CN107852662A - 无线网状网络中的重新配置 - Google Patents

Abstract

提供了用于无线网状网络(10e)中的重新配置的机制，该无线网状网络(10e)由具有相应覆盖范围(13a、13b)并向网络设备(12a‑12g)提供无线电访问的网络节点(11a、11b)服务。一种方法由具有第一度量的第一网络设备(12e)执行。该方法包括维持经由第二网络设备(12a)到第一网络节点(11a)的操作连接，由于位于第一网络节点(11a)的覆盖范围(13a)内并因此具有到第一网络节点(11a)的具有良好度量的直接连接，第二网络设备具有比第一度量更好的度量。该方法包括获取对第一网络设备(12e)要从到第一网络节点(11a)的操作连接中脱离的指示，例如，第一网络设备(12e)检测到向第二网络设备(12a)的无线电链路失败，或者其发现另外的第二网络设备(12g)的度量优于网络设备(12d)的度量。网络设备(12e)然后开始扫描要连接到的另一中继网络设备。该方法还包括建立到该另外的第二网络设备(12g)的操作连接，以建立优选到第二网络节点(11b)的新的操作连接。该方法包括基于该另外的第二网络设备(12g)的度量来更新第一度量，并且向其他网络设备(12f)报告更新的连接属性和度量。扫描可以在与用于提供到第二网络设备(12a)的链路的无线电接入技术(RAT)相同的RAT或另一RAT上进行。度量可以表示到服务无线网状网络(10e)的网络节点(11a、11b)的跳数。类似地，度量可以是空中时间链路度量或基于其它参数的优先级索引，所述其他参数例如是其建立的向服务无线网状网络(10e)的网络节点(11a、11b)的连接的质量、吞吐量等。

Description

无线网状网络中的重新配置

技术领域

本文提出的实施例涉及无线网状网络，具体涉及用于无线网状网络中的重新配置的方法、网络节点、计算机程序和计算机程序产品。

背景技术

在通信网络中，针对给定的通信协议、其参数和部署该通信网络的物理环境，获得良好性能和容量可能是一种挑战。

例如，无线网络具有范围有限和通信不可靠的问题。这可能会导致有时在接收端接收的数据被破坏。作为减轻范围限制的手段，已经开发了无线网状网络。在无线网状网络中，作为中间中继节点的网络设备将数据从源中继到目的地，并因此扩展了无线网状网络中的网络设备的范围。

无线网状网络的连通性描述了网络设备可以到达网络中的另外的网络设备或网络节点的比率。在全连接网络的情况下，所有网络设备和网络节点能够到达所有其他网络设备和网络节点。

通常，传感器或仪表网络中的机器类型通信(MTC)向单个接收者执行。该单个接收者通常可以是被配置为接收传感器或计量数据的服务器。结果，在应用级别，这种网络中的网络设备的唯一相关连接是与被配置为从网络设备接收数据的服务器的连接。在这种情况下，如果所有网络设备都可以与所述服务器通信，则网络就是全连接的。对于这样的网络来说，通过周期性信令来维持路径的主动路由机制是合适的，因为对于所有网络设备只需要维护一个路由(即到服务器的路由)。因此，如果网络设备能够找到可操作地连接到服务器的另一网络设备，则它自己可以通过该网络设备连接到服务器。

例如，对于计量应用而言，合理的网状组织与连接到网状网关以便到达服务器的成本有关。可以认为更接近(例如，更少的中继和/或更好的信道条件)网关的网络设备具有好的度量。对应地，距离更远的网络设备(例如，更多的中继和/或更差的信道条件)被认为具有差的度量。与具有比其自身更好的度量的网络设备相链接的网络设备是所述网络设备的子节点，而其是与链接到其自身的具有比其自身更差的度量的网络设备的父节点。

在各个网络设备可在无线网状网络内移动的意义上，无线网状网络可以是动态的。然而，在无线网状网络覆盖相对固定的地理区域(例如通过充当接入点的网络节点)的意义上，无线网状网络本身通常是静态的。由于某种原因从网络脱离的网络设备则无法通信。

无线网状网络作为传感器或仪表网络(例如用于电表或水表，或者用于装载在船舶或造船厂上的集装箱)正变得越来越普遍。这样的网络需要完全连接，即网络中的所有网络设备必须能够直接或通过至少一个其他网络设备连接到便于操作的服务器。这种网络中的一些网络设备将仅能够通过单个中继节点连接到服务器，使得该网络设备完全依赖于所述中继节点。在这样的中继节点退出网络(例如由于电池中断或中继节点被移动)的情况下，网络设备变为脱离，并将不再能够通过特定的中继节点连接到服务器。

因此，需要用于无线网状网络中的重新配置的改进机制。

发明内容

本文的实施例的目的是提供用于无线网状网络中的重新配置的高效机制。

根据第一方面，呈现了一种用于由至少一个网络节点服务的无线网状网络中的重新配置的方法。该方法由具有第一度量的第一网络设备执行。该方法包括维持经由第二网络设备到网络节点的操作连接，第二网络设备具有比第一度量更好的度量。该方法包括获取对第一网络设备要从到网络节点的操作连接中脱离的指示。该方法包括扫描另外的第二网络设备并建立到所述另外的第二网络设备的操作连接，以建立到所述至少一个网络节点中的一个网络节点的新操作连接，所述另外的第二网络设备具有度量。该方法包括基于所述另外的第二网络设备的度量来更新第一度量。

有利地，这提供了用于无线网状网络中的重新配置的高效机制。

根据第二方面，呈现了一种用于由至少一个网络节点服务的无线网状网络中的重新配置的网络设备。该网络设备具有第一度量。该网络设备包括处理电路。处理电路被配置为使网络设备执行操作集。处理电路被配置为使网络设备维持经由第二网络设备到网络节点的操作连接，第二网络设备具有比第一度量更好的度量。处理电路被配置为使网络设备获取对要将第一网络设备从到网络节点的操作连接中脱离的指示。处理电路被配置为使网络设备扫描另外的第二网络设备并建立到所述另外的第二网络设备的操作连接，以建立到所述至少一个网络节点中的一个网络节点的新操作连接，所述另外的第二网络设备具有度量。处理电路被配置为使网络设备基于所述另外的第二网络设备的度量来更新第一度量。

根据第三方面，呈现了一种用于无线网状网络中的重新配置的计算机程序，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码在网络设备上运行时使得所述网络设备执行根据第一方面的方法。

根据本发明的第四方案，提出了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括根据三方案的计算机程序和存储所述计算机程序的计算机可读装置。

应当注意的是，适当时，第一、第二、第三和第四方案的任何特征可以应用到任何其它方案。同样，第一方案的任何优点可以分别等同地应用到第二、第三和/或第四方案，反之亦然。通过以下详细公开、所附从属权利要求以及附图，所附实施例的其他目的、特征和优点将变得显而易见。

一般地，除非本文另有明确说明，否则权利要求中使用的所有术语根据其技术领域中的普通含义来解释。除非另有明确说明，否则对“一/一个/所述元件、设备、组件、装置、步骤等”的所有引用应被开放地解释为指代元件、设备、组件、装置、步骤等中的至少一个实例。除非明确说明，否则本文公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序来执行。

附图说明

下面参照附图以示例方式描述本发明构思，附图中：

图1至图5是示出根据实施例的无线网状网络的示意图。

图6是示出了根据实施例的网络设备的功能单元的示意图；

图7是示出了根据实施例的网络设备的功能模块的示意图；

图8示出了根据实施例的包括计算机可读装置在内的计算机程序产品的一个示例；以及

图9和图10是根据实施例的方法的流程图。

具体实施方式

现在将在下文参考其中示出本发明的特定实施例的附图来更全面地描述发明构思。然而，本发明构思可以按多种不同形式来体现，并且不应当被解释为受到本文阐述的实施例的限制。相反，通过示例给出这些实施例，使得本公开将透彻和完整，并且向本领域技术人员充分地传达本发明构思的范围。在说明书全文中，相似的标记指代相似的要素。由虚线示出的任何步骤或特征应当被视为可选的。

图1是示出可应用本文呈现的实施例的无线网状网络10a的示意图。无线网状网络10a包括网络节点11a和网络设备12a-12e。网络节点11a可以是提供对覆盖范围13a内的网络设备的无线电接入的任何类型的网络节点。例如，网络节点11a可以被设置为无线电接入节点(无线电基站、基站收发机、节点B、演进型节点B)或无线接入点(AP)。网络设备12a-12e可以是从网络节点11a访问服务和数据和/或向网络节点11a提供数据的任何类型的网络设备，例如便携式无线设备(移动台、移动电话、手持机、无线本地环路电话、用户设备(UE)、智能电话、膝上型计算机、平板电脑、中继器、调制解调器，传感器等)。

在图1中，表示为网络节点A的网络节点11a充当到无线网状网络10a外部的网络的网关。无线网状网络10a中涉及五个网络设备12a-12e。网络设备12a、12b处于网络节点11a的覆盖范围13a内，因此具有到网络节点11a的直接连接，并因此具有由度量值“1”表示的好度量。如上所述，通信可以使用任何RAT。网络设备12c、12d和12e在覆盖区域13a之外并分别用度量值“2y”、“2x”和“3”标记；使用网络设备12a、12b作为中继(或父节点)的网络设备12c、12d具有度量值“2”，并且使用网络设备12d作为中继(或父节点)的网络设备12e具有度量值“3”。因此，鉴于图1，在说明性示例中使用的度量表示到网络节点A的路径中的链路的数目；由于网络设备12a、12b各自具有直接链路，度量值是“1”，而对于网络设备12c、12d，有必要为网络设备12c、12d建立两条相应的链路以与网络节点A通信。假定连接的网络设备12a-12g的度量值是已知的，即每个网络设备知道它自己的度量值，并且还知道具有更差的度量值的哪个或哪些网络设备可操作地连接到网络设备(即，它知道它是否充当任何子节点的中继)。度量的其他示例将在下面提供。

多个网状网络可以在同一地理区域内并行存在。例如电网独立于水表网络等工作。如果网络在许可频谱中运行，归属网络和漫游网络甚至可能属于不同的运营商。对于从其父节点脱离的网络节点12c、12d、12e，因此可能有利的是，不是简单地从其自己的(第一)网络脱离，而是能够连接到另一(第二)网络(可能经由该其他网络中的网络设备)，从而仍然能够连接到归属网络。这将会改变脱离的网络设备以及可操作地连接到脱离的网络设备的网络设备的连接建立。

因此，例如在链路丢失的情况下，需要对无线网状网络进行高效的重新配置。

本文公开的实施例因此涉及无线网状网络中的重新配置机制。为了获取这样的机制，提供了一种网络设备12a-12g、由网络设备12a-12g执行的方法、包括例如以计算机程序产品形式的代码的计算机程序，所述代码当在网络设备12a-12g的处理电路上运行时，使网络设备12a-12g执行所述方法。还提供了一种包括第一网络设备、第二网络设备、另外的第二网络设备和第三网络设备的系统。

在下面的公开中，网络设备12d将被例示为充当第一网络设备，网络设备12b将被例示为充当第二网络设备，网络设备12c将被例示为充当另外的第二网络设备，并且网络设备12e将被例示为充当第三网络设备。然而，如本领域技术人员所理解的，取决于无线网状网络的当前拓扑(例如无线网状网络中的当前可用的连接以及无线网状网络中的网络设备12a-12g的相对位置)，网络设备12a-12g中的任一个都可充当第一网络设备、第二网络设备、另外的第二网络设备和第三网络设备。

图6以多个功能单元的方式示意性地示出了根据实施例的网络设备12a-12g的组件。使用能够执行计算机程序产品31(如图8)(例如，具有存储介质23的形式)中存储的软件指令的合适的中央处理单元(CPU)、多处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等中的一种或多种的任意组合来提供处理电路21。

具体地，处理电路21被配置为使得网络设备12a-12g执行操作集或步骤S102-S122。操作集或步骤S102-S122将在下面公开。例如，存储介质23可以存储该操作集，并且处理电路21可以被配置为从存储介质23获取该操作集，以使网络设备12a-12g执行该操作集。该操作集可以被提供为可执行指令集。

处理电路21由此被配置为执行本文公开的方法。存储介质23还可以包括持久存储设备，其例如可以是磁存储器、光存储器、固态存储器或甚至远程安装存储器中的任意单独一个或组合。网络设备12a-12g还可以包括用于与至少一个其他网络设备12a-12g和至少一个网络节点11a、11b进行通信的通信接口22。由此，通信接口22可以包括一个或多个发射机和接收机，所述发射机和接收机包括模拟数字组件和合适数量的无线通信天线。处理电路21例如通过向通信接口22和存储介质23发送数据和控制信号、通过从通信接口22接收数据和报告、以及通过从存储介质23中取回数据和指令来控制网络设备12a-12g的总体操作。省略了网络设备12a-12g的其他组件以及相关功能以不使本文提出的概念模糊。

图7以多个功能模块的方式示意性地示出了根据实施例的网络设备12a-12g的组件。图7的网络设备12a-12g包括多个功能模块：被配置为执行以下步骤S102，S102a(参见图9和10)的维持操作连接模块21a、被配置为执行以下步骤S104的获取指示模块21b、被配置为执行下面的步骤S108的扫描操作连接模块31c、被配置为执行下面的步骤S108的建立操作连接模块21d以及被配置为执行下面的步骤S118的更新度量模块21e。图7的网络设备12a-12g还可以包括多个可选的功能模块，例如被配置为执行下面的步骤S104a的检测模块21f、被配置为执行下面的步骤S104b的接收模块21g、被配置为执行以下步骤S104c的确定模块21h、被配置为执行以下步骤S110和S112的断开模块21j、被配置为执行以下步骤S108a和S118a的设置(重置)模块21k、被配置为执行以下步骤S108b和S108e的获得模块211、被配置为执行以下步骤S108c的确认模块21m、被配置为执行以下步骤S106、S116、S120和S122的报告模块21n以及被配置为执行以下步骤S108g的选择模块21o。以下将在可以使用功能模块21a-21o的上下文中进一步公开每个功能模块21a-21o的功能。一般地，每个功能模块21a-21o可以在硬件或在软件中实现。优选地，一个或多个或所有功能模块21a-21o可以由处理电路21可能与功能单元22和/或23协作来实现。处理电路21可以因此被配置为从存储介质23获取由功能模块21a-21o提供的指令，并且被配置为执行这些指令，由此执行下文将公开的任何步骤。

图8示出了包括计算机可读装置33在内的计算机程序产品31的一个示例。在该计算机可读装置33上，可以存储计算机程序32，该计算机程序32可以使得处理电路21和操作耦接到处理单元的实体和设备(例如，通信接口22和存储介质23)执行根据本文描述的实施例的方法。计算机程序32和/或计算机程序产品31可以因此提供执行如本文公开的任何步骤的方法。

在图8的示例中，计算机程序产品31示出为光盘，例如CD(高密度盘)或DVD(数字多功能盘)或蓝光盘。计算机程序产品31还可以体现为存储器，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、或电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和更具体地作为外部存储器中的设备的非易失性存储介质，例如USB(通用串行总线)存储器或闪存(例如紧凑闪存)。因此，尽管计算机程序32这里示意性地示出为所描述的光盘上的轨道，计算机程序32可以用适于计算机程序产品31的任意方式进行存储。

图9和图10是示出了用于无线网状网络中的重新配置的方法的实施例的流程图。这些方法由网络节点12a-12g来执行。有利地将这些方法提供为计算机程序32。

现在参考图9，其示出了根据实施例的由充当第一网络设备12d的网络设备执行的用于无线网状网络中的重新配置的方法。

无线网状网络由至少一个网络节点10a、10b服务。

假定第一网络设备12d最初具有第一度量。度量的示例将在下面提供。

还假定第一网络设备具有经由第二网络设备到网络节点11a，11b的正在进行的操作连接。因此，第一网络设备被配置为在步骤S102中维持经由第二网络设备12b到网络节点11a、11b的操作连接。假定第二网络设备具有比第一度量更好的度量。

第一网络设备被配置为在步骤S104中获取对第一网络设备要从经由第二网络设备到网络节点的操作连接脱离的指示。下面将提供这样的指示以及可如何获取这样的指示的示例。

作为获取该指示的结果，第一网络设备寻找另外的网络设备，以维持到无线网状网络的操作连接。因此，第一网络设备被配置为在步骤S108中扫描另外的第二网络设备。第一网络设备还被配置为在所述步骤S108中建立到另外的第二网络设备的操作连接(一旦检测到这样的另外的第二网络设备)，以建立到该至少一个网络节点中的一个网络节点的新操作连接。该另外的第二网络设备也具有度量。下面将公开如何将该度量与第一网络设备的度量和第二网络设备的度量相关。

作为其结果，第一设备的度量被更新。也就是说，第一网络设备被配置为在步骤S118中基于该另外的第二网络设备的度量来更新第一度量。

对于第一网络设备和网络节点之间的操作连接要脱离的位置存在不同的示例。例如，到网络节点的操作连接可以在第一网络设备和第二网络设备之间脱离。在图2的实施例中对此进行了例示说明，见下文，其中网络设备12d和网络设备12b之间的操作连接被脱离。例如，到网络节点的操作连接可以在网络节点和第二网络设备之间脱离。再次参照图2，如果网络设备12b和网络节点11a之间的操作连接要脱离，则会是这种情况。

如上所述，第二网络设备充当第一网络节点的父节点，另外的第二网络设备充当第一网络节点的新的父节点，并且第三网络节点充当第一网络节点的子节点。因此，相对于服务于无线网状网络的网络节点，第一网络设备可以被认为在层级上位于第二网络设备的下游，并且在层级上位于第三网络设备的上游。但是，这并不必然意味着网络设备之间有任何直接的地理关系：第三网络设备可能在地理上比第一网络设备更靠近网络节点，但是仍然需要经由第一网络设备建立操作连接以与网络节点通信(例如，由于衰落，反射等)。因此，术语“在层级上位于下游”仅意味着网络设备之间的连接方面的关系。

可以使用与用于到第二网络设备的操作连接的RAT不同的至少一个其他无线电接入技术(RAT)来执行步骤S108中的扫描。如本领域技术人员所知，RAT是用于基于无线电的通信网络的底层物理连接方法。RAT的示例包括但不限于蓝牙、Wi-Fi和诸如用于接入全球移动通信系统(GSM)、增强型数据速率GSM演进(EDGE)、通用移动通信系统、宽带码分多址(WCDMA)、高速分组接入(HSPA)、演进的高速分组接入(HSPA+)、长期演进(LTE)系统和移动WiMAX系统的蜂窝网络RAT。本文公开的实施例不限于任何特定类型的RAT，因此也涵盖任何进一步的(“5G”)蜂窝RAT，只要本领域技术人员知道如何使本文公开的实施例适配于这种RAT。

此外，可能存在应用本文公开的实施例的不同类型的无线网状网络。例如，无线网状网络可以使用至少两个RAT来操作、可以使用至少一个许可频带和至少一个非许可频带来操作、可以包括至少两个子网状网络、可以提供至少两种类型的服务、和/或由至少两个服务提供方操作。

现在将公开与无线网状网络中的重新配置的进一步细节有关的实施例。

现在参考图10，其示出了根据其他实施例的由充当第一网络设备12d的网络设备执行的用于无线网状网络中的重新配置的方法。

根据实施例，第一网络设备具有到至少一个第三网络设备的正在进行的操作连接。因此，第一网络设备可以被配置为在步骤S102a中维持到第三网络设备的操作连接。假定第三网络设备具有比第一度量更差的度量。

如步骤S104中所示，第一网络设备可以有不同的方式来获取指示。现在将公开涉及这些条件的不同实施例。

第一实施例涉及被动脱离；例如在第二网络设备和第一网络设备之间的无线电链路是不同步(OoS)的情况下。因此，第一网络设备可以被配置为通过在步骤S104a中检测到到第二网络设备的操作连接不同步来获取指示。

第二实施例涉及主动脱离；例如，在接收到来自另外的网络设备的信息的情况下，以及在第一网络设备因此决定从第二网络设备脱离并扫描新的第二网络设备的情况下。该信息可以在重新配置消息中被接收。因此，第一网络设备可以被配置为通过在步骤S104b中从具有比第一度量更好的度量的网络设备接收重新配置消息来获取指示。

第三实施例涉及到第一网络设备的操作连接的其他方面，例如服务质量或漫游成本。具体地，第一网络设备可以被配置为通过以下方式获取指示：在步骤S104c中确定不能维持到第二网络设备的操作连接的足够的服务质量(QoS)和/或与到第二网络设备的操作连接相关联的漫游成本高于阈值。

第四实施例涉及其他方面。例如，可以提供指示以指示当前第一度量比阈值更差，并且作为其结果，第一网络设备可以在步骤S108中周期性地执行扫描，直到定时器到期或者直到发现另外的第二网络设备为止。一旦获取了步骤S104中的指示，就可以启动定时器。

一旦第一无线设备如步骤S104、S104a、S104b、S104c中的任一步骤一样获取了指示，第一无线设备可以采取不同的方式来动作。例如，第一网络设备可以将该指示报告给其他网络设备。具体地，第一网络设备可被配置为在步骤S106中向第三网络设备报告该指示。如果另外的第二设备的度量被包括在该指示中，这将使得第三网络设备知晓第一网络节点的可能更新的度量。

为了使第一网络设备能够找到另外的第二网络设备来建立操作连接，第一网络设备可以被迫将其度量设置为比其当前值更差的值。因此，第一网络设备可以被配置为：在步骤S108a中，在扫描另外的第二网络设备期间，将第一度量重置为比其当前值更差的值。

一旦找到另外的第二网络设备，第一网络设备就可以获得其标识。因此，第一网络设备可以被配置为在步骤S108b中获得另外的第二网络设备的标识。

该另外的第二网络设备的度量可能比第二网络设备的度量更差。现在将公开另外的第二网络设备的度量如何涉及第一网络设备的度量和第二网络设备的度量的一些附加示例以及与其相关的实施例。

根据第一实施例，另外的第二网络设备的度量好于(或等于)第一度量(即，在重置之前的第一度量)。

根据第二实施例，另外的第二网络设备的度量比第一度量(即，在重置之前的第一度量)差。

在这种情况下，步骤S108中的扫描可能需要涉及下面的步骤S108c。假定另外的第二网络设备不是第一网络设备的子节点。然而，第一网络设备应验证该另外的第二网络没有可操作地连接到第一网络设备的子节点之一(如第三网络设备所例示的)，因为这将导致循环路由。因此，第一网络设备可以被配置为，当另外的第二网络设备的度量比第一度量差时，通过在步骤S108c中确认另外的第二网络设备当前既没有直接也没有间接可操作地连接到第三网络设备来执行扫描。这可能会避免建立可能导致循环路由的连接。第一网络设备可以有不同的方式来执行确认。例如，第一网络设备可以被配置为通过在步骤S108d中获得关于另外的第二网络设备的辅助信息来执行配置。具体地，辅助信息揭示了第一网络设备和另外的第二网络设备之间的任何当前操作层级关系。这种辅助信息有不同的类型。示例包括但不限于地址列表，作为当前可操作地连接到另外的第二网络设备的网络设备的标识列表，或者其任何组合。此外，可能有可从其获得这种辅助信息的不同源。根据一个示例，辅助信息被包括在该另外的第二设备的度量中。根据一个示例，辅助信息由服务器(例如代理服务器)提供。根据一个示例，第一网络设备向另外的第二网络设备发出请求以请求提供辅助信息。

当在步骤S108中的扫描期间发现具有相同度量的至少两个另外的第二设备(即，相应度量的值相同)的情况下，第一网络设备可以有不同的方式来动作。现在将公开涉及这些条件的不同实施例。

根据第一实施例，辅助度量数据用于第一网络节点选择该至少两个另外的第二网络设备中的哪一个，以在步骤S108中建立连接到该另外的第二网络设备。因此，第一网络设备可以被配置为在步骤S108e中从该至少两个另外的第二网络设备获得辅助度量数据。然后，第一网络设备可以被配置为在步骤S108f中建立到该至少两个另外的第二网络设备中具有最佳辅助度量数据的一个另外的第二网络设备的操作连接。这样的辅助度量数据的示例包括但不限于：该至少两个另外的第二网络设备的剩余的相应电池容量、该至少两个另外的第二网络设备的子节点的相应数量、与该至少两个另外的第二网络设备相关联的相应漫游成本等。

根据第二实施例，第一网络节点在步骤S108中随机选择该至少两个另外的第二网络设备中的哪一个，以建立连接到该另外的第二网络设备。因此，第一网络设备可以被配置为在步骤S108g中随机选择该至少两个另外的第二网络设备中的哪一个，以建立操作连接到该另外的第二网络设备。该第二实施例可以表示辅助度量数据不可用的场景和/或需要快速建立操作连接(因此不允许可用的任何辅助度量数据被交换和考虑，如在步骤S108e中)的场景。

第一网络设备可以有不同的方式来确定何时建立到另外的第二网络设备的操作连接。现在将公开涉及这些条件的不同实施例。

例如，第一网络设备可以在建立到新父节点的连接之前从其当前父节点断开。也就是说，第一网络设备可以被配置为：在步骤S110中，在建立到另外的第二网络设备的操作连接之前断开到第二网络设备的操作连接。这可以是与上述的被动脱离的第一实施例结合的典型动作。

例如，第一网络设备只有在找到新的父节点后才可以从其当前父节点断开。也就是说，第一网络设备可以被配置为：在步骤S112中，在已经验证要建立到另外的第二网络节点的操作连接之后断开到第二网络设备的操作连接。这可以是与上述的主动脱离的第二实施例结合的典型动作。

一旦到另外的第二网络设备的操作连接已被建立，第一网络设备可以有不同的方式进行动作。例如，第一网络设备可以将到另外的第二网络设备的操作连接的连接信息报告给其子节点。因此，第一网络设备可以被配置为在步骤S114中从另外的第二网络设备获得连接属性。存在连接属性的不同示例。一些示例包括但不限于另外的第二网络设备的容量、成本、服务质量、标识或其任何组合。这些连接属性然后可以被报告给第一网络设备的子节点。因此，第一网络设备可以被配置为在步骤S116中向第三网络设备报告连接属性。

现在将依次描述第一网络设备的度量的其他方面。

例如，如在步骤S118中那样，第一网络设备可以有不同的方式来基于另外的第二网络设备的度量更新第一度量。例如，第一网络设备可以被配置为在步骤S118a中将第一度量设置为比另外的第二网络设备的度量更差的值。

然后可以将该更新的度量转发给第一网络设备的任何子节点。因此，第一网络设备可以被配置为在步骤120中向第三网络设备报告更新的第一度量。然后，第三网络设备可以进而更新其自己的度量，将其报告提供给其可能具有的任何子节点，等等。

可能有不同种类的度量可供使用。不失一般性地，低的度量在这里被认为是好的度量，反之亦然。现在将依次描述一些非限制性示例。根据一个示例，度量表示到服务于无线网状网络的网络节点的跳数。亦即，特定网络设备的度量涉及为了该特定网络设备能够与网络节点通信而需要建立的无线链路的数量(或者需要充当中继的无线设备的数量)。由于通常认为有利的是要求尽可能少的跳数：跳数越少，度量越好，反之亦然。类似地，该度量可以是空中时间(airtime)链路度量：空中时间越少，度量越好。此外，度量可以被提供为优先级索引。优先级索引可以基于跳数和/或空中时间，但是也可以考虑其它参数，例如其建立的向服务于无线网状网络的网络节点的连接的质量、吞吐量等。例如，虽然两个网络设备具有到网络节点的相同的跳数，如果与该两个网络设备中的另一个网络节点所建立的向网络节点的连接相比，这两个网络设备中的一个网络节点建立的向网络节点的连接提供更高的质量和/或吞吐量，则该一个网络节点可以具有更好的度量。

现在将参考图1至图5的无线网状网络来公开用于无线网状网络中的重新配置的两个特定实施例。

图1至图5示意性地示出了第一特定实施例的原理。

图1示意性地示出了其中第一网络设备12d涉及初始通信的无线网状网络10a。上面已经描述了图1，因此参考图1的以上描述。

图2示意性地示出了其中第一网络设备12d经历无线电链路失败的无线网状网络10b。

在图2中，在网络设备12b和网络设备12d之间的链路上发生无线电链路失败(RLF)。因此，网络设备12b和网络设备12d之间的操作连接丢失。因此，网络设备12d丢弃其到具有度量值“1”的网络设备12b的连接，并在动作A2中重置网络设备12d的度量值(如度量值“？”所示)。RLF可具有许多不同的原因，但通常由网络设备12d通过根据本领域技术人员已知的原理监视链路质量来检测。一旦检测到RLF，在动作B2中，关于RLF的信息在消息中被馈送给可操作地连接到网络设备12d的网络设备12e，该消息可以是无线电资源控制(RRC)重新配置消息。动作C2，网络设备12d然后开始扫描另一父网络设备以进行连接。与用于提供到网络设备12b的链接的RAT相比，扫描可以在相同RAT或另一其它RAT上进行。也可以在网络设备12e处开始扫描，网络设备12e进而在动作D2中重置其度量(由度量值“？”表示)，并在动作E2中开始进行扫描。备选地，直到从父节点(即，网络设备12d)接收到进一步的信息(例如，父节点不能检测到另一网络设备以附接)时才可以开始动作D2和E2中的重置和扫描。

图3示意性地示出了其中第一网络设备执行重新配置的无线网状网络10c。

现在假设网络设备12d在动作C2中的扫描期间通过从网络设备12d发送建立请求(动作A3)找到了网络设备12c。因此，从网络设备12c发送连接的确认和建立消息(动作B3)。确认消息可以包括对以下的验证：找到的网络设备12c的度量值是有效的，即找到的网络设备12c不处于脱离状态。具体地，如果找到的网络设备12c具有比网络设备12d的失效的度量更差的度量(即，比“2x”更差的值)，则验证网络设备12d不连接到其自己的子节点或孙节点之一等。建立消息可以包括节点能力、所需服务质量，订阅等的信息。例如，网络设备12c可以是具有与网络设备12d不同的另一运营商(PLMN)的订阅的网络设备，并因此网络设备12d可能需要漫游成本以便可操作地连接到网络设备12c。一旦连接已被确认并被肯定应答，则网络设备12d的度量被更新为比网络设备12c更差的值(动作C3)，即度量值“3”。此外，网络设备12d向其子节点(即，网络设备12e)发送重新配置消息(动作D3)。重新配置消息包括网络设备12d的更新的度量，并且可选地包括关于新连接属性的信息。连接属性例如可以是吞吐量、等待时间、RAT、使用的频带、成本(在漫游的情况下)等方面的连接质量。网络设备12e将其自己的度量更新为比网络设备12d的值更差的值(动作E3)，即度量值“4”，并且继续将信息传播给任何可能的其他下游的可操作地连接的网络设备。

图4和图55示意性地示出了第二特定实施例的原理。

图4示意性地示出了其中第一网络设备接收重新配置消息的无线网状网络10d。

在图4中，表示为网络节点A的网络节点11a以及表示为网络节点B的网络节点11b充当到无线网状网络10d外部的网络的网关。无线网状网络10a中涉及七个网络设备12a-12g。网络设备12a、12b处于网络节点11a的覆盖范围13a内，因此具有到网络节点11a的直接连接，并因此具有由度量值“1”表示的好度量。网络设备12g处于网络节点11b的覆盖范围13b内，因此具有到网络节点11b的直接连接，并因此具有由度量值“1b”表示的好度量。这里“1b”中的“b”表示网络设备12g具有到网络节点B的操作连接。

提供本实施例作为第一特定实施例针对图3中情况的备选和/或扩展，其中网络设备12e从网络设备12d接收关于到服务网络节点11a的新连接路径的重新配置报告(动作A4)。因此，图4中的动作A4对应于图3中的动作D3。基于接收到的连接属性，网络设备12e确定新的操作连接可能不提供到无线网状网络10d外部的网络的最佳连接。网络设备12e因此开始扫描可能的新的父节点(动作B4)。假定网络设备12e找到可操作地连接到网络节点11b的网络设备12g。因此，在网络设备12e和网络设备12g之间进行连接建立的协商(动作C4)。该协商类似于图3的动作A3和B3中的协商，并且省略对其的进一步描述。

图5示意性地示出了其中第一网络设备接收重新配置消息的无线网状网络10e。

如果网络设备12g的度量优于网络设备12d的度量，则网络设备12e从网络设备12d脱离并建立到网络设备12g的操作连接。在本示出情况下，网络设备12g具有被假定为比度量值“3”好的度量值“1b”。因此，在网络设备12e和网络设备12g之间建立新的连接(动作A5)。网络设备12e的度量被更新为度量值“2b”，并且更新的连接属性和度量等被报告给网络设备12e的子节点(如网络设备12f所表示的)(动作B5)，该子节点进而更新其度量(在本示出示例中更新为度量值“3b”)。这里“2b”和“3b”中的“b”表示网络设备12e和12f具有到网络节点B的操作连接。

总之，本文公开的实施例因此覆盖了在另一个网络设备(如第二网络设备所例示的)从无线网状网络脱离的情况下，用于无线网状网络中的连接的重新配置信息的协议、方法和网络设备(如第一网络设备所例示的)。

根据至少一些实施例，第一网络设备确定与到具有比第一网络设备更好的度量的第二网络设备的操作连接脱离。第一网络设备将此报告给与第一网络设备相比具有较差度量的任何可操作地连接的第三网络设备，并且开始扫描要可操作地连接到的另外的(即新的)第二网络设备。一旦检测到另外的第二网络设备(可能在另一个RAT上)，进行连接建立的协商，并且一旦建立了操作连接，更新第一网络设备的度量并将其(可能与其它连接信息一起)报告给任何可操作地连接的第三网络设备，该其它连接信息例如是容量、成本等。

根据至少一些实施例，第一网络设备从与第一网络设备相比具有更好度量的网络设备(例如，父网络设备)接收消息。该消息包括到第二网络设备的操作连接的重新配置消息。重新配置消息可以包括指示例如不能维持足够的QoS，漫游成本太高等的参数。基于该重新配置消息，第一网络设备开始扫描可能在其他RAT上的新的连接(即到另外的第二设备设备的连接)，并且一旦找到具有比当前连接更好的连接属性的这样的另外的网络设备，第一网络设备从充当其当前父网络设备的第二网络设备脱离，并且重新连接到因此变成新的父网络设备的该另外的第二网络设备。一旦进行了连接建立的协商，并且一旦建立了操作连接，更新第一网络设备的度量并将其(可能与其它连接信息一起)报告给任何可操作地连接的第三网络设备，该其它连接信息例如是容量、成本等。

以上已经参考一些实施例主要地描述了发明构思。然而，本领域技术人员容易理解的是：上述公开之外的在如由所附专利权利要求所限定的发明构思的范围之内的其它实施例同样是可能的。

Claims (35)

1.一种用于由至少一个网络节点(11a，11b)服务的无线网状网络(10a，10b，10c，10d，10e)中的重新配置的方法，所述方法由具有第一度量的第一网络设备(12d)执行，所述方法包括：

维持(S102)经由第二网络设备(12b)到网络节点(11a，11b)的操作连接，所述第二网络设备具有比所述第一度量更好的度量；

获取(S104)对所述第一网络设备要从到所述网络节点的操作连接中脱离的指示；

扫描(S108)另外的第二网络设备(12c)并建立到所述另外的第二网络设备的操作连接，以建立到所述至少一个网络节点中的一个网络节点的新操作连接，所述另外的第二网络设备具有度量；以及

基于所述另外的第二网络设备的度量来更新(S118)所述第一度量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，维持所述操作连接还包括：

维持(S102a)到具有比所述第一度量更差的度量的第三网络设备(12e)的操作连接。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，到所述网络节点的操作连接要在所述第一网络设备和所述第二网络设备之间脱离。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，到所述网络节点的操作连接要在所述网络节点和所述第二网络设备之间脱离。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，获取所述指示包括：

检测(S104a)到所述第二网络设备的操作连接不同步。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，获取所述指示包括：

从具有比所述第一度量更好的度量的网络设备接收(S104b)重新配置消息。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，获取所述指示包括：

确定(S104c)不能维持到所述第二网络设备的操作连接的足够服务质量。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在建立到所述另外的第二网络设备的操作连接之前，断开(S110)到所述第二网络设备的操作连接。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在验证要建立到所述另外的第二网络节点的操作连接之后，断开(S112)到所述第二网络设备的操作连接。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述另外的第二网络设备的度量比所述第一度量更好。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，扫描所述另外的第二网络设备包括：

将所述第一度量重置(S108a)为比其当前值更差的值。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，扫描所述另外的第二网络设备包括：

获得(S108b)所述另外的第二网络设备的标识。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述另外的第二网络设备的度量比所述第一度量更差，所述扫描还包括：

确认(S108c)所述另外的第二网络设备当前既不直接也不间接可操作地连接到所述第三网络设备。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述确认包括：

获得(S108d)关于所述另外的第二网络设备的辅助信息，所述辅助信息表明所述第一网络设备和所述另外的第二网络设备之间的任何当前操作层级关系。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述辅助信息被提供为地址列表和/或当前可操作地连接到所述另外的第二网络设备的网络设备的标识列表。

16.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述另外的第二网络设备的度量来更新所述第一度量包括：

将所述第一度量设置(S118a)为比所述另外的第二网络设备的度量更差的值。

17.根据权利要求2所述的方法，还包括：

向所述第三网络设备报告(S106)所述指示。

18.根据权利要求2所述的方法，还包括：

向所述第三网络设备报告(S120)更新的第一度量。

19.根据权利要求2所述的方法，还包括：

从所述另外的第二网络设备获得(S114)连接属性，所述连接属性包括所述另外的第二网络设备的容量、成本、服务质量和标识中的至少一项；以及

向所述第三网络设备报告(S116)所述连接属性。

20.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述扫描期间发现至少两个另外的第二网络设备的情况下，所述至少两个另外的第二网络设备具有相同的度量：

从所述至少两个另外的第二网络设备获得(S108e)辅助度量数据；以及

建立(S108f)到所述至少两个另外的第二网络设备中具有最佳辅助度量数据的一个另外的第二网络设备的操作连接。

21.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述扫描期间发现至少两个另外的第二网络设备的情况下，所述至少两个另外的第二网络设备具有相同的度量：

随机选择(S108g)所述至少两个另外的第二网络设备中的一个另外的第二网络设备以建立到所述一个另外的第二网络设备的操作连接。

22.根据权利要求1所述的方法，其中，所述另外的第二网络设备的度量比所述第二网络设备的度量更差。

23.根据权利要求1所述的方法，其中，每个度量涉及到服务所述无线网状网络的网络节点的跳数。

24.根据权利要求1所述的方法，其中，所述度量是空中时间链路度量。

25.根据权利要求1所述的方法，其中，所述度量被提供为优先级索引。

26.根据权利要求2所述的方法，其中，相对于服务所述无线网状网络的网络节点，所述第一网络设备在层级上位于所述第二网络设备的下游，并且在层级上位于所述第三网络设备的上游。

27.根据权利要求1所述的方法，其中，所述扫描是使用与用于与所述第二网络设备的操作连接的无线电接入技术不同的至少一个其他无线电接入技术来执行的。

28.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无线网状网络使用至少两种无线电接入技术来操作、使用至少一个许可频带和至少一个非许可频带来操作、包括至少两个子网状网络、提供至少两种类型的服务、和/或由至少两个服务提供方操作。

29.一种用于由至少一个网络节点(11a，11b)服务的无线网状网络(10a，10b，10c，10d，10e)中的重新配置的网络设备(12d)，所述网络设备具有第一度量并且包括处理电路(21)，所述处理电路被配置为使所述网络设备执行包括以下的操作集：

维持经由第二网络设备(12b)到网络节点(11a，11b)的操作连接，所述第二网络设备具有比所述第一度量更好的度量；

获取对所述第一网络设备要从到所述网络节点的操作连接中脱离的指示；

扫描另外的第二网络设备(12c)并建立到所述另外的第二网络设备的操作连接，以建立到所述至少一个网络节点中的一个网络节点的新操作连接，所述另外的第二网络设备具有度量；以及

基于所述另外的第二网络设备的度量来更新所述第一度量。

30.根据权利要求29所述的网络设备，其中，所述处理电路(21)还被配置为使所述网络设备执行包括以下的操作集：

维持到具有比所述第一度量更差的度量的第三网络设备(12e)的操作连接。

31.根据权利要求29或30所述的网络设备，还包括存储所述操作集的存储介质(23)，其中，所述处理电路被配置为从所述存储介质获取所述操作集，以使所述网络设备执行所述操作集。

32.根据权利要求29、30或31所述的网络设备，其中，所述操作集被提供为可执行指令集。

33.一种系统，包括根据权利要求29和30配置的网络设备(12d)、第二网络设备(12b)、另外的第二网络设备(12c)和第三网络设备(12e)。

34.一种用于由至少一个网络节点(11a，11b)服务的无线网状网络(10a，10b，10c，10d，10e)中的重新配置的计算机程序(32)，所述计算机程序包括计算机代码，所述计算机代码在具有第一度量的第一网络设备(12d)的处理电路(21)上运行时，使得所述第一网络设备：

维持(S102)经由第二网络设备(12b)到网络节点(11a，11b)的操作连接，所述第二网络设备具有比所述第一度量更好的度量；

获取(S104)对所述第一网络设备要从到所述网络节点的操作连接中脱离的指示；

扫描(S108)另外的第二网络设备(12c)并建立到所述另外的第二网络设备的操作连接，以建立到所述至少一个网络节点中的一个网络节点的新操作连接，所述另外的第二网络设备具有度量；以及

基于所述另外的第二网络设备的度量来更新(S118)所述第一度量。

35.一种计算机程序产品(31)，包括根据权利要求34所述的计算机程序(32)和存储所述计算机程序的计算机可读装置(33)。