[发明专利]异步信道跳变网络中的困倦装置操作

说明书

本申请实施例涉及异步信道跳变网络中的困倦装置操作。在所描述实例中，一种无线电通信装置(300)包含实时时钟RTC(304)，实时时钟经配置以甚至在睡眠期间也运行来(从异步信道跳变WPAN中的协调器节点CN)接收包含CN的跳变序列的异步跳变序列AHS帧。CPU(301)实施异步信道跳变网络算法(303a)中的所存储困倦装置操作。算法用于：确定AHS帧的时间戳及CN的在跳变序列内的初始定时位置；存储时间戳；进入睡眠；以及在唤醒之后即刻将其接收Rx信道的频带改变成经更新固定信道。装置在从CN的跳变序列、时间戳、CN的初始定时位置和当前时间计算处的CN的收听信道上发射数据请求命令帧，且装置接收由CN在经更新固定Rx操作信道处发射的ACK帧。

本申请是发明名称为“异步信道跳变网络中的困倦装置操作”、申请号为201780028735.7、申请日为2017年4月26日的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明大体上涉及无线个人局域网，且更具体地说，涉及此类网络中的异步(非时隙)信道跳变。

背景技术

IEEE 802.15.4e是针对低功率和低数据速率网络设计的IEEE 802.15.4的增强型媒体存取控制(media access control，MAC)层协议。根据数个块而定义IEEE 802.15.4e架构以便简化标准。这些块被称为层。每个层负责所述标准的一个部分并向更高层提供服务。层之间的介接用以定义标准中描述的逻辑链接。低速率(low-rate，LR)无线个人局域网(wireless personal area network，WPAN)装置包括含有射频(radio frequency，RF)收发器连同其低级控制机构的至少一个PHY(物理层)和针对所有类型的传送提供对物理信道的存取的媒体存取控制(MAC)子层。

IEEE 802.15.4e适合于具有资源约束的传感器装置；例如低功耗、低计算能力和低存储空间。随着通过个人局域网(PAN)在家庭和办公室环境中互连的传感器和致动器变得更加常见，限制每个装置的功率耗散是重要的。一些装置可在电池上操作，在此状况下频繁的电池改变是不合需要的。例如使用从太阳或其它光源的转换、从运动或热效应的除气或来自环境电磁场的能量收集，一些装置可在由装置自身产生的有限量的功率上操作。

信道跳变已知会提高网络容量。信道跳变可通过多种不同方法来实现。两个最常见的已知跳变方法是称为时隙信道跳变(time slotted channel hopping，TSCH)的同步法和IEEE 802.15.4e中定义的异步信道跳变方法。还存在使用此信道跳变MAC以定义不同应用的MAC协议的许多标准。举例来说，Wi-SUN^TM联盟已发布指定如何将异步信道跳变用于智能电网应用的场局域网(Field Area Network，FAN)规范。

在TSCH中，将时间划分成时隙，且每个网络装置时间同步到网络中的根节点并使用时隙以在网络中通信/同步。装置根据时隙期间的跳频序列(frequency hoppingsequence，FHS)而在所有信道当中跳变。TSCH可针对IEEE 802.15.4e网络中的功率节省实现更高的容量并提供更精细的粒度。

在异步信道跳变网络中，节点以全局非同步方式跳变到不同信道(频带)。此类网络中的节点必须因此始终保持唤醒，以实现信道跳变以通过促进跨不同对节点之间的多个信道的同步数据传送来实现提高的网络吞吐量，或通过采用信道分集来实现韧性信道条件中的可靠性。