网格网络中的网络节点和方法与流程

文档序号:21281211发布日期:2020-06-26 23:39
网格网络中的网络节点和方法与流程



背景技术:

网格网络是一种局部网络拓扑,其中基础设施节点直接、动态且非分层地连接到尽可能多的其他节点,并且彼此协作以有效地路由来自和/或去往客户端的数据。网格网络动态自组织并自配置,这可以减少安装开销。自配置的能力使得能够动态分配工作负载,特别是在几个节点将出现故障的情况下。这又有助于容错并降低维护成本。

蓝牙网格简档规范版本1.0已于2017年7月发布。在此第一版本的蓝牙网格(其在蓝牙低功耗(ble)核心规范v4.0或更高版本上工作)中,在被称为通知承载的承载上交换网格消息。该通知承载利用在核心规范v4.0中定义的ble通知上的无连接数据传输,即,使用1mbps的空中数据速率,在三个ble通知信道上以基于竞争的方式来广播数据。基于竞争的接入是一种用于共享广播媒体的接入方法。在竞争中,网络中的任何节点可以随时以先到先服务的方式来发送数据。

更高版本的蓝牙网格规范可以支持额外承载。预期未来的蓝牙网格简档版本将利用来自蓝牙5核心规范的特性来支持新的无连接承载。在这种情况下,网格中继节点之间的通信以及从网格中继节点到端节点的通信可以基于周期性通知(pa),而由端节点注入到网格中的数据可以基于le扩展通知或已经存在的通知承载。当使用周期性通知时,以固定间隔发送数据。

当通过pa运行网格时,每个中继节点在跳频信道上以有规律的间隔来广播数据。pa数据发送在ble数据信道上发生。为了接收由相应中继节点转发的数据,其他中继节点和端节点同步到来自一个或数个中继节点的pa发送。期望中继节点将同步到范围内的所有中继节点,而端节点将同步到范围内的单个或仅几个中继节点。pa发送可能潜在地聚合数个网格网络协议数据单元(pdu),并且没有要转发的新网络pdu的中继节点将只是发送空pa消息或重复前一发送。当不侦听来自其他中继节点的pa发送或正在执行它自己的pa发送时,期望中继节点扫描通知信道以查找由端节点注入到网格网络中的第一跳消息。

一种用于增加消息成功从源传送到目的地的概率的公知且常用的技术是消息重复。这种消息重复可以在中继节点之间以及在端节点与中继节点之间使用,并且可以在端到端或逐跳的基础上执行。

图1示出包括16个中继节点的网格网络部署的示例。仅示出单个端节点。在以下假设下生成该示例:中继节点被部署在单一网格处,其中中继节点在垂直和水平方向上被隔开一个单元,并且两个节点在范围内并具有直接连接性,前提是距离小于√3单位长度。

因此,图1提供包括16个中继节点(rl)(从0枚举到15)的网格网络部署的示意性示例。中继节点在网格网络中转发诸如数据发送之类的消息。图1还示出一个端节点,该端节点由空心圆标记。这种端节点可以生成数据,并且因此将消息注入网格网络中,即,充当源节点。端节点可以随时生成消息并将其注入到网格中。此外,端节点还可以是经由端节点所同步到的任何中继节点接收的消息的目的地。

图1中的中继节点在pa承载上发送数据,并且期望每个中继节点同步到范围内的所有其他中继节点。在图1中,使用实线示出中继节点连接性。假设连接性是双向的,即,rli同步到rlj的pa发送,而rlj同步到rli的pa发送(i≠j)。因此,部署中间部分中的中继节点(如rl5)同步到八个其他中继节点(0,1,2,4,6,8,9,10),并且相同的八个中继节点同步到rl5。

图2示出在pa发送时段对于所有中继节点都相同并等于t的简化假设下的pa发送和接收,分别如上图中的rl5以及下图中的rl6所示。pa发送是跳频的,并且通常在不同的频率信道上发送和/或接收图2中的不同pa发送。在未用于从其他中继节点接收pa发送的时间,或者未用于发送它自己的pa发送的时间,rl5和rl6使用该时间来扫描通知信道以查找新消息。从图2中可以看出,rl5和rl6经常同时忙于侦听例如来自中继节点9和10的相同pa发送。类似地,当rl5忙于发送时,rl6忙于从rl5接收pa发送,反之亦然。因此,存在以下时段:在这些时段内,rl5和rl6均未侦听通知信道,并且在此时间内由端节点注入的新消息将不会被这两个中继节点中的任何一个所获得。

图1中示出的端节点在10个中继节点的范围内,但是,该端节点可以同步到仅一个或仅几个中继节点。类似地,当端节点将新消息注入网格网络中时,该新消息可能潜在地被端节点范围内的所有10个中继节点所获得。



技术实现要素:

本发明的实施例的一个目标是提高网格网络的性能。

根据本发明的实施例的第一方面,通过一种由第一网络节点执行的用于减少网格网络中的冲突传输的数量的方法来实现该目标。所述第一网络节点和第二网络节点在所述网格网络中工作。所述第一网络节点和第二网络节点被配置为针对所述网格网络中的传输使用周期性通知。所述第一网络节点计算第一时长。所述第一时长与要被发送到所述第二网络节点的具有第一大小的数据传输有关。所述第一网络节点还计算第二时长。所述第二时长与直到以下中的任一者将发生为止的时段有关:针对所述第二网络节点调度数据接收,和针对所述第二网络节点调度数据发送。基于所计算的第一时长和第二时长,所述第一网络节点确定是否将所述传输的所述第一大小减小到第二大小,以使得所述第一时长变得短于所述第二时长。然后,所述第一网络根据所述确定的结果来执行所述传输。

根据本发明的实施例的第二方面,通过一种用于减少网格网络中的冲突传输的数量的第一网络节点来实现该目标。所述第一网络节点和第二网络节点能够在所述网格网络中工作。所述第一网络节点和所述第二网络节点被配置为针对所述网格网络中的传输使用周期性通知。所述第一网络节点被配置为:

-计算第一时长,所述第一时长与要被发送到所述第二网络节点的具有第一大小的数据传输有关,以及计算第二时长,所述第二时长与直到以下中的任一者将发生为止的时段有关:针对所述第二网络节点调度数据接收,和针对所述第二网络节点调度数据发送,

-基于所计算的第一时长和第二时长,确定是否将所述传输的所述第一大小减小到第二大小,以使得所述第一时长变得短于所述第二时长,以及

-根据所述确定的结果来执行所述传输。

本发明的实施例通过以下方式来避免冲突:确定是否减小数据传输的大小,以使得发送数据的时长变得更短,从而具有足够的时间以在下一个去往/来自第二网络节点112的调度发送/接收之前发送所有数据。更少的冲突导致提高网格网络的性能。

本发明的实施例的一个优势在于它们提供一种用于减少冲突传输的数量的手段。这将导致更少的失败接收,这又将导致网络的更高容量。

附图说明

参考附图更详细地描述本发明的实施例的示例,这些附图是:

图1是示出网格网络的示意图;

图2是示出现有技术的示意框图;

图3是示出网格网络的实施例的示意框图;

图4是示出第一网络节点中的方法的实施例的流程图;

图5是示出本发明的实施例的示意框图;

图6是示出本发明的实施例的示意框图;

图7是示出本发明的实施例的示意框图;

图8是示出本发明的实施例的示意框图;

图9是示出本发明的实施例的流程图;

图10示意性地示出经由中间网络连接到主机计算机的电信网络;

图11是在部分无线的连接上经由基站与用户设备进行通信的主机计算机的通用框图;

图12-15是示出在包括主机计算机、基站以及用户设备的通信系统中实现的方法的流程图。

具体实施方式

作为开发本发明的实施例的一部分,将首先确定和讨论问题。

在ble网格网络中,使用蓝牙5中引入的周期性通知特性,中继节点通常同步到属于同一网络的所有其他附近中继器。因为不同的中继节点通常彼此独立地选择它们的配置,所以有时两个中继节点的传输将在时间或时间和频率上重叠。这些冲突又可能导致解码失败(对于时间冲突的传输恰好在同一信道中发生的情况),或者导致消息缺失,因为接收机可能通常一次仅侦听一个信道。整体上,由于这些冲突而导致的分组丢失对ble网格系统的性能具有明显的负面影响,因为分组传送速率是这种网络的关键性能指标。

本发明的实施例涉及一种方法,其中使用周期性通知的网格网络(例如ble网格网络)中的网络节点(例如中继节点)适配其传输长度,以便不与同一网络中的其他网络节点(例如中继节点)的传输相冲突。

本发明的实施例将导致使用周期性通知的ble网格网络中的冲突传输的数量减少。这又将导致整体网络性能提高,这主要表现为分组丢失率降低。

本发明的实施例的一个目标是提高网格网络(例如ble网格网络)的性能。

本发明的实施例通常涉及网格网络。图3是示出其中可以实现本发明的实施例的网格网络100的简化示意性示例的示意概览图。网格网络100可以例如是ble网格网络或任何其他网格网络。

多个网络节点在网格网络100中工作,在图3中仅示出四个网络节点,即充当源节点的端节点110、第一网络节点111、第二网络节点112以及端节点113。第一网络节点111和第二网络节点112可以是在网格网络100中转发消息(例如数据传输)的中继节点。端网络节点110可以生成数据,并且因此将消息注入网格网络100中,即,充当源节点。端节点110可以随时生成消息并将其注入到网格网络100中。此外,端节点(例如端节点113)还可以是经由端节点(例如端节点113)所同步到的任何中继节点(例如网络节点111、112)接收的消息的目的地。

端节点110、113、第一网络节点111以及第二网络节点112提供在地理区域上的无线电覆盖(也被称为范围或无线电范围),并且它们可以与范围内的其他网络节点通信。

中继节点(例如图3中的网络节点111、112)在pa承载上发送数据,并且期望每个中继节点同步到范围内的所有其他中继节点。可以假设连接性是双向的。第一网络节点111(在下面的示例中也被称为中继节点a)因此同步到范围内的其他中继节点(例如第二网络节点112),并且相同的中继节点同步到第一网络节点111。图3中所示的端节点110在诸如至少第一网络节点111之类的中继节点的范围内,但是,端节点110可以同步到仅一个或仅几个中继节点。类似地,当端节点110将新消息注入网格网络100中时,该新消息可能潜在地被端节点范围(例如无线电范围)内的所有中继节点所获得。

在下面的示例中,在pa发送时段对于所有中继节点都相同的简化假设下,分别执行来自第一网络节点111和第二网络节点112的pa发送和接收。注意,该假设通常仅涉及解释图,而不涉及如何将实施例应用于使用pa的网格网络。pa发送可以是跳频的,并且通常可以在不同的频率信道上发送和/或接收不同的pa发送。

网络节点(例如第一网络节点111、第二网络节点112以及任何中继节点)通常同步到所有其他附近网络节点(例如中继节点)的传输。在执行传输之前,第一网络节点111将使用这一点来计算是否将发生冲突。这允许第一网络节点111在可能的情况下适配其传输行为以便避免冲突。

本发明的某些实施例的动作

图4中示出由第一网络节点111(例如中继节点)执行的用于减少网格网络100(例如蓝牙低功耗ble网格网络)中的冲突传输的数量的方法的实施例的流程图的示例实施例。第一网络节点111和第二网络节点122可以被配置为针对ble网格网络100中的传输使用周期性通知。第一网络节点111可以优选地与第二节点112同步。

该方法可以包括以下一个或多个动作,这些动作可以以任何合适的顺序进行。

动作401。

在一个示例场景中,端节点110充当源节点并将诸如数据的传输(也被称为数据传输)之类的新消息注入网格网络100中。数据的传输被端节点110的无线电范围内的所有中继节点所获得。在该示例场景中,在端节点110的无线电范围内,因此第一网络节点111可以获得要经由第二网络节点112进一步发送到端节点113的数据的传输。

动作402a。

因此,第一网络节点111具有要发送到第二网络节点的具有特定第一大小的数据。为了能够适配数据传输的大小以便避免冲突,第一网络节点111需要将具有特定第一大小的数据传输的第一时长(即,发送具有第一大小的数据需要多长时间)与第二时长(该第二时长是从开始第一大小的数据传输直到针对第二网络节点122调度数据接收或发送将发生为止的时段)相比较。因此,第一网络节点111计算第一时长。第一时长与要发送到第二网络节点122的具有第一大小的数据传输有关。这可能意味着第一时长对应于要从第一网络节点111发送到第二网络节点122的具有第一大小的数据传输所花费的时间。

动作402b。

第一网络节点还计算第二时长。该第二时长与直到以下中的任一者将发生为止的时段有关:针对第二网络节点122调度数据接收,和针对第二网络节点122调度数据发送。这可以意味着第二时长对应于从开始在第一网络节点111中发送第一大小数据直到调度从/向第二网络节点122接收/发送数据将发生为止所花费的时间。

第一网络节点111知道第二网络节点122调度数据接收将发生,因为它同步到第二节点的周期性传输。

动作403。

然后,问题在于是否具有足够的时间将数据发送到第二网络节点112,以便不与第二网络节点122的下一个调度的接收或发送相冲突。换言之,在第二网络节点122的下一个调度的接收或发送发生之前,是否具有足够的时间将数据发送到第二网络节点112。如果没有足够的时间,则将确定减小数据传输的大小。因此,基于所计算的第一时长和第二时长,第一网络节点111确定是否将传输的第一大小减小到第二大小,以使得第一时长变得短于第二时长。

当在本文中使用时,措辞“减小传输”在某些实施例中可以涉及减少在单个传输中聚合的高层分组的数量。

动作404。

第一网络节点111根据动作403中的确定的结果来执行传输。下面将描述如何根据动作404a、b和c中的某些不同示例场景进行确定。

动作404a。根据第一示例场景,根据确定403的结果来执行传输可以包括:当第二时长短于第一时长时,将传输的第一大小减小到第二大小,以使得第一时长变得短于第二时长,以及执行具有第二大小的传输。

根据类似的示例,根据确定403的结果来执行传输可以包括:当第二时长和另一预定时段加在一起短于第一时长时,将传输的第一大小减小到第二大小,以使得第一时长变得短于第二时长,以及执行具有第二大小的传输。对于第一网络节点111而言有利的是,根据某些实施例,选择包括某些额外时间开销(也被称为另一预定时段)以例如考虑信道切换时间或用于在发送与接收之间切换的时间,以便确保第三节点具有接收两个传输的可能性以及确保第二网络节点112能够接收第一网络节点111的传输,反之亦然。

第二时长短于第一时长可以是以下情况的指示:如果发送具有第一大小的数据传输,则具有第一大小的传输将在时间上与针对第二网络节点122调度的数据接收和数据发送中的任一者相冲突。

动作404b。根据第二示例场景,根据确定403的结果来执行传输可以包括:当第二时长短于第一时长并短于第一阈值时,确定避免执行传输。如上所述,第二时长短于第一时长可以是以下情况的指示:如果发送具有第一大小的数据传输,则具有第一大小的传输将在时间上与针对第二网络节点122调度的数据接收和数据发送中的任一者相冲突。

动作404c。根据第三示例场景,根据确定403的结果来执行传输可以包括:当第二时长长于或等于第一时长时,执行404c具有第一大小的传输。

动作405。

在第一网络节点111检测到与另一个节点的反复冲突(即,时段的大小相同,非常接近它自己的时段或是它自己的时段的倍数)的示例场景中,第一网络节点111可以用不会导致与第一网络节点111已经同步到的其他节点的反复冲突的新时段来重新配置它自己的pa。

因此,在某些实施例中,当计算402a第一时长和计算402b第二时长导致第二时长短于第一时长的重复次数多于阈值时,基于所述结果,针对第一网络节点111,第一网络节点111可以使用用于ble网格网络100中的传输的第二通知周期来重新配置用于ble网格网络100中的传输的通知周期。

传输可以仅被适配为不与被调度为在开始自己的传输之后开始的其他传输相冲突。因此,可能只是其传输首先开始的节点才将执行传输长度的任何适配。

为了执行方法动作例如以计划用于传输的无线电资源,第一网络节点111可以包括图5中所示的布置。第一网络节点111可以例如包括计算电路510、配置电路520和执行电路530。下面将详细描述这些电路。

为了执行方法动作例如以计划用于传输的无线电资源,在某些实施例中,第一网络节点111可以例如包括计算模块、配置模块和执行模块。

本领域的技术人员还将理解,上述第一网络节点111中的模块和电路可以涉及模拟和数字电路和/或一个或多个处理器的组合,这些处理器被配置有例如存储在第一网络节点111中的软件和/或固件,该软件和/或固件在由相应一个或多个处理器(例如上述处理器)执行时执行本发明的方法动作。这些处理器的一个或多个以及其他数字硬件可以包括在单个专用集成电路(asic)中,或者数个处理器和各种数字硬件可以分布在数个单独组件(无论是单独封装还是组装成片上系统(soc))中。

第一网络节点111可以包括被配置为与第二网络节点112通信的输入和输出接口500。该输入和输出接口可以包括无线接收机(未示出)和无线发射机(未示出)。

可以通过相应处理器或一个或多个处理器(例如图5中所示的第一网络节点111中的处理电路的处理器540)连同用于执行本发明的实施例的功能和动作的相应计算机程序代码一起实现本发明的实施例。上述程序代码还可以被提供为计算机程序产品,例如采取数据载体的形式,该数据载体携带计算机程序代码,该计算机程序代码当被加载到第一网络节点111中时执行本发明的实施例。一种此类载体可以采取cdrom盘的形式。但是,诸如记忆棒之类的其他数据载体是可行的。此外,计算机程序代码可以被提供为服务器上的纯程序代码并被下载到第一网络节点111。

网络节点110、130还可以包括存储器550,存储器550包括一个或多个存储单元。存储器550包括可由第一网络节点111中的处理器540执行的指令。

存储器550被布置为用于例如存储第一时长、第二时长、计算、数据、配置和应用,这些应用当在第一网络节点111中执行时执行本发明的方法。

在某些实施例中,相应的计算机程序560包括指令,这些指令当由相应的至少一个处理器540执行时使得第一网络节点111的至少一个处理器540执行上述动作。

在某些实施例中,相应的载体570包括相应的计算机程序,其中载体是电子信号、光信号、电磁信号、磁信号、电信号、无线电信号、微波信号或计算机可读存储介质中的一个。

现在将进一步描述和例示诸如上述的本发明的实施例。下面的文本适用于上述任何合适的实施例并可以与上述任何合适的实施例组合。

如上所述,网络节点(例如第一网络节点111、第二网络节点112以及任何中继节点)通常同步到所有其他附近网络节点(例如中继节点)的传输。这意味着第一网络节点111知道何时调度从第一网络节点111到第二网络节点112的下一个发送和/或从第二网络节点112到第一网络节点111的接收。在执行发送之前,第一网络节点111将使用这一点来计算是否将发生冲突。如果没有足够的时间以在调度下一个传输/接收之前发送所有数据,则将发生冲突,然后数据传输将与去往/来自第二网络节点112的下一个调度发送/接收相冲突。这允许第一网络节点111在可能的情况下适配其行为(即,适配要发送到第二网络节点122的数据的大小)以便避免冲突。不同的网络节点(例如第一网络节点111和任何中继节点)可以使用单独的配置,并且冲突可能仅偶尔发生。因此,在某些实施例中,可以在每次传输的基础上处置关于可如何处理冲突的确定。这是如何通过确定是否减小数据传输的大小来避免冲突,以使得数据的发送时长变得更短,并且从而具有足够的时间以在下一个去往/来自第二网络节点112的调度发送/接收之前发送所有数据。在下面的示例中,考虑两个中继节点,第一网络节点111是中继节点a,第二网络节点112是中继节点b,它们彼此同步。根据本发明的实施例,如果中继节点a具有要发送的数据并已适配其数据传输的大小,则冲突将不再导致中继节点b不能从中继节点a接收传输,也不会导致中继节点a将缺失来自中继节点b的任何可能数据。

根据本发明的实施例,通过使诸如第一网络节点111之类的网络节点适配其传输,能够避免许多冲突。利用将要发送的数据(在本文中也被称为数据传输)不是单个有效载荷分组而是多个网格分组(也被称为网格数据分组)的聚合的事实,根据本发明的实施例,第一网络节点111能够通过选择要包括在聚合传输中的分组数量来适配其传输的长度,如图6中所示。“利用将要发送的数据不是单个有效载荷分组而是多个网格分组的聚合的事实”这一假设是基于蓝牙sig内有关如何使用pa作为网格承载的当前讨论。

例如,将传输的第一大小减小到小于第一大小的第二大小。图6示出第一网络节点111中用于避免与另一个中继节点(例如第二网络节点112)的冲突的适配传输的示例。在该示例中,有效载荷分组的数量在生成的传输中减少了两个。

第一大小数据传输包括由黑色方框表示的开销和由三个斜纹方框表示的有效载荷(该开销和有效载荷一起具有第一大小),而所调度的数据发送/接收由虚线方框表示。沿着计划的传输下的时间轴显示这些传输。

因为由图中的计划的传输下的双向箭头标记的时段内存在冲突风险,所以第一网络节点111将具有两个有效载荷方框的第一大小减小到包括开销方框和仅一个有效载荷方框的第二大小。

第二大小数据传输包括由黑色方框表示的开销和由一个斜纹方框表示的有效载荷,而所调度的数据发送/接收由虚线方框表示。沿着适配的传输下的时间轴显示这些传输。

现在可以看到,当已发送减小到第二大小的数据时,直到所调度的发送/接收之前,几乎没有由图中的适配的传输下的双向箭头表示的时间,因此避免了冲突风险。

在某些实施例中,当计算两个传输是否确实在时间上冲突时,第一网络节点111可以选择例如在第一时长中包括某些额外时间开销(也被称为另一预定时段)。这是为了例如考虑信道切换时间或用于在发送与接收之间切换的时间,以便确保第三节点具有接收两个传输的可能性以及确保第二网络节点112(例如中继节点b)可以从第一网络节点111(例如中继节点a)接收传输,反之亦然。

对于冲突覆盖了计划传输的如此大的部分以使得没有有效载荷可以适合非冲突传输的情况,第一网络节点111还可以选择发送根本不包含有效载荷的空分组。以这种方式,包括空分组的数据传输仍然可以用作保持活动的消息,从而防止已同步的网络节点(例如第二网络节点112)由于未接收任何事物而失去同步。在该实施例中,传输的第一大小减小,以使得第二大小变为零,并且执行具有第二大小的传输,图7示出当不包括有效载荷时适配的传输看起来如何。因此,图7是适配的传输的示例,其中所有有效载荷分组已推迟到随后的传输时机以便避免冲突。

第一大小数据传输包括由黑色方框表示的开销和由三个斜纹方框表示的有效载荷(该开销和有效载荷一起具有第一大小),而所调度的数据发送/接收由虚线方框表示。沿着计划的传输下的时间轴显示这些传输。

因为由图中的计划的传输下的双向箭头标记的时段内存在冲突风险,所以第一网络节点111将具有所有三个有效载荷方框的第一大小减小到仅包括开销方框的第二大小。

仅包括开销的第二大小数据传输由黑色方框表示,而所调度的数据发送/接收由虚线方框表示。沿着适配的传输下的时间轴显示这些传输。

在此可以看到,当已发送减小到第二大小的数据时,直到所调度的发送/接收之前,几乎没有由图中的适配的传输下的双向箭头表示的时间,因此避免了冲突风险。

如果即使空分组也不能被无冲突地发送,则网络节点111可以选择完全推迟(也被称为避免或取消)传输,并且直到下一个传输机会才发送。这在图8中示出。图8示出为了避免冲突而完全取消的传输的示例。

第一大小数据传输包括由黑色方框表示的开销和由三个斜纹方框表示的有效载荷(该开销和有效载荷一起具有第一大小),而所调度的数据发送/接收由虚线方框表示。沿着计划的传输下的时间轴显示这些传输。

因为由图中的计划的传输下的双向箭头标记的时段内存在冲突风险,所以第一网络节点111确定不减小大小而是将数据的发送推迟到以后的时机。

所调度的数据发送/接收由虚线方框表示,但是没有第二大小数据传输,因为它被推迟。沿着适配的传输下的时间轴显示该调度的发送/接收。

在此可以看到,当不发送数据时,具有足够的时间以进行所调度的发送/接收,因此避免了冲突风险。

在图9中的流程图中示出适配传输的长度(也被称为大小)的示例流程。图9是示出可如何适配传输的长度(也被称为大小)以避免冲突的示例的流程图。

动作901。第一网络节点111已接收具有第一大小的数据传输,因此具有用于向第二网络节点112发送第一大小数据传输的传输机会。

动作902。第一网络节点111计算第一大小数据传输的第一时长。

动作903。第一网络节点111还计算第二时长,即,直到针对第二网络节点调度下一个发送/接收为止的时间。然后,第一网络节点通过将第一时长与第二时长相比较,检查第一大小数据传输是否与下一个调度的发送/接收相冲突。

动作904。如果没有冲突风险,即,第二时长长于第一时长,则第一网络节点111将第一大小数据发送到第二网络节点,即,不需要减少第一大小数据。

动作905。如果存在冲突风险,即,第二时长短于第一时长,则第一网络节点111减少第一大小数据以变为第二大小数据,即,需要减少第一大小数据。

动作906。如果在将第一大小数据减少到第二大小数据之后具有剩余数据,则第一网络节点111将第二大小数据发送到第二网络节点112。即,第二大小数据的长度大于零或重复动作902。

动作907。如果在将第一大小数据减少到第二大小数据之后没有剩余数据,则第一网络节点111取消数据传输或推迟数据传输。即,第二大小数据的长度等于零。

假设网格网络100内的所有网络节点(例如中继节点)使用根据本发明的实施例的适配传输的方法,则中继节点(例如第一网络节点111)将从不需要考虑与在自己的计划传输之前开始的传输的冲突。例如,如果来自节点b的传输在节点a的传输开始时间之前开始,则节点a可能不需要考虑与来自节点b的传输的冲突。这是因为以下事实:b的传输应该已经适配a的传输。

同步到该第一网络节点(例如节点a)和第二网络节点(例如节点b)两者的第三节点c(也被称为第三网络节点124)也可以假设节点a和b彼此适配,如上所述。在重叠太大而无法容纳第一传输中的任何数据的示例场景中,如在图7中,节点c可能仅考虑冲突传输中的最后一个。在重叠较小的示例场景中,如在图6中,节点c可以尝试接收两个消息。

在第一网络节点111检测到与另一个节点的反复冲突(即,时段相同,非常接近它自己的时段或是它自己的时段的倍数)的示例场景中,第一网络节点111可以用不会导致与第一网络节点111已经同步到的其他节点的反复冲突的新时段来重新配置它自己的pa。

下面描述编号为1-18的某些示例实施例。

除了其他附图以外,以下实施例还参考图3、图4和图5。

实施例1。一种由第一网络节点111(例如中继节点)执行的用于减少网格网络100(例如蓝牙低功耗ble网格网络)中的冲突传输的数量的方法,其中,所述第一网络节点111和第二网络节点112在所述ble网格网络100中工作,其中,所述第一网络节点111和所述第二网络节点122被配置为针对所述ble网格网络100中的传输使用周期性通知,所述方法包括:

计算402a第一时长,所述第一时长与要被发送到所述第二网络节点122的具有第一大小的数据传输有关,以及计算402b第二时长,所述第二时长与直到以下中的任一者将发生为止的时段有关:针对所述第二网络节点122调度数据接收,和针对所述第二网络节点122调度数据发送,

基于所计算的第一时长和第二时长,确定403是否将所述传输的所述第一大小减小到第二大小,以使得所述第一时长变得短于所述第二时长,以及

根据所述确定403的结果来执行404所述传输。

实施例2。根据实施例1所述的方法,其中,根据所述确定403的结果来执行404所述传输包括:

当所述第二时长短于所述第一时长时,将所述传输的所述第一大小减小404a到第二大小,以使得所述第一时长变得短于所述第二时长,以及执行具有所述第二大小的所述传输。

实施例3。根据实施例1所述的方法,其中,根据所述确定403的结果来执行404所述传输包括:

当所述第二时长和另一预定时段加在一起短于所述第一时长时,将所述传输的所述第一大小减小404a到第二大小,以使得第一时长变得短于所述第二时长,以及执行具有所述第二大小的所述传输。

实施例4。根据实施例1所述的方法,其中,根据所述确定403的结果来执行404所述传输包括:

当所述第二时长短于所述第一时长并短于第一阈值时,确定404b避免执行所述传输。

实施例5。根据实施例1所述的方法,其中,根据所述确定403的结果来执行404所述传输包括:

当所述第二时长长于或等于所述第一时长时,执行404c具有所述第一大小的所述传输。

实施例6。根据实施例1至3中任一项所述的方法,其中,所述第二时长短于所述第一时长是以下情况的指示:如果发送具有所述第一大小的所述数据传输,则具有所述第一大小的所述传输将在时间上与针对所述第二网络节点122调度的所述数据接收和所述数据发送中的任一者相冲突。

实施例7。根据实施例1至6中任一项所述的方法,还包括:

当计算402a所述第一时长和计算402b所述第二时长导致所述第二时长短于所述第一时长的重复次数多于阈值时,基于所述结果,针对所述第一网络节点111,使用用于ble网格网络100中的传输的第二通知周期来重新配置405用于所述ble网格网络100中的传输的通知周期。

实施例8。根据实施例1至7中任一项所述的方法,其中,所述第一网络节点111与所述第二节点112同步。

实施例9。一种包括指令的计算机程序,所述指令当由处理器执行时使得所述处理器执行根据实施例1至8中任一项所述的动作。

实施例10。一种载体,包括根据实施例9所述的计算机程序,其中,所述载体是电子信号、光信号、电磁信号、磁信号、电信号、无线电信号、微波信号或计算机可读存储介质中的一个。

实施例11。一种第一网络节点111(例如中继节点),用于减少网格网络100(例如蓝牙低功耗ble网格网络)中的冲突传输的数量,其中,所述第一网络节点111和第二网络节点112能够在所述ble网格网络100中工作,其中,所述第一网络节点111和所述第二网络节点122被配置为针对所述ble网格网络100中的传输使用周期性通知,所述第一网络节点111被配置为:

例如借助于计算电路510,计算第一时长,所述第一时长与要被发送到所述第二网络节点122的具有第一大小的数据传输有关,以及计算第二时长,所述第二时长与直到以下中的任一者将发生为止的时段有关:针对所述第二网络节点122调度数据接收,和针对所述第二网络节点122调度数据发送,

例如借助于所述处理器540,基于所计算的第一时长和第二时长,确定是否将所述传输的所述第一大小减小到第二大小,以使得所述第一时长变得短于所述第二时长,以及

例如借助于执行电路530,根据所述确定的结果来执行所述传输。

实施例12。根据实施例11所述的第一网络节点111,其中,所述第一网络节点111被配置为例如借助于所述执行电路530通过以下操作来根据所述确定的结果执行所述传输:

当所述第二时长短于所述第一时长时,将所述传输的所述第一大小减小到第二大小,以使得所述第一时长变得短于所述第二时长,以及执行具有所述第二大小的所述传输。

实施例13。根据实施例11所述的第一网络节点111,其中,所述第一网络节点111被配置为例如借助于所述执行电路530通过以下操作来根据所述确定的结果执行所述传输:

当所述第二时长和另一预定时段加在一起短于所述第一时长时,将所述传输的所述第一大小减小到第二大小,以使得第一时长变得短于所述第二时长,以及执行具有所述第二大小的所述传输。

实施例14。根据实施例11所述的第一网络节点111,其中,所述第一网络节点111被配置为例如借助于所述执行电路530通过以下操作来根据所述确定的结果执行所述传输:

当所述第二时长短于所述第一时长并短于第一阈值时,确定避免执行所述传输。

实施例15。根据实施例11所述的第一网络节点111,其中,所述第一网络节点111被配置为例如借助于所述执行电路530通过以下操作来根据所述确定的结果执行所述传输:

当所述第二时长长于或等于所述第一时长时,执行具有所述第一大小的所述传输。

实施例16。根据实施例11至13中任一项所述的第一网络节点111,其中,所述第二时长短于所述第一时长适于是以下情况的指示:如果发送具有所述第一大小的所述数据传输,则具有所述第一大小的所述传输将在时间上与针对所述第二网络节点122调度的所述数据接收和所述数据发送中的任一者相冲突。

实施例17。根据实施例16所述的第一网络节点111,其中,所述第一网络节点111例如借助于所述配置电路520还被配置为:

当所述第一时长的计算和所述第二时长的计算导致所述第二时长短于所述第一时长的重复次数多于阈值时,基于所述结果,针对所述第一网络节点111,使用用于ble网格网络100中的传输的第二通知周期来重新配置用于所述ble网格网络100中的传输的通知周期。

实施例18。根据实施例11至17中任一项所述的第一网络节点111,其中,所述第一网络节点111被配置为与所述第二节点112同步。

其他扩展和变化

参考图10,根据实施例,通信系统包括诸如无线通信网络100(例如wlan,如3gpp型蜂窝网络)之类的电信网络3210,其包括诸如无线电接入网络之类的接入网络3211以及核心网络3214。接入网络3211包括多个基站3212a、3212b、3212c,例如网络节点111、112、接入节点、apsta、nb、enb、gnb或其他类型的无线接入点,每个无线接入点限定对应的覆盖区域3213a、3213b、3213c。每个基站3212a、3212b、3212c可通过有线或无线连接3215连接到核心网络3214。位于覆盖区域3213c中的第一用户设备(ue)3291(例如网络节点110,如非apsta)被配置为无线地连接到对应的基站3212c或由对应的基站3212c寻呼。覆盖区域3213a中的第二ue3292(例如无线设备122,如非apsta)能够无线连接到对应的基站3212a。尽管在该示例中示出了多个ue3291、3292,但是所公开的实施例同等适用于唯一ue在覆盖区域中或唯一ue连接到对应基站3212的情况。

电信网络3210本身连接到主机计算机3230,该主机计算机可以体现在独立服务器、云实现的服务器、分布式服务器的硬件和/或软件中或作为服务器场中的处理资源。主机计算机3230可以在服务提供商的所有权或控制之下,或者可以由服务提供商操作或代表服务提供商来操作。电信网络3210和主机计算机3230之间的连接3221、3222可以直接从核心网络3214延伸到主机计算机3230,或者可以经过可选的中间网络3220。中间网络3220可以是公共、私有或托管网络之一,也可以是它们中的一个以上的组合;中间网络3220(如果有)可以是骨干网或互联网;特别地,中间网络3220可以包括两个或更多个子网络(未示出)。

整体上,图10的通信系统实现了所连接的ue3291、3292之一与主机计算机3230之间的连接性。该连接性可以被描述为空中(ott)连接3250。主机计算机3230和所连接的ue3291、3292被配置为使用接入网络3211、核心网络3214、任何中间网络3220以及可能的其他基础设施(未示出)作为中介经由ott连接3250来传送数据和/或信令。在ott连接3250穿过的参与通信设备不知道上行链路和下行链路通信的路由的意义上,ott连接3250可以是透明的。例如,可以不或者不需要向基站3212通知传入下行链路通信(该传入下行链路通信具有源自主机计算机3230的将被转发(例如移交给)所连接的ue3291的数据)的过去路由。类似地,基站3212不需要知道自ue3291到主机计算机3230的传出上行链路通信的未来路由。

现在将参考图11描述根据前面段落中讨论的ue、基站和主机计算机的实施例的示例实现。在通信系统3300中,主机计算机3310包括硬件3315,硬件3315包括通信接口3316,通信接口3316被配置为建立和维护与通信系统3300的不同通信设备的接口的有线或无线连接。主机计算机3310还包括处理电路3318,其可以具有存储和/或处理能力。特别地,处理电路3318可以包括适于执行指令的一个或多个可编程处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或它们的组合(未示出)。主机计算机3310还包括软件3311,软件3311存储在主机计算机3310中或能够由主机计算机3310访问并能够由处理电路3318执行。软件3311包括主机应用3312。主机应用3312可操作以向远程用户(例如经由在ue3330和主机计算机3310处终止的ott连接3350进行连接的ue3330)提供服务。在向远程用户提供服务时,主机应用3312可以提供使用ott连接3350发送的用户数据。

通信系统3300还包括基站3320,基站3320设置在电信系统中并且包括使其能够与主机计算机3310和ue3330进行通信的硬件3325。硬件3325可以包括用于建立和维护与通信系统3300的不同通信设备的接口的有线或无线连接的通信接口3326,以及用于建立和维护与位于由基站3320服务的覆盖区域(图11中未示出)中的ue3330的至少无线连接3370的无线电接口3327。通信接口3326可以被配置为促进到主机计算机3310的连接3360。连接3360可以是直接的,或者可以通过电信系统的核心网(图11中未示出)和/或通过电信系统外部的一个或多个中间网络。在所示的实施例中,基站3320的硬件3325还包括处理电路3328,其可以包括适于执行指令的一个或多个可编程处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或它们的组合(未示出)。基站3320还具有内部存储的或可经由外部连接访问的软件3321。

通信系统3300还包括已经提到的ue3330。它的硬件3335可以包括无线电接口3337,无线电接口3337被配置为建立和维护与服务ue3330当前所在的覆盖区域的基站的无线连接3370。ue3330的硬件3335还包括处理电路3338,其可以包括适于执行指令的一个或多个可编程处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或它们的组合(未示出)。ue3330还包括存储在ue3330中或能够由ue3330访问并能够由处理电路3338执行的软件3331。软件3331包括客户端应用3332。客户端应用3332可操作以在主机计算机3310的支持下经由ue3330向人类或非人类用户提供服务。在主机计算机3310中,执行主机应用3312可以经由在ue3330和主机计算机3310处终止的ott连接3350与执行客户端应用3332通信。在向用户提供服务时,客户端应用3332可以从主机应用3312接收请求数据,并响应于请求数据而提供用户数据。ott连接3350可以传送请求数据和用户数据两者。客户端应用3332可以与用户交互以生成其提供的用户数据。注意,图11所示的主机计算机3310、基站3320和ue3330可以分别与图10的主机计算机3230、基站3212a、3212b、3212c之一以及ue3291、3292之一相同。也就是说,这些实体的内部工作原理可以如图11所示,并且独立地,周围网络拓扑可以是图10的周围网络拓扑。

在图11中,已经抽象地绘制了ott连接3350,以示出主机计算机3310与用户设备3330之间经由基站3320的通信,而没有显式地参考任何中间设备以及经由这些设备的消息的精确路由。网络基础设施可以确定路由,网络基础设施可以被配置为将该路由对ue3330或对操作主机计算机3310的服务提供商或两者隐藏。当ott连接3350是活动的时,网络基础设施可以进一步做出决定,借助该决定,网络基础设施动态地改变该路由(例如,基于负载平衡考虑或网络的重新配置)。

ue3330与基站3320之间的无线连接3370是根据贯穿本公开描述的实施例的教导。各种实施例中的一个或多个使用其中无线连接3370形成最后段的ott连接3350来改进提供给ue3330的ott服务的性能。更准确地说,这些实施例的教导能够改进数据速率、延迟、功耗,并且从而提供诸如减少的用户等待时间、宽松的文件大小限制、更好的响应性、延长的电池寿命之类的益处。

可以出于监视数据速率、延迟和一个或多个实施例在其上改进的其他因素的目的而提供测量过程。可以进一步存在可选的网络功能,用于响应于测量结果的变化来重新配置主机计算机3310与ue3330之间的ott连接3350。用于重新配置ott连接3350的测量过程和/或网络功能可以在主机计算机3310的软件3311中或在ue3330的软件3331中或两者中实现。在实施例中,传感器(未示出)可以部署在ott连接3350经过的通信设备中或与之关联;传感器可以通过提供以上例示的被监视量的值或提供软件3311、3331可以从中计算或估计被监视量的其他物理量的值来参与测量过程。ott连接3350的重新配置可以包括消息格式、重传设置、优选的路由等;重新配置不必影响基站3320,并且对于基站3320可以是未知的或不可感知的。这种过程和功能在本领域中可以是已知的并已实施。在特定实施例中,测量可以涉及专有ue信令,其促进主机计算机3310对吞吐量、传播时间、延迟等的测量。可以通过以下方式来实现测量:软件3311、3331在监视传播时间、错误等的同时使用ott连接3350来使消息(特别是空消息或“假(dummy)”消息)被发送。

图12是示出根据一个实施例的在通信系统中实现的方法的流程图。该通信系统包括主机计算机、诸如apsta之类的基站以及诸如非apsta之类的ue,它们可以是参考图10和11描述的主机计算机、基站和ue。为了简化本公开,本节将仅包括对图12的附图参考。在该方法的第一动作3410中,主机计算机提供用户数据。在第一动作3410的可选子动作3411中,主机计算机通过执行主机应用来提供用户数据。在第二动作3420中,主机计算机发起到ue的携带用户数据的传输。在可选的第三动作3430中,根据贯穿本公开描述的实施例的教导,基站向ue发送在由主机计算机发起的传输中携带的用户数据。在可选的第四动作3440中,ue执行与由主机计算机执行的主机应用相关联的客户端应用。

图13是示出根据一个实施例的在通信系统中实现的方法的流程图。该通信系统包括主机计算机、诸如apsta之类的基站以及诸如非apsta之类的ue,它们可以是参考图10和11描述的主机计算机、基站和ue。为了简化本公开,本节将仅包括对图13的附图参考。在该方法的第一动作3510中,主机计算机提供用户数据。在可选的子动作(未示出)中,主机计算机通过执行主机应用来提供用户数据。在第二动作3520中,主机计算机发起到ue的携带用户数据的传输。根据贯穿本公开描述的实施例的教导,该传输可以经过基站。在可选的第三动作3530中,ue接收在该传输中携带的用户数据。

图14是示出根据一个实施例的在通信系统中实现的方法的流程图。该通信系统包括主机计算机、诸如apsta之类的基站以及诸如非apsta之类的ue,它们可以是参考图10和11描述的主机计算机、基站和ue。为了简化本公开,本节将仅包括对图14的附图参考。在该方法的可选第一动作3610中,ue接收由主机计算机提供的输入数据。附加地或备选地,在可选的第二动作3620中,ue提供用户数据。在第二动作3620的可选子动作3621中,ue通过执行客户端应用来提供用户数据。在第一动作3610的另一可选子动作3611中,ue执行客户端应用,该客户端应用响应于接收到的由主机计算机提供的输入数据来提供用户数据。在提供用户数据时,所执行的客户端应用可以进一步考虑从用户接收的用户输入。不管提供用户数据的具体方式如何,ue在可选的第三子动作3630中发起用户数据到主机计算机的传输。在该方法的第四动作3640中,根据贯穿本公开描述的实施例的教导,主机计算机接收从ue发送的用户数据。

图15是示出根据一个实施例的在通信系统中实现的方法的流程图。该通信系统包括主机计算机、诸如apsta之类的基站以及诸如非apsta之类的ue,它们可以是参考图10和11描述的主机计算机、基站和ue。为了简化本公开,本节将仅包括对图15的附图参考。在该方法的可选第一动作3710中,根据贯穿本公开描述的实施例的教导,基站从ue接收用户数据。在可选的第二动作3720中,基站发起所接收的用户数据到主机计算机的传输。在第三动作3730中,主机计算机接收在由基站发起的传输中携带的用户数据。

当使用单词“包括”或“包含”时,其将被解释为非限制性的,即,意味着“至少由…组成”。

本发明的实施例并不限于上述优选实施例。可以使用各种替代物、修改物和等同物。

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