减少网状网络中的延时制造技术

已经从源节点(102)在网状网络中发送并且旨在由目的地节点(104)接收的消息(300)由中继节点(125)接收并且还由多个其他节点(121、123)接收。可以通过使用定时器获得最小化的延时，使得仅在没有其他节点已经中继了消息时才由中继节点(125)中继消息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】减少网状网络中的延时
本文中的实施例涉及无线通信网络中的中继节点中用于处理源节点与目的地节点之间的消息中继的方法。
技术介绍
在过去十年，向无线通信设备提供通信服务的无线通信系统已经得到了发展，能够满足日益增长的对与高速数据传输相关的能力的需求，而且还能在任何指定时间及任何地理位置提供这些能力。为了在任何时间及地点提供服务，无线网络通常包括对一个或多个无线电小区加以维护的一个或多个网络节点(例如无线电基站)，而且，无线通信设备经由这些网络节点进行通信。不过，在某些情况下，无线网络会遇到范围受限和通信不可靠的问题，使得数据有时在接收器端受到损坏。作为缓解这种范围限制的手段，已经开发出了所谓的网状网络，在这些网状网络中，中间中继节点将数据从源节点中继到目的地节点，并由此扩大了网状网络中节点的范围。换言之，在网状网络中，无线通信设备可以作为中继节点来操作，并且彼此之间直接进行通信，无需无线电基站的参与。网状网络的连接性描述的是网络节点可以到达网状网络中的另一个节点的比率。在完全连接的网状网络的情形下，所有节点都能够到达所有其他节点。通常，例如在涉及传感器或仪表的机器类型通信(MTC)中，网状网络中的通信是针对作为接收传感器或计量数据的服务器的单个接收方而执行的。因此，在这样的网状网络中，节点在应用层上唯一的相关连接是与接收其数据的服务器进行的。在这种情况下，如果所有节点都可以与服务器通信，则网络将实现完全连接。对于这样的网状网络来说，借助周期性信令来维持路径的主动路由技术是非常适合的，这是因为对于所有节点而言只需要维护一个路由。因此，如果一个节点能够找到连接到服务器的另一个节点，那么它自己可以通过该节点连接到服务器。或者，对于更多随意选择的目的地节点而言，被动网络可能更合适。在这种情况下，路径在通信需要出现时建立，并且链路在通信停止后的某个时间消失。网状网络中的路径建立在本领域中是众所周知的。例如，在电气和电子工程师协会(IEEE)的标准802.11TM-2012中，源节点广播路径请求PREQ，以建立从其自身到目的地节点的路由。所有正确接收PREQ的节点对其进行中继，直到它到达目的地节点。在接收到PREQ时，目的地节点利用单播路径响应PREP来应答它最近的中继节点。然后沿着中继节点转发PREP，直到它到达源节点并建立了路径。源节点然后将数据发送到限定路径的中继节点列表中的第一节点。数据消息的头部通常包含四个地址字段：代表路径中的端点的源地址和目的地地址，以及代表路径中两个节点之间的当前链路的端点的发送机地址和接收机地址。不管网状网络是被动的还是主动的，在网状网络内的源节点和目的地节点之间都会建立路径。为了使消息从源节点转发到目的地节点，消息只需包含有关其最终目的地的信息。根据该信息，节点能够查找后续的节点，即，哪个节点将消息中继以使其最终到达目的地。通常建立网状网络中的路径，以使路径度量(例如，空中传播时间链路度量ATLM)最小化，以建立最佳路径。这样的度量通常考虑稀疏无线电资源的使用，而不是每个节点转发消息所需的处理时间，或者在最坏的情况下要求重新发送消息的处理时间。这样的度量也不考虑非常不稳定的无线通信的动态性，动态性使得仅仅是环境中的微小变化都可能导致信道特性的巨大差异。就某个度量而言一度成为最佳路径的路径在另一时间可能并不是最佳的。例如，在一个时间点不能接收消息的中继节点可能能够在另一时间点接收消息，其原因在于：从各个节点可以在网状网络内移动这一意义上来说，网络网络可以是动态的。出于某种原因落在其网状网络之外的节点被分离，因此无法通信。换句话说，现有技术的消息中继通常带有不必要的高延时。
技术实现思路
鉴于上述，本公开的目的是克服或至少减轻与网状网络中的现有技术消息中继相关的至少一些缺点。这在一个方面通过一种网状网络中的中继节点中的用于处理源节点与目的地节点之间的消息中继的方法来实现。所述网状网络包括多个其他节点。所述方法包括接收包括头部的消息。所述头部包括所述目的地节点的地址和表示包括所述中继节点和至少一个其它节点的节点子集的地址。启动定时器启动，在定时器正在运行时，确定节点子集中的任何其他节点是否发送了消息。如果确定节点子集中的其他节点都没有发送该消息，则改变该消息的消息头部的至少一部分并且发送该消息。换句话说，已经从源节点发送并旨在由目的地节点接收的消息由中继节点接收，并且也由多个其他节点(即，节点子集)接收。通过使用定时器可以获得最小化的延时，使得仅在节点子集中没有其他节点已经中继了该消息时才由中继节点中继该消息。定时器限定了等待时间，其长度可能与节点子集中其他节点的等待时间不同。通过以更短的等待时间给予中继节点优先权，本公开使得对于给定的信道条件在网状网络中的消息延时最小化。在一些实施例中，确定节点子集中的任何其他节点是否发送了消息可以包括确定节点子集中的任何其他节点是否发送了具有改变的头部的消息。在这些实施例中的一些中，头部可以包括发送节点的地址。在这样的实施例中，确定节点子集中的任何其他节点是否发送了具有改变的头部的消息可以包括确定发送节点的地址是否被改变。在一些实施例中，头部可以包括发送节点的地址。在这样的实施例中，改变消息头部的至少一部分可以包括将头部中的发送节点的地址改变为中继节点本身的地址。在一些实施例中，在接收消息之前，例如在PREP消息中接收表示定时器值的信息。在一些实施例中，在接收消息之前，例如在PREP消息中接收表示代表节点子集的地址的信息。另一方面，提供了一种用于网状网络中的中继节点，用于处理源节点和目的地节点之间的消息中继。所述网状网络包括多个其他节点。所述中继节点包括射频控制电路、处理器和存储器。存储器包含处理器可执行的指令，由此中继节点可操作以接收包括头部的消息。所述头部包括所述目的地节点的地址和表示包括所述中继节点和至少一个其它节点的节点子集的地址。所述中继节点可操作以启动定时器，并在定时器正在运行时确定节点子集中的任何其他节点是否发送了消息。所述中继节点可操作以使得如果确定节点子集中的其他节点都没有发送该消息，则改变该消息的消息头部的至少一部分并且发送该消息。在另一方面中，提供了一种包括指令的计算机程序，所述指令在网络节点中的至少一个处理器上执行时使网络节点执行根据上面总结的方面的方法。在另一个方案中，提供了一种包括根据上述总结方案所述的计算机程序的载体，其中载体是电信号、光信号、无线电信号和计算机可读存储介质中的一种。这些其它方面提供了与上面总结的方法方案相同的效果和优点。附图说明图1a和图1b示意性地示出了网状网络中的节点，图2是中继节点中的方法的流程图，图3示意性地示出了消息，图4是信号图，图5示意性地示出了中继节点的框图，以及图6示意性地示出了中继节点的框图。具体实施方式图1a示出了包括多个节点的网状网络100。源节点102、目的地节点104和多个节点，其中的一些节点用附图标记106、121、123、125表示。如本领域技术人员将理解的，所有节点可以是一种类型或不同类型的无线通信设备，并且节点可以被配置为进行操作(例如根据诸如IEEE802Mesh的标准彼此通信)，并且还操作以实现将在下文中描述的实施例。IEEE802.11Mesh中的路径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种网状网络(100)中的中继节点(121、123、125，500)中用于处理源节点(102)和目的地节点(104)之间的消息中继的方法，其中所述网状网络包括多个其他节点，所述方法包括：‑接收(202)包括头部(302)的消息(300)，所述头部(302)包括所述目的地节点的地址(304)和表示包括所述中继节点和至少一个其它节点的节点子集(120)的地址(306)，‑启动(204)定时器，‑在所述定时器正在运行(208)时，确定(206)所述节点子集中的任何其他节点是否发送了所述消息，并且如果确定所述节点子集中的其他节点都没有发送所述消息，则：‑改变(210)所述消息的消息头部的至少一部分，以及‑发送(212)所述消息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种网状网络(100)中的中继节点(121、123、125，500)中用于处理源节点(102)和目的地节点(104)之间的消息中继的方法，其中所述网状网络包括多个其他节点，所述方法包括：-接收(202)包括头部(302)的消息(300)，所述头部(302)包括所述目的地节点的地址(304)和表示包括所述中继节点和至少一个其它节点的节点子集(120)的地址(306)，-启动(204)定时器，-在所述定时器正在运行(208)时，确定(206)所述节点子集中的任何其他节点是否发送了所述消息，并且如果确定所述节点子集中的其他节点都没有发送所述消息，则：-改变(210)所述消息的消息头部的至少一部分，以及-发送(212)所述消息。2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述节点子集中的任何其他节点是否发送了所述消息包括：-确定所述节点子集中的任何其他节点是否发送了具有改变的头部的所述消息。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述头部包括发送节点的地址(308)，并且其中确定所述节点子集中的任何其他节点是否发送了具有改变的头部的所述消息包括：-确定所述发送节点的地址是否被改变。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述头部包括发送节点的地址(308)，并且其中改变所述消息头部的至少一部分包括：-将所述头部中的发送节点的地址改变为中继节点本身的地址。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，包括：-在接收所述消息之前，接收表示所述定时器值的信息。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，包括：-在接收所述消息之前，接收(201)表示代表所述节点子集的地址的信息。7.根据权利要求5或6所述的方法，包括：-接收以下中的任何一个：-表示定时器值的信息，以及-路径响应PREP消息中表示代表节点子集的地址的信息。8.一种在网状网络(100)中用于处理源节点(102)和目的地节点(104)之间的消息中继的中继节点(121、123、125、500)，其中所述网状网络包括多个其他节点，所述中继节点包括射频控制电路(506)、处理器...

【专利技术属性】
技术研发人员：马格努斯·阿斯特罗姆，罗科·迪塔兰托，德兹夫丹·卡佩塔诺维奇，
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