自适应通信模式切换的制作方法_3

文档序号:9333089阅读:来源:国知局
用长距离通信方法。优选地,所有通信模式既可以使用短距离通信方法,也可以使用长距离通信方法。
[0069]所述通信模式的特性可以根据可移动物体和/或终端的状态(例如位置,方向,或者数据是否正在传输,或者是传输数据的类型)的变化而发生改变。优选地,所述特性取决于可移动物体和终端的状态,例如可移动物体和终端之间的距离,可移动物体和终端是否在可视范围内,或者可移动物体和终端之间的数据传输方向。此外,例如天气、传输数据的类型、可移动物体和终端之间的网络堵塞情况等额外的因素也影响通信模式。例如,通信模块接收的信号强度可随着移动物体和终端的相互靠近而增加,随着移动物体和终端的相互远离而减少,反之亦然。同样地,通信模块接收的信号质量可随着移动物体和终端的相互靠近而增加,随着移动物体和终端的相互远离而降低,反之亦然。
[0070]在一些实施例中,根据这里描述的一个或多个通信模式的特性,某些通信模式比其他通信模式在传输数据上更优。最优的通信模式是指比其它通信模式更好,或者比所有通信模式更好,或该通信模式符合或超过一些指定的特殊通信标准。最优的通信模式是指该通信模式具有更好的数据传输性能,例如信号强度、传输速度、数据延迟、通信带宽、信号质量、传输范围、网络成本或其它备用指定的特性。这些特性决定最优的通信模式,并且可随着可移动物体或终端的状态的改变而发生变化。例如,当可移动物体和终端相互较近时或者在彼此视线范围内,点对点通信模式(例如WiFi通信模式、WiMAX通信模式或者COFDM通信模式)由于其具有相对较高的数据传输速度和带宽、以及相对较低的网络延迟和网络成本而更优,。相反地,当可移动物体和终端相互较远时或者不在彼此视线范围内,间接通信模式(例如移动电话网络)由于其具有相对较长的数据传输距离而更优。
[0071]因此,在有些实施中,为了持续优化可移动物体和终端之间的数据传输,需要提供多个通信模式之间自适应切换。即使在通信模式的特性、可移动物体的状态和/或终端的状态发生变化时,自适应通信模式切换也能够增强数据传输的稳定性。此外,这种自适应通信模式切换可以结合单个通信方法的优点来减少一些通信方法自身的缺点。例如,在高速度通信模式、短距离通信模式、长距离通信模式之间进行自适应切换能够提供在短距离通信范围内的较高数据传输速度,而保持长距离通信范围内的无缝数据通信。
[0072]参考图3所示,是本发明实施例中自适应通信模式切换方法300的方块图。在本实施例中,任何合适的设备和系统均能实现方法300。该方法300的步骤能够由安装在可移动物体和/或终端的装置或系统来实现。步骤310,可移动物体和/或终端连接多个通信模式。在一些实施例中,可移动物体的多个通信模块能够与远程终端建立多个对应于各自通信模块的同步通信链路,反之亦然。控制器或控制系统通过控制信号控制通信模块建立通信链路,其将在下文作进一步描述。建立通信链路包括每一对通信模块从其它通信模块接收信号,例如在指定的信号强度和/或指定的信号质量。所述指定的信号强度是大于或等于一个用于数据传输的信号强度阈值。在一些实施例中,信号强度阈值是由通信模块中的接收器的接收传感器来决定的,信号强度阈值可以为小于或等于一个大约如下的数值:-15OdBm、-lOOdBm、_90dBm、_80ddBm、-70 dBm > _60dBm、_50dBm、-40 dBm > _30dBm、_20dBm、-lOdBm、或者OdBm。相反地,信号强度阈值也可以为大于或等于一个大约如下的数值:-150dBm、-100dBm、-9 O dBm N _80ddBm、_70dBm、_60dBm、_50dBm、_40dBm、_30dBm、_20dBm、-lOdBm、或者 OdBm。所述信号质量基于数据传输过程的数据误码率(BER)。例如,若通信链路的误码率在一段时间间隔内小于一个指定的误码率阈值,则该通信链路被认为数据传输过程中具有有效的信号质量。所述误码率阈值可以为小于或等于一个大约如下的数值:10°、10\10 2、10 3、10 4、10 5、10 6、10 7、10'10 9或10 10O相反地,所述误码率阈值也可以为小于或等于一个大约如下的数值:10。、10 1UO 2、10 3、10 4、10 5、10 6、10 7、10 8UO 9或 10 10O
[0074]在一些实施例中,为了建立基于网络的通信模式的通信链路,需要一对通信模块相互交换网络识别数据。例如,每一个通信模块利用唯一的IP地址并通过IP协议网络(例如,移动通信网络、因特网、基于因特网的网络)进行通信。所述IP地址可以是静态的IP地址,也可以是动态的IP地址。为了传输数据到对应的接收通信模块,需要知道该接收通信模块的IP地址。
[0075]任何合适的方法都可以用于获取接收通信模块的网络识别数据。在一些例子中,若识别数据是固定的(例如,静态IP地址)或者先前已经知道的,则每一对通信模块的识别数据可以直接由其它第三方(例如,通过用户输入或者程式化在内存里)提供。优选地,若识别数据是动态确定的或者先前不知道的,在步骤310中,则每一对通信模块可以相互交换识别数据。在一些实施例中,所述识别数据通过已经建立的通信链路进行相互交换。例如,若直接通信链路是可用的,则根据网络的通信链路(例如,移动通信网络、因特网、根据因特网的网络的IP地址)的识别数据可以相互交换通过该直接通信链路。优选地,通信模块的识别数据可以经过中间路由器传输到对应的接收通信模块。例如,每一对通信模块可以将自己的IP地址发送到一个具有公知IP地址的公共服务器。所述公共服务器能够识别出每一对通信模块是配对的(例如,通过用户输入或者硬件编码)。相应地,该公共服务器能够将每一个通信模块的IP地址发送到与自己配对的通信模块中,进而完成IP地址交换。
[0076]在一些实施例中,为基于网络的通信模式建立通信链路可以不需在通信模块中相互交换网络识别数据。例如,基于网络的通信模式包括发送所有数据到中间路由器(例如公共服务器)来为传输数据到正确的接收通信模块负责。因此,每一个通信模块为了发送数据到对应的接收通信模块,可只需要知道中间路由器的网络识别数据(例如IP地址)。
[0077]步骤320,每一个通信模式的特性是可以评估的。有效的特性可包括一个或多个信号强度、传输速度、传输延迟、网络带宽、信号质量、传输范围或者网络成本。在一些实施例中,所述特性是一种可以计量的特征值,如此,评估特性包括计算一个或多个代表特性的数值。该数值可包括平均值(例如一段时间内的平均值)、中间值、模式值、最大值、最小值、或距离范围。
[0078]步骤330,根据步骤320的评估为数据传输至少选择一个通信模式(例如,利用在此处或其他地方描述的合适的控制器或者处理器)ο在一些实施例中,切换规则可以实现从多个可用的同步通信模式中选择一个或多个最优的通信模式,例如,所述最优的通信模式定义为没有断开、没有损坏且具有数据通信能力的通信模式。可以选择地,步骤330可以包括步骤:在选择过程中排除当前不可用的通信模式。
[0079]所述切换规则可以根据用户输入来预先定义,也可以在可移动物体中配置。例如,在可移动物体移动之前,切换规则可以预先存储在可移动物体的存储器中。优选地,在系统运作之前或运作过程中,所述切换规则可以通过远程终端传输到可移动物体上。在一些例子中,切换规则可以根据一个或多个动态变化的参数来动态确定。例如,切换规则可以根据可移动物体和/或远程终端的状态(例如,位置、方向、当前是否传输数据、或者数据类型)来动态地确定。切换规则还可以根据可移动物体和终端相对于彼此的状态来动态确定,例如,包括可移动物体与终端之间的距离、是否在可移动物体和终端的视线范围内、或者可移动物体和终端之间的数据传输方向。在一些实施例中,切换规则可以根据可移动物体携带的负载的状况来动态确定,例如可移动物体中的摄像机的状况(例如摄像机的位置、方向、是否开启或关闭、是否开始录像、录像帧速率、记录图像的数量、图像分辨率、图像大小、或者图像质量)。优选地,切换规则可以根据一个或多个通信模块的状态来动态确定(例如通信模块是否开启或关闭、信号强度、传输速度、传输延迟、网络带宽、信号质量、传输范围或者网络成本)。确定切换规则可以持续不断地(即实时地)进行,也可以定期例如(在指定的时间间隔内,或者响应某一事件时)进行。
[0080]在一些实施例中,当选择一种通信模式时,切换规则需要遵从多个规则或者指令,例如,该规则包括选择一个或多个符合预定标准的通信模式。在某些情况下,该规则还可以包括选择所有符合预定标准的通信模式。相反地,该规则包括拒绝一个或多个不符合预定标准的通信模式,该规则可以包括拒绝所有不符合预定标准的通信模式。
[0081]在一些实施例中,切换规则可根据通信模式的一个或多个特性来确定,例如步骤320中评估或计算得到的特性。例如,预定标准是通信模式的一个或多个特性的标准。在某些情况下,所述预定标准和特性也可以用数值来表征。优选地,通过执行一个计算步骤来判断所述特性是否符合预定义标准。所述预定义标准包括必须超过最小阈值的特性。可选地或者相结合的,预定标准可包括必须在最大阈值内的特性。预定标准可以包括必须保持在特定的数字范围的特性。可选地,预定的标准可包括不允许在特定的数值范围内的特性。
[0082]在一些实施例中,预定义信号强度阈值是由通信模式能够接收的信号强度来确定的。相应地,切换模式可包括一种如下规则:选择信号强度超过预定义信号强度阈值的任何通信模式。优选地,切换模式可包括如下规则:选择多个通信模式来接收最高的信号强度的信号。可选地,切换规则还包括如下规则:仅仅选择一个通信模式来接收最高的信号强度的信号。此外,切换模式可包括如下规则:从具有信号强度小于预定义信号强度阈值或者小于其它可接收的信号强度的通信模式切换到其它通信模式上。
[0083]例如,可以根据切换规则来选择点对点通信模式或者间接通信模式传输数据。切换规则可包括规则:选择最高接收信号强度的通信模式。当通信在短距离范围内或视线范围内,点对点通信模式比间接通信模式具有更高的信号强度,因此选择点对点通信模式进行数据传输。相反地,当通信在长距离范围内或非视线范围内,间接通信模式比点对点通信模式有更高的信号强度,因此选择间接通信模式进行数据传输。
[0084]同样地,预定义信号质量阈值是由通信模式接收信号质量来确定的。例如,切换模式可包括规则:选择信号质量超过预定义信号质量阈值的任何通信模式。在某些情况下,预定义信号质量阈值是根据指定的误码率(BER)来决定的(例如用户输入的误码率或者存储在存储器中的误码率)。例如,在一定时间间隔内数据传输中的误码率需小于指定的误码率,则认为数据传输具有的信号质量超过预定义信号质量阈值。优选地,切换模式可包括规则:选择多个通信模式来接收最高的信号质量的信号。可选择地,切换规则还包括规则:仅仅选择一个通信模式来接收最高的信号质量的信号。此外,切换模式可包括规则:从具有信号质量小于预定义信号质量阈值或者小于其它可接收的信号质量的通信模式切换到其它通信模式上。在一些例子中,在一定的时间间隔内,若数据传输具有的误码率大于指定的误码率,则被认为该数据传输的信号质量小于预定义信号质量阈值。
[0085]例如,切换规则可以选择点对点通信模式和间接通信模式用于传输数据。切换规则可包括规则:选择接收信号资料最高的通信模式。当通信在短距离范围内或视线范围内,点对点通信模式可比间接通信模式具有更低的误码率,因此选择点对点通信模式进行数据传输。相反地,当通信在长距离范围内或非视线范围内,间接通信模式可比点对点通信模式有更低的误码率,因此选择间接通信模式进行数据传输。
[0086]在一些实施例中,切换规则可包括规则:优先选择一个或多个相对其它通信模式更先使用的通信模式。例如,假如先前使用的通信模式可用,切换规则包括规则:无论目前通信模式的特性如何,总是选择更先使用的通信模式用于数据通信。优选地,切换规则可包括:除非目前通信模式的特性不符合预定义标准,否则总是选择更先使用的通信模式用于数据通信。相反地,没有优先使用的通信模式或备份的通信模式可从来不被用于数据传输,除非优先使用的通信模式不可用或者不符合预定义标准。
[0087]在一些实施例中,优先使用的通信模式可使用点对点的通信方法。因此,切换规则可包括规则为:在大部分情况下使用优先使用的通信模式传输数据。然而,在一些例子中,优先使用的通信模式可能不是最佳的。例如,当可移动物体和终端相隔较远的距离或者彼此处于非视线范围内,点对点通信方法是不可用的,因为其信号强度少于预定义信号强度阈值,或者信号质量小于预定义信号质量阈值。因此,在这些情况下,切换规则可包括规则:将当前使用的通信模式切换到非优先使用的通信模式,例如间接通信方法。
[0088]步骤340,数据可以通过一个或多个选择的通信模式进行传输。任何类型的数据均可以使用选择的通信模式进行传输。例如,数据可包括可移动物体采集的数据,比如说,由一个或多个可移动物体的传感器所收集的感测数据。所述感测数据包括位置数据、方向数据、移动数据、距离数据以及图像数据等。在一些实施例中,数据还可包括控制数据,例如由终端产生的用于控制可移动物体状态的控制数据,例如包括:可移动物体的高度、玮度、经度、滚转角度、俯仰角或偏航角度等控制指令。在其它例子中,控制数据由终端产生的如本发明其它任何地方描述的数据类型。在一些实施例中,数据可由其它与可移动物体和/或终端通信的实体产生。例如,可移动物体可以从独立于可移动物体(例如可以是其它可移动物体或远程设备)的一个或多个传感器中获得和传输感测数据。在其它例子中,终端可以从与终端通信的远程设备中获得和传输控制数据。
[0089]如前文所述,数据能够通过已选择的通信模式中的通信模块的发送器或收发器来传输。在一些实施例中,为了确保无缝和连续的数据传输,当从一种通信模式切换到另一种通信模式时,一些合适的等同方法也可以用于确保数据不被延迟或丢失。例如,可适用的等同方法是一种根据多路传输协议(multipath TCP)或者其它任何适合无缝数据传输的网络传输协议。该等同方法可基于移动IP (例如IPv4或IPv6)协议或其它任何配有网络IP地址的设备能够在多个网络之间漫游的适合协议。在步骤340中,一个或多个等同方法可以在方法300中的其它步骤中来实现无缝的数据传输。例如,步骤310可包括步骤:使用多路传输协议和/或基于移动IP网络方法来连接到多个通信模式。
[0090]在一些实施例中,数据
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