[发明专利]超低功率网格网络

说明书

一种网格接收器具有：唤醒接收器，其用于接收由键控RF或无线分组和间隙序列形成的唤醒序列；发射器，其形成到其他网格站点的低速RF唤醒序列；网格接收器，其用于接收高速WLAN分组，该发射器响应于唤醒序列而发送无线ACK分组，网格接收器此后从远程站点接收无线分组，网格发射器发送ACK，网格站点此后识别下一跳站点，并且向该站点发送唤醒序列，在接收到ACK后发送数据，网格接收器和网格发射器此后进入睡眠。

技术领域

本发明涉及用于在网格网络中提供低功率连接的站点和方法。特别地，本发明为位于彼此的接收范围内的站点提供超低功率连接。

背景技术

诸如802.11的现有技术无线系统提供通信，其中使用“基础设施模式”将中央节点(“接入点”)耦合到其他站点。这种类型的基础设施系统依赖于对接入点连续供电，并且通过使用例如接入点信标帧来节省电力，其中接入点周期性地在预期时间传输信标帧，使得站点在对应的时间间隔唤醒并侦听信标TDIM帧，该信标TDIM帧指示分组(packet)在退出睡眠模式时是否可用。因此，以与站点唤醒的时间相比于信标间隔的小百分比相等的倍数来降低功耗。这种类型的基础设施在接入点能够由外部电源供电的情况下运行良好，并且要求将站点集中在接入点的接收范围内。图1示出了站点S1至S8和接入点AP1的示例定位。无线信号的典型衰减如下(2x表示站点之间的分隔距离加倍)：

视线(LOS)损耗	6dB/2x距离
多路径的室内LOS损耗	12dB/2x距离
每次混凝土楼板遍历损耗	15dB/楼+室内LOS损耗

因此，如果图1A的网络位于没有障碍的开放空间中并且在平面图中进行检查(水平放置在开放空间中)，则从AP1到S1的损耗可能为61dB，AP1到S2的损耗为67dB，而AP1到S4的损耗为71dB，而对于相同的尺寸，通过将图1A作为正视图检查，其中线代表混凝土地板并且包括室内多路径损耗，则从AP1到S1的损耗将为106dB，从AP1到S2的损耗将为157dB，而从AP1到S3的损耗将超过200dB。如果链路预算在140dB左右，则大多数站点不在接入点的范围内。

另一种类型的网络被称为网格网络(mesh network)，其中站点各自作为对等方彼此通信。对于图1A，这种类型的网络拓扑具有S1与AP1和S2通信，S2与S1、S4、S5和S3通信等。网格网络具有一组不同的考虑因素和问题。一个问题是网络需要找到从每个站点到网关(例如AP1)的路由，而另一个问题是没有像基础设施模式所提供的集中式定时或传输。

两种类型的网络(即基础设施和网格)都需要访问整个互联网，这是由被称为网关路由器的功能提供的。通常通过图1A的接入点AP1提供此功能，或者可以替代地通过具有与网关路由器的连接的网格站点来提供此功能。