通信网络中的自适应信道重用机制的制作方法
【专利说明】通信网络中的自适应信道重用机制
[000。 相关申请
[0002] 本申请要求于2012年12月13日提交的美国申请S/N. 13/713, 672的优先权权益。
[000引背景
[0004] 本发明主题内容的各实施例一般设及通信网络领域，尤其设及通信网络中的自适 应信道重用机制。
[0005] 在许多数据通信系统（例如，卫星通信系统、无线通信系统、电力线通信任LC)系 统、同轴电缆通信系统、电话线系统等）中，数据通信介质可W在多个通信设备之间共享。 在共享通信介质中，载波侦听多址（CSMA)协议可被用来使共享通信介质中通信设备之间 的干扰最小化。根据CSMA协议，传送方通信设备可W"侦听"通信介质并且在验证共享通 信介质上没有其他话务之后在通信介质上进行传送。如果信道当前被占用，则传送方通信 设备可W推迟其传输直到信道变为可用。
[0006] 概述
[0007] 公开了通信网络中自适应信道重用机制的各实施例。在一些实施例中，一种方法 包括；在本地网络的多个网络设备的第一网络设备处标识邻网络，其中本地网络和邻网络 各自经由公共通信信道通信，其中第一网络设备属于支持网络间信道重用的第一设备类 型；在第一网络设备处确定指示是否要在本地网络和邻网络之间重用通信信道的网络间信 道重用决策；确定本地网络和邻网络中的至少一者是否包括属于第二设备类型的网络设 备，其中属于第二设备类型的网络设备不支持网络间信道重用；如果确定本地网络和邻网 络中的至少一者包括属于第二设备类型的网络设备并且如果网络间信道重用决策指示要 在本地网络和邻网络之间重用通信信道，则至少部分地基于与属于第二设备类型的一个或 多个网络设备重用通信信道来确定与本地网络和邻网络中属于第二设备类型的一个或多 个网络设备相关联的信道性能测量；W及至少部分地基于将与属于第二设备类型的每一网 络设备相关联的信道性能测量对照对应的性能测量阔值作比较来确定是否要维持网络间 信道重用决策。
[0008] 在一些实施例中，所述确定指示是否要在本地网络和邻网络之间重用通信信道的 网络间信道重用决策包括在第一网络设备处确定指示第一网络设备是否应当与邻网络重 用通信信道的本地信道重用决策；在第一网络设备处从本地网络和邻网络中的一者中的对 应的一个或多个其他网络设备接收一个或多个本地信道重用决策，其中该一个或多个网络 设备中的每一者属于第一设备类型；W及将由第一网络设备确定的本地信道重用决策与接 收自一个或多个其他网络设备的一个或多个本地信道重用决策相组合W确定指示是否要 在本地网络与邻网络之间重用通信信道的网络间信道重用决策。
[0009] 在一些实施例中，所述确定指示第一网络设备是否应当与邻网络重用通信信道的 本地信道重用决策基于W下至少一者；本地网络中每一对网络设备之间的网络内衰减，W 及本地网络中的第一网络设备与邻网络中的网络设备之间的网络间衰减。
[0010] 在一些实施例中，所述将由第一网络设备确定的本地信道重用决策与接收自一个 或多个其他网络设备的一个或多个本地信道重用决策相组合W确定网络间信道重用决策 包括；确定与本地网络和邻网络中的第一设备类型的对应一个或多个网络设备相关联的一 个或多个本地信道重用决策中的每一者是否指示要在本地网络和邻网络之间重用通信信 道；如果所有的一个或多个本地信道重用决策都指示要在本地网络和邻网络之间重用通信 信道，则确定指示要在本地网络和邻网络之间重用通信信道的网络间信道重用决策；W及 如果一个或多个本地信道重用决策中的至少一者指示要在本地网络和邻网络之间共享通 信信道，则确定指示要在本地网络和邻网络之间共享通信信道的网络间信道重用决策。
[0011] 在一些实施例中，如果确定本地网络和邻网络中的至少一者包括第二设备类型的 网络设备并且如果网络间信道重用决策指示要在本地网络和邻网络之间重用通信信道，贝U 该方法包括标识本地网络中的第二设备类型的一个或多个网络设备；确定邻网络是否包括 第一设备类型的至少一个网络设备；响应于确定邻网络不包括第一设备类型的任何网络设 备，标识邻网络中的第二设备类型的一个或多个网络设备；对于本地网络和邻网络中的至 少一者中的第二设备类型的每一网络设备，基于由第二设备类型的该网络设备所传送和接 收的一个或多个消息来确定数据传输信息；W及所述确定信道性能测量包括至少部分地基 于与第二设备类型的网络设备相关联的数据传输信息来确定与第二设备类型的该网络设 备相关联的信道性能测量。
[0012] 在一些实施例中，所述基于由第二设备类型的该网络设备所传送和接收的一个 或多个消息来确定数据传输信息包括；至少部分地基于传递至该网络设备的起始定界符 (SCF)来确定数据传输率和比特加载估计中的一者或多者；W及至少部分地基于由网络设 备在选择性确收（SACK)定界符中传递的数据传输反馈来确定分组差错率、比特差错率和 传输成功率中的一者或多者。
[0013] 在一些实施例中，所述确定是否要维持网络间信道重用决策包括；确定与第二设 备类型的网络设备相关联的信道性能测量是否符合对应的性能测量阔值；如果确定与第二 设备类型的每一网络设备相关联的信道性能测量符合对应的性能测量阔值，则确定要维持 网络间信道重用决策W与邻网络重用通信信道；W及如果确定与第二设备类型的至少一个 网络设备相关联的信道性能测量不符合对应的性能测量阔值，则确定要与邻网络共享通信 信道。
[0014] 在一些实施例中，所述确定要与邻网络共享通信信道包括向本地网络和邻网络中 的第一设备类型的其他网络设备传送通知W指示本地网络和邻网络应当共享通信信道。
[0015] 在一些实施例中，所述确定本地网络和邻网络中的至少一者是否包括第二设备类 型的网络设备包括；在公共通信信道上广播请求消息W请求关于本地网络和邻网络中的第 一设备类型的网络设备的信息；如果确定在预定时间区间期间未接收到响应消息，则确定 本地网络和邻网络不包括第一设备类型的其他网络设备；W及如果确定在预定时间区间期 间接收到一个或多个响应消息，则至少部分地基于收到的一个或多个响应消息来标识本地 网络和邻网络中的第一设备类型的一个或多个其他网络设备。
[0016] 在一些实施例中，所述确定本地网络和邻网络中的至少一者是否包括第二设备类 型的网络设备包括从邻网络中的第一设备类型的网络设备接收对邻网络中的第二设备类 型的一个或多个网络设备的指示。
[0017] 在一些实施例中，如果确定本地网络和邻网络中的至少一者包括第二设备类型的 网络设备，则该方法包括确定要进一步评估要在本地网络和邻网络之间重用通信信道的网 络间信道重用决策w确定重用通信信道是否会影响第二设备类型的一个或多个网络设备 的性能。
[0018] 在一些实施例中，如果确定本地网络和邻网络中的至少一者不包括第二设备类型 的网络设备，则该方法进一步包括确定要根据网络间信道重用决策来操作W在本地网络和 邻网络之间重用通信信道。
[0019] 在一些实施例中，如果本地网络不包括第二设备类型的任何网络设备并且邻网络 不包括第一设备类型的任何网络设备，所述确定信道性能测量进一步包括在第一网络设备 处检测邻网络中的第一传输；确定邻网络中将传送对第一传输的响应消息的时刻；在本地 网络中发起从第一网络设备到本地网络中的第一设备类型的第二网络设备的第二传输，其 中本地网络中的第二传输在邻网络中将传送所述响应消息的时刻之前完成；在第一网络设 备处检测邻网络中的所述响应消息；W及至少部分地基于检测到的响应消息中的信息来估 计与邻网络中的第二设备类型的至少一个网络设备相关联的信道性能测量。
[0020] 在一些实施例中，如果邻网络不包括第一设备类型的任何网络设备，则所述确定 信道性能测量进一步包括确定要与本地网络中的第二设备类型的第二网络设备交换数据 通信；在第一网络设备处检测邻网络中的第一传输，其中第一传输是包括预定数目的数据 分组的数据分组突发；确定数据分组突发的第一数据分组的传输将结束的时刻、数据分组 突发的第二数据分组的传输将开始的时刻、W及邻网络中将传送对数据分组突发的响应消 息的时刻；在邻网络中第二数据分组的传输开始的时刻在本地网络中发起从第一网络设备 的数据通信，其中本地网络中的数据通信在邻网络中将传送对数据分组突发的响应消息的 时刻之前完成；在第一网络设备处检测邻网络中的所述响应消息；W及至少部分地基于检 测到的响应消息中的信息来估计与邻网络中的第二设备类型的至少一个网络设备相关联 的信道性能测量。
[0021] 在一些实施例中，所述确定信道性能测量进一步包括将分配被用于所述确定信道 性能测量的检查时间区间划分成信道重用子区间和信道共享子区间；在信道重用子区间期 间，与邻网络重用公共通信信道W交换本地网络中的通信；W及在信道共享子区间期间，与 邻网络共享公共通信信道W检测由第二设备类型的网络设备所传送和接收的一个或多个 消息W及确定与第二设备类型的网络设备相关联的信道性能测量。
[0022] 在一些实施例中，所述确定指示是否要在本地网络和邻网络之间重用通信信道的 网络间信道重用决策进一步包括；在第一网络设备处确定指示第一网络设备是否应当与邻 网络重用通信信道的本地信道重用决策；确定第一网络设备是否是本地网络的协调设备； 如果确定第一网络设备不是本地网络的协调设备，则向本地网络的协调设备传送与第一网 络设备相关联的本地信道重用决策；如果确定第一网络设备不是本地网络那个的协调设 备，则从本地网络中的对应一个或多个其他网络设备接收一个或多个本地信道重用决策， 其中一个或多个网络设备中的每一者属于第一设备类型；至少部分地基于与第一网络设备 相关联的本地信道重用决策W及接收自本地网络中的第一设备类型的一个或多个其他网 络设备的一个或多个本地信道重用决策来确定本地网络的网络内信道重用决策；向邻网络 的协调设备广播本地网络的网络内信道重用决策W及接收邻网络的网络内信道重用决策； W及至少部分地基于本地网络的网络内信道重用决策和邻网络的网络内信道重用决策来 确定指示是否要在本地网络和邻网络之间重用通信信道的网络间信道重用决策。
[0023] 在一些实施例中，信道性能测量包括W下各项中的一者或多者；数据传输率、差错 率、收到信道强度指示符、W及衰减水平。
[0024] 在一些实施例中，如果确定要在本地网络和邻网络之间重用信道，则该方法进一 步包括确定要发起从本地网络中的第一网络设备到本地网络中的第一设备类型的第二网 络设备的数据传输；在第一网络设备处检测邻网络中的传输；W及忽略邻网络中的传输并 且发起从第一网络设备到本地网络中的第二网络设备的数据传输。
[00巧]在一些实施例中，如果确定要在本地网络和邻网络之间重用信道，则该方法进一 步包括确定要发起从本地网络中的第一网络设备到本地网络中的第二设备类型的第二网 络设备的数据传输；在第一网络设备处检测邻网络中的传输；确定邻网络中将传送对所述 传输的响应消息的时刻；W及发起从第一网络设备的数据传输W致使本地网络中的第二设 备类型的第二网络设备与第一网络设备同步并且变得与邻网络不同步，其中从第一网络设 备的数据传输开始于邻网络中传送所述响应消息的时刻。
[0026] 在一些实施例中，如果确定要在本地网络和邻网络之间共享信道，则该方法进一 步包括确定要发起从本地网络中的第一网络设备到本地网络中的第二网络设备的数据传 输；在第一网络设备处检测邻网络中的传输；W及推迟来自第一网络设备的数据传输达邻 网络中的传输的历时。
[0027] 在一些实施例中，一种通信设备包括：处理器；W及与处理器禪合的通信单元，该 通信单元可操作用于标识该通信设备所属的本地网络的邻网络，其中本地网络和邻网络各 自经由公共通信信道通信，其中该通信设备属于支持网络间信道重用的第一设备类型；确 定指示是否要重用本地网络和邻网络之间的通信信道的网络间信道重用决策；确定本地网 络和邻网络中的至少一者是否包括属于第二设备类型的网络设备，其中属于第二设备类型 的网络设备不支持网络间信道重用；如果确定本地网络和邻网络中的至少一者包括属于第 二设备类型的网络设备，并且如果网络间信道重用决策指示要重用本地网络和邻网络之间 的通信信道，则至少部分地基于重用与属于第二设备类型的一个或多个网络设备的通信信 道来确定与本地网络和邻网络中属于第二设备类型的一个或多个网络设备相关联的信道 性能测量；W及至少部分地基于将与属于第二设备类型的每一网络设备相关联的信道性能 测量对照对应的性能测量阔值作比较来确定是否要维持网络间信道重用决策。
[0028] 在一些实施例中，该通信单元可操作用于确定指示是否要重用本地网络和邻网络 之间的通信信道的网络间信道重用决策包括该通信单元可操作用于；确定指示该通信设备 是否应当重用与邻网络的通信信道的本地信道重用决策；从本地网络和邻网络中的一者中 的对应的一个或多个其他网络设备接收一个或多个本地信道重用决策，其中该一个或多个 网络设备中的每一者属于第一设备类型；W及将由通信单元确定的本地信道重用决策与接 收自一个或多个其他网络设备的一个或多个本地信道重用决策相组合W确定指示是否要 在本地网络与邻网络之间重用通信信道的网络间信道重用决策。
[0029] 在一些实施例中，该通信单元可操作用于确定是否要维持网络间信道重用决策的 通信单元包括该通信单元可操作用于：确定与第二设备类型的网络设备相关联的信道性能 测量是否符合对应的性能测量阔值；如果确定与第二设备类型的每一网络设备相关联的信 道性能测量符合对应的性能测量阔值，则确定要维持网络间信道重用决策W与邻网络重用 通信信道；W及如果确定与第二设备类型的至少一个网络设备相关联的信道性能测量不符 合对应的性能测量阔值，则确定要与邻网络共享通信信道。
[0030] 在一些实施例中，如果本地网络不包括第二设备类型的任何网络设备并且邻网络 不包括第一设备类型的任何网络设备，则该通信单元可操作用于确定信道性能测量进一步 包括该通信单元可操作用于；检测邻网络中的第一传输；确定邻网络中将传送对第一传输 的响应消息的时刻；在本地网络中发起到本地网络中的第一设备类型的目的地设备的第二 传输，其中本地网络中的第二传输在邻网络中将传送所述响应消息的时刻之前完成；检测 邻网络中的所述响应消息；W及至少部分地基于检测到的响应消息中的信息来估计与邻网 络中的第二设备类型的至少一个网络设备相关联的信道性能测量。
[0031] 在一些实施例中，如果邻网络不包括第一设备类型的任何网络设备，该通信单元 可操作用于确定信道性能测量进一步包括该通信单元可操作用于：确定要与本地网络中的 第二设备类型的网络设备交换数据通信；检测邻网络中的第一传输，其中第一传输是包括 预定数目的数据分组的数据分组突发；确定数据分组突发的第一数据分组的传输将结束的 时刻、数据分组突发的第二数据分组的传输将开始的时刻、W及邻网络中将传送对数据分 组突发的响应消息的时刻；在邻网络中第二数据分组的传输开始的时刻在本地网络中发起 数据通信，其中本地网络中的数据通信在邻网络中将传送对数据分组突发的响应消息的时 刻之前完成；检测邻网络中的所述响应消息；W及至少部分地基于检测到的响应消息中的 信息来估计与邻网络中的第二设备类型的至少一个网络设备相关联的信道性能测量。
[0032] 在一些实施例中，该通信单元可操作用于确定信道性能测量进一步包括该通信单 元可操作用于：将被分配用于确定信道性能测量的检查时间区间划分为信道重用子区间和 信道共享子区间；在信道重用子区间期间，重与邻网络用公共通信信道W交换本地网络中 的通信；W及在信道共享子区间期间，与邻网络共享公共通信信道W检测由第二设备类型 的网络设备所传送和接收的一个或多个消息W及确定与第二设备类型的网络设备相关联 的信道性能测量。
[0033] 在一些实施例中，如果确定要在本地网络和邻网络之间重用信道，该通信单元进 一步可操作用于确定要发起从本地网络中的该通信设备到本地网络中的第二设备类型的 目的地网络设备的数据传输；检测邻网络中的传输；确定邻网络中将传送对所述传输的响 应消息的时刻；W及在邻网络中传送所述响应消息的时刻发起数据传输，W致使本地网络 中的第二设备类型的目的地网络设备与该通信设备同步并且变得与邻网络不同步。
[0034] 在一些实施例中，一种或多种其中存储有指令的机器可读存储介质，该些指令在 由一个或多个处理器单元执行时致使该一个或多个处理器单元执行W下操作，包括：在本 地网络的第一网络设备处标识邻网络，其中本地网络和邻网络各自经由公共通信信道来通 信，其中第一网络设备属于支持网络间信道重用的第一设备类型；确定指示是否要在本地 网络和邻网络之间重用通信信道的网络间信道重用决策；确定本地网络和邻网络中的至少 一者是否包括属于第二设备类型的网络设备，其中属于第二设备类型的网络设备不支持网 络间信道重用；如果确定本地网络和邻网络中的至少一者包括属于第二设备类型的网络设 备并且如果网络间信道重用决策指示要在本地网络和邻网络之间重用通信信道，则至少部 分地基于与属于第二设备类型的一个或多个网络设备重用通信信道来确定与本地网络和 邻网络中属于第二设备类型的一个或多个网络设备相关联的信道性能测量；W及至少部分 地基于将与属于第二设备类型的每一网络设备相关联的信道性能测量对照对应的性能测 量阔值作比较来确定是否要维持网络间信道重用决策。
[0035] 在一些实施例中，所述确定是否要维持网络间信道重用决策的操作包括；确定与 第二设备类型的网络设备相关联的信道性能测量是否符合对应的性能测量阔值；如果确定 与第二设备类型的每一网络设备相关联的信道性能测量符合对应的性能测量阔值，则确定 要维持网络间信道重用决策W与邻网络重用通信信道；W及如果确定与第二设备类型的至 少一个网络设备相关联的信道性能测量不符合对应的性能测量阔值，则确定要与邻网络共 享通信信道。
[0036] 在一些实施例中，如果本地网络不包括第二设备类型的任何网络设备并且邻网络 不包括第一设备类型的任何网络设备，所述确定信道性能测量的操作进一步包括；在第一 网络设备处检测邻网络中的第一传输；确定邻网络中将传送对第一传输的响应消息的时 亥IJ;在本地网络中发起从第一网络设备到本地网络中的第一设备类型的第二网络设备的第 二传输，其中本地网络中的第二传输在邻网络中将传送所述响应消息的时刻之前完成；在 第一网络设备处检测邻网络中的所述响应消息；W及至少部分地基于检测到的响应消息中 的信息来估计与邻网络中的第二设备类型的至少一个网络设备相关联的信道性能测量。
[0037] 在一些实施例中，如果邻网络不包括第一设备类型的任何网络设备，所述确定信 道性能测量的操作进一步包括：确定要与本地网络中的第二设备类型的第二网络设备交换 数据通信；在第一网络设备处检测邻网络中的第一传输，其中第一传输是包括预定数目的 数据分组的数据分组突发；确定数据分组突发的第一数据分组的传输将结束的时刻、数据 分组突发的第二