CN101641916B - 当前pnc控制器突然不可用时形成新微微网控制器（pnc）的过程中不确定性的消除 - Google Patents

Abstract

自指定至少一个主通信站和至少一个从通信站的一种微微网(110)采用接替层次。无线设备(DEV)充当微微网控制器(PNC)(112)，这个无线设备(DEV)对多个DEV(114、116、118、120)进行轮询，以获得关于相应被轮询DEV的范围内的其它DEV的数据。接收关于相应被轮询站的范围内的站的数据，并且基于接收到的关于相应被轮询站的范围内的站的数据，来选择至少一个接替DEV作为接替PNC。将对接替DEV的选择传送给接替DEV。这种方式提供了通信的连续性。

Description

当前PNC控制器突然不可用时形成新微微网控制器(PNC)的过程中不确定性的消除

技术领域

本发明涉及通信。更具体地说，本发明涉及用于特殊目的的近距离网络的通信。

背景技术

在包括无线个域网(WPAN)的一些WLAN系统中，通过自选择来实现主机功能，这些无线个域网有例如在个域网的IEEE 802.15协议下建立的无线个域网。

WPAN有时被称为微微网。如同本文所使用的一样，术语“WPAN”与“微微网”是可以互换使用的。在典型的微微网中，将一个或更多个设备(DEV)链接在一起。在微微网中存在不止一个DEV的设置中，将这些设备之一标识为微微网控制器(PNC)，它实现对该微微网内的其它DEV进行协调的功能。在IEEE 805.15.3中阐述了将被指定为上述PNC的准则。应该注意到，描述IEEE 802.15协议是为了说明清晰，而并不是要限制本发明的范围。

IEEE 802.15架构的一个实例通过IEEE 802.15.3a无线USB规范给出。IEEE 802.15.3a标准无线USB(WUSB)规范不支持使用集线器。相反，WUSB还支持双重角色设备，除了作为WUSB客户端设备之外，它还可以充当具有有限能力的主机。由WUSB设备扮演主机角色，它能够实现主机功能，并且看不见局域网中的另一个主机。实现主机功能的这个WUSB设备建立PAN。

设备部件能够以无线方式互相连接。例如，在计算机系统中，各种外设可以通过无线个域网(WPAN)链接到一起。常常将WPAN设计为在本质上是近距离的，为一个或更多个特殊目的提供服务。在例如标题为“Wireless Medium Access Control(MAC)and the Physical Layer(PHY)Specifications for High Rate Wireless Personal Area Networks(WPAN)”的IEEE 802.15.3中公布了WPAN的标准。

尽管存在没有担任主机角色的特定设备的情况下PAN将不起任何作用的一些情形，但是也存在无论最初的主机是否作为网络的一部分保持在线都希望维持网络连接的一些其它情况。根据IEEE 802.15.3a规范，如果称为微微网控制器(PNC)的主机设备掉线，那么PAN(网络)崩溃，能够充当主机的另一设备可以建立新的PAN。这会导致网络中断，直到建立新PAN，并且还导致无线连接终止并在随后重建。

IEEE 805.15.3中描述了一种切换过程。即，指定的PNC具有将微微网的控制切换到另一DEV的选择。例如，当存在更胜任PNC的另一设备或者当前指定的PNC要离开这个微微网时，可以执行这一切换程序。

在这以前，从来没有考虑过这样的场景，那就是，当前的PNC突然停止与其它DEV的通信，例如电源失效，硬件故障，电源开关突然断开，或者当前的PNC在未发出警告的情况下突然离开微微网。当这样的场景发生时，将扰乱DEV之间的时序同步。这个微微网可以重启，然后尝试指定另一DEV作为PNC。然而，重启和重新设置微微网是比较费时的。另外，在微微网中断过程中可能丢失不可恢复的关键数据。即使当前PNC已经指定了切换候选，不希望的同样的后果仍然可能发生。例如，当当前PNC和指定的PNC候选均突然离开时，仍将危及微微网中DEV之间的通信。

发明内容

在网络通信系统内提供通信的连续性。这个网络包括至少一个主通信站和至少一个从通信站，这里的至少一个从通信站具有充当主通信站的能力。对多个站进行轮询，以获得关于相应被轮询站的范围内的站的数据。接收关于被轮询站的数据，并基于接收到的数据，选择至少一个接替站。然后将接替站的选择传送给这个接替站。

下面进一步详细描述本发明的各种方案和实施例。

附图说明

当结合附图时，本发明的特征和性质将从下面所阐述的详细描述中变得更加显而易见，在附图中，相同的参考符号在整个说明书中标识对应项，并且其中：

图1是描绘无线个域网(WPAN)的本地无线网络环境的示意图。

图2图示图1的WPAN中的超帧交换。

图3是示出根据本发明的示例性实施例的所包含的步骤的流程图。

图4是WAPN根据MAC协议确定PNC接替方案的示意图。

图5是示出根据本发明的示例性实施例的硬件实现的通用示意图。

图6是示出能够充当主通信站提供并实现无线网络控制的WCD的功能操作的框图。

图7示出用于实现提供通信连续性功能的电路的布局。

具体实施方式

概述

微微网是一个或更多个设备的集合，这些设备与称为PNC的公共协调器共用单个标识符。PNC负责发出信标并维护网络设备的时序。这一信标由PNC在超帧中提供。

实现IEEE 802.15.3MAC的一个显著问题是，当PNC失效时，要花费更多时间来重启网络，这是因为相关联的设备不知道PNC控制器已经关闭；相反，这些设备就衰落信道状况对信标丢失作出反应。这种丢失导致不同设备之间失去时序同步，并且导致已有流的服务质量(QoS)降低。在未接收到信标一段时间之后，当前标准规定这些设备应该发起PNC切换。IEEE 802.15.3提供了机制来让PNC进行PNC功能切换。当更胜任PNC的设备加入微微网时，或者当PNC知道正在终止其PNC功能时，该PNC应该进行切换。可惜，PNC并不是总能知道正在终止其功能。当这种情况发生时，由于不再存在PNC，所以微微网中的其它设备不能进行通信。理论上，当剩余设备中的一个确定PNC不再有效或者在范围内时，这个设备就可以担任PNC的角色，但是这种方式存在许多缺点。首先，没有保存微微网的标准方式，因此必须形成新的微微网。第二，微微网中的多个设备可能同时在新的微微网中担任PNC的角色。第三，因为形成了新的微微网，所以所有设备将不得不加入这个新的微微网并重新建立所有通信。

如果PNC在没有切换的情况下离开，那么这个PNC总是会尝试选择微微网中的另一DEV来成为PNC。如果微微网中没有胜任PNC的其它设备，就说明这种情况。如果微微网中存在胜任PNC的另一个设备，就将这个设备标识为下一个PNC。如果存在胜任PNC的多个设备，那么PNC选择最胜任的设备成为下一PNC，并通过信标内的IE周期性地公告这个下一PNC。除了PNC评估字段中的信息之外，PNC还应该考虑关于哪些设备可以听到微微网中哪些其它设备的信息。为了让PNC能够确定哪些设备可以听到微微网中的其它设备，每个DEV应该监听所有MCTA或CAP以记录进行监听的这个设备在微微网中能够听到的其它设备，以及效果如何。引入新命令来提供这个信息给PNC。因为在每个关联的超时时间段(ATP)，每个DEV都要将管理帧发送给PNC至少一次，所以如果DEV没有任何其它东西要发送给PNC，那么DEV应该发送新命令，其中有关于微微网中所有设备的信息。

在当前的IEEE 802.15.3标准中，PNC仅从合格设备中选择一个设备，用于在初始PNC突然关闭的情况下形成接替PNC。如果这个接替设备也不可用，那么网络失效。为了减轻这种问题和失效模式，当前PNC使用一种简单算法来在初始PNC失效或终止的情况下为PNC接替设备进行分级排序。通过提供系统确定过程的切实(tangible)输出和/或结果，解决接替设备丢失的问题。

给出了特定细节以提供对实施例的全面理解；然而，本领域普通技术人员将理解，可以在没有这些特定细节的情况下实践这些实施例。例如，可以用框图示出电路以免不必要的细节模糊了这些实施例。在其它实例中，可以详细示出熟知的电路、结构和技术以免模糊这些实施例。这些实施例可以被描述为过程，将这个过程描绘为流程图、流图、结构图或框图。尽管流程图可以将操作描述为一系列处理，但是许多操作可以被并行或同时执行。此外，可以重新排列操作的顺序。当完成其操作时，处理终止。处理可以对应于方法、函数、过程、子例程、子程序等。当处理对应于函数时，其终止对应于函数返回到调用函数或主函数。

如本文所公开的，存储介质或模块可以表示一个或更多个用于存储数据的设备，包括：只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存设备和/或用于存储信息的其它存储介质。术语存储介质包括但不限于：便携式或固定存储设备、光存储设备、无线信道和能够存储、包含或携带指令和/或数据的各种其它介质，其典型作为用于计算的大容量存储器。大容量存储器可以是诸如计算机硬盘或其它大容量存储设备的读/写存储器，并且构成记忆存储。在一些情况中，记忆存储可以是永久性记忆，例如存储在只读光盘上的记忆。

存储器还可以在设备外部，并因此可以通过无线信道和能够存储、包含或携带指令和/或数据的各种其它介质来提供存储器。

本系统用于这样的无线网络，这个无线网络包括至少一个主通信站和一个或更多个从通信站。至少一个从通信站具有充当主通信站的能力。当当前PNC控制器断开或移出范围内时，在形成新的微微网控制器中消除不确定性。这提供了一种优良且高效的方式，来当用户关闭PNC或者由于移动而移出范围时恢复网络。这种配置提供一种简单的轮询和近邻散播(NHD)方案，其中PNC对其它设备进行分级排序，以在当前PNC从网络中移出的情况下选择它们作为PNC。这可能包括对协议的帧格式的修改，例如，通过预留称为NHD时间的时间段来修改IEEE 802.15.3MAC信标帧。这个信标帧在被PNC用来确定接替设备的顺序的超帧内。

工作环境

图1是描绘无线个域网(WPAN)或微微网的本地无线网络环境的示意图，其中用标号110标识微微网。设备(指定的DEV 112)被指定为本实例中的PNC。PNC/DEV 112协调DEV 114、116、118和120之间的通信。可以通过信标信号122使这种协调成为可能。可以通过数据路径124来以无线方式在DEV之间进行数据通信。

出于解释的目的，将信号和数据路径122和124示出为分开的路径。然而，在工作过程中，通过超帧在PNC/DEV 112和DEV 114、116、118与120之间交换信标122和数据124。

图2描绘了数据帧的结构，图中示出连续帧201、202、203。用超帧202(指定为超帧#m)来进行说明，这个超帧包括信标221、竞争访问时间段222以及无竞争时间段223。无竞争时间段(CFP)223包括管理信道时间分配(MCTA)231、232，信道时间分配(CTA)241、242、243。还描绘了指定为近邻散播(NHD)子帧251的时间分配，如同将在后面所描述的一样。

信标221仅由PNC 112(图1)发出。在这种情况中，是信标#m在DEV之间传达时序分配和管理信息。

竞争访问时间段(CAP)223与信标221相邻。CAP 223是可选的，并且被DEV用来传送命令和/或异步数据。例如，当特定DEV请求某段时间用于将数据传送给另一DEV时，发出请求的这个DEV在CAP 223中作出请求。CAP 223的长度由PNC 112确定，并通过信标221传送给微微网中的DEV。

无竞争时间段(CFP)223包括CTA 241～243和MCTA 231、232。CTA241～243用于在DEV(包括PNC)之间交换命令、同步流和异步数据。MCTA用于传达CTA 241～243的管理信息。MCTA主要在PNC 112与其它DEV 114、116、118、120(图1)之间交换。此外，MCTA 231、232可以位于CTA 241～243间CFP内的任何位置。

现在直接回过来参照图1。如之前所提及的，例如，当PNC 112出于同样在前面提及的原因而突然停止通信时，微微网110将进入混乱状态，意味着微微网110失效。在重启和重置微微网110之前，时间的丢失是不可避免的，并且更重要的是，通信被中断。此外，在传输中的关键数据可能永久性丢失。为了避免这些不希望的后果，根据本发明的示例性实施例，以层次顺序指定多个PNC接替。指定准则可以基于各种因素，例如，其它DEV可达到的信号强度、物理位置、安全要求等。

作为说明性举例，仍然参照图1，假设DEV112一开始进入微微网110，而不存在其它DEV。在这种情况中，DEV112是当前PNC。然后，PNC/DEV112等待其它设备与微微网110相关联。如果存在与微微网110相关联的第二DEV(例如，DEV114)，那么当前PNC 112在信标中宣布这个第二DEV 114在当前PNC 112失效的情况下应该成为接替PNC。如果存在与微微网110相关联的第三DEV(例如，DEV 116)，那么当前PNC/DEV 112将第三DEV 116命名为第二接替PNC。这样，如果当前PNC112和第一接替PNC(DEV114)都失效，那么第三DEV 116应该成为PNC。

可替换地，可以例如基于能力来周期性地重新排列PNC接替的层次顺序。例如，在上面的实例中，如果第三DEV 116更胜任PNC，就可以将第三DEV 116提升为当前PNC/DEV 112之后的第一接替。作为另一替换，第三DEV 116可以替换当前PNC/DEV 112并担任当前PNC的角色，如果这样更有利的话。简言之，如果当前PNC 112确定DEV 114、116、118、120中的任意一个更胜任PNC，那么当前PNC可以如IEEE 802.15.3中所解释的那样开始进行切换。

另一方面，如果DEV指示其仅仅希望与当前微微网110相关联，那么当前PNC 112应该将这个DEV放置在PNC接替的较低层次顺序内。在DEV不具有成为PNC的能力的情况下，接替将排除这个切换。

可替换地，DEV 112可以为不具有担任PNC接替的能力的DEV指派一层次。如果这个DEV未能担任这一接替，那么这个接替层次中的下一接替设备将实现PNC功能。在这个DEV作为接替PNC而实现PNC功能之前，按照这个DEV检测到的丢失信标的数目来建立层次顺序。因此，如果给一特定DEV指派这样一个层次，这个层次规定这个特定DEV在具有更高层次的DEV之后实现PNC功能，那么丢失信标数使得这个DEV在实现PNC功能之前至少比具有更高层次的DEV多等待一个丢失信标。这为接替DEV建立了功能层次顺序。

如之前所提及的，DEV的物理位置是在PNC接替规划中考虑的一个重要因素。为了实现这一目标，当前PNC 112在超帧的CFP 223时间段内预留近邻散播时间NHD 251，如图2中所示。在这个配置中，NHD 251替代一个或更多个CTA。在NHD时间251期间，当前PNC 112轮询所有DEV以获得信息，例如，它们对其当前近邻设备的知识，和它们接收到的信号强度指示(RSSI)。一旦被轮询的DEV作出响应，接收到的信息被放入例如存储在当前PNC的存储器中的全局数据库内。此外，每个DEV还周期性保持其近邻设备的信息的记录，并将这个信息存储在其存储器内，如下面将进一步描述的。

可替换地，NHD 251可以放置在超帧222的CAP时间段223内。与NHD 251替换一个CTA的情况一样，在NHD时间期间，当前PNC 112轮询所有DEV以获得信息，例如，它们对其当前近邻设备的知识，和它们接收到的信号强度指示(RSSI)。

轮询处理应该以循环方式来实行，优选地，实行数次。在本实例中，将轮询处理实行两次。之后，当前PNC 112确定并宣布PNC接替的层次列表。这样，例如，在预定数目超帧之后，在前一PNC不再为可到达的假设下，当任何一个DEV未接收到信标122时，PNC接替中的第一接替应该成为PNC。然后，新PNC接任PNC功能并执行与前一PNC类似的操作，例如，继续在NHD时间期间对其它DEV进行轮询。

由目前的PNC发出的所有信标应该包括与当前超帧一致的调度。因此，如果任何DEV由于任何原因未能接收当前超帧的信标，可以依赖在之前接收到的超帧内的之前接收到的信标的调度。在例如原始指定的PNC突然消失的情况下，这样的情形可能发生。第一PNC接替随后接管微微网110。出于任何原因，希望在第n个超帧内发送信标的第一PNC接替也突然不可用。第二PNC接替在第(n+1)个超帧处开始接管微微网110。所有DEV可以依赖于第(n-1)个超帧的第(n-1)个信标的信息，来继续网络操作，由此减少混乱的发生。

图3是示出这样的处理中所包含的步骤的流程图。当微微网被建立时(步骤303)，由启动这个微微网的DEV指定PNC。接替DEV加入或离开这个微微网(步骤304)，并且PNC分配下一超帧内的NHD时间(步骤307)。PNC以循环方式对每个DEV进行轮询(步骤309)，这使PNC能够收集每个DEV的信息。在PNC保持的数据库上更新每个DEV的近邻设备信息(步骤311)。然后，PNC根据设备能力、可到达近邻设备数和信道条件，来建立作为PNC接替的候选的DEV的层次顺序(步骤313)。在下一信标或接替信标中，所有接替PNC候选都以层次顺序来提供(步骤315)。

按照在DEV作为接替PNC而实现PNC功能之前，由这个DEV检测到的丢失信标的数目来建立层次顺序。因此，如果给一特定DEV指派层次，这个层次规定这个DEV在具有更高层次的DEV之后实现PNC功能，那么这个DEV在实现PNC功能之前必须比具有更高层次的DEV至少多等待一个丢失信标。以这种方式，如果具有更高层次的DEV实现PNC功能，那么其结果是，绝不会达到具有更低层次的DEV的丢失信标数。

跳过层次中DEV的指派之间的信标可能是有益的。这将允许具有更高层次的DEV数目等于这个被跳过信标的数目的多个信标，从而在下一DEV尝试获取PNC功能之前获取PNC功能。

在提供了接替PNC候选的指派(步骤315)之后，作出关于是否有DEV离开网络或者有新DEV加入网络的确定(步骤317)。如果没有DEV加入或离开网络，那么完成接替确定。如果有DEV离开网络或者有新DEV加入网络，那么返回到分配下一超帧内的NHD时间(步骤307)来循环这个过程。还通过重复下一超帧内的NHD时间的分配(步骤307)，或者通过返回到PNC以循环方式对每个DEV进行轮询(步骤309)，来周期性地循环这个过程。

图4说明根据IEEE 802.15.3下的MAC(媒体访问控制)协议来操作的示例性接替方案。在这个实例中，一个特定因素，即相对物理位置的因素，被强调为这个接替方案的关键准则。用标号426来标识图4中的微微网。一开始假设DEV 428被指定为PNC。PNC 428随后协调三个其它DEV432、432、433之间的通信。

在图4中，包围DEV 428和431、432、433中每一个的虚线表示通信的范围。

开始时，当前PNC/DEV 428根据MAC地址的升序，来使用NHD时间(图2)对DEV 431、432进行轮询。在轮询的第一轮/循环中，较早被轮询的设备可能没有与微微网426相关联并且在微微网426内仍然可用的其它设备的知识。

假设一开始仅存在与PNC/DEV 428相关联的两个DEV 431和432。进一步假设DEV 431和DEV 432相互之间都不可达。DEV 433随后加入微微网426。在第一轮轮询中，PNC 428对DEV 431进行轮询。DEV 431作出回应，它不知道刚刚加入微微网426的DEV 433。也就是说，DEV 431响应第一轮询消息，向PNC 428指示它没有可到达的近邻设备。然后，PNC428对DEV 432进行轮询。因为DEV 433在物理位置上相对靠近DEV 432，因此DEV 432向PNC 428报告在其附近存在可到达的近邻设备，即DEV433。类似地，当PNC 428对DEV 433进行轮询时，DEV 433向PNC 428通知在其附近存在可到达的近邻DEV 432。

在第一轮轮询之后，PNC 428对接收到的所有信息进行收集与整理。然后，在下一超帧的信标中(图2)将整理的信息发送给所有DEV 431～433。之后，PNC 428继续第二轮/循环的轮询。此时，所有DEV 431～433应该互相知道。因此，DEV 431～433中的每个创建近邻设备的图，以及其近邻设备中每一个的相关联RSSI(接收信号强度指示)值。在这一轮中，DEV431知道DEV 433的存在。因此，在第二轮轮询中，DEV 431向PNC 428回应，DEV 432和433是其近邻设备。以类似方式，当在第二轮中被轮询时，DEV 433向PNC 428回应，DEV 431和432是其近邻设备。类似地，当被轮询时，DEV 432向PNC 428和DEV 431回应，DEV 433是其近邻设备。

然后，PNC 428更新它自己的数据库，并随后根据如前所述预定准则来确定PNC接替列表。在下一超帧内，PNC 428可以在信标内附加接替列表的信息，以传达给所有DEV 431～433。

在这个实例中，PNC 428推断出DEV 432是第一PNC接替PNC，并且随后随机选择DEV 431或DEV 433作为第二PNC接替。此外，PNC 428宣布所有QoS(服务质量)流的调度。其目的在于，允许PNC接替在需要进行PNC接替时平滑地实行转换。

图5示意性地示出装置500的硬件实现的部件，例如，如图1中所示的DEV 112、114、116、118和129，和如图4中所示的DEV 428和431～433。

装置500包括将数个电路链接到一起的中央数据总线502。这些电路包括CPU(中央处理单元)或控制器514、驱动器电路518和存储器单元520。

如果装置500是无线设备的一部分，那么驱动器电路518可以连接到射频(RF)电路528。在将来自数据总线502的数据从装置500发出之前，驱动器电路518对其进行处理和缓冲，并且在将接收到的信号发送给数据总线502之前对接收到的信号进行处理和缓冲。CPU/控制器514完成数据总线502的数据管理功能，并且进一步完成通用数据处理的功能，包括执行存储器单元520的指令内容。

与如图5中所示的分开放置相反，作为替换，驱动器电路518可以是CPU/控制器44的一部分。可以提供这个装置的一些或所有组件作为芯片组，这个芯片组包括一个或更多个单片集成电路芯片(IC)。

存储器单元520包括用标号530一般性地标示的指令集。在这个实施例中，指令包括MAC层功能531、物理层功能532和PNC工作与接替功能533等等。

MAC层功能531、物理层功能532和PNC工作与接替功能533一同协作来运行如上所述和如图3中所示的处理。

与在存储器单元520中实现为计算机可读指令的情况相反，MAC层功能531、物理层功能532和PNC工作与接替功能533可以用诸如CPU/控制器514中包括的电路这样的硬件来实现。

在示例性配置中，存储器单元520是随机存取存储器(RAM)电路。功能531、532、533是软件例程、模块和/或数据集。存储器单元520可以联系到可以为易失性类型或非易失性类型的另一存储器电路(未示出)。作为替换，存储单元520可以由其它电路类型构成，例如，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、电可编程只读存储器(EPROM)、只读存储器(ROM)、专用集成电路(ASIC)、磁盘、光盘或其它可读介质。

应该进一步注意到，图3中所描述和示出的处理也可以编码为在本领域已知的任何计算机可读介质上携带的计算机可读指令。这里，术语“计算机可读介质”是指这样的介质，其将指令提供给诸如图5中所示出和描述的CPU/控制器514这样的任何处理器以供执行。这样的介质可以为存储类型，并且可以采用易失性或非易失性存储介质的形式，同样如之前所述，例如，在图5中的存储器单元520的描述中进行描述。这样的介质还可以为传输类型，并且可以包括同轴电缆、铜线、光缆，以及运载能够携带机器或计算机可读信号的声波或电磁波的空中接口。

尽管已经描述了具体的配置实例，但是本领域技术人员将理解，可以对这些配置在形式或细节上作出这些及其它改变，而不偏离本发明的范围和精神。

功能操作

图6是示出WCD 600的功能操作的框图，这个WCD 600能够作为主通信站提供并实现无线网络的控制。WCD 600包括收发机611、轮询模块612、数据接收模块613、用于选择至少一个接替站的模块614以及无线通信模块615。

用于进行接替选择的模块614提供接替站层次的选择。轮询模块612可以是轮询电路模块，用于对多个站进行轮询，以获得关于在相应被轮询站的范围内的站的数据。数据接收模块613接收关于相应被轮询站的范围内的站的数据。无线通信模块615将接替站的选择传送给接替站。用于选择至少一个接替站的模块614基于接收到的关于相应被轮询站的范围内的站的数据，来选择接替站。如果多个被轮询站都具有成为主通信的能力，那么用于选择的模块614从所述多个站中选择接替站的这个层次，并且无线通信模块615将接替协议传送给这个接替站层次中跟随在这个层次中选中的第一站之后的站。

图7示出用于执行提供通信连续性的功能的电路700的结构。电路700包括用于提供空中接口的RF电路711、处理器712和存储器713。RF处理器712提供数据与RF接口的格式之间的转换的功能；接受信道指派；并且在电路700执行PNC功能的情况下，对信道分配进行指派。附加地，处理器712执行所需的轮询功能并确定接替状态，包括收集关于DEV的信息，建立作为PND接替候选的DEV的顺序的层次。处理器712还根据层次来确定丢失信标的数目，以实现PNC功能。存储器713向处理器712提供执行处理步骤的能力，并且还提供用于执行处理步骤的指令的存储。电路700可以被提供为芯片组，包括用于执行RF电路711、处理器712和存储器713的功能的一个或更多个集成电路(IC)芯片。存储器713可以与这个芯片组集成在一起，或者可以被提供为独立的机器可读介质。

结论

结合本文公开的实例所描述的各种说明性的逻辑块、模块以及电路可以用以下来实现或执行：被设计为执行本文描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件或者其任意组合。通用处理器可以是微处理器，但是可替代地，处理器可以是任何常规的处理器、微控制器或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同工作的一个或更多个微处理器、或者任何其它这样的配置。结合本文公开的实施例所描述的方法或算法可以用硬件、微处理器执行的软件模块，或者两者的组合来直接实施。软件模块可以驻留在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或本领域已知的任何其它形式的存储介质中。存储介质可以被耦合到处理器，以使得处理器可以从这个存储介质读取信息，并将信息写入其中。可替代地，存储介质可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。ASIC可以位于用户终端内。可替换地，处理器和存储介质可以作为分立部件位于用户终端内。

对于软件实现，可以用执行本文描述的功能的模块(例如，过程、功能等)来实现本文描述的技术。软件代码可以存储在存储单元中，并由处理器或解调器执行。存储单元可以实现在处理器内或者在处理器外部，在实现在处理器外部的情况中，存储单元可以通过本领域已知的各种单元通信地耦合到处理器。

前面提供了对所公开的实施例的描述，以使本领域技术人员能够制造或使用本发明。对这些实施例的各种修改对本领域技术人员将是显而易见的，并且本文所定义的一般性原理可以如将对本领域技术人员显而易见的那样被应用。例如，可以重新排列和/或组合一个或更多个部件，或者可以添加额外部件。因此，本发明并不意图受限于本文示出的实施例，而是要符合与本文公开的原理和新颖特征相一致的最广的范围。

Claims (20)

1.一种在无线通信网络中提供通信连续性的方法，该无线通信网络包括至少一个主通信站和至少一个从通信站，其中所述从通信站中的至少一个具有充当主通信站的能力，该方法包括： 

在竞争访问时间段内的近邻散播子帧期间，对多个站进行轮询，以获得关于相应被轮询站的范围内的站的数据； 

接收关于相应被轮询站的范围内的站的数据，关于站的数据包括潜在接替站不以主站容量工作时接收的信号强度信息值； 

基于接收到的关于相应被轮询站的范围内的站的数据，来选择接替站的层次，所述层次基于接替站不以主站容量工作时所述接替站之间通信的接收信号强度信息值；以及 

在信标期间将接替协议传送给接替站所述层次中的站，所述接替协议包括所述接替站的所述层次， 

其中所述至少一个主通信站和至少一个从通信站遵循IEEE802.15建立的通信格式。 

2.如权利要求1所述的方法，其中所述接替协议包括： 

等待一段时间以接受所述层次中的第一站的主通信功能的切换，这段时间对应于预定数目的信标；以及 

等待至少一个额外的预定序列的通信时间帧以接受下一接替站的主通信功能的切换。 

3.如权利要求1所述的方法，包括： 

通过根据延迟时间段提供所述接替协议来提供层次的选择，以使得较早接替站对主通信功能的切换的接受优先于下一接替站的接受。 

4.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个主通信站和至少一个从通信站遵循IEEE802.15建立的所述格式，在所述格式中添加了近邻确定帧，所述近邻确定帧用来接收关于相应被轮询站的范围内的站的数据。 

5.如权利要求1所述的方法，包括： 

通过根据延迟时间段提供所述接替协议来进行层次的选择，以使得较早接替站对主通信功能的切换的接受优先于下一接替站的接受，所述延迟时间段对应于用于与所述网络进行通信的超帧； 

所述至少一个主通信站和至少一个从通信站遵循IEEE802.15建立的所述格式，在所述格式中添加了近邻确定帧，所述近邻确定帧用来接收关于相应被轮询站的范围内的站的数据，提供所述近邻确定帧作为用于与所述网络进行通信的超帧内的时隙。 

6.如权利要求1所述的方法，还包括： 

确定是否有新站已经加入所述网络或者有之前检测到的站已经离开所述网络；以及 

在所述确定的情况中，重复： 

所述选择接替站的层次；和 

所述将接替协议传送给接替站所述层次中的站。 

7.一种在无线通信网络中提供通信连续性的装置，该无线通信网络包括至少一个主通信站和至少一个从通信站，其中所述从通信站中的至少一个具有充当主通信站的能力，该装置包括： 

存储器； 

RF电路，用于提供空中接口；和 

处理器，与所述存储器和所述RF电路耦合，并被配置成： 

在竞争访问时间段内的近邻散播子帧期间，对多个站进行轮询，以获得关于相应被轮询站的范围内的站的数据； 

接收关于相应被轮询站的范围内的站的数据，关于站的数据包括潜在接替站不以主站容量工作时接收的信号强度信息值； 

基于接收到的关于相应被轮询站的范围内的站的数据，来选择接替站的层次，所述层次基于接替站不以主站容量工作时所述接替站之间通信的接收信号强度信息值；并且 

在信标期间将接替协议传送给接替站所述层次中的站，所述接替协议包括所述接替站的所述层次， 

其中所述至少一个主通信站和至少一个从通信站遵循IEEE802.15建立的通信格式。 

8.一种无线通信网络中提供通信连续性的方法，该无线通信网络包括至少一个主通信站和至少一个从通信站，其中所述主通信站中的至少一个具有充当从通信站的能力，包括： 

在竞争访问时间段内的近邻散播子帧期间，接收轮询请求，以获得关于接收到的通信的数据； 

发送关于范围内的站的数据，包括关于所述至少一个从通信站以及其它从通信站不以主站容量工作时，所述至少一个从通信站的能力的数据，关于站的数据还包括关于从通信站不以主站容量工作时接收的至少一个信号强度信息值的数据； 

接收关于接替选择状态的数据； 

监视来自主通信站的信标，其中所述信标包括所述接替选择状态和潜在接替主站的层次；以及 

如果基于对丢失的信标的监视确定来自所述主通信站的通信终止，作为主通信站提供通信功能， 

其中所述主通信站和至少一个从通信站遵循IEEE802.15建立的通信格式。 

9.如权利要求8所述的方法，其中层次协议包括： 

等待一段时间，以接受所述层次内的第一站的主通信功能的切换，这段时间对应于预定数目的信标；并且 

等待至少一个额外的预定数目的信标，以接受下一接替站的主通信功能的切换。 

10.如权利要求8所述的方法，其中所述至少一个主通信站和至少一个从通信站遵循IEEE802.15建立的所述格式，在所述格式中添加了近邻 确定帧，所述近邻确定帧用来接收关于相应被轮询站的范围内的站的数据。 

11.一种无线通信网络中提供通信连续性的装置，该无线通信网络包括至少一个主通信站和至少一个从通信站，其中所述主通信站中的至少一个具有充当从通信站的能力，该装置包括： 

存储器； 

RF电路，用于提供空中接口；和 

处理器，与所述存储器和所述RF电路耦合，并被配置成： 

在竞争访问时间段内的近邻散播子帧期间，接收轮询请求，以获得关于接收到的通信的数据； 

发送关于潜在接替站不以主站容量工作时接收的强度信息的数据； 

在信标期间接收关于接替协议的数据，所述接替协议包括所述接替站的层次； 

监视来自主通信站的通信； 

如果来自所述主通信站的通信终止了预定时间段，作为主通信站提供通信功能； 

接收关于层次指派的数据，作为关于接替协议的数据的一部分；并且 

作为主通信站按照接替站的所述层次来提供通信功能，由此，对提供主通信功能的站的检测终止对作为主通信站的所述通信功能的进一步接受。 

12.一种无线通信网络中提供通信连续性的装置，该无线通信网络包括至少一个主通信站和至少一个从通信站，其中所述主通信站中的至少一个具有充当从通信站的能力，该装置包括： 

用于在竞争访问时间段内的近邻散播子帧期间接收轮询请求，以获得关于接收到的通信的数据的模块； 

用于发送关于潜在接替站不以主站容量工作时接收的强度信息的数据的模块； 

用于在信标期间接收关于接替协议的数据，所述接替协议包括所述接替站的层次的模块； 

用于监视来自主通信站的通信的模块； 

用于如果来自所述主通信站的通信终止了预定时间段，作为主通信站提供通信功能的模块； 

用于接收关于层次指派的数据，作为关于接替协议的数据的一部分的模块；以及 

用于作为主通信站按照接替站的所述层次来提供通信功能的模块，由此，对提供主通信功能的站的检测终止对作为主通信站的所述通信功能的进一步接受。 

13.一种无线通信设备WCD，所述WCD能够作为主通信站提供并实现无线网络的控制，所述WCD包括： 

空中接口电路； 

帧时隙通信控制电路，该电路能够按照IEEE802.15建立的格式通信并且能够根据预定通信协议来接受和指派通信时隙，由此，一个站作为主通信站在网络内提供时隙指派，而所述网络中的其它站则根据所述协议，使用所述主通信站指派的时隙指派来进行通信； 

用于检测从站接收到的通信的电路，所接收到的通信包括潜在接替站不以主站容量动作时接收的接收信号强度信息的至少一个值； 

用于在竞争访问时间段内的近邻散播子帧期间轮询所述网络中的站，以获得指示提供所述接收到的通信的站的数据的电路； 

用于响应的电路，该电路通过提供指示所述接收到的通信的数据来对所述轮询作出响应； 

用于提供接替主通信站的层次的指派的电路，所述指派是在所述WCD充当主通信站的情况下提供的，所述层次基于在所述其它站之间链路的接收信号强度信息的值并且在信标期间传送；以及 

用于为通信提供调度以便在当前主通信站发生故障时使用的电路。 

14.如权利要求13所述的WCD，其中： 

用于轮询站的电路对无线通信网络中的站进行轮询，所述无线通信网络包括至少一个主通信站和至少一个从通信站，其中所述主通信站中的至少一个具有充当从通信站的能力，接收关于相应被轮询站的范围内的站的数据；并且 

所述用于提供接替主通信站的层次的指派的电路基于所述接收到的关于相应被轮询站的范围内的站的数据，来选择至少一个接替站，并将接替主通信站分配的层次传送给所述层次中的站。 

15.一种无线通信设备WCD，所述WCD能够作为主通信站提供并实现无线网络的控制，所述WCD包括： 

轮询模块，用于在竞争访问时间段内的近邻散播子帧期间，对多个站进行轮询，以获得关于被轮询站和其它非主站不以主站容量动作时，范围内的所述被轮询站的能力度量的数据； 

数据接收模块，用于接收关于相应被轮询站的范围内的非主站在所述非主站不以主站容量动作时接收的通信信号强度值的信号强度数据； 

选择模块，用于基于被轮询非主站的能力而不是非主站不以主站容量动作时被轮询非主站与其它非主站通信的能力度量，来选择接替站的层次；以及 

传送模块，用于在信标期间传送接替站的所述层次， 

其中： 

所述主通信站和至少一个从通信站遵循IEEE802.15建立的通信格式。 

16.如权利要求15所述的WCD，其中选择接替站的层次包括： 

在接受所述层次内第一站的主通信功能的切换之前，等待一段时间，这段时间对应于预定数目的预定序列的通信时间帧；并且 

在接受下一接替站的主通信功能的切换之前，等待至少一个额外的预定序列的通信时间帧。 

17.如权利要求15所述的WCD，其中选择接替站的层次包括延迟时间段，以使得较早接替站的接受优先于下一接替站对主通信功能的切换的 接受。 

18.如权利要求15所述的WCD，包括： 

选择模块提供接替站的层次的选择，由此，如果多个被轮询站都具有成为主通信站的能力，则所述选择模块从这多个接替站中选择接替站的所述层次；并且其中 

所述至少一个主通信站和至少一个从通信站遵循IEEE802.15建立的所述格式，在所述格式中添加了这样的数据，所述数据将接替站的层次传送给接替站的所述层次中跟随在所述层次内的所选第一站之后的站。 

19.如权利要求15所述的WCD，包括： 

主通信模块，当所述WCD充当主通信站时，所述主通信模块选择性地为所述无线网络提供主通信功能； 

用于接收轮询请求以获得关于接收到的通信的数据的模块； 

用于发送关于范围内的站的数据的模块； 

用于接收关于接替选择状态的数据的模块；以及 

用于监视来自主通信站的通信的模块，如果来自所述主通信站的通信终止了预定时间段，则使所述WCD作为主通信站提供通信功能。 

20.如权利要求15所述的WCD，包括： 

用于接收关于层次指派的数据的模块，所述数据为接替选择状态的数据的一部分；以及 

用于作为主通信站根据接替站的所述层次来提供通信功能的模块，由此，对提供主通信功能的站的检测终止对作为主通信站的所述通信功能的进一步接受。 

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