网格网络中的网络节点和方法技术

技术编号:24694346 阅读:22 留言:0更新日期:2020-06-27 13:08
提供一种由第一网络节点执行的用于减少网格网络中的冲突传输的数量的方法。所述第一网络节点和第二网络节点被配置为针对所述网格网络中的传输使用周期性通知。所述第一网络节点计算(402a)第一时长,所述第一时长与要被发送到所述第二网络节点的具有第一大小的数据传输有关。所述第一网络节点还计算(402b)第二时长,所述第二时长与直到针对所述第二网络节点调度数据接收或发送将发生为止的时段有关。基于所述第一时长和所述第二时长,所述第一网络节点确定(403)是否将所述传输的所述第一大小减小到第二大小,以使得所述第一时长变得短于所述第二时长。然后,所述第一网络根据所述确定(403)的结果来执行(404)所述传输。

Network nodes and methods in grid network

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】网格网络中的网络节点和方法
技术介绍
网格网络是一种局部网络拓扑,其中基础设施节点直接、动态且非分层地连接到尽可能多的其他节点,并且彼此协作以有效地路由来自和/或去往客户端的数据。网格网络动态自组织并自配置,这可以减少安装开销。自配置的能力使得能够动态分配工作负载,特别是在几个节点将出现故障的情况下。这又有助于容错并降低维护成本。蓝牙网格简档规范版本1.0已于2017年7月发布。在此第一版本的蓝牙网格(其在蓝牙低功耗(BLE)核心规范v4.0或更高版本上工作)中,在被称为通知承载的承载上交换网格消息。该通知承载利用在核心规范v4.0中定义的BLE通知上的无连接数据传输,即,使用1Mbps的空中数据速率,在三个BLE通知信道上以基于竞争的方式来广播数据。基于竞争的接入是一种用于共享广播媒体的接入方法。在竞争中,网络中的任何节点可以随时以先到先服务的方式来发送数据。更高版本的蓝牙网格规范可以支持额外承载。预期未来的蓝牙网格简档版本将利用来自蓝牙5核心规范的特性来支持新的无连接承载。在这种情况下,网格中继节点之间的通信以及从网格中继节点到端节点的通信可以基于周期性通知(PA),而由端节点注入到网格中的数据可以基于LE扩展通知或已经存在的通知承载。当使用周期性通知时,以固定间隔发送数据。当通过PA运行网格时,每个中继节点在跳频信道上以有规律的间隔来广播数据。PA数据发送在BLE数据信道上发生。为了接收由相应中继节点转发的数据,其他中继节点和端节点同步到来自一个或数个中继节点的PA发送。期望中继节点将同步到范围内的所有中继节点,而端节点将同步到范围内的单个或仅几个中继节点。PA发送可能潜在地聚合数个网格网络协议数据单元(PDU),并且没有要转发的新网络PDU的中继节点将只是发送空PA消息或重复前一发送。当不侦听来自其他中继节点的PA发送或正在执行它自己的PA发送时,期望中继节点扫描通知信道以查找由端节点注入到网格网络中的第一跳消息。一种用于增加消息成功从源传送到目的地的概率的公知且常用的技术是消息重复。这种消息重复可以在中继节点之间以及在端节点与中继节点之间使用,并且可以在端到端或逐跳的基础上执行。图1示出包括16个中继节点的网格网络部署的示例。仅示出单个端节点。在以下假设下生成该示例:中继节点被部署在单一网格处,其中中继节点在垂直和水平方向上被隔开一个单元,并且两个节点在范围内并具有直接连接性,前提是距离小于√3单位长度。因此,图1提供包括16个中继节点(RL)(从0枚举到15)的网格网络部署的示意性示例。中继节点在网格网络中转发诸如数据发送之类的消息。图1还示出一个端节点,该端节点由空心圆标记。这种端节点可以生成数据,并且因此将消息注入网格网络中,即,充当源节点。端节点可以随时生成消息并将其注入到网格中。此外,端节点还可以是经由端节点所同步到的任何中继节点接收的消息的目的地。图1中的中继节点在PA承载上发送数据,并且期望每个中继节点同步到范围内的所有其他中继节点。在图1中,使用实线示出中继节点连接性。假设连接性是双向的,即,RLi同步到RLj的PA发送,而RLj同步到RLi的PA发送(i≠j)。因此,部署中间部分中的中继节点(如RL5)同步到八个其他中继节点(0,1,2,4,6,8,9,10),并且相同的八个中继节点同步到RL5。图2示出在PA发送时段对于所有中继节点都相同并等于T的简化假设下的PA发送和接收,分别如上图中的RL5以及下图中的RL6所示。PA发送是跳频的,并且通常在不同的频率信道上发送和/或接收图2中的不同PA发送。在未用于从其他中继节点接收PA发送的时间,或者未用于发送它自己的PA发送的时间,RL5和RL6使用该时间来扫描通知信道以查找新消息。从图2中可以看出,RL5和RL6经常同时忙于侦听例如来自中继节点9和10的相同PA发送。类似地,当RL5忙于发送时,RL6忙于从RL5接收PA发送,反之亦然。因此,存在以下时段:在这些时段内,RL5和RL6均未侦听通知信道,并且在此时间内由端节点注入的新消息将不会被这两个中继节点中的任何一个所获得。图1中示出的端节点在10个中继节点的范围内,但是,该端节点可以同步到仅一个或仅几个中继节点。类似地,当端节点将新消息注入网格网络中时,该新消息可能潜在地被端节点范围内的所有10个中继节点所获得。
技术实现思路
本专利技术的实施例的一个目标是提高网格网络的性能。根据本专利技术的实施例的第一方面,通过一种由第一网络节点执行的用于减少网格网络中的冲突传输的数量的方法来实现该目标。所述第一网络节点和第二网络节点在所述网格网络中工作。所述第一网络节点和第二网络节点被配置为针对所述网格网络中的传输使用周期性通知。所述第一网络节点计算第一时长。所述第一时长与要被发送到所述第二网络节点的具有第一大小的数据传输有关。所述第一网络节点还计算第二时长。所述第二时长与直到以下中的任一者将发生为止的时段有关:针对所述第二网络节点调度数据接收,和针对所述第二网络节点调度数据发送。基于所计算的第一时长和第二时长,所述第一网络节点确定是否将所述传输的所述第一大小减小到第二大小,以使得所述第一时长变得短于所述第二时长。然后,所述第一网络根据所述确定的结果来执行所述传输。根据本专利技术的实施例的第二方面,通过一种用于减少网格网络中的冲突传输的数量的第一网络节点来实现该目标。所述第一网络节点和第二网络节点能够在所述网格网络中工作。所述第一网络节点和所述第二网络节点被配置为针对所述网格网络中的传输使用周期性通知。所述第一网络节点被配置为:-计算第一时长,所述第一时长与要被发送到所述第二网络节点的具有第一大小的数据传输有关,以及计算第二时长,所述第二时长与直到以下中的任一者将发生为止的时段有关:针对所述第二网络节点调度数据接收,和针对所述第二网络节点调度数据发送,-基于所计算的第一时长和第二时长,确定是否将所述传输的所述第一大小减小到第二大小,以使得所述第一时长变得短于所述第二时长,以及-根据所述确定的结果来执行所述传输。本专利技术的实施例通过以下方式来避免冲突:确定是否减小数据传输的大小,以使得发送数据的时长变得更短,从而具有足够的时间以在下一个去往/来自第二网络节点112的调度发送/接收之前发送所有数据。更少的冲突导致提高网格网络的性能。本专利技术的实施例的一个优势在于它们提供一种用于减少冲突传输的数量的手段。这将导致更少的失败接收,这又将导致网络的更高容量。附图说明参考附图更详细地描述本专利技术的实施例的示例,这些附图是:图1是示出网格网络的示意图;图2是示出现有技术的示意框图;图3是示出网格网络的实施例的示意框图;图4是示出第一网络节点中的方法的实施例的流程图;图5是示出本专利技术的实施例的示意框图;图6是示出本专利技术的实施例的示意框图;图7是示出本专利技术的实施例的示意框图;图8是示出本专利技术的实施例的示意框图;图9是示出本专利技术的实施例的流程图;图10本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种由第一网络节点(111)执行的用于减少网格网络(100)中的冲突传输的数量的方法,其中,所述第一网络节点(111)和第二网络节点(112)在所述网格网络(100)中工作,其中,所述第一网络节点(111)和所述第二网络节点(122)被配置为针对所述网格网络(100)中的传输使用周期性通知,所述方法包括:/n计算(402a)第一时长,所述第一时长与要被发送到所述第二网络节点(122)的具有第一大小的数据传输有关,以及计算(402b)第二时长,所述第二时长与直到以下中的任一者将发生为止的时段有关:针对所述第二网络节点(122)调度数据接收,和针对所述第二网络节点(122)调度数据发送,/n基于所计算的第一时长和第二时长,确定(403)是否将所述传输的所述第一大小减小到第二大小,以使得所述第一时长变得短于所述第二时长,以及/n根据所述确定(403)的结果来执行(404)所述传输。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171113 US 62/584,9601.一种由第一网络节点(111)执行的用于减少网格网络(100)中的冲突传输的数量的方法,其中,所述第一网络节点(111)和第二网络节点(112)在所述网格网络(100)中工作,其中,所述第一网络节点(111)和所述第二网络节点(122)被配置为针对所述网格网络(100)中的传输使用周期性通知,所述方法包括:
计算(402a)第一时长,所述第一时长与要被发送到所述第二网络节点(122)的具有第一大小的数据传输有关,以及计算(402b)第二时长,所述第二时长与直到以下中的任一者将发生为止的时段有关:针对所述第二网络节点(122)调度数据接收,和针对所述第二网络节点(122)调度数据发送,
基于所计算的第一时长和第二时长,确定(403)是否将所述传输的所述第一大小减小到第二大小,以使得所述第一时长变得短于所述第二时长,以及
根据所述确定(403)的结果来执行(404)所述传输。


2.根据权利要求1所述的方法,其中,根据所述确定(403)的结果来执行(404)所述传输包括:
当所述第二时长短于所述第一时长时,将所述传输的所述第一大小减小(404a)到第二大小,以使得所述第一时长变得短于所述第二时长,以及执行具有所述第二大小的所述传输。


3.根据权利要求1所述的方法,其中,根据所述确定(403)的结果来执行(404)所述传输包括:
当所述第二时长和另一预定时段加在一起短于所述第一时长时,将所述传输的所述第一大小减小(404a)到第二大小,以使得第一时长变得短于所述第二时长,以及执行具有所述第二大小的所述传输。


4.根据权利要求1所述的方法,其中,根据所述确定(403)的结果来执行(404)所述传输包括:
当所述第二时长短于所述第一时长并短于第一阈值时,确定(404b)避免执行所述传输。


5.根据权利要求1所述的方法,其中,根据所述确定(403)的结果来执行(404)所述传输包括:
当所述第二时长长于或等于所述第一时长时,执行(404c)具有所述第一大小的所述传输。


6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中,所述第二时长短于所述第一时长是以下情况的指示:如果发送具有所述第一大小的所述数据传输,则具有所述第一大小的所述传输将在时间上与针对所述第二网络节点(122)调度的所述数据接收和所述数据发送中的任一者相冲突。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,还包括:
当计算(402a)所述第一时长和计算(402b)所述第二时长导致所述第二时长短于所述第一时长的重复次数多于阈值时,基于所述结果,针对所述第一网络节点(111),使用用于BLE网格网络(100)中的传输的第二通知周期来重新配置(405)用于所述BLE网格网络(100)中的传输的通知周期。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中,所述第一网络节点(111)与所述第二节点(112)同步。


9.一种包括指令的计算机程序,所述指令当由处理器执行时使得所述处理器执行根据权利要求1至8中任一项所述的动作。


10.一种载体,包括根据权利要求9所述的计算机程序,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:P·阿威德森P·斯基尔马克P·迪马尔科R·奇里科夫
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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