用于在网状网络中提供状态更新的系统、装置和方法
【专利说明】用于在网状网络中提供状态更新的系统、装置和方法
[0001 ]
[0002] 本申请一般涉及无线通信，尤其涉及用于在无线通信网络中使用中继的系统、方 法、和设备。
【背景技术】
[0003] 在许多电信系统中，通信网络被用于在若干个空间上分开的交互设备之间交换消 息。网络可根据地理范围来分类，该地理范围可以例如是城市区域、局部区域、或者个人区 域。此类网络可分别被指定为广域网（WAN)、城域网（MAN)、局域网（LAN)、无线局域网 (WLAN)、或个域网（PAN)。网络还根据用于互连各种网络节点和设备的交换/桥接技术(例 如，电路交换相对于分组交换）、用于传输的物理介质的类型(例如，有线相对于无线）、以及 所使用的通信协议集(例如，网际协议套集、S0NET(同步光学联网）、以太网等)而有所不同。
[0004] 当网络元件是移动的并由此具有动态连通性需求时，或者在网络架构以自组织 (ad hoc)拓扑结构而非固定拓扑结构来形成的情况下，无线网络往往是优选的。无线网络 使用无线电、微波、红外、光等频带中的电磁波以非制导传播模式来采用无形的物理介质。 在与固定的有线网络相比较时，无线网络有利地促成用户移动性和快速的现场部署。
[0005]无线网络中的设备可在彼此之间传送/接收信息。在一些方面，无线网络上的各设 备可以具有有限的传输范围。中继设备可扩展无线网络的范围，但可增加开销，诸如举例而 言，关联、加密和过滤开销。因此，期望用于具有至少一个中继节点的无线网络的关联、加密 和过滤的改进系统、方法和设备。
[0006]
[0007] 明的系统、方法和设备各自具有若干方面，其中并非仅靠任何单一方面来负 责其期望属性。在不限制如由所附权利要求所表达的本发明的范围的情况下，现在将简要 地讨论一些特征。在考虑此讨论后，并且尤其是在阅读题为"详细描述"的章节之后，将理解 本发明的特征是如何提供包括无线网络中的接入点和站之间的改善通信在内的优点的。
[0008] 本公开的一个创新方面包括与后裔节点通信地耦合的装置。该装置包括处理系 统，其被配置成生成消息，该消息标识后裔节点的地址、以及标识该后裔节点的状态改变的 信息或标识该后裔节点的能力的信息。
[0009] 在各种方面，该处理系统可被进一步配置成基于关联请求帧、探测请求帧、解除关 联帧、或中继更新通知中的指示来确定后裔节点的状态改变，其中生成该消息是基于该确 定的。标识后裔节点的状态改变的信息可包括指示以下各项的一个或多个标志：该后裔节 点是否已与该装置或该装置的后裔相关联、该后裔节点是否已与该装置或该装置的后裔解 除关联、该后裔节点是否已将行为从中继改变为非中继节点、或者该后裔节点是否已将行 为从非中继改变为中继节点。
[0010] 在各种方面，该处理系统可被进一步配置成基于关联请求帧、探测请求帧、解除关 联帧、或中继更新通知中的指示来确定后裔节点的能力，其中生成该消息是基于该确定的。 标识后裔节点的能力的信息可进一步包括指示以下各项的一个或多个标志:该后裔节点是 否能够充当中继、该后裔节点是否正充当中继、或者该后裔节点是否能够充当中继并且没 有在充当中继。
[0011]在各种方面，处理系统可被进一步配置成从该装置的子节点接收更新。该处理系 统可被进一步配置成基于该更新来生成该消息。该处理系统可被进一步配置成将该消息提 供给该装置的父节点。
[0012] 在各种方面，该处理系统可被进一步配置成在基于更新来生成该消息时递增该更 新的跳跃计数。在各种方面，该处理系统可被进一步配置成将该消息封装在以下至少一者 中：可抵达地址更新帧、探测请求帧、或关联请求帧。在各种方面，生成该消息可包括在该消 息中包括该装置的源地址。
[0013] 另一方面提供了一种在无线网络中提供信息的方法。该方法包括由与后裔节点通 信地耦合的装置生成消息。该消息标识该后裔节点的地址、以及标识该后裔节点的状态改 变的信息或标识该后裔节点的能力的信息。
[0014] 在各种方面，该方法可进一步包括基于关联请求帧、探测请求帧、解除关联帧、或 中继更新通知中的指示来确定后裔节点的状态改变，其中生成该消息是基于该确定的。标 识后裔节点的状态改变的信息可进一步包括指示以下各项的一个或多个标志:该后裔节点 是否已与该装置或该装置的后裔相关联、该后裔节点是否已与该装置或该装置的后裔解除 关联、该后裔节点是否已将行为从中继改变为非中继节点、或者该后裔节点是否已将行为 从非中继改变为中继节点。
[0015] 在各种方面，该方法可进一步包括基于关联请求帧、探测请求帧、解除关联帧、或 中继更新通知中的指示来确定后裔节点的能力，其中生成该消息是基于该确定的。标识后 裔节点的能力的信息可进一步包括指示以下各项的一个或多个标志:该后裔节点是否能够 充当中继、该后裔节点是否正充当中继、或者该后裔节点是否能够充当中继并且没有在充 当中继。
[0016] 在各种方面，该方法可进一步包括从该装置的子节点接收更新。该方法可进一步 包括基于该更新来生成该消息。该方法可进一步包括将该消息提供给该装置的父节点。
[0017] 在各种方面，该方法可进一步包括在基于更新来生成该消息时递增该更新的跳跃 计数。在各种方面，该方法可进一步包括将该消息封装在以下至少一者中：可抵达地址更新 帧、探测请求帧、或关联请求帧。在各种方面，生成该消息可包括在该消息中包括该装置的 源地址。
[0018] 另一方面提供了一种用于通信的计算机程序产品。该产品包括具有指令的计算机 可读介质，该指令在被执行时使一装置生成消息，该消息标识:与该装置通信地耦合的后裔 节点的地址，以及标识该后裔节点的状态改变的信息或标识该后裔节点的能力的信息。
[0019] 另一方面提供了一种用于在无线网络中提供信息的设备。该设备包括用于生成消 息的装置。该消息标识:与该设备通信地耦合的后裔节点的地址，以及标识该后裔节点的状 态改变的信息或标识该后裔节点的能力的信息。该设备进一步包括用于提供该消息以供传 输的装置。
[0020] 在各种方面，该设备可进一步包括用于基于关联请求帧、探测请求帧、解除关联 帧、或中继更新通知中的指示来确定后裔节点的状态改变的装置，其中生成该消息是基于 该确定的。标识后裔节点的状态改变的信息可进一步包括指示以下各项的一个或多个标 志：该后裔节点是否已与该设备或该设备的后裔相关联、该后裔节点是否已与该设备或该 设备的后裔解除关联、该后裔节点是否已将行为从中继改变为非中继节点、或者该后裔节 点是否已将行为从非中继改变为中继节点。
[0021] 在各种方面，该设备可进一步包括用于基于关联请求帧、探测请求帧、解除关联 帧、或中继更新通知中的指示来确定后裔节点的能力的装置，其中生成该消息是基于该确 定的。标识后裔节点的能力的信息可进一步包括指示以下各项的一个或多个标志：该后裔 节点是否能够充当中继、该后裔节点是否正充当中继、或者该后裔节点是否能够充当中继 并且没有在充当中继。
[0022] 在各种方面，该设备可进一步包括:用于从该设备的子节点接收更新的装置。该设 备可进一步包括:用于基于该更新来生成该消息的装置。该设备可进一步包括:用于将该消 息提供给该设备的父节点的装置。在各种方面，所述用于确定的装置可包括:用于基于关联 请求帧、探测请求帧、解除关联帧、或中继更新通知中的指示来确定该后裔节点的能力的装 置。
[0023] 在各种方面，该设备可进一步包括用于在基于更新来生成该消息时递增该更新的 跳跃计数的装置。在各种方面，该设备可进一步包括用于将该消息封装在可抵达地址更新 帧、探测请求帧、或关联请求帧中的至少一者中的装置。在各种方面，生成该消息包括用于 在该消息中包括该设备的源地址的装置。
[0024]另一方面提供了一种与后裔节点通信地耦合的无线节点。该节点包括处理系统， 其被配置成生成消息。该消息标识该后裔节点的地址、以及标识该后裔节点的状态改变的 信息或标识该后裔节点的能力的信息。该节点进一步包括天线，其被配置成传送该消息。 [0025]另一方面提供了一种与后裔节点通信地耦合的无线节点。该无线节点包括处理系 统，其被配置成生成消息，该消息标识该后裔节点的地址、以及标识该后裔节点的状态改变 的信息或标识该后裔节点的能力的信息。该无线节点进一步包括发射机，其被配置成传送 该消息。
[0026] 附图简述
[0027]图1示出了示例性无线通信系统。
[0028] 图2A示出了其中可采用本公开的各方面的另一示例性无线通信系统。
[0029] 图2B示出了其中可采用本公开的各方面的另一示例性无线通信系统。
[0030] 图3示出了可在图1、2A和/或2B的无线通信系统内采用的无线设备的示例性功能 框图。
[0031] 图4A解说了根据一方面的无线通信系统。
[0032]图4B解说了根据另一方面的无线通信系统。
[0033]图5解说了根据另一方面的无线通信系统。
[0034]图6示出了示例性管理帧格式。
[0035] 图7示出了示例性中继信息元素。
[0036] 图8示出了示例性高效中继信息元素。
[0037] 图9是在无线网络中进行通信的示例性方法的流程图。
[0038]图10是根据本发明的示例性方面的无线设备的功能框图。
[0039] 详细描述
[0040] 以下参照附图更全面地描述本新颖系统、装置和方法的各种方面。然而，本教义公 开可用许多不同的形式来实施并且不应被解释为被限定于本公开通篇所给出的任何特定 结构或功能。确切而言，提供这些方面是为了使本公开将是透彻和完整的，并且其将向本领 域技术人员完全传达本公开的范围。基于本文中的教导，本领域技术人员应领会到，本公开 的范围旨在覆盖本文中公开的这些新颖的系统、装置和方法的任何方面，不论其是独立实 现的还是与本发明的任何其他方面组合实现的。例如，可以使用本文所阐述的任何数目的 方面来实现装置或实践方法。另外，本发明的范围旨在覆盖使用作为本文中所阐述的本发 明各种方面的补充或者与之不同的其他结构、功能性、或者结构及功能性来实践的装置或 方法。应当理解，本文所公开的任何方面可以由权利要求的一个或多个要素来实施。
[0041] 尽管本文描述了特定方面，但这些方面的众多变体和置换落在本公开的范围之 内。尽管提到了优选方面的一些益处和优点，但本公开的范围并非旨在被限定于特定益处、 用途或目标。确切而言，本公开的各方面旨在宽泛地适用于不同的无线技术、系统配置、网 络、和传输协议，其中一些藉由示例在附图和以下对优选方面的描述中解说。详细描述和附 图仅仅解说本公开而非限定本公开，本公开的范围由所附权利要求及其等效技术方案来定 义。
[0042] 无线网络技术可包括各种类型的无线局域网(WLAN) ILAN可被用于采用广泛使用 的联网协议来将近旁设备互连在一起。本文中所描述的各个方面可应用于任何通信标准， 诸如WiFi、或者更一般地IEEE 802.11无线协议族中的任何成员。例如，本文中所描述的各 个方面可被用作使用亚1GHz频带的IEEE 802. llah协议的一部分。
[0043]在一些方面，亚千兆赫频带中的无线信号可根据802. llah协议使用正交频分复用 (0FDM)、直接序列扩频(DSSS)通信、0FDM和DSSS通信的组合、或其他方案来传送。802. llah 协议的实现可被用于传感器、计量、和智能电网。有利地，实现802. llah协议的某些设备的 各方面可以比实现其他无线协议的设备消耗更少的功率，和/或可被用于跨相对较长的距 离(例如，约1公里或更长)来传送无线信号。
[0044] 在一些实现中，WLAN包括作为接入无线网络的组件的各种设备。例如，可以存在三 种类型的设备:接入点（