多跳无线网络中的拓扑扫描制造技术

在一个实施例中，一种方法包括由多跳无线网络的第一网络节点在拓扑扫描期间发射一个或更多个扫描请求消息，其中拓扑扫描被执行持续预定数量的扫描周期，并且其中第一网络节点连接到多跳无线网络的中央控制器，接收由第二网络节点使用发射波束j发送的扫描响应消息，其中第二网络节点未连接到中央控制器，存储与第二网络节点相关联的信息，其中该信息包括：波束i是用于在第一网络节点处进行通信的波束的指示、波束j是用于在第二网络节点处进行通信的波束的指示、第二网络节点的标识符以及与第二网络节点相关联的地理位置信息，并且向第二网络节点发送网络启动请求消息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多跳无线网络中的拓扑扫描
本公开总体上涉及无线通信网络。背景在有线通信不可用、不切实际或不可能的情况下，多跳无线网络可以促进数据通信。例如，多跳无线网络可以用作将核心或主干网络连接到一个或更多个客户网络(customernetwork)的无线回传网络。客户网络可以包括为一个或更多个客户端设备(clientdevice)提供无线或有线连接的客户设备(CE，customerequipment)，诸如Wi-Fi接入点(AP)、蜂窝基站(诸如毫微微蜂窝基站(femtocell))和相关设备或其他CE。客户端设备可以是台式或膝上型计算机、平板电脑、移动电话、电器或其他客户端设备。多跳无线网络可以包括多个无线互连的网络节点。两个网络节点之间的无线连接可以是一跳(ahop)，并且可以通过网络将数据从一个边缘沿着穿过一系列网络节点和跳的一个或更多个网络路径无线地传送到另一个边缘。网络节点中的所有网络节点或某些网络节点可以位于固定位置处。例如，网络节点中的所有网络节点或某些网络节点可以固定到路灯、电线杆、其他街道设施或建筑物外部。网络节点中的所有网络节点或某些网络节点可以充当分发节点(DN，distributionnode)或客户节点(CN，customernode)。DN可以通过网络与CN或其他DN进行无线通信，以中继数据。一个或更多个DN还可以与核心或主干网络的一个或更多个边缘设备通信，以将多跳无线网络连接到核心或主干网络。CN可以与DN和CE通信，以将客户网络连接到多跳无线网络。专利技术概述多跳无线网络的网络节点可以在启动部署的网络节点之前广播波束成形扫描(beamformingscan)，以确定多跳无线网络中部署的网络节点的拓扑信息。网络节点可以包括多个波束成形天线阵列，该多个波束成形天线阵列可以各自可操作以支持在该网络节点与多跳无线网络的另一个网络节点之间的无线连接。可能需要启动网络节点。当特定网络节点的天线阵列与不同网络节点的另一个天线阵列建立无线连接时，可以发生该特定网络节点的启动。网络启动可能需要信息和数据，包括关于每个网络节点中的一个或更多个天线阵列的波束成形权重的设置。该信息和数据还可以包括全球定位系统(GPS)数据、网络节点的定向以及可能有助于启动节点的其他信息。无错误地收集这样的信息和数据可能是昂贵的操作，因为收集这样的信息和数据可能需要人力。网络可以通过在启动阶段之前具有扫描阶段来确定这样的信息和数据。当多跳无线网络的网络节点通电时，网络节点可以从连接到网络节点的全球定位系统(GPS)模块获取位置、频率以及定时和相位同步信息。网络节点可以确定网络节点是否通过带内链路(in-bandlink)连接到多跳无线网络的中央控制器。响应于该确定，网络节点可以等待被中央控制器配置为启动过程中的“发起方(initiator)”或“响应方(responder)”。如果网络节点没有到中央控制器的连接，则网络节点可以自动将其自身配置为响应方。当网络节点被中央控制器配置为发起方时，该网络节点可以开始广播波束成形拓扑扫描。网络节点可以在从中央控制器接收到明确的触发消息时开始广播波束成形拓扑扫描。发起方网络节点可以执行持续预定数量(例如，4个)扫描周期的拓扑扫描，以解决消息冲突和/或干扰。扫描周期可以包括n个波束成形窗口，其中n可以对应于波束的预定数量(例如，31个)。每个波束可以对应于波束成形天线阵列的波束成形权重的预定配置。波束成形窗口可以包括n个波束成形帧。每个波束成形帧可以包括多个发射时隙(slot)和多个接收时隙。在周期的第i个波束成形窗口中，发起方网络节点可以在每个波束成形帧j处使用发射波束(transmissionbeam)i广播扫描请求消息，其中j＝{0,…,n-1}。扫描请求消息的目的地址可以被设置为广播地址。在周期的第i个波束成形窗口的第j个波束成形帧处接收到扫描请求消息时，没有连接到中央控制器的响应方网络节点可以准备扫描响应消息，该扫描响应消息包括响应方网络节点的媒体访问控制(MAC)地址、从连接的GPS模块获取的GPS位置信息以及站点(site)中一个或更多个并置(或有线连接的)网络节点的地址列表。当响应方网络节点在波束成形窗口i中的多于一个波束成形帧处接收到扫描请求消息时，响应方网络节点可以选择具有最高接收信号强度的波束成形帧j。响应方网络节点可以在波束成形窗口i+N中将准备好的扫描响应消息发送回发起方网络节点，其中N是预定的常数。响应方网络节点可以在波束成形窗口i+N的随机选择的波束成形帧k处使用发射波束j发射扫描响应消息。响应方网络节点可以随机选择用于传输的波束成形帧k，以降低与任何其他潜在存在的响应方网络节点冲突的可能性。当发起方网络节点在波束成形窗口i+N的波束成形帧k处成功地从响应方网络节点接收到扫描响应消息时，发起方网络节点可以准备确认消息，并使用发射波束i发射确认消息。一旦关于扫描请求消息的扫描响应消息被成功确认，响应方网络节点可以不在任何后续周期的波束成形窗口i中响应来自发起方网络节点的任何扫描请求消息，以减少冲突的变化。在扫描过程结束时，发起方网络节点可以启动被扫描的响应方网络节点。在被启动之后，响应方网络节点可以成为发起方网络节点，并且执行广播波束成形扫描以扫描尚未被扫描的网络节点。在一个方面，本专利技术提供了一种方法，其中多跳无线网络的第一网络节点可以在拓扑扫描期间发射一个或更多个扫描请求消息，其中拓扑扫描被执行持续预定数量的扫描周期，其中每个扫描周期包括n个波束成形窗口，其中n对应于波束的预定数量，其中每个波束对应于波束成形天线阵列的波束成形权重的预定配置，其中第一网络节点连接到多跳无线网络的中央控制器，其中一个或更多个扫描请求消息是使用发射波束i发射的，并且其中一个或更多个扫描请求消息中的每一个扫描请求消息包括作为扫描请求目的地址的广播地址和将第一网络节点标识为扫描请求源地址的第一标识符。第一网络节点可以接收由第二网络节点使用发射波束j发送的扫描响应消息，其中第二网络节点未连接到中央控制器，并且其中扫描响应消息包括作为扫描响应目的地址的第一标识符、将第二网络节点标识为扫描响应源地址的第二标识符以及与第二网络节点并置的一个或更多个网络节点的一个或更多个标识符。第一网络节点可以存储与第二网络节点相关联的信息，其中该信息包括波束i是用于在第一网络节点处进行通信的波束的指示、波束j是用于在第二网络节点处进行通信的波束的指示、第二标识符以及与第二网络节点并置的网络节点的标识符。第一网络节点可以向第二网络节点发送网络启动请求消息。扫描响应消息可以包括与第二网络节点相关联的地理位置信息。由第一网络节点存储的与第二网络节点相关联的信息可以包括与第二网络节点相关联的地理位置信息。当第一网络节点被中央控制器配置为发起方时，可以触发拓扑扫描。当第一网络节点从中央控制器接收到明确的触发消息时，可以触发拓扑扫描。多跳无线网络的每个网络节点可以包括多个波束成形天线阵列，该多个波束成形天线阵列各自可操作来支持在该网络节点和多跳无线网络的另一个网络节点之间的无本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：/n由多跳无线网络的第一网络节点在拓扑扫描期间发射一个或更多个扫描请求消息，其中：/n所述拓扑扫描被执行持续特定数量的扫描周期；/n每个扫描周期包括n个波束成形窗口；/nn对应于波束的预定数量；/n每个波束对应于波束成形天线阵列的波束成形权重的预定配置；/n所述第一网络节点连接到所述多跳无线网络的中央控制器；/n所述一个或更多个扫描请求消息是使用发射波束i发射的；和/n所述一个或更多个扫描请求消息中的每一个扫描请求消息包括：/n作为扫描请求目的地址的广播地址；和/n将所述第一网络节点标识为扫描请求源地址的第一标识符；/n由所述第一网络节点接收由第二网络节点使用发射波束j发送的扫描响应消息，其中：/n所述第二网络节点未连接到所述中央控制器；和/n所述扫描响应消息包括：/n作为扫描响应目的地址的所述第一标识符；/n将所述第二网络节点标识为扫描响应源地址的第二标识符；和/n与所述第二网络节点并置的一个或更多个网络节点的一个或更多个标识符；/n由所述第一网络节点存储与所述第二网络节点相关联的信息，其中，所述信息包括：/n波束i是用于在所述第一网络节点处进行通信的波束的指示；/n波束j是用于在所述第二网络节点处进行通信的波束的指示；/n所述第二标识符；和/n与所述第二网络节点并置的网络节点的标识符；和/n由所述第一网络节点向所述第二网络节点发送网络启动请求消息。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181231 US 16/237,0231.一种方法，包括：
由多跳无线网络的第一网络节点在拓扑扫描期间发射一个或更多个扫描请求消息，其中：
所述拓扑扫描被执行持续特定数量的扫描周期；
每个扫描周期包括n个波束成形窗口；
n对应于波束的预定数量；
每个波束对应于波束成形天线阵列的波束成形权重的预定配置；
所述第一网络节点连接到所述多跳无线网络的中央控制器；
所述一个或更多个扫描请求消息是使用发射波束i发射的；和
所述一个或更多个扫描请求消息中的每一个扫描请求消息包括：
作为扫描请求目的地址的广播地址；和
将所述第一网络节点标识为扫描请求源地址的第一标识符；
由所述第一网络节点接收由第二网络节点使用发射波束j发送的扫描响应消息，其中：
所述第二网络节点未连接到所述中央控制器；和
所述扫描响应消息包括：
作为扫描响应目的地址的所述第一标识符；
将所述第二网络节点标识为扫描响应源地址的第二标识符；和
与所述第二网络节点并置的一个或更多个网络节点的一个或更多个标识符；
由所述第一网络节点存储与所述第二网络节点相关联的信息，其中，所述信息包括：
波束i是用于在所述第一网络节点处进行通信的波束的指示；
波束j是用于在所述第二网络节点处进行通信的波束的指示；
所述第二标识符；和
与所述第二网络节点并置的网络节点的标识符；和
由所述第一网络节点向所述第二网络节点发送网络启动请求消息。


2.根据权利要求1所述的方法以及以下中的一项或更多项：
其中，当所述中央控制器将所述第一网络节点配置为发起方时，所述拓扑扫描被触发；
其中，当所述第一网络节点从所述中央控制器接收到明确的触发消息时，所述拓扑扫描被触发；
其中，所述多跳无线网络的每个网络节点包括多个波束成形天线阵列，所述多个波束成形天线阵列各自能够操作来支持在该网络节点和所述多跳无线网络的另一个网络节点之间的无线连接。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，波束成形窗口包括n个波束成形帧，并且其中，波束成形帧包括多个发射时隙和多个接收时隙。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一网络节点在每个扫描周期中在波束成形窗口i的每个波束成形帧处，使用发射波束i发射扫描请求消息。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一网络节点在每个扫描周期中在波束成形窗口i+N的每个波束成形帧处，使用接收波束i来监听信号，其中，N是预定的常数，并且其中，在波束成形窗口i+N中接收的所述扫描响应消息是对在波束成形窗口i中发送的所述一个或更多个扫描请求消息中的一个扫描请求消息的响应。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法以及以下中的一项或更多项：
其中，所述第一标识符是与所述第一网络节点相关联的媒体访问控制(MAC)地址；
其中，所述第二标识符是与所述第二网络节点相关联的MAC地址。


7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述扫描响应消息还包括与所述第二网络节点相关联的地理位置信息，并且其中，所述地理位置信息包括全球定位系统(GPS)坐标。


8.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，还包括使用发射波束i向所述第二网络节点发送扫描确认消息。


9.一种方法，包括：
由多跳无线网络的第二网络节点从连接到所述第二网络节点的GPS模块获取地理位置信息、频率和定时信息，其中：
所述第二网络节点处于响应方模式，因为所述第二网络节点未连接到所述多跳无线网络的中央控制器；
所述第二网络节...

【专利技术属性】
技术研发人员：普拉迪普·朱格拉杰·内马瓦特，
申请(专利权)人：脸谱公司，
类型：发明
国别省市：美国;US