[发明专利]选择多跳无线网络中的接入点或中继节点的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线网络，更具体地说，涉及一种多跳(multi-hop)无线网络中的接入点或中继节点的选择。终端装置基于无线网络内的路径尺度(path metric)以及终端装置和接入点或中继节点之间的接入链路质量两者来选择接入点或中继节点。 

背景技术

在文献中已经提出了多种选择单跳无线网络中的接入点(AP)的方法。用于AP选择的传统方法是基于接收信号强度指示(RSSI)，其中终端装置与具有最强接收信号强度的AP相关，或连接到具有最强接收信号强度的AP。然而，这种策略忽略了对于终端装置(诸如AP负载)而言重要的其他因素。所述因素可能导致很差的性能。在一种现有技术中，相关/连接的终端装置的数目被用作选择AP的尺度。然而，这种尺度没有考虑终端装置和AP之间的接入链路质量。在另一现有技术方法中，基于与AP相关或连接到AP的用户/终端装置的总数以及用户/终端装置的平均分组误差率的AP选择尺度被用于选择AP。然而，在这个尺度中使用的模型没有捕捉终端装置之中的带宽竞争和终端装置的不同链路数据率。在又一现有技术方法中，用于确定终端装置/用户AP相关/连接的集中式方法被用于确保对于用户/终端装置的整个网络最大值-最小值(max-min)公平带宽分配。然而，这种方法需要知道每个终端装置的带宽的中央控制器。 

如上的所有方法被设计用于单跳无线网络，其中终端装置离有线骨干网仅一跳，并且无线接入链路被认为是瓶颈。如上所有方法没有结合地考虑接入链路质量和网络内路径的质量改变对于终端装置的通信性能的影响。 

在多跳无线网络中，终端装置的通信性能(例如，公平，吞吐量)不仅仅受到接入链路而且受到AP/中继节点(RN)和网关(GW)/基站(BS)之间的连接的影响。因此，当考虑多跳无线网络中AP/RN选择的问题时，不能 够使用用于单跳无线网络的方案。需要开发出考虑接入链路和网络内路径质量两者的新AP选择方法。 

对于如何选择多跳无线网络中的AP/RN的问题的解决，通过考虑网络内的路径尺度和从终端装置到AP的接入链路质量两者，将会是有益的。 

发明内容

本发明涉及无线网络并且具体地涉及多跳无线网络中接入点或中继节点的选择。AP/RN被互连以形成骨干网/基础设施多跳无线网络。一个或多个AP/RN也被连接到有线基础设施或作为GW/BS的因特网以接入因特网。然后接入点或中继节点选择经由网关或基站到/来自因特网的数据传输路由/路径。终端装置不参加分组中继并需要与一个AP/RN相关以获得网络接入。终端装置基于无线网络内部的AP/RN和GW/BS之间的路径尺度以及终端装置和接入点或中继节点之间的接入链路质量两者选择接入点或中继节点。终端装置可以是客户节点或站或主机或移动节点(或者也通常被称作“节点”)，并且进一步可以是计算机、便携式电脑、PDA或经由相互作用功能与无线网络通信的蜂窝电话。终端装置可以是固定的或移动的。 

本发明是用于终端装置选择多跳无线网络中的接入点(AP)或中继节点(RN)的方法和设备。在单跳无线网络中，诸如在热点中被发现，AP或基站(BS)被连接到有线骨干网并且终端装置离有线骨干网仅一跳距离。在这样的单跳结构中，无线链路通常是瓶颈。在多跳无线网络中，终端装置的通信质量由终端装置和AP/RN之间的接入链路以及从相关AP/RN到网关(GW)/BS的无线连接两者来确定。如这里使用的，“/”代表对于相同或相近似组件或结构的可替换名字。联合考虑通信路径上的两段，本发明描述了多跳无线网络中的AP/RN选择方法。终端装置基于信标帧中传送的信息和探测器(probe)响应帧以及它们自身的测量和计算来估计接入链路质量。终端装置也从扫描处理期间的增强AP信标或探测器响应知道每个潜在AP/RN和GW/BS之间的路径质量。结合这两个尺度，终端装置进行AP选择确定以改善它们自己和网关之间的通信质量。本发明的AP可以是网状AP或树状AP，其中“网状”或“树状”代表可能的拓扑。网状AP和树状AP是用于无线网络的当前拓扑结构。本发明不限于任何特定网络拓扑。