[发明专利]网格类型网络的增强形成

说明书

技术领域

本发明一般涉及用于形成诸如-但并不限于-无线局域网（WLAN）的网格（mesh）的网格类型网络的设备、方法、计算机程序产品和数据结构。

背景技术

在没有网格服务的WLAN部署中，客户站或终端站（STA）必须与接入点（AP）相关联，以获得至该网络的接入。这些STA依赖于其与之相关联的AP来通信。

从其他网络和更高层协议的观点来看，所谓的网格网络在功能上似乎等效于广播以太网。例如，网格网络可以是依照IEEE（电气与电子工程师协会）802.11规范的LAN，其中链路和控制元素在网络成员之间转发帧。因而，它通常看起来就好像网格中的所有网格点（MP）被直接连接在链路层上。对于较高层协议，这种功能是透明的。

标准的“基础设施（infrastructure）”无线局域网是一种集中式网络，其中STA附着于充当“主站”的AP。这种集中式拓扑结构使得网络形成和初始信道选择是容易的。AP被配置成在某个频率信道上开始发射，并且这些STA只需要例如通过扫描可用频率的列表来查找这个信道。它们能够通过在每一个被访信道上广播探测请求来主动地这样做，或通过倾听在每个被访信道上的广告或信标来被动地这样做。在已访问了所有的可用信道之后，它们将找到在附近的所有AP，并且可以选择其中一个来与之相关联。

然而，在无线网格网络中，没有中央协调站。这使得网络形成和初始信道选择相比于其在标准的基础设施网络中来说是更加困难的。特别地，存在的问题在于：执行主动扫描的STA有可能在不同的频率信道上找到许多其他的站。在这种情况下，将需要进行选择，并且相关标准的当前草案对于初始网格形成规定了基于信道优先值的协议（参见Clause 11B.4 of the Draft Standard for Information Technology–Telecommunications and Information Exchange Between Systems-LAN/MAN Specific Requirements–Part 11: Wireless Medium Access Control (MAC) and physical layer (PHY) specifications: Amendment: Mesh Networking, IEEE Unapproved draft, IEEE P802.11s/D2.0，2008年3月）。根据这个协议，每一个网格节点选择信道优先值。接下来，它执行某种主动的和被动的扫描。随后，如果没有发现合适的邻居，那么它选择信道并通告其信道优先值。如果它发现多个邻居，那么它基于数值最高的信道优先值来选择这些邻居中的一个。但是，这个协议以两种方式存在缺陷。

作为第一个问题，在许多重要的情形中，在网格形成期间形成通常不相交的网格。

图2A显示在启动期间具有四个示例性网格节点MPP和MP2-MP4的示意性网格类型环境。网格节点之一是网格点入口（portal）MPP，其在信道“a”上与第二网格节点MP2具有对等链路并具有“3”的信道优先值（CPV）。第四网格节点MP4超出第二网格节点MP2的范围，并已停止主动扫描处理，而且采用其网格简档中的一个，信道“b”和“5”的CPV。第四网格节点MP4的CPV随机地进行选择，并且正好高于由第二网格节点MP2通告的CPV。

图2B显示在由于第三节点MP3已使用上面的基于CPV的协议选择机制来选择候选对等节点的事实而形成不相交网格之后图2A的示意性网格类型环境。根据上面的选择机制，第三节点MP3应选择具有“5”的较高CPV的第四MP4作为候选者来与之建立对等链路，以致已形成两个不相交的网格而不是一个连接的网格。

作为第二个问题，完全忽略多无线电设备的用途。