用于在通信网络中确定操作信道的方法、能量受限设备及代理设备技术

本发明专利技术涉及一种用于确定通信网络的操作信道c_op的方法，所述通信网络包括以便能量受限设备加入网络的至少两个潜在代理和无线信道集C，其中，能量受限设备将加入所述网络，所述方法包括以下步骤：-所述能量受限设备用MAC广播在第一信道succ(m-1)(c)上发射第一信标消息，其中c属于所述集C，并且在信道listen(c)上切换到接收模式，其中，succ和listen是从C到C的算术函数，并且m是正整数，-所述代理接收到在信道succ(m-1)(c)上发送的所述信标消息，-临时主控设备将其无线接收机切换到信道succm(c)，-所述能量受限设备在第二信道succ(c)上发射第二信标消息，并且在信道listen(succm(c))上切换到接收模式，-在收到所述第二信标后，所述临时主控设备在信道listen(succm(c))上发射响应，-所述能量受限设备在信道listen(succm(c))上接收所述信标响应，确定c=c_op。本发明专利技术还涉及一种能量受限设备及其一种代理设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在通信网络中确定操作信道的方法、能量受限设备及代理设备
本专利技术涉及能量受限设备到网络中的投用。具体地，本专利技术涉及根据ZigBee绿色能源规格的ZigBee绿色能源设备(ZGPD)到包括有ZGP能力的设备的ZigBee网络中的投用。更一般地，本专利技术涉及用于能量受限设备确定它们将被加入到例如ZigBee网络的通信网络的操作信道的方式。对于本专利技术的应用，ZGPD设备是例如无电池的无线开关，其从摇杆(rocker)的推动和/或释放中收集能量。这个能量能够被用于无线数据传输、无线数据接收或两者。ZGPD的另一示例是太阳能供电的传感器设备，诸如温度传感器、存在/感应/移动传感器、湿度传感器、CO传感器、CO2传感器、光水平传感器或作为许多传感器的组合的多传感器。ZGPD的又一示例是按钮或太阳能供电的RC。又一示例是流动力供电的水表或气表，或通过由被放置在周围的电缆所辐射的电子机械能量来供电的功率表。一般而言，本专利技术适用于以感测、计量或控制功能性来使用能量收集(机械的、太阳的、电磁的、基于流动力的等)的任何ZGPD。此外，本专利技术还适用于以ZGPD角色实现ZGP规格的其他设备，例如具有非常有限的电池尺寸和/或非常长的寿命预期的电池操作的设备，例如电池供电的流量计。此外，本专利技术还适用于根据可以支持多个信道的任何无线技术实现的任何能量受限设备。在本说明书的意义内，当涉及能够从ZGPD/能量受限设备接收信号的设备时术语“代理”被使用。在根据ZGP规格的ZGPD情况下，ZGPD可以是根据ZigBee绿色能源规格的ZGPP或ZGPT+或ZGPC。在任何其他技术情况下，它是如由这个技术所定义的接收机。
技术介绍
在投用阶段，ZGPD将被加入到ZigBee网络。投用中的基本步骤是获得ZGP网络正在其上操作的无线信道，被称作操作信道（operationalchannel）。在针对ZGPD使用的多跳ZigBee环境中，预定义单独的投用信道的使用是不可能的，因为将整个ZigBee网络切换到投用信道是易出错的、麻烦的，并且将消极地影响睡眠ZigBee终端设备。这是对有可能涉及中间设备的投用程序的要求，因为ZGPD可能已经被安装并且在本应该由其配置和/或与其配对的设备(即它将控制的设备)的无线范围外。针对网络活动的无源或有源扫描(根据IEEE802.15.4程序)对于ZGPD来说是过于耗能的。信道设定的其他方法，诸如键入信道设定、使用ZGPD上的DIP开关输入信道设定等，被认为对于家庭用户来说是太复杂的，并且需要专用用户接口和/或硬件装置。因此，本专利技术描述了以便具有有限接收能力的能量受限设备获得网络操作信道的程序。主要方面是所收集到的能量被用来发送信标(beacon)请求并且用来接收响应。然而，响应不是对这个当前信标请求的响应，而是对先前的信标请求的响应。
技术实现思路
本专利技术的目标是提出用于确定通信网络的出自无线信道集C的操作无线信道的方法，通信网络包括以便能量受限设备加入该网络的至少两个潜在代理，该方法包括以下步骤：-能量受限设备尝试加入网络，其中对于每次尝试i，能量受限设备用MAC广播在集C的信道ci上发射信标消息，并且在信道listen(ci)上切换到接收模式，其中，listen是从C到C的算术函数，其中，能量受限设备针对下一次尝试i+1将在其上发射下一个信标消息的下一个信道是ci+1=succ(ci)，其中，succ是从C到C的算术函数；在代理中的至少一个接收到在操作无线信道c_op上发送的第一信标消息后，代理在代理集之中确定至少一个临时主控设备，临时主控设备将其无线接收机切换到信道succm(c_op)，m为非零正整数，其中，succm表示函数succ被应用m次，使得succm(c)=succ(succm-1(c))，能量受限设备在无线信道succm(c_op)上发射另外的信标消息，并且在信道listen(succm(c_op))上切换到接收模式，在收到另外的信标消息后，临时主控设备在信道listen(succm(c_op))上发射响应，能量受限设备在信道listen(succm(c_op))上接收信标响应，确定c_op是操作信道，停止在MAC广播中发送任何信标消息。本专利技术的目标是提出一种适用于在通信网络中操作在出自无线信道集C的操作无线信道c_op上的代理设备，网络包括以便能量受限设备加入网络的至少一个另外的潜在代理节点，代理节点包括用于从能量受限设备接收在信道c_op上发送的信标消息的接收机，代理节点包括用于在代理集之中选择临时主控设备的装置；以及用于在代理节点被选择为临时主节点情况下将其无线接收机切换到信道succm(c_op)的装置，m为正整数，其中，succm表示函数succ被应用m次使得succ(succm-1(c))=succm(c)，在接收机在succm(c_op)上接收到另外的信标消息后，临时主控设备在信道listen(succm(c_op))上发射响应。在所述方法的一个具体实施例中，所述能量受限设备用MAC广播发射后续信标消息直到信标响应被接收为止，每个信标i在信道succi(c)上，–其中，succ是从C到C的算术函数，i是非负整数，succi表示函数succ被应用i次，使得succm(c)=succ(succm-1(c))，并且在信道listen(succi(c))上切换到接收模式。–在操作信道c_op上接收信标消息的代理在信道c_op上通信以确定临时主控设备，–临时主控设备将其无线接收机切换到信道succm(c)，–在succm(c)上接收到信标时，临时主控设备在信道listen(succm(c))上发送信标响应，–能量受限设备在信道listen(succm(c))接收信标响应，并且确定c_op。在另一实施例中，函数listen和succ是这样的，存在整数d使得listen(succd(c))=c。在另一实施例中，函数listen和succ和整数d是这样的，使得listen(succd(c))=c，并且参数m被固定为m=d，使得所述能量受限设备在操作信道上接收信标响应。在另一实施例中，函数listen是这样的listen(c)=c，以便能量资源受限设备不需要切换到不同的无线信道以用于接收信号。在另一实施例中，函数listen是常数函数，以便所述能量受限设备一直侦听相同的信道。在另一实施例中，函数succ被包括在包括以下各项的组中：以一递增并且在C中卷绕（incrementingbyoneandwrappingoverinC）、以一递减并且在C中翻转(decrementingbyoneandrollingoverinC)、(递归)排序集、包括关于C的递增或递减特征的任何其他函数、在C的一部分上递增并且在C的其他部分上递减以及非单调函数。在另一实施例中，能量受限设备在侦听之前至少发送信道。在另一实施例中，函数succ和/或listen被能量受限设备和代理两者知道。在另一实施例中，函数succ和/或listen不被代理知道，并且其中，由能量受限设备所发射的信标包括允许所述代理确定succ和listen的相关函数的信息。在另一实施例中，参数m被规格固定或者在ZGPD的生产（production）处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.11.26 EP 10192817.41.一种用于确定通信网络的出自无线信道集C的操作无线信道的方法，通信网络包括以便能量受限设备加入该网络的至少两个潜在代理，该方法包括以下步骤：-能量受限设备尝试加入网络，其中对于每次尝试i，-能量受限设备用MAC广播在集C的信道ci上发射信标消息，并且在信道listen(ci)上切换到接收模式，其中，listen是从C到C的算术函数，-其中，能量受限设备针对下一次尝试i+1将在其上发射下一个信标消息的下一个信道是ci+1=succ(ci)，其中，succ是从C到C的算术函数；-在代理中的至少一个接收到在操作无线信道c_op上发送的第一信标消息后，代理在代理集之中确定至少一个临时主控设备，-临时主控设备将其无线接收机切换到信道succm(c_op)，m为非零正整数，其中，succm表示函数succ被应用m次，使得succm(c)=succ(succm-1(c))，-能量受限设备在无线信道succm(c_op)上发射另外的信标消息，并且在信道listen(succm(c_op))上切换到接收模式，-在收到另外的信标消息后，临时主控设备在信道listen(succm(c_op))上发射响应，-能量受限设备在信道listen(succm(c_op))上接收信标响应，确定c_op是操作信道，停止在MAC广播中发送任何信标消息。2.根据权利要求1所述的方法，其中，m等于1。3.根据权利要求1所述的方法，其中，函数listen及succ是这样的，存在整数d使得listen(succd(c))=c。4.根据权利要求3所述的方法，其中，参数m被固定为m=d以便能量受限设备在操作信道上接收信标响应。5.根据权利要求1-4中任一个所述的方法，其中，函数listen是这样的listen(c)=c，以便能量受限设备不需要切换到不同的无线信道以用于接收信号。6.根据权利要求1所述的方法，其中，函数listen是常数函数，...

【专利技术属性】
技术研发人员：LMGM托修伊曾，B厄尔德曼恩，AMM勒肯斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：
国别省市：