專利名稱：多跳無線家庭網(wǎng)絡(luò)中將帶寬感知路由與信道選擇以及信道切換進(jìn)行組合的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及家庭網(wǎng)絡(luò)，尤其涉及將帶寬感知路由與信道選擇以及信道切換進(jìn)行組合的多跳無線家庭聯(lián)網(wǎng)。
背景技術(shù)：
在多播和廣播應(yīng)用中，數(shù)據(jù)通過有線和/或無線網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)器發(fā)送到多個(gè)接收器。在此使用的多播系統(tǒng)是一種其中服務(wù)器將相同的數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)送到多個(gè)接收器的系統(tǒng)，其中多個(gè)接收器形成所有接收器的子集，該子集直至包括所有接收器。廣播系統(tǒng)是一種其中服務(wù)器將相同的數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)送到所有接收器的系統(tǒng)。即，在定義上來說，多播系統(tǒng)可以包括廣播系統(tǒng)。由于無線網(wǎng)絡(luò)較低的部署成本和靈活性，已越來越多地被用作有線網(wǎng)絡(luò)的最后一跳的擴(kuò)展(last hop extension)。新興技術(shù)，如正交頻分多路復(fù)用(OFDM)和多輸入多輸出(ΜΙΜ0),已經(jīng)有效地且顯著地增加了無線信道的帶寬。這些技術(shù)的潛在的應(yīng)用是在家庭環(huán)境中通過無線鏈路分發(fā)視頻內(nèi)容。視頻內(nèi)容的分發(fā)，如通過視頻流傳輸，對(duì)帶寬要求很高。在大多數(shù)家庭中，單跳無線局域網(wǎng)(WLAN)對(duì)網(wǎng)絡(luò)訪問是足夠的。當(dāng)回放設(shè)備(電視或計(jì)算機(jī))距離接入點(diǎn)(AP)和/或網(wǎng)關(guān)較遠(yuǎn)時(shí)，多跳無線網(wǎng)絡(luò)可能對(duì)于一定級(jí)別(質(zhì)量)的觀看體驗(yàn)來說是必需的。多跳無線網(wǎng)絡(luò)使用路由協(xié)議來選擇從源到目的地的最佳路徑(路由)。一些協(xié)議，如自動(dòng)按需距離矢量(Automatic 0n-demand Distance Vector, A0DV),尋找最短路徑(路徑)。早前于2005年11月2日提交的申請(qǐng)PCT/US05/039597對(duì)AODV進(jìn)行了擴(kuò)展，它考慮了帶寬。在某些情況下，當(dāng)存在一個(gè)或多個(gè)干擾無線設(shè)備時(shí)，即使是最好的路由也不能提供足夠的帶寬用于視頻分發(fā)， 切換到干擾較小的信道可能解決該問題。大量的研究一直致力于組合分組調(diào)度、路由和信道選擇以支持多無線電和多信道無線專用(ad-hoc)或網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，如 Kyasanur 和 Vaidya 的 “Routing and Link-layerProtocols for Mult1-Channel Mult1-1nterface Ad Hoc Wireless Networks，，，SIGMOBILE Mobile Computing and Communication Review, vol. 10, no.1,pp.31-43,2006年 I 月、Alicherry 等人的 “Joint Channel Assignment and Routing for ThroughputOptimization in Mult1-radio Wireless Mesh Networks”， ACM Mobicom，德國(guó)科隆2005 年 8 月，以及 Bahl 等人的 “SSCH !Slotted Seeded Channel Hopping for CapacityImprovement in IEEE802.1lAd-Hoc Wireless Networks，，，In Proceedings of ACMMobicom，Philadelphia，PA，2004年9月。然而，這些研究提議修改目前的ffiEE802.1lMAC層，并假設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)中所有的設(shè)備都被同步，并且信道切換可以以每個(gè)包為基礎(chǔ)進(jìn)行。在“Centralized Algorithms for Mult1-channel Wireless Mesh networks”，in ACM MobileComputing and Communication Review，2004 年 4 月中，Raniwala 等人提出了一種用于多無線電網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的相對(duì)長(zhǎng)期信道分配的方案，目的是增加網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的總體容量。Raniwala等人并未將路由和信道分配協(xié)議組合。其它的提議，如Nelson和Kleinrock的“SpatialTDMA :A Collision Free Multihop Channel Access Protocol，，，IEEE transactions oncommunications, vol. com-33, No. 9, pp. 934-944,1985 年 9 月，以及 Cidon 和 Moshe Sidi的“Distributed Assignment Algorithms for Multihop Packet Radio Networks，，，IEEEtransactions on computer, vol. 38, no. 10, pp. 1353-1361,1989 年 10 月主張米用 TDMAMAC層以增強(qiáng)無線信道的空間重復(fù)使用。這些提議再次要求修改IEEE802.1lMAC層。在早前于2005年11月2日提交的申請(qǐng)PCT/US05/039597中，提出了帶寬感知路由協(xié)議，它選擇具有最佳帶寬而不是最短跳程(hop)的路徑。這對(duì)帶寬要求很高的視頻流傳輸來說是更好。然而，當(dāng)附近存在一個(gè)或多個(gè)干擾設(shè)備時(shí)，即使該協(xié)議也可能仍然無法找到能夠滿足視頻流傳輸要求的路徑。在干擾信道的情形中，切換到干擾較小的信道可能解決該問題。帶寬感知路由協(xié)議需要與無線網(wǎng)絡(luò)中的一節(jié)點(diǎn)和它的相鄰者之間的可用帶寬相關(guān)的信息。雖然可以使用來自IEEE802.1lk的信息來估計(jì)可用帶寬，但目前IEEE802.1lk在大多數(shù)無線網(wǎng)卡中尚未實(shí)施。在Shah等人的“Available Bandwidth Estimation inIEEE802. 11-based Wireless Networks，，, In Proceedings of 1st ISMA/CAIDA workshop onBandwidth Estimation (BEst2003)中，提出了 MAC層可用帶寬估計(jì)方法。在Ad-hoc或網(wǎng)狀無線網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以有多個(gè)相鄰者。Shah等人的方法要求MAC層維持相鄰節(jié)點(diǎn)狀態(tài)。組合帶寬感知路由和信道選擇以在多跳無線家庭網(wǎng)絡(luò)中分發(fā)視頻的方法將是有用的。新的估計(jì)無線網(wǎng)絡(luò)中相鄰節(jié)點(diǎn)之間的可用帶寬而不需要維持相鄰節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的應(yīng)用層方法也將是有用的。

發(fā)明內(nèi)容
在此描述了一種組 合帶寬感知路由和信道選擇以用于在多跳無線家庭網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行視頻分發(fā)的方法和設(shè)備。AODV在此被用作解釋本發(fā)明的方法的路由協(xié)議。本發(fā)明的方法也可以與其它的多跳無線路由協(xié)議相組合。在此還描述了兩種新的用于估計(jì)可用帶寬的應(yīng)用層方法。如在此所使用的，節(jié)點(diǎn)包括任何連接到無線多跳網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，包括計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、移動(dòng)終端、移動(dòng)設(shè)備、客戶端、客戶端設(shè)備、終端設(shè)備、個(gè)人數(shù)字助理(PDA )、雙模智能電話或任何等效的設(shè)備。在此描述了一種方法和設(shè)備，其包括使用帶寬感知路由協(xié)議選擇源節(jié)點(diǎn)和目的地節(jié)點(diǎn)之間的第一路由；確定所選的第一路由是否滿足源節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用的帶寬要求；如果所選的路由未能滿足應(yīng)用的帶寬要求，那么啟動(dòng)切換到從備用信道列表中選擇的新信道；使用帶寬感知路由協(xié)議在新信道上選擇第二路由；確定選擇的新信道上的第二路由是否滿足源節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用的帶寬要求；如果所選的第一路由滿足應(yīng)用的帶寬要求或者如果選擇的新信道上的第二路由滿足應(yīng)用的帶寬要求，那么將數(shù)據(jù)從源節(jié)點(diǎn)流傳輸?shù)侥康牡毓?jié)點(diǎn)。在此還描述了一種方法和設(shè)備，其包括通過節(jié)點(diǎn)掃描信道以便為使用這些信道的該節(jié)點(diǎn)的每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)獲得信道信息和擴(kuò)展服務(wù)集標(biāo)識(shí)符和負(fù)載信息；在信標(biāo)消息中廣播該節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展服務(wù)集標(biāo)識(shí)符和該節(jié)點(diǎn)的相鄰節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展服務(wù)集標(biāo)識(shí)符；以及接收信息以更新備用信道列表。


結(jié)合附圖閱讀下面的詳細(xì)描述可以最好地理解本發(fā)明。附圖包括以下簡(jiǎn)要描述的各圖圖1是本發(fā)明在其中運(yùn)行的示例性系統(tǒng)的示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明原理的帶寬估計(jì)方法的示例性實(shí)施例的流程圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明原理的帶寬估計(jì)方法的替代性實(shí)施例的流程圖。圖4A是根據(jù)本發(fā)明原理的從網(wǎng)關(guān)角度的備用信道選擇方法的示例性實(shí)施例的流程圖。圖4B是根據(jù)本發(fā)明原理的從節(jié)點(diǎn)角度的備用信道選擇方法的示例性實(shí)施例的流程圖。
·
圖5是根據(jù)本發(fā)明原理的、用于新的視頻流傳輸應(yīng)用的、與信道選擇以及信道切換組合的帶寬感知路由方法的示例性實(shí)施例的流程圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明原理的、用于已有的視頻流傳輸應(yīng)用的、與信道選擇以及信道切換組合的帶寬感知路由方法的示例性實(shí)施例的流程圖。圖7是用于無線裝置的本發(fā)明的示例性實(shí)施的框圖。
具體實(shí)施例方式首先給出本發(fā)明的應(yīng)用場(chǎng)景。圖1示出了多跳無線家庭網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)實(shí)例。無線家庭網(wǎng)關(guān)通過有電纜調(diào)制解調(diào)器或數(shù)字電話用戶線(DSL)連接到互聯(lián)網(wǎng)。移動(dòng)設(shè)備首先位于位置1，此處靠近無線網(wǎng)關(guān)，并直接無線連接到該網(wǎng)關(guān)。然后，移動(dòng)設(shè)備移動(dòng)到遠(yuǎn)離該網(wǎng)關(guān)的位置2。如果移動(dòng)設(shè)備仍然直接連接到該網(wǎng)關(guān)，那么移動(dòng)設(shè)備得到的比特率會(huì)變得非常低。此時(shí)，帶寬感知路由協(xié)議找到通過網(wǎng)狀路由器(mesh router)或中繼節(jié)點(diǎn)將移動(dòng)設(shè)備連接到網(wǎng)關(guān)的更好的路由。稍后，通過(使用)同一無線信道通信的相鄰AP變?yōu)樵诰€，并干擾該示例性的多跳無線網(wǎng)絡(luò)。該移動(dòng)設(shè)備可以得到的比特率再次降低。這次，路由協(xié)議將無法找到更好的路由來實(shí)現(xiàn)視頻分發(fā)所需的比特率。然而，通過使用本發(fā)明，該移動(dòng)設(shè)備找到了存在可用的無干擾的信道，并切換到該信道。對(duì)于該移動(dòng)設(shè)備而言，從而改善了服務(wù)的質(zhì)量。在對(duì)本發(fā)明的方法的描述中，假定多跳無線網(wǎng)絡(luò)中所有的設(shè)備只有一個(gè)無線接口，并且它們都工作在同一個(gè)無線信道上。不過，本發(fā)明的方法可以擴(kuò)展到其中各設(shè)備具有多個(gè)無線接口并且工作在不同的無線信道上的場(chǎng)景。對(duì)于帶寬感知路由協(xié)議，必須要估計(jì)每對(duì)相鄰者之間的可用帶寬。因此，下面描述兩種新的估計(jì)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的可用帶寬的方法。在第一種可用帶寬估計(jì)方法中，無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)在信標(biāo)消息中廣播它的負(fù)載信息(如信道使用，即節(jié)點(diǎn)(裝置，移動(dòng)裝置)使用信道的時(shí)間片段)。無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)從信標(biāo)消息中得知并記錄它的每個(gè)相鄰者的擴(kuò)展服務(wù)集標(biāo)識(shí)符(ESSID)和負(fù)載信息。每個(gè)節(jié)點(diǎn)周期性地廣播已記錄的其相鄰者的ESSID和負(fù)載信息(為了減少開銷，這也可以被包括在路由協(xié)議的信標(biāo)或Hello消息中)。假設(shè)節(jié)點(diǎn)a和節(jié)點(diǎn)b是多跳無線網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)相鄰者。Na和Nb分別是節(jié)點(diǎn)a和節(jié)點(diǎn)b的相鄰節(jié)點(diǎn)的集合。令μ i代表節(jié)點(diǎn)i的負(fù)載，那么未使用節(jié)點(diǎn)a和節(jié)點(diǎn)b之間的信道的時(shí)間片段為
u=1- ΣfeV +-V4 ui假設(shè)節(jié)點(diǎn)a和節(jié)點(diǎn)b之間的傳輸率為rt，(這可以從接收的信號(hào)強(qiáng)度指示符(RSSI)估計(jì))，那么節(jié)點(diǎn)a和節(jié)點(diǎn)b之間的可用帶寬可以被估計(jì)為rt μ。在第二種(替代性的)可用帶寬估計(jì)方法中，可用帶寬被定義為S/ (tq+tx)，其中S是探測(cè)分組的大小，tq是隊(duì)列時(shí)間，tx是傳輸時(shí)間。為了估計(jì)\+^，一個(gè)節(jié)點(diǎn)(移動(dòng)裝置)向它的相鄰者發(fā)送探測(cè)分組，并測(cè)量在這對(duì)相鄰者之間的平均往返時(shí)間(rtt)，rtt=2(tp+tq+tx)，其中tp是分組處理時(shí)間(將數(shù)據(jù)分組從用戶空間復(fù)制到內(nèi)核空間，等)并且可以被假定為是恒定的。為了估計(jì)tp，可以在由有線以太網(wǎng)直接連接的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間傳輸相同大小的數(shù)據(jù)分組，并測(cè)量rtt。由于沒有其它的通信流量，因此tq可以被假定為0，tx=S/rt，其中rt是傳輸率并且是已知的。使用上面的公式，可以計(jì)算出tp。假設(shè)在一對(duì)計(jì)算機(jī)是通過有線或無線鏈路連接時(shí)tp是不改變的。一旦計(jì)算出rtt, tp+tx= (rtt/2)-tp,就可以估計(jì)出可用的帶寬。應(yīng)該注意的是，可用帶寬還與分組大小S相關(guān)，這是因?yàn)橐坏┠硞€(gè)節(jié)點(diǎn)獲得信道的使用權(quán)，如果該節(jié)點(diǎn)發(fā)送更多的比特，那么它就會(huì)實(shí)現(xiàn)更高的吞吐量。因此，如果已知流量(數(shù)據(jù))類型，那么就可以估計(jì)流量(數(shù)據(jù))的平均大小，并可以使用該大小的探測(cè)分組來估計(jì)可用帶寬。在AODV路由協(xié)議中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)周期性地廣播hello消息，使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)知道它的相鄰者。在本發(fā)明中，為了減少信道測(cè)量探測(cè)開銷，每對(duì)相鄰者中只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)將傳送探測(cè)分組，具有最低IP地址的節(jié)點(diǎn)周期性地發(fā)送探測(cè)分組到它具有較高IP地址的相鄰者。應(yīng)該注意的是，可以使用任何其它合適方案用于選擇發(fā)送探測(cè)分組的節(jié)點(diǎn)。令Yt是t時(shí)刻的一度估計(jì)的可用帶寬。平均可用帶寬Bt為Bt=aYt+ (1-a )Bt_10然后，啟動(dòng)帶寬估計(jì)的節(jié)點(diǎn)將估計(jì)結(jié)果發(fā)送到它具有較高IP地址的相鄰者。在典型的無線家庭網(wǎng)絡(luò)中，大部分的通信流量(數(shù)據(jù))都經(jīng)過(穿過)無線網(wǎng)關(guān)。在IEEE802.1ls標(biāo)準(zhǔn)中，網(wǎng)關(guān)周期性地廣播它的存在，以使得網(wǎng)絡(luò)中其它的裝置知道到該網(wǎng)關(guān)的路由。因此，假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中所有的裝置都知道到該網(wǎng)關(guān)的路由是合理的。除了當(dāng)前的工作信道，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)裝置將保存?zhèn)溆眯诺赖牧斜?。在本發(fā)明中，假設(shè)所有的裝置都在同一條信道上通信(工作)，因此所有裝置的備用信道列表是相同的。當(dāng)網(wǎng)關(guān)第一次啟動(dòng)時(shí)，當(dāng)前的工作信道可以是出廠默認(rèn)信道或負(fù)載最小的信道。有兩種選擇備用信道列表的方式。產(chǎn)生備用信道列表的一種方式是根據(jù)在每個(gè)信道上網(wǎng)絡(luò)干擾范圍內(nèi)的平均總負(fù)載來建立列表。每個(gè)無線裝置(包括網(wǎng)關(guān))會(huì)周期性地掃描所有的信道以獲得信道信息，這包括ESSID和該信道上每個(gè)ESSID的負(fù)載。然后，每個(gè)裝置將信道信息單播給網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)收集來自所有裝置的信道信息報(bào)告，并計(jì)算備用信道列表。對(duì)于每個(gè)信道，網(wǎng)關(guān)將對(duì)該信道上工作的不同裝置的負(fù)載進(jìn)行合計(jì)。應(yīng)該注意的是，同一個(gè)裝置可能會(huì)出現(xiàn)在多個(gè)信道信息報(bào)告中，因此具有相同MAC地址的AP(在基礎(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)(BSS)中，只有AP會(huì)在信標(biāo)中廣播它的ESSID和負(fù)載信息)應(yīng)該只被計(jì)算一次。對(duì)于當(dāng)前的工作信道，網(wǎng)關(guān)將只計(jì)算在其它無線網(wǎng)絡(luò)中的裝置。然后，網(wǎng)關(guān)創(chuàng)建包括前M個(gè)具有最小平均總負(fù)載的信道的備用信道列表。通常M不需要非常大，例如，三個(gè)備用信道就夠了。產(chǎn)生備用信道列表的一種替代性方式是為每個(gè)節(jié)點(diǎn)估計(jì)每個(gè)信道上的可用帶寬，然后每個(gè)節(jié)點(diǎn)周期性地將每個(gè)信道上的可用帶寬發(fā)送到網(wǎng)關(guān)。每個(gè)信道上的可用帶寬將是網(wǎng)絡(luò)中的所有裝置中的最小可用帶寬。然后，網(wǎng)關(guān)創(chuàng)建包括前M個(gè)具有最大平均可用帶寬的信道的備用信道列表。再次強(qiáng)調(diào)，M不需要非常大，例如，三個(gè)備用信道就夠了。使用用于產(chǎn)生備用信道列表的上面兩種方法中的任一種，網(wǎng)關(guān)然后將備用信道列表廣播到無線網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)將生存時(shí)間(TTL)設(shè)置為遠(yuǎn)離網(wǎng)關(guān)的裝置的最大跳數(shù)。在家庭網(wǎng)絡(luò)中，TTL設(shè)定為三就足夠了。每個(gè)裝置在接收到備用信道列表時(shí)，就向網(wǎng)關(guān)發(fā)送返回應(yīng)答分組(ACK)。如果網(wǎng)關(guān)在預(yù)定時(shí)間后還未接收到來自裝置的ACK，那么網(wǎng)關(guān)就將備用信道列表的副本單播給該裝置。這樣，每個(gè)裝置將具有相同的備用信道列表。一旦已經(jīng)估計(jì)出每對(duì)相鄰者之間的可用帶寬，就可以使用在提交于2005年11月2日的PCT/US05/039597中描述的帶寬感知路由協(xié)議來選擇具有最大可用帶寬的路徑(路由)并且還可以對(duì)該路由(路徑)的帶寬進(jìn)行估計(jì)。對(duì)于新的視頻流傳輸應(yīng)用，可以使用帶寬感知路由協(xié)議找到從流傳輸?shù)脑吹侥康牡氐穆酚伞Ｈ绻撀酚傻墓烙?jì)帶寬不能滿足視頻流傳輸應(yīng)用的要求，那么源節(jié)點(diǎn)可以發(fā)起信道切換請(qǐng)求。對(duì)于現(xiàn)有的視頻流傳輸應(yīng)用，源節(jié)點(diǎn)還接收對(duì)現(xiàn)有路由的可用帶寬的更新。如果現(xiàn)有路由的可用帶寬小于預(yù)定的閾值，并且存在新的具有滿足視頻流傳輸要求的可用帶寬的路由，源節(jié)點(diǎn)就會(huì)切換到該新的路由。如果不存在新的滿足視頻流傳輸要求的路由，源節(jié)點(diǎn)就會(huì)發(fā)起信道改變請(qǐng)求。當(dāng)節(jié)點(diǎn)想要改變信道時(shí)，節(jié)點(diǎn)將信道改變請(qǐng)求發(fā)送到網(wǎng)關(guān)(大部分的時(shí)候，網(wǎng)關(guān)是信道改變的發(fā)起者)。然后，網(wǎng)關(guān)將信道改變請(qǐng)求廣播到無線網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)發(fā)送表示接收到信道改變請(qǐng)求的ACK返回給網(wǎng)關(guān)。在網(wǎng)關(guān)接收到來自所有節(jié)點(diǎn)的ACK之后，網(wǎng)關(guān)廣播信道切換消息，并且無線網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)切換到備用信道列表中的第一信道。
`
可能出現(xiàn)的情況是，某個(gè)節(jié)點(diǎn)未接收到信道切換消息。在這種情況下，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中其它的節(jié)點(diǎn)切換到新的信道時(shí)，該節(jié)點(diǎn)將失去它與其相鄰者的連接。經(jīng)過一定時(shí)間的延遲，該節(jié)點(diǎn)會(huì)假定它的相鄰者已經(jīng)切換到新的信道，并且該節(jié)點(diǎn)自身會(huì)切換到備用信道列表中的第一信道。圖2是根據(jù)本發(fā)明原理的帶寬估計(jì)方法的示例性實(shí)施例的流程圖。在202，無線網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)在信標(biāo)消息中周期性地廣播其ESSID和它的負(fù)載信息(信道使用)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)從信標(biāo)消息中得知并記錄它每個(gè)相鄰者的擴(kuò)展服務(wù)集標(biāo)識(shí)符(ESSID)和負(fù)載信息。在205，每個(gè)節(jié)點(diǎn)周期性地廣播已記錄的其相鄰者的ESSID和負(fù)載信息(為了減少開銷，這也可以被包括在路由協(xié)議的信標(biāo)或Hello消息中)。在215，每個(gè)節(jié)點(diǎn)周期性地估計(jì)其每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的信道未被使用的時(shí)間片段。在220，每個(gè)節(jié)點(diǎn)周期性地估計(jì)其每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的傳輸率。在225，每個(gè)節(jié)點(diǎn)周期性地估計(jì)其每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的可用帶寬。圖3是根據(jù)本發(fā)明原理的帶寬估計(jì)方法的替代性實(shí)施例的流程圖。在305，每個(gè)節(jié)點(diǎn)周期性地估計(jì)分組處理時(shí)間(將數(shù)據(jù)分組從用戶空間復(fù)制到內(nèi)核空間的時(shí)間)。在310，每個(gè)節(jié)點(diǎn)周期性地估計(jì)數(shù)據(jù)分組在該節(jié)點(diǎn)自身和其每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)之間傳送的往返時(shí)間。在315，每個(gè)節(jié)點(diǎn)周期性地估計(jì)排隊(duì)時(shí)間和傳輸時(shí)間。在320，每個(gè)節(jié)點(diǎn)周期性地估計(jì)其自身和其每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的可用帶寬。應(yīng)該注意的是，可用帶寬還與分組大小S相關(guān)，這是因?yàn)橐坏┕?jié)點(diǎn)獲得信道的使用權(quán)，如果該節(jié)點(diǎn)發(fā)送更多的比特，那么它就會(huì)實(shí)現(xiàn)更高的吞吐量。因此，如果已知流量(數(shù)據(jù))類型，那么就可以估計(jì)流量(數(shù)據(jù))的平均大小，并可以使用該大小的探測(cè)分組來估計(jì)可用帶寬。探測(cè)分組的大小是設(shè)計(jì)參數(shù)。一定時(shí)間段內(nèi)實(shí)際數(shù)據(jù)分組的平均大小可以被用作探測(cè)分組的大小。在AODV路由協(xié)議中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)周期性地廣播hello消息，使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)知道它的相鄰者?？蛇x地，在本發(fā)明中，為了減少信道測(cè)量探測(cè)開銷，每對(duì)相鄰者中只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)將發(fā)送探測(cè)分組，具有最低IP地址的節(jié)點(diǎn)將周期性地發(fā)送探測(cè)分組到其具有較高IP地址的相鄰者。應(yīng)該注意的是，可以使用任何其它合適的方案用于選擇發(fā)送探測(cè)分組的節(jié)點(diǎn)。令Yt是時(shí)刻t時(shí)一度估計(jì)的可用帶寬。平均可用帶寬Bt為Bt=CiYt+(l-α 然后，啟動(dòng)帶寬估計(jì)的節(jié)點(diǎn)將估計(jì)結(jié)果發(fā)送到它具有較高IP地址的相鄰者。圖4A是根據(jù)本發(fā)明原理的從網(wǎng)關(guān)角度的備用信道選擇方法的示例性實(shí)施例的流程圖。在405，網(wǎng)關(guān)周期性地從每個(gè)節(jié)點(diǎn)接收每個(gè)信道的ESSID和負(fù)載信息。在410，網(wǎng)關(guān)基于網(wǎng)絡(luò)干擾范圍內(nèi)的平均總(全部)負(fù)載或可用帶寬來為備用信道列表選擇信道，其是網(wǎng)關(guān)基于從節(jié)點(diǎn)接收到的信息并還基于其自身對(duì)信道的周期性掃描計(jì)算出的。網(wǎng)關(guān)以與節(jié)點(diǎn)相同的方式掃描信道。網(wǎng)關(guān)從選擇的信道中生成備用列表。然后，網(wǎng)關(guān)創(chuàng)建包括前M個(gè)具有最小平均總負(fù)載的信道的備用信道列表。通常M不需要非常大，例如，三個(gè)備用信道就夠了。每個(gè)信道上的可用帶寬將是網(wǎng)絡(luò)中的所有裝置中之間的最小可用帶寬。在415，網(wǎng)關(guān)周期性地將它生成的備用信道列表廣播給節(jié)點(diǎn)。應(yīng)該注意的是，網(wǎng)關(guān)將備用信道列表廣播到無線網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)將生存時(shí)間(TTL)設(shè)置為遠(yuǎn)離網(wǎng)關(guān)的裝置的最大跳數(shù)。在家庭網(wǎng)絡(luò)中，TTL設(shè)定為三就足夠了。每個(gè)裝置在接收到備用信道列表時(shí)向網(wǎng)關(guān)發(fā)送返回應(yīng)答分組(ACK)t^n果網(wǎng)關(guān)在一段預(yù)定時(shí)間之后還未接收到來自裝置的ACK，那么網(wǎng)關(guān)就將備用信道列表的副本單播給該裝置。這樣，每個(gè)裝置將具有相同的備用信道列表。該特征未在圖4A中示出。

圖4B是根據(jù)本發(fā)明原理的、從節(jié)點(diǎn)角度的備用信道選擇方法的示例性實(shí)施例的流程圖。在420，每個(gè)無線裝置周期性地掃描所有信道以獲得信道信息，其中包括該信道上的ESSID和每個(gè)ESSID的負(fù)載。在425，每個(gè)裝置將ESSID和負(fù)載信息或可用帶寬單播給網(wǎng)關(guān)。在430，每個(gè)節(jié)點(diǎn)在它從網(wǎng)關(guān)接收到備用信道列表時(shí)更新其備用信道列表。每個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送ACK到網(wǎng)關(guān)以確認(rèn)接收到新的備用信道列表。網(wǎng)關(guān)未從其接收到ACK的任何節(jié)點(diǎn)可以以單播形式再次從網(wǎng)關(guān)接收備用信道列表。該特征未在圖4B中示出。圖5是根據(jù)本發(fā)明原理的與信道選擇以及信道切換組合以用于新的視頻流傳輸應(yīng)用的帶寬感知路由方法的示例性實(shí)施例的流程圖。在505，網(wǎng)關(guān)使用帶寬感知路由協(xié)議選擇從源到目的地的最佳路由(路徑)。網(wǎng)關(guān)還估計(jì)所選路由(路徑)(未示出)的帶寬。在510，進(jìn)行測(cè)試以確定所選路由(路徑)的帶寬是否滿足應(yīng)用(例如，視頻流傳輸)的要求。如果所選路由(路徑)的帶寬滿足要求的應(yīng)用(例如，視頻流傳輸)，那么在525，網(wǎng)關(guān)通知應(yīng)用(在節(jié)點(diǎn)上)，并開始流傳輸(視頻)。如果所選路由(路徑)的帶寬不能滿足應(yīng)用(例如，視頻流傳輸)的帶寬要求，那么在515，網(wǎng)關(guān)決定嘗試切換信道，并從備用信道列表中選擇將要切換到的信道。在520，進(jìn)行測(cè)試以確定是否可以找到新的滿足應(yīng)用的帶寬要求的路由(路徑)。使用被用來初步選擇路由的帶寬感知路由協(xié)議來選擇新的路由(路徑)。如果可以找到新的滿足應(yīng)用的帶寬要求的路由(路徑)，那么在525，網(wǎng)關(guān)通知應(yīng)用(在節(jié)點(diǎn)上)信道改變(切換)，并開始流傳輸(視頻)。由于網(wǎng)關(guān)通常是任何信道改變(切換)請(qǐng)求的發(fā)起者，因此網(wǎng)關(guān)將信道改變(切換)請(qǐng)求廣播到網(wǎng)絡(luò)(未示出)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)將發(fā)送表示接收到信道改變請(qǐng)求的ACK返回到網(wǎng)關(guān)(未示出)。在網(wǎng)關(guān)接收到來自所有節(jié)點(diǎn)的ACK之后，網(wǎng)關(guān)廣播信道切換消息，并且無線網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都切換到備用信道列表中的第一信道(未示出)。如果無法找到新的滿足應(yīng)用的帶寬要求的路由(路徑)，那么在530，網(wǎng)關(guān)通知應(yīng)用(在節(jié)點(diǎn)上)無法找到新的滿足應(yīng)用的帶寬要求的路由(路徑)。圖6是根據(jù)本發(fā)明原理的與信道選擇以及信道切換組合以用于已有的視頻流傳輸應(yīng)用的帶寬感知路由方法的示例性實(shí)施例的流程圖。在605，網(wǎng)關(guān)周期性地更新現(xiàn)有路由(路徑)的可用帶寬信息。它使用網(wǎng)關(guān)周期性從節(jié)點(diǎn)接收的和其自身掃描操作的信息來完成此工作。在610，網(wǎng)關(guān)進(jìn)行測(cè)試以確定現(xiàn)有路由(路徑)的帶寬是否滿足應(yīng)用(例如，視頻流傳輸)的要求。如果現(xiàn)有路由(路徑)的帶寬滿足應(yīng)用(例如，視頻流傳輸)的要求，那么在630繼續(xù)流傳輸(視頻)。如果現(xiàn)有路由(路徑)的帶寬不再能夠滿足應(yīng)用(例如，視頻流傳輸)的要求，那么在615網(wǎng)關(guān)進(jìn)行測(cè)試以確定是否存在新的滿足(節(jié)點(diǎn)上)應(yīng)用的帶寬要求的路由(路徑)。網(wǎng)關(guān)將現(xiàn)有路由(路徑)的帶寬與預(yù)定的閾值比較。如果存在新的滿足(節(jié)點(diǎn)上)應(yīng)用的帶寬要求的路由(路徑)，那么在635網(wǎng)關(guān)改變(切換)到新的路由。如果無法找到新的滿足應(yīng)用的帶寬要求的路由(路徑)，那么在620網(wǎng)關(guān)嘗試切換(改變)信道。在625，進(jìn)行測(cè)試以確定是否能夠找到新的滿足(節(jié)點(diǎn)上)應(yīng)用的帶寬要求的信道。如果能夠發(fā)現(xiàn)新的滿足(節(jié)點(diǎn)上)應(yīng)用的帶寬要求的信道，那么網(wǎng)關(guān)將信道改變(切換)請(qǐng)求廣播到網(wǎng)絡(luò)(未示出)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)將發(fā)送表示接收到信道改變請(qǐng)求(未示出)的ACK返回到網(wǎng)關(guān)。在網(wǎng)關(guān)接收到來自所有節(jié)點(diǎn)的ACK之后，網(wǎng)關(guān)廣播信道切換消息，并且無線網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)切換到備用信道列表中的第一信道(未示出)。如果無法找到新的滿足(節(jié)點(diǎn)上)應(yīng)用的帶寬要求的信道，那么在640網(wǎng)關(guān)通知(節(jié)點(diǎn)上)應(yīng)用無法找到新的滿足應(yīng)用的帶寬要求的信道或路由(路徑)。圖7是用于無線裝置的本發(fā)明的示例性實(shí)施的框圖。無線裝置可以是發(fā)射器、接收器或收發(fā)器，單個(gè)框圖被用來描述這些裝置。每種裝置包括主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)、無線通信模塊和有線通信模塊。主機(jī)處理系統(tǒng)可以是通用計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ糜?jì)算系統(tǒng)。主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)可以包括中央處理單元(CPU)、存儲(chǔ) 器以及輸入/輸出(I/O)接口。無線通信模塊可以包括MAC和基帶處理器、無線電發(fā)射器/接收器以及一個(gè)或多個(gè)天線。天線發(fā)送并接收無線電信號(hào)。無線電發(fā)射器/接收器進(jìn)行無線電信號(hào)處理。無線電發(fā)射器/接收器可以是收發(fā)器或分開的發(fā)射器和接收器。MAC和基帶處理器進(jìn)行用于發(fā)送/接收的MAC控制和數(shù)據(jù)成幀、調(diào)制/解調(diào)、編碼/解碼。有線通信模塊可以是使用TCP/IP或UDP協(xié)議與其它裝置通信的以太網(wǎng)接口。通常地，無線裝置通過無線信道相互通信，網(wǎng)關(guān)使用有線接口連接回程(backhaul )。無線裝置可以與使用有線接口的其它裝置(如計(jì)算機(jī)或電視)通信。具體而言，圖7所示的裝置可以操作為無線家庭網(wǎng)關(guān)。在與互聯(lián)網(wǎng)(或其它網(wǎng)絡(luò))通信的過程中，無線家庭網(wǎng)關(guān)可以使用有線通信模塊(或者經(jīng)由有線通信模塊操作)。即，無線家庭網(wǎng)關(guān)可以使用有線連接以連接到互聯(lián)網(wǎng)或電視等。為了達(dá)到本發(fā)明的目的，與無線家庭裝置通信的無線家庭網(wǎng)關(guān)工作在主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)和無線通信模塊中。無線家庭網(wǎng)關(guān)的主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)包括CPU或其它處理電路和存儲(chǔ)器，它們用作使用帶寬感知路由協(xié)議選擇源節(jié)點(diǎn)和目的地節(jié)點(diǎn)之間的第一路由的部件、用于確定所選的第一路由是否滿足源節(jié)點(diǎn)應(yīng)用的帶寬要求的部件、用于在所選路由不能滿足應(yīng)用的帶寬要求時(shí)啟動(dòng)切換到從備用信道列表中選出的新信道的切換的部件、用于使用帶寬感知路由協(xié)議在新信道上選擇第二路由的部件，以及用于確定所選的新信道上的第二路由是否滿足源節(jié)點(diǎn)應(yīng)用的帶寬要求的部件。主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)的CPU和存儲(chǔ)器還包括用于周期性地更新所選第一路由或所選第二路由的帶寬信息的部件、用于使用更新的帶寬信息確定應(yīng)用的帶寬要求是否被持續(xù)滿足的部件，以及用于在不再滿足應(yīng)用的帶寬要求時(shí)選擇第三路由的部件。主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)的CPU和存儲(chǔ)器還包括根據(jù)平均總負(fù)載或可用帶寬選擇用于備用信道列表的多個(gè)備用信道的部件。主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)通過其I/o接口與無線家庭裝置通信，I/O接口繼而連接到無線通信模塊上。因此，主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)的I/o接口和有線通信模塊共同包括用于在所選第一路由滿足應(yīng)用的帶寬要求時(shí)或者在所選的新信道上的第二路由滿足應(yīng)用的帶寬要求時(shí)、將數(shù)據(jù)從源節(jié)點(diǎn)流傳輸?shù)侥康牡毓?jié)點(diǎn)的部件。主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)的I/o接口和有線通信模塊進(jìn)一步共同包括用于在無法找到滿足帶寬要求的路由時(shí)通知應(yīng)用源節(jié)點(diǎn)的部件、用于在持續(xù)滿足應(yīng)用的帶寬要求時(shí)或者在所選第三路由滿足應(yīng)用的帶寬要求時(shí)繼續(xù)流傳輸數(shù)據(jù)的部件、用于接收負(fù)載信息和可用帶寬信息之一以及擴(kuò)展服務(wù)集標(biāo)識(shí)符的部件，以及用于廣播備用信道列表的部件。具體而言，當(dāng)圖7所示的設(shè)備表現(xiàn)為連接到無線家庭網(wǎng)關(guān)的無線家庭裝置(節(jié)點(diǎn))時(shí)，無線家庭裝置工作在主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)和無線通信模塊中。無線家庭網(wǎng)關(guān)的主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)包括CPU或其它的處理電路和存儲(chǔ)器，它們可以用作用于估計(jì)信道未被使用這些信道的節(jié)點(diǎn)的相鄰節(jié)點(diǎn)使用的時(shí)間片段的部件、用于估計(jì)該節(jié)點(diǎn)的相鄰節(jié)點(diǎn)之間的傳輸率的部件、以及用于估計(jì)該節(jié)點(diǎn)的相鄰節(jié)點(diǎn)之間的可用帶寬的部件。無線家庭網(wǎng)關(guān)的主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)包括CPU或其它的處理電路和存儲(chǔ)器，它們可以被替代性地用作用于估計(jì)數(shù)據(jù)分組的處理時(shí)間的部件、用于估計(jì)數(shù)據(jù)分組從該節(jié)點(diǎn)到每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的往返時(shí)間的部件、用于估計(jì)數(shù)據(jù)分組的排隊(duì)時(shí)間的部件、用于估計(jì)數(shù)據(jù)分組到該節(jié)點(diǎn)的每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的傳輸時(shí)間的部件，以及用于使用處理時(shí)間、排隊(duì)時(shí)間、往返時(shí)間和傳輸時(shí)間來估計(jì)該節(jié)點(diǎn)和該節(jié)點(diǎn)的每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的可用帶寬的部件。主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)與無線家庭設(shè)備通過其I/o接口通信，該I/o接口繼而連接到無線通信模塊。因此，主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)的I/O接口和有線通信模塊共同包括用于通過節(jié)點(diǎn)掃描信道以便為使用這些信道的節(jié)點(diǎn)的每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)獲得信道信息和擴(kuò)展服務(wù)集標(biāo)識(shí)符和負(fù)載信息的部件，用于在信標(biāo)消息中廣播該節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展服務(wù)集標(biāo)識(shí)符和該節(jié)點(diǎn)的相鄰節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展服務(wù)集標(biāo)識(shí)符的部件，以及用于接收信息以更新備用信道列表的部件。主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)的I/ o接口和有線通信模塊還可以共同包括用于在信標(biāo)消息中廣播每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的負(fù)載信息的部件。主機(jī)計(jì)算系統(tǒng)的I/o接口和有線通信模塊還可以共同包括用于在信標(biāo)消息中廣播每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的可用帶寬的部件。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明可以被實(shí)施為各種形式的硬件(例如，ASIC芯片)、軟件、固件、專用處理器或其組合，例如，服務(wù)器內(nèi)的中間裝置(如無線接入點(diǎn)或無線路由器)或移動(dòng)裝置。優(yōu)選地，本發(fā)明被實(shí)現(xiàn)為硬件和軟件的組合。此外，該軟件被優(yōu)選地實(shí)施為有形地體現(xiàn)在程序存儲(chǔ)裝置上的應(yīng)用程序。應(yīng)用程序可以被上載到，并由包括任何合適架構(gòu)的機(jī)器執(zhí)行。優(yōu)選地，該機(jī)器被實(shí)施在具有諸如一個(gè)或多個(gè)中央處理單元(CPU)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)以及輸入/輸出(I/O)接口這樣的硬件的計(jì)算機(jī)平臺(tái)上。該計(jì)算機(jī)平臺(tái)還包括操作系統(tǒng)和微指令代碼。在此描述的各種處理和功能可以是經(jīng)由操作系統(tǒng)執(zhí)行的微指令代碼的一部分或者是應(yīng)用程序的一部分(或其組合)。此外，各種其它的外圍裝置可以連接到計(jì)算機(jī)平臺(tái)上，例如附加的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和打印裝置。
應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，由于附圖中示出的某些構(gòu)成系統(tǒng)的組件和方法步驟優(yōu)選地被實(shí)施為軟件，因此系統(tǒng)組件(或處理步驟)之間的實(shí)際連接可能會(huì)隨著本發(fā)明被編程的方式的不同而有所不同。鑒于在此的教導(dǎo)，相關(guān)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將能夠設(shè)想出本發(fā)明的這些以及類似的實(shí)施方 式或配置。
權(quán)利要求
1.一種方法，所述方法包括 使用帶寬感知路由協(xié)議選擇源節(jié)點(diǎn)和目的地節(jié)點(diǎn)之間的第一路由； 確定所選擇的第一路由是否滿足所述源節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用的帶寬要求； 如果所選擇的路由未能滿足所述應(yīng)用的帶寬要求，那么啟動(dòng)切換到從備用信道列表中選擇的新信道； 使用所述帶寬感知路由協(xié)議在所述新信道上選擇第二路由； 確定在所述新信道上選擇的第二路由是否滿足所述源節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用的帶寬要求；以及如果選擇的第一路由滿足所述應(yīng)用的帶寬要求或者如果在所述新信道上選擇的第二路由滿足所述應(yīng)用的帶寬要求，那么將數(shù)據(jù)從所述源節(jié)點(diǎn)流傳輸?shù)剿瞿康牡毓?jié)點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括 周期性地更新所選擇的第一路由或所選擇的第二路由的帶寬信息； 使用所更新的帶寬信息確定所述應(yīng)用的帶寬要求是否持續(xù)得到滿足； 如果所述應(yīng)用的帶寬要求不再得到滿足，則選擇第三路由； 如果不能找到滿足所述帶寬要求的路由，則向所述應(yīng)用通知所述源節(jié)點(diǎn)；以及如果所述應(yīng)用的帶寬要求持續(xù)得到滿足或者如果所選擇的第三路由滿足所述應(yīng)用的帶寬要求，則繼續(xù)流傳輸數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括 接收負(fù)載信息和可用帶寬信息之一以及擴(kuò)展服務(wù)集標(biāo)識(shí)符； 根據(jù)平均總負(fù)載或可用帶寬選擇用于備用信道列表的多個(gè)備用信道；以及 廣播所述備用信道列表。
4.一種設(shè)備,包括 用于使用帶寬感知路由協(xié)議選擇源節(jié)點(diǎn)和目的地節(jié)點(diǎn)之間的第一路由的部件； 用于確定所選擇的第一路由是否滿足所述源節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用的帶寬要求的部件； 用于在所選擇的路由未能滿足所述應(yīng)用的帶寬要求時(shí)啟動(dòng)切換到從備用信道列表中選擇的新信道的部件； 用于使用所述帶寬感知路由協(xié)議在所述新信道上選擇第二路由的部件； 用于確定在所述新信道上選擇的第二路由是否滿足所述源節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用的帶寬要求的部件；以及 用于在所選擇的第一路由滿足所述應(yīng)用的帶寬要求時(shí)或者在所述新信道上選擇的第二路由滿足所述應(yīng)用的帶寬要求時(shí)將數(shù)據(jù)從所述源節(jié)點(diǎn)流傳輸?shù)剿瞿康牡毓?jié)點(diǎn)的部件。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括 用于周期性地更新所選擇的第一路由或所選擇的第二路由的帶寬信息的部件； 用于使用所更新的帶寬信息確定所述應(yīng)用的帶寬要求是否持續(xù)得到滿足的部件； 用于在所述應(yīng)用的帶寬要求不再得到滿足時(shí)選擇第三路由的部件； 用于在不能找到滿足所述帶寬要求的路由時(shí)向所述應(yīng)用通知所述源節(jié)點(diǎn)的部件；以及用于在所述應(yīng)用的帶寬要求持續(xù)得到滿足時(shí)或者在所選擇的第三路由滿足所述應(yīng)用的帶寬要求時(shí)繼續(xù)流傳輸數(shù)據(jù)的部件。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括 用于接收負(fù)載信息和可用帶寬信息之一以及擴(kuò)展服務(wù)集標(biāo)識(shí)符的部件；用于根據(jù)平均總負(fù)載或可用帶寬來選擇用于備用信道列表的多個(gè)備用信道的部件；以及 用于廣播所述備用信道列表的部件。
7.一種用于操作節(jié)點(diǎn)的方法，所述方法包括 掃描信道以便為使用信道的節(jié)點(diǎn)的每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)獲得信道信息和擴(kuò)展服務(wù)集標(biāo)識(shí)符和負(fù)載信息； 在信標(biāo)消息中廣播該節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展服務(wù)集標(biāo)識(shí)符和該節(jié)點(diǎn)的所述相鄰節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展服務(wù)集標(biāo)識(shí)符；以及 接收信息以更新備用信道列表。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括 估計(jì)使用所述信道的該節(jié)點(diǎn)的相鄰節(jié)點(diǎn)未使用所述信道的時(shí)間片段； 估計(jì)所述節(jié)點(diǎn)的相鄰節(jié)點(diǎn)之間的傳輸率； 估計(jì)所述節(jié)點(diǎn)的相鄰節(jié)點(diǎn)之間的可用帶寬；以及 在信標(biāo)消息中廣播每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的負(fù)載信息。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括 估計(jì)數(shù)據(jù)分組的處理時(shí)間； 估計(jì)所述數(shù)據(jù)分組從所述節(jié)點(diǎn)到每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的往返時(shí)間； 估計(jì)所述數(shù)據(jù)分組的排隊(duì)時(shí)間； 估計(jì)所述數(shù)據(jù)分組到所述節(jié)點(diǎn)的每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的傳輸時(shí)間； 使用所述處理時(shí)間、所述排隊(duì)時(shí)間、所述往返時(shí)間和所述傳輸時(shí)間估計(jì)所述節(jié)點(diǎn)和所述節(jié)點(diǎn)的每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的可用帶寬；以及在信標(biāo)消息中廣播每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的可用帶寬。
10.一種節(jié)點(diǎn)，包括 用于掃描信道以便為使用信道的節(jié)點(diǎn)的每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)獲得信道信息和擴(kuò)展服務(wù)集標(biāo)識(shí)符和負(fù)載信息的部件； 用于在信標(biāo)消息中廣播該節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展服務(wù)集標(biāo)識(shí)符和該節(jié)點(diǎn)的相鄰節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展服務(wù)集標(biāo)識(shí)符的部件；以及 用于接收信息以更新備用信道列表的部件。
11.如權(quán)利要求10所述的節(jié)點(diǎn),進(jìn)一步包括 用于估計(jì)使用所述信道的節(jié)點(diǎn)的相鄰節(jié)點(diǎn)未使用所述信道的時(shí)間片段的部件； 用于估計(jì)所述節(jié)點(diǎn)的相鄰節(jié)點(diǎn)之間的傳輸率的部件； 用于估計(jì)所述節(jié)點(diǎn)的相鄰節(jié)點(diǎn)之間的可用帶寬的部件；以及 用于在信標(biāo)消息中廣播每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的負(fù)載信息的部件。
12.如權(quán)利要求10所述的節(jié)點(diǎn),進(jìn)一步包括 用于估計(jì)數(shù)據(jù)分組的處理時(shí)間的部件； 用于估計(jì)所述數(shù)據(jù)分組從所述節(jié)點(diǎn)到每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的往返時(shí)間的部件； 用于估計(jì)所述數(shù)據(jù)分組的排隊(duì)時(shí)間的部件； 用于估計(jì)所述數(shù)據(jù)分組到所述節(jié)點(diǎn)的每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的傳輸時(shí)間的部件； 用于使用所述處理時(shí)間、所述排隊(duì)時(shí)間、所述往返時(shí)間和所述傳輸時(shí)間估計(jì)所述節(jié)點(diǎn)和所述節(jié)點(diǎn)的每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的可用帶寬的部件； 用于在信標(biāo)消息中廣播每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的可用帶寬的部件。
全文摘要
在此描述了一種的方法和裝置，包括使用帶寬感知路由協(xié)議選擇源節(jié)點(diǎn)和目的地節(jié)點(diǎn)之間的第一路由；確定所選的第一路由是否滿足源節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用的帶寬要求；如果所選的路由未能滿足應(yīng)用的帶寬要求，那么啟動(dòng)切換到從備用信道列表中選擇的新信道；使用帶寬感知路由協(xié)議在新信道上選擇第二路由；確定選擇的新信道上的第二路由是否滿足源節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用的帶寬要求；如果所選的第一路由滿足應(yīng)用的帶寬要求或者如果選擇的新信道上的第二路由滿足應(yīng)用的帶寬要求，那么將數(shù)據(jù)從源節(jié)點(diǎn)流傳輸?shù)侥康牡毓?jié)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04W40/12GK103069883SQ201080068562
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2010年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月11日
發(fā)明者吳明權(quán), 劉航, S.馬瑟 申請(qǐng)人:湯姆森特許公司