[发明专利]用于无线网的信道改变判决机制和方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线设备和无线网，更具体地，涉及收集有关用于无线设 备的通信信道的条件的数据、并把该数据报告给无线网。

背景和概要

无线网越来越普遍地被利用来为各种设备提供增强的能力。一种类别 的无线网是无线个域网(PAN)。用于无线PAN中通信的一种合适的格式是 由用于低成本、低功率无线的无线电链路的ZigBee规范描述的，ZigBee 规范是由ZigBee联盟定义的。ZigBee无线PAN特别适合于例如在用于控 制照明、安全系统、火警、供暖-通风和空调(HVAC)系统等等的家庭自动 化网络中使用。

图1显示包括多个无线设备120的无线网100的一个示例性实施例。 无线网100可以是ZigBee无线PAN。在无线网100中，无线设备120被分 类为三个不同的类别：PAN协调器120a、路由器120b、以及终端设备120c。 在ZigBee无线PAN的上下文中，这些无线设备120的每一个有时也被称 为“节点”。

每个ZigBee无线网包括PAN协调器120a。PAN协调器120a是负责开 始无线网100的形成的ZigBee设备。PAN协调器120a能够存储关于无线 网100的信息(例如，安全密钥)。PAN协调器120a为它自己选择PAN ID， 通常它具有为0的ZigBee地址。

无线网100可包括多个路由器120b。路由器120b具有把数据从一个 无线设备120传递到另一个无线设备120的能力，并且它也可以充当数据 通信的源和目的地。

相比之下，终端设备120c包括刚好足够用来与它的“父节点”通信 的功能性，该父节点可以是路由器120b或PAN协调器120a。终端设备120c 不能在两个其他的无线设备120之间直接传递消息。因此，终端设备120c 需要最小量的存储器，并因而通常能以比PAN协调器120a或路由器120b 更低的成本进行制造。

在ZigBee无线PAN中，节点120之间的通信在多个“物理信道”之 一上发生。ZigBee无线PAN和无线设备利用在IEEE标准802.15.4中描述 的功能性。IEEE 802.15.4具有两个物理(PHY)层，它们运行在各自的较高 的和较低的频率范围：868/915MHz和2.4GHz。较低频率PHY层覆盖868 MHz欧洲频段和在诸如美国和澳大利亚等国家中使用的915MHz频段。较高 频率PHY层几乎在世界范围内被使用。

2.4GHz通信频段包含16个分开的IEEE 802.15.4信道，所以多个 ZigBee无线PAN可以同时地运行，每个运行在它自己的信道上，由此不会 互相干扰。有可能对于一个以上的ZigBee无线PAN使用单个信道，特别 是在它们间隔开较长的距离(＞10-100m远)的情况下，或者是在二者都具有 相当低的使用率(低占空比)的情况下。

其它设备(例如，所谓的“WiFi”设备)也运行在2.4GHz频段，因而WiFi 业务量会干扰ZigBee业务量。WiFi消息能以比ZigBee消息高得多的功率 电平进行发射，并且WiFi信道在带宽上与几个ZigBee信道一样宽。为了 让这样的两个系统共存，能够查明哪些信道是空的，并使得被干扰的网络 (例如，ZigBee无线PAN)运行在这些空信道上是有利的。

专利申请WO IB2007/050704(代理人案号005281)描述了一种用于在 检测到干扰问题时进行报告的机制，这样使得某节点120，典型地是PAN协 调器120a，能够选择更好的信道来在其上运行无线网100，该专利申请通 过引用的方式合并到此处。该专利申请还公开了这种可能性，即PAN协调 器120a在接收到来自无线网100的某其它节点120的干扰报告后，将请 求另外的节点120实行对本地信道条件的评估并把这些评估结果报告回 来，这进一步改进了选择全局“良好的”信道的可能性。

另外，2007年1月25日提交的美国专利申请60/886419(代理人案号 7717)公开了对于联网设备120籍以本地评估信道好坏程度的机制的改进、 以及如何把这些结果报告回来给中心节点120(例如，PAN协调器120a)。

在那种情形下，PAN协调器120a能访问许多有用的信息，并具有有关 为了对无线网100的性能施加影响它可以做什么的选项。