用于能量受限無線系統(tǒng)中的靈活通信的可配置通信模塊的制作方法
本公開總體上涉及通信系統(tǒng)，并且更具體地但不排他地涉及在能量受限無線系統(tǒng)中支持通信的靈活性。
背景技術(shù)：
一般來說，物聯(lián)網(wǎng)(iot)是計算概念，其中物理對象連接到互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。物理對象可以是被配置為經(jīng)由因特網(wǎng)(例如，傳感器、致動器、監(jiān)視器、控制器等)進行通信的iot設(shè)備，或者可以是與被配置為經(jīng)由因特網(wǎng)通信的iot設(shè)備相關(guān)聯(lián)的物理對象。在任一情況下，iot設(shè)備支持通信，并且可以支持各種其他功能(例如，發(fā)現(xiàn)其他iot設(shè)備的存在，提供信息，支持對對象的控制，協(xié)商服務(wù)協(xié)議等)，通常很少或根本沒有人力輔助或監(jiān)督。預期越來越多的iot設(shè)備的部署和使用將導致各種各樣的應(yīng)用，這可能顯著提高生活質(zhì)量。例如，iot設(shè)備可以用于支持通信應(yīng)用、零售應(yīng)用、醫(yī)療保健應(yīng)用、能量生成和分配應(yīng)用、工廠自動化應(yīng)用、農(nóng)業(yè)應(yīng)用、采礦應(yīng)用和智能城市應(yīng)用等。然而，預期這種應(yīng)用的實現(xiàn)受到以下事實的限制：大多數(shù)iot設(shè)備被期望是僅支持短距離無線通信的低功率低成本設(shè)備，從而防止預期充分實現(xiàn)很多這樣的應(yīng)用所需要的無處不在的iot設(shè)備連接。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
可以通過支持能量受限無線系統(tǒng)中的通信的靈活性的各種實施例來解決現(xiàn)有技術(shù)中的各種缺陷。
在至少一些實施例中，一種能量受限無線節(jié)點包括：通信模塊。被配置為在休眠模式與活動模式之間切換，在休眠模式中通信模塊不可操作用于通信，而在活動模式中通信模塊可操作用于通信；可配置輔助接收器，被配置為基于檢測到喚醒信號來發(fā)起通信模塊從休眠模式到活動模式的切換；以及控制器，被配置為控制可配置輔助接收器的配置使用輔助接收器配置來操作。在至少一些實施例中，一種方法包括在能量受限無線節(jié)點處檢測將可配置輔助接收器配置為使用輔助接收器配置來操作的請求的指示，能量受限無線節(jié)點包括通信模塊，該通信模塊被配置為在休眠模式與活動模式之間切換，在所述休眠模式中通信模塊不可操作用于通信，而在活動模式中該通信模塊可操作用于通信、以及可配置輔助接收器，被配置為基于喚醒信號的檢測來發(fā)起通信模塊從休眠模式切換到活動模式。方法還包括將可配置輔助接收器配置為使用輔助接收器配置來操作。
在至少一些實施例中，一種裝置包括處理器和通信地連接到處理器的存儲器，其中處理器被配置為確定能量受限無線節(jié)點的可配置輔助通信模塊的配置，并且向能量受限無線節(jié)點傳播能量受限無線節(jié)點的可配置輔助通信模塊的配置的指示。在至少一些實施例中，一種方法包括確定能量受限無線節(jié)點的可配置輔助通信模塊的配置，并且向能量受限無線節(jié)點傳播能量受限無線節(jié)點的可配置輔助通信模塊的配置的指示。
在至少一些實施例中，一種能量受限無線節(jié)點包括：通信模塊，被配置為在休眠模式與活動模式之間切換，在休眠模式中通信模塊不可操作用于通信而在活動模式中通信模塊可操作用于通信；可配置輔助接收器，被配置為基于喚醒信號的檢測來控制通信模塊從休眠模式到活動模式的切換；以及控制器，被配置為檢測經(jīng)由可配置輔助接收器的喚醒信號的接收并且控制向第二能量受限無線節(jié)點傳播喚醒信號。在至少一些實施例中，一種由能量受限無線節(jié)點使用的方法包括經(jīng)由能量受限無線節(jié)點的可配置輔助接收器接收喚醒信號，其中能量受限無線節(jié)點的可配置輔助接收器被配置為基于喚醒信號的檢測來控制能量受限無線節(jié)點的通信模塊從通信模塊不可操作用于通信的休眠模式切換到通信模塊可操作用于通信的活動模式，并且向第二能量受限無線節(jié)點傳播喚醒信號。
附圖說明
通過結(jié)合附圖考慮以下詳細描述，可以容易地理解本文中的教導，在附圖中：
圖1描繪了包括可配置無線網(wǎng)關(guān)、可配置能量受限無線節(jié)點、和被配置為控制可配置無線網(wǎng)關(guān)和可配置能量受限無線節(jié)點的配置的控制器的示例性能量受限無線系統(tǒng)；
圖2描繪了包括被配置為控制可配置輔助接收器和可配置輔助發(fā)射器的配置的控制器的示例性能量受限無線系統(tǒng)；
圖3描繪了包括單個可配置無線網(wǎng)關(guān)和多個可配置能量受限無線節(jié)點的示例性無線系統(tǒng)；
圖4描繪了網(wǎng)絡(luò)控制器通過其來促進一組節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)建立的方法的示例性實施例；
圖5描繪了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)控制器通過其來使得新節(jié)點能夠加入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的方法的示例性實施例；
圖6描繪了在圖3的示例性無線系統(tǒng)的上下文中的示例性多跳網(wǎng)絡(luò)拓撲；
圖7描繪了配置能量受限無線節(jié)點的可配置通信模塊的方法的示例性實施例；
圖8描繪了網(wǎng)絡(luò)控制器通過其來控制一個或多個能量受限無線節(jié)點的一個或多個可配置通信模塊的配置的方法的示例性實施例；
圖9描繪了能量受限無線節(jié)點通過其來作為用于向一個或多個能量受限無線節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)喚醒信號的中繼器來操作的方法的示例性實施例；以及
圖10描繪了適用于執(zhí)行本文中所描述的功能的計算機的高級框圖。
為了便于理解，在可能的情況下，使用相同的附圖標記來表示對于圖公共的相同的相同元件。
具體實施方式
通常，提供了在能量受限無線系統(tǒng)中的靈活通信的能力。能量受限無線系統(tǒng)中的靈活通信的能力可以支持使用一個或多個通信節(jié)點的一個或多個可配置通信模塊來改進或優(yōu)化能量受限無線系統(tǒng)的通信節(jié)點之間的通信的一個或多個方面。在至少一些實施例中，例如，在包括可配置輔助接收器和主通信模塊(例如，僅包括接收器功能，僅包括發(fā)射器功能，或包括接收器功能和發(fā)射器功能二者)的能量受限無線節(jié)點中，其中可配置輔助接收器被配置為控制主通信模塊的操作模式(例如，其中主通信模塊通常處于休眠模式或主通信模塊不可操作來通信的狀態(tài)，并且可配置輔助接收器被配置為接收喚醒信號并且響應(yīng)于喚醒信號發(fā)起主通信模塊從休眠模式或狀態(tài)到主通信模塊可操作以通信的活動模式或狀態(tài)的轉(zhuǎn)換)，能量受限無線節(jié)點可以包括被配置為以傾向于改進或優(yōu)化由能量受限無線節(jié)點進行的通信相關(guān)的各個方面的方式來控制可配置輔助接收器的配置的控制器(例如，能量受限無線節(jié)點的節(jié)點級能量消耗或性能、全部或部分能量受限無線系統(tǒng)的能量消耗或性能等、以及其各種組合)。在至少一些實施例中，例如，在包括一對能量受限無線節(jié)點的能量受限無線系統(tǒng)中，該對能量受限無線節(jié)點中的第一能量受限無線節(jié)點的可配置發(fā)射器(例如，配置為發(fā)射喚醒信號的輔助發(fā)射器、主通信模塊的發(fā)射模塊或功能或發(fā)射器等)和該對能量受限無線節(jié)點中的第二能量受限無線節(jié)點的可配置接收器(例如，被配置為接收喚醒信號的輔助接收器、主通信模塊的接收模塊或功能或接收器等)可以被動態(tài)地配置為改進或優(yōu)化與從第一能量受限無線節(jié)點到第二能量受限無線節(jié)點的鏈路級通信有關(guān)的一個或多個方面(例如，從可配置發(fā)射器到可配置接收器的喚醒信號的通信的一個或多個方面、從可配置發(fā)射器到可配置接收器的數(shù)據(jù)通信的一個或多個方面等以及其各種組合)，以改進或優(yōu)化與能量受限無線系統(tǒng)等以及其各種組合內(nèi)的通信相關(guān)的一個或多個方面。在至少一些實施例中，例如，在包括具有可配置通信模塊的多個能量受限無線節(jié)點的能量受限無線系統(tǒng)中，可配置通信模塊包括可配置發(fā)射器模塊(例如，用于發(fā)射喚醒信號的可配置輔助發(fā)射器、用于發(fā)射數(shù)據(jù)通信的可配置主發(fā)射器功能等)和可配置接收器模塊(例如，用于接收喚醒信號的可配置輔助接收器功能、用于接收數(shù)據(jù)通信的可配置主接收器功能等)，能量受限無線節(jié)點的可配置通信模塊可以被配置為改進或優(yōu)化與能量受限無線系統(tǒng)內(nèi)的通信有關(guān)的各個方面。能量受限無線系統(tǒng)中的可配置通信模塊或功能的配置可以基于各種考慮(例如，可配置通信模塊或功能的能量使用、可配置通信模塊或功能的性能、鏈路級能量或性能要求或能量或性能目標、網(wǎng)絡(luò)級能量或性能要求或能量或性能目標等、以及其各種組合)來動態(tài)地改變。一組能量受限無線節(jié)點(例如，網(wǎng)絡(luò)的所有能量受限無線節(jié)點、網(wǎng)絡(luò)的能量受限無線節(jié)點的子集等)中的能量受限無線節(jié)點中的可配置通信功能的可用性可以用于支持各種功能或能力(例如，改進無線網(wǎng)關(guān)與能量受限無線節(jié)點之間的通信的改進或優(yōu)化，改進能量受限無線節(jié)點之間的成對通信改進或優(yōu)化，改進跨越網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)的部分的能量使用的改進或優(yōu)化，以提供范圍擴展和能量優(yōu)化的時間和能量的折衷(tradeoff)等，以及其各種組合)。能量受限無線系統(tǒng)中的可配置通信功能的可用性可以用于支持下文進一步討論的各種其他功能或能力?？梢酝ㄟ^首先考慮被配置為支持無線網(wǎng)關(guān)的可配置輔助發(fā)射器的配置和能量受限無線節(jié)點的可配置輔助接收器的配置的示例性通信系統(tǒng)來進一步理解與在能量受限無線系統(tǒng)中使用可配置通信模塊相關(guān)聯(lián)的這些和各種其他實施例和優(yōu)點，如圖1所示。
圖1描繪了包括可配置無線網(wǎng)關(guān)、可配置能量受限無線節(jié)點、和被配置為控制可配置無線網(wǎng)關(guān)和可配置能量受限無線節(jié)點的配置的控制器的示例性能量受限無線系統(tǒng)。
如圖1所示，能量受限無線系統(tǒng)100包括可配置能量受限無線節(jié)點(cewn)110、可配置無線網(wǎng)關(guān)(cwg)120和被配置為控制cwg120和cewn110的配置的控制器130。cewn110可以是智能設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)(iot)設(shè)備、或者可以如本文中所描繪和描述地配置的任何其他合適的設(shè)備。cwg120可以是cewn(例如，類似于cewn110)、無線接入節(jié)點(例如，節(jié)點b、enodeb、具有被配置為促進cewn和蜂窩接入節(jié)點之間的通信的永久電源的無線中繼節(jié)點等)、或者可以如本文中所描繪和描述地配置的任何其他合適的元件?？刂破?30可以是cewn(例如，類似于cewn110)、無線接入節(jié)點(例如，節(jié)點b、enodeb、具有被配置為促進cewn和蜂窩接入節(jié)點之間的通信的永久電源的無線中繼節(jié)點等)、核心無線網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器、或者可以被配置為如本文中所描繪和描述地配置的任何其他合適的元件。應(yīng)當理解，在至少一些實施例中，cwg120和控制器130可以被集成到相同的設(shè)備中。
cewn110和cwg120協(xié)作以支持cewn110和cwg120之間的數(shù)據(jù)的能量有效通信。cewn110包括主通信模塊111、可配置輔助接收器(car)112和控制器113。cwg120包括主通信模塊121、可配置輔助發(fā)射器(cat)122和控制器123。如圖1所示，cat122被配置為向car112發(fā)射喚醒信號141，以實現(xiàn)主通信模塊111和主通信模塊121之間的數(shù)據(jù)通信142(其可以包括從主通信模塊111到主通信模塊121的數(shù)據(jù)的上行發(fā)射121、從主通信模塊121到主通信模塊111的數(shù)據(jù)的下行發(fā)射、或其組合)。應(yīng)當理解，盡管主要針對其中cewn110包括主通信模塊111和car112(并且這些元件被實現(xiàn)為單獨的模塊)的實施例來呈現(xiàn)，但是在至少一些實施例中，cewn110可以提供以其他配置這樣的元件(例如，使用單個模塊來支持主通信模塊111和car112的功能)，可以支持更少或更多的元件或功能(例如，包括cat，包括可配置輔助收發(fā)器，排除主發(fā)射器功能或排除主接收器功能等)等、以及其各種組合。類似地，應(yīng)當理解，盡管主要針對其中cwg120包括主通信模塊121和cat122(并且這些元件被實現(xiàn)為單獨的模塊)的實施例來呈現(xiàn)，但是在至少一些實施例中，cwg120可以以其他配置提供這些元件(例如，使用單個模塊來支持主通信模塊121和cat122的功能)，可以支持更少或更多的元件或功能(例如，包括car，包括可配置輔助收發(fā)器，排除主發(fā)射器功能或排除主接收器功能等)等、以及其各種組合。
cewn110可以支持用于在能量受限無線系統(tǒng)100中提供靈活通信的各種能力。
主通信模塊111被配置為支持cewn110的數(shù)據(jù)通信142。主通信模塊111可以是發(fā)射器、接收器或收發(fā)器(取決于數(shù)據(jù)通信142是否在上行和/或下行)。主通信模塊111被配置為支持至少兩種操作模式，包括主通信模塊111不可操作來通信的休眠模式和主通信模塊111可操作來通信的活動模式。休眠模式可以是通常能夠?qū)崿F(xiàn)cewn110的節(jié)能的能量受限模式或關(guān)閉模式(兩種模式可以被支持)。活動模式使得主通信模塊111能夠經(jīng)由cwg120無線地通信(例如，從cwg120接收業(yè)務(wù)，向cwg120發(fā)射業(yè)務(wù)、或其組合)。通常，考慮到cewn110是能量受限無線節(jié)點(例如，具有受限能量供應(yīng)的節(jié)點，例如電池)，優(yōu)選地將主通信模塊111保持在休眠模式下，除非在cewn110將使用主通信模塊111進行通信的時間期間。
car112被配置為基于喚醒信號141(并且因此在本文中也可以稱為可配置喚醒無線電)的檢測來控制主通信模塊111從休眠模式到活動模式的切換。喚醒信號141可以是可以由car112檢測的任何合適類型的無線信號。喚醒信號141可以來自cwg120，或者cwg120上行的元件可以觸發(fā)cwg120來發(fā)射喚醒信號141。car112可以提供用于控制主通信模塊111的操作模式的超低功率接收和控制功能。與主通信模塊111相比，期望car112消耗cewn110的更少資源，從而節(jié)省cewn110的資源，因為主通信模塊111能夠在需要時保持在休眠模式，然后根據(jù)需要或期望從休眠模式快速轉(zhuǎn)換到活動模式用于數(shù)據(jù)通信。car112可以在永久接通狀態(tài)下操作(例如，使得car112可以在任何時間檢測喚醒信號以減少通信的延遲)，可以被循環(huán)(例如，進一步減少car112并且因此減少cewn110的能量使用)等。
car112是可配置的并且可以以各種方式配置。car112的配置可以包括car112的接收功率的配置(其將被理解為在car112的范圍和car112的功率消耗之間提供折衷)。car112的配置可以包括組成car112的一個或多個部件(例如，低噪聲放大器(lna)、鎖相環(huán)(pll)、開關(guān)塊、檢測器、解碼器等、以及其各種組合)的配置。car112的配置可以包括選擇要由car112使用的car112的特定部件或部件集合。car112的配置可以包括car112或者car112的一個或多個部件的特定電路或電路集合的選擇。car112的配置可以包括car112或car112的一個或多個部件的特定算法或算法集合的選擇。car112的配置可以包括car112或car112的一個或多個部件的特定參數(shù)或參數(shù)集合的選擇。car112的配置可以包括car112或car112的一個或多個部件的特定參數(shù)值或參數(shù)值集合的選擇。對于一個或多個car112的部件或部件級，car112的配置可以包括car112的一個或多個部件或一個或多個部件級的配置(例如，就一個或多個要使用的電路而言、要使用的算法、要使用的參數(shù)或參數(shù)設(shè)置等、以及其各種組合)。car112的配置可以選擇各種其他部件、電路、算法、參數(shù)、參數(shù)值等的選擇、以及其各種組合的選擇。
可以基于各種目的來配置car112。可以基于與cewn110相關(guān)的目標來配置car112。與cewn110相關(guān)的目標可以包括以下中的一個或多個：滿足car112的功率消耗目標(例如，通過最小化car112的能量消耗、最小化car112的平均功率消耗等、以及其各種組合來提高cewn110的壽命)，滿足car112(并且因此cewn110)的范圍目標，滿足car112的吞吐量目標，滿足car112的延遲時間目標等，以及其各種組合?？梢砸杂糜谡{(diào)諧和優(yōu)化用于組成car112的部件的各種目標的方式來配置car112。可以基于與cewn110正在其中操作的網(wǎng)絡(luò)(或網(wǎng)絡(luò)部分)相關(guān)的各種目標來配置car112(下面進一步討論)。應(yīng)當理解，car112的靈活性可以在節(jié)點級別產(chǎn)生各種能量和頻譜效率。應(yīng)當理解，當被應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的很多節(jié)點(例如，其中網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點使用類似于car112的輔助接收器)時，car112的靈活性可以支持不同的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(例如，單跳或多跳數(shù)據(jù)傳遞)，這些網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以影響網(wǎng)絡(luò)性能，優(yōu)化或至少改進網(wǎng)絡(luò)級的一個或多個能耗度量(例如，通過最大化第一節(jié)點故障的時間、最小化網(wǎng)絡(luò)的所有節(jié)點的總能耗等來最大化網(wǎng)絡(luò)壽命)，優(yōu)化或至少改進網(wǎng)絡(luò)吞吐量，優(yōu)化或至少改進網(wǎng)絡(luò)延遲時間等，以及其各種組合。
cewn110的car112支持與輔助接收器的設(shè)計和使用相關(guān)的各種折衷的動態(tài)控制，因為輔助接收器的低功率消耗限制通常傾向于限制輔助接收器的范圍或吞吐量。例如，由于不存在某些元件(例如，多級放大器、鎖相環(huán)(pll)、下變換器、多級濾波器等)，輔助接收器的靈敏度通常較差，這些元件通常被省略，因為這些元件的包括將增加輔助接收器的成本和功率消耗，因此輔助接收器通常被限制為以非常低的吞吐量操作，以便使用這種差的靈敏度來檢測信號。類似地，例如，雖然信號編碼技術(shù)(例如，重復碼)可以導致改進的接收靈敏度，并且因此可以改進輔助接收器的范圍，但是這樣的信號編碼技術(shù)可以降低吞吐量(例如，由于重復的數(shù)據(jù))并且因此影響應(yīng)用性能。通過支持對輔助接收器的靈敏度(以及因此范圍)和功率之間的折衷的動態(tài)控制以及輔助接收器的靈敏度和吞吐量之間的折衷的動態(tài)控制，cewn110的car112可以克服(或至少減輕)現(xiàn)有輔助接收器的很多的上述限制。
控制器113被配置為控制cewn110的car112的配置。
控制器113可以通過修改car112的配置來控制car112的配置。控制器113可以通過引起基于來自配置簡檔的集合的配置簡檔配置car112來控制car112的配置。控制器113可以通過引起car112從第一(或當前)配置簡檔切換到第二(或新)配置簡檔來控制car112的配置?？梢愿鶕?jù)其來配置car112的配置簡檔可以由控制器113來維持(例如，在cewn110的制造期間預先安裝在控制器113上，或者在cewn110的初始化期間，由控制器130下載到控制器113中(例如，在cewn110的初始化期間、響應(yīng)于條件、周期性地等)等，以及其各種組合)，被維持在控制器130上等，以及其各種組合。例如，car112的配置簡檔可以由控制器113維持，使得控制器113可以應(yīng)用用于配置car112的配置簡檔(例如，響應(yīng)于控制器113本地檢測到條件，響應(yīng)于來自控制器130的指令等)。例如，用于car112的配置簡檔可以由控制器130維持并且從控制器130到控制器113通信(例如，響應(yīng)于控制器130本地檢測到條件等)，使得控制器113可以應(yīng)用用于配置car112的配置簡檔。應(yīng)當理解，配置簡檔可以指定與如上所述的car112的配置相關(guān)聯(lián)的各個方面(例如，將使用的參數(shù)、將使用的電路、將使用的算法、將使用的可配置元件等、以及其各種組合)。
控制器113可以基于觸發(fā)條件來控制car112的配置。觸發(fā)條件可以是時間條件的檢測(例如，計時器的期滿，一天中的特定時間或一周中的某一天的檢測等)、事件的檢測(例如，計時器的期滿、一天中的特定時間或一周中的某一天的檢測、感測的事件、拓撲變化、消息的接收等)等、以及其各種組合。觸發(fā)條件可以由cewn110的控制器130檢測，由控制器130檢測使得控制器130向cewn110發(fā)送被配置為觸發(fā)控制器113配置car112的消息等，以及其各種組合。觸發(fā)條件可以由控制器113檢測，從而使得控制器113重新配置car112(例如，基于觸發(fā)條件來重新配置car112，選擇要由car112使用的配置，以及重新配置car112使用被選擇用于由car112使用的配置等)。觸發(fā)條件可以由控制器130檢測，從而使得控制器130發(fā)送適于使得控制器113重新配置car112的消息(例如，包括觸發(fā)條件的指示的消息，包括要由car112使用的配置的識別的消息等，以及其各種組合)。換句話說，控制器113可以基于控制器113的本地控制功能、從控制器130接收的命令或信息等、以及其各種組合中的一個或多個來控制car112的配置。
cwg120可以支持用于在能量受限無線系統(tǒng)100中提供靈活通信的各種能力。
主通信模塊121被配置為支持cwg120的數(shù)據(jù)通信142。主通信模塊121可以是發(fā)射器、接收器或收發(fā)器(例如，取決于數(shù)據(jù)通信142是否在上行和/或下行)。
cat122被配置為控制喚醒信號141到cewn110的car112的發(fā)射，以使得cewn110的car112控制cewn110的主通信模塊111從休眠模式到活動模式的轉(zhuǎn)換，如上所述。喚醒信號141可以是可以由car112檢測的任何合適類型的無線信號。喚醒信號141可以源自于cwg120，或者cwg120上行的元件可以觸發(fā)cwg120發(fā)射喚醒信號141。
cat122是可配置的并且可以以各種方式配置。cat122的配置可以包括cat122的發(fā)射功率的配置(其將被理解為在cewn110的car112的范圍與cewn110的car112的功率消耗之間提供折衷)。cat122的配置可以包括由cat122發(fā)射的喚醒信號141的配置。cat122的配置可以包括編碼的配置(例如，重復級別或者一個或多個其他編碼參數(shù))。cat122的配置可以包括組成cat122的一個或多個部件的配置。cat122的配置可以包括將由cat122使用的cat122的特定電路或電路集合的選擇。cat122的配置可以包括將由cat122使用的cat122的特定算法或算法集合的選擇。對于cat122的一個或多個元件或元件級，cat122的配置可以包括cat122的一個或多個元件或者一個或多個級的配置(例如，根據(jù)要使用的一個或多個電路、要使用的算法、要使用的參數(shù)或參數(shù)設(shè)置等、以及其各種組合)。cat122的配置可以包括各種其他參數(shù)、電路、算法等的選擇。
可以基于各種目的來配置cat122?？梢曰谂ccewn110或cwg120相關(guān)的目標來配置cat122。與cewn110相關(guān)的目標可以包括以下中的一個或多個：滿足car112的功率消耗目標(例如，通過最小化car112的能量消耗、最小化car112的平均功率消耗等、以及其各種組合來改進cewn110的壽命)，滿足car112(并且因此滿足cewn110)的范圍目標，滿足car112的吞吐量目標，滿足延遲目標car112等，以及其各種組合。cat122可以以用于調(diào)諧和優(yōu)化組成cat122的部件的各種目標的方式來配置。cat122可以基于與由cwg120服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)(或網(wǎng)絡(luò)部分)相關(guān)的各種目標來配置(下面進一步討論)。應(yīng)當理解，cat122的靈活性可以產(chǎn)生cewn110的各種能量和頻譜效率。應(yīng)當理解，cat122的靈活性結(jié)合如上所述的car112的靈活性可以支持可能影響網(wǎng)絡(luò)性能的不同的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(例如，單跳或多跳數(shù)據(jù)傳遞)，優(yōu)化或至少改進網(wǎng)絡(luò)級別的一個或多個能量消耗度量(例如，通過最大化第一節(jié)點故障的時間、最小化網(wǎng)絡(luò)的所有節(jié)點上的總能量消耗等來最大化網(wǎng)絡(luò)壽命)，優(yōu)化或至少改進網(wǎng)絡(luò)吞吐量，優(yōu)化或至少改進網(wǎng)絡(luò)延遲時間等，以及其各種組合。
cwg120的cat122支持與輔助接收器的設(shè)計和使用相關(guān)的各種折衷的動態(tài)控制，因為輔助接收器的低功率消耗限制通常傾向于限制輔助接收器的范圍或吞吐量。例如，雖然信號編碼技術(shù)(例如，重復碼)可以導致改進的接收靈敏度，并且因此提高輔助接收器的范圍，但是這種信號編碼技術(shù)可能降低吞吐量(例如，由于重復的數(shù)據(jù))并且因此影響應(yīng)用性能。類似地，例如，編碼速率和鏈路質(zhì)量變化影響延遲時間(例如，符號率保持不變，但是在高的冗余編碼速率的情況下，發(fā)射消息需要更多的符號，并且因此發(fā)射消息需要更多的時間)。通過支持對輔助接收器的靈敏度(和因此范圍)和功率消耗之間的折衷以及輔助接收器的靈敏度和吞吐量之間的折衷的動態(tài)控制，cwg120的cat122可以使得能夠克服上述現(xiàn)有輔助接收器的很多限制(或者可以至少減輕上述現(xiàn)有輔助接收器的很多限制的影響)。
控制器123被配置為控制cwg120的cat122的配置。
控制器123可以通過修改cat122的配置來控制cat122的配置?？刂破?23可以通過引起基于來自配置簡檔的集合的配置簡檔配置cat122來控制cat122的配置?？刂破?23可以通過引起cat122從第一(或當前)配置簡檔切換到第二(或新)配置簡檔來控制cat122的配置?？梢愿鶕?jù)其來配置cat122的配置簡檔可以由控制器123來維持(例如，在cwg120的制造期間預先安裝在控制器123上，或者在cwg120的初始化期間，由控制器130下載到控制器123中(例如，在cwg120的初始化期間、響應(yīng)于條件、周期性地等)等，以及其各種組合)，被維持在控制器130上等，以及其各種組合。例如，cat122的配置簡檔可以由控制器123維持，使得控制器123可以應(yīng)用用于配置cat122的配置簡檔(例如，響應(yīng)于控制器123本地檢測到條件，響應(yīng)于來自控制器130的指令等)。例如，cat122的配置簡檔可以由控制器130維持并且從控制器130傳送到控制器123(例如，響應(yīng)于控制器130本地檢測到條件等)，使得控制器123可以應(yīng)用用于配置cat122的配置簡檔。應(yīng)當理解，配置簡檔可以指定與如上所述的cat122的配置相關(guān)聯(lián)的各個方面(例如，將使用的參數(shù)、將使用的電路、將使用的算法、將使用的可配置元件等、以及其各種組合)。
控制器123可以基于觸發(fā)條件來控制cat122的配置。觸發(fā)條件可以是時間條件(例如，計時器的期滿，一天中的特定時間或一周中的某一天的檢測等)、事件的檢測(例如，感測的事件、拓撲變化、消息的接收等)等、以及其各種組合。觸發(fā)條件可以由控制器130檢測的cwg120的控制器123檢測，使得控制器130向cwg120發(fā)送被配置為觸發(fā)控制器123配置cat122的消息等，以及其各種組合。觸發(fā)條件可以由控制器123檢測，從而使得控制器123重新配置cat122(例如，基于觸發(fā)條件來重新配置cat122，選擇將由cat122使用的配置，以及重新配置cat122使用被選擇用于由cat122使用的配置等)。觸發(fā)條件可以由控制器130檢測，從而引起控制器130發(fā)送適于引起控制器123重新配置cat122的消息(例如，包括觸發(fā)條件的指示的消息，包括將由cat122使用的配置的標識的消息等，以及其各種組合)。換句話說，控制器123可以基于控制器123的本地控制功能、從控制器130接收的命令或信息等、以及其各種組合中的一個或多個來控制cat122的配置。
如上所述，控制器130被配置為控制cewn110的car112的配置并且控制cwg120的cat122的配置。如上所述，控制器130可以被配置為彼此獨立地控制car112和cat122的配置；然而，控制器130還可以被配置為相互組合地控制car112和cat122的配置，從而實現(xiàn)與喚醒信號141從cat122到cewn110的通信相關(guān)聯(lián)的各種改進或優(yōu)化。換句話說，應(yīng)當理解，雖然主要關(guān)于使用節(jié)點的可配置輔助通信模塊來改進或優(yōu)化節(jié)點(示例性地，car112或cat122)的性能來描繪和描述，但是節(jié)點對的可配置的輔助發(fā)射和接收模塊可以用于改進或優(yōu)化該節(jié)點對之間的鏈路級通信的各個方面。通過考慮圖2的示例性cat/接收器對，可以進一步理解car112和cat122彼此組合以便改進或優(yōu)化cat122與car112之間的通信的配置。
圖2描繪了包括被配置為控制可配置輔助接收器和可配置輔助發(fā)射器的配置的控制器的示例性能量受限無線系統(tǒng)。
能量受限無線系統(tǒng)200包括car210、cat220和控制器230。car210和cat220可以對應(yīng)于圖1的car112和cat122。類似地，控制器230可以對應(yīng)于圖1的控制器130。
car210和cat220每個包括可以在控制器230的控制下配置的各種可配置元件(其中配置由從控制器230到每個可配置元件的虛線指示)。cat220包括編碼信號發(fā)生器222和發(fā)射單元224。編碼信號發(fā)生器222接收將被發(fā)射的原始信號，并且對將被發(fā)射的原始信號進行編碼以便通過空中發(fā)射，從而形成經(jīng)編碼的信號。發(fā)射單元224從編碼信號發(fā)生器222接收經(jīng)編碼的信號，準備將被輻射的經(jīng)編碼的信號，并且輻射經(jīng)編碼的信號用于到car210的無線發(fā)射。car210包括lna212、開關(guān)(s)塊214、檢測器216和解碼器218。lna212放大接收的信號和噪聲，檢測器216估計經(jīng)編碼的信號，并且解碼器218估計由cat220發(fā)送的原始信號。s塊214被配置為動態(tài)地將lna212插入接收器鏈中或從接收器鏈中移除lna212。注意，盡管為了清楚起見省略了，但是另一s塊可以用于選擇正在饋送解碼器218的檢測器(示例性地，檢測器216)。
控制器230被配置為控制car210和cat220的配置。
控制器230可以被配置為基于能量使用、延遲、帶寬、速率、吞吐量、范圍等的以及其各種組合中的至少一些之間的折衷來控制car210和cat220的配置。
控制器230可以被配置為通過以下方式來控制car210和cat220的配置：獲取配置輸入信息，基于配置輸入信息確定car210和cat220的可配置元件的配置，并且向car210和cat220傳播用于基于car210和cat220的可配置元件的所確定的配置來控制car210和cat220的可配置元件的配置的配置控制信息。
配置輸入信息可以包括指示與car210和cat220的可配置元件的配置相關(guān)的一些或所有可編程折衷的信息，其可以包括節(jié)點級折衷(例如，car210特定的折衷、cat220特定的折衷等)、節(jié)點對級折衷(例如，cat220和car210之間的通信特定的折衷)、網(wǎng)絡(luò)級折衷(例如，與包括其他能量受限無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)中的cat220和car210的操作相關(guān))等、以及其各種組合。配置輸入信息可以包括與高級通信特征相關(guān)的信息、與電路級實現(xiàn)特征相關(guān)的信息等、以及其各種組合。配置輸入信息可以包括指示car210和cat220的可配置元件之間的功能性能折衷的信息、car210和cat220的可配置元件之間的功率消耗折衷、信道增益信息等、以及其各種組合。
配置控制信息可以包括用于配置car210和cat220的可配置元件的任何信息，其可以針對car210和cat220的不同類型的可配置元件而變化。例如，配置控制信息可以指定將被使用的可配置元件、將被使用的電路(例如，使用哪些可配置元件，使用哪些電路用于提供可配置元件的功能等)、將被使用的算法、將被使用的參數(shù)或參數(shù)值等、以及其各種組合。例如，cat220的配置控制信息可以包括將由編碼信號發(fā)生器222使用的信號編碼的類型、將由發(fā)射單元224使用的發(fā)射功率等、以及其各種組合。例如，car210的配置控制信息可以包括lna212的功率級別、將由檢測器216和解碼器218使用的檢測和解碼算法等、以及其各種組合。
如上所述，控制器230可以被配置為基于各種折衷來控制car210和cat220的配置?？梢酝ㄟ^考慮一些這樣的折衷的示例來進一步理解控制器230可以基于這樣的折衷來控制car210和cat220的配置的方式。
在至少一些實施例中，例如，控制器230可以以用于平衡發(fā)射單元224的發(fā)射功率和lna212的lna功率的方式來控制car210和cat220的配置。例如，對于相同的接受snr，發(fā)射單元224對更高的發(fā)射功率的使用需要較低的接收器靈敏度(例如lna212的較低的lna功率)?；蛘撸?，編碼信號發(fā)生器222對特定代碼生成算法的使用以及特定解碼器電路用于解碼器218的使用可以提供發(fā)射單元224的發(fā)射功率和lna212的lna功率之間的類似的折衷。
在至少一些實施例中，例如，控制器230可以以用于平衡lna212的lna功率和來自cat220的car210的范圍的方式來控制car210和cat220的配置。例如，對于給定符號率，給定信號編碼速率的編碼信號發(fā)生器222和給定發(fā)射功率的發(fā)射單元224，可以通過影響接收功率水平的lna212的配置來確定car210的最大范圍(例如，其中給定配置的car210可以成功解碼信號的范圍)。相反，lna212的配置也決定了鏈路容量。此外，鏈路質(zhì)量決定了要進行的通信以及cat220和car210必須運行的時間，這兩者都影響電路能量消耗。
應(yīng)當理解，雖然主要關(guān)于基于特定折衷的car210和cat220的配置來描繪和描述，但是可以基于各種其他折衷來配置car210和cat220。例如，給定具有高信道增益的無線鏈路，以低冗余碼率接收具有高接收功率的信號。例如，給定具有低信道增益和低冗余碼率的無線鏈路，可以通過以節(jié)點能量為代價使用較高發(fā)射功率來改進信號檢測(接收器靈敏度)。再次，應(yīng)當理解，這些僅僅是分析和評估折衷以確定car210和cat220的配置的幾個方法。
應(yīng)當理解，雖然主要關(guān)于其中cat220也是能量受限設(shè)備(在這種情況下，最大功率下的發(fā)射能量成本通常不應(yīng)當被忽略)的情況下的car210和cat220的配置來描繪和描述，但是cat220可以是具有主電源(例如，網(wǎng)關(guān)的一部分，諸如節(jié)點b、enodeb等)的設(shè)備的一部分，在這種情況下，可以忽略以最大功率來發(fā)射的能量成本(受干擾考慮)。
如上所述，控制器230可以被配置為響應(yīng)于各種觸發(fā)條件來控制car210和cat220的配置。控制器230可以被配置為響應(yīng)于觸發(fā)條件來發(fā)起car210和cat220(或者可能是car210和cat220中的一個或另一個)的配置的轉(zhuǎn)換。如前所述，car210和cat220的配置可以由控制器230預先確定并應(yīng)用，由控制器230動態(tài)確定并施加等、以及其各種組合。car210和cat220的配置可以是配置簡檔(例如，支持四種可能的配置并且響應(yīng)于觸發(fā)條件選擇最佳配置，支持十二種可能的配置并且響應(yīng)于觸發(fā)條件選擇最佳配置等)，可以根據(jù)要應(yīng)用配置時的條件來生成(例如，基于配置輸入信息而不依賴于靜態(tài)配置簡檔來優(yōu)化)等，以及其各種組合。在至少一些實施例中，car210和cat220可以以默認配置(例如，對應(yīng)于相對低的功率、低靈的敏度狀態(tài))操作，可以響應(yīng)于觸發(fā)條件轉(zhuǎn)變到不同配置(例如，更高功率、更高靈敏度狀態(tài))，并且可以在觸發(fā)條件已經(jīng)通過或清除時從不同的配置轉(zhuǎn)換回默認配置。在至少一些實施例中，例如，觸發(fā)條件可以是特殊代碼、計時器(例如，計時器的期滿、預設(shè)時間(例如，與公共廣播信號相關(guān))等)、消息(例如，通過輔助空中接口接收的消息、通過主空中接口接收的消息等)、事件(例如，傳感器事件)、網(wǎng)絡(luò)拓撲變化(例如，節(jié)點的添加、節(jié)點的移除等)等、以及其各種組合?？刂破?30可以配置觸發(fā)條件(例如，觸發(fā)條件中的一個或多個本身可以被控制器230動態(tài)地修改)。
如上所述，控制器230可以被配置為響應(yīng)于特殊代碼形式的觸發(fā)條件來控制car210和cat220的配置。編碼信號發(fā)生器222對高冗余率(例如，每個信息位多個碼位)的使用可以克服大路徑損耗和接收器靈敏度中的一個或兩個，以觸發(fā)car210的配置從低靈敏度配置轉(zhuǎn)變?yōu)楦哽`敏度配置(即從低接收功率到高接收功率)。在cat220處匹配配置變化的應(yīng)用將允許從低吞吐量(高冗余碼率)通信切換到高吞吐量(低冗余編碼速率)通信。應(yīng)當注意，這種編碼速率和鏈路質(zhì)量變化影響延遲時間(例如，符號率保持不變，但是在高冗余編碼速率的情況下，發(fā)射消息需要更多的符號，并且因此發(fā)射消息需要更多的時間)。還應(yīng)當注意，低鏈路質(zhì)量(低snr)影響可實現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率和延遲?？刂破?30可以被配置為考慮和評估這樣的折衷、以及來自或關(guān)于car210和cat220的與這種折衷相關(guān)的輸入信息，以便達到car210和cat220的配置的優(yōu)化近似。
應(yīng)當理解，雖然主要關(guān)于其中控制器被配置為控制輔助發(fā)射器/接收器對的配置的實施例來描繪和描述，但是如下文進一步討論的，控制器可以被配置為控制任何合適的發(fā)射器/接收器對的配置(例如，主通信發(fā)射器/接收器對，諸如用于圖1的主通信模塊111和主通信模塊121之間的通信，發(fā)射器/接收器對，其中發(fā)射器支持喚醒信號和數(shù)據(jù)通信二者的發(fā)射并且接收器是car(例如，諸如，在圖1中的cwg120僅包括支持喚醒信號141和數(shù)據(jù)通信142的發(fā)射的主通信模塊121并且接收器是cewn110的car112的情況下)等，以及其各種組合。應(yīng)當理解，也考慮其他類型的發(fā)射器/接收器對的配置。
應(yīng)當理解，雖然主要關(guān)于使用節(jié)點的可配置輔助通信模塊來改進或優(yōu)化節(jié)點的性能(例如，如關(guān)于圖1所示)或使用節(jié)點對的可配置輔助發(fā)射和接收模塊來改進或優(yōu)化該節(jié)點對之間的鏈路級通信的各個方面(例如，如關(guān)于圖2所示)來進行描繪和描述，但是可以使用網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點的可配置輔助通信模塊以用于改進或優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的通信的各個方面的方式來靈活地配置網(wǎng)絡(luò)(例如，在單個節(jié)點級別，用于節(jié)點對之間的鏈路級通信，在網(wǎng)絡(luò)級等，以及其各種組合)。圖3中描繪了包括服務(wù)于多個cewn的單個無線網(wǎng)關(guān)節(jié)點的示例性無線網(wǎng)絡(luò)。
圖3描繪了包括單個可配置無線網(wǎng)關(guān)和多個可配置能量受限無線節(jié)點的示例性無線系統(tǒng)。
如圖3所示，無線系統(tǒng)300包括cewn的集合3101-3107(統(tǒng)稱為被說明性地表示為cewn310的cewn310)和cwg320。cewn310類似于圖1的cewn110。cewn310包括car3121-31212(統(tǒng)稱為被說明性地表示為car312的car312)。cewn310(或其子集)也可以包括cat(為了清楚起見省略)。cewn310被布置在距cwg320的不同距離處。cwg320可以類似于圖1的無線網(wǎng)關(guān)120和控制器130的組合(然而可以理解，這樣的功能可以如關(guān)于圖1所描繪和描述地分布)。cwg320包括cat321。cwg320被配置為向cewn310發(fā)射喚醒信號。
在至少一些實施例中，cwg320被配置為控制cwg320和cewn310的配置，用于cwg320和cewn310之間的單跳通信(即，每個cewn310直接與cwg320通信，而不是經(jīng)由其他cewn310間接通信)。如上所述，cewn310的car312和cwg320的cat321的配置可以基于各種信息、折衷等。如圖3所示，cewn310位于距cwg320的不同距離處，使得cewn310有不同的信道增益與其相關(guān)聯(lián)(例如，由于環(huán)境、無線電傳播等)。cewn310的car312可以使用至少部分基于距cwg320的距離的接收器靈敏度(例如，為了使cewn310的car312能夠從cwg320接收喚醒信號，cewn310的car312的接收器靈敏度需要隨著距cwg320的距離的增加而增加)。car312消耗的能量的量(并且因此cewn310消耗的能量的量)隨著接收器靈敏度的增加而增加，并且隨著接收器靈敏度的降低而減小。cwg320可以被配置為確定cewn310的信道增益或信道條件(或者指示cewn310的信道增益或信道條件的信息)，并且基于信道增益或信道條件(或者指示信道增益或信道條件的信息)來控制cewn310的car312的配置。cewn310的信道增益或信道條件可以基于距離、無線電傳播、環(huán)境等、以及其各種組合。這使得cewn310的car312的接收器靈敏度能夠被調(diào)諧(或優(yōu)化)到cewn310的信道增益或信道條件。例如，當?shù)谝籧ewn310比第二cewn310更靠近cwg320的位置時，第一cewn310的car312的配置可以比第二cewn310的car312的配置使用更少的lna(以放大由cwg320發(fā)射的喚醒信號)，從而使得第一cewn310能夠比第二cewn310使用更少的能量。car312的使用消除了使用固定輔助接收器的需要，固定輔助接收器是基于位于由cwg320服務(wù)的區(qū)域的邊緣處的能量受限無線節(jié)點來設(shè)計的(盡管適用于位于由cwg320服務(wù)的區(qū)域的邊緣處的能量受限無線節(jié)點，但是它被過度設(shè)計用于靠近cwg320的能量受限無線節(jié)點)。cewn310的動態(tài)配置(而不是使用固定設(shè)計用于能量受限無線節(jié)點)顯著降低了無線網(wǎng)絡(luò)300的總能量成本(例如，從等于距離cwg320最遠的能量受限無線節(jié)點的接收器靈敏度的能量使用的七倍的成本到等于在其中cewn310被配置為隨著到cwg320的距離的減小而使用較低的接收器靈敏度并且因此使用較少的能量的情況下的七個cewn310的各個能量使用的總和的成本)。應(yīng)當理解，盡管主要關(guān)于其中car312的配置基于cewn310的信道增益或信道條件的實施例來描述，但是應(yīng)當理解，car312和cat321的配置可以基于各種其他參數(shù)或信息。在至少一些實施例中，可以如關(guān)于圖2所描繪和描述地來執(zhí)行用于改進或優(yōu)化cwg320和cewn310之間的通信的一個或多個方面的cewn310的car312和cwg320的cat321的配置。
在至少一些實施例中，cwg320被配置為控制cwg320和cewn310的配置用于cwg320和cewn310之間的單跳或多跳通信(即，每個cewn310直接與cwg320通信或者經(jīng)由一個或多個其他cewn310間接與cwg320通信)。例如，cwg320可以確定從cwg320到cewn310的直接通信對于一些cewn310更有效，而從cwg320到cewn310的間接通信(經(jīng)由其他cewn310)對于一些cewn310更有效。例如，對于位于距cwg320第一距離處的第一cewn310和位于距cwg320第二距離(其中第二距離大于第一距離)處的第二cewn310，cwg320可以確定，對于意圖用于第二cewn310的喚醒信號，喚醒信號經(jīng)由第一cewn310從cwg320到第二cewn310的間接發(fā)射(例如，第一cewn310的car312從cwg320的cat321接收喚醒信號，然后cewn310的cat311發(fā)射該信號用于由第二cewn310的car312接收)比喚醒信號從cwg320到第二cewn310的直接發(fā)射(即，第二cewn310的car312從cwg320的cat321接收喚醒信號)更有效。如前所述，改進的效率可以是在一個或多個每節(jié)點效率措施(例如，最大每節(jié)點能量使用、最大每節(jié)點延遲、最大每節(jié)點成本等)、一個或更多系統(tǒng)級效率措施(例如總能量使用、系統(tǒng)吞吐量、系統(tǒng)成本等)等、以及其各種組合方面。繼續(xù)上述示例，注意，間接通信的使用可以比直接通信的使用使用更少的總能量(因為即使在間接通信的情況下第一cewn310的cat311需要發(fā)射，能量使用的這種增加也小于由于cwg320的cat321以較低的發(fā)射功率操作而導致的能量使用減少，因為它僅需要傳送到更靠近的第一cewn310，并且cewn310的car312以更低的接收靈敏度操作，因為它僅需要能夠從更靠近的第一cewn310而不是從cwg320接收喚醒信號)。
cwg320可以通過以下方式來控制cwg320和cewn310的配置：獲取配置輸入信息，基于配置輸入信息確定cwg320(例如，cwg320的可配置元件的配置，諸如cat321的可配置元件)和cewn310的配置(例如，cewn310的可配置元件(例如cewn310的car312)和可選地將作為其他cewn310的中間節(jié)點操作的cewn310的cat311的配置)，以及基于cwg320和cewn310的所確定的配置來發(fā)起cwg320和cewn310的配置。cwg320可以基于以下各項來確定cwg320和cewn310的配置：cewn310和cwg320之間的信道增益、cewn310對之間的信道增益(例如，用于確定使用cewn310作為間接通信的中介的效率)、與cewn310相關(guān)聯(lián)的可用能量信息(例如，每個cewn310上剩余的能量的量)、與cwg320相關(guān)聯(lián)的可用能量信息、cewn310的能力或特性(例如，cat311上可用的編碼算法、car312上可用的lna、car312上可用的檢測和解碼算法等)、cwg320的能力或特征(例如，cat321上可用的編碼算法、cat321上可用的發(fā)射功率等、以及其各種組合)、節(jié)點級目標(例如，最小最大每節(jié)點能量使用、總節(jié)點能量使用、最大最小每節(jié)點吞吐量(頻譜效率)等)、網(wǎng)絡(luò)條件、網(wǎng)絡(luò)目標(例如，能量度量(例如，通過最大化無線系統(tǒng)300內(nèi)的第一節(jié)點故障的時間、最小化無線系統(tǒng)300內(nèi)的總能量消耗等來最大化網(wǎng)絡(luò)壽命)、吞吐量度量(例如，多用戶吞吐量、平均吞吐量(頻譜效率)等))、延遲度量(例如，在y秒內(nèi)接收到的所有信號、在y秒內(nèi)的端到端延遲的x百分比等)、最小化控制信令開銷等)等、以及其各種組合。cwg320可以基于分區(qū)和分配無線網(wǎng)絡(luò)300的總體資源以實現(xiàn)性能、成本、能量效率度量等、以及其各種組合之間的必要或期望的折衷來確定cwg320和cewn310的配置。基于使用多目標優(yōu)化方法、線性規(guī)劃、混合整數(shù)線性規(guī)劃(milp)等、以及其各種組合中的一種或多種的這種折衷的優(yōu)化，cwg320可以確定cwg320和cewn310的配置?；谑褂靡粋€或多個動態(tài)算法(例如，貝葉斯推理、游戲理論分析等)分析網(wǎng)絡(luò)條件和控制cwg320和cewn310的配置用于實際的或預期的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)更改，cwg320可以確定cwg320和cewn310的配置。通過列舉每個配置(例如，單跳配置或多跳配置)的節(jié)點消耗的能量，cwg320可以基于能耗來確定cwg320和cewn310的配置，并且計算性能要求范圍內(nèi)的最小成本。通過參數(shù)化接收器靈敏度和發(fā)射范圍并且將接收器靈敏度和發(fā)射范圍與可實現(xiàn)的吞吐量相關(guān)聯(lián)，cwg320可以確定cwg320和cewn310的配置，并且優(yōu)化整體能耗。注意，考慮到cewn310作為多跳中介來操作可以確定cwg320和cewn310的配置，np競爭優(yōu)化問題(例如減少節(jié)點(例如cwg320或cewn310)的通信范圍)使得所需的接收器功率降低，并且因此端到端分組傳送可以經(jīng)由多跳網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)，然而，多跳無線通信的實現(xiàn)引入了一些開銷(例如，增加發(fā)射和接收分組的數(shù)目以及其相關(guān)的能量和延遲成本)，最終攤銷多跳增益，因此，有必要了解具有可編程收發(fā)器的多跳網(wǎng)絡(luò)的基本限制，其降低以有效方式導出目標解決方案的優(yōu)化復雜性。cwg320和cewn310的配置導致支持喚醒信號從cwg320到cewns310傳播的拓撲。
應(yīng)當理解，盡管主要關(guān)于其中以集中方式(示例性地，由cwg320基于來自cewn310并且從cwg320到cewn310通信的信息來確定)確定cewn310的car312和cwg320的cat321的配置的實施例進行描繪和描述，但是在至少一些實施例中，cewn310的car312或cwg320的cat321的配置的至少一部分配置可以以分布式方式來確定(例如，cwg320的配置控制功能可以分布在部分或全部cewn310上)。應(yīng)當理解，可能存在與使用集中式或分布式實現(xiàn)相關(guān)聯(lián)的各種折衷，其中在大多數(shù)情況下通常期望這種折衷偏好集中式方式(例如，因為cwg320獲得必要的輸入信息并且處理信息以提供各種網(wǎng)絡(luò)級優(yōu)化將是較便宜的(例如，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能，最小化總能量成本，最小化由任何給定cewn310使用以便最大化第一cewn310的故障時間的最大能量等，以及其各種組合))。
如上所述，cwg320可以通過以下方式來控制cwg320和cewn310的配置：獲取配置輸入信息，基于配置輸入信息來確定cwg320和cewn310的配置，以及基于cwg320和cewn310的所確定的配置來發(fā)起cwg320和cewn310的配置。cwg320可以被配置為在各種觸發(fā)條件的上下文中執(zhí)行這樣的功能，諸如網(wǎng)絡(luò)建立、網(wǎng)絡(luò)加入操作(例如，新的cewn310加入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的情況下)、網(wǎng)絡(luò)離開操作(例如，現(xiàn)有cewn310離開現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的情況下)等。
cwg320可以被配置為促進節(jié)點集合的網(wǎng)絡(luò)建立(其中，這里，節(jié)點包括cwg320和cewn310，即，cwg320包括網(wǎng)關(guān)功能，但也以類似于cewn310的方式操作)。cwg320可以被配置為執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)初始化過程以收集關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)信息，例如網(wǎng)絡(luò)拓撲信息(例如，節(jié)點互連、節(jié)點間路徑丟失等)、網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點的節(jié)點特征信息(例如，節(jié)點規(guī)格、節(jié)點參數(shù)等)等、以及其各種組合。cwg320可以被配置為使用所收集的網(wǎng)絡(luò)信息來執(zhí)行各種功能，諸如確定節(jié)點的節(jié)點配置，確定節(jié)點在節(jié)點配置之間的轉(zhuǎn)換的觸發(fā)，確定各種條件下的最佳中介的集合等，以及其各種組合。關(guān)于圖4描繪和描述cwg320可以通過其來促進組cewn310的網(wǎng)來建立的方法的示例性實施例(其中cwg320還作為cewn310之一操作，例如網(wǎng)絡(luò)控制器功能在cewn310之一內(nèi)實現(xiàn))。
圖4描繪了網(wǎng)絡(luò)控制器通過其來促進節(jié)點組的網(wǎng)絡(luò)建立的方法的示例性實施例。假定網(wǎng)絡(luò)控制器在一個節(jié)點內(nèi)實現(xiàn)。如上所述，網(wǎng)絡(luò)控制器可以是cwg320的網(wǎng)絡(luò)控制器功能，并且節(jié)點可以包括cwg320和cewn310。還假定每個節(jié)點包括鄰居表。應(yīng)當理解，雖然主要在本文中中主要被描繪和描述為串行執(zhí)行，但是方法400的步驟的至少一部分可以同時或以與圖4所示的不同的順序來執(zhí)行。
在步驟401，開始方法400。
在步驟405，物理地部署節(jié)點。
在步驟410，節(jié)點以預先配置的設(shè)置(例如因子默認或預先部署設(shè)置)啟動并且監(jiān)聽任何發(fā)射。假定給定節(jié)點的預先配置的設(shè)置包括給定節(jié)點的最高接收器靈敏度設(shè)置。
在步驟415，每個節(jié)點確定是否檢測到“正常發(fā)射”。如果給定節(jié)點檢測到“正常發(fā)射”，則表示網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)建立并且給定節(jié)點然后可以切換到“加入網(wǎng)絡(luò)”模式(如關(guān)于圖5所討論的)。這里，假定沒有節(jié)點檢測到“正常發(fā)射”并且因此網(wǎng)絡(luò)的建立繼續(xù)。
在步驟420，網(wǎng)絡(luò)控制器通過發(fā)射探測分組來信號通知網(wǎng)絡(luò)發(fā)射的開始。探測分組可以包括以下內(nèi)容：(1)身份(其可以是全球唯一的)，(2)發(fā)射功率，(3)節(jié)點功能(例如，到節(jié)點的節(jié)點規(guī)范的機器可讀功能描述的url)，(4)發(fā)現(xiàn)的鄰居(節(jié)點將最終報告為能夠成功解碼探測分組的鄰居數(shù)目)，以及(5)網(wǎng)關(guān)標志(例如，如果節(jié)點是網(wǎng)關(guān)，則設(shè)置為第一個值(例如，“1”)，如果節(jié)點不是網(wǎng)關(guān)，則設(shè)置為第二個值(例如，“0”)。注意，探測分組可以包括更少、或更多、以及不同的信息。
在步驟425(為了清楚起見，將其描述為單個步驟)，節(jié)點接收探測分組并且發(fā)射探測分組。探測分組包括與由網(wǎng)絡(luò)控制器發(fā)送的初始探測分組類似的信息。如果節(jié)點能夠成功解碼接收到的探測分組，則節(jié)點將探測分組的內(nèi)容的至少一部分存儲在其鄰居表中，并且發(fā)射其自己的探測分組。應(yīng)當理解，分布式隨機媒體訪問控制能力(例如，csma/ca、slottedaloha等)可以用于減少探測分組的沖突的機會。在發(fā)射之間，節(jié)點以較高的靈敏度偵聽來自鄰居節(jié)點的探測分組。對于超出網(wǎng)絡(luò)控制器初始探測分組的范圍的節(jié)點，其他節(jié)點的探測分組最終將級聯(lián)，使得所有節(jié)點最終都會接收到探測分組。在整個網(wǎng)絡(luò)中的探測消息的這種級聯(lián)可以繼續(xù)，直到每個節(jié)點(1)聽到其相鄰節(jié)點的探測分組重復門限次數(shù)，而沒有“發(fā)現(xiàn)的節(jié)點”信息的任何變化，并且(2)沒有聽到任何新的探測分組。
在步驟430，節(jié)點與相鄰節(jié)點交換鄰居表。節(jié)點將其鄰居表轉(zhuǎn)發(fā)給具有以下優(yōu)先級(從最高到最低)的鄰居節(jié)點：網(wǎng)關(guān)，具有最高鄰居計數(shù)的節(jié)點(其中，如果多個鄰居節(jié)點具有相同的鄰居計數(shù)，可以使用隨機選擇或其他合適形式的轉(zhuǎn)發(fā)破壞者(tiebreaker)。在從相鄰節(jié)點接收到鄰居表后，節(jié)點將接收到的鄰居表與其各自的表合并，然后節(jié)點可以繼續(xù)將其鄰居表轉(zhuǎn)發(fā)給相鄰節(jié)點。以這種方式，在節(jié)點之一處實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)控制器收集所需的信息，以便確定節(jié)點的節(jié)點配置，如下面進一步討論的。
在步驟435，網(wǎng)絡(luò)控制器基于從節(jié)點收集的信息來確定節(jié)點的節(jié)點配置。節(jié)點的節(jié)點配置可以是網(wǎng)絡(luò)的最佳節(jié)點配置集合。網(wǎng)絡(luò)控制器還可以基于從網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點收集的信息來確定用于改變節(jié)點的節(jié)點配置的觸發(fā)。網(wǎng)絡(luò)控制器還可以確定用于多跳通信的最佳中間節(jié)點集合，如下面進一步討論的。如上所述，從網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點收集的信息可以是在其上實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制器的節(jié)點的鄰居表中維持的信息(例如，基于探測消息的交換和鄰居表在相鄰節(jié)點之間的相關(guān)聯(lián)的交換來被填充)。網(wǎng)絡(luò)控制器可以基于一個或多個觸發(fā)條件來進行一個或多個這樣的確定(例如，在門限時長內(nèi)已經(jīng)執(zhí)行了探測消息或鄰居表在節(jié)點之間的交換，網(wǎng)絡(luò)控制器在門限時間段內(nèi)沒有從相鄰節(jié)點接收到任何附加變化等)。節(jié)點配置可以為節(jié)點指定可配置輔助發(fā)射器和可配置輔助接收器配置。
在步驟440，網(wǎng)絡(luò)控制器分別向節(jié)點通知為節(jié)點確定的節(jié)點配置。
在步驟445，基于由網(wǎng)絡(luò)控制器報告的節(jié)點配置來配置節(jié)點。節(jié)點可以自己配置或者可以被認為是由網(wǎng)絡(luò)控制器配置的。然后，節(jié)點分別根據(jù)所應(yīng)用的節(jié)點配置來操作。
在步驟499，方法400結(jié)束。應(yīng)當理解，盡管主要被描繪和描述為結(jié)束(為了清楚的目的)，但是方法400(或其部分或?qū)崿F(xiàn)其部分的其他方法)可以繼續(xù)操作以便交換更新后的節(jié)點信息，網(wǎng)絡(luò)控制器然后可以使用更新后的節(jié)點信息繼續(xù)改進或甚至優(yōu)化節(jié)點配置、以及可選的節(jié)點配置改變觸發(fā)、最佳中間節(jié)點集合等、以及其各種組合中的一個或多個。
cwg320可以被配置為促進其中新節(jié)點加入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)或節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)加入操作(其中，這里，新節(jié)點是cewn310，并且cwg320的網(wǎng)關(guān)功能促進將cewn310加入到包括網(wǎng)絡(luò)的一個或多個cewn310的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò))。cwg320可以被配置為執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)加入過程以收集關(guān)于加入節(jié)點和可選地關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的一個或多個其他節(jié)點的信息。cwg320可以被配置為使用所收集的信息來執(zhí)行各種功能，例如確定新節(jié)點的節(jié)點配置，確定一個或多個現(xiàn)有節(jié)點的一個或多個新節(jié)點配置(因為新節(jié)點到網(wǎng)絡(luò)的添加可以啟用或需要不同的配置或者一個或多個現(xiàn)有節(jié)點，諸如使用一個或多個多跳路徑等)，確定新節(jié)點在節(jié)點配置之間的轉(zhuǎn)換的觸發(fā)，確定一個或多個現(xiàn)有節(jié)點在節(jié)點配置之間的轉(zhuǎn)換的新觸發(fā)等，以及其各種組合。關(guān)于圖5來描繪和描述cwg320通過其可以促進節(jié)點加入操作的方法的示例性實施例，其中新的cewn310加入包括cwg320和cewn310的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)(其中cwg320也作為cewn310之一操作，例如網(wǎng)絡(luò)控制器功能在cewn310之一內(nèi)實現(xiàn))。
圖5描繪了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)控制器通過其來使得新節(jié)點能夠加入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的方法的示例性實施例。假定網(wǎng)絡(luò)控制器在節(jié)點之一內(nèi)實現(xiàn)。還假定新節(jié)點包括鄰居表。應(yīng)當理解，盡管本文中主要被描繪和描述為串行執(zhí)行，但是方法500的步驟的至少一部分可以同時或以與圖5所示的不同的順序執(zhí)行。
在步驟501，方法500開始。
在步驟510，新節(jié)點發(fā)射探測分組。探測分組可以包括新節(jié)點的節(jié)點標識符、新節(jié)點正在請求加入網(wǎng)絡(luò)的指示、新節(jié)點的當前發(fā)射功率等、以及其各種組合。
在步驟520，從新節(jié)點接收到探測分組的相鄰節(jié)點將探測分組轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)控制器。注意，探測分組從新節(jié)點到網(wǎng)絡(luò)控制器的傳遞可能需要在新節(jié)點和網(wǎng)絡(luò)控制器之間使用一個或多個跳。
在步驟530，網(wǎng)絡(luò)控制器確定新節(jié)點的節(jié)點配置，并且可選地可以確定網(wǎng)絡(luò)的一個或多個現(xiàn)有節(jié)點的一個或多個新的或修改后的節(jié)點配置。網(wǎng)絡(luò)控制器基于從網(wǎng)絡(luò)的新節(jié)點收集的信息和先前從網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有節(jié)點收集的信息來確定節(jié)點(多個)配置(例如，被維持在網(wǎng)絡(luò)控制器在其上實現(xiàn)的節(jié)點的鄰居表中)。(多個)節(jié)點的(多個)節(jié)點配置可以是網(wǎng)絡(luò)的最佳節(jié)點配置集合。網(wǎng)絡(luò)控制器還可以基于從網(wǎng)絡(luò)的新節(jié)點收集的信息和從網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點收集的信息(例如，被維持網(wǎng)絡(luò)控制器在其上實現(xiàn)的節(jié)點的鄰居表中)來確定要用于改變節(jié)點的節(jié)點配置的觸發(fā)(例如，新觸發(fā)器、現(xiàn)有觸發(fā)器的修改等)。網(wǎng)絡(luò)控制器還可以基于從網(wǎng)絡(luò)的新節(jié)點收集的信息和從網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點收集的信息(例如，被維持網(wǎng)絡(luò)控制器在其上實現(xiàn)的節(jié)點的鄰居表中)來確定最佳中間節(jié)點集合。
在步驟540，網(wǎng)絡(luò)控制器分別向節(jié)點通知針對節(jié)點所確定的節(jié)點配置。
在步驟550，基于為新節(jié)點確定的節(jié)點配置，并且可選地，在針對網(wǎng)絡(luò)的一個或多個現(xiàn)有節(jié)點確定一個或多個新的或修改后的節(jié)點配置的情況下，配置新節(jié)點，可以基于新的或修改后的(多個)節(jié)點配置來配置網(wǎng)絡(luò)的(多個)現(xiàn)有節(jié)點。包括新節(jié)點在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點然后可以根據(jù)所應(yīng)用的節(jié)點配置來操作(例如，先前在新節(jié)點加入之前應(yīng)用的或者響應(yīng)于新節(jié)點加入而新應(yīng)用的)。
在步驟599，方法500結(jié)束。
應(yīng)當理解，盡管主要關(guān)于其中在新節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)時對網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點執(zhí)行節(jié)點配置更新的實施例來呈現(xiàn)，但是在至少一些實施例中，在新節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)時可以不執(zhí)行節(jié)點配置更新；相反，可以響應(yīng)于其他類型的觸發(fā)事件等以及其各種組合來周期性地針對網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點執(zhí)行節(jié)點配置更新。在這樣的實施例中，可以結(jié)合對網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行的下一節(jié)點配置更新來向網(wǎng)絡(luò)添加在針對網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行的先前節(jié)點配置更新之后請求加入網(wǎng)絡(luò)的任何新節(jié)點。應(yīng)當理解，在至少一些實施例中，可以使用這樣的技術(shù)的組合來使得節(jié)點能夠加入網(wǎng)絡(luò)(例如，使得一些節(jié)點能夠立即加入，同時要求其他節(jié)點等待直到能夠針對網(wǎng)絡(luò)直銷下一節(jié)點配置更新)。應(yīng)當理解，這樣的實施例的實現(xiàn)可以取決于各種因素，例如新節(jié)點到達網(wǎng)絡(luò)的到達速率(例如，以允許新節(jié)點立即加入網(wǎng)絡(luò)以實現(xiàn)新節(jié)點到網(wǎng)絡(luò)的相對較高的到達速率，或者以允許節(jié)點在周期性更新時加入網(wǎng)絡(luò)以實現(xiàn)新節(jié)點到網(wǎng)絡(luò)的相對較低的到達速率)、節(jié)點優(yōu)先級(例如，以允許相對較高優(yōu)先級節(jié)點立即加入網(wǎng)絡(luò)，同時要求相對較低優(yōu)先級的節(jié)點等待直到針對網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行下一節(jié)點配置更新)、默認節(jié)點配置之間的折衷分析(例如，在接收由網(wǎng)絡(luò)控制器確定的節(jié)點配置之前由新節(jié)點使用)、和改進的或最優(yōu)的節(jié)點配置(例如，由網(wǎng)絡(luò)控制器確定的節(jié)點配置)等、以及其各種組合。
應(yīng)當理解，盡管主要關(guān)于其中cwg320被配置為促進管理其中cewn310正在形成新網(wǎng)絡(luò)或加入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)修改的實施例來描繪和描述，但是cwg320被配置為促進管理其他類型的網(wǎng)絡(luò)修改的網(wǎng)絡(luò)修改(例如，當cewn310離開現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)或其他類型的網(wǎng)絡(luò)修改時)。
如上所述，cwg320可以被配置為促進將cewn310配置為支持喚醒信號從cwg320到cewn310的多跳傳遞的中間節(jié)點。cewn310作為支持喚醒信號的多跳傳遞的中間節(jié)點的操作提供額外的設(shè)計空間自由度用于確定改進或優(yōu)化無線網(wǎng)絡(luò)300的一個或多個方面的節(jié)點配置。例如，如上所述，使用cewn310作為支持喚醒信號的多跳傳遞的中間節(jié)點使得能夠減少發(fā)射節(jié)點和接收節(jié)點之間的最大距離，從而可以減少發(fā)射cewn310的cat311的發(fā)射功率，并且可以減少接收cewn310的car312的檢測靈敏度。
可以以各種方式執(zhí)行作為中間節(jié)點操作的cewn310的選擇。
作為中間節(jié)點操作的cewn310的選擇可以以集中方式(例如，通過用于整個無線網(wǎng)絡(luò)300的cwg320)、以準集中方式(例如，通過將無線網(wǎng)絡(luò)300劃分成分區(qū)并且選擇可以由cwg320針對無線網(wǎng)絡(luò)300通過相應(yīng)分區(qū)的指定cewn310執(zhí)行的各個分區(qū)的中間節(jié)點等)、以分散方式(例如，經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)300的cewn310之間的通信/協(xié)商)等、以及其各種組合來執(zhí)行。應(yīng)當理解，雖然用于選擇中間節(jié)點的過程對于這樣的實現(xiàn)可以是相同的或相似的，但是在使用這種實現(xiàn)方面可能存在折衷(例如，在配置被選擇作為中間節(jié)點操作的cewn310的配置的開銷、中間節(jié)點的使用優(yōu)化以支持無線網(wǎng)絡(luò)300的節(jié)點之間的通信等方面)。
可以基于建模來執(zhí)行作為中間節(jié)點操作的cewn310的選擇?？梢越翁投嗵ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)、以及單跳和多跳通信網(wǎng)絡(luò)的能量模型?？梢栽诳紤]無線網(wǎng)絡(luò)300的cewn310的cat311和car312的同時執(zhí)行該建模?？梢岳斫?，cewn310的不同配置的cat311和car312可以生成不同的多跳網(wǎng)絡(luò)拓撲，每個節(jié)點和節(jié)點之間的鏈路級連接具有相應(yīng)的能量成本。假定每個cewn310具有多個可能的配置(例如，由cewn310支持的每個在先和在后主機中的至少一個)。使用這樣的網(wǎng)絡(luò)信息結(jié)合節(jié)點到節(jié)點傳播觀察(例如，鄰居發(fā)現(xiàn))可以導致節(jié)能多跳通信的建立。在圖6中描繪在圖3的示例性無線系統(tǒng)300的上下文中的示例性多跳網(wǎng)絡(luò)拓撲，這將在下面進一步討論。如本文所討論的，可以評估與不同配置的car312相關(guān)聯(lián)的各種折衷。注意，car312的可能組合的數(shù)目可以是大約(x)n，其中x是用于接收器功率配置的替代的數(shù)目，n是cewn310的數(shù)目。還應(yīng)當注意，如果n的值很大，則該問題的搜索空間可能是顯著的。在至少一些實施例中，可以基于以下中的一個或多個來減少該問題的優(yōu)化復雜性：(1)確定數(shù)據(jù)宿(datasink)不受能量限制(例如，只要在發(fā)射功率和編碼區(qū)域內(nèi)則可以用于擴展第一跳距離的優(yōu)點，從而減少n參數(shù))，(2)假定網(wǎng)絡(luò)條件，并且分析無線網(wǎng)絡(luò)中的多跳數(shù)增加與能量效率之間的折衷，以得出用于上述問題的一組優(yōu)化規(guī)則(例如，這種折衷分析在給定通信距離k的情況下導出具有car312的為k跳的多跳限制，(3)使用折衷分析結(jié)合一個或多個其他輸入(例如，節(jié)點信道增益、網(wǎng)絡(luò)圖、鄰居發(fā)現(xiàn)等中的一個或多個)，以便導出car312配置的有限集合，并且因此減少搜索空間問題，或(4)設(shè)計用于折衷分析的啟發(fā)式貪婪搜索算法，以嘗試實現(xiàn)能量優(yōu)化目標(其也可以考慮通信是單播還是多播，因為預期對car312的配置有直接影響)。還注意，盡管為了清楚起見從上述討論中省略，但是可以評估與不同配置的cat311相關(guān)聯(lián)的各種折衷(可能結(jié)合如上所述的不同配置的car312的評估)。
作為中間節(jié)點操作的cewn310的選擇可以以用于轉(zhuǎn)移作為cewn310之間的中間節(jié)點操作的責任的方式來執(zhí)行。這使得能夠為其他cewn310傳送業(yè)務(wù)的負擔(例如，中間節(jié)點處的附加能量使用)能夠在cewn310之間共享。作為中間節(jié)點操作的責任的轉(zhuǎn)移可以基于計時器，基于事件(例如，節(jié)點上的事件(例如，傳感器節(jié)點的傳感器事件、檢測器節(jié)點的檢測器事件等)、網(wǎng)絡(luò)事件(例如，增加的業(yè)務(wù)、擁塞狀況等)等)等。可以針對以某種方式相關(guān)聯(lián)的中間節(jié)點的集合來執(zhí)行作為中間節(jié)點操作的責任的轉(zhuǎn)移(例如，基于源目的地節(jié)點對之間的多個路徑的可用性等)。作為中間節(jié)點操作的責任的轉(zhuǎn)移可以由cwg320來協(xié)調(diào)。作為中間節(jié)點操作的責任的轉(zhuǎn)移可以由代理中間節(jié)點來協(xié)調(diào)，使得動作中間節(jié)點可以將責任轉(zhuǎn)移到備用中間節(jié)點，備用中間節(jié)點然后成為中間節(jié)點集合的代理中間節(jié)點(以前的動作中間節(jié)點轉(zhuǎn)換成為中間節(jié)點集合的備用中間節(jié)點)。例如，給定支持用于喚醒信號從節(jié)點0到節(jié)點6的轉(zhuǎn)發(fā)的兩個路徑的網(wǎng)絡(luò)(包括節(jié)點0、4、5、6的第一路徑和包括節(jié)點0、7、5、6的第二路徑)，節(jié)點4和7可以被認為形成與喚醒信號從節(jié)點0到節(jié)點6的轉(zhuǎn)發(fā)相關(guān)的相關(guān)中間節(jié)點集合，因此中間節(jié)點責任可以在節(jié)點4和7之間轉(zhuǎn)移以支持業(yè)務(wù)在節(jié)點6和0之間的轉(zhuǎn)發(fā)。中間節(jié)點的轉(zhuǎn)移可以包括中間節(jié)點的責任被轉(zhuǎn)移到的一個或多個中間節(jié)點的節(jié)點配置的變化(例如，中間節(jié)點和連接的節(jié)點之間的路徑損耗可能不同，從而需要不同的工作點以最小化能耗)，其可以由中間節(jié)點本地確定，由網(wǎng)絡(luò)控制器確定并且報告給中間節(jié)點等。在至少一些實施例中，被配置為至少針對第二cewn310作為中間節(jié)點操作的第一cewn310可以經(jīng)由第一cewn310的car312接收喚醒信號向第二cewn310發(fā)射喚醒信號(例如，經(jīng)由第二cewn310的cat311，經(jīng)由第二cewn310的主通信模塊等)，從作為活動中間節(jié)點的操作轉(zhuǎn)變?yōu)樽鳛閭溆弥虚g節(jié)點的操作(例如，響應(yīng)于由第一cewn310本地確定從作為活動中間節(jié)點的操作切換到作為備用中間節(jié)點的操作，響應(yīng)于來自另一節(jié)點(諸如來自被配置為承擔第二cewn310的活動中間節(jié)點的角色的cwg320或第三cewn310)的指令或請求等)，并且可選地，向被配置為承擔第二cewn310的活動中間節(jié)點的角色的第三cewn310發(fā)送轉(zhuǎn)換請求或指令消息。
圖6描繪了在圖3的示例性無線系統(tǒng)的上下文中的示例性多跳網(wǎng)絡(luò)拓撲。多跳網(wǎng)絡(luò)拓撲600基于如上所述作為中間節(jié)點操作的某些cewn310的選擇。如圖6所示，多跳網(wǎng)絡(luò)拓撲600導致cwg320和cewn3011、cewn3011和cewn3012、cewn3011和cewn3013、cewn3012和cewn3013、cwg320和cewn3014、cwg320和cewn3014、cwg320和cewn3017、cewn3014和cewn3017、cewn3014和cewn3015、cewn3017和cewn3015、以及cewn3015和cewn3016之間的連接。如圖6另外所示，可以確定與各種節(jié)點相關(guān)聯(lián)的發(fā)射成本(t)和接收成本(r)，并且將其用于作為中間節(jié)點操作的某些cewn310的選擇。在多跳網(wǎng)絡(luò)拓撲600中，例如對于cwg320，發(fā)射成本為4(t＝4)，對于cewn3101，發(fā)射成本(用于發(fā)射到cewn3102或cewn3103)為1(t＝1)，并且接收成本(用于從cwg320接收)為3(r0＝3)，對于cewn3102，從cewn3101接收的接收成本為1(r1＝1)，并且從cewn3103接收的接收成本為5(r3＝5)，等等。
應(yīng)當理解，盡管本文中主要關(guān)于其中cewn310在作為支持喚醒信號的多跳傳遞的中間節(jié)點運行時包括用于轉(zhuǎn)發(fā)喚醒信號的可配置輔助收發(fā)器的實施例來描繪和描述，但是在至少一些實施例中，cewn310在作為支持喚醒信號的多跳傳遞的中間節(jié)點時可以使用主通信模塊來轉(zhuǎn)發(fā)喚醒信號(例如，如果cewn310不包括輔助收發(fā)器，如果cwg320確定使用主通信模塊的喚醒信號的傳送比使用輔助收發(fā)器的喚醒信號的傳送更有效等)。
如本文中所討論的，可以支持各種類型的cat配置和car配置?？梢曰谀芰啃阅?其可以基于各種能量性能度量)來評估各種類型的car配置的性能?；谀芰啃阅艿母鞣N類型的car配置的性能的評估可以通過如下示例來進一步理解：其中無線網(wǎng)絡(luò)包括無線網(wǎng)關(guān)和兩個能量受限無線節(jié)點(表示為節(jié)點1和節(jié)點2，并且每個分別包括car)，并且另外，其中基于能量性能來對car配置的三個不同選項進行評估和比較，其討論如下。在本示例中，評估性能的三種輔助接收器配置包括：
(1)選項1：兩個能量受限無線節(jié)點的car被配置用于最差情況能量受限無線節(jié)點，這預計將導致單跳網(wǎng)絡(luò)，其中一個car配置由兩個能量受限無線節(jié)點中的一個使用；
(2)選項2：兩個能量受限無線節(jié)點的car根據(jù)兩個能量受限無線節(jié)點的信道條件(例如，距離、無線電傳播、環(huán)境等、及其各種組合)來配置，這預期將導致單跳網(wǎng)絡(luò)，其中兩個car配置用于兩個能量受限無線節(jié)點；以及
(3)選項3：兩個能量受限無線節(jié)點的car根據(jù)網(wǎng)絡(luò)條件和目標來配置，這可能其中動態(tài)car配置用于兩個能量受限無線節(jié)點的導致多跳網(wǎng)絡(luò)。
在本示例中，為了清楚起見，假定僅節(jié)點的car配置是可配置的(并且在無線網(wǎng)關(guān)或兩個能量受限無線節(jié)點中的任何一個處可以可用的任何cat或其他發(fā)射器模塊是不可配置的)，并且還假定在兩個能量受限無線節(jié)點之間存在均勻的通信條件(例如，相同的發(fā)射功率的使用、物理層信號編碼的使用和無干擾多路訪問)。
在其中基于能量性能對car配置的三個不同選項進行評估和比較的本示例中，可以使用以下用于在car處的下行鏈路分組接收的能量模型：
r/n＝log2(1+snr)
snr＝log2(1+pitxlirimi)
li＝(2r/n-1)(pitxrimi)-1
在該能量模型中，能量受限無線節(jié)點接收l位的能量成本是enode，其被建模為(a)能量受限無限節(jié)點的接收器電路(例如pll調(diào)諧電路)的固定能量開銷(表示為e(c)fixed)與和(b)取決于能量受限無線節(jié)點的級聯(lián)lna的數(shù)目的可變能量成本(表示為elnal)之和。等式1中的能量成本模型是lna的功能，其控制輔助接收器靈敏度并且鏈接到其相關(guān)的能量成本。lna的數(shù)目li與接收器能量成本elna1之間存在線性關(guān)系。接收器增益ri也取決于lna。為了簡單起見，假定接收器增益僅取決于lna的數(shù)目，并且它們具有線性關(guān)聯(lián)關(guān)系(盡管可以理解，實際上，lna同時放大信號和噪聲功率，使得級聯(lián)lna的增益逐漸減少)。如果使用相對簡單的調(diào)制技術(shù)，則除了lna之外，可以交換一個或多個其他部件(例如，pll等)以減少接收功率。將mi作為能量受限無線節(jié)點i處的awgn信道噪聲除以信道增益，并且考慮到香農(nóng)容量與實際數(shù)據(jù)速率之間的pa效率和snr間隔，將ptxi作為能量受限無線節(jié)點i的發(fā)射功率。在這些系統(tǒng)假設(shè)的情況下，e(c)fixed/elna/ptxi和ri是固定的。
在本示例中，給定目標頻譜效率r/n和m1>m2，無線網(wǎng)絡(luò)的總節(jié)點能量成本(表示為eall)可以如下導出：
在本示例中，給定針對car配置的三個不同選項的無線網(wǎng)絡(luò)中的總節(jié)點能量成本(再次表示為eall)的推導，可以得出各種結(jié)論。首先，注意，由于m1大于m2，所以eall(選項1)>eall(選項2)。其次，注意，如果等式(3)>等式(4)(即選項3比選項2使用的總節(jié)點能量少)，則如果滿足以下條件(表示為等式(5))，則選項3將在節(jié)能方面優(yōu)于選項2：
例如，如果m1,2的值大于0.06，并且m1、m2、etx、elna、r/n、ptx和r的值分別為1、0.01、30μj、3μj、0.1、30mw和20，則選項3的總節(jié)點能量將低于選項2的總節(jié)點能量。
這個簡單的示例說明，節(jié)點的car能夠減少節(jié)點的節(jié)點能量的總和，同時滿足節(jié)點的吞吐量和范圍要求。
應(yīng)當理解，盡管主要關(guān)于特定類型的能量度量(即，總節(jié)點能量)的評估來描述上述示例，但是上述示例可以適用于評估其他類型的能量度量(例如，最小化最大節(jié)點能量(例如，最小最大問題)，最小化平均節(jié)點能量等)，這也可能與方案2相比更偏好選項3。
應(yīng)當理解，盡管主要在本文中關(guān)于其中使用單播(1到1)來執(zhí)行喚醒信號在節(jié)點之間的傳輸?shù)膶嵤├齺沓尸F(xiàn)，但是在至少一些實施例中，喚醒信號在節(jié)點之間的發(fā)射可以使用多播來執(zhí)行。通常，多播(1到m)提供了一種用于數(shù)據(jù)源與多個葉節(jié)點通信的機制。應(yīng)當注意，多播相對于單播可以具有各種優(yōu)點，諸如較少的重復發(fā)射(這預期降低能量成本和干擾)、靈活的編碼技術(shù)的使用、地址共享(這在子組被集體尋址時，例如在相同位置的所有傳感器等，可以提高信令效率)，等等。還應(yīng)當注意，多播通信的設(shè)計也可能與iot設(shè)備尋址有關(guān)。因此，在至少一些實施例中，可以集成多播通信、可擴展尋址和編碼選項以支持用于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的中間節(jié)點的使用。
應(yīng)當理解，盡管本文中主要關(guān)于其中能量受限無線節(jié)點在喚醒信號意圖用于該能量受限無線節(jié)點時接收喚醒信號的實施例來呈現(xiàn)，但是可能存在如下情況：其中能量受限無線節(jié)點接收不意圖用于該能量受限無線節(jié)點的喚醒信號(例如，無線網(wǎng)關(guān)可以廣播僅意圖用于在無線網(wǎng)關(guān)的附近的能量受限無線節(jié)點的子集的喚醒信號，作為其他能量受限無線節(jié)點的中間節(jié)點操作的能量受限無線節(jié)點可以接收喚醒信號并且在喚醒信號僅意圖用于在能量受限無線節(jié)點附近的能量受限無線節(jié)點的子集的情況下發(fā)射喚醒信號等)。在至少一些實施例中，能量受限無線節(jié)點可以被配置為支持早期地址解碼以節(jié)能。假定能量受限無線節(jié)點與以下地址相關(guān)聯(lián)：能量受限無線節(jié)點可以使用該地址來確定接收到的消息意圖用于傳送到能量受限無線節(jié)點(例如，在這種情況下，這樣的消息將由能量受限無線節(jié)點處理)還是不意圖用于傳送到能量受限無線節(jié)點(例如，在這種情況下，能量受限無線節(jié)點可以忽略這樣的消息)。例如，地址可以包括用于單播消息的節(jié)點標識符、用于多播消息的多播地址等、以及其各種組合。還假定能量受限無線節(jié)點可以用來確定接收到的消息是否意圖用于傳送到能量受限無線節(jié)點的接收到的消息的地址可以被部分地接收(例如，一次一比特，一次兩比特，一次四比特，一次一個字節(jié)等)。能量受限無線節(jié)點可以通過評估所接收的地址的每個部分來支持早期地址解碼，以便確定該消息是否可以意圖用于傳送到能量受限無線節(jié)點，并且基于確定消息沒有意圖用于傳送到能量受限無線節(jié)點(例如，基于迄今為止接收的值的部分，確定該值不能與和能量受限無線節(jié)點相關(guān)聯(lián)的任何值匹配)，能量受限無線節(jié)點可能進入低功率狀態(tài)。這可以通過具有相關(guān)聯(lián)的唯一節(jié)點標識符地址0100和多播地址1000的節(jié)點的簡單示例來進一步理解。在本示例中，假定地址可以由能量受限無線節(jié)點一次一比特地來接收。在本示例中，假定消息的地址是1100，在時間上從左到右發(fā)射。在本示例中，在接收到地址的第一比特后，能量受限無線節(jié)點知道唯一節(jié)點標識符地址沒有被發(fā)射。類似地，在本示例中，在接收到地址的第二比特時，節(jié)點知道多播地址沒有被發(fā)射。因此，由于這是能量受限無線節(jié)點的完整的地址集合，所以能量受限無線節(jié)點不需要接收正在發(fā)射的消息的地址的其他兩個比特，因此，能量受限無線節(jié)點可以在接收和處理被發(fā)射的消息的地址的其他兩個比特之前進入低功率狀態(tài)。應(yīng)當理解，這樣的實施例可以由能量受限無線節(jié)點使用以對其他類型的信號或消息執(zhí)行早期地址解碼。應(yīng)當理解，這樣的實施例可以由能量受限無線節(jié)點使用以對其他類型的信號或消息執(zhí)行早期地址解碼。應(yīng)當理解，這樣的實施例可以由其他類型的節(jié)點用于對各種類型的信號或消息執(zhí)行早期地址解碼。
應(yīng)當理解，盡管本文中主要關(guān)于其中能量受限無線節(jié)點包括可以以各種方式配置的cat和car的實施例來呈現(xiàn)，但是能量受限無線節(jié)點可以包括更少或更多的可配置部件或功能。例如，能量受限無線節(jié)點可以包括car和主接收器、car和主發(fā)射器、car和主收發(fā)器、cat和主接收器、cat和主發(fā)射器、cat和主收發(fā)器、可配置輔助收發(fā)器和主接收器、可配置輔助收發(fā)器和主發(fā)射器、可配置輔助收發(fā)器和主收發(fā)器、car和可配置主接收器(例如，其中可配置主接收器也可以被配置為支持喚醒信號的接收)、car和可配置主發(fā)射器(例如，其中可配置主發(fā)射器也可以被配置為支持喚醒信號的發(fā)射，例如當能量受限無線節(jié)點作為支持喚醒信號的多跳傳播的中間節(jié)點操作時)、car和可配置主收發(fā)器(例如，其中可配置主收發(fā)器也可以被配置為支持喚醒信號的接收和/或發(fā)射)、cat和可配置的主接收器(例如，其中可配置主接收器也可以被配置為支持喚醒信號的接收)、cat和可配置主發(fā)射器(例如，可配置主發(fā)射器還可以被配置為支持喚醒信號的發(fā)射，例如當能量受限無線節(jié)點作為支持喚醒信號的多跳傳播的中間節(jié)點操作時)、cat和可配置主收發(fā)器(例如，其中可配置主收發(fā)器也可以被配置為支持喚醒信號的接收和/或發(fā)射)等、以及其各種組合。因此，考慮到能量受限無線節(jié)點的能力的各種選擇(以及可以實現(xiàn)能量受限無線節(jié)點的功能的各種方式)，本文中對接收器和發(fā)射器的參考可以更一般地被閱讀為分別參考接收器模塊或功能以及發(fā)射器模塊或功能(例如，使用硬件、固件、軟件等的各種組合)，這些模塊或功能可以以各種方式組合來提供本文中所討論的接收器模塊或功能以及發(fā)射器模塊或功能。這樣的能量受限無線節(jié)點的各種組合可以一起在無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)使用，并且可以基于描述各種能量受限無線節(jié)點的能力的信息進行配置。
應(yīng)當理解，盡管主要關(guān)于其中能量受限無線節(jié)點包括支持喚醒信號在下行方向上的傳播的可配置部件或功能的實施例中呈現(xiàn)，但是在至少一些實施例中，能量受限無線節(jié)點可以包括可以被配置為支持其他類型的信號或消息在下行方向上的傳播的一個或多個可配置的部件或功能。應(yīng)當理解，盡管主要關(guān)于其中能量受限無線節(jié)點包括支持信號或消息在下行方向上的傳播的可配置部件或功能的實施例中呈現(xiàn)，但是在至少一些實施例中，能量受限無線節(jié)點可以包括可以被配置為支持信號或消息在上行方向上的傳播的一個或多個可配置的部件或功能。在至少一些實施例中，例如，能量受限無線節(jié)點可以支持可配置主接收器、可配置主發(fā)射器、可配置主收發(fā)器等、以及其各種組合。應(yīng)當理解，各種接收器部件或功能或者發(fā)射部件或功能(或其各種組合)可以針對不同類型的通信(例如，喚醒信號、承載業(yè)務(wù)等)，針對不同方向的通信(例如，下行、上行等)等，以及其各種組合，支持不同的配置。
本文中描繪和描述的各種實施例提供了各種優(yōu)點。本文中所描繪和描述的各種實施例提供可以用于有效地克服超低功率輔助接收器與其互補的高性能主收發(fā)器之間的靈敏度差距的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)，從而在低功耗和低成本下實現(xiàn)低等待時間、高吞吐量、遠程通信等優(yōu)點。本文中所描繪和描述的各種實施例能夠同時支持高范圍和高吞吐量，從而能夠?qū)崿F(xiàn)輔助無線電的低等待時間的優(yōu)點，而不會犧牲吞吐量或范圍并且不會維持功耗的顯著增加(與其中這三個變量中的至少一個變量的重要犧牲是維持低延遲操作所必需的解決方案相反)。例如，在現(xiàn)有的輔助無線電中，添加lna以增加輔助無線電的靈敏度可以將功耗增加10倍，從而將輔助無線電的壽命降低10倍；相比之下，支持接收器配置之間的動態(tài)切換的本文中所描繪和描述的各種實施例能夠以壽命和吞吐量的最小的降低以及等待時間的最小增加來支持接收器的高功率操作(例如，使用低功率狀態(tài)作為默認狀態(tài)并且僅在需要時切換到高功率狀態(tài)，例如在輔助接收器的lna僅需要在總時間的一小部分中開啟的情況下(例如，總時間的0.1％，使得1*0.999+10*0.001＝1.009因子增加，或功耗增加0.9％))。本文中所描繪和描述的各種實施例可以提供各種其他優(yōu)點。
圖7描繪了配置能量受限無線節(jié)點的可配置通信模塊的方法的示例性實施例。應(yīng)當理解，方法700的步驟可以由能量受限無線節(jié)點的控制器來執(zhí)行。應(yīng)當理解，盡管主要被呈現(xiàn)為串行執(zhí)行，但是方法700的步驟的至少一部分可以同時或以與圖7中呈現(xiàn)的不同的順序執(zhí)行。在步驟701，方法700開始。在步驟710，能量受限無線節(jié)點檢測到將配置可配置通信模塊?？膳渲猛ㄐ拍K可以是可配置發(fā)射器(例如，cat、可配置發(fā)射器、主通信模塊的可配置發(fā)射器功能等)、可配置接收器(例如，car、可配置接收器、主通信模塊的可配置接收器功能等)、支持發(fā)射器功能和接收器功能的可配置通信模塊等。檢測可以是觸發(fā)條件(例如，時間觸發(fā)條件、事件等)的檢測。在步驟720，能量受限無線節(jié)點確定可配置通信模塊的通信模塊配置。能量受限無線節(jié)點可以基于從網(wǎng)絡(luò)控制器等接收的信息以及其各種組合來本地確定可配置通信模塊的通信模塊配置。能量受限無線節(jié)點可以通過從可用通信模塊配置集合中選擇通信模塊配置來確定可配置通信模塊的通信模塊配置。在步驟730，能量受限無線節(jié)點基于可配置通信模塊的通信模塊配置來配置可配置通信模塊。能量受限無線節(jié)點通過以下方式基于可配置通信模塊的通信模塊配置來配置可配置通信模塊：選擇將使用的可配置通信模塊的一個或多個部件，配置可配置通信模塊的一個或多個部件使用一個或多個電路或功能，配置可配置通信模塊的一個或多個部件使用一個或多個算法，配置可配置通信模塊的一個或多個部件使用一個或多個參數(shù)，配置可配置通信模塊的一個或多個部件使用一個或多個參數(shù)值等，以及其各種組合。在步驟799，方法700結(jié)束。
圖8描繪了網(wǎng)絡(luò)控制器控制一個或多個能量受限無線節(jié)點的一個或多個可配置通信模塊的配置的方法的示例性實施例。應(yīng)當理解，盡管主要被呈現(xiàn)為串行執(zhí)行，但是方法800的步驟的至少一部分可以同時或以與圖8中呈現(xiàn)的不同的順序執(zhí)行。在步驟801，方法800開始。在步驟810，網(wǎng)絡(luò)控制器分別為可配置通信模塊集合確定通信模塊配置集合?？膳渲猛ㄐ拍K集合可以包括一個或多個通信模塊?？膳渲猛ㄐ拍K集合可以包括一個或多個能量受限無線節(jié)點的可配置通信模塊(例如，能量受限無線節(jié)點的可配置接收器的接收器配置、能量受限無線節(jié)點的多個接收器的多個接收器配置、跨多個能量受限無線節(jié)點的多個接收器的多個接收器配置、能量受限無線節(jié)點的可配置發(fā)射器的發(fā)射器配置、能量受限無線節(jié)點的多個發(fā)射器的多個發(fā)射器配置、跨多個能量受限無線節(jié)點的多個發(fā)射器的多個發(fā)射器配置、一對或多對能量受限無線節(jié)點的一個或多個發(fā)射器-接收器對的一個或多個發(fā)射器-接收器配置對、無線網(wǎng)絡(luò)的所有可配置接收器的接收器配置、無線網(wǎng)絡(luò)的所有可配置發(fā)射器的發(fā)射器配置、無線網(wǎng)絡(luò)的所有可配置發(fā)射器和接收器的發(fā)射器和接收器配置等、以及其各種組合)。在步驟820，網(wǎng)絡(luò)控制器將通信模塊配置分別發(fā)射給包括與通信模塊配置相關(guān)聯(lián)的可配置通信模塊的能量受限無線節(jié)點。在步驟899，方法800結(jié)束。
圖9描繪了能量受限無線節(jié)點通過其作為用于將喚醒信號轉(zhuǎn)發(fā)給一個或多個能量受限無線節(jié)點的中繼器操作的方法的示例性實施例。應(yīng)當理解，盡管主要被呈現(xiàn)為串行執(zhí)行，但是方法900的步驟的至少一部分可以同時或以與圖9中呈現(xiàn)的不同的順序執(zhí)行。在步驟901，方法900開始。在步驟910，將能量受限無線節(jié)點的可配置輔助接收器配置為作為一個或多個能量受限無線節(jié)點的中繼節(jié)點操作。這可以包括配置能量受限無線節(jié)點的可配置輔助接收器使用第一接收器功率以及配置一個或多個能量受限無線節(jié)點的相應(yīng)可配置輔助接收器使用小于第一接收器功率的相應(yīng)接收器功率來操作。在步驟920，能量受限無線節(jié)點經(jīng)由能量受限無線節(jié)點的可配置輔助接收器來接收喚醒信號。在步驟930，能量受限無線節(jié)點向一個或多個能量受限無線節(jié)點發(fā)射喚醒信號。能量受限無線節(jié)點可以經(jīng)由能量受限無線節(jié)點的發(fā)射器(例如，可配置輔助發(fā)射器、輔助發(fā)射器、包括發(fā)射功能的主要通信模塊等)來發(fā)射喚醒信號。應(yīng)當理解，本實施例對于降低能量受限無線節(jié)點集合的功率消耗特別有用，因為只有作為中繼操作的能量受限無線節(jié)點需要維持足以從喚醒信號的源來接收喚醒信號的接收器功率，而一個或多個能量受限無線節(jié)點中的每個可以以較低功率模式操作，因為一個或多個能量受限無線節(jié)點本地來自正在作為中繼操作的能量受限無線節(jié)點。在步驟999，方法900結(jié)束。
應(yīng)當理解，盡管本文中主要關(guān)于支持能量受限無線節(jié)點的通信模塊的配置的實施例被呈現(xiàn)，但是本文中呈現(xiàn)的各種實施例也可以用于配置不被認為是節(jié)能的無線節(jié)點的通信模塊(例如，具有持久電源的無線節(jié)點，例如無線接入節(jié)點(例如，nodeb、enodeb等)，具有持久電源的無線中繼節(jié)點等)。
應(yīng)當理解，盡管本文中主要關(guān)于支持無線節(jié)點的通信模塊的配置的實施例來呈現(xiàn)，但是本文中呈現(xiàn)的各種實施例也可以用于配置可能無法無線通信的其他通信設(shè)備的通信模塊。
圖10描繪了適用于執(zhí)行本文中所描述的功能的計算機的高級框圖。
計算機1000包括處理器1002(例如，中央處理單元(cpu)和/或其他合適的處理器)和存儲器1004(例如，隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom))等)。
計算機1000還可以包括協(xié)作模塊/過程1005。協(xié)作過程1005可以被加載到存儲器1004中并且由處理器1002執(zhí)行以實現(xiàn)如本文中所討論的功能，因此，協(xié)作過程1005(包括相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))可以存儲在計算機可讀存儲介質(zhì)(例如ram存儲器、磁或光驅(qū)動器或軟盤等)上。
計算機1000還可以包括一個或多個輸入/輸出設(shè)備1006(例如，用戶輸入設(shè)備(例如鍵盤、小鍵盤、鼠標等)、用戶輸出設(shè)備(諸如顯示器、揚聲器等)、輸入端口、輸出端口、接收器、發(fā)射器、一個或多個存儲設(shè)備(例如，磁帶驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器、硬盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器等)等、以及其各種組合)。
應(yīng)當理解，圖10所示的計算機1000提供了適用于實現(xiàn)本文中所描述的功能元件和/或本文中所描述的功能元件的一部分的一般架構(gòu)和功能。例如，計算機1000提供適合于實現(xiàn)cewn110、cwg120、控制器130、car210、cat220、控制器230、cewn310、cwg320等中的一個或多個的一般架構(gòu)和功能。
應(yīng)當理解，本文中所描繪和描述的功能可以以軟件來實現(xiàn)(例如，經(jīng)由在一個或多個處理器上的軟件的實現(xiàn)，用于在通用計算機上執(zhí)行(例如，經(jīng)由一個或多個處理器的執(zhí)行)，以便實現(xiàn)專用計算機等)，和/或可以以硬件來實現(xiàn)(例如，使用通用計算機、一個或多個專用集成電路(asic)和/或任何其他硬件等價物)。
應(yīng)當理解，本文作為軟件方法討論的至少一些步驟可以在硬件內(nèi)實現(xiàn)，例如作為與處理器協(xié)作以執(zhí)行各種方法步驟的電路。本文中所描述的功能/元件的部分可以被實現(xiàn)為計算機程序產(chǎn)品，其中計算機指令在被計算機處理時適配計算機的操作，使得本文中所描述的方法和/或技術(shù)被調(diào)用或以其他方式提供。用于調(diào)用本發(fā)明方法的指令可以存儲在固定或可移動介質(zhì)中，經(jīng)由廣播或其他信號承載介質(zhì)中的數(shù)據(jù)流來發(fā)射，和/或存儲在根據(jù)指令操作的計算設(shè)備內(nèi)的存儲器內(nèi)。
應(yīng)當理解，除非另有說明(例如使用“或其他”或“或在替代方案中”)，否則本文中所使用的術(shù)語“或”是指非排他性的“或”。
各種實施例的各方面在權(quán)利要求中具體說明。各種實施例的方面也在以下編號的條款中指定：
條款1.一種能量受限無線節(jié)點，包括：
通信模塊，被配置為在休眠模式與活動模式之間切換，在所述休眠模式中所述通信模塊不可操作用于通信，而在所述活動模式中所述通信模塊可操作用于通信；
可配置輔助接收器，被配置為基于喚醒信號的檢測來發(fā)起所述通信模塊從所述休眠模式到所述活動模式的切換；以及
控制器，被配置為控制所述可配置輔助接收器的配置為使用輔助接收器配置來操作。
條款2.根據(jù)條款1所述的能量受限無線節(jié)點，其中所述輔助接收器配置基于指示所述能量受限無線節(jié)點的信道增益的信息或者指示所述能量受限無線節(jié)點的信道條件的信息來確定。
條款3.根據(jù)條款1所述的能量受限無線節(jié)點，其中所述輔助接收器配置基于被配置為向所述可配置輔助接收器發(fā)射所述喚醒信號的發(fā)射器的發(fā)射器配置來確定。
條款4.根據(jù)條款1所述的能量受限無線節(jié)點，其中所述輔助接收器配置基于以下中的至少一項來確定：
所述可配置輔助接收器與被配置為向可配置輔助接收器發(fā)射所述喚醒信號的發(fā)射器之間的無線鏈路的鏈路級性能目標；或者
與所述能量受限無線節(jié)點相關(guān)聯(lián)的無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)性能目標。
條款5.根據(jù)條款1所述的能量受限無線節(jié)點，其中所述輔助接收器配置包括將由所述可配置輔助接收器使用的接收功率的指示。
條款6.根據(jù)條款1所述的能量受限無線節(jié)點，其中所述輔助接收器配置包括以下中的至少一項：
將由所述可配置輔助接收器使用的所述可配置輔助接收器的部件的指示；
將由所述可配置輔助接收器使用的算法的指示；或者
將由所述可配置輔助接收器使用的參數(shù)的指示。
條款7.根據(jù)條款1所述的能量受限無線節(jié)點，其中所述可配置輔助接收器包括部件集合，其中為了控制所述可配置輔助接收器的配置使用所述輔助接收器配置來操作，所述控制器被配置為控制所述部件集合中的至少一個部件的配置。
條款8.根據(jù)條款7所述的能量受限無線節(jié)點，其中所述部件集合包括以下中的至少一項：
低噪聲放大器(lna)，被配置為放大在所述可配置輔助接收器處接收的信號；
開關(guān)塊，被配置為添加和去除所述部件集合中的至少一個部件用于處理在所述可配置輔助接收器處接收到的信號；
檢測器，被配置為估計在所述可配置輔助接收器處接收的編碼信號；或者
解碼器，被配置為解碼在所述可配置輔助接收器處接收的編碼信號。
條款9.根據(jù)條款1所述的能量受限無線節(jié)點，其中所述控制器被配置為基于觸發(fā)條件的檢測來控制所述可配置輔助接收器的配置使用所述輔助接收器配置來操作。
條款10.根據(jù)條款9所述的能量受限無線節(jié)點，其中所述觸發(fā)條件包括計時器的期滿、感測事件、拓撲變化、或消息的接收中的至少一項。
條款11.根據(jù)條款9所述的能量受限無線節(jié)點，其中所述觸發(fā)條件包括從被配置為確定所述能量受限無線節(jié)點的所述可配置輔助接收器的輔助接收器配置的網(wǎng)絡(luò)控制器接收到消息。
條款12.根據(jù)條款1所述的能量受限無線節(jié)點，其中，所述控制器被配置為基于從網(wǎng)絡(luò)控制器接收的信息，來控制所述可配置輔助接收器的配置使用所述輔助接收器配置來操作。
條款13.根據(jù)條款12所述的能量受限無線節(jié)點，其中從所述網(wǎng)絡(luò)控制器接收的信息包括所述輔助接收器配置的指示或描述所述輔助接收器配置的信息中的至少一項。
條款14.根據(jù)條款1所述的能量受限無線節(jié)點，其中所述控制器被配置為通過從輔助接收器配置集合中選擇所述輔助接收器配置，來控制所述可配置輔助接收器的配置使用所述輔助接收器配置來操作。
條款15.根據(jù)條款1所述的能量受限無線節(jié)點，其中所述控制器被配置為經(jīng)由所述可配置輔助接收器來檢測喚醒信號的接收，并且控制所述喚醒信號向第二能量受限無線節(jié)點的發(fā)射。
條款16.根據(jù)條款15所述的能量受限無線節(jié)點，其中所述控制器被配置為經(jīng)由所述通信模塊或經(jīng)由輔助發(fā)射器來控制所述喚醒信號到所述第二能量受限無線節(jié)點的發(fā)射。
條款17.根據(jù)條款1所述的能量受限無線節(jié)點，其中所述通信模塊包括接收器或發(fā)射器中的至少一項。
條款18.根據(jù)條款1所述的能量受限無線節(jié)點，其中所述可配置輔助接收器和所述通信模塊是組合通信模塊的一部分。
條款19.根據(jù)條款1所述的能量受限無線節(jié)點，還包括：
可配置輔助發(fā)射器，其中所述控制器被配置為控制所述可配置輔助發(fā)射器的配置使用輔助發(fā)射器配置來操作。
20.根據(jù)條款19所述的能量受限無線節(jié)點，其中所述輔助發(fā)射器配置包括將由所述可配置輔助發(fā)射器使用的發(fā)射功率的指示或者將由所述可配置輔助發(fā)射器使用的信號編碼類型的指示中的至少一項。
條款21.一種裝置，包括：
處理器和通信地連接到所述處理器的存儲器，所述處理器被配置為：
確定能量受限無線節(jié)點的可配置輔助通信模塊的配置；以及
向所述能量受限無線節(jié)點傳播所述能量受限無線節(jié)點的所述可配置輔助通信模塊的配置的指示。
條款22.根據(jù)條款21所述的裝置，其中所述能量受限無線節(jié)點的所述可配置輔助通信模塊包括可配置輔助接收器或可配置輔助發(fā)射器中的至少一項。
條款23.根據(jù)條款21所述的裝置，其中所述能量受限無線節(jié)點的所述可配置輔助通信模塊包括可配置輔助接收器，其中所述處理器被配置為基于以下中的至少一項來確定所述可配置輔助接收器的配置：
指示所述能量受限無線節(jié)點的信道增益的信息；
指示所述能量受限無線節(jié)點的信道條件的信息；
被配置為向所述可配置輔助接收器發(fā)射喚醒信號的發(fā)射器的發(fā)射器配置；
所述可配置輔助接收器和被配置為向所述可配置輔助接收器發(fā)射喚醒信號的發(fā)射器之間的無線鏈路的鏈路級性能目標；或者
與所述能量受限無線節(jié)點相關(guān)聯(lián)的無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)性能目標。
條款24.根據(jù)條款21所述的裝置，其中所述能量受限無線節(jié)點的所述可配置輔助通信模塊包括可配置輔助接收器，其中所述可配置輔助接收器的配置包括以下中的至少一項：
將由所述可配置輔助接收器使用的接收功率的指示；
將由所述可配置輔助接收器使用的所述可配置輔助接收器的部件的指示；
將由所述可配置輔助接收器使用的算法的指示；或者
將由所述可配置輔助接收器使用的參數(shù)的指示。
條款25.根據(jù)條款21所述的裝置，其中所述能量受限無線節(jié)點的所述可配置輔助通信模塊包括可配置輔助發(fā)射器，其中所述處理器被配置為基于以下中的至少一項來確定所述可配置輔助發(fā)射器的配置：
指示所述能量受限無線節(jié)點的信道增益的信息；
指示所述能量受限無線節(jié)點的信道條件的信息；
被配置為從所述可配置輔助發(fā)射器接收喚醒信號的接收器的接收器配置；
所述可配置輔助發(fā)射器和被配置為從所述可配置輔助發(fā)射器接收喚醒信號的接收器之間的無線鏈路的鏈路級性能目標；或者
與所述能量受限無線節(jié)點相關(guān)聯(lián)的無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)性能目標。
條款26.根據(jù)條款21所述的裝置，其中所述能量受限無線節(jié)點的所述可配置輔助通信模塊包括可配置輔助發(fā)射器，其中所述可配置輔助發(fā)射器的配置包括以下中的至少一項：將由所述可配置輔助發(fā)射器使用的發(fā)射功率的指示或?qū)⒂伤隹膳渲幂o助發(fā)射器使用的信號編碼類型的指示。
條款27.根據(jù)條款21所述的裝置，其中所述能量受限無線節(jié)點是能量受限無線系統(tǒng)的能量受限無線節(jié)點集合的一部分，其中所述處理器被配置為：
以用于優(yōu)化與能量受限無線系統(tǒng)的操作相關(guān)的至少一個參數(shù)的方式來確定所述能量受限無線節(jié)點集合中的所述能量受限無線節(jié)點的相應(yīng)配置。
條款28.一種能量受限無線節(jié)點，包括：
通信模塊，被配置為在休眠模式與活動模式之間切換，在所述休眠模式中所述通信模塊不可操作用于通信，而在所述活動模式中所述通信模塊可操作用于通信；
可配置輔助接收器，被配置為基于喚醒信號的檢測來控制所述通信模塊從所述休眠模式到所述活動模式的切換；以及
控制器，被配置為經(jīng)由所述可配置輔助接收器來檢測喚醒信號的接收，并且控制所述喚醒信號到第二能量受限無線節(jié)點的傳播。
應(yīng)當理解，盡管已經(jīng)在本文中詳細地示出和描述了包括本文中所呈現(xiàn)的教導的各種實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地設(shè)計出仍然包括這些教導的很多其他變化的實施例。
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