无线网状网络中的路径选择制造技术

技术编号:17416043 阅读:14 留言:0更新日期:2018-03-07 11:09
所提出的技术涉及无线网状网络中的路径选择。具体地,本公开涉及无线网状网络中的方法,用于对从起始节点到目标节点的一个或多个传输路径进行选择,其中在起始节点与目标节点之间存在至少两个可能的传输路径。更具体地,本公开提出了一种在包括彼此无线连接的多个节点在内的无线网络中的起始节点中执行的方法,用于实现对从起始节点到目标节点的传输路径的选择,其中在起始节点与目标节点之间存在至少两个可能的传输路径。该方法包括以下步骤:从至少两个可能的传输路径中的节点接收S1发现信号;以及基于接收到的发现信号来估计S2针对从起始节点到发送发现信号的节点的传输的无线电信道H。该方法还包括:针对不同的传输模式,基于所估计的无线电信道计算S3从起始节点到发送发现信号的节点的链路的度量,其中,传输模式中的至少一个传输模式涉及从起始节点到发送发现信号的节点中的至少两个节点的同时传输;以及向相邻节点发送S4计算出的度量。本公开还涉及相应的装置和计算机程序。

Path selection in wireless mesh network

The proposed technology involves path selection in the wireless mesh network. Specifically, the disclosure relates to a method in wireless mesh networks for selecting one or more transmission paths from the starting node to the target node, where there are at least two possible transmission paths between the starting node and the target node. More specifically, this disclosure presents a method to perform an initial node in wireless network includes a plurality of wireless nodes connected to each other, in, for the realization of the transmission path from the start node to the target node selection, of which there are at least two possible transmission path between the starting node and destination node. The method comprises the following steps: receiving S1 discovery signals from nodes in at least two possible transmission paths, and estimating radio channel H for S2 transmission from starting node to sending discovery signal based on received discovery signal. The method also includes: according to the different transmission mode, the radio channel based on the estimated S3 which calculated from the start node to send discovery metrics, link signal nodes, at least one transmission mode transmission mode involved from the start node to send at least two signal node in the node transmission at the same time and sent to the adjacent node; measure S4 calculated. This disclosure also involves the corresponding devices and computer programs.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无线网状网络中的路径选择
所提出的技术涉及无线网状网络中的路径选择。具体地,本公开涉及用于在无线网状网络中对从起始节点到目标节点的一个或多个传输路径进行选择的方法,其中在起始节点与目标节点之间存在至少两个可能的传输路径。本公开还涉及相应的装置和计算机程序。
技术介绍
3GPP长期演进LTE是在第三代合作伙伴计划3GPP下开发的用于改善通用移动电信系统UMTS标准以应对关于改善的服务(例如较高的数据速率、提高的效率和降低的成本)的未来需求的第四代移动通信技术标准。在典型的蜂窝无线电系统中,无线设备或终端(也称为移动台和/或用户设备单元UE)经由无线电接入网RAN与一个或多个核心网进行通信。通用陆地无线电接入网UTRAN是UMTS的无线电接入网,并且演进UTRANE-UTRAN是LTE系统的无线电接入网。在UTRAN和E-UTRAN中,UE与无线电基站(RBS)无线连接,无线基站(RBS)通常在UMTS中被称为NodeB(NB)并且在LTE中被称为演进NodeB、eNB或eNodeB。RBS是针对能够向UE发送无线电信号并且接收由UE发送的信号的无线电网络节点的通用术语。未来的通信系统在许多情况下预期将基于无线自组织网络,而不是当今的具有中央节点的蜂窝通信方法或者与当今的具有中央节点的蜂窝通信方法相结合,其中在中央节点附近的每个设备都应当向中央节点发送数据。术语自组织(adhoc)或设备到设备D2D联网通常是指具有相互通信的网络元件的系统,所述网络元件一起形成需要很少规划或不需要规划的网络。网状网络根据定义是网络拓扑,其中每个节点为网络中继数据,并且其中所有节点协作以在网络中分发数据。网状网络可以被认为是一种自组织网络。因此,网状网络与移动自组织网络MANET密切相关,但是MANET还必须处理由节点的移动性引起的问题。在网状网络中,使用路由以便经由充当源和目标之间的中继的互连节点将数据分组从源节点发送到目标节点。通常,路由可以被定义为经由通信网络中的一个或多个中间节点将信息从源节点移动到目标节点的动作。在有线系统(其中通常误比特率可以忽略不计并且在传输时立即检测到任何冲突,从而导致固定的针对每个链路的路由成本)中,在互联网协议IP级别使用IP地址执行路由。另一方面,无线路由与有线路由的不同之处在于无线电信道明显更不可靠并且更可变。通过特定链路路由分组的成本不再是恒定的,而是取决于链路节点之间的信道。为了优化关于稀疏无线电频谱资源和/或分组等待时间的性能,优选地在存在对无线电信道属性的了解的较低层上执行路由。在其最简单的形式中,通过接收机向发射机发回确认ACK消息,获知沿路线成功地传输了分组。图1a示出了与本公开相关的示例性场景。在图1a中,接入点或节点10a-10f可以是自组织或网状网络中的多个节点的子集。可以从节点10a向节点10b传送分组,并且节点10a需要选择经由10c、10d或10e或10c-e的子集到10b的路由(即,选择用于同时传输的两个或三个路线)。在例如根据标准IEEE802.11s的现有无线网状网络中,通过自组织按需距离矢量AODV使用作为对针对分组的总传输“播送时间(airtime)”的估计的播送时间链路度量ATLM来执行路径建立。针对给定度量的调制和编码方案例如基于先前的确认/否定确认ACK/NACK消息的接收或者来自独立于网状信令的探测请求。因此,从系统容量的角度来看,这是一个非常麻烦且不准确的过程,特别是在网状网络中。此外,发送节点通过从接收节点接收ACK/NACK:s将获得的关于链路质量的信息非常粗略。此外,根据ACK/NACK:s构建相关统计数据可能需要一些时间,并且在建立阶段期间,有很大的风险存在IP级别的不必要的分组延迟,这可能降低延迟敏感应用中的服务质量。另外,在动态网络中,统计数据很快就过时了,这也意味着性能不是最理想的。在无线网状网络中,一种可能性是基于要使用的相应可能的路线的信道质量来选择路由。例如在美国专利US7881206B2中描述了这样的方法,美国专利US7881206B2公开了网络上的健康感知路由协议,其在计算作为整个路线的一部分的节点和节点之间的链路的合意性时考虑了链路质量和节点健康/剩余寿命度量的组合。此外,在一些情况下,例如,在国际专利申请WO2010083661A1中,还确定针对所选择的路线的调制和编码方案MCS的调整。此外,美国专利申请US2010329134A1描述了一种方法,该方法包括:针对多个无线子信道中的每一个无线子信道确定信道质量指示(CQI)值,丢弃比阈值时间更早的CQI值中的任何一个CQI值,留下当前CQI值的集合,基于当前CQI值的集合来确定百分位数CQI值,以及向基础设施节点发送该百分位数CQI值。然而,在一些应用中,例如由于可能的路线(例如,10a-10c或10a-10d)的相应链路质量,从10f接收的分组可能不适合单个路线传输,并且分段意味着分组的时间延迟。这样,可以如WO2010/053347中所建议的,备选方式可以是通过不同的节点发送分组。当通过不同的节点发送分组时,调度器按以下方式通过多个不同的路线路由接收到的分组:将接收到的数据分组作为分组的副本,或者将接收到的数据分组分成子分组并以FDM方式或以多输入多输出MIMO方式(即将数据分组分为两半,并且将其作为子流在相同的时频资源上通过两个不同的路线发送)发送子分组。然而,无线网状网络中用于路径选择的现有方法并没有充分利用多径路由的优点。
技术实现思路
本公开的目的是提供寻求单独地或以任何组合减轻、缓解或消除本领域中的一个或多个上述缺陷以及缺点的方法和节点,并提供增加网状网络中的吞吐量和系统容量的解决方案。本公开提出了用于在无线网络中的两个节点之间传输数据分组的方法和节点。本公开描述了网状网络中的用于建立从源节点经由一个或多个中间节点到目标节点的优化路径的方法,其中可以在所述路径上并行传输数据以便利用通过利用两个或更多个路径产生的分集增益。更具体地,本公开提出了一种在包括彼此无线连接的多个节点在内的无线网络中的起始节点中执行的方法,用于实现对从起始节点到目标节的传输路径的选择,其中在所述起始节点与所述目标节点之间存在至少两个可能的传输路径。所述方法包括以下步骤:从所述至少两个可能的传输路径中的节点接收发现信号,以及基于接收到的发现信号来估计针对从所述起始节点到发送所述发现信号的节点的传输的无线电信道。所述方法还包括:针对不同的传输模式,基于所估计的无线电信道来计算从所述起始节点到发送所述发现信号的节点的链路的度量,其中所述传输模式中的至少一个传输模式涉及从所述起始节点到发送所述发现信号的节点中的至少两个节点的同时传输,以及向相邻节点发送计算出的度量。所提出的方法的一个优点是通过给出多链路传输备选方式,提供了对无线网状网络中的无线电资源的更好利用,从而允许更高的吞吐量和/或更低的分组差错率和/或更低的端到端等待时间等。根据一些方面,所述度量和/或所述传输属性被包括在路径请求PREQ中。根据一些方面,所述发送包括:针对所述不同的传输模式,发送与计算出的度量相对应的传输属性。通过采用针对不同的链路涉及单独传输属性的传输模式,可以以链路为基础优化传输属性。根据一些方面,本文档来自技高网
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无线网状网络中的路径选择

【技术保护点】
一种在包括彼此无线连接的多个节点(10a‑e)在内的无线网络中的起始节点(10a)中执行的方法,用于实现对从起始节点(10a)到目标节点(10b)的传输路径的选择,其中在所述起始节点与所述目标节点之间存在至少两个可能的传输路径,所述方法包括以下步骤:‑从所述至少两个可能的传输路径中的节点(10c、10d、10e)接收(S1)发现信号,‑基于接收到的发现信号,估计(S2)针对从所述起始节点到发送所述发现信号的节点(10c、10d、10e)的传输的无线电信道(H),‑针对不同的传输模式,基于所估计的无线电信道来计算(S3)从所述起始节点到发送所述发现信号的节点(10c、10d、10e)的链路的度量,其中所述传输模式中的至少一个传输模式涉及从所述起始节点到发送所述发现信号的节点(10c、10d、10e)中的至少两个节点的同时传输,以及‑向相邻节点发送(S4)计算出的度量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在包括彼此无线连接的多个节点(10a-e)在内的无线网络中的起始节点(10a)中执行的方法,用于实现对从起始节点(10a)到目标节点(10b)的传输路径的选择,其中在所述起始节点与所述目标节点之间存在至少两个可能的传输路径,所述方法包括以下步骤:-从所述至少两个可能的传输路径中的节点(10c、10d、10e)接收(S1)发现信号,-基于接收到的发现信号,估计(S2)针对从所述起始节点到发送所述发现信号的节点(10c、10d、10e)的传输的无线电信道(H),-针对不同的传输模式,基于所估计的无线电信道来计算(S3)从所述起始节点到发送所述发现信号的节点(10c、10d、10e)的链路的度量,其中所述传输模式中的至少一个传输模式涉及从所述起始节点到发送所述发现信号的节点(10c、10d、10e)中的至少两个节点的同时传输,以及-向相邻节点发送(S4)计算出的度量。2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述发送(S4)包括:针对所述不同的传输模式,发送与计算出的度量相对应的传输属性。3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述度量和/或所述传输属性被包括在路径请求“PREQ”中。4.根据权利要求3所述的方法,包括:-响应于所述路径请求,从发送所述发现信号的节点(10c、10d、10e)中的至少一个节点接收(S5)指示要用于从所述起始节点向所述目标节点发送数据的至少一个传输路径的信息。5.根据权利要求4所述的方法,其中,所接收的信息被包括在路径答复“PREP”中。6.根据任一前述权利要求所述的方法,其中,所述传输属性包括以下任意一项或多项:时间/频率资源、调制和编码方案、多输入多输出“MIMO”方案、秩和/或预编码矩阵。7.根据任一前述权利要求所述的方法,其中,所述传输模式包括以下任意一项:-到至少两个节点的多用户MIMO“MUMIMO”传输,其中不同的数据流被分配给相应的节点,-到至少两个节点的双工传输,其中数据在不同的时间/频率资源上被划分到相应的节点,-分集传输,其中相同的数据被发送到多个节点,或者-到一个节点的单播传输。8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述传输模式意味着到至少两个节点的双工传输,其中数据在不同的时间/频率资源上被划分到相应的节点,并且所述传输模式定义了针对每一个相应的链路要使用哪些时间/频率资源。9.根据任一前述权利要求所述的方法,其中,所述度量定义了针对所述链路上的数据传输所需的时间和/或频率和/或代码资源方面的成本。10.根据任一前述权利要求所述的方法,其中,所述度量是播送时间链路度量ATLM。11.一种计算机程序,包括计算机程序代码,所述计算机程序代码在被执行时使起始节点执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。12.一种包括彼此无线连接的多个节点(10a-e)在内的无线网络中的起始节点(10a),其中所述起始节点被配置为实现对从所述起始节点(10a)到目标节点(10b)的传输路径的选择,其中在所述起始节点与所述目标节点之间存在至少两个可能的传输路径,所述起始节点(10a)包括:-通信接口(11a),被配置为与所述无线网络中的其他节点(10b-e)进行无线通信,以及-处理电路(12a),被配置为使所述起始节点(10a):o从所述至少两个可能的传输路径中的节点(10c、10d、10e)接收发现信号,o基于接收到的发现信号,估计针对从所述起始节点到发送所述发现信号的节点(10c、10d、10e)的传输的无线电信道(H),o针对不同的传输模式,基于所估计的无线电信道来计算从所述起始节点到发送所述发现信号的节点(10c、10d、10e)的链路的度量,其中所述传输模式中的至少一个传输模式涉及从所述起始节点到发送所述发现信号的节点(10c、10d、10e)中...

【专利技术属性】
技术研发人员:马格努斯·阿斯特罗姆本特·林多夫
申请(专利权)人:瑞典爱立信有限公司
类型:发明
国别省市:瑞典,SE

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