CN108476579A - 用于操作通信装置的方法和通信装置 - Google Patents
用于操作通信装置的方法和通信装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108476579A CN108476579A CN201780006416.6A CN201780006416A CN108476579A CN 108476579 A CN108476579 A CN 108476579A CN 201780006416 A CN201780006416 A CN 201780006416A CN 108476579 A CN108476579 A CN 108476579A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- communication device
- message
- communication
- transmission
- retransmission delay
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W40/00—Communication routing or communication path finding
- H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
- H04W40/12—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on transmission quality or channel quality
- H04W40/125—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on transmission quality or channel quality using a measured number of retransmissions as a link metric
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/12—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
- H04L1/16—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
- H04L1/18—Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
- H04L1/1825—Adaptation of specific ARQ protocol parameters according to transmission conditions
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/12—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
- H04L1/16—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
- H04L1/18—Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
- H04L1/1867—Arrangements specially adapted for the transmitter end
- H04L1/1887—Scheduling and prioritising arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/02—Details
- H04L12/16—Arrangements for providing special services to substations
- H04L12/18—Arrangements for providing special services to substations for broadcast or conference, e.g. multicast
- H04L12/1863—Arrangements for providing special services to substations for broadcast or conference, e.g. multicast comprising mechanisms for improved reliability, e.g. status reports
- H04L12/1877—Measures taken prior to transmission
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/02—Details
- H04L12/16—Arrangements for providing special services to substations
- H04L12/18—Arrangements for providing special services to substations for broadcast or conference, e.g. multicast
- H04L12/1881—Arrangements for providing special services to substations for broadcast or conference, e.g. multicast with schedule organisation, e.g. priority, sequence management
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/10—Flow control; Congestion control
- H04L47/28—Flow control; Congestion control in relation to timing considerations
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
- H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
- H04W28/0231—Traffic management, e.g. flow control or congestion control based on communication conditions
- H04W28/0236—Traffic management, e.g. flow control or congestion control based on communication conditions radio quality, e.g. interference, losses or delay
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W40/00—Communication routing or communication path finding
- H04W40/24—Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
- H05B47/10—Controlling the light source
- H05B47/175—Controlling the light source by remote control
- H05B47/19—Controlling the light source by remote control via wireless transmission
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
- H04L45/12—Shortest path evaluation
- H04L45/127—Shortest path evaluation based on intermediate node capabilities
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W84/00—Network topologies
- H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
Abstract
本发明涉及一种用于在包括多个通信节点的网络中操作通信装置的方法,在于所述通信装置处接收消息时,所述通信装置开始从重传延迟间隔中被随机选择的重传延迟,所述重传延迟间隔取决于通信装置的状态和接收到的消息的一个属性中的至少一个,所述通信装置在所述重传延迟期间监视其它通信节点对所述消息的重传,以及如果基于由其它通信节点对所述消息的所述重传的统计低于门限,则所述通信装置在所述重传延迟期满时决定发送所述消息的重传。
Description
技术领域
本发明涉及通信网络以及例如包括形成网络(在一个示例中为照明网络)的通信节点的多个通信装置的无线通信网络。
背景技术
从网状网络的领域中,已知发送广播或泛洪(flood)消息,例如US2010/0302945A1公开了一种用于通过ad-hoc网络提供协作回复的方法,更具体地,该文档还示出了这样的方法可以如何被用于高效地对本地环境中的信息和相关联上下文进行定位和组织。
随着例如用于建筑物的无线照明中的当前趋势,网络中的通信节点的数量增加,并且例如单个楼层中存在多于500个灯具并不少见。该趋势导致非常密集的网络。另外,现代无线电芯片的传输距离相当令人满意。例如,对于典型办公室室内环境,具有大约20-30米的传输距离的无线电芯片并不少见。
具有这样的传输距离,由于典型地每2-4米安装一个灯具,所以这样的通信网络可以被表征为密集电气安装。因此,在一些网络中,通信装置可以容易地在一个传输距离内听到100+个其它通信节点。
进一步地,一些网状网络机制由于接收消息的网络中的每个通信节点的重传要求而引起相对于诸如消息广播(出于配置或警报目的)或路由发现机制等这些的机制的大量干扰。需要使用某种对策来降低广播风暴的强度。然而,这些对策不应当使网络减慢或降低它的效率。
发明内容
本发明的目的是提出一种减轻上面所确定的问题的用于操作网络的方法。
本发明的另一个目的是提出一种使得能够控制干扰的量而不妨碍网络的操作的通信装置。
本发明的另一个目的是提出一种维持该网络的良好效率同时减少或控制密集网络中通信节点的负载的解决方案。
为此,根据本发明的第一方面,提出了一种用于在包括多个通信节点的网络中操作通信装置的方法,
在于所述通信装置处接收消息时,所述通信装置开始从重传延迟间隔中被随机选择的重传延迟,所述重传延迟间隔取决于至少一个准则,所述至少一个准则包括所述通信装置的状态和接收到的消息的属性中的至少一个,
所述通信装置取决于所述准则,在所述重传延迟期间监视其它通信节点对所述消息的重传,以及
所述通信装置在所述重传延迟期满时决定发送所述消息的重传。
因此,该通信装置可以取决于它的状态决定不参与消息的重传,或选择更长的延迟以允许其它更合适的通信节点首先参与。这可以减小由对这样的消息的重传所引起的干扰量。除此之外,针对每个通信装置可以取决于(通信装置或通信条件固有的)一些条件来调整重传延迟间隔。因此,一些网络装置可以在重传时通过具有更小的重传延迟而具有更高的优先级。这使得网络的效率能够得以维持。然而,延迟选择的随机性确保网络中的某种负载多样性,使得各种通信节点能够参与重传和数据分组路由。
该通信装置取决于所述准则在所述重传延迟期间监视其它通信节点对所述消息的重传。
结果,在该实施例中,该通信装置可以防止例如如果消息已经被重传由所述门限定义的至少多次的情况下重传该消息。其它统计可以被用于与门限进行比较。因此,干扰的量可以被进一步减小。
在本发明第一方面的示例中,在所述重传延迟期间监视所述消息的重传的步骤是被无条件执行的。
在本发明该第一方面的示例中,如果基于由其它通信节点对所述消息的所述重传的统计低于门限,则所述通信装置在所述重传延迟期满时决定发送所述消息的重传。因此,决定是即时(on-the-fly)做出的,使得能够减小干扰和信道占用,同时保持连网灵活性和鲁棒性。
应当指出,门限可以预先确定或取决于网络的本地条件来调整。例如,如果网络正在经历本地拥塞,则门限可以被设置为低值(例如,单个窃听(overheard)到的重传足以引起通信装置防止重传)。然而,如果网络正在本地地经历分组丢失(例如,如果网络密度本地稀少),则门限可以被设置为较高值。
在本发明的意义上,例如在广播配置信息的情况下,消息的重传可以仅仅是消息的重复。在这种情况下,消息和它的重传是相同的。然而,消息的重传还可以包括消息的中继或转发,其中重传的消息包括与初始消息相比的一些变化。例如在路由发现的情况下,每次重传可以包括额外的数据(例如,中间节点的地址)或经修改的数据(例如,跳数更新),但重传仍在逻辑上链接到原始消息(例如,它们是相同路由发现的部分)。
根据本发明的第一方面的一个示范性实施例,所述通信装置包括列出位于与所述通信装置的通信范围内的多个通信节点的邻居表,其中,所述通信装置的所述状态基于所述通信装置的所述邻居表的剩余容量。
类似地,在可以与全部前述示例组合的另一个示例中,其中,所述通信装置包括列出到通信节点的多个路由的路由表,其中,所述通信装置的所述状态基于所述通信装置的所述路由表的剩余容量。
因此,这些示例确保通信装置的负载可以被控制,例如以防止通信装置使其邻居表或其路由表由于到来的消息而被填满(filled)。
在该第一实施例的另一个示例中,所述通信装置的状态可以取至少以下状态的值:
-邻居表满;
-路由表满;
-所述邻居表中的剩余空间;
-所述路由表中的剩余空间。
进一步的状态可以被包括在通信装置的状态的列表中。基于这些状态,相对应的重传延迟间隔(或间隔的集合)由通信装置选择。这样的延迟可以是无限的,其中重传将根本不发生。
在第一实施例的全部示例中,所述重传延迟间隔对于所述路由表或所述邻居表的较低剩余容量可以包括较大重传延迟值。
因此,具有满的路由表/邻居表的通信装置将在具有较高值的相对应的延迟重传间隔中选择它的随机重传延迟。然后,它可能会得到更长的重传延迟,因此它附近的其它通信节点可以更早进行重传,防止该通信装置进行重传并最终不得不向它的路由表/邻居表添加另一个条目(可能包括不得不移除一个条目作为替换)。
在上文的一个示例中,所述重传延迟间隔的全部值对于所述路由表或所述邻居表的较低剩余容量与所述路由表或所述邻居表的较大剩余容量的所述重传延迟间隔的所述值相比更大。因此,不同的重传延迟间隔不重叠,这确保通信装置将总是在具有更空的路由表/邻居表的其它通信节点之后发送。然而,在时间间隔中具有一些重叠也可以引起网络中的负载多样性中的一些更多的随机性,并且可以取决于应用而是有益的。
根据可以与全部示例组合的该实施例的另一个变型,所述通信装置的所述状态可以取瓶颈通信节点的值。与该状态值相对应的所述重传延迟间隔包括与对于其它状态相比更低的值。这使得能够使网络适于具体拓扑。该状态可以是针对网络的一些通信装置(例如,对于其需要维持鲁棒和高效通信链路的走廊(corridor)中的通信节点)被预配置或由安装者(installer)配置的。在另一个变型中,该状态可以在系统发现一些通信节点仅可以被这些瓶颈通信节点访问时被动态指派。在这种情况下,这样的瓶颈通信节点具有比相邻通信节点更高的优先级、避免具有长的仅等待和侦听(wait-and-listen)周期是有益的。
根据可以与上面详述的变型组合的本发明的另一个示范性实施例,接收到的消息的属性是通信装置与发送所述消息的发送通信节点之间的链路质量的指示。因此,取决于通信装置与已经发送消息的通信节点之间的链路质量,不同的相对应的重传延迟间隔被用于重传延迟的随机选择。然后,有可能(通过指派具有较小值的重传延迟间隔)向一些路由类型给予优先级。
在该实施例的一个示例中,如果所述链路质量高于第一门限,则所述重传延迟间隔包括较低重传延迟值。因此,经历与所述初始的发送通信节点较差通信条件的通信节点将等待更长时间,使得其它通信节点能够首先进行重传。
在该实施例的另一个示例中,为了在维持通信质量的同时确保跳不过小,如果所述链路质量包括在优选链路质量范围内,则所述重传延迟间隔包括较低重传延迟值。实际上,如果链路质量既不过小也不过高,则这确保所述通信将足够鲁棒,同时跳长度(从先前的通信到通信装置的距离)不过小,跳长度过小否则可能导致路由中的跳数过多。
在上面详述的全部实施例中,所述消息可以是被用于记录源通信节点与目的地通信节点之间的所述网络中的路由的路由发现请求。事实上,本发明的这些示例一般对于路由消息以及例如对于路由发现请求是有益的,因为它们产生大量的带宽使用。因此,本发明的一些实施例可以仅限于处理路由消息。其它实施例对于生成干扰或带宽使用的其它类型的消息可以是有益的。
根据本发明的第二方面,提出了一种通信装置,其包括:
收发机,其适于与网络的其它通信节点通信,所述收发机包括接收机和发射机,
控制器,其适于在由所述接收机接收到消息时,开始从重传延迟间隔中被随机选择的重传延迟,所述重传延迟间隔取决于至少一个准则,所述至少一个准则包括所述通信装置的状态和接收到的消息的属性中的至少一个,
所述通信装置取决于所述准则,在所述重传延迟期间监视其它通信节点对所述消息的重传,以及
所述控制器在所述重传延迟期满时决定生成将由所述消息的所述发射机发送的所述消息的重传。
本发明的第一方面的全部变型同样适用于本发明的该第二方面。
应当指出,本发明的所述第一方面可以被计算机实现,并且因此,本发明的另一个方面涉及一种包括指令集的计算机程序产品,所述指令集适于,在被处理单元执行时,使所述处理单元执行本发明的第一方面的所述方法。
本发明的这些和其他方面根据下文描述的实施例将是显然的,并将参照这些实施例进行说明。
附图说明
现在将更详细地以示例的方式参考随附附图详细描述本发明,其中:
图1是在其中实现本发明的一个实施例的通信网络的框图;
图2是根据本发明的一个实施例的通信装置的框图;
图3是表示根据本发明的一个实施例的针对两个通信节点的传输的时序的时间图;
图4是表示根据本发明的一个实施例的方法的流程图。
具体实施方式
本发明涉及被用于例如图1上表示的通信网络1中的通信装置。
在该通信网络1中,形成通信节点10a-j的多个通信装置正在网络1中通信。在通信节点10a需要向不在范围内的远程通信节点10j发送数据消息时,该数据消息被转发通信节点进行转发或中继。例如,在从通信节点10a到通信节点10j的数据消息的情况下,数据消息被通信节点10b、然后10c、然后10d、然后10e中继,直到它到达通信节点10j为止。这些通信装置可以被用在致动器中,例如以控制照明网络中的灯具。因此,通信装置10a可以与开关11a(例如,墙壁开关、存在传感器、发光度(luminosity)检测器)相关联,以发送被通信装置10j接收的用于控制相关联的灯具11j的命令。
为了辅助该路由,如图2上所示;通信装置10包括:包括发射机21a和接收机21b的收发机21(例如,耦合到天线的RF单元)、可以存储与收发机的操作相关的配置数据和各个路由表的存储器22。该路由表列出用于对数据分组进行路由的多个路由(例如,跳列表)。
如图2上所示,通信装置10还包括用于与存储器22相关联地操作收发机21的控制器23(例如,基于IEEE 802.15.4的ZigBee模块)。进一步地,该通信装置可以包括执行对控制消息的一些测量以估计与其它通信节点的链路质量的测量单元24。
根据本发明的第一实施例,网络1可以是ZigBee网状网络,并且通信装置可以根据在该示例中的ZigBee网络协议操作。然而,应当指出,本发明的实施例容易地适用于其它类似的网络协议。
在ZigBee单播路由中,发起路由发现过程的通信节点将需要把初始路由请求消息发送4次。不是路由请求的目的地通信节点的中间通信节点将需要隔开254ms地把路由请求消息重传3次。对于路由请求消息的每次重传,它根据ZigBee协议应用2ms和128ms之间的随机延迟。路由请求消息的传输在正常网络业务负载下占用包括退避等待时间在内的几毫秒的发射时间(air time)。然而,在照明网络是密集的时,全部相邻节点(例如,100个节点)将在短的延迟时间窗口内开始路由请求消息的重传,并且信道变得过载。
另一方面,在这样的密集的条件下,在单播路由过程中全部通信节点需要激活是完全不必要的,因为存在足够多的路由器以帮助单播路由。因此,根据本发明的方面,提出在路由发现过程期间做出关于通信装置是否应当参与正在进行的路由发现过程的自适应的和即时的决定。
因此,根据本发明的第一实施例,与其中通信节点仅需要等待但不需要侦听的当前ZigBee标准规范相反,通信装置将在其自己的重传开始之前的重传延迟期间进行侦听。在该监视周期期间,通信装置收集多少相邻通信节点已经重传了消息,这里是正在进行的路由发现。如果重传的数量超过门限,则通信装置可以由于已经存在足够的已经参与的通信装置而自愿决定不参与该正在进行的路由发现过程。应当指出,上面提到的门限可以是绝对的,即,将与窃听到的重传的总数进行比较的绝对值。在一种变型中,这个数量可以是相对的,例如,邻居的百分比数量。例如,如果在邻居表中被列出的邻居通信节点中的50%或更多已经重传了该路由发现,则通信装置将防止其自身重传路由发现消息。
阻止(refrain from)重传路由请求消息的通信装置还可以清除被存储在例如它的路由发现表中的相对应的状态信息,如果该信息将不再被使用的话。
结果,取决于已经或在统计上或由网络管理服务器设置的门限值,可以控制实际上作为ZigBee路由器参与路由发现过程的通信节点的数量。因此,对于给定的路由发现,通信装置的仅一个子集将变成用于该路由发现的ZigBee路由,这极大地减少了如果全部通信装置充当(behave as)ZigBee路由器的情况下路由请求消息的拥塞。
因此,本发明的该实施例提出了一种本地过程,该本地过程当在通信节点上被执行时临时地禁止通信节点参与正在进行的网络管理功能(诸如单播路由、组播或广播路由),并且可以清除例如路由表中的相关状态信息。除此之外,这种先侦听后动作(listen-before-act)方法被用于确定是否要调用防止发送的本地过程。
“侦听”或“监视”部分被定义为等待周期,在该等待周期中通信装置侦听相邻通信节点的正在进行的网络管理活动,诸如通信节点是否已经发送路由请求或对数据消息的重新广播。
如上面解释的,该实施例包括依赖于观察的监视步骤,并且可以包括由通信装置收集相邻通信节点的测量。这样的观察和测量包括例如哪个邻居已经执行了路由请求或数据分组以及邻居的活动的统计的传输或重传。测量还可以包括信道的统计,例如侦听周期期间的信道占用率、传输队列的队列长度或路由表的已用空间。可以使用这些统计中的一个或多个来决定重传。应当指出,取决于所确定的准则(例如,通信装置的状态,以及具体地其邻居/路由表的状态),该步骤可以被省略。
然后,通信装置可以基于所做出的统计和规则的集合做出决定。一个简单的规则可以是绝对门限值(例如,正在被重传的路由请求的总数)或相对门限值(例如,全部已知的相邻节点中的已经重传了路由请求的邻居的百分比)。该规则还可以是以上简单规则的逻辑组合。
如果决定是肯定的,则网络管理功能将暂缓执行。例如,这样的动作可以是,通信装置将阻止重传当前正在进行的路由请求或数据广播分组。
在可以与第一实施例进行组合的本发明的第二实施例中,根据该示例的通信装置基于从发送方通信装置接收的路由请求的链路质量来调整其重传延迟。为此,在本发明的一个示例中,图2的通信装置使用它的测量单元24执行对接收到的消息的某种测量以对它的质量进行估计。
在该示例中,链路质量是由测量单元24在接收消息处例如基于RSSI进行估计的。可以使用其它特性,例如SIR、BER等。反过来,通信装置可以以固定间隔发送一种信标或心跳消息,该信标或心跳消息被全部正在窃听的通信节点例如以它们感知到的链路质量的指示进行回复。然后将接收到的链路质量存储在存储器22中,并且在从相对应的通信节点接收消息时,取回链路质量的各个值。
在该实施例的一种变型中,低链路质量将使得通信装置从具有较高值的间隔中选择延迟。例如,通信装置将从相对应间隔中随机选择重传延迟:
估计的质量 | 重传延迟间隔 |
-50dBm到0dBm | 2ms-128ms |
< -50dBm | 128ms-256ms |
可以使用更多的质量范围和相对应的延迟间隔。
在上面的实施例的一种变型中,低链路质量和高链路质量二者均应增大延迟。事实上,对于包括低质量链路的路由,分组丢失很可能是高的。然而,因为使用非常好的链路很可能意指节点非常接近彼此并且使用了短跳,因此为了到达目的地需要更多跳,所以高的链路质量可能不是最佳的。在两种情况下,更长的延迟将给予具有中等质量链路的其它通信节点对于首先重传的优先级,并且因此避免低质量的或高跳数的路由。
间隔的相对应的表可以如下:
估计的质量 | 重传延迟间隔 |
> -20dBm | 128ms-256ms |
-20dBm到-50dBm | 2ms-128ms |
<-50dBm | 200ms-300ms |
在图3上表示了通信节点10a、10b和10c的操作。在该示例中,通信节点10i在被表示在时间线30i上的图3上的t0处向网络广播消息31i。上面的表中提到的相对应的门限与范围101i和102i相对应。下面给出了分别针对通信节点10a、10b和10c中的每个通信节点的该消息的估计的质量:
节点ID | 估计的质量 | 重传延迟间隔 | 重传延迟 |
10a | -63dBm | 200 - 300ms | 250ms |
10b | -42dBm | 2 - 128ms | 50ms |
10c | -10dBm | 128 - 256ms | 150ms |
一旦已经估计了链路的质量,则从相对应的重传延迟间隔中随机地选择重传延迟,在这里是针对10a的250ms、针对10b的50ms和针对10c的150ms。
如图3上所示,在于t0处接收数据消息之后,全部通信节点10a-c对信道进行监视,直到它们的各个重传延迟30a、30b和30c期满为止。已经从其中随机地选择所述重传延迟的延迟间隔分别由各个时间线30a-c上的范围40a、40b和40c表示;其表示通信节点10a-c的各个传输活动。
在t0+50ms处,通信节点10b尚未窃听到初始消息的任何重传,并且因此在时间线30b上第一次重传该消息作为消息31b。这个重传被其它通信节点10a和10c窃听,其它通信节点10a和10c然后递增它们的各个统计(在这里是对重传的计数器)。门限被设置在2次重传,尚未到达门限。
然后,在t0+150ms处,通信节点10c已经窃听到小于门限的仅一次重传,并且因此在时间线30c上再次重传数据消息作为消息31c。
最终,在t0+250ms处,通信节点10a已经窃听到对数据消息的2次重传,它防止在时间线30a上发送它自己的消息31a的重传。
在第三实施例中,取决于通信装置的状态增大重传延迟值。在一个示例中,状态可以取决于路由表的剩余容量。在路由表接近满时,增大重传延迟以使得将鼓励经由其它邻居路由。
在另一个示例中,在确定通信装置的路由表或邻居表已满或接近满时,通信装置将决定将根本不参与重传。因此,所选择的延迟在这种情况下将总是0,并且对于重传的决定总是否定的。
所述方法还允许动态的和即时的决定。由于例如重传间隔中的随机性,所以每当新的路由发现被处理时,通信节点的不同的集合可以变成不同的路由发现的中间通信节点。这样的即时决定的优点在于:在通信节点的不同集合之间自动共享网络中的负载。可以通过定义更复杂的决定规则来进一步影响负载共享。例如,可以使在其路由表中具有高的已用空间的通信节点与它的相邻通信节点相比更倾向于不参与正在进行的路由发现过程。
除此之外,所做出的决定也可以并入一些手动控制方面。例如,对于长的走廊,如果全部通信节点参与路由发现对于改进的网络鲁棒性是有益的。可以通过为那些设备设置不同的规则或门限值来实现这样的目标。在这种情况下,走廊的通信装置可以获得特殊状态,例如瓶颈通信节点状态。在这种情况下,传输延迟可以被缩短。进一步地,它们可以使用特殊门限值,以确保它们总是参与重传。可以手动地配置或在网络的操作期间推断这样的瓶颈状态。例如,在图1中,可以注意到,去往和来自节点10g和10h的全部路由不得不通过节点10f,节点10f因此形成瓶颈。然后,该通信节点10f将具有该特殊状态并且总是参与路由过程。
此外,可以向通信节点预配置规则以进行一般部署。规则还可以由网络管理实体远程配置。
相同的方法可以被容易地应用于ZigBee组播或广播路由。被配置为路由器(在编译时)的通信节点的缺省行为是:每个通信节点将把接收到的广播/组播消息重传多达3次。并且唯一的例外在于,在标准中,如果全部邻居已经进行重传,则该通信节点不应进行重传。与单播路由器确定类似,可以在这里通过即时决定通信节点是否应当参与对正在进行的广播/组播的重传来做出决定。每个通信节点侦听其相邻节点是否已经重传了广播/组播消息。如果已经进行重传的相邻节点的数量或百分比超过门限,则节点可以决定通过阻止对该广播的全部重传和清除例如将不再被使用的其广播事务表中的状态信息而根本不参与广播/组播路由过程。
同样与单播路由类似地,决定规则可以基于由节点做出的对其相邻节点的观察和测量、信道的统计(例如,侦听周期期间的信道占用率、节点内部状态信息(诸如传输队列的队列长度或广播路由表的已用空间)。决定规则可以是简单的规则的集合的复杂组合。
结果,对于每个广播/组播会话,通信节点的不同的和小的集合将是激活的。因此,可以减小密集照明网络中的广播/组播路由的拥塞。
应当指出,可以组合第二实施例和第三实施例。在这种情况下,可以根据在对时间间隔的选择中提供一些细化的多个参数(如链路质量和通信装置的状态)来选择重传延迟间隔。
如图4上表示的,根据本发明的第三实施例的方法以在步骤S100处接收新的消息开始。然后,通信装置在S101处基于它的状态和/或消息的属性进行确定。在步骤S102处,然后选择重传延迟。
然后,直到在步骤S105处重传延迟期满,通信装置在步骤S103处持续地监视信道以侦听到来的重传。如果在步骤S104处重传的数量高于门限,则通信装置阻止进行发送,并且结束该方法。否则,通信装置在延迟期满之后在步骤S106处发送它对消息的重传。
应当指出,在该实施例的另一个示例中,如果在步骤S101处确定通信装置具有特殊状态(例如,邻居表或路由表已满或接近满),则所选择的延迟可以是零,并且重传的决定总是否定的(没有重传)。在这种情况下,不存在对于节点的监视周期。
可替换地,如果通信装置具有(例如,链接到路由表/邻居表的状态的)特殊状态,则鉴于该状态而不执行监视步骤,并且然后单独基于准则在所选择的延迟间隔的结束处决定对消息的重传。
本发明的实施例允许经修改的ZigBee栈仍与标准ZigBee设备向下兼容。因此,将不损害(jeopardize)与第三方ZigBee设备的互操作性,这从商业角度来看非常有吸引力。
在另一个实施例中,通信装置除了它不监视重传之外以与上文类似的方式操作。在该简化的实施例中,通信装置在接收到来的消息时基于取决于一些准则(诸如通信装置的状态或消息的一些属性)的重传延迟决定阻止传输或重传。通信装置的状态可以被链接到邻居表或路由表的状态,使得具有已满(或接近满的)路由/邻居表的通信装置可以决定不进行重传,或仅在从包括较大值的延迟间隔中选择的延迟之后重传。例如,具有满的路由表的通信装置可以在接收消息时决定不参与重传(因此重传延迟是0ms,但没有重传)。如果路由表80%已满,则从间隔[200-300ms]中选择重传延迟,而如果路由表为空,则从间隔[0-200ms]中选择重传延迟。
尽管在附图和前面的描述中已经对本发明进行了详细的说明和描述,这种说明和描述将被认为是说明性的或示范性的而不是限制性的;本发明不限于所公开的实施例。根据对附图、本公开内容和所附权利要求的研究,本领域的技术人员在实施所要求保护的发明时可以理解并实现所公开的实施例的其他变型。在权利要求中,词语“包括”不排除其他元件或步骤,并且不定冠词“a(一)”或“an(一个)”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的仅有事实并不指示这些措施的组合不能用于获益。权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制范围。
Claims (15)
1.一种用于在包括多个通信节点(10a、10b、10c)的网状网络(1)中操作通信装置(10)的方法,其中
在于所述通信装置处接收消息时,所述通信装置开始从重传延迟间隔中被随机选择的重传延迟,所述重传延迟间隔取决于至少一个准则,所述至少一个准则包括所述通信装置的状态或接收到的消息的至少一个属性中的至少一个,
所述通信装置取决于所述准则,在所述重传延迟期间监视其它通信节点对所述消息的重传,以及
所述通信装置基于所述监视在所述重传延迟期满时决定发送所述消息的重传。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,如果基于由其它通信节点对所述消息的所述重传的统计低于门限,则所述通信装置(10)在所述重传延迟期满时决定发送所述消息的重传。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述通信装置(10)包括列出位于与所述通信装置的通信范围内的多个通信节点的邻居表,其中,所述通信装置的所述状态基于所述通信装置的所述邻居表的剩余容量。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述通信装置(10)包括列出到通信节点的多个路由的路由表,其中,所述通信装置的所述状态基于所述通信装置的所述路由表的剩余空间。
5.根据权利要求3或4所述的方法,其中,如果所述通信装置(10)的所述状态代表所述邻居表或所述路由表上的剩余空间,则执行监视所述消息的重传的步骤。
6.根据权利要求3或4所述的方法,其中,所述通信装置(10)的所述状态可以取以下状态中的至少一个状态的值:
-路由表满;
-邻居表满;
-所述路由表中的剩余空间;以及
-所述邻居表中的剩余空间。
7.根据权利要求4所述的方法,其中,所述重传延迟间隔对于所述路由表的较低剩余空间包括较大重传延迟值。
8.根据权利要求5所述的方法,其中,所述重传延迟间隔对于所述路由表或所述邻居表的较低剩余空间包括较大重传延迟值。
9.根据权利要求7所述的方法,其中,所述重传延迟间隔的全部值对于所述路由表或所述邻居表的较低剩余空间与对于所述路由表或所述邻居表的较大剩余空间的所述重传延迟间隔的所述值相比更大。
10.根据权利要求4或5所述的方法,其中,所述通信装置(10)的所述状态可以取瓶颈通信节点的值,并且其中,所述重传延迟间隔包括与对于其它状态相比更低的值。
11.根据权利要求1所述的方法,其中,接收到的消息的属性是通信装置(10)与发送所述消息的发送通信节点之间的链路质量的指示。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,如果所述链路质量高于第一门限,则所述重传延迟间隔包括较低重传延迟值。
13.根据权利要求11所述的方法,其中,如果所述链路质量包括在优选链路质量范围内,则所述重传延迟间隔包括较低重传延迟值。
14.根据权利要求1所述的方法,其中,所述消息是被用于记录源通信节点与目的地通信节点之间的所述网络(1)中的路由的路由发现请求。
15.一种用于在包括多个通信节点(10a、10b、10c)的网状网络(1)中使用的通信装置(10),所述通信装置包括
收发机(21),其适于与所述网络(1)的其它通信节点(10a、10b、10c)通信,所述收发机包括接收机(21b)和发射机(21a),
控制器,其适于:
在由所述接收机(21b)接收消息时,开始从重传延迟间隔中被随机选择的重传延迟,所述重传延迟间隔取决于至少一个准则,所述至少一个准则包括所述通信装置的状态或接收到的消息的至少一个属性中的至少一个,
所述通信装置取决于所述准则,在所述重传延迟期间监视其它通信节点对所述消息的重传,以及
所述控制器(23)基于所述监视在所述重传延迟期满时决定生成将由所述消息的所述发射机(21a)发送的所述消息的重传。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP16150775 | 2016-01-11 | ||
EP16150775.1 | 2016-01-11 | ||
PCT/EP2017/050084 WO2017121660A1 (en) | 2016-01-11 | 2017-01-03 | Method for operating a communication apparatus and communication apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108476579A true CN108476579A (zh) | 2018-08-31 |
CN108476579B CN108476579B (zh) | 2020-07-10 |
Family
ID=55083358
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201780006416.6A Active CN108476579B (zh) | 2016-01-11 | 2017-01-03 | 用于操作通信装置的方法和通信装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10624017B2 (zh) |
EP (1) | EP3403473B1 (zh) |
CN (1) | CN108476579B (zh) |
WO (1) | WO2017121660A1 (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3466204B1 (en) * | 2016-05-30 | 2021-07-07 | Signify Holding B.V. | Switched mode power supply identification |
CN113169938B (zh) * | 2018-11-27 | 2023-07-25 | 瑞典爱立信有限公司 | 用于具有部分不相交路径的多通道发现的方法 |
WO2020258011A1 (zh) * | 2019-06-25 | 2020-12-30 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 数据自适应重传方法、遥控装置、飞行器和可移动平台 |
CN112153669B (zh) * | 2019-06-28 | 2023-03-10 | 华为技术有限公司 | 数据传输方法、装置及设备 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101860423A (zh) * | 2010-06-07 | 2010-10-13 | 华为技术有限公司 | 一种协议分组传输的重传方法和装置 |
US20100302945A1 (en) * | 2009-05-29 | 2010-12-02 | Nokia Corporation | Method and apparatus for providing a collaborative reply over an ad-hoc mesh network |
CN103475580A (zh) * | 2013-09-26 | 2013-12-25 | 中国科学技术大学苏州研究院 | 车联网中基于功率控制技术的最优中继选择方法 |
US20150271062A1 (en) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | Texas Instruments Incorporated | Routing Frame Propagation in Power Line Networks |
-
2017
- 2017-01-03 CN CN201780006416.6A patent/CN108476579B/zh active Active
- 2017-01-03 EP EP17700021.3A patent/EP3403473B1/en active Active
- 2017-01-03 US US16/069,041 patent/US10624017B2/en active Active
- 2017-01-03 WO PCT/EP2017/050084 patent/WO2017121660A1/en unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100302945A1 (en) * | 2009-05-29 | 2010-12-02 | Nokia Corporation | Method and apparatus for providing a collaborative reply over an ad-hoc mesh network |
CN101860423A (zh) * | 2010-06-07 | 2010-10-13 | 华为技术有限公司 | 一种协议分组传输的重传方法和装置 |
CN103475580A (zh) * | 2013-09-26 | 2013-12-25 | 中国科学技术大学苏州研究院 | 车联网中基于功率控制技术的最优中继选择方法 |
US20150271062A1 (en) * | 2014-03-20 | 2015-09-24 | Texas Instruments Incorporated | Routing Frame Propagation in Power Line Networks |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190028953A1 (en) | 2019-01-24 |
US10624017B2 (en) | 2020-04-14 |
CN108476579B (zh) | 2020-07-10 |
EP3403473A1 (en) | 2018-11-21 |
EP3403473B1 (en) | 2019-12-04 |
WO2017121660A1 (en) | 2017-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhuang et al. | Cooperation in wireless communication networks | |
EP2280517B1 (en) | Method and apparatus for controlling packet transmissions within wireless networks to enhance network formation | |
US8855115B2 (en) | Methods for reliable multicasting in local peer group (LPG) based vehicle ad hoc networks | |
EP2622775B1 (en) | Device and method for scheduling data packet transmissions in wireless networks | |
JP2018082430A (ja) | マルチホップネットワーク中でのルーティングおよびスケジューリングのためのデバイスおよび方法 | |
Sharma et al. | A comparative analysis of reliable and congestion-aware transport layer protocols for wireless sensor networks | |
WO2011083389A1 (en) | Election of broadcast routers in a multihop network | |
WO2014149157A1 (en) | Controlled flooding mechanism to facilitate message broadcast in wireless multihop networks | |
CN108476579A (zh) | 用于操作通信装置的方法和通信装置 | |
Lou et al. | A reliable broadcast algorithm with selected acknowledgements in mobile ad hoc networks | |
Wayong et al. | A scheduling scheme for channel hopping in Wi-SUN fan systems toward data throughput enhancement | |
Guo et al. | Resource aware routing protocol in heterogeneous wireless machine-to-machine networks | |
CN108476417A (zh) | 用于管理邻居表的方法和适用于管理邻居表的通信设备 | |
CN112740729A (zh) | 用于自主配置网格网络中的中继节点装置的装置和方法 | |
Xiong et al. | Uncoordinated cooperative communications in highly dynamic wireless networks | |
Sudheendran et al. | Challenges of mobility aware MAC protocols in WSN | |
Jacobsson et al. | A flooding protocol for MANETs with self-pruning and prioritized retransmissions | |
Yackoski et al. | Managing end-to-end delay for VoIP calls in multi-hop wireless mesh networks | |
Mohanty et al. | Transport protocols in wireless sensor networks | |
Woon et al. | Enhanced Termination Condition for Deterministic Broadcasting Protocols in Mobile Ad Hoc Networks | |
Rusli et al. | Performance analysis of implicit acknowledgement coordination scheme for opportunistic routing in wireless sensor networks | |
You et al. | Effective traffic control for military tactical wireless mobile ad-hoc network | |
Rusli et al. | Quality aware opportunistic routing protocol with adaptive coordination scheme for wireless sensor networks | |
Fang et al. | Collision-free MAC scheduling algorithms for wireless ad hoc networks | |
Haghighi et al. | An adaptive network allocation vector for IEEE 802.11-based multi-hop networks |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Eindhoven Patentee after: Signify Holdings Ltd. Address before: Eindhoven, the Netherlands Patentee before: PHILIPS LIGHTING HOLDING B.V. |
|
CP03 | Change of name, title or address |