[发明专利]用于自组织无线通信网络中检测时隙干扰并且从时隙干扰中恢复的系统、方法和装置

说明书

技术领域

本发明一般涉及无线通信并且尤其涉及自组织(ad hoc)无线通信 网络中的时隙干扰。

背景技术

无线网络的类型包括基于基础设施的无线网络和自组织无线网 络。

自组织网络是可以在没有任何固定基础设施的情况下进行操作的 自形成网络，并且在一些情况下所述自组织网络完全由移动节点形成。 自组织网络一般包括多个在地理上分布的、潜在移动的单元，有时被 称为“节点”，其通过一个或多个链路(例如，无线电频率通信信道) 彼此无线连接。所述节点可以在没有基于基础设施或有线网络的支持 的情况下通过无线媒体彼此通信。当现有的节点在自组织网络内移动 时，当新的节点加入或进入自组织网络时，或者当现有的节点离开或 退出所述自组织网络时，在这些节点之间的链路或连接可以以任意方 式动态地改变。因为自组织网络的拓扑可以有较大的改变，所以需要 可以使自组织网络动态地适应这些改变的技术。由于缺乏中央控制器， 所以许多网络控制功能可以分布在节点之间，以便所述节点可以响应 于拓扑改变而自我组织并重新配置。

节点的一个特性是每个节点可以通过短程直接与单“跳”之隔的 节点进行通信。这种节点有时被称为“邻居节点”。当节点向目的地 节点发射分组并且所述节点被分隔一跳以上时(例如，在两个节点之 间的距离超过所述节点的无线电传输范围，或者在所述节点之间存在 物理障碍)，可以经由中间节点来中继所述分组(“多跳”)直到所 述分组到达目的地节点。在这种情况中，每个中间节点沿着所述路由 把分组(例如，数据和控制信息)路由到下一节点，直到所述分组到 达它们的最终目的地。为了把分组中继到下一节点，每个节点应当保 持通过与邻居节点的会话所收集的路由信息。还可以在网络中定期地 广播路由信息以反映当前的网络拓扑。作为选择，为了减少用于保持 准确的路由信息所发射的信息量，网络节点可以只在需要路由信息时 才交换所述路由信息。在美国专利申请20040143842中描述了被称为 网格可升级路由(MSR)的方法中，在此将全文参引该专利申请。

自组织网络的一个接入方案是时分多址(TDMA)，其中无线电 频率的传输资源被划分为时隙(time slot)，并且一个单元可以在一个 或几个时隙中发射。这允许多个用户共享相同的传输介质(例如无线 电频率)，而只使用其一部分带宽。通常在数字蜂窝标准、卫星系统 和局域网中使用TDMA方案。已知TDMA方案对于周期性和时间性敏 感的业务来说比载波侦听多路接入(CSMA)工作得更好。大部分通常 使用的TDMA系统利用集中式时隙分配来工作。例如在蜂窝系统中， 基站是中央机构，而在局域网中，接入点是中央节点，用于负责为所 有附连的节点分配用于通信的时隙。

集中式时隙分配要求交换大量的网络管理信息，这消耗了宝贵的 通信带宽。集中式时隙分配技术一般应用在其中通信路径长度相对小 (例如，只有一跳)的网络中。在多跳网络中应用集中式时隙分配技 术可能是有问题的，这是因为从处于网络外围的节点向中央节点传播 信息以及把信息从所述中央节点传播回到所述网络外围节点需要大量 的时间。集中式时隙分配技术对于到达所有网络节点来说是低效的， 这是由于节点的移动性以及向网络中的每个节点传播信息需要相对长 的时间的缘故。为此，在移动多跳网络中，在节点拓扑频繁改变的情 况下，利用集中式时隙分配技术是被禁止的。

在节点之间可以存在多个路由，但是并非所有路由都可以支持特 定数据流的服务质量(QoS)要求，这在采用TDMA媒体接入控制 (MAC)的系统中尤为正确，因为路由可能甚至没有足够的时隙(slot) 来维持数据流。由此需要以分布式的方式来发现这样的路由并分配适 当的时隙，分布式的方式可以满足数据流的QoS要求。

附图说明

附图连同下面的具体实施方式一起被并入说明书中并且形成说明 书的一部分，用来依照本发明进一步说明各个实施例并且解释各个原 理和优点，其中遍及各个视图的同样的附图标记指相同或在功能上类 似的元件。

图1是示例性的自组织通信网络的框图；

图2是用在本发明一些实施例的操作中的示例性节点的框图；

图3是根据一个示例性实施方式用于在本地通信映射(LCM)中 的信息存储的示例性表；

图4是根据一个示例性实施方式示出在图3的LCM中所使用的字 段描述的表；