DE112005002720T5

DE112005002720T5 - System und Verfahren zur dynamischen Frequenzauswahl in einem drahtlosen Mehrsprung-Netz

Info

Publication number: DE112005002720T5
Application number: DE112005002720T
Authority: DE
Inventors: Sebnem Z. Altamonte Springs Ozer; Samer Altamonte Springs Hanna; Keith J. Casselberry Goldberg; William vaan Lake Forest Hasty jun.
Original assignee: MeshNetworks Inc
Current assignee: Arris Enterprises LLC
Priority date: 2004-11-05
Filing date: 2005-11-07
Publication date: 2007-09-27
Also published as: KR100871200B1; WO2006052759A3; WO2006052759A2; US20060109815A1; KR20070060153A

Abstract

Verfahren zum Auswählen einer Frequenz für eine Kommunikation durch mindestens einen Knoten in einem drahtlosen Kommunikationsnetz, mit folgenden Schritten:
Halten von Netzkanalinformationen, die sich auf eine Stufe einer Kanalleistung in dem Netz beziehen, bei dem Knoten; und
Auswählen einer Frequenz für eine Kommunikation durch den Knoten basierend auf den Netzkanalinformationen.

Description

Diese Anmeldung beansprucht das Vorrecht der am 5. November 2004 eingereichten vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/625,114, deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf drahtlose Kommunikationsnetze und insbesondere auf ein System und ein Verfahren zum dynamischen Auswählen von Frequenzen in einem drahtlosen Multihopping- bzw. Mehrsprung-Kommunikationsnetz.
HINTERGRUND
In den letzten Jahren wurde ein Typ eines mobilen Kommunikationsnetzes, das als ein Ad-hoc-Netz bekannt ist, entwickelt. Bei diesem Typ eines Netzes ist jeder mobile Knoten fähig, als eine Basisstation oder ein Router für die anderen mobilen Knoten in Betrieb zu sein, was den Bedarf nach einer festen Infrastruktur von Basisstationen eliminiert. Wie für Fachleute offensichtlich ist, senden und empfangen Netzknoten Datenpaketkommunikationen in einem gemultiplexten Format, wie einem Zeitvielfachzugriff-(TDMA-; TDMA = Time Division Multiple Access)Format, einem Codevielfachzugriff-(CDMA-; CDMA = Code Division Multiple Access)Format oder einem Frequenzvielfachzugriff-(FDMA-; FDMA = Frequency Division Multiple Access)Format.
Es werden ferner höher entwickelte Ad-hoc-Netze entwickelt, die zusätzlich dazu, mobilen Knoten zu ermöglichen, wie in einem herkömmlichen Ad-hoc-Netz miteinander zu kommunizieren, den mobilen Knoten ferner ermöglichen, auf ein Festnetz zu zugreifen, um so mit anderen mobilen Knoten, wie solchen in dem öffentlich vermittelten Fernsprechnetz (PSTN; PSTN = Public Switched Telephone Network), und in anderen Netzen, wie dem Internet, zu kommunizieren. Details dieser fortschrittlichen Typen von Ad-hoc-Netzen sind in der am 29. Juni 2001 eingereichten US-Patentanmeldung Serien-Nr. 09/897,790 mit dem Titel „Ad hoc Peer-to-Peer Mobile Radio Access System Interfaced to the PSTN and Cellular Networks", in der am 22. März 2001 eingereichten US-Patentanmeldung Serien-Nr. 09/815,157 mit dem Titel „Time Division Protocol für an Ad-hoc, Peer-to-Peer Radio Network Having Coordinating Channel Access to Shared Parallel Data Channels with Separate Reservation Channel", jetzt US-Patent Nr. 6,807,165, und in der am 22. März 2001 eingereichten US-Patentanmeldung Serien-Nr. 09/815,164 mit dem Titel „Prioritized-Routing for an Ad-hoc, Peer-to-Peer Mobile Radio Access System", jetzt US-Patent Nr. 6,873,839, beschrieben, wobei der gesamte Inhalt derselben hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Da Kommunikationssysteme zunehmend eine Kommunikationsmobilität gestatten, ist die Bandbreitenkapazität eines Kommunikationskanals oder von Kommunikationskanälen, die für das Kommunikationssystem zwischen Sende- und Empfangsstationen verfügbar sind, manchmal begrenzt. Ferner kann die Bandbreitenkapazität selbst bei einem Verwenden von Verfahren, bei denen ein einziger Kanal durch eine Mehrzahl von Stationen für eine Kommunikation verwendet werden kann, immer noch begrenzt sein, da mehr als ein Netz gemeinsame Frequenzen eines Kanals verwenden können. Demgemäß müssen Netze in der Lage sein, die Frequenzbänder, über die dieselben kommunizieren, dynamisch auszuwählen. Außerdem sollten Netze in der Lage sein, Frequenzen dynamisch auszuwählen, so dass nicht mehr als ein Netz gleichzeitig versuchten, dieselbe Frequenz zu verwenden. Ein System des Institute-of-Electrical-and-Electronics-Engineers-(IEEE-)Standards 802.11 oder ein Hyper-Local-Area-Network-(HyperLAN-)System erfordern beispielsweise, dass eine mobile Station (STA) fähig ist, sich auf einen Abschnitt des Frequenzbands, der gegenwärtig nicht durch einen Grunddienstsatz (BSS; BSS = Basic Service Set) verwendet wird, einzustellen. Sobald die mobile Station auf den Abschnitt des Frequenzbands eingestellt ist, ist es erforderlich, dass dieselbe das Vorhandensein einer Störung misst. Sobald die Messung erfolgt ist, sendet die mobile Station einen Bericht, der die Messung betrifft, zu einem Zugriffspunkt (AP; AP = Access Point) des BSS. Auf dieses Verfahren ist als eine dynamische Frequenzauswahl (DFS; DFS = Dynamic Frequency Selection) Bezug genommen.
Ein DSS-ähnliches Verfahren kann in drahtlosen Nahbereichsnetzen (WLANs; WLAN = Wireless Local Area Network) durchgeführt werden. Bei WLANs mit einzelnen Sende-Empfangs-Vorrichtungen bzw. Transceivern besteht jedoch eines der Hauptziele darin, eine Frequenz zu wählen, die in der Nachbarschaft nicht verwendet ist, um überlappende BSS zu vermeiden. Andererseits ist bei Mehrsprung-Netzen Verbindbarkeit eines der Hauptziele, und es kann daher wünschenswert sein, dieselbe Frequenz eines Nachbarn, dessen Sendungen eine starke Signalqualität haben, zu wählen. Für ein Mehrsprung-Netz ist es ferner wünschenswert, fähig zu sein, eine schichtenübergreifende Optimierung zwischen DFS und Routing-Protokollen durchzuführen, um eine Frequenzabtastzeit und die Menge von Zeit, um Routen zwischen Knoten einzurichten, zu minimieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die beigefügten Zeichnungen, bei denen sich gleiche Bezugsziffern auf identische oder funktional ähnliche Elemente durch die getrennten Ansichten hindurch beziehen und die zusammen mit der folgenden detaillierten Beschreibung in die Beschreibung aufgenommen sind und einen Teil derselben bilden, dienen dazu, um verschiedene Ausführungsbeispiele weiter darzustellen und um verschiedene Prinzipien und Vorteile, sämtlich gemäß der vorliegenden Erfindung zu erklären.
1 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften drahtlosen Adhoc-Kommunikationsnetzes, das eine Mehrzahl von Knoten umfasst, die ein System und ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwenden;
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines Knotens, der in dem Netz, das in 1 gezeigt ist, verwendet ist, darstellt;
3 ist ein Diagramm, das ein beispielhaftes Netzbildungsszenario, bei dem sich ein Zugriffspunkt (AP) mit einem intelligenten Zugriffspunkt (IAP) verbindet, darstellt;
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines dynamischen Szenarios, bei dem sich ein AP mit einem neuen IAP auf einem neuen Kanal erneut verbindet, darstellt;
5-8 sind Flussdiagramme, die Beispiele von Operationen, die während eines Netzbildungsszenarios gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden, darstellen;
9 und 10 sind Flussdiagramme, die Beispiele von Operationen, die während eines dynamischen Netzszenarios gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden, darstellen;
11 ist ein Diagramm, das ein exemplarisches Format einer „Hello"-Nachricht, die durch Knoten in dem Netz, das in 1 gezeigt ist, gesendet wird, darstellt; und
12 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Routing-Informationselements, das durch Knoten in dem Netz, das in 1 gezeigt ist, gesendet wird, darstellt.
Fachleuten wird bewusst sein, dass Elemente in den Zeichnungen für eine Einfachheit und Klarheit dargestellt sind und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu ge zeichnet sind. Beispielsweise können die Abmessungen von einigen der Elemente in den Zeichnungen, bezogen auf andere Elemente, übertrieben dargestellt sein, um zu helfen, ein Verständnis von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung zu verbessern.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Vor einem detaillierten Beschreiben von Ausführungsbeispielen gemäß der vorliegenden Erfindung, sollte bemerkt werden, dass die Ausführungsbeispiele primär in Kombinationen von Verfahrensschritten und Vorrichtungskomponenten, die auf ein System und ein Verfahren zum dynamischen Auswählen von Frequenzen in einem drahtlosen Mehrsprung-Kommunikationsnetz bezogen sind, liegen. Demgemäß wurden die Vorrichtungskomponenten und Verfahrensschritte, wo dies geeignet ist, durch herkömmliche Symbole in den Zeichnungen dargestellt, wobei lediglich solche spezifischen Details gezeigt sind, die für ein Verständnis der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung relevant sind, um die Offenbarung nicht mit Details zu verdecken, die für Fachleute, die den Nutzen der Beschreibung hierin haben, ohne Weiteres offensichtlich sind.
In diesem Dokument können relationale Begriffe, wie erste(r, s) und zweite(r, s), oben und unten und dgl., lediglich verwendet sein, um eine Einheit oder eine Handlung von einer anderen Einheit oder anderen Handlung zu unterscheiden, ohne notwendigerweise eine solche tatsächliche Beziehung oder Reihenfolge zwischen solchen Einheiten oder Handlungen zu erfordern oder zu implizieren. Die Begriffe „weist auf", „aufweisend" oder eine andere Variation derselben, sollen ein nicht ausschließliches Einschließen abdecken, derart, dass ein Prozess, Verfahren, ein Artikel oder eine Vorrichtung, die eine Liste von Elementen aufweisen, nicht lediglich diese Elemente umfassen, sondern auch andere Elemente, die nicht ausdrücklich aufgelistet oder einem solchen Prozess, Verfahren, einem solchen Artikel oder einer solchen Vorrichtung innewohnend sind, umfassen kann. Ein Element, dem „weist ... ein(e, en) auf" vorausgeht, schließt ohne weitere Einschränkungen nicht die Existenz von zusätzlichen identischen Elementen in dem Prozess, Verfahren, dem Artikel oder der Vorrichtung, die das Element aufweisen, aus.
Es ist offensichtlich, dass Ausführungsbeispiele der Erfindung, die hierin beschrieben ist, eine oder mehrere herkömmliche Prozessoren und einzigartige gespeicherte Programmanweisungen aufweisen, die den einen oder die mehreren Prozessoren steuern, um in Verbindung mit bestimmten Nicht-Prozessor-Schaltungen einige, die meisten oder alle der Funktionen eines Systems und eines Verfahrens zum dynamischen Auswählen von Frequenzen in einem drahtlosen Mehrsprung-Kommunikationsnetz, wie hierin beschrieben ist, zu implementieren. Die Nicht-Prozessor-Schaltungen können einen Funkempfänger, einen Funksender, Signaltreiber, Taktschaltungen, Stromquellenschaltungen und Benutzereingabevorrichtungen aufweisen, sind jedoch nicht auf dieselben begrenzt. Als solche können diese Funktionen als Schritte eines Verfahrens zum dynamischen Auswählen von Frequenzen in einem drahtlosen Mehrsprung-Kommunikationsnetz interpretiert werden. Alternativ könnten einige oder alle Funktionen durch eine Zustandsmaschine, die keine gespeicherten Programmanweisungen hat, oder in einer oder mehreren integrierten anwendungsspezifischen Schaltungen (ASICs; ASIC = Application Specific Integrated Circuit), bei denen jede Funktion oder einige Kombinationen von bestimmten der Funktionen als eine kundenspezifische Logik implementiert sind, implementiert sein. Natürlich könnte eine Kombination der zwei Lösungsansätze verwendet sein. Verfahren und Einrichtungen für diese Funktionen sind daher hierin beschrieben. Es wird ferner erwartet, dass ein Fachmann, ungeachtet einer möglicherweise bedeutenden Anstrengung und vieler Entwurfswahlen, die beispielsweise durch eine verfügbare Zeit, eine gegenwärtige Technologie und wirtschaftliche Betrachtungen motiviert sind, wenn derselbe durch die Konzepte und die Prinzipien, die hierin offenbart sind, geführt wird, ohne weiteres fähig ist, mit einem minimalen Experimentieren solche Softwareanweisungen und Programme und ICs zu erzeugen.
Wie im Folgenden detaillierter beschrieben ist, schafft die vorliegende Erfindung ein System und ein Verfahren zum Durchführen eines effizienten Frequenzauswahlschemas bei einem oder mehreren Zugriffspunkten und/oder Stationen in einem drahtlo sen Kommunikationsnetz. D. h. das System und das Verfahren schaffen eine Einrichtung zum Abtasten, Bewerten, Auswählen und Schalten von Kanälen in einem drahtlosen Mehrsprung-Netz, um eine Netzverbindbarkeit zu maximieren und ein gewünschtes Niveau einer Netzleistung sicherzustellen. Außerdem schaffen das System und das Verfahren der vorliegenden Erfindung einen verteilten und dynamischen Algorithmus bei einem oder mehreren Knoten, um Fragen, die auf eine Netzdynamik bezogen sind, zu klären, wie ein gemeinsames Verwenden eines Sendemediums mit anderen Vorrichtungen und die Mobilität von Zugriffspunkten und Stationen.
Das verteilte Verfahren wählt dynamisch Frequenzen aus, um einen gewünschten Satz von Erfordernissen zu erfüllen und um eine Systemleistung hinsichtlich von Durchsatz-, Verzögerungs-, Jitter-, Verbindbarkeits-, Zuverlässigkeits- und Fairness-Charakteristika zu verbessern, während durch Vorsehen von gegenseitigen Abhängigkeiten zwischen einer Frequenz und einer Routenauswahl eine schichtenübergreifende Optimierung durchgeführt wird. Das dynamische Frequenzauswahlverfahren wird bei einem oder mehreren Zugriffspunkten (APs) in einem drahtlosen Mehrsprung-Netz durchgeführt und hält bei dem einen oder mehreren APs eine Tabelle, die Netzkanalinformationen aufweist, die die Stufe einer Kanalleistung in dem Netz anzeigen. Der eine oder die mehreren APs 106 sind daher fähig, ansprechend auf die Netzkanalinformationen in der Tabelle Frequenzen dynamisch auszuwählen.
1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines drahtlosen paketvermittelten Ad-hoc-Kommunikationsnetzes 100, das ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet, darstellt. Genauer gesagt, das Netz 100 umfasst eine Mehrzahl von Benutzerendgeräten 102-1 bis 102-n (auf die im Allgemeinen als Knoten 102, mobile Knoten 102 oder Stationen (STAs) 102 Bezug genommen ist). Die STAs 102 können drahtlos sein oder können über verdrahtete Verbindungen kommunizieren. Das Netz 100 kann ferner, muss jedoch nicht, ein Festnetz 104 aufweisen. Das Festnetz 104 kann beispielsweise ein Kern-Lokalbereichsnetz (LAN) und eine Mehrzahl von Servern und Gateway-Routern aufweisen, um Netzknoten einen Zugriff auf andere Netze, wie andere Ad-hoc-Netze, das öffentlich vermittelte Fernsprechnetz und das Internet, zu liefern.
Das Festnetz 104 kann ferner eine Brückenkomponente aufweisen, die beispielsweise Aktualisierungen des Institute-of-Electrical-and-Electronics-Engineers-(IEEE-)Standards 802.2, die durch Ethernet-Switches bzw. Schalter verwendet werden, um Port-Routing- bzw. Anschluss-Leit-Informationen zu aktualisieren, überträgt. Eine Mehrzahl von intelligenten Zugriffspunkten (IAPs) 106-1, 106-2, ... 106-n (auf die im Allgemeinen als Knoten 106, Zugriffspunkte (APs) 106 oder IAPs 106 Bezug genommen ist) versehen Knoten 102 mit einem Zugriff auf das Festnetz 104. Für Zwecke dieser Erörterung sind APs 106 dasselbe wie IAPs 106, außer dass dieselben mobil sein und mit dem Kernnetz 104 über einen IAP 106, der mit dem Kernnetz 104 gekoppelt ist, kommunizieren können.
Das Netz 100 umfasst ferner eine Mehrzahl von festen Routern 107-1 bis 107-n (auf die im Allgemeinen als Knoten 107, drahtlose Router (WRs; WR = Wireless Router) 107 oder fester Router 107 Bezug genommen ist) zum Routen bzw. Leiten von Datenpaketen zwischen anderen Knoten 102, 106 oder 107. Es sei bemerkt, dass für Zwecke dieser Erörterung auf die Knoten, die im Vorhergehenden erörtert sind, gesamt als „Knoten 102, 106 und 107" oder einfach „Knoten" Bezug genommen werden kann. Wie Fachleuten bewusst ist, sind die Knoten 102, 106 und 107 fähig, miteinander direkt oder über einen oder mehrere andere Knoten 102, 106 oder 107, die als ein Router oder Router für Pakete, die zwischen Knoten gesendet werden, in Betrieb sind, zu kommunizieren, wie in der US-Patentanmeldung Serien-Nr. 09/897,790 und in den US-Patenten Nrn. 6,807,165 und 6,873,839, auf die im Vorhergehenden Bezug genommen ist, beschrieben ist.
Wie in 2 gezeigt ist, umfasst jeder Knoten 102, 106 und 107 einen Transceiver oder ein Modem 108, das mit einer Antenne 110 gekoppelt ist und fähig ist, unter der Steuerung einer Steuerung 112 Signale, wie paketierte Signale, von dem Knoten 102, 106 oder 107 zu empfangen und zu demselben zu senden. Die paketierten Datensignale können beispielsweise Sprach-, Daten- oder Multimediainformationen und paketierte Steuersignale, die Kontenaktualisierungsinformationen umfassen, umfassen.
Jeder Knoten 102, 106 und 107 umfasst ferner einen Speicher 114, wie einen Direktzugriffsspeicher (RAM; RAM = Random Access Memory), der fähig ist, u. a. Routing-Informationen, die denselben und andere Knoten in dem Netz 100 betreffen, zu speichern. Wie weiter in 2 gezeigt ist, können bestimmte Knoten, insbesondere mobile Knoten 102, einen Host 116 umfassen, der aus einer Zahl von Vorrichtungen, wie einem Notebook-Computer-Endgerät, einer mobilen Telefoneinheit, einer mobilen Dateneinheit oder einer anderen passenden Vorrichtung, bestehen kann. Jeder Knoten 102, 106 und 107 umfasst ferner die geeignete Hardware und Software, um ein Internet-Protokoll (IP) und ein Adressenauflösungsprotokoll (ARP; ARP = Address Resolution Protocol) durchzuführen, deren Zwecke Fachleuten ohne Weiteres bewusst sind. Die angemessene Hardware und Software, um ein Sendesteuerungsprotokoll (TCP; TCP = Transmission Control Protocol) und ein Benutzer-Datagramm-Protokoll (UDP; UDP = User Datagram Protocol) durchzuführen, kann ebenfalls umfasst sein.
Wie im Vorhergehenden erörtert ist, ist es wünschenswert, dass die Knoten 102, 106 und 107 des Netzes 100 fähig sind, Frequenzen dynamisch auszuwählen, um beispielsweise einen gewünschten Satz von Erfordernissen zu erfüllen und/oder um eine Systemleistung hinsichtlich von Durchsatz-, Verzögerungs- Jitter-, Verbindbarkeits-, Zuverlässigkeits- und/oder Fairness-Charakteristika zu verbessern. Daher kann gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, die hierin beschrieben ist, bei einem oder mehreren Zugriffspunkten (z. B. APs 106) ein verteilter und dynamischer Algorithmus vorgesehen sein, um Kanäle für eine Kommunikation in dem Netz 100 dynamisch abzutasten, zu bewerten, auszuwählen und zu schalten. Der Algorithmus ist daher fähig, Probleme, die sich auf eine Netzdynamik beziehen, wie mehrere Knoten 102, 106, 107, die ein Sendemedium gemeinsam verwenden, und die Mobilität von APs 106 und STAs 102, zu lösen.
Vor einem detaillierteren Erörtern der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nun weitere Komponenten des Netzes 100 beschrieben. Beispielsweise ist hierin ein drahtloses Verteilungssystem (WDS; WDS = Wireless Distribution System) als ein System definiert, das eine drahtlose Paketkommunikation beispielsweise zwi schen APs 106 handhabt und das innerhalb jedes drahtlosen Knotens die Medienzugriffssteuerungs-(MAC-; MAC = Media Access Control)Schicht aufweist. Bei dem Medienzentrumerweiterer (MCX; MCX = Media Center Extender) handelt es sich um Softwarekomponenten, die Ad-hoc-Routing, eine Nachbarverwaltung und andere drahtlose Funktionen auf einer höheren Ebene verwalten, um eine Maschenvernetzen zu ermöglichen. Ein Zugriffsverteilungssystem (ADS; ADS = Access Distribution System) ist ein Verteilungssystem, das durch STAs 102 verwendet wird, um mit einem AP 106 zu kommunizieren, und kann ein verdrahtetes (z. B. Ethernet) oder ein drahtloses (z. B. 802.11) Verteilungssystem sein. Eine dynamische Frequenzauswahl (DFS) ist eine Einrichtung, um die Kanäle, beispielsweise für APs 106 und STAs 102, abzutasten, zu bewerten, auszuwählen und zu schalten. Es sei bemerkt, dass die hierin verwendeten Definitionen von Komponenten für exemplarische Zwecke sind, um die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zu beschreiben, und nicht als die Komponenten begrenzend interpretiert werden sollten. Vielmehr können die Komponenten auf eine passende Art und Weise ausgeführt sein, wie für einen Fachmann offensichtlich ist.
3 und 4 sind konzeptionelle Blockdiagramme, die ein Ausführungsbeispiel von Komponenten des Netzes 100, das in 1 gezeigt ist, für eine Verwendung beim Beschreiben von unterschiedlichen Szenarien, bei denen die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung verwendet werden, darstellen. Die beschriebenen Szenarien weisen eine Anfangsnetzbildung und Netztopologieänderungen auf. Eine Netzbildung tritt auf, wenn APs 106 hochgefahren werden und sich mit jeweiligen IAPs 106 verbinden, wie in 3 gezeigt ist, oder wenn APs 106 hochgefahren werden und ein Ad-hoc-Netz bilden, ohne sich mit IAPs 106 zu verbinden. Dynamische Szenarien betreffen Netztopologieänderungen, die beispielsweise auftreten, wenn sich APs 106 neuen IAPs 106 in einem anderen Kanal zuordnen, wie in 4 gezeigt ist.
Es sind ferner zwei Betriebszustände erörtert, nämlich der Infrastrukturzustand und der Ad-hoc-Zustand. Bei dem Infrastrukturzustand ist jeder AP 106 mit einem jeweiligen IAP 106 verbunden, während bei einem Ad-hoc-Modus die APs 106 mit kei nem IAP 106 verbunden sind. Ferner umfasst der Ad-hoc-Zustand zwei Zustände, nämlich einen Ad-hoc-Zustand, bei dem ein AP 106 den am wenigsten verwendeten Kanal vorzieht, um nicht mit Kanälen, die durch andere Grunddienstsätze (BSSs) verwendet sind, zu überlappen, und einen Ad-hoc-Zustand, bei dem ein AP 106 die Kanalverwendung desselben mit anderen BSS mischt.
Ferner, wie im Folgenden detaillierter erörtert ist, variieren die exemplarische Operationen, die durch die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden, abhängig von dem Kanalsatz (z. B. ein hart-codierter Kanalsatz), der durch die APs 106 verwendet wird, und dem Zustand der APs 106 (z. B. ob dieselben in dem Infrastrukturzustand oder dem Ad-hoc-Zustand in Betrieb sind). Bei den Netzbildungsszenarien können die Operationen, die APs 106 in einem Infrastrukturzustand betreffen, beispielsweise durchgeführt werden, wenn einem AP 106 verboten wird, in einem Ad-hoc-Zustand in Betrieb zu sein. Bei den dynamischen Szenarien hängen die Verfahrensweisen von dem gegenwärtigen Zustand der APs 106 ab. Wenn beispielsweise der gegenwärtige Zustand ein Infrastrukturzustand ist, versucht der AP 106, in dem Infrastrukturzustand fortzufahren. Ferner kann ein AP in einem Ad-hoc-Zustand fortfahren, wenn sich derselbe mit einem IAP 106 nicht verbinden kann, oder der Zustand desselben kann sich ändern und demselben kann verboten werden, in einem Ad-hoc-Zustand fortzufahren, und derselbe muss sich mit einem IAP 106 verbinden.
Netzbildungsszenarien
Wie im Vorhergehenden erörtert ist, stellt 3 ein beispielhaftes Netzbildungsszenario dar. Insbesondere zeigt 3 einen Abschnitt des Netzes 100, wie in 1 gezeigt ist, wobei APs 106-4 bis 106-7 einen passenden IAP 106 auswählen, um sich mit demselben zu verbinden, um auf das Netz 104 zuzugreifen. Ein Netzbildungsszenario beginnt mit initialisierten IAPs 106-1 bis 106-3, die mit dem Netz 104 verbunden sind, oder mit initialisierten APs 106-4 bis 106-7, die zu Ad-hoc-Netzen gebildet sind. Kanäle für die APs 106-1 bis 106-3 können vorkonfiguriert oder dynamisch ausgewählt werden. Da IAPs 106-1 bis 106-3 mit dem verdrahteten Netz 104 verbunden sind, ist die gewünschte Frequenz für einen IAP 106-1 bis 106-3 die Frequenz mit einer minimalen Störung und Last. IAPs 106-1 bis 106-3 können unter Verwendung einer drahtlosen und/oder einer verdrahteten Kommunikation kanalbezogene Informationen mit anderen geografisch überlappenden IAP-Unternetzen gemeinsam verwenden.
Die IAPs 106- bis 106-3 und APs 106-4 bis 106-7 übertragen „Hello"-Nachrichtenpakete, die Routing-Informationen und Verwaltungsrahmen, wie Funkfeuersignale, tragen. Ein Beispiel des Formats einer „Hello"-Nachricht ist in 11 gezeigt. Wie dargestellt ist, weist die Hello-Nachricht 1100 in diesem Beispiel Felder 1102, die reservierte 8 Bits 1104 und 8 Informationsbits 1106, die die Zahl von Hops bzw. Sprüngen zu einem IAP anzeigen, umfassen, auf. Die Hello-Nachricht 1100 umfasst ferner ein 16-Bit-Routing-Metrikfeld 1108, ein zugeordnetes 48-Bit-IAP-MAC-Adressenfeld 1110 und ein 48-Bit-MAC-Adressenfeld 1112, das die MAC-Adresse des nächsten Sprungs hin zu dem IAP anzeigt.
Wenn in diesem Beispiel ein AP 106-4 bis 106-7 hochgefahren wird, startet derselbe einen Netzentdeckungs- und Auswahlverfahren. Außerdem können sich die unterstützten Kanäle von APs 106-4 bis 106-7 innerhalb des Netzes 100 unterscheiden.
Für Fachleute ist offensichtlich, dass für Netzbildungsszenarien jedes passende Verfahren verwendet werden kann. Passende Verfahren für eine Anfangsnetzbildung umfassen beispielsweise ein Abtasten des hart-codierten Kanals, bis mindestens ein IAP 106, oder ein AP 106, der mit einem IAP 106 verbunden ist, geortet wird, und ein Starten eines Verfahrens, um Routen zu diesem AP 106 oder IAP 106 einzurichten. Das Abtastverfahren wird wiederholt, wenn kein IAP 106 oder kein AP 106, der mit einem IAP verbunden ist, gefunden wird.
Ein anderes passendes Verfahren schließt ein Abtasten des hart-codierten Kanals, bis mindestens ein IAP 106 oder ein AP, der mit einem IAP 106 verbunden ist, geortet ist, und ein Starten eines Verfahrens, um Routen zu diesem AP 106 oder IAP 106 einzurichten, ein. Wenn kein solcher IAP 106 oder AP 106 gefunden wird, dann ist der AP 106, der sich initialisiert, in dem ausgewählten Kanal in einem Ad-hoc-Modus in Betrieb.
Ein anderes passendes Verfahren betrifft ein Abtasten der verfügbaren Kanäle, bis mindestens ein IAP 106 oder ein AP 106, der mit einem IAP 106 verbunden ist, geortet ist, und ein Starten eines Verfahrens, um Routen zu diesem AP 106 oder IAP 106 einzurichten. Wenn alle verfügbaren Kanäle abgetastet sind und kein solcher IAP 106 oder AP 106 gefunden wird, dann wird das Abtastverfahren wiederholt. Ein anderes Verfahren betrifft ein Abtasten der verfügbaren Kanäle, bis mindestens ein IAP 106 oder ein AP 106, der mit einem IAP 106 verbunden ist, geortet ist, und ein Starten eines Verfahrens, um Routen zu diesem AP 106 oder IAP 1096 einzurichten. Wenn alle verfügbaren Kanäle abgetastet sind und kein solcher IAP 106 oder AP 106 gefunden ist, dann wird ein Kanal gemäß den Regeln, die für ein Mischen eines AP 106 mit anderen BSSs eingestellt sind, ausgewählt, wie Fachleuten bewusst ist.
Wenn der AP 106 entdeckt, dass derselbe gewünschte Bedingungen nicht erfüllen kann, sich aus dem Bereich des IAP 106 desselben entfernt, erfasst, dass sich die Qualität einer Kommunikation desselben verschlechtert hat, oder in einem Ad-hoc-Modus ist und sich mit einem Infrastrukturnetz (z. B. Festnetz 104) verbinden möchte, startet der AP 106 ein neues Netzentdeckungs- und Auswahlverfahren, wie in 4 gezeigt ist. Es sei ferner bemerkt, dass, wenn der Kanal hart-codiert ist, der AP 106 fortfährt, über diesen Kanal zu kommunizieren, es sei denn, dass die gewünschten Bedingungen nicht erfüllt sind, wobei in diesem Fall die Kommunikation endet. Die folgenden Verfahren können für das neue Netzentdeckungsszenario durchgeführt werden.
Gemäß einem Verfahren werden die Kanäle abgetastet, bis mindestens ein IAP 106 oder ein AP 106, der mit einem IAP 106 verbunden ist, gefunden ist, und ein Verfahren, um Routen zu diesem AP 106 oder IAP 106 einzurichten, wird gestartet. Wenn alle verfügbaren Kanäle abgetastet sind und kein solcher IAP 106 oder AP 106 gefunden wird, wird dann das Abtastverfahren wiederholt. Bei einem anderen Verfahren werden die Kanäle abgetastet, bis mindestens ein IAP 106 oder ein AP 106, der mit einem IAP 106 verbunden ist, gefunden ist, und ein Verfahren, um Routen zu diesem AP 106 oder IAP 106 einzurichten, wird gestartet. Wenn alle verfügbaren Kanäle abgetastet sind und kein IAP 106 oder AP 106 gefunden ist, wird ein Kanal gemäß den Regeln, die zum Mischen eines AP 106 mit anderen BSSs eingestellt sind, ausgewählt, wie Fachleuten bewusst ist. Wenn der AP 106 gegenwärtig in einem Ad-hoc-Modus ist, kann der AP 106 in diesem Ad-hoc-Modus bleiben, bis der AP 106 weitere Versuche macht, einen IAP 106 zu finden.
Fachleuten ist bewusst, dass der Auslöser für ein Kanalumschalten von den verfügbaren Informationen abhängt, die durch die Knoten 102, 106 und 107 gesammelt werden können, so dass der Abtastaufwand und das Kanalumschalten für STAs 102 und APs 106 reduziert werden kann. D. h., ein Knoten 102, 106 oder 107 kann in der Nachbarschaft desselben beispielsweise durch ein Sammeln von A-priori-Informationen über mögliche Routen zu dem Festnetz 104 in der Nachbarschaft Kanalinformationen sammeln. Der Knoten 102, 106 oder 107 kann tatsächlich den Kanal für eine minimale Zeit abtasten, die es dem Knoten 102, 106 oder 107 ermöglicht, einen besten nächsten Sprung zu dem Festnetz 104 auszuwählen. Diese gesammelten Informationen ermöglichen es dem Knoten 102, 106 oder 107, eine Verbindungsqualität zu beurteilen und Fehlmessungen zu vermeiden. Die A-priori-Informationen helfen ferner, um die Routenentdeckungszeit und den Abtastaufwand zu reduzieren, wie Fachleuten bewusst ist.
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel von Operationen, die durch ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung für ein Netzbildungsszenario durchgeführt werden, darstellt. Es sei bemerkt, dass diese Operationen ebenso wie dieselben, die im Folgenden hinsichtlich der Flussdiagramme in 6 bis 10 erörtert sind, beispielsweise durch die Steuerung 112 (siehe 2) und die entsprechende Software und Hardware derselben durchgeführt werden können. Wie gezeigt ist, wird bei einem Schritt 1000 ein hart-codierter Kanal, der aus den bei der Hardware (HW) verfügbaren unterstützen Kanälen ausgewählt wird, in die Kanaltabelle bei dem MCX gestellt. Details der Informationen, die in einer Kanaltabelle umfasst sind, sind im Folgenden beschrieben. Die Ka naltabelleninformationen werden aktualisiert, wenn der MCX neue Informationen von der HW empfängt.
Wenn sich ein AP 106 initialisiert, sendet der MCX bei einem Schritt 1010 eine Abtastanfrage mit dem hart-codierten Kanal über den Treiber. Wenn der Integrator wählt, den MCX-Kanalumschaltungsalgorithmus zu umgehen, kann die HW ein Abtastverfahren einleiten, wobei in diesem Fall die Abtastanfrage von dem MCX ignoriert wird. Bei einem Schritt 1030 tastet die HW den Kanal ab, und bei einem Schritt 1040 sendet dieselbe die Verwaltungsrahmen (mit anderen empfangenen Rahmen) oder eine Abtastzusammenfassung zu dem MCX. Verwaltungsrahmen tragen bestimmte Informationen, die verwendet werden können, um den Kanal zu bewerten. Wenn die Rahmen weitergeleitet werden, extrahiert der MCX die Informationen, wie im Folgenden in dem Kanaltabellenwartungsabschnitt beschrieben ist. Wenn eine Zusammenfassung des Abtastverfahrens (wie die Durchschnittswerte der Kanalmetriken, die die Einträge in der Kanaltabelle sind) weitergeleitet wird, werden diese Informationen der Tabelle hinzugefügt. Wenn die HW keine Einzelinformationen, wie Knotenidentifikationen (IDs), sendet, kann die Optimierung für die Netz- und Routenauswahl nicht verfügbar sein.
Bei einem Schritt 1050 verarbeitet der MCX die Kanalinformationen und aktualisiert die Kanaltabelle, wie im Folgenden beschrieben ist. Genauer gesagt, wenn bei einem Schritt 1060 ein IAP 106 gefunden wird, sendet der MCX bei einem Schritt 1070 die Kanalumschaltungsanfrage zu der HW. Andernfalls kehrt derselbe zu dem Schritt 1010 zurück. Bei einem Schritt 1080 schaltet die HW zu dem Kanal um, wie beispielsweise in dem IEEE-Standard 802.11h beschrieben ist, und die HW sendet den Status des Kanalumschaltens zu dem MCX, der die Nachbarliste, die für ein Routing verwendet wird, aktualisiert. Wenn bei einem Schritt 1090 bestimmt wird, dass der Kanal umzuschalten ist, leitet der Treiber bei einem Schritt 1100 eine Bestätigungsnachricht an den MCX weiter, die anzeigt, dass der Kanal umzuschalten ist, und bei einem Schritt 1110 leitet der MCX die Autorisations-, Routing- und Verbindungsverfahren ein. Die Routing-Informationen (z. B. von der Nutzlast einer Hello-Nachricht) werden als ein Informationselement in Schritten 1120, 1130 und 1140 über den Treiber von dem MCX zu der HW gesendet, um als ein Informationselement eingestellt zu werden. Ein Informationselement kann erzeugt werden, um Routing-Informationen, die in der „Hello"-Nachricht 1100 umfasst sind, zu verteilen, wie in 11 gezeigt ist. Diese Informationen werden als ein Informationselement eingestellt, das zu Funkfeuersignalen, Sondierungsantworten und Handlungsverwaltungsnachrichten hinzugefügt werden kann. Ein Beispiel des Formats des Informationselements 1200 ist in 12 gezeigt. In diesem Beispiel weist das Informationselement 1200 ein Ein-Byte-Element-ID-Feld 1202, ein Ein-Byte-Längenfeld 1204 und ein Nutzlastfeld 1206 auf, das in diesem Fall 16 Byte umfasst. Wenn sich die Nutzlast der Hello-Nachricht ändert, werden die neuen Informationen ebenso von dem MCX zu der HW gesendet. Die Aktualisierungszeit kann durch ein Auswählen der Rahmen, um basierend auf der letzten Aktualisierungszeit und Informationsänderung verarbeitet zu werden, reduziert werden.
Andererseits wird, wenn bei einem Schritt 1090 bestimmt wird, dass der Kanal nicht umgeschaltet ist, bei einem Schritt 1150 ein Weiterleitungskanalumschaltungsfehler ausgegeben und der Betrieb des MCX kehrt zu dem Schritt 1010 zurück.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel von Operationen für ein Netzbildungsszenario gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie aus dem Flussdiagramm bewusst werden kann, besteht der Unterschied zwischen den Operationen, die in 5 dargelegt sind, und diesen Operationen, dass sich der AP 106 in Schritten 1070 und 1080 mit dem hart-codierten Kanal initialisiert, selbst wenn kein IAP 106 gefunden wird. Wenn der AP 106 später einen IAP 106 in dem Kanal entdeckt (Schritt 1060), wird der AP 106 mit diesem IAP 106 verbunden. Ferner werden die Schritte, die auf den Schritt 1090 folgen, mit dem folgenden Zusatz geändert. Wenn nämlich bei dem Schritt 1090 bestimmt wird, dass der Kanal umzuschalten ist, erfolgt bei einem Schritt 1100 die Umschaltungsbestätigung, und das Verarbeiten schreitet zu dem Schritt 1060 fort. Wenn bei dem Schritt 1060 ein IAP 106 gefunden wird, leitet der MCX, beginnend mit einem Schritt 1100, wie gezeigt, die Autorisiations-, Routing- und Verbindungsverfahren ein. Die Routing-Informationen (z. B. von der Nutzlast einer Hello-Nachricht) werden als ein Informationselement, wie im Vorhergehenden erörtert ist, über Schritte 1120, 1130 und 1140 zu der HW gesendet. Wenn jedoch bei dem Schritt 1060 kein IAP 106 gefunden wird, kann ein Routing-Verfahren auf Anforderung gemäß den Verkehrserfordernissen bei einem Schritt 1160 gestartet werden, und die Routing-Informationen (von der Nutzlast einer Hello-Nachricht) werden bei einem Schritt 1170 als ein Informationselement zu der HW gesendet.
7 ist ein Flussdiagramm, das ein anderes Beispiel von Operationen für ein Netzbildungsszenario gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie bei einem Schritt 2000 gezeigt ist, werden bei einem Schritt 2010 die bei der HW verfügbaren unterstützten Kanäle in die Kanaltabelle gestellt. Die Kanaltabelleninformationen werden aktualisiert, wenn der MCX neue Informationen von der HW empfängt. Wenn sich der AP 106 initialisiert, sendet der MCX bei Schritten 2020 und 2030 eine Abtastanfrage. Wenn der Integrator wählt, den MCX-Kanalumschaltungsalgorithmus zu umgehen, kann die HW ein Abtastverfahren einleiten, und bei diesem Fall wird die Abtastanfrage von dem MCX ignoriert. In Schritten 2040, 2043 und 2045 tastet die HW den Kanal ab und sendet die Verwaltungsrahmen (mit anderen empfangenen Rahmen) oder eine Abtastzusammenfassung bei einem Schritt 2050 zu dem MCX. Bei einem Schritt 2060 verarbeitet der MCX die Kanalinformationen und aktualisiert die Kanaltabelle, wie im Folgenden beschrieben ist. Wenn bei einem Schritt 2070 ein IAP 106 gefunden wird, wählt der MCX bei einem Schritt 2080 den Kanal aus, andernfalls kehrt derselbe zu dem Schritt 2010 zurück, wie im Vorhergehenden beschrieben ist. D. h., wenn einzelne Verbindungswerte verfügbar sind, wählt der MCX den Kanal aus, der die Vorschriften erfüllt und einen verfügbaren nächsten Sprung mit einer besten Routenmetrik zu dem IAP 106 und eine geringere Nachbarschaftsüberlastung hat. Es wird dann eine Aufwandsmetrik (C) definiert, wie im Folgenden detaillierter erörtert ist.
Bei einem Schritt 2090 sendet der MCX die Kanalumschaltungsanfrage zu der HW. Der MCX kann die Kanalauswahl entscheiden, bevor alle Kanäle bei der HW abgetastet werden, wenn der Aufwand (C), der im Folgenden beschrieben ist, niedriger als eine vorbestimmte Schwelle ist. Bei einem Schritt 2100 schaltet die HW zu dem Kanal um, wie in dem IEEE-Standard 802.11h beschrieben ist. Die HW sendet den Status der Kanalumschaltung zu dem MCX, und der MCX aktualisiert die Nachbarliste, die für ein Routing verwendet wird, wenn der Kanal umgeschaltet wird. Genauer gesagt, wenn bei einem Schritt 2110 bestimmt wird, dass der Kanal umgeschaltet wird, sendet die HW bei einem Schritt 2120 diesen Status zu dem MCX, und der MCX leitet bei einem Schritt 2130 die Autorisations-, Routing- und Verbindungsverfahren ein. Die Routing-Informationen (z. B. von der Nutzlast einer Hello-Nachricht) werden über die Schritte 2140, 2150 und 2160 an die HW gesendet, um als ein Informationselement eingestellt zu werden. Wenn jedoch bei einem Schritt 2110 bestimmt wird, dass der Kanal nicht umgeschaltet wird, werden diese Informationen bei einem Schritt 2170 an den MCX weitergeleitet, und der MCX kehrt zu dem Schritt 2010 zurück.
8 ist ein Flussdiagramm, das ein anderes Beispiel von Operationen für ein Netzbildungsszenario gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie aus diesem Flussdiagramm angesichts des Flussdiagramms in 7 bewusst wird, liegt der Unterschied zwischen diesem Verfahren und demselben, das in 7 gezeigt ist, darin, dass der AP 106 mit einem Ad-hoc-Zustand fortfahren kann, bis in dem ausgewählten Kanal oder anderen unterstützten Kanälen (wie bei dynamischen Szenarien beschrieben ist) ein IAP 106 gefunden wird (wenn nicht anders gewünscht). Die folgenden Schritte sind bei diesem exemplarischen Verfahren wie folgt.
Genauer gesagt, wenn bei einem Schritt 2070 ein IAP 106 gefunden wird, wählt der MCX den Kanal mit den folgenden Regeln aus. Wenn einzelne Verbindungswerte verfügbar sind, wählt das Verfahren den Kanal aus, der die gewünschten Bedingungen erfüllt und einen verfügbaren nächsten Sprung mit einer besten Routenmetrik zu dem IAP 106 und einer geringeren Nachbarschaftsüberlastung hat, wie durch die Aufwandmetrik (C) angezeigt wird. Wenn bei einem Schritt 2070 kein IAP 106 gefunden wird, schreitet das Verarbeiten zu dem Schritt 2180 fort. Ein Satz von Dienstsatz-Identifizierern (SSIDs; SSID = Service Set Identifier) und Übertragungsdienst-Identifzierern (BSSIDs; BSSID = Broadcast Service Set Identifier) kann untersucht werden, um zu bestimmen, ob ein Mischen auftreten soll. Wenn bei einem Schritt 2180 bestimmt wird, dass der AP 106 nicht versuchen sollte, sich mit anderen BSS zu mischen, wählt der MCX bei einem Schritt 2190 den Kanal aus, der die gewünschten Bedingungen erfüllt, der am wenigsten verwendete ist (z. B. die geringste Zahl von Nachbarn hat) und die kleinere Nachbarschaftsüberlastung hat. D. h., der MCXX wählt den Kanal aus, der die gewünschten Bedingungen erfüllt, die höchste Zahl von Nachbarn und eine kleinere Nachbarschaftsüberlastung hat, falls es mehr als einen Kanal mit einer höchsten Zahl von Nachbarn gibt. Wenn jedoch bei einem Schritt 2180 bestimmt wird, dass der AP 106 versuchen sollte, zu mischen, wird bei einem Schritt 2200 der Kanal mit der besten Verbindbarkeit (um die Wirkung einer Störung zu reduzieren) ausgewählt. Für sowohl die Misch- als auch die Nicht-Mischbedingung schreitet das Verarbeiten dann zu einem Schritt 2140 fort, und die Routing-Informationen (z. B. von der Nutzlast der Hello-Nachricht) werden in Schritten 2140, 2150 und 2160 zu der HW geliefert, um als ein Informationselement gesendet zu werden.
Dynamische Szenarien
Das System und das Verfahren der vorliegenden Erfindung sind ferner zum dynamischen und effizienten Auswählen von Frequenzen bei einem oder mehreren AP-Knoten 106 in dem Zusammenhang von Netztopologieänderungen oder dynamischen Szenarien nützlich. Die dynamischen Szenarien wenden die gleichen Kanalauswahlalgorithmen an, wie im Vorhergehenden im Hinblick auf 5 bis 8 beschrieben ist. Die Kanal-Abtastungs- und Auswahlalgorithmen werden durch den MCX für die folgenden Fälle ausgelöst. Es sei bemerkt, dass diese Algorithmen, die durch die Flussdiagramme in 9 und 10 dargestellt sind, im Wesentlichen identisch zu den Flussdiagrammen in 7 und 8 sind, mit der Ausnahme, dass dieselben den Kanalumschaltungsauslöserschritt 2005 aufweisen.
Wenn der gegenwärtige Zustand eines AP 106 der Ad-hoc-Zustand ist, kann der AP 106 bei nicht in Betrieb befindliche Knoten 102, 106 oder 107 in dem Bereich desselben anfragen, um andere Kanäle abzutasten, um IAPs 106 zu entdecken, oder der AP 106 kann autonome Berichte von anderen Knoten 102, 106 oder 107 empfangen. Wenn diese Optionen nicht unterstützt sind, kann eine periodische Abtastung (P_S) auftreten, wie im Folgenden erörtert ist.
Andererseits kann der AP 106, wenn der AP 106 gegenwärtig in dem Infrastrukturzustand in Betrieb ist, bei nicht in Betrieb befindlichen Knoten in dem Bereich desselben anfragen, um nach anderen Kanälen abzutasten, um andere IAPs 106 zu entdecken, oder kann autonome Berichte von anderen Knoten 102, 106 oder 107 empfangen. Diese Optionen können als ein proaktives Verfahren verwendet werden, um eine A-priori-Kenntnis über die Nachbarschaft zu haben. Die Frequenz der Abtastanfragen kann abhängig von der gegenwärtigen Kommunikationsqualität (wie einer Routenmetrik zu einem IAP und einer Nachbarschaftsüberlastung) adaptiv sein. Wenn diese Optionen nicht unterstützt werden, kann eine periodische Abtastung durchgeführt werden, derart, dass implementiert wird, dass die Periodizität der Abtastung an eine Kommunikationsqualität adaptiv ist. Wenn eine Periodizität auf null eingestellt ist; dann kann der AP 106 ein Abtastverfahren starten, nach dem die Zuordnung oder die Route zu dem IAP 106 verloren wurde oder eine Kommunikation zwischen Nachbarknoten 102, 106 oder 107 abgebrochen ist.
Kanalumschaltung
Es sei bemerkt, dass, wenn eine STA 102 von dem demselben gegenwärtig zugeordneten AP 106 die Kanalumschaltungsankündigung empfängt, der STA 102 den Kanal, der durch den AP 106 angezeigt wird, umschalten wird, oder der STA 102 wird eine neue BSS-Suche in demselben Kanal starten und einen Kanalauswertungsalgorithmus durchführen, um zu bestimmen, ob Kanäle umzuschalten sind. Wenn jedoch ein Vorgänger-AP 106 die Kanalumschaltungsankündigung von einem AP 106 des nächsten Sprungs empfängt, wird der Vorgänger-AP 106 eine neue Routensuche in demselben Kanal starten und einen Mehrsprung-Kanalauswertungsalgorithmus durchführen, um zu bestimmen, ob Kanäle umzuschalten sind, wie im Vorhergehenden beschrieben ist. Die verteilten Informationen können optimiert sein, beispielsweise können Nachbar-APs 106 Kanalumschaltungsinformationen anderer APs 106 überwachen und sichern. Ein AP 106 kann die Kanalumschaltungsinformationen zu dem IAP 106 desselben senden, der die Informationen desselben aktualisieren kann, und kann diese Informationen verwenden kann, um die Netzbedingungen zu verstehen.
Wenn ein IAP 106 zu einem anderen Kanal umschaltet, sollten die verbundenen APs 106 durch den IAP 106 informiert werden, der eine Ende-zu-Ende-Kanalumschaltungsankündigungsinformation sendet. Der IEEE-Standard 802.11h definiert beispielsweise ein Kanalumschaltungsankündigungs-Informationselement und einen Rahmen, die in Ein-Sprung-Kommunikationen zu übertragen sind. Der IAP 106 sollte ähnliche Informationen zu den zugeordneten Knoten 102, 106 und 107 desselben senden, um insbesondere die verbundenen APs 106 über das Kanalumschalten zu informieren. Ferner sendet der IAP 106 diese Informationen durch eine drahtlose oder drahtgebundene Kommunikation zu Nachbar-IAPs 106.
Tabelle von Kanalinformationen
Die Kanaltabelle des einen oder der mehreren APs 106 hat, wie im Vorhergehenden erörtert ist, beispielsweise Informationen, die eine oder mehrere der folgenden sieben Typen oder Kategorien von Informationen aufweisen. Insbesondere die ersten sechs Kategorien von Informationen sind die gesammelten Kanalinformationen, die jedes Mal aktualisiert werden, wenn in dem entsprechenden Kanal ein Verwaltungsrahmen oder eine Abtastungszusammenfassung von einem Knoten 102, 106 oder 107 empfangen wird. Die siebte Kategorie von Informationen sind die Einzelinformationen für die APs 106, die in dem entsprechenden Kanal gehört werden. Die Kategorien von Informationen sind wie folgt:

1. Kanalnummer, wie beispielsweise in dem IEEE 802.11-Standard beschrieben
2. Kanalinformationen, wie beispielsweise in den Standards IEEE 802.11h und 802.11k beschrieben oder verkäuferspezifische Informationen.
3. Nachbarschaftsinformationen Es ist beispielsweise passend, dass für diesen Zweck Kanalfreiheitsbeurteilungs-(CCA-; CCA = Clear Channel Assessment) und/oder Netzzuteilungsvektor-(NAV-)Berichte verwendet werden. Außerdem kann eine Nachbarschaftsüberlastungsmetrik, wie im Folgenden beschrieben ist, verwendet sein: Nachbarschaftsüberlastung = Gleitender Durchschnitt der Kanallast (CCA- oder NAV-Berichtswert) = CL_Durch(t) = (1 – λΔt)CL(t) + λΔt CL_Durch(t – Δt)wobei CL(t) die Kanallast ist, CL_Durch(t) der Durchschnitt der Kanallast ist, Δt der letzte Zeitpunkt ist, zu dem die Kanalüberlastungsmetrik für diesen Kanal aktualisiert wird, und λ ein Gewichtungsfaktor ist. Es sei bemerkt, dass, wenn einzelne Verbindungsinformationen verfügbar sind, die Nachbarschaftsüberlastungsmetrik in die Verbindungsqualität integriert werden kann, wie im Folgenden beschrieben ist. Der Wert von λ sollte für Kanalinformationen, die durch ein tatsächliches Abtasten erhalten werden und die durch Messungen anderer Knoten erhalten werden, unterschiedlich gewählt sein. Beispielsweise können Standardwerte für λ 5/8, wenn der Knoten den Kanal selbst abgetastet hat und 3/8 sein, wenn die Messung von einem anderen Knoten stammt. Obwohl eine Messung anderer Knoten nicht den genauen Ansichtspunkt des betrachteten AP 106 widerspiegeln kann, können diese Messungen helfen, um den Abtastaufwand durch ein Reduzieren der abzutastenden Kanalliste zu reduzieren.
4. Letzter Aktualisierungszeitpunkt mit den folgenden Flags: a. Flag „abgetastet", wenn der AP 106 selbst abgetastet hat. b. Flag, „nicht abgetastet", wenn die Informationen von Abtastungsresultaten anderer Knoten stammen. Der Zeitpunkt der letzten Aktualisierung kann verwendet werden, um die Zeitüberwachungswerte zu prüfen, um veraltete Informationen zu entfernen, wenn die Einzelinformationen der Knoten 102, 106 oder 107, die über diesen Kanal senden, nicht behalten werden (z. B., wenn die HW lediglich eine Abtastungszusammenfassung für die gesammelten Kanalinformationen sendet). Dieses Flag wird ferner zwischen einer tatsächlichen Abtastung gegenüber einem Erhalten von Kanalinformationen von anderen Knoten unterschieden. Außerdem können diese Informationen verwendet werden, um eine tatsächliche Verbindungsqualität zu bestimmen und um Fehlmessungen und eine Aktivität von böswilligen Knoten zu vermeiden.
5. Zustandsinformationen (Infrastruktur-gegenüber-Ad-hoc-Modus). Der Zustand ist ein Infrastrukturzustand, wenn mindestens ein IAP 106 in einem besonderen Kanal gefunden wird.
6. Ortsinformationen Diese Metrik kann verwendet werden, um einen Gesamtnetzstatus zu schätzen. Beispielsweise kann in dem Infrastrukturzustand ein IAP 106 diese Metrik einschließlich der Zahl von verbundenen APs 106 und der Verkehrslast bei dem Gateway (z. B. IAP 106) berechnen und verteilen. In dem Ad-hoc-Zustand kann eine Außerbandsignalisierung verwendet sein, um eine Zahl von BSS zu verteilen. In dem Infrastrukturzustand können diese Informationen zwischen IAPs 106 beispielsweise für ein Lastausgleichen ausgetauscht werden. IAPs 106 können diese Informationen in der Backhaul bzw. der Rückfracht autonom oder nach Anfragen durch APs 106 verteilen. Die Nachbarnetzsegmente können von den vollständig verbundenen Knoten unterschieden werden, indem Netzidentifikationsinformationen (IDs) unter Verwendung von A-priori-Informationen von anderen Knoten oder durch tatsächliche Abtastungsresultate mit dem entdeckten Knoten abgeglichen werden, oder indem Informationen, die sich auf den Standort der Knoten in dem Netz beziehen, abgeglichen werden.
7. Nachbar-(AP- oder IAP-)Informationen umfassend: a. MAC-Adresse (BSSID) b. SSID c. Vorrichtungstyp d. Zustandsinformationen (Infrastruktur/Ad-hoc) e. Adresse des verbundenen IAP 106 (wenn ein Infrastrukturmodus) f. Zahl der Sprünge zu dem IAP 106 (wenn ein Infrastrukturmodus) g. Routenmetrik zu dem AP 106 (wenn ein Infrastrukturmodus) h. Nächste Sprungadresse zu dem IAP 106 (wenn ein Infrastrukturmodus) i. Routing-Metrik zu dem Nachbarn j. Verbindungsqualität zwischen dem gegenwärtigen Knoten und dem Nachbarn (durch das adaptive Sendungsprotokoll (ATP; ATP = Adaptive Transmission Protocol) geliefert und aktualisiert) k. Lebensdauer (Zeitpunkt des Verfalls oder der Löschung aus der Kanaltabelle) l. Andere Informationen, die die erweiterte Netz-ID, Sicherheitsinformationen, Fähigkeitsinformationen, unterstützte physikalische (PHY) Charakteristika (wie unterstützte Raten) usw. umfassen.

Es sei bemerkt, dass die vorhergehenden Informationen lediglich für legitime APs gehalten werden, und dass die Verbindungsqualität und die Routing-Metrik durch ein tatsächliches Abtasten erhalten werden können. Eine Verbindungsqualität kann berechnet werden, wie es in dem asynchronen Übertragungsprotokoll (ATP; ATP = Asynchronous Transfer Protocol) definiert ist, wie in der Technik bekannt ist. Da Informationen, die sich auf eine maximale Mange von Nachbarn beziehen, gehalten werden können, können Einträge ferner entfernt werden, so dass dann die Liste beispielsweise nicht die maximale Größe derselben überschreitet. Wenn beispielsweise ein neuer Nachbar eine Infrastrukturvorrichtung (z. B. IAP 106) ist, kann ein Nachbar, der keine Infrastrukturvorrichtung in diesem Kanal ist, aus den Tabelleninformationen entfernt werden, so dass die neue Infrastrukturvorrichtung der Tabelle hinzugefügt werden kann. Wenn der neue Nachbar eine Nicht-Infrastrukturvorrichtung ist, kann derselbe einfach ignoriert werden, insbesondere wenn die Tabelle bei der maximalen Zahl von Einträgen derselben ist. Ferner können, wenn es Kanäle gibt, bei denen ein IAP 106 entdeckt wird, Kanäle ohne einen IAP 106 entfernt werden oder überhaupt nicht zu der Tabelle hinzugefügt werden.
Die Kanalinformationen, die die Nachbarn und die gegenwärtige Nachbartabelle, die für ein adaptives Sendungsprotokoll und Routing-Algorithmen verwendet werden können, umfassen, können getrennt gehalten oder gemischt werden. Ein Nachbar kann in der Tabelle hinzugefügt werden, wenn eine „Hello"-Nachricht von dem Nachbarn durch einen AP 106 empfangen wird. Alternativ kann, wenn ein IEEE-Standard-802.11-Verwaltungsrahmen mit Informationen einer „Hello"-Nachricht von einer Nachbarkommunikation in demselben Kanal wie ein AP 106 empfangen wird, dieser AP 106 diesen Eintrag zu der Tabelle desselben hinzufügen. Ein AP 106 kann ein Nachbarhandhabungsmodul aufweisen, das getrennte Ablaufzeitgeber für Informationen, die sich auf jeden Nachbarn beziehen, halten kann. Die Zeitgeber werden jedes Mal aktualisiert, wenn ein „Hello"- oder ein IEEE-Standard 802.11-Verwaltungsrahmen mit Informationen einer „Hello"-Nachricht empfangen wird oder eine gerichtete Nachricht von den Nachbarn empfangen wird. Mögliche Nachbar- und Routing-nächster-Sprung-Kandidaten können von der Kanalinformationstabelle verfolgt werden. Sobald das Kanal umschalten beendet ist, kann die Liste von Nachbarn für das Routing aus jenen, die in dem ausgewählten Kanal in Betrieb sind, bestimmt werden.
Das Folgende liefert vier Beispiele der Zeiten, während derer die Kanaltabelle aktualisiert werden kann.

1. Wenn die HW den Kanal auf eine Anfrage von dem MCX abtastet. Dies wird für eine Anfangsnetzbildung und bevor ein AP 106 entscheidet, den Kanal umzuschalten, verwendet, und die Werte können aktualisiert werden, nachdem das Kanalumschalten aufgetreten ist. Ferner kann ein AP 106 den Kanal zu unterschiedlichen Perioden abtasten. a. Wenn der AP 106 in einem Infrastrukturmodus ist, kann derselbe die gewünschten Kanäle periodisch abtasten. Die Periode (P_si) kann in dieser Hinsicht adaptiv sein. Wenn beispielsweise die gegenwärtige Aufwandsmetrik (C), die im Folgenden definiert ist, niedrig ist, dann kann die Periode wie folgt reduziert werden: Wenn C < C_{Schwelle_1} Psi_1 = A1Sonst Psi_1 = B1wobei die Periode A1 kürzer als die Periode B1 ist. Das periodische Abtasten kann gemäß den Verkehrsbedingungen optimiert werden. b. Wenn sich der AP 106 in einem Ad-hoc-Zustand befindet, wird derselbe periodisch abtasten (mit P_{sa_1}), wenn keine anderen Informationen verfügbar sind.
2. Wenn der MCX bei einem AP 106 anfragt, einen anderen Knoten zu fragen, den Kanal abzutasten, und den entsprechenden Bericht von dem anderen Knoten empfängt. Diese Verfahren können durch ein Auswählen von Knoten, die die Fähigkeit und Kapazität haben, die erforderlichen Messungen durchzuführen, optimiert werden. Zu diesem Zweck kann eine STA eine durchschnittliche Verkehrslast T_Durch(t) für jede STA auf die folgende Art und Weise halten: T_Durch(t) = (1 – λΔt)T(t) + λΔtT_Durch(t – Δt)wobei Δt die Zeit ist, die seit dem Zeitpunkt zu dem T_Durch zuletzt aktualisiert wurde, verstrichen ist, und λ ein Gewichtungsfaktor ist, wie im Vorhergehenden erörtert ist. T(t) kann um 1 für jede Sendung oder um die Paketdauer erhöht werden, und kann auf null eingestellt werden, wenn der Verkehrslastwert für Messungsanfragen geprüft wird. T(t) kann ebenfalls auf Δt eingestellt werden, um die Zwischenankunftszeiten von Sendungen widerzuspiegeln. a. Wenn sich der AP 106 in einem Infrastrukturmodus befindet, kann derselbe die folgende Anfrage senden: Wenn C < C_{Schwelle_2} Psi_2 = A2Sonst Psi = B2wobei die Periode A2 kürzer als die Periode B2 ist. Das periodische Abtasten kann gemäß den Verkehrsbedingungen optimiert werden. b. Wenn sich der AP 106 in einem Ad-hoc-Zustand befindet, kann derselbe diese Anfrage periodisch (mit P_{sa_2}) senden, wenn keine anderen Informationen verfügbar sind.
3. Wenn der AP 106 einen autonomen Bericht von Verwaltungsrahmen, die von dem gegenwärtigen Kanal empfangen werden, empfängt.
4. Wenn die HW einen eigenen Abtastungsalgorithmus derselben implementiert und die Abtastungs- und Umschaltungsresultate zu dem MCX sendet.

Es sei bemerkt, dass es, obwohl die Fälle 2 und 3, die im Vorhergehenden erörtert sind, den Abtastaufwand minimieren, bevorzugt ist, dass der AP 106 den Kanal abtastet, bevor derselbe zu demselben umschaltet, um Sicherheits- und Fehlmessungsprobleme zu vermeiden. Außerdem kann ein AP 106 den Abtastaufwand minimieren, indem derselbe lediglich die bevorzugten Kanäle abtastet.
Für die Fälle 3 und 4 kann der MCX die Rahmen und das Abtastresultat verarbeiten, indem derselbe den Zeitpunkt der letzten Aktualisierung oder die Informationsänderung prüft, um den Verarbeitungsaufwand zu reduzieren.
Auswertungsmetriken
Es sei bemerkt, dass gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung jede der folgenden drei Metriken verwendet sein kann, um eine gewünschte Netzbildung oder Netzänderung zu erreichen.

1. Nachbarschaftsmetrik Diese Metrik kann verwendet werden, um die Kommunikationsqualität zwischen einem AP 106 und den Nachbarn desselben (wie verbundenen STAs und Nachbar-APs) zu schätzen. Messungen wie eine Kanallast, Störungspegel können verwendet sein, um die Nachbarschaftsmetrik zu schätzen.
2. Routing-Metrik (einschließlich einer Nächster-Sprung-Verbindungsmetrik) Diese Metrik kann verwendet werden, um die Kommunikationsqualität zwischen einem AP 106 und den Routen desselben, wie einem verbundenen IAP 106, zu schätzen. Die Routing-Metrik kann für diesen Zweck verwendet sein. Eine Verbindungsmetrik, die von Verwaltungsrahmen erhalten wird, kann verwendet sein, um den besten Kandidaten für einen nächsten Sprung auszuwählen.
3. Ortsmetrik Diese Metrik kann verwendet sein, um einen Gesamtnetzstatus zu schätzen. Beispielsweise kann der IAP 106 in dem Infrastrukturzustand diese Metrik berechnen und verteilen, einschließlich beispielsweise der Zahl von verbundenen APs 106 und/oder der Verkehrslast bei dem Gateway. In dem Ad-hoc-Zustand kann eine Außerbandsignalisierung verwendet sein, um die Zahl von BSS zu verteilen.

Zusätzlich kann gemäß den Regeln, die im Vorhergehenden beschrieben sind, eine Kanalauswahl durchgeführt werden. Ferner kann eine Aufwandsmetrik (C) basierend auf der durchschnittlichen Kanallast und der einer Nächster-Sprung-Verbindungsmetrik um den besten Kanal auszuwählen, verwendet sein. Diese Metrik kann ferner verwendet sein, um die abzutastenden Kanäle auszuwählen.
Beispielsweise kann C als C = wrmr + wnCL_Durch berechnet werden, wobei m_r die Routenmetrik ist, während w_r und w_n Gewichtswerte sind, um m_r und CL_Durch zu normieren bzw. zu gewichten. CL_Durch ist die Nachbarschaftsüberlastung, wie in dem vorhergehenden Abschnitt beschrieben ist.
Andere Aufwandsmetriken, die in einer US-Patentanmeldung mit dem Titel „System and Method for Providing a Congestion-Aware Routing Metric for Selecting a Route Between Nodes in a Multi-Hop Communication Network" (Aktenzeichen des Anwalts Mesh-123), die der Bevollmächtigten der vorliegenden Erfindung übertragen ist und gleichzeitig hiermit eingereicht wurde, wobei deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme aufgenommen ist, definiert sind, können zu diesem Zweck verwendet sein. Fachleuten ist bewusst, dass der Unterschied zwischen Metriken typischerweise größer als eine Schwelle sein sollte, um ein Umschalten zu entscheiden.
Auswirkung einer Netzauswahl auf das System
Ein weiterer wichtiger Punkt für DFS-Verfahren ist das Zulassungsschema, um eine Netzverschlechterung aufgrund der zusätzlichen BSS in den Mehrsprung-Netzen zu vermeiden. Wie im Vorhergehenden gezeigt ist, kann ein Ausführungsbeispiel der Erfindung effizient verwendet werden, um die Auswirkung des neuen Verkehrs auf den existierenden Verkehr zu schätzen. Einige der Informationen, wie ein Nachbarschaftsüberlastungspegel, eine Überlastungsmetrik in einer Routing-Metrik und eine Last des IPA 106 in einer Ortsinformation kann es dem neuen AP 106 ermöglichen, überlastete Netze zu vermeiden, wie im Folgenden beschrieben ist.

1. Nachbarschaftsmetrik Wenn ein AP 106 zugeordnete STAs hat, die wahrscheinlich den Kanal, der durch den AP ausgewählt ist, umschalten werden, dann wird die Verkehrslast in dem BSS den Nachbarschaftsüberlastungspegel beeinflussen.
2. Routing-Metrik (einschließlich Nächster-Sprung-Verbindungsmetrik) Demgemäß wird der neue Verkehr, der von dem BSS (zu dem Gateway) ausgeht, den Überlastungspegel auf der ausgewählten Route erhöhen.
3. Ortsmetrik Ein neuer AP 106, der mit einem IAP 106 verbunden ist, oder ein neuer BSS, der mit anderen BSS gemischt ist, wird die Gesamtnetzlast beeinflussen.

Die zusätzlichen Elemente, die sich auf ein bestehendes Netz beziehen, verbessern jedoch die Netzbildung durch ein Erweitern der Abdeckung des Netzes, was die Zahl von Sprüngen für einen bestimmten Verkehr reduziert, usw. Die Auswirkung der Kanalauswahl auf das existierende Netz könnte für andere Situationen geschätzt werden, wie z. B., wenn ein AP 106 der Nachbar von zwei Nicht-Nachbar-APs 106 ist, die mit zwei unterschiedlichen IAPs 106 in demselben Kanal verbunden sind, oder wenn ein AP 106 der Nachbar von zwei APs in einem Ad-hoc-Zustand und mit nicht überlappenden BSS in demselben Kanal ist.
In der vorhergehenden Beschreibung sind spezifische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben. Fachleuten ist jedoch bewusst, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, wie in den folgenden Ansprüchen dargelegt, abzuweichen. Demgemäß sind die Beschreibung und die Zeichnungen in einem darstellenden und nicht in einem beschränkenden Sinn zu betrachten, und es ist beabsichtigt, das alle solchen Modifikationen in dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung umfasst sind. Der Nutzen, die Vorteile, Lösungen für Probleme und jedes Element(e), das bewirken kann, dass ein Nutzen, ein Vorteil oder eine Lösung auftritt oder deutlicher hervortritt, sind nicht als kritische, erforderliche oder wesentliche Merkmale oder Elemente von einem oder allen Ansprüchen auszulegen. Die Erfindung ist allein durch die beigefügten Ansprüche einschließlich aller Änderungen, die während der Anhängigkeit dieser Anmeldung vorgenommen werden, und aller Äquivalente dieser Ansprüche, wie erteilt, definiert
Zusammenfassung
System und Verfahren zur dynamischen Frequenzauswahl in einem drahtlosen Mehrsprung-Netz
Es sind ein System und ein Verfahren zur dynamischen Frequenzauswahl bei einem oder mehreren Zugriffspunkten APs (106) in einem drahtlosen Mehrsprung-Netz offenbart. Das System und das Verfahren halten bei den APs (106) eine Tabelle, die Ende-zu-Ende-Netzkanalinformationen, die die Stufe einer Kanalleistung in dem Netz anzeigen, aufweist. Die APs (106) sind fähig, Frequenzen ansprechend auf die Netzkanalinformationen in der Tabelle dynamisch auszuwählen.

Claims

Verfahren zum Auswählen einer Frequenz für eine Kommunikation durch mindestens einen Knoten in einem drahtlosen Kommunikationsnetz, mit folgenden Schritten: Halten von Netzkanalinformationen, die sich auf eine Stufe einer Kanalleistung in dem Netz beziehen, bei dem Knoten; und Auswählen einer Frequenz für eine Kommunikation durch den Knoten basierend auf den Netzkanalinformationen.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit folgendem Schritt: Aktualisieren der Kanalinformationen basierend auf Kanalnachrichten, die durch den Knoten empfangen werden.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner mit folgendem Schritt: Auswählen einer anderen Frequenz für eine Kommunikation durch den Knoten basierend auf den aktualisierten Kanalinformationen.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit folgendem Schritt: Betreiben des Knotens, um unter Verwendung der ausgewählten Frequenz mit einem Zugriffspunkt in dem drahtlosen Kommunikationsnetz zu kommunizieren.
Verfahren nach Anspruch 4, ferner mit folgenden Schritten: Betreiben des Knotens, um basierend auf den Netzkanalinformationen eine andere Frequenz auszuwählen; und Betreiben des Knotens, um über die andere Frequenz mit einem anderen Zugriffspunkt in dem Netz zu kommunizieren.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Knoten ein Zugriffspunkt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Kanalinformationen, Informationen, die sich auf eine Kanalüberlastung beziehen, umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Knoten die Verfahrens- und Auswahlschritte durchführt, wenn der Knoten versucht, anfängliche Kommunikationen in dem Netz durchzuführen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Knoten die Verfahrens- und Auswahlschritte durchführt, wenn der Knoten versucht, nachdem derselbe einem Zugriffspunkt zugeordnet wurde, sich einem anderen Zugriffspunkt in dem Netz zuzuordnen.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit folgendem Schritt: Betreiben des Knotens, um über die ausgewählte Frequenz mit einem anderen Knoten in einem Ad-hoc-Netz innerhalb des drahtlosen Kommunikationsnetzes zu kommunizieren.
Knoten in einem drahtlosen Kommunikationsnetz, mit: einem Transceiver; und einer Steuerung, die angepasst ist, um Netzkanalinformationen, die sich auf eine Stufe einer Kanalleistung in dem Netz beziehen, zu halten, und die ferner angepasst ist, um eine Frequenz für eine Kommunikation durch den Transceiver basierend auf den Netzkanalinformationen auszuwählen.
Knoten nach Anspruch 11, bei dem die Steuerung ferner angepasst ist, um die Kanalinformationen basierend auf Kanalnachrichten, die durch den Transceiver empfangen werden, zu aktualisieren.
Knoten nach Anspruch 12, bei dem die Steuerung ferner angepasst ist, um eine andere Frequenz für eine Kommunikation durch den Transceiver basierend auf den aktualisierten Kanalinformationen auszuwählen.
Knoten nach Anspruch 11, bei dem die Steuerung ferner angepasst ist, um den Transceiver zu steuern, um unter Verwendung der ausgewählten Frequenz mit einem Zugriffspunkt in dem drahtlosen Kommunikationsnetz zu kommunizieren.
Knoten nach Anspruch 14, bei dem die Steuerung angepasst ist, um eine andere Frequenz basierend auf den Netzkanalinformationen auszuwählen, und ferner angepasst ist, um den Transceiver zu steuern, um mit einem anderen Zugriffspunkt in dem Netz über die andere Frequenz zu kommunizieren.
Knoten nach Anspruch 14, bei dem die Steuerung ferner angepasst ist, um den Transceiver zu steuern, um mit einem Zugriffspunkt in dem Netz zu kommunizieren, um einem anderen Knoten in dem Netz über den Transceiver und den Zugriffspunkt einen Zugriff auf ein anderes Netz als das Netz zu liefern.
Knoten nach Anspruch 11, bei dem die Kanalinformationen eine Information, die sich auf eine Kanalüberlastung bezieht, aufweisen.
Knoten nach Anspruch 11, bei dem die Steuerung ferner angepasst ist, um die Frequenz auszuwählen, wenn die Steuerung den Transceiver steuert, um zu versuchen, anfängliche Kommunikationen in dem Netz durchzuführen.
Knoten nach Anspruch 11, bei dem die Steuerung angepasst ist, um den Transceiver zu steuern, um über die ausgewählte Frequenz mit einem neuen Zugriffspunkt in dem Netz zu kommunizieren, um den Knoten diesem neuen Zugriffspunkt zuzuordnen und die Zuordnung des Knotens von einem vorhergehenden Zugriffspunkt zu lösen.
Knoten nach Anspruch 11, bei dem die Steuerung angepasst ist, um den Transceiver zu steuern, um über die ausgewählte Frequenz mit einem anderen Knoten in einem Ad-hoc-Netz innerhalb des drahtlosen Kommunikationsnetzes zu kommunizieren.