專利名稱：節(jié)點設(shè)備、通信系統(tǒng)以及信道選擇方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在本說明書中描述的實施方式涉及一種無線自組織(ad-hoc)網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
通過網(wǎng)關(guān)設(shè)備將無線自組織網(wǎng)絡(luò)中繼到另一個網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)是已知的。作為與這樣的通信系統(tǒng)有關(guān)的技術(shù)，例如如下無線系統(tǒng)是已知的，該無線系統(tǒng)包括連接到網(wǎng)絡(luò)的一組無線終端；第一采集器，所述第一采集器以規(guī)定的無線電頻段與無線終端進行通信，并起著到中心的中繼裝置的作用；第二采集器，所述第二采集器以不同于前述無線電頻段的無線電頻段與無線終端進行通信，并起著到中心的中繼裝置的作用。在該系統(tǒng)中，與第一采集器通信的無線終端和與第二采集器通信的無線終端預(yù)先加入到這樣的網(wǎng)絡(luò)中，在該網(wǎng)絡(luò)中，使用不同的無線電頻段彼此通信以為第一采集器或第二采集器的故障做好準備。
作為另一個相關(guān)技術(shù)，如下通信方法是已知的，該通信方法包括第一檢索過程，用于檢索在預(yù)定通信信道上的計數(shù)通信設(shè)備(counter communication apparatus);第二檢索過程，用于檢索在所有可通信的通信信道上的計數(shù)通信設(shè)備；以及檢索控制過程，用于使用第一檢索過程和第二檢索過程來檢索計數(shù)通信設(shè)備。另外，如下節(jié)點是已知的，該節(jié)點包括無線電接口，用于通過無線電通信來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)；信道信息獲取部分，用于借助于無線電接口來獲取關(guān)于外圍無線電接口的信息作為信道信息；以及通信連接控制部分，當(dāng)從獲取的信道信息中檢測到允許網(wǎng)絡(luò)具有無線電接口這種配置的同一系統(tǒng)的無線電接口時，該通信連接控制部分改變無線電接口的配置并將該無線電接口連接到相同系統(tǒng)的無線電接口。節(jié)點考慮無線電信號的接收信號強度來確定是否要連接無線電接口。另外，如下無線電通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是已知的，該無線電通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括多個傳感器節(jié)點；基站，每個傳感器節(jié)點通過或不通過轉(zhuǎn)發(fā)器連接到該基站；以及無線電通信裝置，用于在包括傳感器節(jié)點、轉(zhuǎn)發(fā)器以及基站的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)執(zhí)行通信。無線電通信裝置包括多個可選載波頻率信道，并且還包括信道確定裝置，該信道確定裝置用于基于與在傳感器節(jié)點與基站之間的連接路徑有關(guān)的信息來確定適于在通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進行通信的載波頻率信道。另外，配置有多個基站和無線終端的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是已知的。用作基站或主站的無線終端發(fā)送通信控制信息，用于控制每個從站的通信方法。在每個無線終端中的通信控制部分通過依照從主站接收到的通信控制信息的通信方法來執(zhí)行與它本身的主站和從站的通信，與此同時，通信質(zhì)量測量部分測量通信路由的通信質(zhì)量?；净趶拿總€無線終端中的通信質(zhì)量列表部分采集的通信質(zhì)量來評估每個通信路由的通信質(zhì)量，以選擇用于每個無線終端的最佳通信路由。在日本公開特許公報No. 2010-187316、No. 2010-93448、No. 2009-206999、No. 2009-200583 和 No. 2010-35068 中公開了相關(guān)技術(shù)
發(fā)明內(nèi)容
下面，考慮如下情況使用多個網(wǎng)關(guān)設(shè)備將無線自組織網(wǎng)絡(luò)中繼到其他網(wǎng)絡(luò)，所述多個網(wǎng)關(guān)設(shè)備以不同的頻率信道與無線自組織網(wǎng)絡(luò)進行通信。頻率信道在下文中可以簡稱為“信道”。在這種情況下，組成無線自組織網(wǎng)絡(luò)的多個節(jié)點設(shè)備被分成多個組，每個組使用與其它組不同的頻率信道連接到網(wǎng)關(guān)設(shè)備。每個節(jié)點設(shè)備屬于具有到網(wǎng)關(guān)的路由的多個組中的一個組，并且每個節(jié)點設(shè)備在由組所使用的頻率信道中發(fā)送及接收分組。在上述通信系統(tǒng)中，有時會發(fā)生條件變化，例如，網(wǎng)關(guān)設(shè)備發(fā)生故障、所使用的信道發(fā)生變化、節(jié)點設(shè)備發(fā)生移動等。由于在無線自組織網(wǎng)絡(luò)中的條件變化，節(jié)點設(shè)備可能會發(fā)生丟失用于將分組發(fā)送給網(wǎng)關(guān)設(shè)備并從網(wǎng)關(guān)接收分組的路由，從而變得不能夠識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備。在這種情況下，節(jié)點設(shè)備可以切換正在使用的信道從而改變節(jié)點設(shè)備所屬于的組，以便再次識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備。在切換正在使用的信道時，期望的選擇具有較高建立到網(wǎng)關(guān)設(shè)備的更穩(wěn)定路由的可能性的信道。 在本說明書中公開的設(shè)備和方法的目的是使得通過多個網(wǎng)關(guān)設(shè)備使用不同的信道連接到其他網(wǎng)絡(luò)的無線自組織網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點設(shè)備能夠選擇允許建立到網(wǎng)關(guān)設(shè)備的更穩(wěn)定路由的信道。根據(jù)設(shè)備的一個方面，提供了一種用于形成無線自組織網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點設(shè)備。節(jié)點設(shè)備包括識別可能性確定單元，所述識別可能性確定單元確定是否能夠識別出將無線自組織網(wǎng)絡(luò)連接到其他網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備；鄰接節(jié)點檢測單元，所述鄰接節(jié)點檢測單元檢測作為接收到的分組的源的其他節(jié)點設(shè)備，作為鄰接節(jié)點；信道切換單元，所述信道切換單元將用于接收無線自組織網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送的分組的信道相繼地切換至多個信道中的每一個信道；以及信道選擇單元，所述信道選擇單元基于由鄰接節(jié)點檢測單元在多個信道的每一個信道中檢測到的鄰接節(jié)點的數(shù)量，從所述多個信道中選擇待用于在無線自組織網(wǎng)絡(luò)中通信的信道。根據(jù)該方法的一個方面，提供了一種用于選擇待由在無線自組織網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點設(shè)備使用的信道的信道選擇方法。該方法包括確定節(jié)點設(shè)備是否能夠識別出用于將無線自組織網(wǎng)絡(luò)連接到其他網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備；如果節(jié)點設(shè)備不能夠識別出網(wǎng)關(guān)設(shè)備，則將用于接收在無線自組織網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送的分組的信道相繼地切換至多個信道中的每一個信道；在所述多個信道中的每一個信道中檢測將分組發(fā)送到節(jié)點設(shè)備的鄰接節(jié)點；以及基于在所述多個信道中的每一個信道中檢測到的鄰接節(jié)點的數(shù)量從所述多個信道中選擇待用于在無線自組織網(wǎng)絡(luò)中通信的信道。根據(jù)在本說明書中所公開的設(shè)備和方法，通過多個網(wǎng)關(guān)設(shè)備使用不同的信道連接到其他網(wǎng)絡(luò)的無線自組織網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點設(shè)備能夠選擇允許建立到網(wǎng)關(guān)設(shè)備的更穩(wěn)定路由的信道。本發(fā)明的目的和優(yōu)點借助于在所附權(quán)利要求中特別指出的元件和組合將來實現(xiàn)和獲得。要理解的是，之前的大致描述和之后的詳細描述均是示例性和說明性的，并不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明由所附權(quán)利要求限定。


圖I是描繪了通信系統(tǒng)的示例性整體結(jié)構(gòu)的視圖2A是用于示出實施信道檢索的示例的視圖；圖2B是用于示出實施信道檢索的示例的視圖；圖2C是用于示出實施信道檢索的示例的視圖；圖3是描繪了節(jié)點設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)的示例的視圖；圖4是描繪節(jié)點設(shè)備的結(jié)構(gòu)的第一示例的視圖；圖5是用于示出路由控制分組的結(jié)構(gòu)的第一示例的視圖； 圖6是描繪了鄰接節(jié)點信息的第一示例的視圖；
圖7是用于示出在自組織網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)暮榉悍纸M的結(jié)構(gòu)的示例的視圖；圖8是用于示出路由控制分組的結(jié)構(gòu)的第二示例的視圖；圖9是描繪跳數(shù)信息的示例的視圖；圖10是用于示出節(jié)點設(shè)備的處理的第一示例的視圖；圖11是用于示出在圖10的處理中的信道切換的視12是用于示出信道選擇處理的第一示例的視圖；圖13是用于示出在圖11的子程序中的處理的視圖；圖14是用于示出信道選處理的第三示例的視圖；圖15是用于示出圖14的子程序中的處理的視圖；圖16是描繪了節(jié)點設(shè)備的結(jié)構(gòu)的第二示例的視圖；圖17是用于示出節(jié)點設(shè)備的處理的第二示例的視圖；圖18是用于示出在圖17的處理中的信道切換的視圖；圖19A是用于示出組隔離和單隔離的視圖；圖19B是用于示出組隔離和單隔離的視圖；圖20是描繪節(jié)點設(shè)備的第三示例性結(jié)構(gòu)的視圖；圖21是用于示出節(jié)點設(shè)備的處理的第三示例的視圖；以及圖22是描繪了鄰接節(jié)點信息的第二示例的視圖。
具體實施例方式〈I.通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)>將參照附圖來示出本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。圖I是描繪了通信系統(tǒng)的示例性整體結(jié)構(gòu)的視圖。通信系統(tǒng)I包括服務(wù)器設(shè)備2、無線自組織網(wǎng)絡(luò)4和網(wǎng)關(guān)設(shè)備6a飛C。無線自組織網(wǎng)絡(luò)4包括多個節(jié)點設(shè)備5a飛i。在附圖中，網(wǎng)關(guān)設(shè)備可以表示為“GW”，節(jié)點設(shè)備可以表示為“ND”。在下面的描述中，網(wǎng)關(guān)設(shè)備6a飛c可以共同表示為“網(wǎng)關(guān)設(shè)備6”。同樣，節(jié)點設(shè)備5a 5i可以共同表示為“節(jié)點設(shè)備5”。通信系統(tǒng)I可以例如為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，服務(wù)器設(shè)備2通過網(wǎng)關(guān)設(shè)備6來采集由節(jié)點設(shè)備5獲得的關(guān)于電力、氣、水等的消耗的讀表數(shù)據(jù)。服務(wù)器設(shè)備2和網(wǎng)關(guān)設(shè)備6通常連接到通信網(wǎng)絡(luò)3，其中網(wǎng)關(guān)設(shè)備6在通信網(wǎng)絡(luò)3與無線自組織網(wǎng)絡(luò)4之間進行中繼。通信網(wǎng)絡(luò)3是提供在服務(wù)器設(shè)備2與網(wǎng)關(guān)設(shè)備6之間的通信功能的網(wǎng)絡(luò)，可以使用采用各種協(xié)議和通信介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)。通信系統(tǒng)I包括多個網(wǎng)關(guān)設(shè)備6a飛C。網(wǎng)關(guān)設(shè)備6a飛c分別使用不同的信道來與無線自組織網(wǎng)絡(luò)4通信。在圖I示出的示例中，網(wǎng)關(guān)設(shè)備6a、6b、6c分別使用信道CH1、CH2和 CH3。因為使用不同信道的多個網(wǎng)關(guān)設(shè)備6a飛c在無線自組織網(wǎng)絡(luò)4中執(zhí)行通信，所以將組成無線自組織網(wǎng)絡(luò)4的節(jié)點設(shè)備5a 5i分成多個組If 13。組11、12和13是分別通過網(wǎng)關(guān)設(shè)備6a、6b和6c連接到通信網(wǎng)絡(luò)3的節(jié)點設(shè)備5的組。在圖I中示出的示例中，節(jié)點設(shè)備5a 5c形成組11，節(jié)點設(shè)備5d 5g形成組12，節(jié)點設(shè)備5tT5i形成組13。形成組11的節(jié)點設(shè)備5a 5c使用信道CHl來發(fā)送分組。每個節(jié)點設(shè)備5a 5c中繼通過網(wǎng)關(guān)設(shè)備6a和組11中的其他節(jié)點設(shè)備發(fā)送和接收的分組，以由此形成包括節(jié)點設(shè)備5a 5c和網(wǎng)關(guān)設(shè)備6a的自組織網(wǎng)絡(luò)。其他組12、13也以相同方式形成。如上所述，由于無線自組織網(wǎng)絡(luò)4的狀況的改變，節(jié)點設(shè)備5可能變得不能夠識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備6。類似地，節(jié)點設(shè)備5可能會變得不能夠識別任一個鄰接節(jié)點設(shè)備。在本說明書中，短語“節(jié)點設(shè)備5能夠識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備6”意味著節(jié)點設(shè)備5可以建立用于向網(wǎng)關(guān)設(shè)備6發(fā)送分組的路由。類似地，短語“節(jié)點設(shè)備5能夠識別鄰接節(jié)點設(shè)備”意味著節(jié)點設(shè)備5可 以建立用于向鄰接節(jié)點設(shè)備發(fā)送分組的路由。在下面的描述中，其中節(jié)點設(shè)備5不能夠識別任何網(wǎng)關(guān)設(shè)備6或任何鄰接節(jié)點設(shè)備的狀況可以表示為“隔離”。其中節(jié)點設(shè)備5處于隔離的狀況可以表示為“隔離的”。隔離的節(jié)點設(shè)備5可以檢索周圍使用的信道，并且可以切換正用于通信的信道，以由此改變節(jié)點設(shè)備5所屬于的組。在本說明書的描述中，隔離的節(jié)點設(shè)備5檢索可以用于通信的信道的處理可以表示為“信道檢索”。圖2A、2B和2C是用于示出節(jié)點設(shè)備5執(zhí)行信道檢索的情況的視圖。在該示例中，考慮通信系統(tǒng)I中的網(wǎng)關(guān)設(shè)備6b發(fā)生故障的情況。圖2A描繪了網(wǎng)關(guān)設(shè)備6b故障發(fā)生之前的狀況。屬于組If 13中的每個組的節(jié)點設(shè)備5和網(wǎng)關(guān)設(shè)備6所使用的信道與圖I中的相同。圖2B描繪了緊接著網(wǎng)關(guān)設(shè)備6b發(fā)生故障之后的狀況。使用信道CH2的節(jié)點設(shè)備5d 5g既不能與屬于組11和組13的節(jié)點設(shè)備5a飛c、5h以及5i通信，也不能與網(wǎng)關(guān)設(shè)備6a和6c通信。因此,節(jié)點設(shè)備5d 5g處于隔離的條件中，不能夠識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備6a和6c。隔離的節(jié)點設(shè)備5d 5g檢索周圍正使用的處于良好通信條件的信道。設(shè)備5cT5g將正使用的信道切換至檢測到的信道，由此改變它們所屬于的組。圖2C描繪了切換了正使用的信道之后的狀況。節(jié)點設(shè)備5d和5e選擇了信道CH1，由此屬于組11的網(wǎng)絡(luò)。節(jié)點設(shè)備5g和5f選擇了信道CH3，由此屬于組13的網(wǎng)絡(luò)。<2.第一實施方式>接下來，將在下面描述每個實施方式中的節(jié)點設(shè)備的結(jié)構(gòu)和功能。圖3是描繪節(jié)點設(shè)備5的硬件結(jié)構(gòu)的示例的視圖。節(jié)點設(shè)備5包括處理器21、輔助存儲設(shè)備22、存儲器23、輸入單元24、無線電通信單元25和數(shù)據(jù)總線26。處理器21執(zhí)行存儲在輔助存儲設(shè)備22中的控制程序，以由此執(zhí)行用于控制節(jié)點設(shè)備5的操作的各種處理，以及之后的由節(jié)點設(shè)備5進行信道檢索的處理。輔助存儲設(shè)備22存儲用于使處理器21執(zhí)行上述處理的控制程序。輔助存儲設(shè)備22可以包括非易失性存儲器、只讀存儲器(ROM)或硬盤作為存儲元件。存儲器23存儲處理器21正執(zhí)行的程序以及該程序暫時使用的數(shù)據(jù)。存儲器23可以包括隨機存取存儲器(RAM)。輸入單元24是用于接收由節(jié)點設(shè)備5獲取的信息輸入的組件。例如，當(dāng)通信系統(tǒng)I是上述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時，輸入單元24具有訪問關(guān)于電力、氣和水的消耗的儀表并通過讀取儀表來獲取數(shù)據(jù)的功能。此外，輸入單元24可以包括用于接收操作員的輸入操作的用戶接口。無線電通信單元25執(zhí)行與其他節(jié)點設(shè)備5和網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的無線電通信處理。無線電通信單元25將在信道檢索處理之后由處理器21所選擇的信道設(shè)置為待用于無線電通信的信道。上述組件2廣25通過數(shù)據(jù)總線26電連接。圖4是描繪了節(jié)點設(shè)備5的第一示例性結(jié)構(gòu)的視圖。圖3中的處理器21根據(jù)存儲在輔助存儲設(shè)備22中的程序、通過由圖4中所描繪的節(jié)點設(shè)備5的組件并視需要結(jié)合節(jié)點設(shè)備5的其他硬件組件來執(zhí)行信息處理。圖4主要示出了與如下描述有關(guān)的功能。從而，節(jié)點設(shè)備5可以包括在圖4中描述的組件之外的其他組件。這同樣適用于其他實施方式。節(jié)點設(shè)備5包括通信單元30、分組分析單元31、通信條件測量單元32、鄰接節(jié)點檢測單元33、識別可能性確定單元34、信道切換單元35、存儲單元36和信道選擇單元37。 通信單元30以單播格式或廣播格式向其他節(jié)點設(shè)備5或網(wǎng)關(guān)設(shè)備6發(fā)送無線分組(radio packet)。通信單元30接收從其他節(jié)點設(shè)備5或網(wǎng)關(guān)設(shè)備6發(fā)送的無線分組。通信單元30使用的用于發(fā)送和接收分組的信道由無線電通信單元25設(shè)置。分組分析單元31執(zhí)行對接收到的分組的分析，并提取存儲在分組的報頭部分和消息部分中的信息。通信條件測量單元32測量將分組發(fā)送到節(jié)點設(shè)備5的節(jié)點設(shè)備的通信條件。在下面的描述中，將分組發(fā)送到節(jié)點設(shè)備5的節(jié)點設(shè)備——即，作為節(jié)點設(shè)備5所接收到的分組的源的節(jié)點設(shè)備一可以表示為“鄰接節(jié)點”。通信條件測量單元32可以測量例如當(dāng)接收到來自鄰接節(jié)點的無線分組時的接收質(zhì)量，作為指示通信條件的指標。接收質(zhì)量可以為例如接收的信號強度指示(RSSI)。通信條件測量單元32可以測量從鄰接節(jié)點周期性地發(fā)送的規(guī)則分組的接收率，以作為指示通信條件的指標。這樣的規(guī)則分組可以為例如在自組織網(wǎng)絡(luò)4中采用的特定路由控制協(xié)議中所使用的路由控制分組。路由控制分組可以為例如在OLSR(優(yōu)化鏈路狀態(tài)路由)中使用的Hello分組。圖5是示出了路由控制分組的第一示例的結(jié)構(gòu)的視圖。路由控制分組包括報頭部分50和消息部分60。報頭部分50包括分組的源地址51、目的地址52、類型53、TLL (生存時間)段54、分組的跳數(shù)55。消息部分60包括在制備路由控制協(xié)議中的路由表時由節(jié)點設(shè)備5使用的路由信息。通信條件測量單元32可以例如根據(jù)如下公式(I)來計算規(guī)則分組的接收率。接收率=接收到的規(guī)則分組的數(shù)量+ (總接收時間+規(guī)則分組的傳輸周期)(I)參照圖4，當(dāng)從其他節(jié)點設(shè)備5接收到分組時，鄰接節(jié)點檢測單元33將作為分組的源的該其他節(jié)點設(shè)備5檢測為鄰接節(jié)點。當(dāng)鄰接節(jié)點檢測單元33檢測鄰接節(jié)點時，它將關(guān)于檢測到的鄰接節(jié)點的鄰接節(jié)點信息40存儲到存儲單元36中。在一個實施方式中，鄰接節(jié)點檢測單元33可以通過接收上述路由控制分組來檢測鄰接節(jié)點。圖6是描繪了鄰接節(jié)點信息40的第一示例的視圖。鄰接節(jié)點信息40可以包括“信道”和“節(jié)點標識符”以作為信息元素。在一個實施方式中，鄰接節(jié)點信息40可以包括表示由通信條件測量單元32所測量的關(guān)于鄰接節(jié)點的通信條件的信息元素。這些信息元素可以為例如“接收質(zhì)量”和“規(guī)則分組的接收率”。如將在后面描述的，在其他實施方式中，可以省去表示通信條件的信息元素。信息元素“信道”是鄰接節(jié)點在其上發(fā)送和接收分組的信道的標識符。信息元素“節(jié)點標識符”是鄰接節(jié)點的標識符。標識符可以為例如MAC地址。信息元素“接收質(zhì)量”和“規(guī)則分組的接收率”是通信條件測量單元32所測量的關(guān)于鄰接節(jié)點的接收質(zhì)量和規(guī)則分組的接收率。在圖6中描繪的示例中，具有節(jié)點標識符“I”的鄰接節(jié)點使用信道CHl來發(fā)送和接收分組。該鄰接節(jié)點是在通信單元30使用信道CHl來發(fā)送及接收分組期間由鄰接節(jié)點檢測單元33所檢測到的鄰接節(jié)點。此外，具有節(jié)點標識符“46”的鄰接節(jié)點使用信道CH2來發(fā)送和接收分組。該鄰接節(jié)點是在使用信道CH2來接收及發(fā)送分組期間所檢測到的鄰接節(jié)點。具有節(jié)點標識符“I”的鄰接節(jié)點的接收質(zhì)量和規(guī)則分組的接收率分別為“_65dBm”和“100%”。具有節(jié)點標識符“46”的鄰接節(jié)點的接收質(zhì)量和規(guī)則分組的接收率分別為 “_69dBm” 和 “98%”。參照圖4，識別可能性確定單元34確定節(jié)點設(shè)備5是否能夠識別任何網(wǎng)關(guān)設(shè)備6。換句話說，識別可能性確定單元34確定是否能夠在節(jié)點設(shè)備5與一些網(wǎng)關(guān)設(shè)備6之間建立用于發(fā)送分組的路由，即，節(jié)點設(shè)備5是否是隔離的。在一個示例中，識別可能性確定單元34確定當(dāng)接收到從網(wǎng)關(guān)設(shè)備6發(fā)送到無線自組織網(wǎng)絡(luò)4的洪泛分組時能夠識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備6。洪泛分組可以是從網(wǎng)關(guān)設(shè)備6規(guī)則地發(fā)送的分組。在一個實施方式中，洪泛分組可以是例如在IPv6 (Internet協(xié)議版本6)中使用的路由器廣播分組(Router Advertisement packet)。在另一實施方式中，洪泛分組可以是例如以特定路由控制協(xié)議通知網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的死/活狀態(tài)的控制分組。圖7是用于示出在自組織網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)暮榉悍纸M的結(jié)構(gòu)的示例的視圖。洪泛分組的報頭部分50與參照圖5示出的路由控制分組的報頭部分50相同。類型53表示分組的類型。類型53的值表示該分組是洪泛分組。跳數(shù)55存儲從作為分組的源的網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的跳次的數(shù)量。在消息部分60中，存儲以廣播格式傳輸?shù)焦?jié)點設(shè)備50的信息。在一個實施方式中，識別可能性確定單元34可以基于從鄰接節(jié)點接收的路由控制分組來確定識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的可能性。圖8是用于示出路由控制分組的第二示例的結(jié)構(gòu)的視圖。節(jié)點設(shè)備5在該示例中將在節(jié)點設(shè)備5與網(wǎng)關(guān)設(shè)備6之間的跳數(shù)存儲到存儲單元36中。當(dāng)節(jié)點設(shè)備5發(fā)送路由控制分組時，它存儲到到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的跳數(shù)，以作為消息部分60中的附加信息。當(dāng)接收到路由控制分組時，識別可能性確定單元34根據(jù)附加信息是否存儲在消息部分60中來確定識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的可能性。參照圖4，當(dāng)識別可能性確定單元34確定沒有網(wǎng)關(guān)設(shè)備能夠被識別時，即，所有到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的路由都丟失了從而節(jié)點設(shè)備5被隔離了，信道切換單元35依次切換由通信單元30使用以接收分組的信道。此時，信道切換單元35在無線自組織網(wǎng)絡(luò)4中提供的用于通信的所有N個信道CHfCHN上切換由節(jié)點設(shè)備5使用的以接收分組的信道。在通過信道切換單元35的信道切換處理期間，識別可能性確定單元34檢測每個信道中的到可識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的跳數(shù)。在本實施方式中，識別可能性確定單元34根據(jù)在信道切換處理期間從網(wǎng)關(guān)設(shè)備6發(fā)送的洪泛分組中的跳數(shù)55來獲取到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的跳數(shù)。圖9是描繪了跳數(shù)信息41的示例的視圖。跳數(shù)信息41可以包括信息元素“信道”和“跳數(shù)”。信息元素的“信道”是在其上識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的信道的標識符。信息元素“跳數(shù)”是到所識別的網(wǎng)關(guān)設(shè)備的跳數(shù)。在圖8中所描繪的示例中，到在信道“CH1”上所識別的網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的跳數(shù)為“3”，到在信道“CH2”上所識別的網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的跳數(shù)為“2”。對于跳數(shù)存儲在跳數(shù)信息41中的網(wǎng)關(guān)設(shè)備6，可以指定從節(jié)點設(shè)備5的跳數(shù)。從而，跳數(shù)信息41指示在每個信道中可以由節(jié)點設(shè)備識別的網(wǎng)關(guān)設(shè)備6。在通過信道切換單元35的信道切換處理期間，鄰接節(jié)點檢測單元33檢測每個信道中的鄰接節(jié)點。當(dāng)已經(jīng)完成由信道切換單元35執(zhí)行的信道切換處理時，信道選擇單元37基于在每個信道中檢測到的鄰接節(jié)點的數(shù)量從多個信道CHfCHN中選擇待用于無線自組織網(wǎng)絡(luò)4中的通信的信道。下面，將描述通過信道選擇單元37的信道選擇處理的示例?！?-1.信道選擇處理的第一示例>
(處理1-1)信道選擇單元37通過參照鄰接節(jié)點信息40從每個信道中檢測到的鄰接節(jié)點中指定滿足規(guī)定通信條件的鄰接節(jié)點的數(shù)量。例如，信道選擇單元37指定規(guī)則分組的接收率和接收到的信號強度不低于規(guī)定閾值的鄰接節(jié)點的數(shù)量作為滿足規(guī)定通信條件的鄰接節(jié)點的數(shù)量。在其他實施方式中，信道選擇單元37可以指定在每個信道中檢測到的所有鄰接節(jié)點的數(shù)量來作為鄰接節(jié)點的數(shù)量。在該情況下，可以從鄰接節(jié)點信息40中省去表示通信條件的信息元素。(處理1-2)信道選擇單元37通過參照跳次信息41來確定是否能夠識別每個信道中的網(wǎng)關(guān)設(shè)備6。信道選擇單元37指定在其中節(jié)點設(shè)備5能夠識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的這些信道。在一個實施方式中，信道選擇單元37可以只指定其中到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的跳數(shù)少于規(guī)定跳數(shù)的那些信道。在一個實施方式中，規(guī)定跳數(shù)可以是由路由控制協(xié)議確定的有限跳數(shù)。(處理1-3)信道選擇單元37通過參照跳次信息41來評估在(處理1_2)中所指定的信道中到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的跳數(shù)。如果只有一個信道其到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的跳數(shù)為最小，則信道選擇單元7選擇該信道作為待用于通信的信道。(處理1-4)如果存在多個信道其到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的跳數(shù)為最小，則信道選擇單元37基于在(處理1-1)中指定的鄰接節(jié)點的數(shù)量從這些信道中選擇待用于通信的信道。將在下面描述基于鄰接節(jié)點的數(shù)量來選擇信道的方法的示例。(處理1-5)如果在(處理1-2)中沒有信道被指定，則信道選擇單元37基于在(處理1-1)中指定的鄰接節(jié)點的數(shù)量從所有信道中選擇待用于通信的信道。〈2-2.信道選擇處理的第二示例〉(處理2-1)信道選擇單元37如(處理1-1)中一樣指定鄰接節(jié)點的數(shù)量。(處理2-2)信道選擇單元37如(處理1_2)中一樣指定信道。(處理2-3)信道選擇單元37針對在(處理2_2)中指定的所有信道確定在(處理2-1)中指定的鄰接節(jié)點的數(shù)量是否超過了規(guī)定閾值M。如果鄰接節(jié)點的數(shù)量超過了規(guī)定閾值M，則信道選擇單元37選擇其中到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的跳數(shù)為最小的信道作為待用于通信的信道。(處理2-4)如果在(處理2-2)中指定的所有信道中，在(處理2_1)中指定的鄰接節(jié)點的數(shù)量沒有超過規(guī)定閾值M，信道選擇單元37根據(jù)如下來選擇待用于通信的信道。如果在(處理2-2)中指定的信道中，只存在一個信道其在(處理2-1)中指定的鄰接節(jié)點的數(shù)量為最大，則將該信道選擇為待用于通信的信道。。(處理2-5)如果在(處理2-2)中指定的信道中存在多個信道其在(處理2_1)中指定的鄰接節(jié)點的數(shù)量為最大，則從這些信道中選擇其中到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的跳數(shù)為最小的信道作為待用于通信的信道。(處理2-6)另一方面，如果在(處理2-2)中沒有信道被指定，信道選擇單元37基于在(處理2-1)中指定的鄰接節(jié)點的數(shù)量從所有信道中選擇待用于通信的信道。接下來，將描述根據(jù)本實施方式的節(jié)點設(shè)備5的信道檢索處理。圖10是用于示出節(jié)點設(shè)備5的處理的第一示例的視圖。在其他實施方式中，如下操作AA AH可以為步驟。在操作AA中，識別可能性單元34確定是否能夠在目前正被節(jié)點設(shè)備5用于通信的信道中識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備6，S卩，節(jié)點設(shè)備5是否是隔離的。如果能夠識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備6 (操作AA: Y)，識別可能性確定單元34重復(fù)操作AA。如果不能夠識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備6 (操作AA:N)，該 處理進行到操作AB。
在操作AB中，將用于選擇信道CHfCHN的變量i的值依次初始化為“ I ”。在操作AC中，信道切換單元35將由通信單元30使用的用于接收分組的信道切換至CHi。在操作AD中，通信單元30接收從鄰接節(jié)點或網(wǎng)關(guān)設(shè)備6發(fā)送的分組。當(dāng)從鄰接節(jié)點接收到分組時，鄰接節(jié)點檢測單元33將關(guān)于作為分組的源的鄰接節(jié)點的鄰接節(jié)點信息存儲到存儲單元36中。當(dāng)從網(wǎng)關(guān)設(shè)備6接收到洪泛分組時，識別可能性確定單元34將關(guān)于洪泛分組的源的網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的跳數(shù)信息41存儲到存儲單元36中。在操作AE中，信道切換設(shè)備35確定規(guī)定的信道切換周期Tl是否已經(jīng)過去。如果規(guī)定的信道切換周期Tl還沒有過去(操作AE :N)，該處理返回操作AD。如果規(guī)定的信道切換周期Tl已經(jīng)過去(操作AE Y),該處理進行到操作AF。在操作AF中，變量i的值加I。在操作AG中，確定變量i的值是否超過提供來用于發(fā)送和接收分組的信道CHfCHN的數(shù)量N。如果變量i的值沒有超過信道的數(shù)量(操作AG:N)，該處理返回到操作AC。如果變量i的值超過了信道的數(shù)量(操作AG:Y)，該處理進行到操作AH0在操作AH中，信道選擇單元37根據(jù)選擇處理(例如上述處理(1-1) (1-5)或(2-1) (2-6))來選擇待用于無線自組織網(wǎng)絡(luò)4中的通信的信道。在信道選擇單元37中的選擇處理將在下面進一步描述接下來，將描述由在圖10中描繪的處理中的信道切換單元5所執(zhí)行的信道切換。圖11是用于示出由信道切換單元35執(zhí)行的信道切換的視圖。在其他實施方式中，如下操作BA BI可以為步驟。在圖11中，節(jié)點設(shè)備5x表示執(zhí)行圖10中的處理的節(jié)點設(shè)備5。節(jié)點設(shè)備5lT5n表示分別使用CHf CH3的鄰接節(jié)點。網(wǎng)關(guān)設(shè)備6使用信道CH1。盡管圖11描繪了其中信道的數(shù)量為N=3的情況，但是在其他實施方式中，信道的數(shù)量N可以是3之外的其他整數(shù)。在操作BA中，節(jié)點設(shè)備5x的識別可能性確定單元34檢測節(jié)點設(shè)備5x的隔離。在操作BB中，信道切換設(shè)備35將由通信單元30使用的用于接收分組的信道切換至CH1。在操作BB之后的信道切換周期Tl期間，節(jié)點設(shè)備5x可以使用信道CHl來接收發(fā)送的分組。在操作BC中，節(jié)點設(shè)備5x使用信道CHl從鄰接節(jié)點5k接收分組。在操作BD中，節(jié)點設(shè)備5x從網(wǎng)關(guān)設(shè)備6接收洪泛分組。
在信道切換周期已經(jīng)過去之后，在操作BE中，信道切換單元35將由通信單元35使用的用于接收分組的信道切換至信道CH2。在操作BE之后的信道切換周期Tl期間，節(jié)點設(shè)備5x可以接收在信道CH2中傳輸?shù)姆纸M。在操作BF中，節(jié)點設(shè)備5x在信道CH2中從鄰接節(jié)點5m接收分組。在信道切換周期Tl已經(jīng)過去之后，在操作BG中，信道切換單元35將由通信單元30使用的用于接收分組的信道切換至信道CH3。在操作BG之后的信道切換周期Tl中，節(jié)點設(shè)備5x可以接收在信道CH3中傳輸?shù)姆纸M。在操作BH中，節(jié)點設(shè)備5x使用信道CH3從鄰接節(jié)點5n接收分組。在上述操作中，節(jié)點設(shè)備5x 在可以使用的所有信道CHl CH3中從鄰接節(jié)點接收分組以及從網(wǎng)關(guān)設(shè)備6接收洪泛分組。在操作BI中，信道選擇單元37選擇待用于在無線自組織網(wǎng)絡(luò)4中進行通信的信道。在操作BI中的處理與在圖10中的操作AH中執(zhí)行的信道選擇處理相同。接下來，將描述在圖10中的操作AH中執(zhí)行的信道選擇處理。圖12和圖13是用于示出信道選擇處理的第一示例的視圖。在圖12和圖13中示出的信道選擇處理對應(yīng)于上述〈2-1.信道選擇處理的第一示例 >。在其他實施方式中，下面的操作CA CG和操作DA DG可以為步驟。在操作CA中，信道選擇單元37通過參照鄰接節(jié)點信息40來從每個信道中檢測到的鄰接節(jié)點中指定滿足規(guī)定通信條件的鄰接節(jié)點的數(shù)量。在操作CB中，信道選擇單元37指定其中節(jié)點設(shè)備5能夠識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的信道。在一個實施方式中，信道選擇單元37可以只指定到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的跳數(shù)少于規(guī)定跳數(shù)的那些信道。在操作CC中，信道選擇單元37確定在操作CB中是否指定了至少一個信道。如果沒有信道被指定(操作CC Y),該處理進行到操作CG。如果存在至少一個指定的信道(操作CC:N)，該處理進行到操作⑶。在操作⑶中，信道選擇單元37確定在操作CB中指定的信道中是否存在到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的跳數(shù)為最小并相等的多個信道。如果存在多個信道(操作CD:Y)，該處理進行到操作CF。如果不存在多個信道(操作⑶:N)，該處理進行到操作CE。在操作CE中，信道選擇單元37選擇具有到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的最小跳數(shù)的信道來作為待用于通信的信道。在操作CF中，信道選擇單元37根據(jù)在圖13中示出的第一選擇子程序，從其中到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的跳數(shù)為最小且相等的所述多個信道中選擇待用于通信的信道。在圖13的描述中，將根據(jù)第一選擇子程序從其中選擇出待用于通信的信道的一組母群組信道(mother population channel)表示為“目標信道”。例如，當(dāng)在操作CF中執(zhí)行第一選擇子程序時，在操作CB中指定的信道中到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的跳數(shù)為最小并相同的信道為目標信道。在操作DA中，信道選擇單元37針對所有的目標信道確定在操作CA中指定的鄰接節(jié)點的數(shù)量是否超過了規(guī)定閾值M。如果鄰接節(jié)點的數(shù)量沒有超過規(guī)定閾值M(操作DA:N)，該處理進行到操作DB。如果鄰接節(jié)點的數(shù)量超過了規(guī)定閾值M(操作DA Y),該處理進行到操作DE。在操作DB中，信道選擇單元37確定在鄰接節(jié)點的數(shù)量不大于閾值M的目標信道中是否存在其中在操作CA中指定的鄰接節(jié)點的數(shù)量為最大并相同的多個信道。如果存在其中鄰接節(jié)點的數(shù)量為最大并且相同的多個信道(操作DB:Y)，該處理進行到操作DC。如果只存一個信道其中鄰接節(jié)點的數(shù)量為最大并相同的一個信道(操作DB: N)，該處理進行到操作DD。在操作DC中，信道選擇單元37從具有最大且相同數(shù)量的鄰接節(jié)點的目標信道中選擇任一個信道來作為待用于通信的信道。例如，信道選擇單元37可以選擇具有最小信道識別號的信道。在操作DD中，信道選擇單元37選擇具有最大數(shù)量的鄰接節(jié)點的信道來作為待用于通信的信道。另一方面，在操作DE中，信道選擇單元37確定是否存在其中在操作CA中指定的鄰接節(jié)點的數(shù)量為最小且相同的多個目標信道。如果存在具有最小和相同數(shù)量的鄰接節(jié)點的多個目標信道(操作DE:Y)，該處理進行到操作DF。如果只存在一個具有最小數(shù)量的鄰接 節(jié)點的目標信道(操作DE N),則該處理進行到操作DG。在操作DF中，信道選擇單元37從在操作CA中指定的具有最小和相同數(shù)量的鄰接節(jié)點的信道中選擇任一個信道來作為待用于通信的信道。例如，信道選擇單元37可以選擇具有最小信道識別號的信道。在操作DG中，信道選擇單元37選擇具有最小數(shù)量的鄰接節(jié)點的信道來作為待用于通信的信道。根據(jù)第一選擇子程序，選擇在操作CA中指定的鄰接節(jié)點的數(shù)量盡可能地接近閾值M的信道。從而，可以降低選擇具有太少數(shù)量的鄰接節(jié)點的信道的可能性以及降低具有到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的不穩(wěn)定路由的信道的可能性。此外，可以降低選擇具有太大數(shù)量的鄰接節(jié)點的擁塞信道的可能性。參照圖12，在操作CG中，信道選擇單元37根據(jù)如圖13中所示的第一選擇子程序從所有的信道CHf CHN中選擇待用于通信的信道。在操作CG中，當(dāng)執(zhí)行第一選擇子程序時，所有信道是第一選擇子程序的目標信道。在操作CG中，在不存在節(jié)點設(shè)備5能夠識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的信道的情況下，選擇鄰接節(jié)點的數(shù)量盡可能接近閾值M的信道。從而，當(dāng)由于網(wǎng)絡(luò)條件的變化網(wǎng)關(guān)設(shè)備變?yōu)榭勺R別的時候，可以預(yù)期到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的路由為穩(wěn)定的路由。接下來，將描述在操作AH中執(zhí)行的其他信道選擇處理。圖14和圖15是用于示出信道選擇處理的第二示例的視圖。在圖14和圖15中示出的信道選擇處理對應(yīng)于上述〈2-2.信道選擇處理的第二示例 >。在其他實施方式中，下面的操作EAlI和操作FA>C可以為步驟。在操作EA和EB中的處理與圖12的操作CA和CB中的相同。在操作EC中，信道選擇單元37確定是否存在操作EB中指定的至少一個信道。如果不存在指定的信道(操作EC: Y)，該處理進行到操作ED。如果存在至少一個指定的信道(操作EC:N)，該處理進行到操作EE。在操作ED中的處理與圖12中示出的操作CG中的處理相同。在操作EE中，信道選擇單元37確定在操作EB中指定的所有信道中在操作EA中指定的鄰接節(jié)點的數(shù)量是否超過規(guī)定閾值M。如果鄰接節(jié)點的數(shù)量沒有超過規(guī)定閾值M (操作EE:N)，該處理進行到操作EF。如果鄰接節(jié)點的數(shù)量超過規(guī)定閾值M (操作EE: Y)，該處理進行到操作EI。在操作EF中，信道選擇單元37確定在操作EB中指定的并且鄰接節(jié)點的數(shù)量不大于閾值M的信道中是否存在其中在操作EA中指定的鄰接節(jié)點的數(shù)量為最大并且相同的多個信道。如果只存在一個信道其中鄰接節(jié)點的數(shù)量為最大(操作EF:N)，該處理進行到操作EG。如果存在多個信道其中具有最大且相同的數(shù)量的鄰接節(jié)點(操作EF :Y)，該處理進行到操作HL在操作EG中，信道選擇單元37選擇具有最大數(shù)量的鄰接節(jié)點的信道來作為待用于通信的信道。在操作EH中，信道信道單元37根據(jù)圖15中示出的第二選擇子程序從具有最大且相同數(shù)量的鄰接節(jié)點的信道中選擇待用于通信的信道。在圖15的描述中，將根據(jù)第二選擇子程序從其中選擇出待用于通信的信道的一組母群組信道表示為“目標信道”。例如，當(dāng)在操作EH中執(zhí)行第二選擇子程序時，在操作EB中指定的信道中的其中在操作EA中指定的鄰接節(jié)點的數(shù)量為最大且相同的信道為目標信道。在操作FA中，信道選擇單元37確定在目標信道中是否存在多個信道其具有到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的最小且相同跳數(shù)。如果存在具有到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的最小且相同跳數(shù)的多個信道(操 作FA :Y)，該處理進行到操作FB。如果只存在一個信道其具有到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的最小跳數(shù)(操作FA:N)，該處理進行到操作FC。在操作FB中，信道選擇單元37從目標信道中選擇具有到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的最小和相同跳數(shù)的任一個信道來作為待用于通信的信道。例如，信道選擇單元37可以選擇具有最小信道識別號的信道。在操作FC中，信道選擇單元37選擇具有最小跳數(shù)的信道來作為待用于通信的信道。參照圖14，在操作EI中，信道選擇單元37根據(jù)第二選擇子程序從在操作EB中指定的所有信道中選擇待用于通信的信道。當(dāng)操作EI中執(zhí)行第二選擇子程序時，在操作EB中指定的所有信道為第二選擇子程序的目標信道。根據(jù)本實施方式，節(jié)點設(shè)備5可以執(zhí)行信道檢索而無需將控制分組傳輸?shù)綗o線自組織網(wǎng)絡(luò)4。因此，信道檢索處理不消耗無線自組織網(wǎng)絡(luò)4的無線資源。根據(jù)本實施方式，節(jié)點設(shè)備5可以選擇其中檢測到的鄰接節(jié)點的數(shù)量盡可能地接近閾值M的信道。通過設(shè)置合適的閾值M，節(jié)點設(shè)備5可以選擇其中建立了到網(wǎng)關(guān)設(shè)備的更穩(wěn)定路由的信道。在計算鄰接節(jié)點的數(shù)量中，只考慮具有規(guī)定通信條件的那些信道以使得可以選擇更穩(wěn)定的信道。此外，根據(jù)本實施方式，節(jié)點設(shè)備5可以選擇其中到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的跳數(shù)較少的信道。因此，節(jié)點設(shè)備5可以選擇允許建立到網(wǎng)關(guān)設(shè)備的穩(wěn)定路由并能夠降低傳輸延遲的信道?！? 第二實施方式〉接下來，將描述另一個實施方式。在第二實施方式中，當(dāng)信道切換單元35切換信道時，使用不同的等待周期以等待從鄰接節(jié)點接收分組以及等待從網(wǎng)關(guān)設(shè)備6接收洪泛分組。在通過信道切換單元35的信道切換處理中，直到用于從鄰接節(jié)點發(fā)送分組的周期和用于從網(wǎng)關(guān)設(shè)備發(fā)送的洪泛分組的周期已經(jīng)過去之后才切換信道，以安全地接收這些分組。在無線自組織網(wǎng)絡(luò)4中，網(wǎng)關(guān)設(shè)備6發(fā)送洪泛分組的周期可以長于于節(jié)點設(shè)備5發(fā)送分組的周期。
然而，自組織網(wǎng)絡(luò)形成為使用網(wǎng)關(guān)設(shè)備6不使用的信道的可能性是較低的。因此，如果在選擇信道時不存在從鄰接節(jié)點接收的分組，很可能不存在使用該信道的網(wǎng)關(guān)設(shè)備6。從而，在該實施方式中，信道切換單元35等待從鄰接節(jié)點接收分組，直至節(jié)點設(shè)備5發(fā)送規(guī)則分組的周期已經(jīng)過去為止。如果直到用于節(jié)點設(shè)備5的發(fā)送周期已經(jīng)過去之后仍然沒有接收到來自鄰接節(jié)點的分組，則信道切換單元35將正用于接收的信道切換至下一個信道。如果在用于節(jié)點設(shè)備5的發(fā)送周期過去之前接收到來自鄰接節(jié)點的分組，則信道切換單元35延長該信道切換時間直至用于洪泛分組的發(fā)送周期已經(jīng)過去為止。圖16是描繪節(jié)點設(shè)備5的第二示例性結(jié)構(gòu)的視圖。與圖4中相同的組件以相同的附圖標記表示。除非另有說明，由相同附圖標記表示的組件的操作是相同的。其他示例還可以包括如圖16中所示的組件和功能。信道切換單元35包括切換周期設(shè)置單元38。切換周期設(shè)置單元38設(shè)置信道切換單元35的信道切換周期以如下所示地來切換信道。
緊接著信道切換單元35切換信道之后，切換周期設(shè)置單元38將信道切換周期設(shè)置為周期T2。信道切換周期T2可以是不短于節(jié)點設(shè)備5發(fā)送分組的周期的時間長度。例如，規(guī)則分組可以為路由控制分組，例如Hello分組。在一個示例中，信道切換周期T2被設(shè)置為120秒。如果在信道切換周期T2過去之前接收到分組，則切換周期設(shè)置單元38在信道切換周期T2過去之后設(shè)置信道切換周期T3。信道切換周期T3可以是不短于網(wǎng)關(guān)設(shè)備6發(fā)送洪泛分組的周期的時間長度。在一個示例中，信道切換周期T3被設(shè)置為例如12分鐘。從而，如果從鄰接節(jié)點接收到分組，則總信道切換周期為14分鐘。另一方面，如果直至信道切換周期T2過去為止也沒有接收到分組，則信道切換單元35在信道切換周期T2過去之后切換信道。因此，如果沒有從鄰接節(jié)點接收到分組，則信道切換周期為2分鐘。接下來，將描述根據(jù)本實施方式的節(jié)點設(shè)備5的信道檢索處理。圖17是用于示出節(jié)點設(shè)備5的處理的第二示例的視圖。在其他實施方式中，下面的操作GA GK可以為步驟。
在操作GA和GB中的處理與圖10的操作AA和AB中的處理相同。在操作GC中，信道切換單元35將通信單元30正在使用的用于接收分組的信道切換至信道CHi。此時，切換周期設(shè)置單元38將信道切換周期設(shè)置為周期T2。在操作⑶中的處理與圖10的操作AD中的處理相同。在操作GE中，信道切換單元35確定信道切換周期T2是否已經(jīng)過去。如果信道切換周期T2還沒有過去(操作GE:N)，該處理返回到操作⑶。如果信道切換周期T2已經(jīng)過去(GE: Y)，該處理進行到操作GF。在操作GF中，切換周期設(shè)置單元38確定在信道切換周期T2期間是否檢測到鄰接節(jié)點。如果已經(jīng)檢測到鄰接節(jié)點(操作GF :Y)，則切換周期設(shè)置單元38將信道切換周期設(shè)置為周期Τ3。此后，該處理進行到操作GG。如果已經(jīng)檢測到鄰接節(jié)點(操作GF :Υ)，則不執(zhí)行操作GG和GH，該處理進行到操作GI。在操作GG中的處理與在操作⑶中的處理相同。在操作GH中，信道切換單元35確定信道切換周期Τ3是否已經(jīng)過去。如果信道切換周期Τ3沒有過去(操作GH Ν),該處理返回到操作GG。如果信道切換周期Τ3已經(jīng)過去(操作GH:Y)，該處理進行到操作GI。在操作GfGK中的處理與在操作AF至AH中的處理相同。
接下來，將描述圖17中示出的處理中的通過信道切換單元35的信道切換。圖18是用于示出在圖17的處理中的信道切換的視圖。在其他實施方式中，下面的操作HTHH可以為步驟。在節(jié)點設(shè)備5x和節(jié)點設(shè)備5k和5n以及網(wǎng)關(guān)設(shè)備6中使用的術(shù)語與以上參照圖11所描述的相同。在操作HA中，節(jié)點設(shè)備5x的識別可能性確定單元34檢測節(jié)點設(shè)備5x的隔離。在操作HB中，信道切換單元35將通信單元30正在使用的信道切換至信道CHl。在信道切換周期T2過去之前，在操作HC中，節(jié)點設(shè)備5x接收來自鄰接節(jié)點5k的分組。因此，節(jié)點設(shè)備5x將信道切換周期延長周期T3。因此，在操作HD中，節(jié)點設(shè)備5x接收來自網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的洪泛分組。在信道切換周期T3已經(jīng)過去之后，在操作HE中，信道切換單元35將通信單元30正在使用的用于接收分組的信道切換至信道T2。在操作HE之后的信道切換周期T2期間，沒有從鄰接節(jié)點接收到分組。結(jié)果，在信道切換周期T2過去之后，在操作HF中，信道切換 單元35將通信單元30使用的用于接收分組的信道切換至信道CH3。在信道切換周期T2過去之前，在操作HG中，節(jié)點設(shè)備5x接收來自鄰接節(jié)點5n的分組。因此，節(jié)點設(shè)備5x將信道切換周期延長周期T3。在信道切換周期T3過去之后，在操作BI中，信道選擇單元37選擇用于在無線自組織網(wǎng)絡(luò)4中通信的信道。根據(jù)本實施方式，在切換接收信道的同時在每個信道中從鄰接節(jié)點接收分組以及從網(wǎng)關(guān)設(shè)備6接收洪泛分組時可以縮短信道切換周期的平均長度。因此，可以縮短節(jié)點設(shè)備5執(zhí)行信道檢索處理的時間。〈4.第三實施方式〉接下來，將描述另一個實施方式。針對節(jié)點設(shè)備的隔離可以考慮到兩種模式。兩種模式可以分別表示為“單隔離”和“組隔離”。單隔離指的是節(jié)點設(shè)備5不能夠識別任何鄰接節(jié)點從而不能夠識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的狀態(tài)。組隔離指的是節(jié)點設(shè)備5能夠識別鄰接節(jié)點但是節(jié)點設(shè)備5或任何節(jié)點設(shè)備不能夠識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的狀態(tài)。圖19A是用于示出組隔離的狀態(tài)的視圖。在無線自組織網(wǎng)絡(luò)4中，節(jié)點設(shè)備5a飛c形成使用信道CHl的組11，節(jié)點設(shè)備5cT5g形成使用信道CH2的組12。節(jié)點設(shè)備5h和5i形成使用信道CH3的組13。在圖19A的示例中，組If 13的節(jié)點設(shè)備分別識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備6a飛C。假設(shè)如下情況節(jié)點設(shè)備5cT5g由于網(wǎng)關(guān)設(shè)備6b的故障而變得不能夠識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備。緊接著網(wǎng)關(guān)設(shè)備6b故障之后，因為節(jié)點設(shè)備5d 5g使用相同的信道，因此節(jié)點設(shè)備5d 5g可以識別彼此。從而，產(chǎn)生了組隔離的狀態(tài)，其中節(jié)點設(shè)備5cT5g識別彼此但不能夠識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備。圖19B是用于示出單隔離的狀態(tài)的視圖。節(jié)點設(shè)備5a 5e形成使用信道CHl的組11，節(jié)點設(shè)備5g 5i形成使用信道CH3的組13。使用信道CH2的節(jié)點設(shè)備5f不能識別組11和組13中的節(jié)點設(shè)備5并且不能夠識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備6。在組隔離的狀態(tài)中，如果在能夠識別彼此的節(jié)點設(shè)備5的組中，任何一個節(jié)點設(shè)備5能夠識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備6，則在該組中的所有節(jié)點設(shè)備5可以識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備6。因此，在組隔離的狀態(tài)中，如果節(jié)點設(shè)備5繼續(xù)使用正在使用的信道從而維持在組中，則有可能較早的恢復(fù)與網(wǎng)關(guān)設(shè)備的通信。從而，在本實施方式中，當(dāng)產(chǎn)生組隔離狀態(tài)時，節(jié)點設(shè)備5不立即開始信道檢索，而是等待規(guī)定的等待周期過去之后才開始信道檢索。
圖20是描繪了節(jié)點設(shè)備5的第三示例性結(jié)構(gòu)的視圖。與圖4中所描繪的相同的組件以相同附圖標記表示，除非另有說明，由相同附圖標記表示的組件的操作是相同的。其他示例可以包括如圖20中所描繪的相同的組件。信道切換單元35包括抑制單元39。抑制單元39確定是否鄰接節(jié)點檢測單元33已經(jīng)檢測到鄰接節(jié)點。即使識別可能性確定單元34確定在當(dāng)前信道中沒有能夠識別到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6，當(dāng)鄰接節(jié)點檢測單元33已經(jīng)檢測到鄰接節(jié)點時，抑制單元39將信道切換單元35的信道切換處理抑制等待周期T4。在一個示例中，如果在當(dāng)前信道中可以識別出任何一個網(wǎng)關(guān)設(shè)備6，抑制單元39可以將網(wǎng)關(guān)設(shè)備6被識別出的歷史存儲到存儲單元36中。當(dāng)在當(dāng)前信道中沒有能夠識別出網(wǎng)關(guān)設(shè)備6時，抑制單元39確定是否存在網(wǎng)關(guān)設(shè)備6過去曾被識別出的歷史。如果不存在網(wǎng)關(guān)設(shè)備6過去曾被識別出的歷史，抑制設(shè)備39不抑制信道切換單元35的信道切換處理，即使檢測到鄰接節(jié)點也如此。這是因為如果網(wǎng)關(guān)設(shè)備6在過去沒有被識別出，則不可能在當(dāng)前信道中恢復(fù)與該網(wǎng)關(guān)設(shè)備的通信。
將描述根據(jù)本實施方式的節(jié)點設(shè)備5的信道檢索處理。圖21是用于示出節(jié)點設(shè)備5的處理的第三示例的視圖。在其他實施方式中，下面的操作IA IL可以為步驟。在操作IA中的處理與在圖10的操作AA中的處理相同。在操作IB中，抑制單元39確定是否檢測到鄰接節(jié)點。如果檢測到鄰接節(jié)點(操作IB: Y)，該處理進行到操作1C。如果沒有檢測到鄰接節(jié)點(操作IB :N)，該處理進行到操作IF。在操作IC中，抑制單元39確定是否存在在當(dāng)前信道中任何網(wǎng)關(guān)設(shè)備6被識別出的歷史。如果存在任何網(wǎng)關(guān)設(shè)備6被識別出的歷史(操作IC :Y)，則該處理進行到操作ID。如果不存在任何網(wǎng)關(guān)設(shè)備6被識別出的歷史(操作IC :N)，則該處理進行到操作IF。在操作ID中，抑制單元39確定是否等待周期T4已經(jīng)過去。抑制單元39重復(fù)操作ID (操作ID:N)直至等待周期T4過去為止。如果等待周期T4已經(jīng)過去(操作ID: Y)，該處理進行到操作IE。在操作IE中，識別可能性確定單元34確定是否能夠在當(dāng)前信道中識別出網(wǎng)關(guān)設(shè)備6。如果可以識別出網(wǎng)關(guān)設(shè)備6 (操作IE :Y)，該處理終止。如果不能夠識別出網(wǎng)關(guān)設(shè)備6 (操作IE :Ν)，該處理進行到操作IF。在操作I廣IL中的處理與圖10的操作AB AH中的處理相同。根據(jù)本實施方式，當(dāng)產(chǎn)生組隔離狀態(tài)時，如果通過繼續(xù)使用當(dāng)前信道使得網(wǎng)關(guān)設(shè)備6變得可識別，則可以省略信道檢索處理。因此，根據(jù)本實施方式，可以避免節(jié)點設(shè)備5的不必要的信道檢索處理?！?.第四實施方式〉接下來，將描述另一個實施方式。在上述第一實施方式中，根據(jù)從網(wǎng)關(guān)設(shè)備6發(fā)送的洪泛分組的跳數(shù)55來檢測每個信道中到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的跳數(shù)。作為替代，在本實施方式中，根據(jù)從鄰接節(jié)點接收到的路由控制分組來檢測到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的跳數(shù)。為了根據(jù)路由控制分組來檢測到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的跳數(shù)，每個節(jié)點設(shè)備5發(fā)送參照圖8示出的路由控制分組。在一個示例中，每個節(jié)點設(shè)備5將從該節(jié)點到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的跳數(shù)指定為加入到消息部分60中的附加信息。從鄰接節(jié)點接收路由控制分組的節(jié)點設(shè)備5的鄰接節(jié)點檢測單元33將如圖22中所描繪的鄰接節(jié)點信息存儲到存儲單元36中。
圖22是描繪了鄰接節(jié)點信息40的第二示例的視圖。在本實施方式中的鄰接節(jié)點信息40包括信息元素“跳數(shù)”。作為在圖6中描繪的鄰接節(jié)點信息40的示例，鄰接節(jié)點信息元素40可以包括信息元素“信道”和“節(jié)點標識符”。在一個示例中，鄰接節(jié)點信息元素40可以包括表示通信條件的信息元素。在圖22中的示例中，通過具有節(jié)點標識符“I”的鄰接節(jié)點的跳數(shù)為“4”，而通過具有節(jié)點標識符“109”的鄰接節(jié)點的跳數(shù)為“5”。鄰接節(jié)點檢測單元33將通過對存儲在消息部分60的附加信息62中的跳數(shù)加I所獲得的值設(shè)置為信息元素“跳數(shù)”的值。在其他實施方式中，每個節(jié)點設(shè)備5可以將通過對從該節(jié)點設(shè)備5到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的跳數(shù)加I所獲得的值指定為消息部分60的附加信息62。在該情況下，接收路由控制分組的節(jié)點設(shè)備5的鄰接節(jié)點檢測單元33將存儲在消息部分60的附加消息62中的跳數(shù)的值 設(shè)置為信息元素“跳數(shù)”的值。當(dāng)在一個信道中檢測到多個鄰接節(jié)點時，通過相應(yīng)節(jié)點的跳數(shù)可以彼此不同。信道選擇單元37可以使用滿足規(guī)定通信條件的鄰接節(jié)點的跳數(shù)中的最少跳數(shù)來指定每個信道中到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的跳數(shù)。根據(jù)本實施方式，替代網(wǎng)關(guān)設(shè)備6發(fā)送洪泛分組，可以使用來自鄰接節(jié)點的路由控制分組來獲得到網(wǎng)關(guān)設(shè)備6的跳數(shù)。在此陳述的所有示例和條件性語言意在用于幫助讀者理解本發(fā)明和由本發(fā)明人所提出的構(gòu)思以進一步擴展本領(lǐng)域的教導(dǎo)性目的，并且要被理解為不限制于這樣具體陳述的示例和條件，在本說明書中的這樣的示例的組織不涉及示出本發(fā)明的優(yōu)劣。盡管已經(jīng)詳細地描述了本發(fā)明的實施方式，但應(yīng)當(dāng)理解的是，可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對本發(fā)明的實施方式進行各種變化、替代和替換。
權(quán)利要求
1.一種用于形成無線自組織網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點設(shè)備，所述節(jié)點設(shè)備包括 識別可能性確定單元，所述識別可能性確定單元確定是否能夠識別出將所述無線自組織網(wǎng)絡(luò)連接到其他網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備； 鄰接節(jié)點檢測單元，所述鄰接節(jié)點檢測單元檢測作為接收到的分組的源的其他節(jié)點設(shè)備，作為鄰接節(jié)點； 信道切換單元，當(dāng)所述識別可能性確定單元確定不能夠識別所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備時，所述信道切換單元將用于接收在所述無線自組織網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)姆纸M的信道相繼地切換至多個信道中的每一個信道；以及 信道選擇單元，所述信道選擇單元基于由所述鄰接節(jié)點檢測單元在所述多個信道的每一個信道中檢測到的鄰接節(jié)點的數(shù)量來選擇待用于在所述無線自組織網(wǎng)絡(luò)中通信的信道。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的節(jié)點設(shè)備，其中，如果在用于接收的所述信道發(fā)生改變之后的第一周期內(nèi)沒有檢測到鄰接節(jié)點，則所述信道選擇單元在所述第一周期過去之后將用于接收的所述信道切換至下一信道，而如果在所述第一周期內(nèi)檢測到了鄰接節(jié)點，則所述信道選擇單元在長于所述第一周期的第二周期過去之后將用于接收的所述信道切換至下一信道。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的節(jié)點設(shè)備，其中，如果檢測到了鄰接節(jié)點，則所述信道切換單元在一定的等待周期過去之后開始信道的切換。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)點設(shè)備，還包括識別歷史存儲單元，所述識別歷史存儲單元存儲所述識別可能性確定單元確定能夠識別出所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備的歷史， 其中，如果所述歷史不存在，所述信道的切換在所述等待周期過去之前開始。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的節(jié)點設(shè)備，其中，所述識別可能性確定單元在所述信道切換單元切換信道時確定是否能夠在多個信道中的每一個信道中識別出所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備，以及 其中，所述信道選擇單元從能夠在其中識別出所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備的信道中選擇待使用的所述信道。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的節(jié)點設(shè)備，其中，所述識別可能性確定單元基于在所述信道的每一個信道中的到可識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備的跳數(shù)以及基于在所述信道的每一個信道中檢測到的鄰接節(jié)點的數(shù)量來選擇待使用的所述信道。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的節(jié)點設(shè)備，其中，所述信道選擇單元基于在所述信道的每一個信道中檢測到的鄰接節(jié)點中的、用于接收從鄰接節(jié)點發(fā)送的分組的接收條件滿足條件的鄰接節(jié)點的數(shù)量來選擇待使用的所述信道。
8.一種通信系統(tǒng)，包括 形成無線自組織網(wǎng)絡(luò)的多個節(jié)點設(shè)備和將所述無線自組織網(wǎng)絡(luò)連接到其他網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，其中，所述節(jié)點設(shè)備包括 識別可能性確定單元，所述識別可能性確定單元確定是否能夠識別出所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備； 鄰接節(jié)點檢測單元，所述鄰接節(jié)點檢測單元檢測作為接收到的分組的源的其他節(jié)點設(shè)備，作為鄰接節(jié)點； 信道切換單元，當(dāng)所述識別可能性確定單元確定不能夠識別出所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備時，所述信道切換單元將用于接收分組的信道相繼地切換至多個信道中的每一個信道；以及 信道選擇單元，所述信道選擇單元基于由所述鄰接節(jié)點檢測單元在所述多個信道的每個信道中檢測到的鄰接節(jié)點的數(shù)量來選擇待用于在所述無線自組織網(wǎng)絡(luò)中通信的信道。
9.一種用于選擇由無線自組織網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點設(shè)備使用的信道的信道選擇方法，所述信道選擇方法包括 確定所述節(jié)點設(shè)備是否能夠識別出將所述無線自組織網(wǎng)絡(luò)連接到其他網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備; 如果不能夠識別出所述網(wǎng)關(guān)設(shè)備，則將由所述節(jié)點設(shè)備使用的用于接收在所述無線自組織網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)姆纸M的信道相繼地切換至多個信道中的每一個信道； 在所述多個信道的每一個信道中檢測將分組發(fā)送到所述節(jié)點設(shè)備的鄰接節(jié)點；以及基于在所述多個信道的每一個信道中檢測到的鄰接節(jié)點的數(shù)量，從所述多個信道中選擇待用于在所述無線自組織網(wǎng)絡(luò)中通信的信道。
全文摘要
一種用于形成無線自組織網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點設(shè)備，包括識別可能性確定單元，所述識別可能性確定單元確定是否能夠識別出將無線自組織網(wǎng)絡(luò)連接到其他網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備；鄰接節(jié)點檢測單元，所述鄰接節(jié)點檢測單元檢測作為接收到的分組的源的其它節(jié)點設(shè)備，作為鄰接節(jié)點；信道切換單元，當(dāng)識別可能性確定單元確定不能夠識別網(wǎng)關(guān)設(shè)備時，所述信道切換單元將用于接收在無線自組織網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)姆纸M的信道相繼地切換至多個信道中的每一個信道；以及信道選擇單元，所述信道選擇單元基于由鄰接節(jié)點檢測單元在所述多個信道中的每一個信道中檢測到的鄰接節(jié)點的數(shù)量來選擇待用于在無線自組織網(wǎng)絡(luò)中進行通信的信道。
文檔編號H04W48/16GK102811474SQ201210177970
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者平田真一, 長谷川淳, 小原木敬祐, 川角浩亮, 小林克己, 桑原昌史, 古澤卓二, 野澤正晴 申請人:富士通株式會社