[发明专利]在网格网络中通信的方法

说明书

技术领域

本发明总体上地涉及通信网络，具体地涉及在网格网络中通信的方法。

背景技术

“自组织网络”指的是通过形成任意拓扑的无线链路连接的节点的自配置网络。自组织网络通常包括多个在地理上散布的、可能移动的单元，所述单元有时被称为“节点”，其通过一个或多个链路(例如射频通信信道)而彼此无线地连接。节点可以在没有基于基础结构或者有线网络的支持下通过无线媒体来彼此通信。当现有的节点在自组织网络中移动时，当新的节点加入或者进入自组织网络时，或者当现有的节点离开或者退出自组织网络时，在这些节点之间的链路或者连接可以以任意的方式动态地改变。所述节点的一个特征是每个节点可以通过短距离直接地与相距单“跳”距离的节点通信。这样的节点有时被称为“邻居节点”。可以使用智能接入点(IAP)来实现大网络，所述智能接入点(IAP)向无线节点提供了对于有线回程的接入。

无线网格网络是以分散的方式组织的无线节点或者装置的集合，用于通过允许在多跳上达到节点来提供范围扩展。在多跳网络中，在由源节点发送的通信分组达到目的地节点之前，可以通过一个或多个中间节点来中继由源节点发送的通信分组。当节点向目的地节点发射分组并且所述节点被隔开多个跳(例如在两个节点之间的距离超过节点的无线电发射范围，或者在节点之间存在物理障碍)时，可以经由中间节点来中继分组(“多跳”)，直到分组达到目的地节点。在这样的情况下，每个中间节点沿着路线将分组(例如数据和控制信息)路由到下一个节点，直到分组达到它们的最后目的地。对于将分组中继到下一个节点，每个节点保存通过与相邻节点通信而收集的路由信息。也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。替换地，为了减少用于保持精确的路由信息而发射的信息量，网络节点可以仅仅当需要时交换路由信息。在被称为网格可伸缩路由(MSR)的方法中，节点定期地向其邻接的智能接入点(IAP)发送HELLO消息

(例如每秒一次)，并且根据需要发现特定的对等路线，所述HELLO消息包含与路线相关联的路由和度量信息。

关于网格网络的优化性能的一个关键方面是控制和协调来自不同装置的发射，以最小化在网格网络的装置之间的干扰和冲突。在电气与电子工程师协会(IEEE)802.11标准中定义的一种方法包括被称为请求发送(RTS)和清除发送(CTS)的冲突避免特征。(参见http://standards.ieee.org/getieee802/index.html或者联系位于IEEE，445Hoes Lane，PO Box 1331，Piscataway，NJ 08855-1331，USA的IEEE)。在这种方法中，当在发射机和接收机之间交换RTS和CTS控制信号时，在发射机和接收机的范围内的装置将接入信道延迟，直到发射完成。这种方法在RTS和CTS控制信号的传输期间易于受到干扰的影响，并且当在网络中的一些发射机以比其他发射机低得多的功率电平发射信号时不是很有效。另外，当正在被发射的帧(例如语音帧)与控制信号相比较具有短的持续时间时，一般不使用该方法。

在2007年3月15日公布的、题目为“Mesh Deterministic Access”的、颁发给Kangude等的美国专利申请公布第20070060141号中定义了另一种方法。该申请描述了一种用于使用分布式调度来在网格网络中协调网格装置的发射的方法。当所述装置识别到未保留的时间段时，在两个网格装置之间建立调度的发射，所述未保留的时间段被称为网格确定接入(MDA)时机(MDAOP)，在此期间，其他网格装置未被调度来发射。一旦识别了中间的MDAOP，则两个装置通告所选择的MDAOP，允许近处的装置在建立它们本身的保留时避开该时间段。作为发射机来建立保留的装置必须在所保留的时段期间开始和完成其发射。发射机在其MDAOP期间使用特殊的一组竞争参数和特殊的信道接入功能来接入媒体。不允许MDAOP拥有者在其MDAOP之外使用所述特殊的一组竞争参数，也不被允许使用特殊的信道接入功能。这种方法不能解决几个实际问题，其中包括：MP可以如何在忙信道的情况下在MDAOP之外发射；MP可以如何在MDAOP之外重发；以及，如何保护MP免受来自非MDA装置的发射的影响。