通信网络中的信道切换的制作方法

专利名称：通信网络中的信道切换的制作方法
技术领域：
本发明涉及在网络中切换信道，尤其涉及用于在超宽带网络中切换信道的方法和
直O
背景技术：
超宽带网络(ultra-wideband)是在非常宽的频率范围(3. 1至10. 6GHz)内传输 数字数据的无线电技术。通过在大带宽上散布RF能量，所传输的信号实际上不能被传统的 频率选择RF技术检测到。然而，低传输功率将通信距离限制为通常小于10至15米。对于UWB存在两种方法时域方法，其根据具有UWB性能的脉冲波形构建信号； 以及频域调制方法，在多(频)带上使用传统的基于FFT的正交频分复用(OFDM)，称为 MB-0FDM。UWB方法导致覆盖频谱内的非常宽带宽的频谱成分，因此称为术语超宽带，从而带 宽占用百分之二十以上的中心频率，通常为至少500MHz。超宽带的这些性能(与非常宽带宽结合)意味着UWB为用于在家庭或办公室环境 中提供高速无线通信的理想技术，从而正在通信的设备在另一设备的10-15m的范围内。图1示出了用于超宽带通信的多带正交频分复用(MB-OFDM)系统中的频带布置。 MB-OFDM系统包括每个均为528MHz的14个子带，并且在子带之间使用每312. 5ns的跳频作 为接入方法。在每个子带内，采用OFDM和QPSK或DCM编码来传输数据。注意，5GHz周围的 子带(目前为5. 1-5. 8GHz)被保留为空值，以避免与现有窄带系统(例如，802. IlaWLAN系 统，安全机构通信系统或航空工业)的干扰。14个子带被组织成五个带组，四个带组具有三个528MHz的子带，一个带组具有两 个528MHz的子带。如图1所示，第一带组包括子带1、子带2和子带3。典型UWB系统将在 带组的子带之间采用跳频，使得第一数据符号在带组的第一频率子带内在第一 312. 5ns持 续时间间隔内被传输，第二数据符号在带组的第二频率子带内在第二 312. 5ns持续时间间 隔内被传输，以及第三数据符号在带组的第三频率子带内在第三312. 5ns持续时间内被传 输。从而，在每个时间间隔期间，数据符号在具有528MHz带宽的各自子带内被传输，例如， 具有以3960MHz为中心的528MHz基带信号的子带2。发送每个数据符号的三个频率序列表示时频码(TFC)信道。第一 TFC信道可以遵 循序列1、2、3、1、2、3，其中，1为第一子带，2为第二子带，以及3为第三子带。第二和第三 TFC信道可以分别遵循序列1、3、2、1、3、2和1、1、2、2、3、3。根据ECMA-368规格，七个TFC信 道被限定用于前四个带组中的每一个，两个TFC信道被限定用于第五个带组。图2(a)_(e) 示出了用于五个带组中的TFC信道中的每一个的序列。超带宽的技术性能意味着其被部署用于数据通信领域内的应用。例如，存在集中于以下环境中的电缆替换的多种应用-PC和外围设备之间的通信，S卩，诸如硬盘驱动器、⑶刻录器、打印机、扫描仪等的外围设备。-家庭娱乐，诸如电视和通过无线装置、无线扬声器等连接的设备。
-手持设备和PC之间的通信，例如移动电话和PDA、数字相机和MP3播放器等。在诸如UWB网络的无线网络中，一个或多个设备在信标(beacon)周期期间传输信标帧。信标帧的主要目的在于提供关于媒体的定时结构，即，将时间划分为所谓的超帧，并 且允许网络设备与它们的相邻设备同步。UffB系统的基本定时结构为如图3中所示的超帧。根据欧洲计算机制造商协会标 准(ECMA)的超帧(ECMA-368 2nd版本)由256个媒体接入时隙(MAS)构成，其中，每个MAS 都具有限定的持续时间(例如256 μ s)。每个超帧都以信标周期开始，其持续一个或多个连 续MAS，其间设备可以发送它们的信标帧。信标周期中的第一MAS的开始已知为信标周期开 始时间(BPST)。用于特定设备的信标组被限定为具有与特定设备共享的信标周期开始时间 (士 Iy s)的设备组，并且其在特定设备的传输范围内。在ECMA-368中，在单个分配时频码(TFC)信道上的媒体接入时隙(MAS)的明确组 中承载用于通信设备的数据传输。将被使用的设备和MAS之间的映射(即，哪个设备对将 进行通信以及在哪些媒体接入时隙中的表示)在每个超帧的开始处由信标周期内的每个 设备传输。如果MAS不是硬DRP保留的或者放弃硬DRP或个人保留的MAS，设备还可以在未 保留的MAS中交换数据。根据当前的ECMA-368标准，各个设备加入合适的TFC信道并在该单个信道上相应 地发送/接收，直到其另有指示或决定。由一个或多个设备使用的TFC信道的改变由更高 层管理，并要求完成当前超帧。如果链路质量较差和/或降低，如果信道占用较高和/或增加，如果当前信道不满 足它们的通信要求并且该问题可通过改变设备的操作信道来解决，则超宽带网络中的设备 可以决定改变信道。然而，附着至设备(即，终止于或发起于设备)的通信流将受到干扰。现有的ECMA-368标准提供了设备根据在当前帧之后的超帧数量公布何时将切换 信道的能力，但是仅到其相邻设备(即，与其直接通信的那些设备)，并且不详细说明信道 改变递减计数(CCC)的值(被用于公布何时将发生信道切换)应该如何计算。信道切换操 作用于允许设备通过重新将业务流分配给不同信道来满足它们的服务质量(QoS)要求。另外，在设备将信息发送到不是其相邻设备之一(即，该设备与多于一“跳”那么 远的设备进行通信)的设备或者从不是其相邻设备之一的设备接收信息的情况下，在标准 中不存在允许设备改变信道同时保持业务流连通性的机制。从而，需要允许在信道改变操作完成之后继续进行这种类型通信的方法和装置。

发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种改变通信网络中的信道的方法，在网络中的 第一和第二设备之间的第一信道上存在业务流，该方法包括形成信息单元，该信息单元包 括来自第一设备的信道改变请求；以及在信标帧中将信息单元从第一设备发送至第二设 备。根据本发明的第二方面，提供了一种用于通信网络的第一设备，第一设备用于将 业务流保持在具有网络中的一个或多个其他设备的第一信道上，第一设备包括用于形成 信息单元的装置，信息单元包括信道改变请求；以及用于在信标帧中将信息单元从第一设备发送至一个或多个其他设备的装置。


现在参考以下附图仅以实例方式详细描述本发明，其中图1示出了用于超宽带通信的多带正交频分复用(MB-OFDM)系统中的频带布置；图2(a)_(e)示出了五个带组的每一个中的TFC信道的序列定义；图3示出了 UWB系统中的超帧的基本定时结构；图4示出了根据本发明的典型网络；图5示出了根据本发明实施例的信道改变占用信息单元(CCOIE)的结构；图6是示出根据本发明一个方面的通过信道切换发起设备执行的多个步骤的流程图；图7更加详细地示出了图6方法的一个步骤；图8是示出响应于接收具有CCOIE单元的信标帧通过信道切换发起者执行的多个 步骤的流程图；图9是示出在接收到具有CCOIE的信标帧之后通过中继设备执行的多个步骤的流 程图；图10是示出在从信道切换发起者接收CCOIE之后发送信标帧的过程中由中继设 备执行的多个步骤的流程图；图11是示出在接收到具有CCOIE的信标帧之后由所连接的设备执行的多个步骤 的流程图；图12是更加详细地示出了图11方法中的一个步骤的流程图；图13是示出在确定是否切换信道的过程中由信道切换发起者执行的方法中的多 个步骤的流程图；以及图14示出了按照决定实现信道切换时由信道切换发起者执行的多个步骤。
具体实施例方式虽然本发明将参照超带宽网络进行描述，但是应该理解，本发明可应用于任何其 他类型的对等网络，其中，设备之间的通信可以涉及一“跳(hop) ”或多“跳”。图4示出了根据本发明的示例性网络2。网络2包括七个设备4，被标为A至G。这 些设备可以为能够使用超带宽进行通信的任何合适的设备，诸如移动电话、膝上型计算机、 PDA 等。设备4之间的线6表示设备4之间的物理通信链路，同时箭头8表示流(flow)。 流被定义为可以跨过单“跳”或多“跳”的一对设备4之间的连接。从而，设备A将数据流 经由设备B发送至设备C，其具有两“跳”，从设备A至设备B的第一 “跳”以及从设备B到 设备C的第二“跳”。任何设备4都可以具有附着于其的输入和/或输出流。例如，设备C 具有四个附着的流设备A至设备C，设备B至设备C (这两个都是输入流)，设备C至设备 E和设备C至设备F (这两个都是输出流)。“连接设备”用于描述经由任何附着流连接至特定设备的设备组。例如，设备C的 连接设备是设备A、B、E和F，以及设备F的连接设备是设备C和G。
“信道切换发起者”是触发信道切换过程的设备。在图4所示的实例中，设备C为 信道切换发起者。处于业务流中间位置的设备被称为“中继”设备。存在两种类型的中继设备只用 作中继并且不存在终止于其或从其开始的流的那些中继设备(诸如图4中的设备D)，以及 用作中继但是还具有其他连接设备的那些中继设备(诸如图4中的设备B)。后面的设备由 于除它们的独立流之外还具有中继业务量的能力而被分类为中继。以下描述阐述了如何通过信道切换发起者(channel switchinginstigator)执行 信道切换的通知和协调。然而，以下描述不指定必须满足将启动的信道切换操作或者如何 选择设备将切换到的实际信道的条件或准则。应该想到，这些过程可以以任何合适的方式 执行，包括在ECMA-368标准中指定的那些方式。根据本发明的一个方面，当信道切换过程被触发或发起时，信道切换发起者通过 信标帧发送其意图以将信道切换到其所连接的所有设备。该过程包括两个阶段。第一阶段 是信道切换的通知，以及第二阶段是信道切换本身的实现。每个设备的操作均可以进一步 划分为两个子阶段发送信标子阶段和接收信标子阶段。由信道切换发起者执行的多个步骤的高级视图如下。一旦信道切换过程被触发， 信道切换发起者就在其信标帧中包括信道切换信息。优选地，在超宽带网络中，该信道切换 信息被包括在信标帧的信道改变占用信息单元(CCOIE)中，这将在以下进行描述。信道切 换信息优选包括递减计数单元(countdown element)，递减计数单元被设置成足够高以允 许信道切换通知传播到网络中的最远设备(以跳为单位)并且用于将被返回给信道切换发 起者的响应的值。优选地，该递减计数为CCOIE中的信道改变递减计数(CCC)单元的形式。 另外，优选地，信道切换发起者还将所连接设备的列表包括在信标帧中，使得合适的设备知 道它们将切换信道。为了便于参照超宽带网络描述本发明，现在将参考图5描述信道改变占用信息单 元(CCOIE)结构。然而，应该想到，当本发明作用于其他类型的网络时，可以使用可选信息 结构以通知并执行信道切换。信道改变占用信息单元(CCOIE)结构包括表示CCOIE的单元ID的第一个八位字 节(octet)；表示CCOIE长度(其中，长度等于2+K+2N)的第二个八位字节；表示信道改变 递减计数(CCC)单元的值的第三个八位字节(其表示在设备移动至以下信道ID字段中定 义的新信道之前剩余的超帧数)；表示设备将切换到的信道的身份的第四个八位字节；表 示每个连接和中继设备的信道改变通知状态的2位单元的K个八位字节(CC InfoBitmap, CC信息位图)；表示那些设备地址的每个连接和中继设备的最后两个八位字节。信道改变信息地图中的2位单元的值表示已经发送信道切换请求之后的特定连 接或中继设备的状态。在一个实施例中，值00表示设备已经拒绝信道切换请求的设备；值 01表示设备还没有响应信道切换请求(即，请求未决)；值10表示设备已经响应了信道切 换请求，但请求延期(即，请求未决但被延期)；以及值11表示设备已经接受了信道切换请 求。
图6是示出根据本发明一个方面的通过信道切换发起者通知信道切换的方法中 的多个步骤的流程图。在步骤101中，信道切换发起者已经确定或决定它将根据任何合适 的方法将信道切换至目的信道(D。h)，因此开始信道切换通知过程。已知连接至信道切换发起者的设备或者针对其的中继设备。步骤103至111表示信道切换发起者要求生成合适CCOIE的操作。应该想到，这些步骤不必须按照所示出的顺序执行。在步骤103中，确定连接设备与信道切换发起者Hm的最大跳距离。该信息由路由 层提供，路由层是MAC协议以上的层。在步骤105中，信道切换发起者创建信道改变占用信息单元(CCOIE)并且优选地 将信道改变递减计数(CCC)八位字节设置为值2*HM+1，并且将信道ID八位字节设置为D。h。 该CCC的值被选择为达到最大距离连接设备的跳数加上返回的相同跳数的总和加1，这是 因为CCOIE将在下一个超帧中被发送。在步骤107中，信道切换发起者在其存储器中为每一个连接和中继设备中创建条 目(entry)，以表示对信道切换请求的响应为未决(即，条目可以为01，以对应于用于指示 CC信息位图中的未决请求的值)。在步骤109中，信道切换发起者将其自己的地址添加到CCOIE中，CC信息位图中 对应状态为11，表示它已经接受信道切换请求。在步骤111中，信道切换发起者将连接和中继设备的地址添加到CCOIE中，并将CC 信息位图中它们的状态表示为01，意味着信道切换请求未决。在步骤113中，信道切换发起者在其信标帧中发送所生成的CC0IE，其在超帧开始 的信标周期内发送。从而，通过所生成的CC0IE，信道切换发起者可以协调跨过多跳的切换，这是因为 这些设备被列在CCOIE中，并且可以使用CCC字段协调信道切换的定时。图7更加详细地示出了图6的步骤113。在图6的步骤111之后，CCOIE中的CCC 的值减1 (步骤121)，并且在信道切换发起者的下一个信标帧中发送CCOIE (当合适时，通过 对CC信息位图的任何改变来更新)(步骤123)。如果现在CCC等于0 (步骤125)，则过程 前进到A，并且信道切换通知过程完成。如果CCC不等于0，则该方法返回至步骤121，其中 CCC减1，并且在下一个超帧的信标周期内，在信道切换发起者的信标帧中发送CCOIE (利用 CCC的新值和对CC信息位图的任何改变来更新)。接收具有CCOIE的信标帧的设备可以为中继设备、连接设备、或者信道切换发起 者范围内的既不是中继设备也不是连接设备的其他设备。在设备既不是中继设备也不是连 接设备的情况下，设备忽略CCOIE或者根据ECMA标准进行动作。可选地，CCOIE可以被使 用并被传递至更高层，以更新每个设备的邻居表格(换句话说，CCOIE可以被路由层使用， 以允许设备知道哪些设备将在给定时间出现在信道上)。在中继设备的情况下，根据以下图9所示的方法来处理所接收的信标帧，同时根 据图10所示的方法执行随后的信标帧从中继设备到其他中继设备或连接设备的传输。当 中继设备接收到具有CCOIE的信标帧时，在其自身的信标帧中复制CC0IE(根据图7的方 法，使CCC减1)。每个所传播的CCOIE在每个随后的超帧期间均具有其CCC字段减1的值， 直到CCC的值为0为止。连接设备根据以下图11所示的方法处理所接收的具有CCOIE的信标帧。连接设 备知道它被分类为这样的一个设备，这是因为它将被列为CCOIE中的一个连接设备，并且 该信息已经被存储在路由层中。在该阶段，连接设备被进一步划分为具有各自的连接设备的设备(不是信道切换发起者的连接设备，从而不包括在CCOIE的连接设备列表中)以及 不具有各自的连接设备的连接设备。在前一种情况下，连接设备适当地扩展CCC，以允许意图的传播以将信道切换到其自己的连接设备，并且允许它们返回响应的时间。从而，当设备响应于信道切换发起者时， 表示其状态为“未决延期(pending-extended)”。如果连接设备不具有任何各自的连接设 备，则它可以接受或拒绝信道切换请求并将其表示在对信道切换发起者的响应中(参见以 下图12)。该过程继续直到所有的设备均作出状态字段接受/拒绝响应或者直到在CCOIE中 不存在足够的空间(这取决于在信标周期内发送的IE的数量)。在后一种情况下，设备必 须遵循决定作出过程以决定是否改变信道。如上所述，如果发起者的CCOIE的CCC达到零，或者当连接设备对发起者响应信道 切换接受或信道切换拒绝时(无论哪个先发生)，信道切换通知过程结束。此时，信道切换 发起者决定是否执行信道切换。图13示出了用于决定是否切换信道的过程。如上所述，图8示出了响应于接收具有CCOIE单元的信标帧由信道切换发起者执 行的方法。在步骤131中，接收具有CCOIE的信标帧。在步骤133中，信道切换发起者响应 于包含在CCOIE的CC信息位图中的信息来更新存储在其存储器中的连接设备的状态。在步 骤135中，确定所接收CCOIE中的CCC字段的值是否高于由信道切换发起者保持的值。如 果所接收CCC的值高于由信道切换发起者保持的值，则由信道切换发起者保持的值被更新 为所接收的值(步骤137)，否则，不改变由信道切换发起者保持的CCC的值。应该想到，信道切换发起者可以从另一发起者设备接收关于不同信道切换请求的 CC0IE。然而，一次仅允许处理一个信道切换请求，所以在这种情况下，随后的信道切换发起 者取消了其信道切换请求。图9示出了在接收到具有CCOIE的信标帧之后由中继设备执行的方法。在步骤 141中，由中继设备接收具有CCOIE的信标帧。可以从信道切换发起者或者从另一中间中继 设备接收信标帧。在步骤143中，确定具有CCOIE的信标帧是否先前已经从同一信道切换 发起者被接收。如果CCOIE先前已经被接收，则该方法前进到步骤145，其中，确定是否存在 需要响应信道切换请求的更多设备或者确定CCC字段的值是否高于最后已知的值。如果任 一回答为是，则该方法结束。如果对步骤143或步骤145的回答为否，则该方法前进到步骤147，其中，确定中继 设备是否具有连接设备。如果中继设备不具有连接设备，则该方法前进到步骤149，其中，确定中继设备是 否具有通过列在CCOIE中的设备(作为信道切换发起者的连接设备)的流。这意味着中继 设备正在检查任何连接设备是否还是用于源于中继设备或终止于中继设备的流的中继设 备。中继设备通过接触路由层来执行该处理，但是只有这样，其自己的业务流才通过列在所 接收CCOIE中的设备。否则，在信道切换将不涉及中继设备。如果中继设备具有通过列在所接收CCOIE中的一个设备或多个设备的流，则该方 法前进到步骤151，其中，接触路由代理以找到用于受影响流的新的或可替换的路径。如果对步骤147或149中的确定的回答为否，或者在执行步骤151之后，该方法前 进到步骤153，其中，中继设备创建CCOIE或者用新的CCC值更新所接收的CCOIE (根据图7中所示的方法确定)。然后，该方法结束。图10示出了在接收到来自信道切换发起者的CCOIE之后，在发送信标帧的过程中由中继设备执行的方法。在步骤161中，确定中继设备是否具有包括在其信标帧中的 CCOIE0如果不包括CC0IE，则在步骤162中发送信标帧。如果包括CC0IE，则将CCOIE复制 到中继设备的信标帧中的合适位置(步骤163)。在步骤163之后，该方法前进到步骤165，其中发送信标帧。在步骤165之后，设备准备在下一个超帧中传输信标帧。特别地，该方法前进到步骤167，其中，确定CCOIE中的CCC字段是否具有为0的值。如果CCC字段为0，则从中继设 备的存储器中删除CCOIE (步骤169)。如果CCC字段为非零，则存储在中继设备的存储器中 的CCC的值减1(步骤171)。在步骤169或171之后，该方法前进到步骤173，其中，中继设备准备发送信标帧。图11示出了在接收到具有CCOIE的信标帧之后由连接设备(为了清楚以下称为 “第一连接设备”)执行的步骤。在步骤181中，接收具有CCOIE的信标帧。在步骤183中， 确定第一连接设备的状态是否已经从CCOIE中的CC信息位图确定(即，是设备拒绝或接受 的状态)。如果第一连接设备的状态已经被决定，则该方法前进到步骤185，其中第一连接 设备发送信标帧。步骤185对应于图6中的步骤113，从而对应于图7所示的方法。如果第一连接设备的状态还没有被决定，则该方法前进到步骤187，其中，确定第一连接设备的状态是否为表示请求未决但被延期的10。第一连接设备通过检验CCOIE的相 关部分来确定该状态，并将状态存储在内部存储器中。如果第一连接设备的状态不是“未决 但被延期”(即，状态仅为未决01)，则该方法前进到步骤188，其中，确定第一连接设备是否 具有没有在设备列表中列出的任何连接设备。如果第一连接设备不具有任何连接设备，则 该方法前进到步骤201，其中，确定是接受还是拒绝信道改变请求。如果第一连接设备具有连接设备，则该方法前进到步骤189，其中，确定连接到第一连接设备的多个设备的最大跳距离(Hm)。以上，通过路由层提供该信息，路由层为MAC协 议以上的层。在步骤189之后，该方法前进到步骤190，其中，第一连接设备将其状态更新为 “10”，以表示其等待来自其连接设备的响应。然后，该方法前进到步骤191，其中，如果第一 连接设备连接到的设备已经不在列表中，则第一连接设备将这些设备的身份添加到CCOIE 中的设备列表中。连接到第一连接设备的每个设备都在CC信息位图中给定状态01(即，用 于那些设备的信道切换请求未决)。在步骤193中，第一连接设备在内部存储器中为连接到第一连接设备的每个设备 创建相应的状态条目。在步骤195中，信道改变递减计数字段的值被设置为所接收CCOIE 中的CCC的值加上2*Hm。然后，该方法前进到步骤185，其中，第一连接设备在其信标帧中 发送新CC0IE。在步骤187中，如果第一连接设备的状态被确定为未决但被延期“10”，则该方法 前进到步骤197，其中，基于CCOIE中接收的CCOIE信息位图更新连接至第一连接设备的多 个设备的内部存储状态。在步骤199中，确定连接至第一连接设备的所有设备是否均响应 信道改变请求接受。
然后，该方法到前进到骤201，其中，基于步骤199的输出，设备确定它是接受还是 拒绝包括在CCOIE中的信道切换请求。接受或拒绝决定作出步骤的输出提供了包括在其信 标帧中发送的CCOIE中的第一连接设备的状态(步骤185)。图12更加详细地示出了步骤201的接受/拒绝决定作出。如果步骤199的输出为否(即，所有的连接设备均不对信道切换请求接受进行响应_包括接收一个或多个“信道 切换请求拒绝”和/或未能接收来自特定设备的积极或消极响应)，无论如何确定第一连接 设备是否遵循信道切换(步骤203)。设备确定其是否遵循切换所使用的准则可以由网络运 营商设置，并且可以基于关于受影响的业务流和/或设备相对于信道切换发起者的位置测 量的服务质量。如果第一连接设备决定遵循切换，则将CC信息位图中的其状态设置为11，表示其 正在接受信道切换请求(步骤205)。如果第一连接设备决定不遵循信道切换，则将CC信息 位图中的状态设置为00，表示它正在拒绝信道切换请求(步骤207)。如果步骤199的输出为是(即，所有连接设备均响应信道切换请求接受)，则该方 法前进到步骤205，其中，第一连接设备将CC信息位图中的其状态设置为11，表示其正在接 受信道切换请求。无论在哪种情况下，该方法均前进到步骤185，其中发送表示设备的决定的信标。如图13所示，当CCOIE中的信道改变递减计数(CCC)达到0时，信道切换发起者 确定是否切换信道。该方法在A开始，并且信道切换发起者确定是否其所有的连接设备均 已经接受信道切换请求(步骤211)。如果不是，则该方法前进到步骤213，其中，信道切换 发起者无论如何确定其是否将执行信道切换。用于确定是否以任何方式进行切换的准则可 以网络运营商或设备制造商根据期望进行确定。如果步骤211或213的结果为积极的(即，所有连接设备均接受信道切换请求或 者信道切换发起者无论如何将执行信道切换)，则该方法前进到步骤215，其中实现了信道 切换。如果信道切换发起者在步骤213中确定它将不执行切换，则该方法前进到步骤 217，其中中止信道切换。图14示出了如果决定实现信道切换则由信道切换发起者执行的多个步骤(步骤 215)。信道切换发起者创建包括在信道切换中涉及的所有设备具有其合适的切换状态的新 CCOIE (步骤221和步骤223)，并将CCC设置为等于通知持续时间的一半(其包括在通知过 程中使用的任何延期)(步骤225)。在步骤227中，单元ID被设置为表示CCOIE关于明确 信道改变而不是临时信道改变请求。然后，在信标帧中通过信道切换发起者发送所生成的CCOIE (步骤229，其对应于 图7描述的方法)。然后，在CCOIE中表示的明确改变被提供给业务流路径中的所有设备以 及接受信道切换请求的设备。接收具有修改的单元ID的CCOIE的设备将信息单元复制到 具有CCC字段的值减去一个单元的信标帧中。当CCC字段的值达到0时，所有相关设备(即，信道切换发起者、任何中继设备或 连接设备)都将它们的RF接口调谐到CCOIE的信道ID字段中表示的信道(步骤231)，信 道切换过程完成。因此，提供了一种在通信网络中用于协调跨过单“跳”或多“跳”的信道切换操作的方法。该方法特别用于根据ECMA 368标准MAC的超宽带环境。如上所述，发起信道切换的 设备用作该过程的协调者，并经由包括在信标帧中的信息单元来协调信道切换动作。通过 使用信标帧，与专用信道切换信令机制相比，由网络承载的开销显著减少。另外，通过通知 信道切换发起者的意图以切换信道，存在最小的网络干扰(包括降低包损失和延迟等级)， 同时保持最大的连接性。重要地，所提出的方法周期性地引入和控制信道改变处理，信道切换发起者和连接设备将具有关于何时信道改变可能或将发生的知识。这不可能通过现有技术来实现。从网络用户的角度来看，信道切换操作(与关于切换到的信道选择相关的决定处 理一起)是透明的并且要求最小额外资源。所描述的算法与不支持该算法的传统设备兼容，并且这样的设备可以共存并以传 统方式进行信道切换，而不损害根据本发明的设备的功能。
权利要求
一种改变通信网络中的信道的方法，在所述网络中的第一设备和第二设备之间的第一信道上存在业务流，所述方法包括形成信息单元，所述信息单元包括来自所述第一设备的信道改变请求；以及在信标帧中将所述信息单元从所述第一设备发送至所述第二设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述网络包括设备对之间的多个业务流，并且发 送所述信息单元的步骤包括将所述信息单元从所述第一设备发送至所述网络中的其他设 备。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤当接收到所述信息单元时，处理所述信息单元以确定是接受还是拒绝来自所述第一设 备的所述信道改变请求。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在处理所述信息单元以确定是接受还是拒绝来 自所述第一设备的所述信道改变请求之后，所述方法还包括以下步骤使用所接收的信息单元形成相应的信息单元，所述相应的信息单元包括表示所述设备 是接受还是拒绝所述信道改变请求的状态字段；以及在随后的信标帧中发送所述相应的信息单元。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，通过设备处理所述信息单元的步骤包括确 定所述设备是否具有与除所述第一设备之外的任何设备的业务流。 >
6.根据权利要求5所述的方法，其中，如果所述设备具有与另外一个设备或多个设备 的业务流，则根据所接收的信息单元形成相应的信息单元，所述相应的信息单元包括来自 所述第一设备的所述信道改变请求；以及在随后的信标帧中发送来自所述设备的所述相应的信息单元。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所接收的信息单元包括递减计数单元，并且形成 所述相应的信息单元的所述步骤包括包括来自由所接收的信息单元增加预定量的递减计 数组成。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所接收的信息单元包括具有与所述第一设备 的业务流的设备列表，并且形成步骤包括将所述设备列表包括在所述相应的信息单元中 并更新所述列表以包括所述另外一个设备或多个设备。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述信息单元中的所述设备列表包括每个设备 的相关状态，所述状态表示所列设备是接受还是拒绝所述信道改变请求或者表示所述设备 的决定是否仍然未决。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一设备和第二设备之间的业 务流包括在所述第一设备和所述第二设备之间设置的至少一个第三设备，所述至少一个第 三设备用作所述业务流的中间中继设备，以及其中当通过所述第三设备接收到所述信息单元时，所述第三设备根据所接收的信息单元形 成相应的信息单元，所述相应的信息单元包括来自所述第一设备的所述信道改变请求；以 及在随后的信标帧中将所述相应的信息单元从所述第三设备发送至所述第二设备。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所接收的信息单元包括递减计数单元，并且形成所述相应的信息单元的步骤包括包括来自所接收的信息单元减小一的递减计数组成。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，所接收的信息单元包括具有与所述第一 设备的业务流的设备列表，并且形成步骤包括将所述设备列表包括在所述相应的信息单 元中。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述信息单元中的所述设备列表包括每个设 备的相关状态，所述状态表示所列设备是接受还是拒绝所述信道改变请求或者所述设备的 决定是否仍然未决。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述信息单元包括表示所述第一设 备将切换到的信道的身份的字段。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所确定的间隔之后，所述第一设 备决定是否执行信道切换。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括以下步骤形成信息单元，所述信息单元包括 来自所述第一设备的信道改变指示；以及将所述信息单元从所述第一设备发送至在所述信道切换中涉及的其他设备。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述信息单元包括关于在所述信道切换中涉 及的其他设备的切换状态信息。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其中，所述信息单元包括递减计数单元，所述递 减计数单元确认所述信道切换何时将发生。
19.一种用于通信网络中的第一设备，所述第一设备用于保持与所述网络中的一个或 多个其他设备的第一信道上的业务流，所述第一设备包括用于形成信息单元的装置，所述信息单元包括信道改变请求；以及用于在信标帧中将所述信息单元从所述第一设备发送至所述一个或多个其他设备的 装置.
20.根据权利要求19所述的第一设备，所述第一设备还包括响应于接收来自发起者 设备的信息单元，用于处理所述信息单元以确定是接受还是拒绝来自所述发起者设备的信 道改变请求的装置。
21.根据权利要求20所述的第一设备，其中，用于形成信息单元的装置还用于使用所 接收的信息单元形成信息单元，所述信息单元包括表示所述第一设备是接受还是拒绝所述 信道改变请求的状态字段；以及用于发送的装置还用于在随后的信标帧中发送所述信息单元.
22.根据权利要求21所述的第一设备，其中，用于处理所述信息单元的装置用于确定 所述第一装置是否具有与除所述发起者设备之外的任何设备的业务流。
23.根据权利要求22所述的第一设备，其中，如果所述第一设备具有与除所述发起者 设备之外的任何设备的一个或多个业务流，则用于形成所述信息单元的装置用于根据所接 收的信息单元形成信息单元，所述信息单元包括来自所述发起者设备的所述信道改变请 求；以及用于发送的装置用于在随后的信标帧中发送来自所述第一设备的相应的信息单元.
24.根据权利要求23所述的第一设备，其中，所接收的信息单元包括递减计数单元，并 且用于形成信息单元的装置还用于将来自所接收的信息单元的递减计数组成包括在增加预定量所形成的信息单元中。
25.根据权利要求23或24所述的第一设备，其中，所接收的信息单元包括具有与所述 发起者设备的业务流的设备列表，并且用于形成信息单元的装置用于将所述设备列表包括 在所述信息单元中并更新所述列表以包括所述第一装置与其具有一个或多个业务流的任 何设备。
26.根据权利要求25所述的第一设备，其中，所述信息单元中的所述设备列表包括与 所述列表中的每个设备相关的状态，所述状态表示所列设备是接受还是拒绝所述信道改变 请求或者所述设备的决定是否仍然未决。
27.根据权利要求19至26中任一项所述的第一设备，其中，所述第一设备是用于所述 发起者设备和第二设备之间的业务流的中继设备，并且其中当从所述发起者设备接收到所述信息单元时，用于形成信息单元的装置用于根据所 接收的信息单元形成信息单元，所述信息单元包括来自所述发起者设备的所述信道改变请 求；以及用于发送的设备用于在随后的信标帧中将所述信息单元发送至所述第二设备。
28.根据权利要求19至27中任一项所述的第一设备，其中，所接收的信息单元包括递 减计数单元，并且用于形成信息单元的装置用于形成包括从所接收的信息单元减小一的递 减计数组成的信息单元。
29.根据权利要求27或28所述的第一设备，其中，所接收的信息单元包括具有与所述 发起者设备的业务流的设备列表，并且用于形成信息单元的装置用于将所述设备列表包括 在所述信息单元中。
30.根据权利要求29所述的第一设备，其中，所述信息单元中的设备列表包括每个设 备的相关状态，所述状态表示所列设备是接受还是拒绝所述信道改变请求或者所述设备的 决定是否仍然未决。
31.根据权利要求19至30中任一项所述的第一设备，其中，所述信息单元包括表示所 述发起者设备将切换到的信道的身份的字段。
32.根据权利要求31所述的第一设备，其中，用于形成信息单元的装置还用于形成包 括信道改变指示的信息元件；以及用于发送的装置还用于将所述信息单元发送至在所述信道切换中涉及的一个或多个 其他设备。
33.根据权利要求32所述的第一设备，其中，所述信息单元包括关于在所述信道切换 中涉及的其他设备的切换状态信息。
34.根据权利要求32或33所述的第一设备，其中，所形成的信息单元包括递减计数单 元，所述递减计数单元确定所述信道切换何时将发生。
全文摘要
本发明提供了一种改变通信网络中的信道的方法，在网络中的第一和第二设备之间的第一信道上存在业务流，所述方法包括形成信息单元，该信息单元包括来自第一设备的信道改变请求；以及在信标帧中将信息单元从第一设备发送到第二设备。
文档编号H04L12/56GK101803307SQ200880106941
公开日2010年8月11日 申请日期2008年9月15日 优先权日2007年9月13日
发明者克里斯托·塔克泰提兹, 弗洛伦斯·图韦 申请人:Iti苏格兰有限公司