[发明专利]用于把时隙分配给无线的联网网络的网络节点之间的链路的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于把时隙分配给无线的联网网络的网络节点之间的链路的方法以及一种用于在应用该用于时隙分配的方法的情况下进行数据传输的方法。此外，本发明还涉及一种网络管理单元和一种无线的联网网络。

背景技术

无线的联网网络通常也称为网状网络（Mesh网络），其基于这样的原理，即通过多个彼此通信的具有无线通信能力的网络节点通过所谓的跳（也就是说，通过其它节点的转达）把数据从一个网络节点传输至另一个。在此这样构造网络，即在一个网络节点的有效范围内存在多个另外的网络节点，数据能被发送至该另外的网络节点。在网状网络中传输数据的范畴中，应用调度方法，借助于该调度方法把时隙分配给两个网络节点之间的相应的链路，其中链路能用于数据传输。通常通过多个传输频率（下文中也称为信道）进行数据传输，其中，对具有不同的开始-和结束节点的不相交的链路来说，在不同的信道上在时隙中能应用具有不同的开始-和结束节点的多个链路。

为了确保无线联网网络中可靠的数据传输，目前应用调度方法，其中越过尽可能所有的用于数据传输的信道把时隙分配给相应的链路以用于数据传输。不利的是，通常在相应的时隙中激活单独的网络节点以用于听取或发射。例如，如果无线联网网络是具有电池驱动的传感器的传感器网络，那么这导致传感器的工作时间缩短，因为在信道中听取导致高的能量消耗，因此在短的时间间隔后必须更换传感器的电池。

发明内容

因此，本发明的目的在于，这样设计从时隙向无线联网网络的网络节点之间的链路的分配，即在数据传输的范畴中，在确保网络节点的能量高效的工作的同时还确保了数据传输的良好的可靠性。

该目的通过独立权利要求实现。在从属权利要求中定义了本发明的改进方案。

在根据本发明的方法中，把时隙分配给由多个无线通信的网络节点组成的无线联网网络的网络节点之间的链路，其中，能基于时隙借助于待用于数据传输的时隙向源节点和目标节点之间的链路的分配，在一个或多个信道上传输网络中的数据以及特别是数据包。也就是说，数据传输利用了相应定义的时隙的分配，从而在数据传输期间在相应的时隙和相应的信道中仅能传输用于通过分配确定的链路的数据。在此要考虑到，在时隙中能同时通过多个信道（只要存在）传输数据，因此在边缘条件（在相同的时隙中应用的链路是分离的且具有不同的开始-和目标节点）下，一个时隙可同时用于多个链路。由此考虑到，在无线传输的范畴中，网络节点每个时隙仅能在一个信道上发出或接收数据。根据本发明的从时隙向链路的分配用于所谓的多跳传输，其中对于源节点和目标节点之间的数据传输来说，确定彼此跟随的跳级（Hopebenen）的预定的数量，且对每个跳级来说存在多个网络节点，数据能通过该网络节点从源节点继续传输至目标节点。通过这种方式合适地确定了，在源节点和目标节点之间的跳级中应该应用多少节点以用于数据传输，其中必须始终确保，即相邻的跳级的相应的节点相对彼此在有效范围内。

在根据本发明的方法中，在步骤a）中确定从源节点至目标节点的主路径，该主路径在每个跳级分别具有网络节点以及具有相邻（亦即直接彼此跟随）的跳级的网络节点之间的相应的链路。因此，链路是在跳级的顺序中一个跳级至下一个跳级之间的有针对性的传输路径。此外，在步骤b）中为源节点和目标节点之间的跳级从相应的跳级的多个网络节点中分别确定多个备选的，不属于主路径的网络节点，其中为相应的备选的网络节点分配了从在前的跳级中的主路径的网络节点和相应的备选的网络节点之间的备选的链路以及相应的备选的网络节点和下一个跳级中的主路径的网络节点之间的备选的链路。

根据本发明，最后在步骤c）中这样为主路径的链路和备选的链路分配时隙，即从相应的网络节点延伸的备选的链路获得时间上较晚的时隙，作为从相应的网络节点延伸的、主路径的链路。这种第一标准在此涉及主路径的网络节点。根据既涉及主路径的网络节点又涉及备选的网络节点的第二标准，进入相应的网络节点中的链路获得时间上较早的时隙，作为从相应的网络节点延伸的链路。

根据本发明的方法的特征在于，从通过主路径的数据传输出发，以合适的方式确定备选的路径。在根据第一标准的时隙分配的范畴中，保证了主路径的优先地位。此外，通过第二标准实现了，数据顺序地通过相应的跳级在源节点和目标节点之间传输。通过合适地确定主路径（例如基于尽可能低的数据错误率的标准）以及相应数量的备选链路一方面能实现可靠的数据传输。另一方面，通过根据本发明定义的调度限制了通过相应的链路的传输可能性的数量，因此未用于传输的时隙的数量减小，并由此在可与已知的方法相比的可靠性的情况下实现了显著能量高效的数据传输。