TWI420933B - 短距離無線網路之改進技術（四） - Google Patents

短距離無線網路之改進技術（四） Download PDF

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Description

短距離無線網路之改進技術(四)
本發明係有關於無線個人區域網路且特別但未必專指有關於無線感測器網路及包括配置在人類或動物體身上或周圍的無線通訊感測器之人體區域網路。
所謂的人體區域網路或BAN是無線個人區域網路(WPAN)的一範例，被用來在相對短的距離上傳送資訊。與無線區域網路(WLAN)不同地，經由WPAN實現的連接包含極少或無基礎架構。此特徵允許小、低功耗、低廉的解決方案在大範圍的裝置中實施。特別受到關注的是醫療BAN(MBAN)的可行性，其中感測器被用來監視一病人的狀態。主要使用感測器來饋送感測資料至一資料槽(也被稱為一網路協調者)之一BAN是一無線感測器網路(WSN)的一範例；然而，更多主動元件，諸如致動器，也可被包括在一WAN中充當一MBAN。
對短距離無線網路之另一引起注意的利用是在工業監視中。此類無線網路可被設計成包括感測器及其它裝置。例如，一部署可包括係被安排用以量測一參數，諸如一渦輪葉片上各不同位置上的溫度之感測器、或其它用於監視的工業部件。再者，更多主動元件可被包括在這一無線網路中而需要極少或不需基礎架構。
標準的IEEE 802.15.4定義低資料速率WPAN的實體層(PHY)及媒體存取控制(MAC)子層規範，儘管一IEEE 802.15.4網路的涵蓋範圍可延伸超過一個人操作空間(POS)，該個人操作空間典型地定義WPAN及因而也適於某些較大範圍的工業部署。此類稍大規模網路就本申請案的目的而言被包括在名詞WSN、WPAN及BAN中。IEEE 802.15.4與一隨意式微網標準IEEE 802.15.3具有某些類似性。在一個人或物件周圍的此類微網在所有方向典型地覆蓋至少10m且包圍無論處於靜止或運動的人或物件。它們包括較高資料速率的WPAN。文件IEEB std 802.15.4-2006及IEEE std 802.15.3-2003全部併入文中以供參考。
IEEE 802.15.4中設想類型的WPAN適於諸如工業監視之應用，但不提供MBAN所需要的資料可靠性。
在醫療應用中，有減小與人類勞動相關聯的成本而提高可靠性與過程自動化並減少人為誤差之一需求。感測器可提供需要的智慧，且已在醫療設備中廣泛使用。這包括醫院的恢復護理、居家護理、加護病房及先進的外科程序。有許多不同類型的感測器被用於醫療應用中，包括針對脈衝、體溫等之外部感測器、與體液接觸之感測器、用於導管(通過切口)中之感測器、外部應用的感測器、有無線感測器的一次性皮膚貼布、及可植入的感測器。
一醫院或醫療病房內在一病人周圍之感測器的一WPAN可提供多個臨床效益，包括病人行動性、監視靈活性、延伸監視到當前未受監視之護理區域、減小的臨床誤差及減小的總的監視成本。身體穿戴感測器可包括單一病人身上的各不同感測器類型。它們需要能夠快速施加於病 人的身體或移除。
在一個體的基礎上，此類感測器可能具有低至每一病人1-2 kbps的位元率而在總計基礎上它們可能需要一10 kbps的位元率。少至一米的一範圍可能是足夠的。然而，醫療WSN應用在臨床環境中是緊急任務應用。有界資料損失及有界潛時的強健無線鏈接、病人及感測器密度的能力、與其它無線電的共存、數日連續操作的電池壽命及身體穿戴裝置之小形狀因數都在醫療WSN或MBAN的需求當中。這些需求可透過利用一些技術來滿足，諸如時域與頻域中之分集及誤差控制技術，包括前向誤差改正(FEC)及適應性重送請求(ARQ)、感測器資訊速率之小工作週期TDMA、及更有效的小天線。因此進行努力以定義一進一步的標準IEEE802.15.6，其旨在定義人體區域網路特別是醫療應用上的特性。
IEEE802.15.3、IEEE802.15.4、IEEE802.15.6及有關於無線網路的其它標準的關鍵需求之一是可靠性。這對於一病人的生命取決於醫療WSN應用中無線鏈接的可靠性之緊急情況、或用以監視諸如發電站之關鍵工業環境而言特別重要。
依據本發明的一層面，本發明提供包含一中繼開始裝置、一中間裝置及一中繼結束裝置之裝置的一無線網路，資訊在使用中經由與中間裝置的連接在該中繼開始裝置與該中繼結束裝置之間被無線傳送，其中該中間裝置包括控 制構件與傳輸構件，該控制構件可操作以致使該中間裝置傳輸構件發射連接穩定性的一指示，其為該中間裝置之至少一連接穩定性參數的一函數。
中間裝置(在一傳輸路由上充當一中繼之裝置)特別可能削弱經由該中間裝置而連接之一網路的穩定性，如果一或多個它的連接由於低信號雜訊比、消耗的電池充電及其它類似因素而變得不穩定。在發明實施例中，一不穩定的中間裝置可利用穩定性參數由網路識別且進而採取任何適當的行動，例如當該參數揭示了該裝置的不穩定性時允許它有效地關閉，因此允許該網路繞過不穩定裝置工作並保護病人資訊或其它關鍵任務資訊的傳輸。
藉由使用揭示發生於傳輸困難早期階段變化之一穩定性參數，當連接故障可能是間歇性而傳輸仍成功時，可在該連線中斷之前或起碼在極短時間之後採取行動，可能由任何僅通過一不同路由恢復永久失去連接的方法顯著提高網路可靠性。
穩定性指示之傳輸可在下行鏈路方向或在上行鏈路方向。較佳地，該指示被發射至該中繼開始裝置。這可在上行鏈路方向(直接地或間接地到一網路協調者，該協調者接著產生如下文所記載依賴該指示及其原點的停止命令)，或在下行鏈路方向(因此指示或來自該指示及其原點之發送信號的任一傳輸接著最好應經由另一傳輸路發送到該協調者以避開不穩定的中間裝置)。有經驗的讀者亦將明白的是，該中繼開始裝置與中繼結束裝置之間的傳輸方向是上 行鏈路或下行鏈路任一者。
較佳地，該網路包含決策構件，係可在接收穩定性指示時操作將其計入以決定是否發射一停止/休眠命令至該中間裝置，致使其透過一簡單的關閉停止傳輸與接收或進入100%(完全)休眠模式。
該停止命令可迫使該中間裝置至少暫時地進入一完全休眠模式，例如直至已採取補救導致穩定性損失之情況的步驟為止。特別是電池供電的裝置通常需要週期控制(duty cycling)來減少電力消耗。週期控制裝置具有一休眠模式，它們的使用壽有很多耗用在一休眠狀態中。此類裝置週期性地「喚醒」來發射或接收。該休眠/喚醒模式(也簡單稱為休眠模式)是週期性的且決定在每一週期時間內一裝置是喚醒以供傳輸與接收的時間長度。它可以用休眠模式位元的形式發送至該裝置。完全休眠模式的一裝置並不喚醒以供傳輸與接收。該完全休眠模式當然也可適用於無電池供電的裝置，以便停止它們的傳輸與接收。將該裝置置於100%休眠的一優點在於，該不穩定性可能是由於一減低無線電通道品質的臨時障礙。該網路可回到該裝置並再次檢查它。如果傳輸與接收僅被關閉，這在一些情況中是不可能的。在一實施例中，該裝置包括一內部計時器，及/或一適當的臨界值供喚醒使得該休眠不穩定裝置(或RX/TX關閉的裝置)喚醒並發送一週期性傳輸之請求，即例如每隔5小時。如果不穩定性不再明顯，該裝置可加入該網路中。
名詞「中繼開始」及「中繼結束」在文中可被用來表 示一無線裝置關於經由該中間裝置的資訊傳輸路由之一功能，因為資訊在該中繼開始裝置及該中繼結束裝置當中之一者與該中間裝置之間被直接發射。該中繼開始裝置及該中繼結束裝置各可形成一資訊傳輸路由的終端(諸如無線網路的協調者，或一致動器或感測器或其它終端裝置)或它們可本身是資訊傳輸路由上的一中繼。在更複雜的網路中，提及的任一或所有裝置可具有兩個或多個功能，例如充當一感測器與一中繼、或一協調者與一中繼。
穩定性的指示能以任一適當的方式被發射，可能是在一資料訊框內被發射。該指示實際上可包含實際穩定性參數值，或該(等)參數值可按某種方式被一中間裝置處理構件處理來產生該指示。例如，該指示可基於該參數與一下或上臨界值的比較而計算、或得自一變化或變化率。該指示可進一步被處理以將其置於適於傳輸的一形式，例如使用一查找表，該查找表可使一或多個臨界值比較結果與位元相等以供傳輸。
較佳地，當該網路使用傳輸訊框時，該指示在一傳輸訊框中，例如在一控制欄位中或在酬載中被發射。此可透過使用設為一預定值之一控制欄位或為在一MAC命令訊框中的一酬載。在一較佳實施例中，該值可以是一同出現來表示穩定性之一或多個位元。
如果一位元被使用，該穩定性指示開啟或關閉。在更複雜的實現中，透過使用穩定性指示，不只一層級穩定性/不穩定性可被提供，這樣網路能以一區別方式與該中間裝 置之一可能穩定性欠缺與一更確定之穩定性欠缺反應。例如，兩位元可被用來表示狀態，諸如穩定、穩定性有關、不穩定性與穩定性應急。
在較佳實施例中，該指示的傳輸對該中間裝置的其他傳輸有優先權。例如，包括該指示的傳輸可在不包括該指示的傳輸之前被排程。可選擇地，該指示可在該中間裝置所永久發送之所有傳輸訊框中被發送、或在一特定時間週期被發送。
闡述裝置傳輸及/或接收上間歇未完成運作使得對網路的連接是間歇性的任何適當參數可被用作一中間裝置穩定性參數。
該網路較佳地包括一確認功能，使得資訊的傳輸被確認。在此情況中，一穩定性參數可能是期望而未被該中間裝置接收之傳輸的漏失確認的累積數目。
通常，該中間裝置進一步包含保存等待傳輸的資訊之一傳輸緩衝器，且如果這樣，一穩定性參數可以是在該傳輸緩衝器中等待的資訊量。特別是如果有一較小的傳輸緩衝器，除了使用作為等待資訊量或其一替代物之一穩定性參數可以是該中間裝置所丟棄的資料封包數目。
有經驗的讀者將明白的是，在上述兩範例中，所選擇的該(等)參數可與連接穩定性成反比及進而可依照慣例被視為不穩定性參數，但其他參數可與穩定性成正比。
任何穩定性參數可為了一更確定的穩定性展現而結合。同等地，超過臨界值之一參數單獨採用可提供一高於 一結合的參數(每一參數超過各自的臨界值)的穩定性/不穩定性指示層級。在一較佳實施例中，如果累積的漏失確認數目與等待資訊/丟棄封包參數超過該參數的一預定臨界值，發送低穩定性之一指示。例如，一旦漏失確認的臨界值已被跨越，該中間裝置控制構件檢查是否等待資訊/丟棄資料封包之參數的臨界值已被跨越，且如果是，發送低穩定性/不穩定性的指示。
在網路中提供用以決定是否發送停止/休眠命令之決策構件可單獨基於穩定性指示而運作，不論有無提供一或多個穩定性層級。可選擇地，可計入其他因素，例如避開該中間裝置之一選替路由的可行性及/或進行傳輸的應急狀態。
一旦已確認一中間裝置不穩定，如果有可能的話建立一新的可靠路由當然是重要的。較佳地，裝置的無線網路進一步包含重新連接構件，其可操作建立避開該中間裝置之一另外的路由。該重新連接構件可由該中繼開始裝置控制構件或由網路的一協調者被致使運作，視網路控制結構的分佈而定。
在該中繼開始裝置中的控制構件能操作以增加該裝置重新連接的傳輸能力。該選替的路由可僅利用此一為了到達其它中間裝置的傳輸能力增加而被簡單地建立，例如，透過「跨越」原始中間裝置。可選擇地，或另外地，該中繼開始裝置的控制構件可指示使用自該中間裝置轉向的一新地理傳輸模式。後一策略是供與定向天線一起使用。
較佳地，該重新連接構件本身包括該中繼開始裝置中的控制構件與在路由上替代該中間裝置之一進一步裝置的控制構件，它們是一起可操作的建立一新的連接。
在較佳實施例中，該重新連接構件(在穩定性指示之後及)在停止命令發出之前是可操作的以給予網路連續性。最好停止命令僅在該連接構件已成功建立一另外的傳輸路由時才發出。
該決策構件需要足夠的處理能力來對穩定性指示作出適當反應，可能結合有關於討論中的資訊傳輸路由或其它網路問題之其他因素。在一更加分散式情形中，它們可被提供於該中繼開始裝置中。然而較佳地，該決策構件被提供於該網路協調者中。在此類情況中，該中繼開始裝置能可操作的發射該中間裝置識別至該協調者(較佳地連同相關穩定性指示)。之後，該停止命令較佳地自該協調者被發射至該中繼開始裝置及到該中間裝置。
裝置的無線網路可進一步包含警示構件，其係可操作的依賴穩定性指示來告警一外部實體該中間裝置的不穩定性。因此，即使在該停止命令未被發送的情況中(例如如果有一選替路由，或如果不穩定性層級還不足夠高以將該裝置刪除出網路)，一外部警告可被提供。
舉例而言，該協調者可發送一警報至一中央監視單元，該中央監視單元於該協調者有線或無線連接。因此，該中央監視單元可以是或不是的該無線感測器網路的一部分，視該WSN部署而定。
一中央監視單元(在醫療應用中有時也稱為一中央監視與醫療護理單元)可以是一站，具有能夠接收來自多個站(例如針對多個病人或多臺機器)的連續或偶發應急資料流之監視設備。該中央監視單元可能包括職工(諸如護士或醫學專家)，其作用是監視所接收到的資料。這些職工可響應於例如在個別病人或工業部分上的情況改變而採取行動。
在一進一步的層面，發明實施例提供一裝置供在裝置的一無線網路中使用，使用中資訊在該裝置與至少一其它網路裝置之間被無線傳送，該裝置包含：傳輸與接收構件；及可操作以控制該裝置之控制構件；其中該控制構件可操作致使該傳輸構件傳輸連接穩定性的一指示(為該裝置的至少一連接穩定性參數的一函數)。
因此，該穩定性指示適於與任一網路裝置使用，俾提供其連接穩定性的一有用指標。因此，文中任何提及中間裝置處應被理解成視情況而定更廣泛地應用於網路裝置。
在一進一步的層面，發明實施例提供一中間裝置供在包含一中繼開始裝置、中間裝置及一中繼結束裝置之裝置的一無線網路中使用，使用中資訊經由該中間裝置在該中繼開始裝置與該中繼結束裝置之間被無線傳送。該中間裝置包含：傳輸與接收構件；及可操作以控制該裝置之控制構件；其中當由於穩定性指示接收一停止命令時，該控制構件可操作以致使該傳輸構件傳輸一穩定性指示(為該裝置的至少一穩定性參數的一函數)並停止該裝置的傳輸及/或接收。
有經驗的讀者根據前述將明白的是，該中間裝置的接收構件較佳地是可操作以接收一命令來迫使該中間裝置計入穩定性而停止所發射的操作(例如，迫使它進入一完全休眠模式)；且該控制構件可由於該命令而操作以停止裝置操作(迫使該中間裝置進入休眠模式)。
在一進一步的層面，發明實施例提供一協調者於一包含至少該協調者、一中間裝置及一中繼結束裝置之裝置的一無線網路中，使用中資訊經由該中間裝置在該協調者與該中繼結束裝置之間被無線傳送。其中該協調者包含：自該中間裝置可操作接收該中間裝置連接穩定性的一指示之接收構件；及可操作以接收穩定性指示以將其計入而決定是否發射一停止命令至該中間裝置、使其停止傳輸及/或接收之決策構件；。
在此層面，該協調者擔任該中繼開始裝置且因而與該中間裝置直接通訊。可選擇地，該協調者可比該中繼開始裝置進一步沿該傳輸路由並間接地接收自及發射到該中間裝置，亦即至少經由該中繼開始裝置且可能額外地經由其它裝置。
在本發明的又一進一步層面中，實施例提供一在一無線網路中使用之傳輸訊框格式，其中該傳輸訊框格式包括有關於一中間裝置連接穩定性的一穩定性指示之一穩定性欄位，及一用於命令一中間裝置停止傳輸與接收之停止欄位。較佳地這兩欄位在被提供為MAC訊框中的控制欄位或酬載欄位。
依據本發明的一方法層面，本發明提供在包含一中繼開始裝置、中間裝置及一中繼結束裝置之裝置的一無線網路中的一方法，其中方法資訊經由該中間裝置在該中繼開始裝置與該中繼結束裝置之間被無線傳送，其中該中間裝置發射連接穩定性的一指示，其為該中間裝置至少一連接穩定性參數的一函數；且該網路將其計入以決定是否發射一停止命令至該中間裝置，致使其停止傳輸與接收。
依據另一方法層面，本發明提供一種在包含一中繼開始裝置、中間裝置及一中繼結束裝置之裝置的一無線網路的一中間裝置中的方法，其中方法資訊經由該中間裝置在該中繼開始裝置與該中繼結束裝置之間無線傳送，其中該中間裝置發射連接穩定性指示，其為該中間裝置至少一連接穩定性參數的一函數，且如果因該指示而自網路接收一停止命令即停止接收與傳輸。
依據另一方法層面，本發明提供一種在包含該協調者、一中間裝置及一中繼結束裝置之裝置的一無線網路的一協調者中的方法，其中方法資訊經由該中間裝置在該協調者與該中繼結束裝置之間被無線傳送，其中該協調者自該中間裝置接收該中間裝置連接穩定性的一指示；並將其計入以決定是否發射一停止命令至該中間裝置，致使其停止傳輸與接收。
本發明的進一步層面提供軟體(或一電腦程式)，當其被一感測器之一處理器、或一無線感測器網路之一協調者、或一控制監視單元執行時，分別提供上述感測器或協調者 或控制監視單元的功能，且軟體(或一電腦程式)當被一感測器或協調者執行時完成針對這些裝置描述的方法。此類軟體可被儲存於一電腦可讀取媒體上。
許多特徵在上文中僅針對一層面描述，以避免重複。然而，這些層面任一者的特徵與較佳特徵相對其它層面可自由組合且適時應用至其他層面。特別是，讀者將明白的是，在傳輸與接收裝置被定義處，相對應的接收與傳輸構件是被分別提供在信號路徑的對立端。有經驗的讀者亦將明白的是，該無線網路中的裝置各別包含傳輸構件、接收構件及控制構件，可操作以執行所定義的方法步驟/功能。
圖式簡單說明
為了更好的理解本發明及更清楚展示本發明如何可被付諸實施，現在將僅以範例方式參考下面圖示，其中：第1圖說明一IEEE 802.15.4 WPAN中的協定層；第2圖說明該IEEE 802.15.4 WPAN之可能的PHY頻帶；第3圖說明一WPAN之星型與點對點拓撲；第4圖繪示一有信標IEEE 802.15.4WPAN中一超框的結構；第5-8圖說明一IEEE 802.15.4WPAN中一網路裝置與一協調者之間之可能的資料傳遞模式；第9圖繪示用於IEEE 802.15.4WPAN中的一資料訊框之一訊框格式；第10圖繪示在第9圖訊框格式中一訊框控制欄位的結構； 第11圖是第10圖該訊框控制欄位中訊框類型位元的可能值之一表格；第12a圖是繪示在具有一不穩定中間裝置之一WSN中的一醫療裝置與一協調者之間的通訊之一示意圖；第12b圖是繪示第12a圖中該不穩定裝置的一第一結果之一示意圖；第12c圖是繪示第12a圖中該不穩定裝置的一第二結果之一示意圖；第12d圖是繪示第12a圖中該不穩定裝置的一最後結果之一示意圖；第13圖是繪示一使用發明實施例解決一中間裝置不穩定性的情形之一傳輸圖；第14圖是第13圖傳輸的一不同描繪；第15a圖是繪示透過一無線網路而在一植入裝置與一協調者之間通訊之一示意圖；第15b圖是第15a圖的圖示，繪示一中間裝置B在傳輸路由上的不穩定性；第15c圖是第15a圖的圖示，其中裝置A在傳輸路由上搜尋一可替代的裝置；第15d圖是第15a圖的圖示，連同現在被建立的新路由；第16圖是繪示一使用具有一定向天線能力之發明實施例解決一中間裝置不穩定性的情形之一傳輸圖；第17圖是第16圖傳輸的一不同描繪；第18圖繪示對IEEE 802.15.4訊框控制欄位之需要修改以使其包括一穩定性位元與停止位元；第19圖繪示一MAC(命令)訊框的目前IEEE 802.15.4基本格式；第20圖繪示IEEE 802.15.4的目前命令訊框識別符；第21圖繪示包括穩定性的一指示之一適當的MAC命令訊框；第21b圖繪示包括穩定性的一指示之另一適當的MAC命令訊框；第22圖繪示命令訊框識別符之一修改的表格。
在闡述本發明實施例之前，將對預期與具有一可變休眠模式及/或可被用作目前開發中之IEEE 802.15.6標準之基礎的無線網路(諸如微網、WPAN及BAN，包括MBAN)設計有關聯的IEEE 802.15.4部分作某些背景闡述。
第1圖繪示依據層狀的OSI模型之一IEEE 802.15.4 WPAN的大體結構，標為100，其中實體媒體是透過一包含無線電收發器及對它的低級控制之PHY層而存取。如所示，有在第2圖中闡述之針對PHY的兩可選擇頻帶101、102。較低頻帶101提供以868.3MHz為中心的一單個20kb/s的通道，及/或十個各自為915MHz為中心的40kb/s的通道。較高頻帶102提供16個各自為250kb/s且以2.44GHz的一頻率為中心的通道。這些頻帶中的哪一個被使用視本地調整的需求而定。
對PHY的存取由第1圖中用105指示的一MAC(媒體存取控制)子層提供。在此之上，且在如此的WPAN 100的外部，被提供一LLC(鏈路層控制)，其允許從其他網路存取WPAN；這可以依據IEEE 802.2標準、或另一類型的標準。最後，該LLC上面的上層109包括用以提供網路組態、操作、及訊息路由之一網路層及提供預期的全部功能之一應用層。
MAC層的一任務是控制網路拓撲。星與點對點在通訊網路中是兩習知的拓撲，且都用於IEEE 802.15.4中。在兩種情況下，拓撲區分兩種基本的網路節點：裝置及協調者。如第3圖所示，在星型拓撲中，一些裝置11與一中心協調者10直接通訊；而在點對點組態中，一裝置11A與通訊器的通訊以中間裝置11B及11C沿隨一或多躍點(hops)而被完成。協調者充當上層的存取點；在一WSN的情況下，它充當供感測器收集資料的槽。假定，每一裝置的通訊範圍可能很有限(幾米)，該點對點拓撲允許一較大區域被涵蓋。該拓撲可以是動態的、隨著裝置被加入或離開網路而改變。
例如，在工業WSN的情況下，一星型網路可能適於監視感測器在具有移動部件之機器的一單一靜止項目上的讀數。另一方面，一點對點拓撲，可用於監視在一傳送帶上的物件。
例如，在MBAN的情況下，一星型網路在一協調者被提供在每一病人位置(諸如一病床)被提供的情況下將是合適的，與一單一病人上的裝置交換信號。在一協調者被提供用以服務一些病人(該協調者可能位於一醫院病房的一固定點)的情況下，點對點將是一更加合適的拓撲。因此，雖然裝置11一般將是行動的，但該協調者可是行動的或固定的。點對點網路在需要快速建立或改變網路、或網路的自我組織及自我修復的情況下也可更適合於快速變化的環境。自我修復可包括，舉例而言，如果一現有協調者出現故障或離開網路就建立一新的協調者。本發明的實施例有關於星形或點對點型態中的多躍式網路。
多個星及/或點對點網路可在同一位置諸如一醫院或工廠被建立，每一網路具有它們自己的協調者。在這種情況下，各自的協調者將需要相互協作以避免相互間的干擾且允許分享或校對資料。在IEEE 802.15.4中，此類網路被稱為叢集，且對建立一叢集及劃分與合併叢集之一總協調者作成規定。
在一WPAN中的節點可由變化能力的單元構成。一般地，協調者的角色將需要具有某一處理能力之一相對能力設備以及能夠同時處理多數源之傳輸的收發器。這相應地將使得提供足夠的電力(在一些情況下，可受電源供電)成為必需。另一方面，網路中的其它裝置可能具有較有限的處理能力且僅存取電池電力，及甚至可能過於簡單以致無法充當一中繼躍點。具有極低電力供應的裝置在大部分時間可被關閉且只是偶爾「喚醒」，例如用以發射感測器資料至另一節點。因此，IEEE802.15.4標準區分了「完全功能」與「簡化功能」裝置。電力供應是MBAN與其它WPAN的一特定問題，其中感測器可被植入一人體或裝置中且因而無法有一大或可充電的電池。
在IEEE802.15.4中設想之兩種類型的WPAN是有信標與無信標的類型。
在一有信標的網路中，協調者週期性地發射一信標及裝置週期性地收聽該信標以同步於網路並存取通道。該通道存取遵循如第4圖所示之一超框結構，該超框結構由該協調者定義。每一超框30由兩部分構成：活動與閒置部分。活動部分被劃分成一競爭存取週期CAP 36，之後是一可取捨無競爭週期CFP 37供具有服務需求品質之應用的保證存取。
如第4圖中垂直劃分所指示，該超框被劃分成16空間相等的時槽，每一時槽能夠攜帶協調者或一裝置的一資料訊框。首先是由協調者所發射的一信標訊框(見下面)之一槽31。在此之後，在CAP中提供幾個槽32，在一競爭基礎上允許資料傳輸至或由自裝置，遵循上面提到之習知的CSMA-CA演算法。簡言之，在CSMA-CA中，每次一裝置想要在CAP內發射，則該裝置等待一隨機週期。如果該通道在隨機後退之後被發現是閒置的，該裝置發射它的資料。如果該通道在隨機後退之後被發現是忙碌的，該裝置在試圖再次存取該通道之前等待另一隨機週期。
之後是CFP之保證的時槽GTS 33，及如所示，這些時槽中的每一時槽延伸超過一基本的時槽。閒置週期屆滿之後，下一超框被發送另一信標訊框31的協調者標記。裝置在該超框的閒置週期34內可進入休眠。因而，藉由延伸閒置週期34的長度，裝置的電池電力可被保存得盡可能多。
在無信標的網路中，除非經請求而為，協調者不被要求發射一同步化的信標(例如，為了網路搜尋目的)。通道存取並不受超框結構限制且裝置是異步的，透過CSMA-CA執行所有的資料傳遞。它們依據某一協定諸如感測器-MAC可遵循它們自己的休眠模式(或工作週期)。
對於一MBAN應用，協調者在身體或被監視身體的外部。它可以是一PDA、一行動電話、一床邊監視站或甚至暫時充當一協調者之一足以勝任的感測器。在一工業WSN中，協調者可以是一PDA、一感測器、一膝上型或其它電腦、或甚至一中央或區域處理器。如上所述，在有信標的網路中的協調者負責提供同步及通道存取至網路裝置。一超框的開始與結束也由一協調者來定義。該協調者具有到其它網路之可能通訊的兩主要特徵並例如透過簡單更換充電電池來存取一充足的電源。
第5至8圖繪示在一IEEE 802.15.4網路中一裝置與一協調者之間的資料傳遞。三種基本類型的傳遞在IEEE 802.15.4中被定義：
(i)資料傳遞至作為接收端之一協調者，一裝置(發送器)將其使用於星型與點對點拓撲兩者中之資料發射至該協調者；
(ii)　資料由一作為發送器之協調者傳遞，其中該裝置接收使用在星型與點對點拓撲兩者中的資料；
(iii)僅在點對點網路中使用之兩同級端之間的資料傳遞。
第5與6圖描繪分別針對有信標與無信標情況由裝置(網路裝置11)與協調者(協調者10)的一傳遞。差異在於，在有信標情況中裝置1在CFP中使用CSMA-CA或在CAP中使用一GTS來發送資料(資料訊框42)之前必須等待接收一信標訊框41；而在無信標情況中正常的是無信標訊框及裝置11使用CSMA-CA來隨意發送一資料訊框42。在任一情況下，該協調者藉由發射一確認訊框43來可取捨地確認資料的成功接收。這些不同類型的訊框在下面被更加詳細的闡述。
如果接收端由於任一原因而無法處理接收到的資料，訊息不被確認。如果發送器在某一週期之後沒有接收一確認，則假定傳輸不成功而重試該訊框傳輸。如果在幾個重試之後仍未收到一確認，發送器可選擇終止處理或再試一次。當確認不被要求時，發送器假定傳輸是成功的。
第7與8圖闡述自一協調者10到一裝置11的資料傳遞。當該協調者希望在一有信標的WPAN(第7圖)中傳遞資料至一裝置時，它在信標訊框41中指示資料訊息正擱置。該裝置週期性地收聽該信標訊框及，如果一訊息正擱置，發射透過CSMA-CA請求資料之一資料請求(MAC命令)44。協調者10藉由發射一確認訊框43來確認資料請求的成功接收。擱置資料訊框42接著使用時槽式的CSMA-CA而被發送或如果可能在確認之後立即發送。裝置11可藉由發射一可取捨的確認訊框43來確認資料的成功接收。該事務現在被完成。在資料事務的成功完成之後，訊息被從信標中的擱置訊息列表中移除。
在無信標的情況中，已為一特定裝置11準備資料之協調者10必須等待相關裝置的一資料請求44，在競爭的基礎上發送。在接收這一請求之後，該協調者發送一確認訊框43(若情況如此，這也可被用來表示資料沒有準備好)，之後是資料訊框42，裝置11響應於此可發送另一確認訊框43作為回應。
為了簡單，上面程序僅考慮了上面第(i)與(ii)種情況之裝置與協調者之間的資料傳遞，但在一點對點網路中，如上已提及，資料傳遞一般透過機制(iii)而發生，包含一或多個中間節點，這增加了所涉及的碰撞與中繼之風險。
如第5至8圖所示，在一IEEE 802.15.4網路中的通訊包含四種不同類型的訊框：─信標訊框41，被一協調者用來發射信標─資料訊框42，用於所有的資料傳遞─確認訊框43，用於確認成功的訊框接收─MAC命令訊框44，用於處理所有的MAC同級實體控制傳遞，諸如資料請求。
各該四種訊框類型的結構十分相似，且針對作為範例的一資料訊框42而被繪示在第9圖中。在圖中，兩水平條分別表示MAC子層與PHY層。時間從左到右推進，則訊框的每一連續欄位之時間長度被繪示(按八位元組計)在相關欄位的上面。每一訊框由以一特定順序的一系列欄位構成，這些欄位從左到右以它們被PHY所發射的順序來被描繪，其中最左邊位元在時間上首先被發射。在每一欄位中的位元從0(最左邊且最少有效)到k-1(最右邊且最有效)被計數，其中欄位的長度是k位元。
透過資料訊框42而被發送之資料源自上層。該資料酬載被傳遞至MAC子層且被稱為MAC服務資料單元(MSDU)。該MAC酬載被前置一MAC標頭MHR同時後附一MAC註腳MFR。該MHR包含訊框控制欄位50(見下面)、資料序列號(DSN)、定址欄位、及可取捨的輔助安全標頭。該MFR由一16位元訊框檢查序列FCS構成。該MHR、MAC酬載、及MFR一起形成該MAC資料訊框(即，MPDU)。該MPDU作為變成PHY酬載之PHY服務資料單元PSDU被傳遞至PHY。該PHY酬載被前置一包含一前文序列及一訊框開始定界符SFD之同步標頭SHR、及一包含該PHY酬載按八位元組計的長度之PHY標頭PHR。該前文序列及該資料SFD使得接收器能夠實現符號同步。該SHR、PHR、及PHY酬載一起形成該PHT封包(該PHY協定資料單元PPDU)。
信標訊框41、確認訊框43及MAC命令訊框44具有一相類似的結構，除非該MAC酬載在每一情況中具有一不同功能，該確認訊框沒有MAC酬載。再者，信標訊框41、確認訊框43及MAC命令訊框44源於MAC子層而不涉及上層。
在每一種訊框類型中所使用的訊框控制欄位50在第10圖中被更加詳細的繪示。它由如所闡述因為不同目的而被指定給子欄位之16位元構成。特別是，該欄位的首三位元表示訊框類型51：信標訊框41、資料訊框42、確認訊框43及MAC命令訊框44。該訊框類型被表示的方式在第11圖中被繪示。訊框類型位元51之後是一單一位元安全啟用子欄位52，表示安全是否由MAC層啟用。這之後是一訊框擱置子欄位53，用以指示發送器是否具有接收端的更多資料。後面是一確認。請求子欄位54係指示一確認是否是被接收端請求。在這之後是一些進一步的子欄位55到59，它們用於定址目的或被保存在目前IEEE 802.15.4規格中。
如所提及，第11圖是訊框類型子欄位51可能的位元值之一表格，繪示的是值100及101在IEEE 802.15.4規格中未被使用。
IEEE 802.15.6的一主要需求是醫療資訊及其它關鍵資訊的可靠傳輸與透過攜帶醫療資訊穿過一WSN或其它無線網路之鏈接或躍點的通訊穩定性問題。傳輸路徑上的任一裝置，諸如不穩定醫療感測器或充當一中間裝置的裝置，可能經歷中斷與無法到達的問題。這可能由於許多因素而導致，諸如低信號雜訊比及超出傳輸電力範圍。經受不穩定性的裝置可能較頻繁的連接與中斷。就IEEE 802.15.3與IEEE 802.15.4中考慮之前述商業應用而言，穩定性可能沒有醫療標準(諸如IEEE 802.15.6)與其它關鍵資料傳輸重要。偶爾離線之一不穩定裝置可能導致救生醫療程序或通訊的失敗。此可能嚴重地損害病人的安全。
作為對IEEE 802.15.3的一修改，穩定性管理已基於斷開的連接數或裝置中斷連接或重新連接到該協調者與WSN的次數而被考慮。此方法的問題在於，依靠中斷連接數目可能對於一商業應用是足夠可靠的，但不適用於一醫療或其它關鍵應用。不夠可靠是因為任一裝置連接的斷開會中斷一進行中的醫療應用，危及依賴自該協調者接收重要資訊之病人的生命。
本發明之實施例採用一不同的方法，透過藉由考慮一些預先防範措施，藉由阻止一鏈接中斷來保護病人免受一不穩定裝置的影響。換言之，代以依賴在醫療應用上不夠令人滿意(即，可視為一醫療應用的「過遲(too-late)」方法)的中斷連接數目，實施例考慮中繼裝置連接參數，諸如漏失確認數目與遺失的資料(或擁塞資料)數量，當作穩定性/不穩定性的基準來保護病人不致因點對點網路組態中充當一中間中繼節點並攜帶生命攸關的醫療資訊的裝置缺乏穩定性而造成危險。這些參數在一連接斷開之前是可利用的。
在下一段，我們提供當試圖透過充當一中繼之一不穩定中間裝置通訊時，在一無線感測器網路中病人所面臨之問題的一詳細描述。
第12圖是繪示一WSN 60之一示意圖，其一閘道或協調者61及一感測器62透過包括不穩定裝置63的中繼鏈接。當協調者透過多躍式嘗試到達人體植入感測器時，此不穩定裝置可影響整個醫療過程。因而此一問題與經由一不穩定裝置從協調者透過一多躍式傳輸到一人體內或人體上之醫療感測器有關。
在第12a圖中，與一植入裝置的通訊由於裝置C的不穩定性而被中斷。在第12b圖中，裝置C有超過一臨界值數目的確認逾時。亦即，未收到自裝置D來的期望確認，由於為裝置D準備的資料還未成功發射。在第12c圖中，因為資料緩衝器正將到達容量，重要的醫療資料將在裝置C遺失。最後，在第12c圖，裝置C與D之間連接有一完全錯誤且該救命醫療應用被中斷。
在下一段，我們描述依據在一次多躍式傳輸中不受不穩定中間裝置影響之發明實施例的協定。
針對上面描述問題的第一解決方案提供在使用一全向天線之一醫療WSN中的穩定性管理。
第13圖是繪示一中間中繼裝置在多躍式傳輸中變得不穩定的情形之一傳輸圖。一全向天線被部署於該中繼感測器中。第14圖是一較詳細的視圖，其使用簡單識別之同一方案而被標記。這些及下面的圖繪示在一下行鏈路方向上資訊的初始傳輸(作為一範例)，但是初始傳輸也可以是下行鏈路的，在這一情況中命令與發送信號的方向被反向。
為了決定一裝置是否可用，使用兩度量：1.漏失確認數目(針對確認)2.在傳輸緩衝器中等待長記憶體的裝置傳輸而累積的資料量(對於短記憶體裝置而言，這將被替換為已被丟棄的封包資料量)。
可以看出協調者如何能決定將該不穩定的非醫療裝置置入強制休眠以避免避免由於不穩定裝置B未來嘗試發射或其他裝置透過不穩定裝置B而中繼之潛在未來不成功嘗試而危及醫療裝置。將任一不穩定的裝置置入強制休眠之決策將由協調者考慮正在進行之醫療過程的應急狀態的嚴重程度而被執行。強制休眠僅當有可用來到達醫療裝置或感測器之其它選替路由時才由協調者考慮。
提出的協定如下運作。首先(S10，S11)資訊在下行鏈路上自槽正常地發射至裝置A並接著至裝置B。然而，進一步到裝置C的傳輸是不成功的(S12)，造成每逢程序逾時的一漏失確認(S14)。此漏失確認觸發裝置B檢查漏失確認的累積數目(S15)。如果超過一臨界值(S16)，裝置B則檢查傳輸緩衝器中的資料是否也已超過一臨界值(S17)；如果是，裝置B發送(S18)一穩定性位元至裝置A，裝置A在發明敘述中也稱為中繼開始裝置。裝置A接著增加它的傳輸能力以找到一替換鏈接(S19)並定位裝置C，經由裝置B跳過原來的中繼鏈接而執行一成功的交握(S20)。傳輸在新的A-C鏈接開始(S21)且在S22裝置A發送故障裝置ID至協調者。協調者透過決定迫使裝置B永久休眠並在步驟S24與S25經由裝置A發射此命令，並在步驟S23隨裝置B的ID發送一警報到一中央監視單元而響應。
在一第二實施例中，問題的解決方案使用一定向天線。這裡，為節省感測器電力，建議使用一定向天線而非一全向天線。否則，消耗與前一實施例相類似。
第15圖在一圖示基礎表示用於描繪天線瓣之事件鏈。第15a圖繪示WSN或其它短距離網路的正常操作。在第15b圖中，裝置B已變得不穩定。在第15c圖中，裝置A嘗試不同的天線位置以搜尋一替換的中間裝置。在第15d圖中，透過裝置G已形成一新的路徑。
第16與17圖是對應的傳輸圖，繪示與前相同的恢復情形但提供一在方向上有變化而非跳越故障裝置B的新路徑。因此，對這些圖的進一步說明被忽略。唯一的差異在於，裝置A有定向天線能力，及透過改變天線場型與控制天線瓣自不穩定裝置轉向裝置G來嘗試找出一新的中繼節點/裝置。傳輸路徑經由裝置C而繼續，具有與恢復之前相同的躍點數目。
下面的說明指示上面的發送信號協定如何可容納在基於IEEE 802.15.4目前正在開發之一通訊標準中，諸如IEEE 802.15.6。第18圖闡述對IEEE 802.15.4訊框格式的修改以使其包括用於指示中間裝置的穩定性/不穩定性之欄位與停止位元的欄位。在一些網路中，停止位元可被忽略並例如可由於任一裝置不穩定而採取行動之其它網路機制替換。
在一第一方法中，有兩新的位元被包括在控制欄位的訊框中：1.穩定性位元：其將被感測器使用以透過使用一零值來指示感測器穩定性狀態。2.強制休眠，其將被用來迫使不穩定裝置成為閒置或休眠模式。一旦它接收到值「1」，裝置將不離開休眠直至接收一值「0」。在一輕微變化中，迫使休眠之停止命令可在使用休眠位元的一訊框控制欄位中被發射。這些位元可用來設定一裝置的不同休眠模式，因此，對於完全休眠模式，休眠位元的一組態可以是「00」。
傳送發送信號之一選替構件是使用MAC命令。第19圖繪示一具有MAC命令八位元組的位置之MAC訊框之目前IEEE 802.15.4基本格式及第20圖繪示IEEE 802.15.4的目前命令訊框識別符。
對於本發明的任何實施例，兩欄位可用於「穩定性/不穩定性」與「強制休眠」。然而，強制休眠位元可以是可取捨的。一包括對穩定性的一指示之適當的MAC命令訊框在第21圖中被繪示，第21圖闡述一適當的命令訊框識別符，如第22圖中命令訊框識別符的一修改表格所列，該命令訊框識別符在MAC酬載中被發送。第21圖沒有酬載，這樣，命令訊框識別符本身可被視作穩定性的一指示(可能在實際上顯示不穩定性)。在第21b圖所繪示之一選替組態中，酬載可由一位元構成。根據穩定性或不穩定性的一狀態/狀態改變可使用此酬載位元(位元=0不穩定；位元=1穩定)而傳送。可選擇地，不止一位元可被提供，提供如前所述的一穩定性層級範圍及因而允許不穩定性的嚴重程度被傳送。
一類似的命令訊框可被用於「強制休眠」，其沒有酬載，或有一可能有一位元或幾位元的酬載，可能除了簡單的休眠命令之外在裝置可重新嘗試連接網路之前傳送一期望的休眠時間。
上述實施例可被併入作為IEEE 802.15.4的一增強或作為需要所提出特徵之一開發中新標準(諸如IEEE 802.15.6、BAN標準)的一組成部分。
發明實施例有幾個重要特徵，包括：
1.當NACK數目及/或緩衝器中等待的資料超過一預定義臨界值時自我決定一中繼(中間)裝置的不穩定性。
2.基於中繼裝置中的一確認計數器與傳輸資料緩衝器對於一點對點拓撲中之不穩定裝置管理的傳送信號協定。這些協定包括一新的不穩定性指示位元與一新的強制休眠控制位元。
3.如果有其他的選替路由可利用，一「強制休眠」機制響應於醫療應用的危急性迫使不穩定裝置休眠。
發明實施例包括在每一裝置內提供一自我不穩定性確認機制以由裝置本身來評估裝置的穩定性，透過提供對不穩定裝置的有效及佔先式警報及響應機制，允許一佔先式方法來減少在一多躍式BAN/WSN中無線通訊鏈接中斷的可能性並減少由於不穩定性條件的封包丟棄率。
本發明可採用一新穎感測器、協調者、中央監視單元、或其硬體模組的形式，且可藉由更換或修改感測器的處理器及/或協調者及/或中央監視單元所執行之軟體來實施。
因此，本發明的實施例可在硬體中實施、或實施為運行在一或多個處理器或其一組合上的軟體模組。發明也可被體現為用以執行本文所描述的任何技術之部分或全部的一或多個裝置或設備程式(例如，電腦程式及電腦程式產品)。體現本發明的此類程式可儲存在電腦可讀取媒體上，或例如可以是一或多個信號的形式。此類信號可以是可自一網際網路網站下載、或提供在一載體信號上、或任一其它形式之資料信號。
雖然上面說明藉由範例參照IEEE 802.15.4與IEEE 802.15.6，但是本發明可應用於無論是否依據IEEE 802.15.6而運作之任一類型的MBAN，以及即使非醫療人體區域網路但對於在應急情況中通訊之改進可靠性有一需求之其它類型的BAN與短距離WSN。
10．．．協調者
11、11A、11B、11C．．．裝置
30．．．超框
31．．．信標訊框
33．．．受保證的時槽
34．．．閒置週期
36．．．競爭存取週期
37．．．無競爭週期
41．．．信標訊框
42．．．資料訊框
43．．．確認訊框
44．．．資料請求、MAC命令訊框
50．．．訊框控制欄位
51．．．訊框類型位元
52．．．啟用安全子欄位
53．．．訊框擱置子欄位
54．．．請求子欄位
55~59．．．子欄位
60．．．WSN
61．．．協調者
62．．．感測器
63．．．不穩定裝置
100．．．WPAN
101、102．．．頻帶
105．．．MAC子層
S10~S25．．．步驟
第1圖說明一IEEE 802.15.4 WPAN中的協定層；
第2圖說明該IEEE 802.15.4 WPAN之可能的PHY頻帶；
第3圖說明一WPAN之星型與點對點拓撲；
第4圖繪示一有信標IEEE 802.15.4WPAN中一超框的結構；
第5-8圖說明一IEEE 802.15.4WPAN中一網路裝置與一協調者之間之可能的資料傳遞模式；
第9圖繪示用於IEEE 802.15.4WPAN中的一資料訊框之一訊框格式；
第10圖繪示在第9圖訊框格式中一訊框控制欄位的結構；
第11圖是第10圖該訊框控制欄位中訊框類型位元的可能值之一表格；
第12a圖是繪示在具有一不穩定中間裝置之一WSN中的一醫療裝置與一協調者之間的通訊之一示意圖；
第12b圖是繪示第12a圖中該不穩定裝置的一第一結果之一示意圖；
第12c圖是繪示第12a圖中該不穩定裝置的一第二結果之一示意圖；
第12d圖是繪示第12a圖中該不穩定裝置的一最後結果之一示意圖；
第13圖是繪示一使用發明實施例解決一中間裝置不穩定性的情形之一傳輸圖；
第14圖是第13圖傳輸的一不同描繪；
第15a圖是繪示透過一無線網路而在一植入裝置與一協調者之間通訊之一示意圖；
第15b圖是第15a圖的圖示，繪示一中間裝置B在傳輸路由上的不穩定性；
第15c圖是第15a圖的圖示，其中裝置A在傳輸路由上搜尋一可替代的裝置；
第15d圖是第15a圖的圖示，連同現在被建立的新路由；
第16圖是繪示一使用具有一定向天線能力之發明實施例解決一中間裝置不穩定性的情形之一傳輸圖；
第17圖是第16圖傳輸的一不同描繪；
第18圖繪示對IEEE 802.15.4訊框控制欄位之需要修改以使其包括一穩定性位元與停止位元；
第19圖繪示一MAC(命令)訊框的目前IEEE 802.15.4基本格式；
第20圖繪示IEEE 802.15.4的目前命令訊框識別符；
第21圖繪示包括穩定性的一指示之一適當的MAC命令訊框；
第21b圖繪示包括穩定性的一指示之另一適當的MAC命令訊框；
第22圖繪示命令訊框識別符之一修改的表格。
S10~S25‧‧‧步驟

Claims (13)

  1. 一種包含一中繼開始裝置、一中間裝置與一中繼結束裝置之裝置的無線網路，使用中資訊經由該中間裝置在該中繼開始裝置與該中繼結束裝置之間被無線傳送，其中：該中間裝置包括控制構件與傳輸構件，該控制構件可操作的致使該中間裝置傳輸構件發射連接穩定性的一指示，其為該中間裝置之至少一連接穩定性參數的一函數；該網路系統包含決策構件，該決策構件係可操作在接收該連接穩定性指示時將其列入考慮以決定是否發射一停止或休眠命令至該中間裝置，致使其停止傳輸與接收。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之無線網路，其中該連接穩定性的指示是一傳輸訊框中的一或多個位元，其當被設為一或多個預定值時指示該中間裝置的穩定性程度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之無線網路，其中資訊的傳輸被確認且其中一連接穩定性參數是期望傳輸但未由該中間裝置接收之漏失確認的累積數目。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之無線網路，其中該中間裝置進一步包含一保存等待傳輸之資訊的傳輸緩衝器且一連接穩定性參數是在該傳輸緩衝器中等待的資料量。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之無線網路，其中一連接穩定性參數是由該中間裝置所丟棄的資料封包數目。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之無線網路，其中該決策構件考量其他因素，該其他因素包括為避開該中間裝置之一選替路由的可用性及進行中傳輸之應急狀態之至少一者。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之無線網路，其進一步包含重連構件，係可操作建立避開該中間裝置之一選替路由。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之無線網路，其中該選替路由是使用自該中間裝置轉移之一新的地理傳輸模式而被建立。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之無線網路，其中該重連構件包括該中繼開始裝置中的控制構件與替換該路由上之該中間裝置的一另一裝置中的控制構件，它們一起可操作以建立一新的連接。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之無線網路，其中該中繼開始裝置係可操作以將該中間裝置識別發射至一協調者且該停止命令是從協調者被發射至該中繼開始裝置。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之無線網路，其進一步包含警報構件，其係依賴該連接穩定性指示來警告一外部實體該中間裝置的不穩定性。
  12. 一種供使用在一無線網路中包含一中繼開始裝置、決策構件、一中間裝置與一中繼結束裝置之裝置的該中間裝置，使用中資訊經由該中間裝置在該中繼開始裝置與該中繼結束裝置之間被無線傳送，該中間裝置包含： 傳輸與接收構件；及控制構件，其係可操作控制該裝置；其中該控制構件可操作以致使該傳輸構件發射連接穩定性的一指示，其為該裝置之至少一連接穩定性參數的一函數，其中該接收構件係可操作以從該決策構件接收一停止或休眠命令，及該控制構件係可操作以在接收該停止或休眠命令時致使該中間裝置去停止傳輸與接收。
  13. 一種在一無線網路中包含至少一協調者、一中間裝置與一中繼結束裝置之裝置的該協調者，使用中資訊經由該中間裝置在該協調者與該中繼結束裝置之間被無線傳送，其中該協調者包含：接收構件，其係可操作以自該中間裝置接收該中間裝置連接穩定性的一指示；決策構件，其係可操作以在接收該指示時將其列入考慮以決定是否發射一停止命令至該中間裝置，致使其停止傳輸與接收。
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