程圖。對(duì)子網(wǎng)使用的如圖6中出現(xiàn)的符號(hào)也用于完成數(shù)據(jù)事務(wù)處理的過程，S卩，過程步驟1至7。16)當(dāng)節(jié)點(diǎn)A2已經(jīng)完成其向子網(wǎng)B中的節(jié)點(diǎn)Bl發(fā)送數(shù)據(jù)的任務(wù)后，其對(duì)主機(jī)A發(fā)送請(qǐng)求，以解除節(jié)點(diǎn)Al作為子網(wǎng)A的臨時(shí)主機(jī)。17)主機(jī)A向子網(wǎng)A中的所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息，證實(shí)節(jié)點(diǎn)Al不再是子網(wǎng)A的臨時(shí)主機(jī)。18)當(dāng)節(jié)點(diǎn)B2已從節(jié)點(diǎn)Bl接收數(shù)據(jù)事務(wù)處理后，其向主機(jī)B發(fā)送請(qǐng)求，以解除節(jié)點(diǎn)Bl作為子網(wǎng)B的臨時(shí)主機(jī)。19)主機(jī)B向子網(wǎng)B中的所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息，證實(shí)節(jié)點(diǎn)Bl不再是子網(wǎng)B的臨時(shí)主機(jī)?？梢栽谝呀?jīng)完成過程步驟4的傳輸之后的任何時(shí)間，即在與執(zhí)行過程步驟18和19 的相同時(shí)間，執(zhí)行過程步驟16和17，如圖7所示。圖8示出了無線網(wǎng)絡(luò)60的第二實(shí)施方式，其包括三個(gè)適應(yīng)各個(gè)子網(wǎng)的無線環(huán)境中的本地變化的子網(wǎng)61，62，63。假設(shè)兩個(gè)頻帶X和Y可用于無線網(wǎng)絡(luò)60所覆蓋的區(qū)域中的通信，并且假設(shè)與子網(wǎng) 61和63的無線環(huán)境相比，使用頻帶X的W-LAN 64改變子網(wǎng)62的無線環(huán)境。此外，子網(wǎng)61 和63在彼此能夠建立直接通信信道的范圍之外(例如被建筑物67阻擋)，因此，需要通過子網(wǎng)62來建立通信信道。W-LAN 64的存在會(huì)限制用于子網(wǎng)62的通信參數(shù)，并且，為了能夠與其它子網(wǎng)61和 63通信，需要選擇子網(wǎng)62內(nèi)的一組本地通信參數(shù)，其與子網(wǎng)61和63內(nèi)的本地通信參數(shù)不同。這可以通過在用于通信的子網(wǎng)內(nèi)使用不同的頻帶來實(shí)現(xiàn)，例如
權(quán)利要求
1.一種無線網(wǎng)絡(luò)(30 ；60)，包括至少兩個(gè)子網(wǎng)(31-34 ;61-63)，每個(gè)子網(wǎng)包括被配置為彼此無線通信的多個(gè)單元01，22)，所述無線網(wǎng)絡(luò)被配置為選擇本地組通信參數(shù)(CP1， CP3)用于在各個(gè)子網(wǎng)內(nèi)的內(nèi)部通信，其特征在于，所述無線網(wǎng)絡(luò)被進(jìn)一步配置為-為相鄰子網(wǎng)選擇獨(dú)有的本地組通信參數(shù)，由此通過不同的本地組通信參數(shù)執(zhí)行相鄰子網(wǎng)內(nèi)的內(nèi)部通信以防止相鄰子網(wǎng)之間的干擾，并且-為所述無線網(wǎng)絡(luò)(30;60)內(nèi)的相鄰子網(wǎng)選擇不同于所述本地組通信參數(shù)(CP1，CP3) 的至少一個(gè)公共組通信參數(shù)(CP2)，由此所述無線網(wǎng)絡(luò)(30 ；60)中的相鄰子網(wǎng)之間的通信能夠與各個(gè)子網(wǎng)內(nèi)的內(nèi)部通信同時(shí)執(zhí)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡(luò)，其中，各個(gè)子網(wǎng)中的所述多個(gè)單元中的一個(gè)是主機(jī)(21)，所述主機(jī)被配置為，為各個(gè)子網(wǎng)(31-34 ;61-6；3)選擇所述本地組通信參數(shù) (CPl，CP3)和所述公共組通信參數(shù)(CP2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無線網(wǎng)絡(luò)，其中，所述無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步被配置為基于無線環(huán)境為各個(gè)子網(wǎng)(31-34 ；61-63)選擇所述本地組通信參數(shù)和所述公共組通信參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線網(wǎng)絡(luò)，其中，所述主機(jī)被配置用于建立所述無線環(huán)境的無線情景模式WP，并且基于所建立的無線情景模式WP，為各個(gè)子網(wǎng)選擇所述本地組通信參數(shù)(CPl，CP3)和所述公共組通信參數(shù)(CP2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的無線網(wǎng)絡(luò)，其中，至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)(50)被配置為用作網(wǎng)關(guān)，其適于與布置在外部的計(jì)算機(jī)通信。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的無線網(wǎng)絡(luò)，其中，在相同的通信平臺(tái)中使用各個(gè)子網(wǎng)的所述本地組通信參數(shù)(CP1，CP;3)和所述公共組通信參數(shù)(CP2)。
7.一種用于調(diào)整無線網(wǎng)絡(luò)(30 ；60)的方法，所述無線網(wǎng)絡(luò)(30 ；60)如權(quán)利要求1至 6中的任一項(xiàng)的定義，所述無線網(wǎng)絡(luò)包括至少兩個(gè)子網(wǎng)(31-34 ；61-63)，每個(gè)子網(wǎng)包括被配置為使用本地組通信參數(shù)(CP1，CP;3)彼此無線通信的多個(gè)單元01，22)，其特征在于，所述方法包括a)為相鄰子網(wǎng)選擇獨(dú)有的所述本地組通信參數(shù)(CP1，CP； )，由此通過不同的本地組通信參數(shù)執(zhí)行相鄰子網(wǎng)內(nèi)的內(nèi)部通信以防止相鄰子網(wǎng)之間的干擾，并且b)為所述無線網(wǎng)絡(luò)(30；60)內(nèi)的相鄰子網(wǎng)選擇不同于所述本地組通信參數(shù)(CP1，CP3) 的至少一個(gè)公共組通信參數(shù)(CP2)，由此所述無線網(wǎng)絡(luò)(30;60)中的相鄰子網(wǎng)(31-34; 61-63)之間的通信能夠與各個(gè)子網(wǎng)內(nèi)的內(nèi)部通信同時(shí)執(zhí)行。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述無線網(wǎng)絡(luò)被配置為適應(yīng)無線環(huán)境，所述方法還包括-通過在執(zhí)行步驟a)和b)之前監(jiān)聽各個(gè)子網(wǎng)(31-34 ；61-63)內(nèi)的無線環(huán)境來確定各個(gè)子網(wǎng)的無線情景模式WP，-修改步驟a)以包括基于所確定的無線情景模式WP選擇各個(gè)子網(wǎng)的所述本地組通信參數(shù)(CP1，CP3)，-修改步驟b)以包括基于所確定的無線情景模式WP選擇所述至少一個(gè)公共組通信參數(shù)(CP》，以及-有規(guī)律地重復(fù)以下步驟確定無線情景模式WP，然后調(diào)整所述本地組通信參數(shù)(CP1， CP3)和所述公共組通信參數(shù)(CP》以適應(yīng)無線環(huán)境的變化。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，基于動(dòng)態(tài)信道密度調(diào)整在步驟a)之前確定的所述無線情景模式WP。
10.一種用于形成無線網(wǎng)絡(luò)(30 ；60)的方法，所述無線網(wǎng)絡(luò)(30 ；60)如權(quán)利要求1至 6中任一項(xiàng)的定義，所述無線網(wǎng)絡(luò)包括至少兩個(gè)子網(wǎng)(31-34 ；61-63)，每個(gè)子網(wǎng)具有無線情景模式，并且包括被配置為使用適應(yīng)于各個(gè)子網(wǎng)的無線情景模式的、相鄰子網(wǎng)的獨(dú)有本地組通信參數(shù)(CP1，CP3)和公共組通信參數(shù)(CP》來彼此無線通信的多個(gè)單元01，22)，其特征在于，所述方法包括a)確定所述多個(gè)單元Ol；2 中的每一個(gè)的無線情景模式，b)將所述多個(gè)單元Ol；22)中的每一個(gè)的所述無線情景模式與可訪問子網(wǎng)(31-34; 61-63)的所述無線情景模式進(jìn)行比較，c)對(duì)于每個(gè)單元cl)如果該單元的無線情景模式與每個(gè)可訪問子網(wǎng)的無線情景模式不同，則形成新的子網(wǎng)，或者c2)如果該單元的無線情景模式與所述可訪問子網(wǎng)中的一個(gè)匹配，則連接至該可訪問子網(wǎng)，以及d)監(jiān)控所述多個(gè)單元Ol；2 的無線情景模式的變化，并重復(fù)步驟a至d。
11.一種單元(50)，被配置為在根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的無線網(wǎng)絡(luò)中使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及包括至少兩個(gè)子網(wǎng)31-34；61-63的無線網(wǎng)絡(luò)30；60。每個(gè)子網(wǎng)包括多個(gè)被配置為彼此無線通信的單元21，22。無線網(wǎng)絡(luò)被配置為選擇本地組通信參數(shù)CP1，CP3用于各個(gè)子網(wǎng)內(nèi)的內(nèi)部通信，使得相鄰子網(wǎng)內(nèi)的內(nèi)部通信使用不同的本地組的通信參數(shù)以防止相鄰子網(wǎng)之間的干擾，并且被配置為在無線網(wǎng)絡(luò)30；60中的子網(wǎng)之間通信時(shí)，對(duì)每個(gè)將使用的子網(wǎng)選擇至少一個(gè)公共組的通信參數(shù)CP2。本發(fā)明還涉及用于調(diào)整無線網(wǎng)絡(luò)的方法、用于形成無線網(wǎng)絡(luò)的方法以及通信單元。
文檔編號(hào)H04W72/04GK102342163SQ201080010547
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月4日
發(fā)明者尼克拉斯·諾倫, 胡爾特恩·佩爾 申請(qǐng)人:魯門無線電通信公司