專利名稱：通信網絡中的信道切換的制作方法
技術領域：
本發明涉及在網絡中切換信道，尤其涉及用于在超寬帶網絡中切換信道的方法和
直O
背景技術：
超寬帶網絡(ultra-wideband)是在非常寬的頻率范圍(3. 1至10. 6GHz)內傳輸 數字數據的無線電技術。通過在大帶寬上散布RF能量，所傳輸的信號實際上不能被傳統的 頻率選擇RF技術檢測到。然而，低傳輸功率將通信距離限制為通常小于10至15米。對于UWB存在兩種方法時域方法，其根據具有UWB性能的脈沖波形構建信號； 以及頻域調制方法，在多(頻)帶上使用傳統的基于FFT的正交頻分復用(OFDM)，稱為 MB-0FDM。UWB方法導致覆蓋頻譜內的非常寬帶寬的頻譜成分，因此稱為術語超寬帶，從而帶 寬占用百分之二十以上的中心頻率，通常為至少500MHz。超寬帶的這些性能(與非常寬帶寬結合)意味著UWB為用于在家庭或辦公室環境 中提供高速無線通信的理想技術，從而正在通信的設備在另一設備的10-15m的范圍內。圖1示出了用于超寬帶通信的多帶正交頻分復用(MB-OFDM)系統中的頻帶布置。 MB-OFDM系統包括每個均為528MHz的14個子帶，并且在子帶之間使用每312. 5ns的跳頻作 為接入方法。在每個子帶內，采用OFDM和QPSK或DCM編碼來傳輸數據。注意，5GHz周圍的 子帶(目前為5. 1-5. 8GHz)被保留為空值，以避免與現有窄帶系統(例如，802. IlaWLAN系 統，安全機構通信系統或航空工業)的干擾。14個子帶被組織成五個帶組，四個帶組具有三個528MHz的子帶，一個帶組具有兩 個528MHz的子帶。如圖1所示，第一帶組包括子帶1、子帶2和子帶3。典型UWB系統將在 帶組的子帶之間采用跳頻，使得第一數據符號在帶組的第一頻率子帶內在第一 312. 5ns持 續時間間隔內被傳輸，第二數據符號在帶組的第二頻率子帶內在第二 312. 5ns持續時間間 隔內被傳輸，以及第三數據符號在帶組的第三頻率子帶內在第三312. 5ns持續時間內被傳 輸。從而，在每個時間間隔期間，數據符號在具有528MHz帶寬的各自子帶內被傳輸，例如， 具有以3960MHz為中心的528MHz基帶信號的子帶2。發送每個數據符號的三個頻率序列表示時頻碼(TFC)信道。第一 TFC信道可以遵 循序列1、2、3、1、2、3，其中，1為第一子帶，2為第二子帶，以及3為第三子帶。第二和第三 TFC信道可以分別遵循序列1、3、2、1、3、2和1、1、2、2、3、3。根據ECMA-368規格，七個TFC信 道被限定用于前四個帶組中的每一個，兩個TFC信道被限定用于第五個帶組。圖2(a)_(e) 示出了用于五個帶組中的TFC信道中的每一個的序列。超帶寬的技術性能意味著其被部署用于數據通信領域內的應用。例如，存在集中于以下環境中的電纜替換的多種應用-PC和外圍設備之間的通信，S卩，諸如硬盤驅動器、⑶刻錄器、打印機、掃描儀等的外圍設備。-家庭娛樂，諸如電視和通過無線裝置、無線揚聲器等連接的設備。
-手持設備和PC之間的通信，例如移動電話和PDA、數字相機和MP3播放器等。在諸如UWB網絡的無線網絡中，一個或多個設備在信標(beacon)周期期間傳輸信標幀。信標幀的主要目的在于提供關于媒體的定時結構，即，將時間劃分為所謂的超幀，并 且允許網絡設備與它們的相鄰設備同步。UffB系統的基本定時結構為如圖3中所示的超幀。根據歐洲計算機制造商協會標 準(ECMA)的超幀(ECMA-368 2nd版本)由256個媒體接入時隙(MAS)構成，其中，每個MAS 都具有限定的持續時間(例如256 μ s)。每個超幀都以信標周期開始，其持續一個或多個連 續MAS，其間設備可以發送它們的信標幀。信標周期中的第一MAS的開始已知為信標周期開 始時間(BPST)。用于特定設備的信標組被限定為具有與特定設備共享的信標周期開始時間 (士 Iy s)的設備組，并且其在特定設備的傳輸范圍內。在ECMA-368中，在單個分配時頻碼(TFC)信道上的媒體接入時隙(MAS)的明確組 中承載用于通信設備的數據傳輸。將被使用的設備和MAS之間的映射(即，哪個設備對將 進行通信以及在哪些媒體接入時隙中的表示)在每個超幀的開始處由信標周期內的每個 設備傳輸。如果MAS不是硬DRP保留的或者放棄硬DRP或個人保留的MAS，設備還可以在未 保留的MAS中交換數據。根據當前的ECMA-368標準，各個設備加入合適的TFC信道并在該單個信道上相應 地發送/接收，直到其另有指示或決定。由一個或多個設備使用的TFC信道的改變由更高 層管理，并要求完成當前超幀。如果鏈路質量較差和/或降低，如果信道占用較高和/或增加，如果當前信道不滿 足它們的通信要求并且該問題可通過改變設備的操作信道來解決，則超寬帶網絡中的設備 可以決定改變信道。然而，附著至設備(即，終止于或發起于設備)的通信流將受到干擾。現有的ECMA-368標準提供了設備根據在當前幀之后的超幀數量公布何時將切換 信道的能力，但是僅到其相鄰設備(即，與其直接通信的那些設備)，并且不詳細說明信道 改變遞減計數(CCC)的值(被用于公布何時將發生信道切換)應該如何計算。信道切換操 作用于允許設備通過重新將業務流分配給不同信道來滿足它們的服務質量(QoS)要求。另外，在設備將信息發送到不是其相鄰設備之一(即，該設備與多于一“跳”那么 遠的設備進行通信)的設備或者從不是其相鄰設備之一的設備接收信息的情況下，在標準 中不存在允許設備改變信道同時保持業務流連通性的機制。從而，需要允許在信道改變操作完成之后繼續進行這種類型通信的方法和裝置。
發明內容
根據本發明的第一方面，提供了一種改變通信網絡中的信道的方法，在網絡中的 第一和第二設備之間的第一信道上存在業務流，該方法包括形成信息單元，該信息單元包 括來自第一設備的信道改變請求；以及在信標幀中將信息單元從第一設備發送至第二設 備。根據本發明的第二方面，提供了一種用于通信網絡的第一設備，第一設備用于將 業務流保持在具有網絡中的一個或多個其他設備的第一信道上，第一設備包括用于形成 信息單元的裝置，信息單元包括信道改變請求；以及用于在信標幀中將信息單元從第一設備發送至一個或多個其他設備的裝置。
現在參考以下附圖僅以實例方式詳細描述本發明，其中圖1示出了用于超寬帶通信的多帶正交頻分復用(MB-OFDM)系統中的頻帶布置；圖2(a)_(e)示出了五個帶組的每一個中的TFC信道的序列定義；圖3示出了 UWB系統中的超幀的基本定時結構；圖4示出了根據本發明的典型網絡；圖5示出了根據本發明實施例的信道改變占用信息單元(CCOIE)的結構；圖6是示出根據本發明一個方面的通過信道切換發起設備執行的多個步驟的流程圖；圖7更加詳細地示出了圖6方法的一個步驟；圖8是示出響應于接收具有CCOIE單元的信標幀通過信道切換發起者執行的多個 步驟的流程圖；圖9是示出在接收到具有CCOIE的信標幀之后通過中繼設備執行的多個步驟的流 程圖；圖10是示出在從信道切換發起者接收CCOIE之后發送信標幀的過程中由中繼設 備執行的多個步驟的流程圖；圖11是示出在接收到具有CCOIE的信標幀之后由所連接的設備執行的多個步驟 的流程圖；圖12是更加詳細地示出了圖11方法中的一個步驟的流程圖；圖13是示出在確定是否切換信道的過程中由信道切換發起者執行的方法中的多 個步驟的流程圖；以及圖14示出了按照決定實現信道切換時由信道切換發起者執行的多個步驟。
具體實施例方式雖然本發明將參照超帶寬網絡進行描述，但是應該理解，本發明可應用于任何其 他類型的對等網絡，其中，設備之間的通信可以涉及一“跳(hop) ”或多“跳”。圖4示出了根據本發明的示例性網絡2。網絡2包括七個設備4，被標為A至G。這 些設備可以為能夠使用超帶寬進行通信的任何合適的設備，諸如移動電話、膝上型計算機、 PDA 等。設備4之間的線6表示設備4之間的物理通信鏈路，同時箭頭8表示流(flow)。 流被定義為可以跨過單“跳”或多“跳”的一對設備4之間的連接。從而，設備A將數據流 經由設備B發送至設備C，其具有兩“跳”，從設備A至設備B的第一 “跳”以及從設備B到 設備C的第二“跳”。任何設備4都可以具有附著于其的輸入和/或輸出流。例如，設備C 具有四個附著的流設備A至設備C，設備B至設備C (這兩個都是輸入流)，設備C至設備 E和設備C至設備F (這兩個都是輸出流)。“連接設備”用于描述經由任何附著流連接至特定設備的設備組。例如，設備C的 連接設備是設備A、B、E和F，以及設備F的連接設備是設備C和G。
“信道切換發起者”是觸發信道切換過程的設備。在圖4所示的實例中，設備C為 信道切換發起者。處于業務流中間位置的設備被稱為“中繼”設備。存在兩種類型的中繼設備只用 作中繼并且不存在終止于其或從其開始的流的那些中繼設備(諸如圖4中的設備D)，以及 用作中繼但是還具有其他連接設備的那些中繼設備(諸如圖4中的設備B)。后面的設備由 于除它們的獨立流之外還具有中繼業務量的能力而被分類為中繼。以下描述闡述了如何通過信道切換發起者(channel switchinginstigator)執行 信道切換的通知和協調。然而，以下描述不指定必須滿足將啟動的信道切換操作或者如何 選擇設備將切換到的實際信道的條件或準則。應該想到，這些過程可以以任何合適的方式 執行，包括在ECMA-368標準中指定的那些方式。根據本發明的一個方面，當信道切換過程被觸發或發起時，信道切換發起者通過 信標幀發送其意圖以將信道切換到其所連接的所有設備。該過程包括兩個階段。第一階段 是信道切換的通知，以及第二階段是信道切換本身的實現。每個設備的操作均可以進一步 劃分為兩個子階段發送信標子階段和接收信標子階段。由信道切換發起者執行的多個步驟的高級視圖如下。一旦信道切換過程被觸發， 信道切換發起者就在其信標幀中包括信道切換信息。優選地，在超寬帶網絡中，該信道切換 信息被包括在信標幀的信道改變占用信息單元(CCOIE)中，這將在以下進行描述。信道切 換信息優選包括遞減計數單元(countdown element)，遞減計數單元被設置成足夠高以允 許信道切換通知傳播到網絡中的最遠設備(以跳為單位)并且用于將被返回給信道切換發 起者的響應的值。優選地，該遞減計數為CCOIE中的信道改變遞減計數(CCC)單元的形式。 另外，優選地，信道切換發起者還將所連接設備的列表包括在信標幀中，使得合適的設備知 道它們將切換信道。為了便于參照超寬帶網絡描述本發明，現在將參考圖5描述信道改變占用信息單 元(CCOIE)結構。然而，應該想到，當本發明作用于其他類型的網絡時，可以使用可選信息 結構以通知并執行信道切換。信道改變占用信息單元(CCOIE)結構包括表示CCOIE的單元ID的第一個八位字 節(octet)；表示CCOIE長度(其中，長度等于2+K+2N)的第二個八位字節；表示信道改變 遞減計數(CCC)單元的值的第三個八位字節(其表示在設備移動至以下信道ID字段中定 義的新信道之前剩余的超幀數)；表示設備將切換到的信道的身份的第四個八位字節；表 示每個連接和中繼設備的信道改變通知狀態的2位單元的K個八位字節(CC InfoBitmap, CC信息位圖)；表示那些設備地址的每個連接和中繼設備的最后兩個八位字節。信道改變信息地圖中的2位單元的值表示已經發送信道切換請求之后的特定連 接或中繼設備的狀態。在一個實施例中，值00表示設備已經拒絕信道切換請求的設備；值 01表示設備還沒有響應信道切換請求(即，請求未決)；值10表示設備已經響應了信道切 換請求，但請求延期(即，請求未決但被延期)；以及值11表示設備已經接受了信道切換請 求。
圖6是示出根據本發明一個方面的通過信道切換發起者通知信道切換的方法中 的多個步驟的流程圖。在步驟101中，信道切換發起者已經確定或決定它將根據任何合適 的方法將信道切換至目的信道(D。h)，因此開始信道切換通知過程。已知連接至信道切換發起者的設備或者針對其的中繼設備。步驟103至111表示信道切換發起者要求生成合適CCOIE的操作。應該想到，這些步驟不必須按照所示出的順序執行。在步驟103中，確定連接設備與信道切換發起者Hm的最大跳距離。該信息由路由 層提供，路由層是MAC協議以上的層。在步驟105中，信道切換發起者創建信道改變占用信息單元(CCOIE)并且優選地 將信道改變遞減計數(CCC)八位字節設置為值2*HM+1，并且將信道ID八位字節設置為D。h。 該CCC的值被選擇為達到最大距離連接設備的跳數加上返回的相同跳數的總和加1，這是 因為CCOIE將在下一個超幀中被發送。在步驟107中，信道切換發起者在其存儲器中為每一個連接和中繼設備中創建條 目(entry)，以表示對信道切換請求的響應為未決(即，條目可以為01，以對應于用于指示 CC信息位圖中的未決請求的值)。在步驟109中，信道切換發起者將其自己的地址添加到CCOIE中，CC信息位圖中 對應狀態為11，表示它已經接受信道切換請求。在步驟111中，信道切換發起者將連接和中繼設備的地址添加到CCOIE中，并將CC 信息位圖中它們的狀態表示為01，意味著信道切換請求未決。在步驟113中，信道切換發起者在其信標幀中發送所生成的CC0IE，其在超幀開始 的信標周期內發送。從而，通過所生成的CC0IE，信道切換發起者可以協調跨過多跳的切換，這是因為 這些設備被列在CCOIE中，并且可以使用CCC字段協調信道切換的定時。圖7更加詳細地示出了圖6的步驟113。在圖6的步驟111之后，CCOIE中的CCC 的值減1 (步驟121)，并且在信道切換發起者的下一個信標幀中發送CCOIE (當合適時，通過 對CC信息位圖的任何改變來更新)(步驟123)。如果現在CCC等于0 (步驟125)，則過程 前進到A，并且信道切換通知過程完成。如果CCC不等于0，則該方法返回至步驟121，其中 CCC減1，并且在下一個超幀的信標周期內，在信道切換發起者的信標幀中發送CCOIE (利用 CCC的新值和對CC信息位圖的任何改變來更新)。接收具有CCOIE的信標幀的設備可以為中繼設備、連接設備、或者信道切換發起 者范圍內的既不是中繼設備也不是連接設備的其他設備。在設備既不是中繼設備也不是連 接設備的情況下，設備忽略CCOIE或者根據ECMA標準進行動作。可選地，CCOIE可以被使 用并被傳遞至更高層，以更新每個設備的鄰居表格(換句話說，CCOIE可以被路由層使用， 以允許設備知道哪些設備將在給定時間出現在信道上)。在中繼設備的情況下，根據以下圖9所示的方法來處理所接收的信標幀，同時根 據圖10所示的方法執行隨后的信標幀從中繼設備到其他中繼設備或連接設備的傳輸。當 中繼設備接收到具有CCOIE的信標幀時，在其自身的信標幀中復制CC0IE(根據圖7的方 法，使CCC減1)。每個所傳播的CCOIE在每個隨后的超幀期間均具有其CCC字段減1的值， 直到CCC的值為0為止。連接設備根據以下圖11所示的方法處理所接收的具有CCOIE的信標幀。連接設 備知道它被分類為這樣的一個設備，這是因為它將被列為CCOIE中的一個連接設備，并且 該信息已經被存儲在路由層中。在該階段，連接設備被進一步劃分為具有各自的連接設備的設備(不是信道切換發起者的連接設備，從而不包括在CCOIE的連接設備列表中)以及 不具有各自的連接設備的連接設備。在前一種情況下，連接設備適當地擴展CCC，以允許意圖的傳播以將信道切換到其自己的連接設備，并且允許它們返回響應的時間。從而，當設備響應于信道切換發起者時， 表示其狀態為“未決延期(pending-extended)”。如果連接設備不具有任何各自的連接設 備，則它可以接受或拒絕信道切換請求并將其表示在對信道切換發起者的響應中(參見以 下圖12)。該過程繼續直到所有的設備均作出狀態字段接受/拒絕響應或者直到在CCOIE中 不存在足夠的空間(這取決于在信標周期內發送的IE的數量)。在后一種情況下，設備必 須遵循決定作出過程以決定是否改變信道。如上所述，如果發起者的CCOIE的CCC達到零，或者當連接設備對發起者響應信道 切換接受或信道切換拒絕時(無論哪個先發生)，信道切換通知過程結束。此時，信道切換 發起者決定是否執行信道切換。圖13示出了用于決定是否切換信道的過程。如上所述，圖8示出了響應于接收具有CCOIE單元的信標幀由信道切換發起者執 行的方法。在步驟131中，接收具有CCOIE的信標幀。在步驟133中，信道切換發起者響應 于包含在CCOIE的CC信息位圖中的信息來更新存儲在其存儲器中的連接設備的狀態。在步 驟135中，確定所接收CCOIE中的CCC字段的值是否高于由信道切換發起者保持的值。如 果所接收CCC的值高于由信道切換發起者保持的值，則由信道切換發起者保持的值被更新 為所接收的值(步驟137)，否則，不改變由信道切換發起者保持的CCC的值。應該想到，信道切換發起者可以從另一發起者設備接收關于不同信道切換請求的 CC0IE。然而，一次僅允許處理一個信道切換請求，所以在這種情況下，隨后的信道切換發起 者取消了其信道切換請求。圖9示出了在接收到具有CCOIE的信標幀之后由中繼設備執行的方法。在步驟 141中，由中繼設備接收具有CCOIE的信標幀。可以從信道切換發起者或者從另一中間中繼 設備接收信標幀。在步驟143中，確定具有CCOIE的信標幀是否先前已經從同一信道切換 發起者被接收。如果CCOIE先前已經被接收，則該方法前進到步驟145，其中，確定是否存在 需要響應信道切換請求的更多設備或者確定CCC字段的值是否高于最后已知的值。如果任 一回答為是，則該方法結束。如果對步驟143或步驟145的回答為否，則該方法前進到步驟147，其中，確定中繼 設備是否具有連接設備。如果中繼設備不具有連接設備，則該方法前進到步驟149，其中，確定中繼設備是 否具有通過列在CCOIE中的設備(作為信道切換發起者的連接設備)的流。這意味著中繼 設備正在檢查任何連接設備是否還是用于源于中繼設備或終止于中繼設備的流的中繼設 備。中繼設備通過接觸路由層來執行該處理，但是只有這樣，其自己的業務流才通過列在所 接收CCOIE中的設備。否則，在信道切換將不涉及中繼設備。如果中繼設備具有通過列在所接收CCOIE中的一個設備或多個設備的流，則該方 法前進到步驟151，其中，接觸路由代理以找到用于受影響流的新的或可替換的路徑。如果對步驟147或149中的確定的回答為否，或者在執行步驟151之后，該方法前 進到步驟153，其中，中繼設備創建CCOIE或者用新的CCC值更新所接收的CCOIE (根據圖7中所示的方法確定)。然后，該方法結束。圖10示出了在接收到來自信道切換發起者的CCOIE之后，在發送信標幀的過程中由中繼設備執行的方法。在步驟161中，確定中繼設備是否具有包括在其信標幀中的 CCOIE0如果不包括CC0IE，則在步驟162中發送信標幀。如果包括CC0IE，則將CCOIE復制 到中繼設備的信標幀中的合適位置(步驟163)。在步驟163之后，該方法前進到步驟165，其中發送信標幀。在步驟165之后，設備準備在下一個超幀中傳輸信標幀。特別地，該方法前進到步驟167，其中，確定CCOIE中的CCC字段是否具有為0的值。如果CCC字段為0，則從中繼設 備的存儲器中刪除CCOIE (步驟169)。如果CCC字段為非零，則存儲在中繼設備的存儲器中 的CCC的值減1(步驟171)。在步驟169或171之后，該方法前進到步驟173，其中，中繼設備準備發送信標幀。圖11示出了在接收到具有CCOIE的信標幀之后由連接設備(為了清楚以下稱為 “第一連接設備”)執行的步驟。在步驟181中，接收具有CCOIE的信標幀。在步驟183中， 確定第一連接設備的狀態是否已經從CCOIE中的CC信息位圖確定(即，是設備拒絕或接受 的狀態)。如果第一連接設備的狀態已經被決定，則該方法前進到步驟185，其中第一連接 設備發送信標幀。步驟185對應于圖6中的步驟113，從而對應于圖7所示的方法。如果第一連接設備的狀態還沒有被決定，則該方法前進到步驟187，其中，確定第一連接設備的狀態是否為表示請求未決但被延期的10。第一連接設備通過檢驗CCOIE的相 關部分來確定該狀態，并將狀態存儲在內部存儲器中。如果第一連接設備的狀態不是“未決 但被延期”(即，狀態僅為未決01)，則該方法前進到步驟188，其中，確定第一連接設備是否 具有沒有在設備列表中列出的任何連接設備。如果第一連接設備不具有任何連接設備，則 該方法前進到步驟201，其中，確定是接受還是拒絕信道改變請求。如果第一連接設備具有連接設備，則該方法前進到步驟189，其中，確定連接到第一連接設備的多個設備的最大跳距離(Hm)。以上，通過路由層提供該信息，路由層為MAC協 議以上的層。在步驟189之后，該方法前進到步驟190，其中，第一連接設備將其狀態更新為 “10”，以表示其等待來自其連接設備的響應。然后，該方法前進到步驟191，其中，如果第一 連接設備連接到的設備已經不在列表中，則第一連接設備將這些設備的身份添加到CCOIE 中的設備列表中。連接到第一連接設備的每個設備都在CC信息位圖中給定狀態01(即，用 于那些設備的信道切換請求未決)。在步驟193中，第一連接設備在內部存儲器中為連接到第一連接設備的每個設備 創建相應的狀態條目。在步驟195中，信道改變遞減計數字段的值被設置為所接收CCOIE 中的CCC的值加上2*Hm。然后，該方法前進到步驟185，其中，第一連接設備在其信標幀中 發送新CC0IE。在步驟187中，如果第一連接設備的狀態被確定為未決但被延期“10”，則該方法 前進到步驟197，其中，基于CCOIE中接收的CCOIE信息位圖更新連接至第一連接設備的多 個設備的內部存儲狀態。在步驟199中，確定連接至第一連接設備的所有設備是否均響應 信道改變請求接受。
然后，該方法到前進到驟201，其中，基于步驟199的輸出，設備確定它是接受還是 拒絕包括在CCOIE中的信道切換請求。接受或拒絕決定作出步驟的輸出提供了包括在其信 標幀中發送的CCOIE中的第一連接設備的狀態(步驟185)。圖12更加詳細地示出了步驟201的接受/拒絕決定作出。如果步驟199的輸出為否(即，所有的連接設備均不對信道切換請求接受進行響應_包括接收一個或多個“信道 切換請求拒絕”和/或未能接收來自特定設備的積極或消極響應)，無論如何確定第一連接 設備是否遵循信道切換(步驟203)。設備確定其是否遵循切換所使用的準則可以由網絡運 營商設置，并且可以基于關于受影響的業務流和/或設備相對于信道切換發起者的位置測 量的服務質量。如果第一連接設備決定遵循切換，則將CC信息位圖中的其狀態設置為11，表示其 正在接受信道切換請求(步驟205)。如果第一連接設備決定不遵循信道切換，則將CC信息 位圖中的狀態設置為00，表示它正在拒絕信道切換請求(步驟207)。如果步驟199的輸出為是(即，所有連接設備均響應信道切換請求接受)，則該方 法前進到步驟205，其中，第一連接設備將CC信息位圖中的其狀態設置為11，表示其正在接 受信道切換請求。無論在哪種情況下，該方法均前進到步驟185，其中發送表示設備的決定的信標。如圖13所示，當CCOIE中的信道改變遞減計數(CCC)達到0時，信道切換發起者 確定是否切換信道。該方法在A開始，并且信道切換發起者確定是否其所有的連接設備均 已經接受信道切換請求(步驟211)。如果不是，則該方法前進到步驟213，其中，信道切換 發起者無論如何確定其是否將執行信道切換。用于確定是否以任何方式進行切換的準則可 以網絡運營商或設備制造商根據期望進行確定。如果步驟211或213的結果為積極的(即，所有連接設備均接受信道切換請求或 者信道切換發起者無論如何將執行信道切換)，則該方法前進到步驟215，其中實現了信道 切換。如果信道切換發起者在步驟213中確定它將不執行切換，則該方法前進到步驟 217，其中中止信道切換。圖14示出了如果決定實現信道切換則由信道切換發起者執行的多個步驟(步驟 215)。信道切換發起者創建包括在信道切換中涉及的所有設備具有其合適的切換狀態的新 CCOIE (步驟221和步驟223)，并將CCC設置為等于通知持續時間的一半(其包括在通知過 程中使用的任何延期)(步驟225)。在步驟227中，單元ID被設置為表示CCOIE關于明確 信道改變而不是臨時信道改變請求。然后，在信標幀中通過信道切換發起者發送所生成的CCOIE (步驟229，其對應于 圖7描述的方法)。然后，在CCOIE中表示的明確改變被提供給業務流路徑中的所有設備以 及接受信道切換請求的設備。接收具有修改的單元ID的CCOIE的設備將信息單元復制到 具有CCC字段的值減去一個單元的信標幀中。當CCC字段的值達到0時，所有相關設備(即，信道切換發起者、任何中繼設備或 連接設備)都將它們的RF接口調諧到CCOIE的信道ID字段中表示的信道(步驟231)，信 道切換過程完成。因此，提供了一種在通信網絡中用于協調跨過單“跳”或多“跳”的信道切換操作的方法。該方法特別用于根據ECMA 368標準MAC的超寬帶環境。如上所述，發起信道切換的 設備用作該過程的協調者，并經由包括在信標幀中的信息單元來協調信道切換動作。通過 使用信標幀，與專用信道切換信令機制相比，由網絡承載的開銷顯著減少。另外，通過通知 信道切換發起者的意圖以切換信道，存在最小的網絡干擾(包括降低包損失和延遲等級)， 同時保持最大的連接性。重要地，所提出的方法周期性地引入和控制信道改變處理，信道切換發起者和連接設備將具有關于何時信道改變可能或將發生的知識。這不可能通過現有技術來實現。從網絡用戶的角度來看，信道切換操作(與關于切換到的信道選擇相關的決定處 理一起)是透明的并且要求最小額外資源。所描述的算法與不支持該算法的傳統設備兼容，并且這樣的設備可以共存并以傳 統方式進行信道切換，而不損害根據本發明的設備的功能。
權利要求
一種改變通信網絡中的信道的方法，在所述網絡中的第一設備和第二設備之間的第一信道上存在業務流，所述方法包括形成信息單元，所述信息單元包括來自所述第一設備的信道改變請求；以及在信標幀中將所述信息單元從所述第一設備發送至所述第二設備。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述網絡包括設備對之間的多個業務流，并且發 送所述信息單元的步驟包括將所述信息單元從所述第一設備發送至所述網絡中的其他設 備。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述方法還包括以下步驟當接收到所述信息單元時，處理所述信息單元以確定是接受還是拒絕來自所述第一設 備的所述信道改變請求。
4.根據權利要求3所述的方法，其中，在處理所述信息單元以確定是接受還是拒絕來 自所述第一設備的所述信道改變請求之后，所述方法還包括以下步驟使用所接收的信息單元形成相應的信息單元，所述相應的信息單元包括表示所述設備 是接受還是拒絕所述信道改變請求的狀態字段；以及在隨后的信標幀中發送所述相應的信息單元。
5.根據權利要求3或4所述的方法，其中，通過設備處理所述信息單元的步驟包括確 定所述設備是否具有與除所述第一設備之外的任何設備的業務流。 >
6.根據權利要求5所述的方法，其中，如果所述設備具有與另外一個設備或多個設備 的業務流，則根據所接收的信息單元形成相應的信息單元，所述相應的信息單元包括來自 所述第一設備的所述信道改變請求；以及在隨后的信標幀中發送來自所述設備的所述相應的信息單元。
7.根據權利要求6所述的方法，其中，所接收的信息單元包括遞減計數單元，并且形成 所述相應的信息單元的所述步驟包括包括來自由所接收的信息單元增加預定量的遞減計 數組成。
8.根據權利要求6或7所述的方法，其中，所接收的信息單元包括具有與所述第一設備 的業務流的設備列表，并且形成步驟包括將所述設備列表包括在所述相應的信息單元中 并更新所述列表以包括所述另外一個設備或多個設備。
9.根據權利要求8所述的方法，其中，所述信息單元中的所述設備列表包括每個設備 的相關狀態，所述狀態表示所列設備是接受還是拒絕所述信道改變請求或者表示所述設備 的決定是否仍然未決。
10.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述第一設備和第二設備之間的業 務流包括在所述第一設備和所述第二設備之間設置的至少一個第三設備，所述至少一個第 三設備用作所述業務流的中間中繼設備，以及其中當通過所述第三設備接收到所述信息單元時，所述第三設備根據所接收的信息單元形 成相應的信息單元，所述相應的信息單元包括來自所述第一設備的所述信道改變請求；以 及在隨后的信標幀中將所述相應的信息單元從所述第三設備發送至所述第二設備。
11.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所接收的信息單元包括遞減計數單元，并且形成所述相應的信息單元的步驟包括包括來自所接收的信息單元減小一的遞減計數組成。
12.根據權利要求10或11所述的方法，其中，所接收的信息單元包括具有與所述第一 設備的業務流的設備列表，并且形成步驟包括將所述設備列表包括在所述相應的信息單 元中。
13.根據權利要求12所述的方法，其中，所述信息單元中的所述設備列表包括每個設 備的相關狀態，所述狀態表示所列設備是接受還是拒絕所述信道改變請求或者所述設備的 決定是否仍然未決。
14.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述信息單元包括表示所述第一設 備將切換到的信道的身份的字段。
15.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，在所確定的間隔之后，所述第一設 備決定是否執行信道切換。
16.根據權利要求15所述的方法，還包括以下步驟形成信息單元，所述信息單元包括 來自所述第一設備的信道改變指示；以及將所述信息單元從所述第一設備發送至在所述信道切換中涉及的其他設備。
17.根據權利要求16所述的方法，其中，所述信息單元包括關于在所述信道切換中涉 及的其他設備的切換狀態信息。
18.根據權利要求16或17所述的方法，其中，所述信息單元包括遞減計數單元，所述遞 減計數單元確認所述信道切換何時將發生。
19.一種用于通信網絡中的第一設備，所述第一設備用于保持與所述網絡中的一個或 多個其他設備的第一信道上的業務流，所述第一設備包括用于形成信息單元的裝置，所述信息單元包括信道改變請求；以及用于在信標幀中將所述信息單元從所述第一設備發送至所述一個或多個其他設備的 裝置.
20.根據權利要求19所述的第一設備，所述第一設備還包括響應于接收來自發起者 設備的信息單元，用于處理所述信息單元以確定是接受還是拒絕來自所述發起者設備的信 道改變請求的裝置。
21.根據權利要求20所述的第一設備，其中，用于形成信息單元的裝置還用于使用所 接收的信息單元形成信息單元，所述信息單元包括表示所述第一設備是接受還是拒絕所述 信道改變請求的狀態字段；以及用于發送的裝置還用于在隨后的信標幀中發送所述信息單元.
22.根據權利要求21所述的第一設備，其中，用于處理所述信息單元的裝置用于確定 所述第一裝置是否具有與除所述發起者設備之外的任何設備的業務流。
23.根據權利要求22所述的第一設備，其中，如果所述第一設備具有與除所述發起者 設備之外的任何設備的一個或多個業務流，則用于形成所述信息單元的裝置用于根據所接 收的信息單元形成信息單元，所述信息單元包括來自所述發起者設備的所述信道改變請 求；以及用于發送的裝置用于在隨后的信標幀中發送來自所述第一設備的相應的信息單元.
24.根據權利要求23所述的第一設備，其中，所接收的信息單元包括遞減計數單元，并 且用于形成信息單元的裝置還用于將來自所接收的信息單元的遞減計數組成包括在增加預定量所形成的信息單元中。
25.根據權利要求23或24所述的第一設備，其中，所接收的信息單元包括具有與所述 發起者設備的業務流的設備列表，并且用于形成信息單元的裝置用于將所述設備列表包括 在所述信息單元中并更新所述列表以包括所述第一裝置與其具有一個或多個業務流的任 何設備。
26.根據權利要求25所述的第一設備，其中，所述信息單元中的所述設備列表包括與 所述列表中的每個設備相關的狀態，所述狀態表示所列設備是接受還是拒絕所述信道改變 請求或者所述設備的決定是否仍然未決。
27.根據權利要求19至26中任一項所述的第一設備，其中，所述第一設備是用于所述 發起者設備和第二設備之間的業務流的中繼設備，并且其中當從所述發起者設備接收到所述信息單元時，用于形成信息單元的裝置用于根據所 接收的信息單元形成信息單元，所述信息單元包括來自所述發起者設備的所述信道改變請 求；以及用于發送的設備用于在隨后的信標幀中將所述信息單元發送至所述第二設備。
28.根據權利要求19至27中任一項所述的第一設備，其中，所接收的信息單元包括遞 減計數單元，并且用于形成信息單元的裝置用于形成包括從所接收的信息單元減小一的遞 減計數組成的信息單元。
29.根據權利要求27或28所述的第一設備，其中，所接收的信息單元包括具有與所述 發起者設備的業務流的設備列表，并且用于形成信息單元的裝置用于將所述設備列表包括 在所述信息單元中。
30.根據權利要求29所述的第一設備，其中，所述信息單元中的設備列表包括每個設 備的相關狀態，所述狀態表示所列設備是接受還是拒絕所述信道改變請求或者所述設備的 決定是否仍然未決。
31.根據權利要求19至30中任一項所述的第一設備，其中，所述信息單元包括表示所 述發起者設備將切換到的信道的身份的字段。
32.根據權利要求31所述的第一設備，其中，用于形成信息單元的裝置還用于形成包 括信道改變指示的信息元件；以及用于發送的裝置還用于將所述信息單元發送至在所述信道切換中涉及的一個或多個 其他設備。
33.根據權利要求32所述的第一設備，其中，所述信息單元包括關于在所述信道切換 中涉及的其他設備的切換狀態信息。
34.根據權利要求32或33所述的第一設備，其中，所形成的信息單元包括遞減計數單 元，所述遞減計數單元確定所述信道切換何時將發生。
全文摘要
本發明提供了一種改變通信網絡中的信道的方法，在網絡中的第一和第二設備之間的第一信道上存在業務流，所述方法包括形成信息單元，該信息單元包括來自第一設備的信道改變請求；以及在信標幀中將信息單元從第一設備發送到第二設備。
文檔編號H04L12/56GK101803307SQ200880106941
公開日2010年8月11日 申請日期2008年9月15日 優先權日2007年9月13日
發明者克里斯托·塔克泰提茲, 弗洛倫斯·圖韋 申請人:Iti蘇格蘭有限公司