CN101288279A - 网状网络中数据准入控制用方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种控制网状网络中的话务流的设备和方法，包括：在第二节点处接收准入来自第一节点的话务流的话务流准入请求；确定该第二节点的话务负荷；以及使用该话务负荷来确定是准入还是拒绝此来自第一节点的话务流。

Description

网状网络中数据准入控制用方法和设备

在35U.S.C.§119下的优先权要求

本专利申请要求2005年10月18日提交并已转让给本申请受让人并因而被明确援引纳入于此的临时申请No.60/728,247的优先权。

背景

领域

本公开可涉及网状网络(mesh network)。更具体地，本公开可涉及网状网络中数据准入控制用方法和设备。

背景

近年来，对高速数据业务广泛的使用机会的需求持续增长。电信行业已通过提供各种无线产品和服务来对这种需求增长作出响应。在致力于使这些产品和服务可互操作的过程中，电气和电子工程师协会(IEEE)已颁布了一组无线局域网(WLAN)标准，例如IEEE 802.11。符合这些标准的产品和服务常常以无线的点到多点配置组网。在一种配置中，诸个体无线设备(例如，站)可直接与因特网接入点通信，并且这些无线设备中的每一个共享可用带宽。

另一种配置可以是网状网络。网状网络可以是具有多个无线节点的分布式网络。每个节点可充当能够接收话务、传送或传输流(TS)并将这些TS中继至下一节点的中继器。TS可通过逐节点间的“跳跃”从始发节点前进至目的节点。TS路由算法可确保诸TS从其始发节点被高效率地路由至其目的节点。TS路由算法可动态地适应于网状网络中的变化，并且可使该网状网络能有更高的效率和复原能力。例如，在节点太忙以致无法处理TS或节点已从该网状网络脱落的情况中，TS路由算法可通过网络中的其它节点将该TS路由至目的节点。

网状网络常常可包括由具有不同操作特性的节点构成的分层结构。在某些网状网络架构中，处于该分层结构底部的节点可包括站。站可包括诸如膝上型计算机或个人数字助理等个体的无线设备及其他。网状网点(mesh point)可包括可被认为构成这些站之上的一层的节点。网状网点也可形成无线主干。网状网点能够从/向其它网状网点接收和传送TS。网状网接入点(mesh accesspoint：MAP)——一种特殊类型的网状网点——可提供站与网状网点之间的网关或连接路径。网状网接入点可允许TS在站与网状网点之间“跳跃”。网状网门户——另一种特殊类型的网状网点——可为符合不同的无线标准——例如802.11(a/b/g/n)等的设备提供网关。网状网门户可允许来自非网状网络的TS进入以及离开网状网络。

遵循(诸)802.11的通信设备可对各TS有不同服务质量(QoS)要求。QoS可包括数个参数，诸如已丢失分组的数目、分组延迟时间、分组抖动、乱序投递的分组的数目、以及接收出错的分组的数目等等。使用这些参数，就可看出对于不同的通信设备，用户和应用可能需要不同QoS。例如，因特网电话可能需要分组延迟时间很小且分组抖动很小的QoS，以使得双向会谈可被理解。流视频讲座也可能需要分组抖动很小以提供可呈现的视频图像、和连贯的单向音轨，但是分组延迟很大可能是可接受的。QoS要求可能会随着通信设备、用户和应用的的多样性增加而开始变得甚至更加关键和复杂。例如，在两个不同地理区域中的两人之间的实时交互式游戏体验可能具有非常复杂和苛刻的QoS要求。

网状网络中无线设备大规模的部署可能会给网络设计——包括具有不同QoS要求和优先级的TS的准入控制及其他形成挑战。

概述

网状网节点周围的话务负荷信息可能是已知的，或者相对较容易确定。网状网节点可利用话务负荷信息来确定可供在这些节点中的每一个处容纳新的话务流(TS)之用的局部无线带宽。TS路由算法可评价可供新的TS通过该网状网络的诸条潜在可能的路由。始发节点可沿潜在可能的TS路由发起对新TS的准入请求。此准入请求可从始发节点被逐节点地发送到目的节点。接收到此准入请求的每个节点可将此准入请求与本地话务负荷信息作比较并可确定此新的TS是否可被容纳。如果此TS可被容纳，则传输机会(TXOP)被预留，并且该准入请求可沿此潜在可能的路由传播到下一节点。如果此TS无法被容纳，则该TS请求可被拒绝，并且该准入请求可沿其它潜在可能的路由被传播。

一种控制网状网络中的话务流的方法，包括：在第二节点处接收准入来自第一节点的话务流的话务流准入请求，确定该第二节点的话务负荷，以及利用该话务负荷来确定是准入还是拒绝此来自第一节点的话务流。

附图简述

在本说明书所附部分中特别指出要求保护的主题内容并对其作了明晰的权利要求。然而，这些主题内容可通过参阅随附图阅读的以下详细描述来理解，在附图中：

图1是根据一个实施例的一种示例性网状网络的示图。

图2是图1的示例性网状网络中的一部分的示图，其示出了根据一个实施例在一种示例性网状网节点处传送和接收的话务流(TS)。

图3是图1的网状网络的一部分的示图，其示出了根据一实施例的关于一示例性节点和该示例性节点邻域中诸节点中的每一个的话务流信息。

图4是图1的网状网络的一部分的示图，其示出了根据一个实施例的关于一示例性节点和该示例性节点邻域中诸节点中的每一个的话务流信息。

图5是图1的网状网络的一部分的示图，其示出了根据一实施例的关于一示例性节点和该示例性节点邻域中诸节点中的每一个的话务流信息。

图6是示出了根据一个实施例的在沿潜在可能的TS路由上的第一节点处对TS的准入控制的TS流向图。

图7是示出了根据一个实施例的在沿潜在可能的TS路由上一示例性节点处对TS的准入控制的TS流向图。

图8是示出了根据一个实施例的在沿潜在可能的TS路由上的目的节点处对TS的准入控制的流向图。

图9是示出了根据一个实施例的在沿潜在可能的TS路由上一示例性节点处对TS的准入控制的方法的TS流程图。

图10是示出了根据一个实施例的准入控制用设备的示例性组件以及该设备的装置的框图。

详细描述

现在将参照附图描述实现了本公开各个特征的实施例的方法和设备。提供附图及相关联的描述是为了例示说明本公开的实施例而非限定本公开的范围。本说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的引述旨在表示联系该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本公开的至少一个实施例中。短语“在一个实施例中”或“一实施例”在本说明书各个地方出现并不一定全部是指相同的实施例。在所有附图中，重复使用附图标记来表示所参引的要素之间的相互对应。另外，每个附图标记的首位数字表示该要素首次出现于其中的附图。

图1是根据一个实施例的示例性网状网络100的示图。该网状网络100可以是由网状网节点构成的分层网络，并且可包括例如第一节点101到第二十三节点123。网络100可包括许多不同类型的节点和设备，如在此实施例中由图例130所示的。网状网络100可包括多个站(STA)，诸如第一到第十四节点101-114。在一个实施例中，一个站(例如，101)与另一个站(例如，102)可以不相关联。这些站可以是符合网状网络100的无线标准的任何设备。这些站可包括例如计算机、个人数字助理、连网游戏设备、电话、电视或终端。网状网络100的无线标准可以是任何专用标准和/或开放式架构标准，诸如但不限于(诸)IEEE 802.11标准。

网状网络100可包括诸如节点115-117和119等的一个或多个MAP。这些站可形成网状网络分层结构的基础，并可通过诸如网状网接入点(MAP)和网状网门户等的网关节点来访问在该分层结构中处于更高层的网状网节点。诸如节点102的站可通过直接通信链路134接入诸如节点115的MAP。通信链路134可以是有线的、无线的和/或其组合。诸如节点101的站可通过从节点101行进到节点115再到诸如节点122的网状网点来访问网状网点。

网状网门户可包括如图1中所示的可与非网状网设备通信的节点。网状网络100可包括例如节点118等的一个或多个网状网门户。诸如节点118等的网状网门户可与诸如设备141-145等的非网状网设备通信。非网状网设备可组网于以诸如以太网连接等的非网状网连接114等为特征的局域网中。例如，非网状网设备141-145可使用铜双绞线以星形配置来布线。非网状网设备141-145中的每一个可以具有也可以不具有符合该网状网络100的协议的能力。

在一个实施例中，节点118可以是以太网集线器，并且可符合网状网络协议。节点118可以具有允许在非网状网设备141-145中的每一个处始发的TS行进入网状网络100中的能力。这样，网状网门户118就将能够对非网状网设备141-145充当网状网100的网关。以网状网门户118和非网状网设备141-145为特征的网络可以不限于以太网；其它网络也可被配置并能以类似方式运作。非网状网设备141-145可被配置在许多不同类型的网络中，诸如但不限于令牌环网络、和/或802.11(b)点对多点网络、和/或其组合。

网状网门户118还可具有到因特网或其它广域网的链路，诸如通过节点119。节点119可被耦合到因特网主干，使得节点119既是网状网门户又是因特网接入点。节点119可形成无线网状网络100与因特网之间的网桥。该网桥可充当网状网络100中诸节点中的任何一个与任何启用因特网的设备之间的连接。

网状网点可包括可在其它网状网点、MAP、和/或网状网门户之间中继数据的节点。该网状网络100可包括诸如节点120-123等的一个或多个网状网点。这些网状网点、MAP、和网状网门户可形成网状网络100的分层结构中的上层网状网节点。在非网状网设备和站处始发的TS可通过网状网门户和MAP进入此上层。这些TS可沿网状网络100的该上层的节点行进直至它们通过另一网状网门户和/或MAP离开。

图1还示出了示为Mo的示例性话务流(TS)的路由。在一个实施例中，TS Mo可在网状网络100中的节点108(例如，站108)处始发。TS Mo还可在网状网络100中的节点113(例如，站113)处终止。从节点108到节点113的合适的TS路由可使用路由算法来确定。在合适的TS路由被确定之后，可在沿该路由上的每个节点处协商访问权和TXOP。TS Mo随后可沿该路由被传送。节点108将可能够在第一次跳跃H₁中将TS Mo传送给节点116。节点116将可能够接收TS Mo，并且将可进一步能够在第二次跳跃H₂中将TS Mo传送给节点117。节点117将可能够接收TS Mo，并且将可能够在第三次跳跃H₃中将TS Mo传送给节点120。节点120将可能够接收TS Mo并在第四次跳跃H₄中将TS Mo传送给节点119。在此实施例中，节点119将可能够在第五次亦即最后一次跳跃H5中将TS Mo传送给节点113。

图2是图1的示例性网状网络100的一部分的示图，其示出了在示例性网状网节点120处传送和接收的TS。在此实施例中，节点120将可能够向/从其它四个节点117、119、121和122传送和接收TS。节点120可被说成是在这四个节点的网络邻域中。在此实施例中，节点120将可能够从节点117、121和122分别接收TS R₁₇、R₂₁和R₂₂。而且，节点120也将可能够向节点117、119和121分别传送TS T₁₇、T₁₉和T₂₁。注意：在此示例中，节点117、119或121并非“叶”节点，TS R₁₇、R₂₁和R₂₂以及T₁₇、T₁₉和T₂₁自身可以是节点117、119或121处其他TS的聚合。

节点120处的话务可由两个矢量(即，传送矢量和接收矢量)来表示。在一个实施例中，TS可由在确立的时间段——例如排定服务间隔(SSI)——上传送与该TS相关联的数据占用信道的时间分数来表示。在此上下文中话务负荷或媒介占用可由诸如t_busy的量值来表示，其中该值指示在此确立的时间段——例如排定服务间隔(SSI)——上忙时占用信道的时间量。因此，传送矢量T₂₀(示为210)可具有四个元素，其中第一元素为将TS T₁₇从节点120传送到节点117的时间t_T17、第二元素为将TS T₁₉从节点120传送到节点119的时间t_T19、第三元素为将TS T₂₁从节点120传送到节点121的时间t_T21、并且第四元素为将TS从节点120传送到节点122的时间t_T22。在此示例中，传送矢量T₂₀210的第四元素t_T22将因节点120没有向节点122传送任何TS而为零。这里，t_T17是每SSI为传输TS T₁₇占用信道的时间。

类似地，接收矢量R₂₀(示为212)可具有四个元素，其中第一元素为从节点117接收TS R₁₇的时间t_R17、第二元素为从节点119接收TS R₁₉的时间t_R19、第三元素为从节点121接收TS R₂₁的时间t_R21、以及第四元素为从节点122接收TS的时间t_R22。在此示例中，接收矢量R₂₀ 212的第二元素t_R19将因节点120没有从节点119接收任何TS而为零。这里，再一次，t_R17是每SSI为传输TS R₁₇占用信道的时间。

节点120或任何其它节点处的话务负荷(t_load)——即作为SSI的一部分的、节点120周围介质中可被认为有负荷的时间量——可以用包括测量在内的各种方式来确定。在一个实施例中，节点120将可能够监听由节点120的物理层(PHY)检测到的纯信道评估(CCA)忙指示以确定忙时间(t_busy)。节点120还将可能够监听网络分配矢量的静时间(t_qnav)以计及尽管CCA忙指示可能指示该信道不忙但是节点120仍可能没有进行传送的时间分数。网络分配矢量(NAV)是通过处理来自周围节点的预留来获得的。静时间(t_qnav)可表示该信道不可用从而使得耦合到节点120的节点117、119、121、122将可能够接收来自除节点120外的其他节点的通信的时间。信道由于CCA忙指示和静时间(t_qnav)而不可用的时间量即为话务负荷(t_load)。网状网络100中任何节点处的话务负荷(t_load)可由下式来表示：

t_load＝t_busy+t_qnav

图3是图1网状网络100的一部分的示图，其示出了示例性节点120以及在该示例性节点120邻域中的节点117、119、121和122中每一个的话务流信息。在一个实施例中，邻节点可被定义为在一节点的一节通信链路内的节点。节点120的邻节点是节点117、119、121和122。因此，图3示出了确定T和R——即在SSI期间为节点120与其邻节点117、119、121和122中的每一个进行传送或接收所花费的时间部分——所需的节点。在一个实施例中，每个节点可将T和R作为该节点的信标的一部分来传送。每个节点也可监听其它节点的信标以从邻节点接收话务负荷信息。例如，节点120可传送其T和R对——T₂₀和R₂₀。T₂₀和R₂₀可被节点120诸邻节点监听。邻节点117、119、121和122还可向其它节点传送其各自的T和R对——T₁₇和R₁₇、T₁₉和R₁₉、T₂₁和R₂₁、以及T₂₂和R₂₂，以使得其它节点可监听这些参数。

通过监听邻节点的信标，每个节点就可确定局部TS话务负荷以及由此可确定可用带宽。节点的邻域中的局部TS话务负荷可通过形成传送和接收矩阵对Tx和Rx来确定。Tx和Rx对的诸行和诸列可对应于网状网络100中诸节点的传送和接收参数。随后Tx和Rx可用来自从诸邻节点中的每一个接收到各个T和R对的信息来填充。T、R、Tx和Rx各自可表示值、矢量或矩阵。

例如，节点120可监听诸邻节点中的每一个的信标。节点120可接收来自节点117的T₁₇和R₁₇对、来自节点119的T₁₉和R₁₉对、来自节点121的T₂₁和R₂₁对和来自节点122的T₂₂和R₂₂对。节点120可解析接收到的T和R对以填充其Tx₂₀和Rx₂₀矩阵。Tx₂₀和Rx₂₀的每行和列可至少部分地对应于网状网络100的一个节点。例如，Tx₂₀的行17、列16可用TS从节点117传送到节点116所用的时间量来填充。此时间信息也可在节点117的传送矢量T₁₇和节点116的接收矢量R₁₆中得到。类似地，Rx₂₀的行21、列22可用节点121接收来自节点122的TS所用的时间量来填充。此时间信息也可在节点121的接收矢量R₂₁和节点122的传送矢量T₂₂中得到。

节点120周围的话务负荷可通过将Tx₂₀和Rx₂₀的各个传送接收对最大值求和来从Tx₂₀和Rx₂₀确定。例如，可将Tx₂₀中表示TS从节点121传送到节点122所用的时间量的行21、列22与Rx₂₀中表示节点122接收来自节点121的TS所用的时间量的行22、列21作比较。Tx₂₀和Rx₂₀的各个传送接收对的最大值可表示节点120处因传输介质不可用而对新的TS不可用的时间量。例如，行21、列22的最大值可表示由于有TS正在节点121与节点122之间传输从而传输介质对节点120不可用的时间量。诸Tx₂₀和Rx₂₀对上的最大值的总和可至少部分地用于确定节点120处的局部话务负荷。网状网络100中任何节点处的话务负荷可至少部分地通过使用下式来确定：

$\underset{i,j}{\mathrm{\Σ}}\max ({\mathrm{Tx}}_{i,j},{\mathrm{Rx}}_{j,i})$

话务负荷可随后被节点120用于确定节点120周围是否有足以准入新的TS的信道带宽。节点120可确保在不干扰节点120处或邻节点处正在传送和接收的其它TS的情况下容纳这些新的TS。当节点120接收到TS准入请求时，节点120可将此准入请求与节点120处的话务负荷作比较以确定其是否能够在不干扰节点120处或其附近的其它TS的情况下接收该TS并将该TS传送到路由中的下一节点。如果节点120可容纳新的TS，则节点120可准入该TS。如果节点120无法容纳新的TS，则节点120可拒绝该TS。然后，前一节点可调用路由算法来确定去往目的节点的、实际上绕过节点120的下一最适当的路由和/或另一适当的路由。

图4是图1网状网络100的一部分的示图，其示出了关于示例性节点120和在该示例性节点120邻域中的节点117、119、121和122中的每一个的话务流信息。也示出了节点117、119、121和122的邻元。节点120可向诸邻节点中的每一个传送和矢量S₂₀。每个邻节点也可传送其各自的和矢量S，其中节点117传送S₁₇，节点119传送S₁₉，节点121传送S₂₁，并且节点122传送S₂₂。S的每个元素可包含该节点对其诸邻节点中的每一个往来传送或接收的合计时间。在一实施例中，节点120的S₂₀矢量可包括四个元素，其中每个元素表示节点120对节点120诸邻节点中的每一个的传送和接收时间的总和。第一元素可以是节点117的传送和接收时间的总和，第二元素可以是节点119的传送和接收时间的总和，第三元素可以是节点121的传送和接收时间的总和，并且第四元素可以是节点122的传送和接收时间的总和。

传送S来替代Tx和Rx的一个优势在于S在大小上可能较小，在一个实施例中接近是Tx和Rx大小的一半。这可减少传输话务负荷信息所需的时间和带宽。开销可能是显著的，对于具有高度数网络图的忙节点而言(即，具有许多邻元的节点)尤甚。

节点120可监听节点120诸邻元的传输并存储这些邻元中的每一个的S矢量。节点120的话务负荷可通过构造其中各行和列表示网状网络100中的网状网节点的负荷矩阵ST来确定。负荷矩阵ST可用节点120诸邻元中的每一个的传送和和接收时间的总和来填充。在一个实施例中，负荷矩阵ST的行21可用表示来自节点121的S矢量的S₂₁的元素来填充。负荷矩阵ST的行21、列22可用与节点121对节点122的往来传送和接收时间的总和相对应的S₂₁的元素来填充。随后节点120周围的话务负荷可至少部分地通过比较传送和接收行列对并选择相对最大值来确定。例如，可将ST的行21、列22与ST的行22、列21作比较，并且可将相对最大值用于负荷确定。随后所有行列对比较的总和可至少部分地用于确定节点120周围的话务负荷。网状网络100中任何节点周围的话务负荷可至少部分地由下式来确定：

$\underset{i,j}{\mathrm{\Σ}}\max ({\mathrm{ST}}_{i,j},{\mathrm{ST}}_{j,i})$

所计算出的话务负荷信息可被节点120用于确定新的TS是否可被准入。当节点120接收到TS准入请求时，节点120可将该准入请求与话务负荷作比较，并确定节点120是否能够接收该TS并在不危及节点120处或在其邻域中的其它节点处的其它TS的情况下将该TS转发到路由中的下一节点。如果节点120能够接收并转发该TS，则节点120可准入该TS。如果节点120无法接收并转发该TS，则节点120可拒绝该TS，并且前一节点可调用路由算法来绕过节点120。因此，在一个实施例中，可由网状网络100的节点测量或计算其邻域中的话务负荷并利用这些话务负荷信息来执行准入控制。

图5是根据一个实施例的图1网状网络100的一部分的示图，其示出了关于示例性节点120和在该示例性节点120邻域中的节点117、119、121和122中的每一个的话务流信息。网状网络100的每个节点周围的话务负荷可通过测量和监听邻节点的标量参数来确定。图5中还示出了节点117、119、121和122的邻元。在一实施例中，这些节点的每一个可广播诸如忙时间等的参数。这些节点中的每一个可测量由其各自的PHY检测到的信道忙时间。信道忙时间可随后由这些节点中的每一个广播。

节点120可在一个或多个信标间隔内上监听其PHY上是否有忙指示。节点120的PHY报告信道忙的时间量T即T₂₀可被广播。类似地，节点120的邻元可监听其PHY以确定其各自的PHY指示信道忙的时间量。诸邻节点还可广播这些测得的忙时间。T₂₀可由其邻节点117、119、121和122使用。节点120可从相应各邻节点接收T₁₇、T₁₉、T₂₁和T₂₂。节点120也可监听平均静网络访问矢量(t_qnav)时间。然后，节点120可至少部分地通过将T₁、T₂、T₃和T₄以及t_qnav时间求和来计算出节点120周围的话务负荷。网状网络100中任何节点处的话务负荷可至少部分地使用下式来计算：

$\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{T}_i+t_{\mathrm{qnav}}$

话务负荷可随后被节点120用来确定准入新的TS的能力。节点120可确保新的TS不会危及当前正在邻域中诸节点处传送和接收的TS。当节点120接收到TS准入请求时，节点120可将该准入请求与话务负荷作比较，并可确定节点120是否能够接收该TS，并且在不危及其它TS的情况下将该TS转发到下一节点。如果确定节点120能够准入该新的TS，则节点120可准入该TS。如果确定节点120无法准入该新的TS，则节点120可拒绝该TS，并且前一节点可调用路由算法来绕过节点120。

图6是示出了根据一个实施例的在沿潜在可能的TS路由上的第一节点116处对TS的准入控制的TS流向图。在一个实施例中，始发站Mo即节点108可使用路由算法来确定去往目的站M_D即节点113的可能的路由。节点108可根据上面解释的方法之一来评价或确定话务负荷(904)。节点108可选择适当的路由，适当的路由可以是因应用而异的。例如，路由可基于到下一跳段的距离、下一跳跃节点处的话务负荷、下一跳跃节点的度、和/或其他准则、和/或其组合来选择。

在一个实施例中，可计算出在H₁的排定服务间隔(SSI)期间要传递的媒体访问控制(MAC)服务数据单元(MSDU)分组的平均数目。分组的平均数目(N)可以是有保证的数据率(G)与SSI的乘积除以标称分组大小(L)。分组的平均数目可至少部分地通过使用下式来计算：

也可计算出下游TXOP——即每SSI排定用于传输H₁所需数据的时间部分。在这种情形中，用简写注记TXOP表示此段时间t_TXOP。此计算可至少部分地基于沿H₁的现有话务。如果现有话务包括与Mo属同一类的TS，并且不要求较短的SSI，则无需额外的开销即可将来自Mo的数据分组与现有TS相聚合。在一个实施例中，给H₁的TXOP可以是最大可允许的MSDU(2304字节)除以物理传输速率(R)与数据分组的平均数目(N)和标称分组大小的乘积除以物理传输速率这两者当中的最大值。TXOP可至少部分地基于下式来计算：

$\max (\frac{N\×L}{R},\frac{L_{\max }}{R})$

如果在属同一类的节点108与节点116之间不存在现有TS，或者如果新的数据流要求较小的SSI，则TXOP可包括用于处理另加的类或较小的SSI的额外开销。较小的SSI意味着每数据位的开销增大。因此，期望选择具有较小次数的跳跃的路径。这可提高效率以及增大聚合网络传输容量。在该情形中，TXOP可至少部分地由下式来确定：

$\max (\frac{N\×L}{R}+O,\frac{L_{\max }}{R}+O)$

节点108处预计的下游话务总负荷可至少部分地通过将给H₁的TXOP除以给H₁的SSI加上对所有其他排定要传送的TS的TXOP除以其各自的SSI的求和来计算。可将归因于H₁的话务负荷与归因于离开节点108的TS的其它现有话务负荷相加。下游话务负荷可至少部分地由下式来表示：

$\frac{{\mathrm{TXOP}}_{H1}}{{\mathrm{SSI}}_{H1}}+\underset{K}{\mathrm{\Σ}}\frac{{\mathrm{TXOP}}_K}{{\mathrm{SSI}}_K}$

节点108处的上游话务负荷可保持不变。针对非始发节点的上游计算在下文中讨论。

节点108可将上游话务负荷和下游话务负荷的总和与一预定负荷阈值作比较以确定Mo是否可被容纳。如果确定Mo可被容纳，则节点108可预留TXOP、更新信标信号中的负荷信息，并向节点116发送准入请求。否则，访问可被拒绝。

在一个实施例中，TXOP计算和阈值可按QoS来划分。例如，节点可将其话务的30％分配给VOIP类型的QoS、10％分配给实时交互式游戏类型的QoS、60％分配给web浏览类型的QoS。话务负荷确定和阈值比较由此可以是因QoS而异的。如果没有足够的带宽来支持数据流，则也可达成动态QoS分配。节点可将为另一QoS分配的带宽的一部分重新分配给新的数据流。

节点108可维持TXOP预留直至其接收到来自下游节点的准入拒绝。在接收到准入拒绝之际，始发站可取消TXOP预留，并可调用路由算法来确定去往目的站113的替换路由。如果找到了合适的路由，则节点108可重新启动上述的准入过程。

图7示出了根据一个实施例的TS Mo沿潜在可能的TS路由的示例性跳跃H_i。如果节点120从节点117接收到准入请求，则节点120可计算上游(第四次跳跃)和下游(第三次跳跃)的TXOP以及预计的话务负荷。为简单化和一般化，在描述节点120处的准入控制时，上游跳跃可被描述为H_i，而下游跳跃可被描述为H_i-1。可将对节点120的准入控制应用于网状网络100中任何TS的任何节点或跳跃。

在一个实施例中，可计算出在H_i的SSI期间要传递的MSDU分组的平均数目。分组的平均数目(N)可以是有保证的数据率(G)和SSI的乘积除以标称分组大小(L)。分组的平均数目可至少部分地由下式来描述

也可计算给H_i的下游TXOP。该计算可至少部分地取决于沿H_i的现有话务。如果现有话务包括与Mo属同一类的TS，并且不要求较小的SSI，则而无需额外的开销即可将来自M的数据分组与现有TS相聚合。给H_i的TXOP可以是相对最大可允许的MSDU(2304字节)(L_max)除以物理传输速率(R)与数据分组的平均数目(N)和标称分组大小的乘积除以物理传输速率这两者当中的最大值。该TXOP可至少部分地基于下式来描述：

$\max (\frac{N\×L}{R},\frac{L_{\max }}{R})$

TXOP可包括用于处理另加的类或较小的SSI的额外开销。在此情形中，该TXOP可至少部分地基于下式来描述：

$\max (\frac{N\×L}{R}+O,\frac{L_{\max }}{R}+O)$

节点120处预计的下游话务总负荷可至少部分地通过将给H_i的TXOP除以H_i的SSI加上对所有其他排定要离开节点120的话务流的TXOP除以其各自的SSI的求和来计算。具体地，将归因于H_i的话务负荷与归因于离开节点120前往诸邻节点k中的每一个——即节点117、节点119、节点121、和节点122——的TS的其它现有话务负荷相加。下游话务负荷可至少部分地基于下式来表示：

$\frac{{\mathrm{TXOP}}_{H_i}}{{\mathrm{SI}}_{H_i}}+\underset{K}{\mathrm{\Σ}}\frac{{\mathrm{TXOP}}_K}{{\mathrm{SSI}}_K}$ (离开)

节点120还可计算给H_i-1的上游TXOP。该计算可至少部分地取决于沿链路H_i-1的现有话务。如果现有话务包括与Mo属同一类的TS，并且不要求较小的SSI，则而无需额外开销即可将来自Mo的数据分组与现有TS相聚合。给H_i-1的TXOP可以是最大可允许的MSDU(2304字节)除以物理传输速率(R)与数据分组的平均数目(N)和标称分组大小的乘积除以物理传输速率这两者当中的最大值。该TXOP可至少部分地基于下式来描述：

$\max (\frac{N\×L}{R},\frac{L_{\max }}{R})$

如果TXOP包括用于处理另加的类或较小的SSI的额外开销，则该TXOP可至少部分地基于下式来描述：

$\max (\frac{N\×L}{R}+O,\frac{L_{\max }}{R}+O)$

节点120处预计的上游话务总负荷可至少部分地通过将给H_i-1的TXOP除以H_i-1的SSI加上对所有其他排定要到达节点120处的话务流的TXOP除以其各自的SSI的求和来计算。可将归因于H_i的话务负荷与归因于从节点120的邻元k中的每一个——即节点117、节点119、节点121和节点122——到达节点120处的TS的其它现有话务负荷相加。上游话务负荷可至少部分地基于下式来描述：

$\frac{{\mathrm{TXOP}}_{H_{i-1}}}{{\mathrm{SSI}}_{H_{i-1}}}+\underset{K}{\mathrm{\Σ}}\frac{{\mathrm{TXOP}}_K}{{\mathrm{SSI}}_K}$ (到达)

在进行了以上计算之后，节点120可将诸上游话务负荷和诸下游话务负荷的总和与一预定阈值作比较以至少部分地确定Mo是否可被容纳。如果确定Mo可被容纳，则节点120可预留TXOP、更新其信标中的负荷信息，并向节点119发送准入请求。如果确定Mo无法被容纳，则可拒绝访问，并且节点120可向节点117发送拒绝准入Ts Mo的消息。

在一个实施例中，TXOP计算和访问阈值可按QoS划分。话务负荷确定和阈值比较可以是因QoS而异的。

图8示出了到目的站即节点113的最后跳跃H_D。节点113处对H_D的准入控制除下游TXOP计算可被省略之外可与跳跃H_i的相同。也可省略对下一跳跃站的准入请求的发布。

沿M的路由的这些节点中的每一个可维持各自的TXOP预留直至其接收到来自下游节点的准入拒绝。在接收到准入拒绝之际，始发站可取消TXOP预留，并可调用路由算法来确定去往目的站即节点113的替换路由。对沿路由的每个节点的准入过程可被再次调用。

网状网络100或其任何节点可按QoS要求来划分访问。一种QoS准入控制方法可以是将TS类分成多个类，例如高优先级类和低优先级类。高优先级类TS在沿路由的每个节点处可在一个SSI内获得服务。通过将跳跃的次数乘以SSI可计算出最差情形的延迟。例如，在语音应用中，可允许不大于约50毫秒的延迟时间。因此，高优先级流可被路由通过最多达五个具有约10毫秒SSI的节点。

图9是示出了根据一实施例的在沿潜在可能的TS路由的示例性节点处对TS的准入控制的方法的流程图。该节点可接收TS准入请求(902)。该TS准入请求可能传送自另一节点，或者该准入请求可能是针对始发自该节点本身的TS。该节点可确定在节点邻域中的话务负荷(904)。该节点可部分地通过测量该节点处的负荷或通过根据由该节点的邻元传送的信息确定负荷来确定话务负荷。话务负荷计算和测量可通过各种方法来完成，包括但不限于这里所述的方法和/或等效方案。话务负荷可通过在该节点自身处的测量结合发送自节点的邻元的测量来确定。以上还描述了示例性混合话务负荷计算，这也可用于确定话务负荷。

节点可确定TXOP(906)。如果该节点是始发节点，则可计算下游TXOP。如果该节点是目的节点，则可计算上游TXOP。如果节点是中间节点，则可计算上游和下游TXOP。该节点可将该TXOP与可用TXOP作比较(908)。如果确定没有适当的TXOP可用，则该节点随后可通知作请求的节点该TS的准入已被拒绝(910)。如果确定有TXOP可用，则该节点可预留该TXOP(912)，并可向下一节点发送TS准入请求(914)。

图10是示出了根据一个实施例的准入控制用设备的示例性组件以及该设备的装置的框图。设备1000可包括：配置成处理TS准入请求的处理准入请求用模块1002；配置成确定节点的话务负荷的确定话务负荷用模块1004；配置成确定上游TXOP和/或下游TXOP的确定TXOP用模块1006；以及配置成预留该上游TXOP和/或该下游TXOP的预留TXOP用模块1008。

本领域技术人员应当领会，结合这里公开的实施例描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法可被实现为电子硬件、计算机软件、或两者的组合。为了说明硬件与软件的这种可互换性，各种示例性组件、块、模块、电路和算法以上是以其功能集的形式作一般化描述的。这些功能集是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和强加于整个系统的设计约束。技术人员可针对每种具体应用以不同方式实现上述功能集，但是这些实现决策不应当被解释为致使脱离本公开的范围。

结合在此公开的实施例描述的各种示例性逻辑块、模块和电路可用通用处理设备、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑组件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行这里所描述的功能的任何组合来实现或执行。通用处理设备可以是微处理器，但是在替换方案中，处理设备可以是任何常规处理设备、处理器、微处理设备或状态机。处理设备也可被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理设备的组合、多个微处理设备、与DSP核心协作的一个或多个微处理设备、或任何其它这种配置。

结合在此公开的实施例描述的设备、方法或算法可直接在硬件中、在软件中、或在其组合中体现。在软件中，这些方法和算法可体现为存储在作为计算机程序产品的一部分的可由处理设备读取和/或执行的计算机可读介质上的一条和或多条指令。这些指令可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM或本领域中所知的任何其它形式的存储介质中。示例性的存储介质耦合到处理设备，使得该处理设备可从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可整合到该处理设备。该处理设备和存储介质可驻留在ASIC中。该ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理设备和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

结合在此公开的实施例描述的设备、方法或算法可直接在硬件中、在软件中、或在其组合中体现。在软件中，这些方法和算法可体现以可由处理设备执行的一条和或多条指令。这些指令可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其它形式的存储介质中。示例性存储介质可耦合到处理设备，使得该处理设备可从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可整合到该处理设备。该处理设备和存储介质可驻留在ASIC中。该ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理设备和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

提供了以上对公开实施例的描述是为了使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对这些实施例的各种修改容易为本领域技术人员所显见，并且在此所定义的普适原理可被应用于其它实施例而不会脱离本公开的精神或范围。因而，本公开并非旨在限于这里所示出的实施例，而是应当被授予与这里所公开的原理和新颖性特征相一致的最宽泛的范围。

本公开可以其它特定形式体现而不会脱离其精神或本质特性。所描述的实施例在所有方面皆应当被认为仅是示例性而非限制性的，因此本公开的范围是由所附权利要求而非前面的描述来指示的。落在权利要求的等效方案的含义和范围内的所有改变应被包括在其范围内。

Claims (29)

1.一种控制网状网络中的话务流的方法，包括：

在第二节点处接收准入来自第一节点的话务流的话务流准入请求；

确定所述第二节点的话务负荷；以及

利用所述话务负荷来确定是准入还是拒绝所述来自第一节点的话务流。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

确立称为服务间隔的时间段；以及

确定所述服务间隔里给所述话务流的传输机会使用的时间分数。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述传输机会选自包括保证速率、最小物理传输速率、帧大小、排定服务间隔、间延迟时间段、和信标间隔的组。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在所述话务流准入请求被拒绝的情况下选择所述第二节点的替换节点。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

确立称为服务间隔的时间段；以及

从邻节点接收传送和接收时间分数。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括从邻节点接收传送和接收时间分数的总和。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括测量将所述第一节点连接至所述第二节点的信道的信道忙时间分数。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述话务流准入请求包括用于决定是准入还是拒绝所述话务流的话务流类。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括监听平均静网络访问矢量时间。

10.一种计算机程序产品，包括：

计算机可读介质，包括：

用于在第二节点处接收准入来自第一节点的话务流的话务流准入请求的指令；

用于确定所述第二节点的话务负荷的指令；以及

用于利用所述话务负荷来确定是准入还是拒绝所述来自第一节点的话务流的指令。

11.一种用于控制网状网络中的话务流的设备，包括：

接收模块，配置成接收接收准入来自第一节点的话务流的话务流准入请求；以及

确定模块，配置成确定接收所述话务流准入请求的第二节点的话务负荷，以及利用所述话务负荷来确定是准入还是拒绝来自所述第一节点的与所述请求相关的话务流。

12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，还包括：

服务间隔模块，配置成确立称为服务间隔的时间段；以及

时间模块，配置成确定所述服务间隔里给所述话务流的传输机会使用的时间分数。

13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述传输机会选自包括保证速率、最小物理传输速率、帧大小、排定服务间隔、间延迟时间段、和信标间隔的组。

14.如权利要求11所述的设备，其特征在于，还包括配置成在所述话务流准入请求被拒绝的情况下选择所述第二节点的替换节点的选择模块。

15.如权利要求11所述的设备，其特征在于，还包括：

服务间隔模块，配置成确立称为服务间隔的时间段；以及

时间模块，配置成从邻节点接收送和接收时间分数。

16.如权利要求11所述的设备，其特征在于，还包括配置成从邻节点接收传送和接收时间分数的总和的时间模块。

17.如权利要求11所述的设备，其特征在于，还包括配置成测量将所述第一节点连接至所述第二节点的信道的信道忙时间分数的测量模块。

18.如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述话务流准入请求包括用于决定是准入还是拒绝所述话务流的话务流类。

19.如权利要求11所述的设备，其特征在于，还包括配置成监听平均静网络访问矢量时间的监听模块。

20.一种用于控制网状网络中的话务流的设备，包括：

用于在第二节点处接收准入来自第一节点的话务流的话务流准入请求的装置；以及

用于确定所述第二节点的话务负荷并利用所述话务负荷来确定是准入还是拒绝所述来自第一节点的话务流的装置。

21.如权利要求20所述的设备，其特征在于，还包括用于接受或拒绝所述话务流准入请求的装置。

22.如权利要求20所述的设备，其特征在于，还包括：

用于确立称为服务间隔的时间段的装置；以及

用于确定所述服务间隔里给所述话务流的传输机会使用的时间分数的装置。

23.如权利要求22所述的设备，其特征在于，所述传输机会选自包括保证速率、最小物理传输速率、帧大小、排定服务间隔、间延迟时间段、和信标间隔的组。

24.如权利要求20所述的设备，其特征在于，还包括用于在所述话务流准入请求被拒绝的情况下选择所述第二节点的替换节点的装置。

25.如权利要求20所述的设备，其特征在于，还包括：

用于确立称为服务间隔的时间段的装置；以及

用于从邻节点接收传送和接收时间分数的装置。

26.如权利要求20所述的设备，其特征在于，还包括用于从邻节点接收传送和接收时间分数的总和的装置。

27.如权利要求20所述的设备，其特征在于，还包括用于测量将所述第一节点连接至所述第二节点的信道的信道忙时间分数的装置。

28.如权利要求20所述的设备，其特征在于，所述话务流准入请求包括用于决定是准入还是拒绝所述话务流的话务流类。

29.如权利要求20所述的设备，其特征在于，还包括用于监听平均静网络访问矢量时间的装置。

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