具有聚合協(xié)調器的可配置架構的制作方法
【專利摘要】描述了用于具有聚合協(xié)調器的可配置架構的方法和裝置。該聚合協(xié)調器可具有多個無線電收發(fā)信機或接口。該聚合協(xié)調器可與多個群集或個人局域網（PAN）通信。該聚合協(xié)調器可包括具有匯聚層和聚合媒介訪問控制（MAC）層的協(xié)議棧。該聚合協(xié)調器可執(zhí)行信道切換以允許設備從一個信道切換到另一個信道（或從一個PAN切換到另一個PAN）。描述了主動信道切換、被動信道切換和基于組的信道切換，以及兩步式主動信道切換和一步式主動信道切換。該聚合協(xié)調器可由于特定群集或PAN中增加的擁塞或業(yè)務量而執(zhí)行信道切換。還描述了用于信道切換的新消息和消息中的字段。
【專利說明】具有聚合協(xié)調器的可配置架構
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2011年2月9日提交的美國臨時申請N0.61/441，125的權益，其內容以引用的方式結合于此。
【背景技術】
[0003]在典型的無線網絡中，典型地一個協(xié)調器管理整個網絡。例如，在典型的無線個人局域網(PAN)或傳感器網絡中，典型地一個PAN協(xié)調器負責管理整個網絡。例如，單個PAN協(xié)調器可執(zhí)行例如網絡初始化和規(guī)劃以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋５湫偷腜AN協(xié)調器至少有兩個物理通信接口。例如，PAN協(xié)調器可有一個用于PAN網絡內的內部通信的無線電接口和另一個作為用于連接PAN和外部網絡的回程的接口。如果有多個PAN網絡，需要多個PAN協(xié)調器，典型地一個PAN協(xié)調器用于一個PAN網絡。通常分開部署這些PAN協(xié)調器。因為分開部署，這些PAN協(xié)調器之間的通信和信息交換非常受限。相應地，分開的PAN協(xié)調器的應用可造成對網絡吞吐率、可靠性和擁塞控制的限制。例如，典型的PAN協(xié)調器僅使用單個無線電接口，這可以成為對于支持嵌入式系統(tǒng)上的速率敏感的多媒體通信的帶寬瓶頸，例如網際協(xié)議上的語音(VoIP)和視頻監(jiān)控。類似地，使用單個無線電接口引入在PAN協(xié)調器處的可靠性問題。進一步地,在基于單個無線電接口的PAN網絡中，擁塞可造成網絡減小在源處的發(fā)送速率或丟棄分組。而且，在分開的PAN協(xié)調器間的信息交換和協(xié)作的缺乏使得在不同PAN間執(zhí)行負載均衡或業(yè)務量定向非常困難。相應地，存在許多與使用多個彼此分開的PAN協(xié)調器相關的不足。因此，聚合協(xié)調器的使用可增加無線網絡中的效率。
【發(fā)明內容】
[0004]描述了用于具有聚合協(xié)調器的可配置架構的方法和裝置。聚合協(xié)調器可具有多個無線電收發(fā)信機或接口。聚合協(xié)調器可與多個群集(cluster)或PAN通信。聚合協(xié)調器可包括具有匯聚層和聚合媒介訪問控制(MAC)層的協(xié)議棧。聚合協(xié)調器可執(zhí)行信道切換以允許設備從一個信道切換到另一個信道(或者從一個PAN切換到另一個PAN)。描述了主動信道切換、被動信道切換和基于組的信道切換，以及兩步式主動信道切換和一步式主動信道切換。聚合協(xié)調器可由于特定群集或PAN中增加的擁塞或業(yè)務量而執(zhí)行信道切換。還描述了用于信道切換的新消息和消息中的字段。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0005]更詳細的理解可以從以下結合附圖并且舉例給出的描述中得到，其中:
[0006]圖1A是可以實施一個或多個公開的實施方式的示例通信系統(tǒng)的系統(tǒng)圖；
[0007]圖1B是可以在圖1A所示的通信系統(tǒng)中使用的示例無線發(fā)射/接收單元(WTRU)的系統(tǒng)圖；
[0008]圖1C是可以在圖1A所示的通信系統(tǒng)中使用的示例無線電接入網和示例核心網的系統(tǒng)圖；[0009]圖2示出了包括多個PAN的示例網絡；
[0010]圖3A示出了聚合協(xié)調器協(xié)調具有多個群集的單個PAN網絡的示例；
[0011]圖3B示出了聚合協(xié)調器協(xié)調多個PAN網絡的示例；
[0012]圖4示出了聚合協(xié)調器的示例架構；
[0013]圖5示出了用于聚合協(xié)調器的示例協(xié)議棧；
[0014]圖6A示出了信道切換前的網絡的示例；
[0015]圖6B示出了在執(zhí)行信道切換后的網絡的示例；
[0016]圖7是示出了兩步式主動信道切換的示例調用流圖；
[0017]圖8是示出了一步式主動信道切換的示例調用流圖；
[0018]圖9是示出了利用顯式確認命令的被動信道切換的示例調用流圖；
[0019]圖10是示出了不使用顯式確認指令的被動信道切換的示例調用流圖；以及
[0020]圖11是示出基于組的信道切換的示例調用流圖。
【具體實施方式】
[0021]圖1A是在其中可以實施一個或多個公開的實施方式的示例通信系統(tǒng)100的圖。通信系統(tǒng)100可以是向多個無線用戶提供內容(例如語音、數(shù)據(jù)、視頻、消息發(fā)送、廣播等)的多接入系統(tǒng)。通信系統(tǒng)100可以使多個無線用戶通過系統(tǒng)資源(包括無線帶寬)的共享來訪問這些內容。例如，通信系統(tǒng)100可以使用一種或多種信道接入方法，例如碼分多址(CDMA)，時分多址(TDMA)，頻分多址(FDMA)，正交FDMA (OFDMA)，單載波FMDA (SC-FDMA)等。
[0022]如圖1A所示，通信系統(tǒng)100可以包括無線發(fā)射/接收單元(WTRU) 102a、102b、102c、102d，無線電接入網(RAN) 104，核心網106，公共交換電話網(PSTN) 108、因特網110和其他網絡112，不過將被理解的是，公開的實施方式考慮到了任何數(shù)量的WTRU、基站、網絡和/或網絡元件。WTRU102a、102b、102c、102d的每一個可以是配置為在無線環(huán)境中進行操作和/或通信的任何類型的設備。作為示例，WTRU102a、102b、102c、102d可以被配置為傳送和/或接收無線信號，并可以包括用戶設備(UE)、移動站、固定或者移動用戶單元、尋呼機、蜂窩電話、個人數(shù)字助理(PDA)、智能電話、膝上型計算機、上網本、個人計算機、無線傳感器、消費電子產品等等。
[0023]通彳目系統(tǒng)100還可以包括基站114a和基站114b?；?14a、114b的每 Iv可以是配置為與WTRU102a、102b、102c、102d中的至少一個無線對接以便于接入一個或者多個通信網絡(例如核心網106、因特網110和/或網絡112)的任何類型的設備。作為示例，基站114a、114b可以是基站收發(fā)信臺(BTS)、節(jié)點B、e節(jié)點B、家用節(jié)點B、家用e節(jié)點B、站點控制器、接入點(AP)、無線路由器等等。雖然基站114a、114b的每一個被描述為單個元件，但是將被理解的是，基站114a、114b可以包括任何數(shù)量的互連基站和/或網絡元件。
[0024]基站114a可以是RAN104的一部分，RAN104還可以包括其他基站和/或網絡元件(未顯示)，例如基站控制器(BSC)、無線電網絡控制器(RNC)、中繼節(jié)點等?？梢詫⒒?14a和/或基站114b配置為在特定地理區(qū)域之內傳送和/或接收無線信號，該區(qū)域可以被稱為小區(qū)(未顯示)。小區(qū)還可以被劃分為小區(qū)扇區(qū)。例如，與基站114a關聯(lián)的小區(qū)可以劃分為三個扇區(qū)。因此，在一種實施方式中，基站114a可以包括三個收發(fā)信機，即每一個用于小區(qū)的一個扇區(qū)。在另一種實施方式中，基站114a可以使用多輸入多輸出(MIMO)技術，因此可以將多個收發(fā)信機用于小區(qū)的每一個扇區(qū)。
[0025]基站114a、114b 可以通過空中接口 116 與 WTRU102a、102b、102c、102d 中的一個或
者多個通信，該空中接口 116可以是任何合適的無線通信鏈路(例如，射頻(RF)、微波、紅外(IR)、紫外(UV)、可見光等)?？梢允褂萌魏魏线m的無線電接入技術(RAT)來建立空中接口116。
[0026]更具體地，如上所述，通信系統(tǒng)100可以是多接入系統(tǒng)，并可以使用一種或者多種信道接入方案，例如CDMA、TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA等等。例如，RAN104中的基站114a和WTRU102a、102b、102c可以實施例如通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)陸地無線電接入(UTRA)的無線電技術，其可以使用寬帶CDMA (WCDMA)來建立空中接口 116。WCDMA可以包括例如高速分組接入(HSPA)和/或演進型HSPA (HSPA+)的通信協(xié)議。HSPA可以包括高速下行鏈路分組接入(HSDPA)和/或高速上行鏈路分組接入(HSUPA)。
[0027]在另一種實施方式中，基站114a和WTRU102a、102b、102c可以實施例如演進型UMTS陸地無線電接入(E-UTRA)的無線電技術，其可以使用長期演進(LTE)和/或高級LTE(LTE-A)來建立空中接口 116。
[0028]在其他實施方式中，基站114&和町冊102&、10213、1020可以實施例如IEEE802.16(即，全球微波接入互操作性(WiMAX))、CDMA2000、CDMA20001X、CDMA2000EV-D0、臨時標準2000 (IS-2000)、臨時標準95 (IS-95)、臨時標準856 (IS-856)、全球移動通信系統(tǒng)(GSM)、用于GSM演進的增強型數(shù)據(jù)速率(EDGE)、GSM EDGE (GERAN)等等的無線電技術。
[0029]圖1A中的基站114b可以是無線路由器、家用節(jié)點B、家用e節(jié)點B或者接入點，例如，并且可以使用任何適當?shù)腞AT以便于局部區(qū)域中的無線連接，例如商業(yè)場所、住宅、車輛、校園等等。在一種實施方式中，基站114b和WTRU102c、102d可以實施例如IEEE802.11的無線電技術來建立無線局域網(WLAN)。在另一種實施方式中，基站114b和WTRU102C、102d可以實施例如IEEE802.15的無線電技術來建立無線個域網(WPAN)。在另一種實施方式中，基站114b和WTRU102c、102d可以使用基于蜂窩的RAT (例如，WCDMA，CDMA2000，GSM，LTE，LTE-A等)來建立微微小區(qū)或毫微微小區(qū)。如圖1A所示，基站114b可以具有到因特網110的直接連接。因此，基站114b可以不需要經由核心網106而接入到因特網110。
[0030]RAN104可以與核心網106通信，所述核心網106可以是被配置為向WTRU102a、102b、102c、102d中的一個或多個提供語音、數(shù)據(jù)、應用和/或網際協(xié)議上的語音(VoIP)服務等的任何類型的網絡。例如，核心網106可以提供呼叫控制、計費服務、基于移動位置的服務、預付費呼叫、因特網連接、視頻分發(fā)等和/或執(zhí)行高級安全功能，例如用戶認證。雖然圖1A中未示出，將被理解的是，RAN104和/或核心網106可以與使用和RAN104相同的RAT或不同RAT的其他RAN進行直接或間接的通信。例如，除了連接到正在使用E-UTRA無線電技術的RAN104之外，核心網106還可以與使用GSM無線電技術的另一個RAN (未示出)通?目。
[0031]核心網106還可以充當WTRU102a、102b、102c、102d接入到PSTN108、因特網110和/或其他網絡112的網關。PSTN108可以包括提供普通老式電話服務(POTS)的電路交換電話網絡。因特網110可以包括使用公共通信協(xié)議的全球互聯(lián)計算機網絡和設備系統(tǒng)，所述公共通信協(xié)議例如有TCP/IP網際協(xié)議組中的傳輸控制協(xié)議(TCP)、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)和網際協(xié)議(IP)。網絡112可以包括被其他服務提供商擁有和/或運營的有線或無線通信網絡。例如，網絡112可以包括連接到一個或多個RAN的另一個核心網，所述RAN可以使用和RAN104相同的RAT或不同的RAT。
[0032]通信系統(tǒng)100中的WTRU102a、102b、102c、102d的某些或全部可以包括多模式能力，即WTRU102a、102b、102c、102d可以包括用于在不同無線鏈路上與不同無線網絡進行通信的多個收發(fā)信機。例如，圖1A中示出的WTRU102C可被配置為與基站114a通信，所述基站114a可以使用基于蜂窩的無線電技術，以及與基站114b通信，所述基站114b可以使用IEEE802無線電技術。
[0033]圖1B是示例WTRU102的系統(tǒng)圖。如圖1B所示，WTRU102可以包括處理器118、收發(fā)信機120、發(fā)射/接收元件122、揚聲器/麥克風124、鍵盤126、顯示器/觸摸板128、不可移動存儲器106、可移動存儲器132、電源134、全球定位系統(tǒng)(GPS)芯片組136和其他外圍設備138。將被理解的是，在保持與實施方式一致時，WTRU102可以包括前述元件的任何子組合。
[0034]處理器118可以是通用處理器、專用處理器、常規(guī)處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、多個微處理器、與DSP核相關聯(lián)的一個或多個微處理器、控制器、微控制器、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)電路、任何其他類型的集成電路(IC)、狀態(tài)機等等。處理器118可執(zhí)行信號編碼、數(shù)據(jù)處理、功率控制、輸入/輸出處理和/或使WTRU102能夠運行于無線環(huán)境中的任何其他功能。處理器118可以耦合到收發(fā)信機120，所述收發(fā)信機120可耦合到發(fā)射/接收元件122。雖然圖1B描述了處理器118和收發(fā)信機120是單獨的部件，但是將被理解的是，處理器118和收發(fā)信機120可以一起被集成在電子封裝或芯片中。
[0035]發(fā)射/接收元件122可以被配置為通過空中接口 116將信號傳送到基站(例如，基站114a)，或從基站(例如，基站114a)接收信號。例如，在一種實施方式中，發(fā)射/接收元件122可以是被配置為傳送和/或接收RF信號的天線。在另一種實施方式中，發(fā)射/接收元件122可以是被配置為傳送和/或接收例如IR、UV或可見光信號的發(fā)射器/檢測器。在另一種實施方式中，發(fā)射/接收元件122可以被配置為傳送和接收RF和光信號兩者。將被理解，發(fā)射/接收元件122可以被配置為傳送和/或接收無線信號的任何組合。
[0036]另外，雖然發(fā)射/接收元件122在圖1B中被描述為單個元件，但是WTRU102可以包括任意數(shù)量的發(fā)射/接收元件122。更具體的，WTRU102可以使用MMO技術。因此，在一種實施方式中，WTRU102可以包括用于通過空中接口 116傳送和接收無線信號的兩個或更多個發(fā)射/接收元件122 (例如，多個天線)。
[0037]收發(fā)信機120可以被配置為調制要由發(fā)射/接收元件122傳送的信號和/或解調由發(fā)射/接收元件122接收的信號。如上所述，WTRU102可以具有多模式能力。因此，收發(fā)信機120可以包括用于使得WTRU102能夠經由多個RAT (例如UTRA和IEEE802.11)通信的多個收發(fā)信機。
[0038]WTRU102的處理器118可以耦合到下述設備，并且可以從下述設備中接收用戶輸入數(shù)據(jù):揚聲器/麥克風124、鍵盤126和/或顯示器/觸摸板128(例如，液晶顯示器(LCD)顯示單元或有機發(fā)光二極管(OLED)顯示單元)。處理器118還可以輸出用戶數(shù)據(jù)到揚聲器/麥克風124、鍵盤126和/或顯示器/觸摸板128。另外，處理器118可以從任何類型的適當?shù)拇鎯ζ髟L問信息，并且可以存儲數(shù)據(jù)到任何類型的適當?shù)拇鎯ζ髦?，所述存儲器例如不可移動存儲?06和/或可移動存儲器132。不可移動存儲器106可以包括隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、硬盤或任何其他類型的存儲器存儲設備。可移動存儲器132可以包括用戶標識模塊(SIM)卡、記憶棒、安全數(shù)字(SD)存儲卡等等。在其他實施方式中，處理器118可以從在物理位置上沒有位于WTRU102上(例如位于服務器或家用計算機(未示出)上)的存儲器訪問信息，并且可以將數(shù)據(jù)存儲在該存儲器中。
[0039]處理器118可以從電源134接收電力，并且可以被配置為分發(fā)和/或控制到WTRU102中的其他部件的電力。電源134可以是給WTRU102供電的任何適當?shù)脑O備。例如，電源134可以包括一個或多個干電池(例如，鎳鎘(NiCd)、鎳鋅(NiZn)、鎳氫(NiMH)、鋰離子(L1-1on)等等)，太陽能電池，燃料電池等等。
[0040]處理器118還可以耦合到GPS芯片組136，所述GPS芯片組136可以被配置為提供關于WTRU102的當前位置的位置信息(例如，經度和緯度)。作為來自GPS芯片組136的信息的補充或作為其替代，WTRU102可以通過空中接口 116從基站(例如，基站114a、114b)接收位置信息和/或基于從兩個或更多個鄰近基站接收的信號的定時來確定其位置。將被理解，在保持與實施方式一致的同時，WTRU102可以通過任何適當?shù)奈恢么_定方法獲得位置信肩、O
[0041 ] 處理器118還可以被耦合到其他外圍設備138，所述外圍設備138可以包括一個或更多個提供附加特征、功能和/或有線或無線連接的軟件和/或硬件模塊。例如，外圍設備138可以包括加速計、電子羅盤、衛(wèi)星收發(fā)信機、數(shù)字相機(用于照片或視頻)、通用串行總線(USB)端口、振動設備、電視收發(fā)信機、免提耳機、藍牙?模塊、調頻(FM)無線電單元、數(shù)字音樂播放器、媒體播放器、視頻游戲機模塊、因特網瀏覽器等等。
[0042]圖1C是根據(jù)一個實施方式的RAN104和核心網106的系統(tǒng)圖。如上所述，RAN104可使用UTRA無線電技術以通過空中接口 116與WTRU102a、102b、102c通信。RAN104還可以與核心網106通信。如圖1(:所示，狀附04可以包括節(jié)點則40&、14013、140(3，節(jié)點8140&、140b、140c的每一個可以包括一個或多個用于通過空中接口 116與WTRU102a、102b、102c通信的收發(fā)信機。節(jié)點B140a、140b、140c的每一個可以與RAN104內的特定小區(qū)(未顯示)關聯(lián)。RAN104還可以包括RNC142a、142b。將被理解的是，在保持與實施方式一致的同時，RAN104可以包括任意數(shù)量的節(jié)點B和RNC。
[0043]如圖1C所示，節(jié)點B140a、140b可以與RNC142a通信。此外，節(jié)點B140c可以與RNC142b通信。節(jié)點B140a、140b、140c可以通過Iub接口分別與各自的RNC142a, 142b通信。RNC142a、142b可以通過Iur接口相互通信。RNC142a、142b的每一個可以被配置為控制與其連接的各個節(jié)點B140a、140b、140c。另外，RNC142a、142b的每一個可以被配置為執(zhí)行或支持其他功能，例如外環(huán)功率控制、負載控制、準入控制、分組調度、切換控制、宏分集、安全功能、數(shù)據(jù)加密等等。
[0044]圖1C中所示的核心網106可以包括媒體網關(MGW)144、移動交換中心(MSC)146、服務GPRS支持節(jié)點(SGSN)148、和/或網關GPRS支持節(jié)點(GGSN)150。盡管前述元件的每一個被描述為是核心網106的一部分，將被理解的是，這些元件中的任何一個可以被除核心網運營商以外的實體擁有和/或運營。
[0045]RAN104中的RNC142a可以通過IuCS接口連接至核心網106中的MSC146。MSC146可以連接至MGW144。MSC146和MGW144可以向WTRU102a、102b、102c提供到電路交換網絡(例如PSTN108)的接入，以便于WTRU102a、102b、102c與傳統(tǒng)陸線通信設備之間的通信。[0046]RAN104中的RNC142a還可以通過IuPS接口連接至核心網106中的SGSN148。SGSN148 可以連接至 GGSN150。SGSN148 和 GGSN150 可以向 WTRU102a、102b、102c 提供到分組交換網絡(例如因特網110)的接入，以便于WTRU102a、102b、102c與IP使能設備之間的通信。
[0047]如上所述，核心網106還可以連接至網絡112，該網絡112可以包括由其他服務提供商擁有和/或運營的其他有線或無線網絡。
[0048]圖2示出了包括多個PAN的示例網絡200。網絡200以樹形結構示出并且可被認為是群集樹。網絡200包括全功能設備(FFD)和簡化功能設備(RFD)，該全功能設備能作為協(xié)調器運行，該簡化功能設備不能用作協(xié)調器。網絡200包括網絡協(xié)調器202。網絡200還包括PAN協(xié)調器204。一些PAN協(xié)調器204直接與網絡協(xié)調器202通信。PAN協(xié)調器204中的一個可通過其他PAN協(xié)調器204中的一個間接地與網絡協(xié)調器202通信。圖2還示出了非協(xié)調器FFD206和RFD208。非協(xié)調器FFD206和RFD208可直接與網絡協(xié)調器202通信或與PAN協(xié)調器204通信。示出了網絡協(xié)調器202與PAN協(xié)調器204之間的群集鏈路210。群集鏈路210還被示出作為PAN協(xié)調器204間的通信鏈路。葉鏈路212被示出作為非協(xié)調器FFD206與網絡協(xié)調器202間以及非協(xié)調器FFD206與PAN協(xié)調器204間的通信鏈路。葉鏈路212還被示出作為RFD208與網絡協(xié)調器202間以及RFD208與PAN協(xié)調器204間的通信鏈路。
[0049]典型的PAN協(xié)調器具有許多不足，可利用具有聚合協(xié)調器的可配置網絡架構來解決這些不足，其在這里被描述。例如，對于在傳感器網絡上的速率敏感的多媒體應用，傳統(tǒng)PAN協(xié)調器支持的最大數(shù)據(jù)速率可能太小，而需要更高的數(shù)據(jù)速率。對于速率不敏感的應用，在密集的傳感器網絡中仍有大量設備，并且所有設備產生的總業(yè)務量太高以致無法被傳統(tǒng)PAN協(xié)調器容納。進一步地，傳統(tǒng)PAN協(xié)調器不提供協(xié)作和跨PAN優(yōu)化。最終，傳統(tǒng)PAN協(xié)調器只有一個無線電接口，所以在無線電接口處的單個故障點會危及整個網絡的可靠性。
[0050]由于上述的不足，這里描述了具有單個聚合協(xié)調器的可配置的網絡架構，該單個聚合協(xié)調器可消除與傳統(tǒng)協(xié)調器相關的問題。僅以示范為目的，詳細描述PAN架構以示出本公開的各種實施方式。然而，本領域的技術人員將認識到這里所描述的概念可適用于任意有線或無線網絡。此外，描述了允許設備從一個信道遷移到另一個信道或如果存在多個PAN網絡則從一個PAN網絡遷移到另一個PAN網絡的信道切換方法。PAN協(xié)調器或聚合協(xié)調器可周期性地向普通協(xié)調器傳播PAN網絡信息。例如，該網絡信息可包括PAN ID與信道頻率之間的映射。之后，普通協(xié)調器或其他設備可基于該網絡信息來協(xié)助其他設備的信道切換。
[0051]更具體地，可配置的架構和聚合協(xié)調器可具有以下改善網絡設備協(xié)調的特征。聚合協(xié)調器可具有多個無線電接口或收發(fā)信機。所述多個無線電接口可允許一個或多個并行的PAN由聚合協(xié)調器來控制，所述PAN工作在相同或不同的信道頻率上。特定的設備可只有一個無線電接口并且可加入(和切換到)任意PAN網絡。聚合協(xié)調器也可使一個或多個無線電接口斷電，條件是至少一個無線電接口在正常工作。由此，可降低能耗。如果當前只有一個無線電接口活動，該聚合協(xié)調器可選地可起到典型的傳統(tǒng)PAN協(xié)調器的作用。聚合協(xié)調器可具有通過增加的智能來控制和管理多個并行的PAN的增加的能力。聚合協(xié)調器也可被用于支持一個應用或同時支持多個應用。在多個應用的情況下，聚合協(xié)調器可利用潛在的特征和那些應用的依賴性，以實現(xiàn)超過典型PAN協(xié)調器的額外的益處。
[0052]聚合協(xié)調器和網絡可采用幾種信道切換算法。特別地，描述了主動信道切換、被動信道切換和基于組的信道切換過程。主動信道切換是由設備自身觸發(fā)的信道切換。被動信道切換是部分或全部由協(xié)調器觸發(fā)的信道切換?；诮M的信道切換是由協(xié)調器觸發(fā)的信道切換，并且可被用來同時或在閉點處適時地改變設備組的信道。用于確定信道切換的算法可特定于不同的應用場景并且可依賴于設計目標。
[0053]所提議的可配置的架構和聚合協(xié)調器可以任意現(xiàn)有的通信標準運行。例如，該架構和聚合協(xié)調器可以用于WPAN的任意通信標準工作。如另一示例，IEEE802.15.4是用于WPAN和傳感器網絡的通用通信標準。IEEE802.15.4提供了用于低功率低速率WPAN的物理層(PHY)和媒介訪問控制(MAC)層協(xié)議。在此示例中，每個PAN網絡可具有單個PAN協(xié)調器以通過最大數(shù)據(jù)速率達到250Kbps的單個IEEE802.15.4無線電接口來控制和管理整個PAN。然而，當前IEEE802.15.4協(xié)議的低數(shù)據(jù)速率是對于支持速率敏感的應用的瓶頸。
[0054]在可配置的架構和聚合協(xié)調器的一個示例中，該可配置的架構和聚合協(xié)調器可利用IEEE802.15.4標準與網絡通信。作為示例，IEEE802.15.4設備可在不對該設備進行改動的情況下被使用。然而，可對典型PAN協(xié)調器做一些改變，并且可用此處描述的聚合協(xié)調器來代替標準PAN協(xié)調器。因此，這些改變只會在聚合協(xié)調器處出現(xiàn)，該聚合協(xié)調器仍使用標準IEEE802.15.4協(xié)議來與其他設備通信。作為結果，聚合協(xié)調器可與任意標準IEEE802.15.4設備通信，反之亦然。因此，聚合協(xié)調器可被認為與IEEE802.15.4兼容。
[0055]聚合協(xié)調器可具有任意數(shù)目的用于PAN側通信的無線電收發(fā)信機。聚合協(xié)調器還可具有至少一個額外的接口。所述至少一個額外的接口可被用于與外部網絡通信。作為示例，所述至少一個額外的接口可提供聚合協(xié)調器與因特網間的通信。具有N個無線電收發(fā)信機的聚合協(xié)調器可針對每個無線電收發(fā)信機(表示為i)具有一個頻率，即fi (I < i < N)。作為另一示例，如果使用IEEE802.15.4，信道頻率可被映射到任意支持的信道。例如，正如在IEEE802.15.4中所定義的，信道頻率可以是在800MHz、900MHz或2400MHz頻帶中的任意一者中支持的信道。使用N個可用的無線電收發(fā)信機中的每一個，聚合協(xié)調器可在單個PAN中規(guī)劃最多N個群集，因此N個群集中的每一個可具有相同的PAN ID。類似地，聚合協(xié)調器可規(guī)劃最多N個并行的PAN網絡，因此每個PAN網絡可具有不同的PAN ID?？商鎿Q地或附加地，聚合協(xié)調器可規(guī)劃上述的一些組合，因此聚合協(xié)調器可在同一個PAN中規(guī)劃群集和至少一個并行的PAN網絡。聚合協(xié)調器可控制和管理群集和/或PAN網絡中的每一者。聚合協(xié)調器可以是比典型的協(xié)調器更強大的節(jié)點。因此，與例如終端設備或普通協(xié)調器之類的其他節(jié)點相比，聚合協(xié)調器對電源、存儲和計算的限制更少。其他設備和普通協(xié)調器可依然存在，并可與聚合協(xié)調器一起被使用。其他設備和普通協(xié)調器可以是資源受限的，并且僅具有一個無線電收發(fā)信機。
[0056]在給定的時間處，在聚合協(xié)調器中的每一個無線電收發(fā)信機可以處于工作模式或者處于睡眠模式。該聚合協(xié)調器可確定每個無線電收發(fā)信機是處于工作模式還是處于睡眠模式。處于工作模式的每個無線電收發(fā)信機可使用相同的頻率，可使用不同的頻率，或者可使用相同或不同頻率的一些組合。如果多個無線電收發(fā)信機被配置為使用相同的頻率，單輸入多輸出(SMO)可被用在聚合協(xié)調器上。可替換地或附加地，多輸入單輸出(MISO)可在聚合協(xié)調器的控制下被用在設備或普通協(xié)調器上。SMO和/或MISO的使用可改善信號質量。如果在處于工作模式中的聚合協(xié)調器處有M < N個無線電收發(fā)信機，每個無線電收發(fā)信機使用不同的頻率，這可被稱為M個群集或M個并行的PAN網絡。
[0057]圖3A和圖3B示出了聚合協(xié)調器協(xié)調與各種PAN和/或群集關聯(lián)的設備的示例。圖3A示出了聚合協(xié)調器協(xié)調具有多個群集的單個PAN網絡的示例300。聚合協(xié)調器302可與單個PAN (被示為PAN304)通信并且可以協(xié)調該單個PAN。聚合協(xié)調器302也被示出與因特網306通信。聚合協(xié)調器302還具有至少一個用于與至少一個其他網絡或設備通信的額外的無線電收發(fā)信機或接口(未示出)。聚合協(xié)調器302可具有任意數(shù)量的無線電收發(fā)信機3081-308# PAN304可包括三個群集:群集1310，群集2312和群集3314。PAN還可包括一個或多個未示出的額外的群集。
[0058]聚合協(xié)調器302可通過一個或多個位于聚合協(xié)調器302的無線電收發(fā)信機308r308n與PAN304的每一個群集310、312、314通信。作為示例，無線電收發(fā)信機SOS1-SOSn中的一者可被用于與每個群集310、312、314通信。作為另一個示例，無線電收發(fā)信機SOS1-SOSn中的每一者可在不同的頻率下與每個群集310、312、314通信。
[0059]群集1310可包括任意數(shù)目的設備320-320在示出的示例中，群集1310的設備320-320中的每一個可被調諧到第一頻率f\。而且，在該示例中，群集1310的設備320r320n中的每一個可通過一個無線電收發(fā)信機308i與聚合協(xié)調器302通信。群集2312可包括任意數(shù)目的設備3221-322#在示出的示例中，群集2312的設備322i_322n中的每一個可被調諧到第二頻率f2。而且，在該示例中，群集2312的設備3221-322n中的每一個可通過一個無線電收發(fā)信機3082與聚合協(xié)調器302通信。群集3314可包括任意數(shù)目的設備324r324n。在示出的示例中，群集3314的設備3241-321-中的每一個可被調諧到第三頻率f3。而且，在該示例中，群集3314的設備3241-324n中的每一個可通過一個無線電收發(fā)信機308n與聚合協(xié)調器302通信。
[0060]圖3B示出了聚合協(xié)調器協(xié)調多個PAN網絡的示例350。聚合協(xié)調器302可與不同的PAN330、332、334通信，并可以協(xié)調這些不同的PAN。作為示例，圖3B示出了三個PAN:PAN1330、PAN2332和PAN3334。聚合協(xié)調器302還被示出與因特網306通信。聚合協(xié)調器302還可具有用于與至少一個其他網絡或設備通信的至少一個額外的無線電收發(fā)信機或接口(未示出)。聚合協(xié)調器302可具有任意數(shù)目的無線電收發(fā)信機3081-308#每個PAN330、332、334還可包括未示出的一個或多個額外的群集。聚合協(xié)調器302可協(xié)調任意數(shù)目的PAN或群集，出于示范的目的這些PAN或群集未示出。
[0061]聚合協(xié)調器302可通過位于該聚合協(xié)調器302的一個或多個無線電收發(fā)信機SOS1-SOSn與每個PAN330、332、334通信。作為示例，無線電收發(fā)信機SOS1-SOSn中的一者可被用來與每個PAN330、332、334通信。作為另一個示例，無線電收發(fā)信機SOS1-SOSn中的每一個可在不同的頻率下與每個PAN330、332、334通信。
[0062]PAN1330可包括任意數(shù)目的設備340-340#在示出的示例中，PAN1330的設備340-340中的每一個可被調諧到第一頻率。而且，在該示例中，PAN1330的設備340-340中的每一個可通過一個無線電收發(fā)信機308i與聚合協(xié)調器302通信。PAN2332可包括任意數(shù)目的設備3421-342#在示出的示例中，PAN2332的設備中的每一個可被調諧到第二頻率f2。而且，在該示例中，PAN2332的設備中的每一個可通過一個無線電收發(fā)信機3082與聚合協(xié)調器302通信。PAN3334可包括任意數(shù)目的設備344-344#在示出的示例中，PAN3334的設備344-34中的每一個可被調諧到第三頻率f3。而且，在該示例中，PAN3334的設備344-34中的每一個可通過一個無線電收發(fā)信機308n與聚合協(xié)調器302通信。
[0063]圖4示出了聚合協(xié)調器402的示例架構400。聚合協(xié)調器402可包括任意數(shù)目的PAN側的無線電收發(fā)信機404-401。聚合協(xié)調器402還可包括調度器406。因為聚合協(xié)調器402不同于典型的PAN協(xié)調器，它可具有多個PAN側的無線電收發(fā)信機404i-404n，所以使用調度器406。調度器406可為一個或多個群集/PAMOS1-AOSn中的每一個收集來自PAN側的無線電收發(fā)信機404i-404n的每一個的信息。為群集/PAMOS1-AOSn中的每一個所收集的信息可包括，例如，業(yè)務量負載和/或關聯(lián)設備的數(shù)目。調度器406可執(zhí)行以下功能中的一者或多者。調度器406可在特定的頻率或信道上打開收發(fā)信機，可關閉收發(fā)信機，可改變活動的收發(fā)信機的頻率，可指示設備改變其頻率和/或切換到另一個PAN或群集，可改變設備占空比調度，和/或可將設備送入睡眠狀態(tài)或指示設備進入睡眠狀態(tài)。調度器406還可維護中央寄存器(registrar) 410，該中央寄存器410可包括與所有關聯(lián)設備相關的信息。例如，中央寄存器410可維護PAN或群集數(shù)的計數(shù)。對于每個PAN或群集，中央寄存器410可維護以下中的一者或多者:每個PAN/群集的工作頻率，指派給每個PAN/群集的收發(fā)信機,每個PAN/群集的無線電質量，用于每個PAN/群集的MAC協(xié)議，針對每個PAN/群集的業(yè)務量估計(其可包括業(yè)務量負載、分組丟失率、延時等等)，和/或與每個PAN/群集關聯(lián)的設備。進一步地，例如，可針對每個設備維護下列信息:殘余能量，所產生的業(yè)務量，位置，運行在該設備上的服務和/或應用，和/或設備占空比信息。基于群集/Pamos11siP中央寄存器410中所包括的信息，調度器406可做出關于要打開的群集或PAN的數(shù)目的決定。調度器406還可做出關于針對群集或PAN的定時安排的決定。類似地，調度器406還可確定在給定的時間要使用的無線電收發(fā)信機的數(shù)目。調度器406還可確定每個設備應該被包括和/或附著到的群集和/或PAN。調度器406可考慮各種因素，例如，負載均衡，擁塞控制，可靠性，隔離，和/或保護。調度器406還可負責路由去往或來自到外部網絡412的接口的業(yè)務量。調度器406還可在PAN側的無線電收發(fā)信機401-404n間路由PAN業(yè)務量。
[0064]圖5示出了用于聚合協(xié)調器的示例協(xié)議棧500。示例協(xié)議棧500可包括高層502。高層502可與典型協(xié)議棧的其他高層相同。聚合協(xié)調器可引入兩個新層到協(xié)議棧500中。匯聚層504可被添加到協(xié)議棧500。匯聚層504可執(zhí)行應用與由聚合協(xié)調器支持的多個可用PAN網絡間的映射。聚合MAC506也可被添加到協(xié)議棧500。聚合MAC506可使用一個統(tǒng)一的MAC協(xié)議來共同管理多個無線電收發(fā)信機。在控制平面中，聚合MAC506可進行優(yōu)化的設備關聯(lián)和注冊。在數(shù)據(jù)平面中，聚合MAC506可執(zhí)行跨PAN優(yōu)化，例如，擁塞控制和負載均衡。可跨匯聚層504和聚合MAC506實現(xiàn)圖4中所示的和以上所描述的調度器406?？苫诂F(xiàn)有的WPAN標準(例如IEEE802.15.4)設計聚合MAC506。聚合MAC506還可包括基于這里描述的聚合協(xié)調器的操作的新功能。聚合MAC506還可以是對現(xiàn)有標準的擴展，并且可被合并到現(xiàn)有標準中，例如，WPAN標準。協(xié)議棧500還可包括如現(xiàn)有協(xié)議棧中的多個物理層(PHY) 508i-508n
[0065]這里描述的聚合協(xié)調器可以允許設備與任意群集和/或并行的PAN網絡相關聯(lián)。該聚合協(xié)調器可允許設備在群集和/或PAN網絡之中或之間切換或遷移。該切換或遷移可基于網絡條件和特定的設計目標，例如，擁塞控制，負載均衡，隔離，保護，可靠性，服務差異和/或接口管理。因此，可通過綜合考慮每個群集和/或PAN網絡的特性來進行跨群集或跨PAN優(yōu)化。針對設備切換或遷移所考慮的特性包括，舉例來說，鏈路特性，節(jié)點特性和網絡特性。例如，設備和/協(xié)調器可收集與上述特性、條件或設計目標中的任意一者有關的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。該統(tǒng)計數(shù)據(jù)可包括，舉例來說，分組傳輸率和/或信道空閑評估(CCA)失敗。這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)可被轉發(fā)至聚合協(xié)調器，以允許對擁塞和干擾問題的檢測。類似的，設備或協(xié)調器(或設備和協(xié)調器的任意組合)可使用所述統(tǒng)計數(shù)據(jù)來從聚合協(xié)調器請求對切換信道的許可。這可允許聚合協(xié)調器提供好處，例如，更快的空中軟件管理，負載均衡，可靠性等。下面是通過這里所描述的聚合協(xié)調器進行擁塞控制的示例。
[0066]圖6A和6B示出了由聚合協(xié)調器執(zhí)行的擁塞控制的示例。圖6A示出了信道切換前的網絡的示例600。類似于上面詳細描述的圖3B，圖6A示出了與因特網606和多個PAN630、632,634通信的聚合協(xié)調器602。
[0067]聚合協(xié)調器602可協(xié)調PAN630、632、634中的每一個。作為示例，圖6A示出了三個PAN:PAN1630,PAN2632和PAN3634。聚合協(xié)調器602還被示出與因特網606通信。聚合協(xié)調器602還可具有用于與至少一個其他網絡或設備通信的至少一個額外的無線電收發(fā)信機或接口(未示出)。聚合協(xié)調器602可具有任意數(shù)目的無線電收發(fā)信機608-608#每個PAN630、632、634還可包括未不出的一個或多個額外的群集。聚合協(xié)調器602可協(xié)調任意數(shù)目的PAN或群集,出于示范的目的這些PAN或群集沒有被示出。
[0068]聚合協(xié)調器602可通過位于聚合協(xié)調器602的一個或多個無線電收發(fā)信機
與每個PAN630、632、634通信。作為示例，無線電收發(fā)信機中的一者可
被用于與每個ΡΑΝ630、632、634通信。作為另一個示例，無線電收發(fā)信機SOS-eOSn中的每一個可在不同的頻率下與每個ΡΑΝ630、632、634通信。
[0069]ΡΑΝ1630可包括任意數(shù)目的設備64(-640#在示出的示例中，ΡΑΝ1630的設備640r640n中的每一個可被調諧到第一頻率。而且，在該示例中，PAN1630的設備64(-64(中的每一個可通過一個無線電收發(fā)信機608i與聚合協(xié)調器602通信。PAN2632可包括任意數(shù)目的設備642-642#在示出的示例中，PAN2632的設備中的每一個可被調諧到第二頻率f2。而且，在該示例中，PAN2632的設備中的每一個可通過一個無線電收發(fā)信機6082與聚合協(xié)調器602通信。ΡΑΝ3644可包括任意數(shù)目的設備644-644#在示出的示例中，ΡΑΝ3644的設備644-64中的每一個可被調諧到第三頻率f3。而且，在該不例中，PAN3634的設備644f644n中的每一個可通過一個無線電收發(fā)信機608n與聚合協(xié)調器602通信。
[0070]在圖6A中，PAN2632的設備642r642n中的三個被示為設備A650、設備B652和設備C654。在此示例中，設備A650、設備B652和設備C654可處于使用中，并且可引起PAN2632中增加的業(yè)務量負載。因為這三個設備都與PAN2632關聯(lián)，PAN2632可經歷來自高業(yè)務量負載的擁塞。因此，可期望聚合協(xié)調器602將設備A650、設備B652或設備C654中的一個或多個切換到PAN1630或PAN3634。
[0071]圖6B示出了執(zhí)行信道切換后的網絡的示例660。聚合協(xié)調器602、網絡606和三個PAN630、632、634是與參考圖6A詳細描述的那些元件相似的元件。在圖6B中，設備A650可被切換或遷移到PAN1630。類似地，設備C654可被切換或遷移到PAN3634。設備B652仍留在PAN2632中。因此，設備A650、設備B652和設備C654 (高業(yè)務量設備)現(xiàn)在各自處于不同的PAN中。如以上詳細描述的，所述切換或遷移可由聚合協(xié)調器602來執(zhí)行。聚合協(xié)調器602可獨立地做出對切換或遷移設備的決定。聚合協(xié)調器602可基于這里所述的條件、設計目標或策略中的任意一者來做出這個決定?？商鎿Q或附加地，PAN中的任一個PAN的協(xié)調器或設備中的任一個設備可請求切換或遷移。
[0072]本領域的技術人員將認識到在該示例中使用的PAN中的每一個也可以是單個PAN中的群集。進一步地，本領域的技術人員將認識到可使用任意數(shù)目的PAN和/或群集，并且此處使用的特定數(shù)目僅是為了示范的目的。
[0073]可通過主動信道切換或被動信道切換來執(zhí)行信道切換。主動信道切換可由特定的設備觸發(fā)。例如，設備可監(jiān)控并預測其本地業(yè)務量和轉接(transit)業(yè)務量。作為另一個示例，如果包括本地業(yè)務量和轉接業(yè)務量的總業(yè)務量超過預定的閾值并且潛在的擁塞發(fā)生，設備可尋求移動到另一個PAN或群集。例如，該設備可試圖改變其頻率并與另一個PAN或群集關聯(lián)。類似地，如果設備感知到當前信道受到其他無線電信號的干擾，該設備可將其信道改變到其他信道。
[0074]如果試圖改變其信道的設備是“關鍵點”，則任意子設備也可隨著該設備一起改變它們的頻率。如果因為移除了節(jié)點而使得整個網絡被斷開，該節(jié)點是對于網絡的關鍵點。因此，改變子設備的頻率可允許那些設備保持與PAN協(xié)調器或聚合協(xié)調器的通信，這取決于網絡設置。這特別適合于多跳網狀拓撲。為允許有效的主動信道切換，設備可維護可用的PAN網絡(或群集)及其關聯(lián)頻率的列表。
[0075]可通過兩步式主動信道切換(TSACS)或一步式主動信道切換(OSACS)來執(zhí)行主動信道切換。圖7和8分別示出了 TSACS和OSACS的示例。
[0076]圖7是示出兩步式主動信道切換的示例調用流圖700。圖7示出了協(xié)調器702和網絡設備704。網絡設備704可向協(xié)調器702發(fā)送分離通知710。分離通知710可被用來指示網絡設備704希望從舊信道移到新的信道。分離通知710可包括，舉例來說，分離理由和/或期望的PAN ID。因此，期望的PAN ID可通過分離通知710被背負式運載(piggyback)。網絡設備704可包括作為目的地PAN標識符字段的當前PAN ID。協(xié)調器702地址可被包括在目的地地址字段中。分離通知710可在舊信道上被傳送，這意味著分離通知710可在與網絡設備704關聯(lián)的當前網絡(信道切換前)上被發(fā)送。
[0077]協(xié)調器702可向網絡設備704傳送確認720。該確認720可以是對分離通知710的響應。確認720可包括，舉例來說，分離理由和/或授權的PAN ID。授權的PAN ID可以是由網絡設備704在分離通知710中請求的期望的PANID。授權的PAN ID也可以是協(xié)調器702指派的另一個PAN ID。確認720可在舊信道上被傳送。
[0078]網絡設備704可向協(xié)調器702傳送關聯(lián)請求730?？身憫诖_認720發(fā)送關聯(lián)請求730?？墒褂眯碌男诺涝谛碌腜AN網絡上發(fā)送關聯(lián)請求730。新的PAN網絡和新的信道可與確認720中所指示的授權的PAN ID對應。協(xié)調器702可向網絡設備704傳送關聯(lián)響應740。可響應于關聯(lián)請求730來傳送關聯(lián)響應740。
[0079]本領域的技術人員將認識到上述消息名稱和消息順序僅以示例為目的?？梢匀我忭樞驁?zhí)行上述信令的任意組合。進一步地，所示的協(xié)調器可以是聚合協(xié)調器或PAN協(xié)調器。在一些示例中，所示的協(xié)調器可表示去往或來自聚合協(xié)調器和PAN協(xié)調器兩者的信令。因此，所示的協(xié)調器可表示由聚合協(xié)調器和/或PAN協(xié)調器中的一者或兩者執(zhí)行的信令。
[0080]圖8是示出一步式主動信道切換(OSACS)的示例調用流圖。圖8示出了協(xié)調器802和網絡設備804。網絡設備804可向協(xié)調器802傳送關聯(lián)請求810。類似地，網絡設備804可傳送分離通知來代替關聯(lián)請求810。關聯(lián)請求810 (或分離通知)可在新的信道上被傳送。因此，使用0SACS，網絡設備804可僅傳送指令消息來代替分離通知和關聯(lián)請求兩者。關聯(lián)請求810 (或分離通知)可背負式運載與舊的PAN相關的信息。通過這種方式，協(xié)調器802可獲得關于網絡設備804來自哪里的信息。
[0081]協(xié)調器802可向網絡設備804傳送關聯(lián)響應820。可響應于關聯(lián)請求810來傳送關聯(lián)響應820。關聯(lián)響應820可在新的信道上被傳送，該新的信道由網絡設備804用來傳送關聯(lián)請求810。關聯(lián)響應820可包括，舉例來說，授權的PAN ID。授權的PAN ID可以是對應于網絡設備804用來傳送關聯(lián)請求810的新信道的PAN ID。如果協(xié)調器802決定該新信道不被批準，則授權的PAN ID也可以是不同的PAN ID。協(xié)調器802可授權不同的信道給網絡設備804，并且可通過關聯(lián)響應820和授權的PAN ID來通知網絡設備804該信道。協(xié)調器802可請求網絡設備804在授權的信道上傳送確認?？蛇x地，網絡設備804可向協(xié)調器802傳送確認830?？身憫陉P聯(lián)響應820來傳送確認830?？赏ㄟ^在關聯(lián)響應820和授權的PAN ID中指示的授權信道來傳送確認830。
[0082]本領域的技術人員將認識到上述消息名稱和消息順序僅以示例為目的?？梢匀我忭樞驁?zhí)行上述信令的任意組合。進一步地，所示的協(xié)調器可以是聚合協(xié)調器或PAN協(xié)調器。在一些示例中，所示的協(xié)調器可表示去往或來自聚合協(xié)調器和PAN協(xié)調器兩者的信令。因此，所示的協(xié)調器可表示由聚合協(xié)調器和/或PAN協(xié)調器中的一者或兩者執(zhí)行的信令。
[0083]也可通過被動信道切換來執(zhí)行信道切換。利用被動信道切換，PAN協(xié)調器或聚合協(xié)調器可觸發(fā)信道切換。協(xié)調器可監(jiān)控整個網絡和特定的PAN。舉例來說，如果PAN中發(fā)生擁塞或預測到PAN中會發(fā)生擁塞，協(xié)調器可指示擁塞PAN中的一個或多個設備與該擁塞PAN分離，并與另一個PAN重新關聯(lián)。
[0084]圖9是示出使用顯式確認指令的被動信道切換的示例調用流圖900。圖9包括協(xié)調器902和網絡設備904。協(xié)調器902可決定網絡設備904應該被切換或遷移到另一個PAN和/或信道。協(xié)調器902可向網絡設備904傳送分離通知910。分離通知910可包括，舉例來說，分離理由和/或新的PAN ID?？稍谂f的信道上傳送分離通知910。新的PAN ID可以是協(xié)調器902希望網絡設備904切換或遷移到的PAN的標識。
[0085]網絡設備904可向協(xié)調器902傳送確認920?？身憫诜蛛x通知910來傳送確認920?？稍谂f的信道上傳送確認920。網絡設備904還可向協(xié)調器902傳送關聯(lián)請求930?？稍谛碌男诺郎蟼魉完P聯(lián)請求930。新的信道可以是與分離通知910和新的PAN ID對應的信道。協(xié)調器902可向網絡設備904傳送關聯(lián)響應940?？身憫诖_認920和/或關聯(lián)請求930來傳送關聯(lián)響應940?？稍谛碌男诺郎蟼魉完P聯(lián)響應940。
[0086]本領域的技術人員將認識到上述消息名稱和消息順序僅以示例為目的。可以任意順序執(zhí)行上述信令的任意組合。進一步地，所示的協(xié)調器可以是聚合協(xié)調器或PAN協(xié)調器。在一些示例中，所示的協(xié)調器可表示去往或來自聚合協(xié)調器和PAN協(xié)調器兩者的信令。因此，所示的協(xié)調器可表示由聚合協(xié)調器和/或PAN協(xié)調器中的一者或兩者執(zhí)行的信令。
[0087]圖10是示出了不使用顯式確認指令的被動信道切換的示例調用流圖1000。圖10包括協(xié)調器1002和網絡設備1004。協(xié)調器1002可決定網絡設備1004應該被切換或遷移到另一個PAN和/或信道。協(xié)調器1002可向網絡設備1004傳送分離通知1010。分離通知1010可包括，舉例來說，分離理由和/或新的PAN ID?？稍谂f的信道上傳送分離通知1010。新的PAN ID可以是協(xié)調器1002希望網絡設備1004切換或遷移到的PAN的標識。
[0088]網絡設備1004可向協(xié)調器1002傳送關聯(lián)請求1030。可響應于分離通知1010來傳送關聯(lián)請求1030。確認可以被合并到關聯(lián)請求1030中。因此，關聯(lián)請求1030可被用作關聯(lián)請求和對分離通知1010的確認，而不需要從網絡設備1004向協(xié)調器1002傳送單獨的確認消息。可在新的信道上傳送關聯(lián)請求1030。該新的信道可以是與分離通知1010和新的PAN ID對應的信道。協(xié)調器1002可向網絡設備1004傳送關聯(lián)響應1040。可響應于關聯(lián)請求1030來傳送關聯(lián)響應1040?？稍谛碌男诺郎蟼魉完P聯(lián)響應1040。
[0089]本領域的技術人員將認識到上述消息名稱和消息順序僅以示例為目的。可以任意順序執(zhí)行上述信令的任意組合。進一步地，所示的協(xié)調器可以是聚合協(xié)調器或PAN協(xié)調器。在一些示例中，所示的協(xié)調器可表示去往或來自聚合協(xié)調器和PAN協(xié)調器兩者的信令。因此，所示的協(xié)調器可表示由聚合協(xié)調器和/或PAN協(xié)調器中的一者或兩者執(zhí)行的信令。
[0090]基于組的信道切換也可被用于將多于一個的設備切換到另一個PAN。任意設備或協(xié)調器可從PAN協(xié)調器或聚合協(xié)調器請求對設備和任意子設備到另一 PAN的許可。協(xié)調器可代表其群集中的設備做出請求。與基于單個設備執(zhí)行的信道切換相比，其可加快信道切換。這是非常有利的，舉例來說，如果干擾對于特定設備組是局部的。允許設備作為組來切換信道而非逐個切換可允許在切換期間保持父/子關系。允許在切換期間保持父/子關系可減少在切換后使網絡“治愈”或“形成”所花費的時間量。
[0091]圖11是示出基于組的信道切換的示例調用流圖1100。圖11示出了協(xié)調器A1102、父協(xié)調器1104和設備組1106。舉例來說，協(xié)調器A1102可以是網絡中的路由器或作為其他節(jié)點的父代的任意節(jié)點。同樣舉例來說，父協(xié)調器1104可以是網關或典型的PAN協(xié)調器。父協(xié)調器1104可以是關于協(xié)調器Al 102的父節(jié)點。
[0092]協(xié)調器Al 102可向父協(xié)調器1104傳送關聯(lián)請求1110。關聯(lián)請求1110可向父協(xié)調器1104指示需要執(zhí)行組切換。舉例來說，關聯(lián)請求1110可包括分離理由，且該分離理由可包括將要執(zhí)行組切換的指示。關聯(lián)請求1110還可包括基于協(xié)調器A1102請求使用的新的信道或PAN的新PAN ID。協(xié)調器A1102可代表設備組1106執(zhí)行關聯(lián)請求1110，該設備組1106可以是在協(xié)調器A1102控制下的設備群集。可通過舊的信道傳送關聯(lián)請求1110。
[0093]父協(xié)調器1104可向協(xié)調器Al 102傳送確認1120?？身憫陉P聯(lián)請求1110來傳送確認1120?？赏ㄟ^舊的信道傳送確認1120。
[0094]協(xié)調器A1102可向設備組1106傳送新的分離通知1130。新的分離通知1130可被用來通知設備組1106該設備組1106將被移到另一個信道。新的分離通知1130可包括分離理由和/或新PAN ID。可通過舊的信道傳送新的分離通知1130。如果設備組1106是協(xié)調器A1102的所有子設備，并且協(xié)調器A1102希望設備組1106中的每個設備都切換，協(xié)調器A1102可設置廣播地址作為對于新的分離通知1130的目的地地址。因此，設備組1106中的每一個設備可通過廣播接收新的分離通知1130并觸發(fā)組切換。如果協(xié)調器A1102希望設備組1106的子集或子設備的子集切換，新的分離通知1130可背負式運載將被切換的特定設備的地址。舉例來說，協(xié)調器A1102可使用設備組1106的短地址的列表或使用布隆(Bloom)過濾技術來減小指令幀長度。
[0095]將被切換的設備組1106中的每個設備可向協(xié)調器A1102傳送確認1140。可通過新的信道傳送確認1140。該新的信道可以是在新PAN ID和/或新的分離通知1130中指示的信道?？衫幂d波偵聽多路訪問(CSMA)來傳送確認1140以潛在地避免沖突。傳送確認1140是可選的。
[0096]本領域的技術人員將認識到上述消息名稱和消息順序僅以示例為目的。可以任意順序執(zhí)行上述信令的任意組合。
[0097]在以上描述的信道切換方式中的任一個中，設備可能希望切換到另一個信道或另一個PAN，因為它已經失去了與其他設備通信的能力。舉例來說，可能由于干擾、移動性等等失去通信。如果發(fā)生了通信丟失，設備可依靠預配置的替換PAN ID和信道。如果協(xié)調器不能與任何父節(jié)點通信，該協(xié)調器也可使用相同的技術。在這個示例中，協(xié)調器可維持與子節(jié)點的通信，但可能已經丟失了與父節(jié)點的通信。協(xié)調器或設備使用替換PAN可以允許該協(xié)調器或設備將其自身以及潛在地將其子代移到替換PAN，以恢復與其他協(xié)調器或節(jié)點的通?目。
[0098]與具有單 獨的PAN協(xié)調器的傳統(tǒng)的PAN網絡相比，使用聚合協(xié)調器可以提供多個優(yōu)點。舉例來說，使用聚合協(xié)調器可允許更快的空中軟件管理。聚合協(xié)調器可具有多個無線電收發(fā)信機，其中的每一個無線電收發(fā)信機可以為下行鏈路軟件分發(fā)和升級同時工作。舉例來說，每一個收發(fā)信機可為終端設備的子集工作，因此允許更快速的空中軟件管理。進一步地，使用聚合協(xié)調器可控制網絡中的擁塞。如果在典型的PAN中發(fā)生擁塞，標準的解決方案是壓制源業(yè)務量速率或丟棄分組。典型地，這會造成低系統(tǒng)吞吐量和浪費的能耗。然而，與聚合協(xié)調器關聯(lián)的可配置的架構可以更好的方式來處理擁塞。舉例來說，如以上詳細描述的，可將來自擁塞PAN或群集的業(yè)務量重定向到輕負載的PAN或群集，而不減小源業(yè)務量速率或丟棄任何分組。
[0099]進一步地，使用聚合協(xié)調器有利于負載均衡。如果多個群集和/或并行的PAN可用，聚合協(xié)調器可將總業(yè)務量在它們之間均分。無論群集或PAN中是否有擁塞都會這樣執(zhí)行。在負載均衡中可考慮剩余的電池電力容量，以使每個群集或PAN可在每個網絡中具有相似的業(yè)務量負載和在耗能、分組沖突和延遲方面的更好的性能。聚合協(xié)調器還可允許更好的服務質量(QoS)。各種設備和應用可以在PAN環(huán)境中共存。舉例來說，一些應用(例如報告)需要低延遲而其他應用對延遲的要求較低。使用IEEE802.15.4作為示例，可使能通過保障的時隙(GTS)的免競爭周期(CFP)。在此場景中，聚合協(xié)調器可在群集或PAN之中來散布延時敏感設備。舉例來說，每個群集或PAN可容納特定數(shù)目的延時敏感設備，以使每個設備可具有自己的GTS。如果CFP被禁用并且來自延時敏感設備的業(yè)務量負載較小，聚合協(xié)調器可將特定群集或PAN中的延時敏感設備組織起來，并將其他群集或PAN中的延時容忍設備組織起來。以這種方式，可向不同設備提供有差異的QoS。
[0100]如另一個示例，聚合協(xié)調器可改善可靠性。當一個信道不可用時，聚合協(xié)調器可將PAN設備快速切換到其他信道。舉例來說，一個信道可能被未知的外部設備堵塞。此外，通過在多個信道之中散布設備，如果一個信道經歷嚴重干擾，其他信道上的設備可以不受影響。進一步地，聚合協(xié)調器可提供改善的能量效率。如果業(yè)務量較低，聚合協(xié)調器可打開有限數(shù)目的收發(fā)信機。類似地，聚合協(xié)調器可以設置有限數(shù)目的PAN以減小能量消耗。在一個示例中，聚合協(xié)調器可設置兩個收發(fā)信機，其中一個收發(fā)信機充當主收發(fā)信機而一個收發(fā)信機充當備用收發(fā)信機。如果總業(yè)務量增大，聚合協(xié)調器可根據(jù)需要打開額外的收發(fā)信機。然后，該聚合協(xié)調器可配置多個群集或PAN。由此，每個網絡中的沖突的數(shù)目可以被降低并且能量效率可以被改善。
[0101]作為另一個示例，通過使用聚合協(xié)調器可改善信號質量。如果無線電環(huán)境不理想，聚合協(xié)調器可指派多個無線電收發(fā)信機使用相同的頻率，并且可利用多輸入多輸出(MIMO)來改善信號質量。舉例來說，聚合協(xié)調器可在相同頻率上配置多個無線電接收機，以利用SIMO來改善從設備接收的信號質量，而不引入設備側的任何開銷。聚合協(xié)調器的使用還可改善隔離和保護。一些設備是惡意的，并且可產生異常的業(yè)務量。然而，聚合協(xié)調器可將正常的設備放在一個群集或PAN中，將其與惡意的設備隔開。
[0102]在以上提供的示例中描述的協(xié)調器、聚合協(xié)調器、設備和網絡設備中的每一個可以是WTRU或任意其他有線或無線設備。以上提供的示例中所使用的描述和名稱僅是為了示例的目的，而不意圖限制協(xié)調器和設備的類型或功能。
[0103]實施例
[0104]1、一種用于可配置的 個人局域網(PAN)架構的方法，該方法包括:
[0105]利用單個聚合網絡協(xié)調器。
[0106]2、根據(jù)實施例1所述的方法，還包括:
[0107]由設備利用信道切換來從一個信道遷移到另一個信道。
[0108]3、根據(jù)實施例1所述的方法，還包括:
[0109]由設備利用信道切換來從一個PAN遷移到另一個PAN。
[0110]4、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，其中PAN協(xié)調器或聚合協(xié)調器周期性地向普通協(xié)調器傳播PAN信息，例如PAN標識(ID)與信道頻率間的映射。
[0111]5、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，其中普通協(xié)調器基于PAN信息來協(xié)助設備的信道切換。
[0112]6、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，其中聚合協(xié)調器具有多個無線電接口或收發(fā)?目機。
[0113]7、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，其中多個無線電接口在聚合協(xié)調器的控制下規(guī)劃工作在相同或不同的信道頻率上的一個或多個并行的PAN網絡。
[0114]8、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，其中設備僅有一個無線電接口并且可加入或切換到任意PAN網絡。
[0115]9、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，其中聚合協(xié)調器使一些無線電接口斷電，條件是至少一個無線電接口在正常工作，并且如果當前僅有一個無線電接口活動，聚合協(xié)調器瓦解為傳統(tǒng)的PAN協(xié)調器。
[0116]10、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，其中聚合協(xié)調器被用于支持一個應用或同時支持多個應用。
[0117]11、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，還包括:
[0118]利用主動信道切換、被動信道切換或基于組的信道切換過程，其中主動信道切換由設備自身觸發(fā)；被動信道切換完全由協(xié)調器觸發(fā)；以及基于組的信道切換由協(xié)調器觸發(fā)并且被用于同時改變設備組的信道。[0119]12、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，其中可配置的架構和聚合協(xié)調器以任意用于WPAN的通信標準工作，包括電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE) 802.15.4-2006。
[0120]13、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，其中每個PAN網絡具有單個PAN協(xié)調器，該單個PAN協(xié)調器用于通過單個IEEE802.15.4-2006無線電接口來控制和管理整個PAN。
[0121]14、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，其中一個聚合協(xié)調器具有N個用于PAN側通信的無線電收發(fā)信機和至少一個連接該協(xié)調器與外部網絡的其他接口，對于每個收發(fā)信機i的頻率是
[0122]15、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，其中在N個無線電收發(fā)信機可用的情況下，聚合協(xié)調器規(guī)劃具有相同的PAN ID的最多N個群集，或每一個具有不同的PAN ID的N個并行的PAN網絡，或者以上兩者的組合。
[0123]16、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，其中群集或PAN網絡完全由該聚合協(xié)調器控制和管理。
[0124]17、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，其中在聚合協(xié)調器中的每一個無線電收發(fā)信機處于工作模式或處于睡眠模式，這由聚合協(xié)調器來確定。
[0125]18、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，其中在聚合協(xié)調器中的每一個工作中的無線電收發(fā)信機使用不同或相同的頻率，或者組合`。
[0126]19、根據(jù)實施例18所述的方法，其中如果多個無線電收發(fā)信機被配置為使用相同的頻率，在聚合協(xié)調器處利用單輸入多輸出(SIMO)而在設備或普通協(xié)調器處利用多輸入單輸出(MISO)來進一步改善信號質量。
[0127]20、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，其中存在設備和普通協(xié)調器，這些設備和普通協(xié)調器是資源受限的并且僅有一個無線電收發(fā)信機，這些設備和普通協(xié)調器與在聚合協(xié)調器中的那些相同。
[0128]21、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，其中該聚合協(xié)調器被配備有N個PAN側的無線電收發(fā)信機。
[0129]22、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，其中該聚合協(xié)調器具有新的功能實體調度器。
[0130]23、根據(jù)實施例22所述的方法，其中該調度器執(zhí)行為每個單個群集或PAN網路收集來自每個無線電收發(fā)信機的信息，并且維護用于所有設備的中央寄存器。
[0131]24、根據(jù)實施例22所述的方法，其中該調度器作出關于要打開的群集或PAN網絡的時間和數(shù)量或者要打開的無線電收發(fā)信機的數(shù)量的決定。
[0132]25、根據(jù)實施例22所述的方法，其中該調度器出于例如負載均衡、擁塞控制、可靠性或隔離/保護的目的來確定每個設備應該附著到的群集或PAN網絡，并且該調度器負責路由去往/來自到外部網絡的接口的PAN業(yè)務量，和/或PAN側的無線電收發(fā)信機之間的PAN業(yè)務量。
[0133]26、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，其中該聚合協(xié)調器引入兩個新層:聚合MAC和匯聚層。
[0134]27、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，其中聚合MAC使用一個統(tǒng)一的MAC協(xié)議來共同管理N個無線電收發(fā)信機。
[0135]28、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，其中聚合MAC在控制平面中進行優(yōu)化的設備關聯(lián)和注冊，并且聚合MAC在數(shù)據(jù)平面中執(zhí)行跨PAN優(yōu)化，例如擁塞控制和負載均衡。
[0136]29、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，其中匯聚層執(zhí)行應用與可用的多個PAN網絡的映射，并且跨聚合MAC和匯聚層來實現(xiàn)調度器。
[0137]30、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，其中設備與群集或并行的PAN網絡中的任意一者相關聯(lián)，并且根據(jù)網絡條件和設計目標在他們之間進行切換或遷移。
[0138]31、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，其中通過綜合考慮每個群集/PAN網絡的特性來進行跨群集或跨PAN優(yōu)化，所述特性包括鏈路特性、節(jié)點特性或網絡特性。
[0139]32、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，其中設備或協(xié)調器收集統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并且本地的統(tǒng)計數(shù)據(jù)被轉發(fā)至聚合協(xié)調器，以使擁塞和干擾問題被檢測，或者設備或協(xié)調器(或者其群組)利用這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)來決定要求聚合協(xié)調器對切換信道的許可。
[0140]33、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，還包括:
[0141]主動信道切換。
[0142]34、根據(jù)實施例33所述的方法，其中主動信道切換由設備來觸發(fā)。
[0143]35、根據(jù)實施例33-34中任一實施例所述的方法，其中設備監(jiān)控并預測其本地業(yè)務量或轉接業(yè)務量，并且如果總業(yè)務量(本地或轉接)超過閾值并且潛在的擁塞發(fā)生，該設備改變其頻率并與另一個PAN關聯(lián)。
[0144]36、根據(jù)實施例33-35中任一實施例所述的方法，其中如果移除了節(jié)點，整個網絡將被斷開，則該設備或節(jié)點是關鍵點。
[0145]37、根據(jù)實施例33-36中任一實施例所述的方法，其中子設備也改變其頻率以確保與PAN協(xié)調器或聚合協(xié)調器的有效連接，特別是在多跳網狀拓撲下，并且可用PAN網絡及其頻率的短列表被維護。
[0146]38、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，還包括:
[0147]利用兩步式主動信道切換(TSACS)。
[0148]39、根據(jù)實施例38所述的方法，還包括:
[0149]發(fā)送分離通知，其中該設備向聚合協(xié)調器發(fā)送分離通知指令，該分離通知指令具有作為目的地PAN標識符字段的當前PAN ID和作為目的地地址字段的協(xié)調器地址，并且該分離通知在當前PAN網絡上被發(fā)送，其中將使用在分離通知消息上背負式運載的期望的PAN ID來從所述當前PAN網絡切換。
[0150]40、根據(jù)實施例38-39中任一實施例所述的方法，還包括:
[0151]由協(xié)調器發(fā)送對于分離通知的確認，該確認具有包含的授權的PAN ID，該授權的PAN ID可與該設備在分離通知中所請求的期望的PAN ID相同或不同。
[0152]41、根據(jù)實施例38-40中任一實施例所述的方法，還包括:
[0153]由設備向另一個潛在的協(xié)調器發(fā)送具有目的地PAN標識符字段的關聯(lián)指令，該目的地PAN標識符字段被設置為其將要切換到的新PAN的標識符。
[0154]42、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，還包括:
[0155]使用一步式主動信道切換(OSACS)。
[0156]43、根據(jù)實施例42所述的方法，還包括:
[0157]在新信道上僅向協(xié)調器發(fā)送一個指令消息(關聯(lián)請求或分離)，并等待來自該協(xié)調器的關聯(lián)響應，并且該關聯(lián)請求(或分離)指令背負式運載關于舊的PAN的信息，以使得該協(xié)調器知道該設備來自哪里。
[0158]44、根據(jù)實施例42-43中任一實施例所述的方法，還包括:
[0159]向設備授權另一個信道，并向該設備通知該信道，以及如果到新信道的信道切換未被批準則要求該設備在授權信道上發(fā)送確認幀。
[0160]45、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，還包括:
[0161]使用被動信道切換。
[0162]46、根據(jù)實施例45所述的方法，其中信道切換完全由PAN協(xié)調器或聚合協(xié)調器觸發(fā)。
[0163]47、根據(jù)實施例45-46中任一實施例所述的方法，還包括:
[0164]在舊信道上由協(xié)調器向設備發(fā)送分離通知消息，該分離通知消息包含分離理由和新的PAN ID。
[0165]48、根據(jù)實施例45-47中任一實施例所述的方法，還包括:
[0166]在舊信道上由設備向協(xié)調器發(fā)回確認。
[0167]49、根據(jù)實施例45-48中任一實施例所述的方法，還包括:
[0168]在新信道上由設備向協(xié)調器發(fā)送關聯(lián)請求。
[0169]50、根據(jù)實施例45-49中任一實施例所述的方法，還包括:
[0170]在新信道上由協(xié)調器利用關聯(lián)響應對設備進行響應。
[0171]51、根據(jù)前述任一實施例所述的方法，還包括:
[0172]使用基于組的信道切換。
[0173]52、根據(jù)實施例51所述的方法，其中協(xié)調器要求PAN或聚合協(xié)調器對將其自身和其子代移到另一個PAN的許可。
[0174]53、根據(jù)實施例51-52中任一實施例所述的方法，其中與逐個信道切換相比，協(xié)調器代替其群集作出請求以加快信道切換，并且通過允許設備作為組來切換信道而不是逐個切換，在切換期間維持父/子關系，其中減小了切換后使網絡“治愈”或“形成”所花費的時間量。
[0175]54、根據(jù)實施例51-53中任一實施例所述的方法，還包括:
[0176]在舊信道上由協(xié)調器A向其父代發(fā)送“關聯(lián)請求”以通知其父代即將進行組切換；
[0177]向其所有子設備發(fā)送“新分離通知”來指示它們將切換到另一個信道。
[0178]55、根據(jù)實施例51-54任一實施例所述的方法，其中如果協(xié)調器A希望其所有子設備都切換，它設置一個廣播地址作為“新分離通知”指令的目的地地址，以使其所有子設備能接收到該指令并觸發(fā)組切換。
[0179]56、根據(jù)實施例51-55中任一實施例所述的方法，其中如果協(xié)調器A希望其子設備的子集切換，“新分離通知”指令背負式運載這些設備的地址，包含它們的短地址的列表，或使用布隆過濾技術以減小指令幀的長度。
[0180]57、根據(jù)實施例51-56中任一實施例所述的方法，其中如“新分離通知”指示的需要切換到另一個信道的所有設備利用載波偵聽多路訪問(CSMA)通過新信道發(fā)回確認，以解決潛在的沖突。
[0181]58、一種無線發(fā)射接收單元(WTRU)，該WTRU被配置為執(zhí)行如實施例1_57中任一實施例所述的方法。[0182]59、根據(jù)實施例58所述的WTRU，還包括收發(fā)信機。
[0183]60、根據(jù)實施例58-59中任一實施例所述的WTRU，還包括與收發(fā)信機通信的處理器。
[0184]61、根據(jù)實施例58-60中任一實施例所述的WTRU，其中處理器被配置為執(zhí)行如實施例1-57中任一實施例所述的方法。
[0185]62、一種節(jié)點B，該節(jié)點B被配置為執(zhí)行如實施例1_57中任一實施例所述的方法。
[0186]63、一種集成電路，該集成電路被配置為執(zhí)行如實施例1-57中任一實施例所述的方法。
[0187]64、一種無線發(fā)射/接收單元(WTRU)，該WTRU充當個人局域網群集的元件，該WTRU包括:
[0188]處理器，該處理器被配置為生成信道切換消息；以及
[0189]發(fā)射機，該發(fā)射機被配置為向網絡協(xié)調器發(fā)送該信道切換消息；以及
[0190]接收機，該接收機被配置為接收來自該網絡協(xié)調器的響應。
[0191]65、一種無線發(fā)射/接收單元(WTRU)，該WTRU充當個人局域網群集的元件，該WTRU包括:
[0192]接收機，該接收機被配置為接收來自網絡協(xié)調器的觸發(fā)信道切換的通知；以及
[0193]處理器，該處理器被配置為處理該通知。
[0194]66、一種協(xié)調器節(jié)點，該協(xié)調器節(jié)點包括:
[0195]至少一個收發(fā)信機，所述至少一個收發(fā)信機被配置為與多個個人局域網(PAN)中的至少一個PAN設備通信；
[0196]所述至少一個收發(fā)信機被配置為接收與所述多個PAN有關的消息；
[0197]調度器，該調度器被配置為基于所收到的信息來確定在所述多個PAN中的至少一個PAN中的至少一個PAN設備將被切換到所述多個PAN中的不同的至少一個PAN ；以及
[0198]所述至少一個收發(fā)信機還被配置為基于所收到的信息將至少一個PAN設備切換到所述不同的至少一個PAN。
[0199]67、根據(jù)實施例66所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述至少一個收發(fā)信機還被配置為通過以下來切換所述至少一個PAN設備:
[0200]向所述至少一個PAN設備傳送分離通知；
[0201]接收來自所述至少一個PAN設備的關聯(lián)請求；以及
[0202]向所述至少一個PAN設備傳送關聯(lián)響應。
[0203]68、根據(jù)實施例67所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述至少一個收發(fā)信機還被配置為通過向所述至少一個PAN設備傳送確認來切換所述至少一個PAN設備。
[0204]69、根據(jù)實施例67所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述至少一個收發(fā)信機還被配置為:
[0205]通過第一信道傳送分離通知；
[0206]通過第二信道接收關聯(lián)請求；以及
[0207]通過第二信道傳送關聯(lián)響應。
[0208]70、根據(jù)實施例67所述的協(xié)調器節(jié)點，其中該分離通知包括分離理由和期望的PAN ID0
[0209]71、根據(jù)實施例66所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述至少一個收發(fā)信機還被配置為通過以下來切換所述至少一個PAN設備:
[0210]接收來自所述至少一個PAN設備的分離通知；
[0211]向所述至少一個PAN設備傳送確認；
[0212]接收來自所述至少一個PAN設備的關聯(lián)請求；以及
[0213]向所述至少一個PAN設備傳送關聯(lián)響應。
[0214]72、根據(jù)實施例71所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述至少一個收發(fā)信機還被配置為:
[0215]通過第一信道接收分離通知和傳送確認；以及
[0216]通過第二信道接收關聯(lián)請求和傳送關聯(lián)響應。
[0217]73、根據(jù)實施例71所述的協(xié)調器節(jié)點，其中該分離通知包括分離理由和期望的PAN ID以及該確認包括該分離理由和授權的PAN ID。
[0218]74、根據(jù)實施例66所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述至少一個收發(fā)信機還被配置為通過以下來切換所述至少一個PAN設備:
[0219]通過新信道接收來自所述至少一個PAN設備的關聯(lián)請求；以及
[0220]通過新信道向所述至少一個PAN設備傳送關聯(lián)響應，
[0221]其中該新信道與所述至少一個PAN設備試圖切換到的新PAN有關。
[0222]75、根據(jù)實施例74所述 的協(xié)調器節(jié)點，其中該關聯(lián)請求包括分離理由和舊PAN ID以及該關聯(lián)響應包括授權的PAN ID。
[0223]76、根據(jù)實施例66所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述至少一個收發(fā)信機還被配置為通過以下來切換所述至少一個PAN設備:
[0224]向所述至少一個PAN設備傳送分離通知；
[0225]接收來自所述至少一個PAN設備的關聯(lián)請求；以及
[0226]向所述至少一個PAN設備傳送關聯(lián)響應。
[0227]77、根據(jù)實施例76所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述至少一個收發(fā)信機還被配置為通過接收來自所述至少一個PAN設備的確認來切換所述至少一個PAN設備。
[0228]78、根據(jù)實施例76所述的協(xié)調器節(jié)點，其中該分離通知包括分離理由和新PANID0
[0229]79、根據(jù)實施例66所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述至少一個收發(fā)信機還被配置為通過以下來切換所述至少一個PAN設備:
[0230]向父協(xié)調器傳送關聯(lián)請求，該關聯(lián)請求包括關于將至少兩個PAN設備切換到新信道的信息；
[0231]接收來自該父協(xié)調器的確認；以及
[0232]向所述至少兩個設備傳送新分離通知。
[0233]80、根據(jù)實施例79所述的協(xié)調器節(jié)點，其中該關聯(lián)請求包括分離理由和請求組切換的指示，以及該新分離通知包括該分離理由和新PAN ID。
[0234]81、根據(jù)實施例66所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述至少一個收發(fā)信機被配置為通過無線個人局域網(WPAN)標準通信。
[0235]82、根據(jù)實施例66所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述調度器包括:
[0236]至少一個存儲設備，所述至少一個存儲設備被配置為存儲與多個PAN中的每一個有關的?目息；以及[0237]中央寄存器，該中央寄存器被配置為存儲與所述至少一個PAN設備中的每一個有關的信息，
[0238]所述協(xié)調器被配置為利用與所述多個PAN中的每一個有關的信息和與所述至少一個PAN設備中的每一個有關的信息來確定所述多個PAN中的至少一個PAN中的至少一個PAN設備將被切換到所述多個PAN中的不同的至少一個PAN。
[0239]83、根據(jù)實施例1所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述調度器被配置為通過考慮以下中的至少一者來確定所述多個PAN中的至少一個PAN中的至少一個PAN設備將被切換到所述多個PAN中的不同的至少一個PAN:多個PAN中的一個或多個PAN中的業(yè)務量條件、負載均衡、擁塞控制、可靠性、隔離、服務差異、干擾管理或保護因素。
[0240]84、根據(jù)實施例1所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述調度器還被配置為確定在給定時間正在使用中的所述至少一個收發(fā)信機的數(shù)目。
[0241]85、一種方法，該方法包括:
[0242]通過至少一個收發(fā)信機與多個個人局域網(PAN)中的至少一個PAN設備通信；
[0243]接收有關所述多個PAN的信息；
[0244]基于所接收的信息來確定所述多個PAN中的至少一個PAN中的至少一個PAN設備將被切換到所述多個PAN中的不同的至少一個PAN ；以及
[0245]基于所接收到的信息將所述至少一個PAN設備切換到所述不同的至少一個PAN。
[0246]86、一種無線發(fā)射/接收單元(WTRU)，該WTRU被配置為執(zhí)行如實施例66_85中任一實施例的特征。
[0247]雖然以上以特定的組合描述了特征和元素，但是本領域普通技術人員可以理解，每個特征或元素可以單獨的使用或與其他的特征和元素進行組合使用。此外，這里描述的方法可以在引入到計算機可讀介質中并供計算機或處理器運行的計算機程序、軟件或固件中實施。計算機可讀介質的示例包括電信號(通過有線或無線連接傳送)和計算機可讀存儲介質。計算機可讀存儲介質的示例包括，但不限于，只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、寄存器、緩沖存儲器、半導體存儲器設備、例如內部硬盤和可移動磁盤的磁性介質，磁光介質和例如CD-ROM磁盤及數(shù)字通用盤(DVD)的光介質。與軟件關聯(lián)的處理器可以被用于實現(xiàn)在WTRU、UE、終端、基站、RNC或任何主計算機中使用的射頻收發(fā)信機。
【權利要求】
1.一種協(xié)調器節(jié)點，該協(xié)調器節(jié)點包括: 至少一個收發(fā)信機，所述至少一個收發(fā)信機被配置為與多個個人局域網(PAN)中的至少一個PAN設備通信； 所述至少一個收發(fā)信機被配置為接收與所述多個PAN有關的信息； 調度器，該調度器被配置為基于所接收到的信息來確定所述多個PAN中的至少一個PAN中的至少一個PAN設備將被切換到所述多個PAN中的不同的至少一個PAN ；以及 所述至少一個收發(fā)信機還被配置為基于所接收到的信息將所述至少一個PAN設備切換到所述不同的至少一個PAN。
2.根據(jù)權利要求1所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述至少一個收發(fā)信機還被配置為通過以下來切換所述至少一個PAN設備: 向所述至少一個PAN設備傳送分離通知； 接收來自所述至少一個PAN設備的關聯(lián)請求；以及 向所述至少一個PAN設備傳送關聯(lián)響應。
3.根據(jù)權利要求2所述的 協(xié)調器節(jié)點，其中所述至少一個收發(fā)信機還被配置為通過向所述至少一個PAN設備傳送確認來切換所述至少一個PAN設備。
4.根據(jù)權利要求2所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述至少一個收發(fā)信機還被配置為: 通過第一信道傳送所述分離通知； 通過第二信道接收所述關聯(lián)請求；以及 通過所述第二信道來傳送所述關聯(lián)響應。
5.根據(jù)權利要求2所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述分離通知包括分離理由和期望的PANID0
6.根據(jù)權利要求1所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述至少一個收發(fā)信機還被配置為通過以下來切換所述至少一個PAN設備: 接收來自所述至少一個PAN設備的分離通知； 向所述至少一個PAN設備傳送確認； 接收來自所述至少一個PAN設備的關聯(lián)請求；以及 向所述至少一個PAN設備傳送關聯(lián)響應。
7.根據(jù)權利要求6所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述至少一個收發(fā)信機還被配置為: 通過第一信道接收所述分離通知和傳送所述確認；以及 通過第二信道接收所述關聯(lián)請求和傳送所述關聯(lián)響應。
8.根據(jù)權利要求6所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述分離通知包括分離理由和期望的PANID，并且所述確認包括所述分離理由和授權的PAN ID。
9.根據(jù)權利要求1所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述至少一個收發(fā)信機還被配置為通過以下來切換所述至少一個PAN設備: 通過新信道接收來自所述至少一個PAN設備的關聯(lián)請求；以及 通過所述新信道向所述至少一個PAN設備傳送關聯(lián)響應， 其中所述新信道與所述至少一個PAN設備試圖切換到的新PAN有關。
10.根據(jù)權利要求9所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述關聯(lián)請求包括分離理由和舊PANID,且所述關聯(lián)響應包括授權的PAN ID。
11.根據(jù)權利要求1所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述至少一個收發(fā)信機還被配置為通過以下來切換所述至少一個PAN設備: 向所述至少一個PAN設備傳送分離通知； 接收來自所述至少一個PAN設備的關聯(lián)請求；以及 向所述至少一個PAN設備傳送關聯(lián)響應。
12.根據(jù)權利要求11所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述至少一個收發(fā)信機還被配置為通過接收來自所述至少一個PAN設備的確認來切換所述至少一個PAN設備。
13.根據(jù)權利要求11述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述分離通知包括分離理由和新PANID。
14.根據(jù)權利要求1所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述至少一個收發(fā)信機還被配置為通過以下來切換所述至少一個PAN設備: 向父協(xié)調器傳送關聯(lián)請求，所述關聯(lián)請求包括關于將至少兩個設備切換到新信道的信息； 接收來自所述父協(xié)調器的確認；以及 向所述至少兩個設備傳送 新分離通知。
15.根據(jù)權利要求14所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述關聯(lián)請求包括分離理由和請求組切換的指示，且所述新分離通知包括所述分離理由和新PANID。
16.根據(jù)權利要求1所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述至少一個收發(fā)信機被配置為通過無線個人局域網(WPAN)標準進行通信。
17.根據(jù)權利要求1所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述調度器包括: 至少一個存儲設備，所述至少一個存儲設備被配置為存儲關于所述多個PAN中的每一個PAN的信息； 中央寄存器，該中央寄存器被配置為存儲與所述至少一個PAN設備中的每一個PAN設備有關的彳目息， 所述調度器被配置為使用所述關于所述多個PAN中的每一個PAN的信息和所述與所述至少一個PAN設備中的每一個PAN設備有關的信息來確定所述多個PAN中的至少一個PAN中的所述至少一個PAN設備將被切換到所述多個PAN中的所述不同的至少一個PAN。
18.根據(jù)權利要求1所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述調度器被配置為通過考慮以下中的至少一者來確定所述多個PAN中的至少一個PAN中的所述至少一個PAN設備將被切換到所述多個PAN中的所述不同的至少一個PAN:所述多個PAN中的一個或多個PAN中的業(yè)務量條件、負載均衡、擁塞控制、可靠性、隔離、服務差異、干擾管理或保護因素。
19.根據(jù)權利要求1所述的協(xié)調器節(jié)點，其中所述調度器還被配置為確定在給定的時間正在使用的所述至少一個收發(fā)信機的數(shù)目。
20.—種方法,該方法包括: 通過至少一個收發(fā)信機與多個個人局域網(PAN)中的至少一個PAN設備通信； 接收與所述多個PAN有關的信息； 基于所接收的信息來確定所述多個PAN中的至少一個PAN中的至少一個PAN設備將被切換到所述多個PAN中的不同的至少一個PAN ；以及 基于所接收的信息將所述至少一個PAN設備切換到所述不同的至少一個PAN。
【文檔編號】H04W48/18GK103460764SQ201280015860
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年2月9日 優(yōu)先權日:2011年2月9日
【發(fā)明者】王重剛, D·N·錫德, M·F·斯達斯尼克, P·L·小拉塞爾 申請人:交互數(shù)字專利控股公司