[发明专利]用于把时隙分配给无线的联网网络的网络节点之间的链路的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于把时隙分配给无线联网网络的网络节点之间的链路的方法以及一种用于在使用该用于时隙分配的方法的情况下进行数据传输的方法。此外，本发明还涉及一种网络管理单元和一种无线联网网络。

背景技术

无线联网网络通常也称为网状网络（Mesh网络），其基于这样的原理，即通过多个彼此通信的具有无线通信能力的网络节点通过所谓的跳（也就是说，通过其它节点的转达）把数据从一个网络节点传输至另一个。在此这样构造网络，即在一个网络节点的有效范围内存在多个另外的网络节点，数据能被发送至该另外的网络节点。在网状网络中传输数据的范畴中，使用调度方法，借助于该调度方法把时隙分配给两个网络节点之间的相应的链路，其中链路能用于数据传输。通常通过多个无线信道进行数据传输，该无线信道可同时用于数据传输。

在无线联网网络中通常必须同时满足多个通信要求，其中每个通信要求详细说明了网络中源节点和目标节点之间的数据传输。在此需要注意，这样避免矛盾，即为了在确定的信道上进行数据传输而把时隙分配给多个链路。已知的调度方法尽管确保了数据传输的无矛盾性，然而其彼此分开地观察单独的通信要求，这会导致根据所有通信要求的数据产生的大的总体延迟。

发明内容

因此，本发明的目的在于，在对于多个通信要求来说尽可能小的延迟方面最优化时隙向无线联网网络的网络节点之间的链路的分配。

该目的通过独立权利要求实现。在从属权利要求中定义了本发明的改进方案。

在根据本发明的方法中，把时隙分配给由多个无线通信的网络节点组成的无线联网网络的网络节点之间的链路，其中，在网络中能基于时隙借助于待用于数据传输的时隙向链路的分配，在多个无线信道上传输网络中的数据以及特别是数据包。在此，预定多个通信要求，其中，相应的通信要求详细说明了源节点和目标节点之间的数据传输以及确定一个或多个时隙序列。相应的时隙序列描述了把时隙向相应的源节点和相应的目标节点之间的传输路径的相邻的网络节点之间的链路在时间上的分配顺序。也就是说，序列确定了时间上的顺序，以该顺序把时隙分配给链路，且无需定义，哪个时隙准确地用于通过链路的数据传输。

在根据本发明的方法中，对于多个能用于数据传输的无线信道以及在考虑所有预定的通信要求的情况下基于最优化标准确定分配图表。该分配图表通过选出的用于每个通信要求的时隙序列以及通过时隙向所有通信要求的选出的时隙序列的链路的分配来详细说明。该分配图表的特征在于，在分配图表中保留了所有选出的时隙序列的时间上的分配顺序且以如下方式允许时隙的交错，即在分配给第一选出的时隙序列的每个链路的两个时隙之间能布置一时隙，该时隙仅分配给一个或多个与第一时隙序列不同的第二时隙序列的一个或多个链路。也就是说，在仅仅或也分配给相同的时隙序列的相应的链路的两个时隙之间能存在一时隙，该时隙仅属于另外的时隙序列的一个或多个链路。

除了时隙的交错之外，本发明的重要的方面是上面提到的优化标准。这样设计该标准，即在分配图表中使用的时隙的数量尽可能少。通过这种方式能保证同时对多个通信要求来说紧凑的分配图表。能在考虑最优化标准的情况下利用由现有技术已知的方法确定根据本发明的分配图表。特别能借助于用于解决整数的或混合整数的线性的最优化问题的方法确定该分配图表。优选使用由现有技术已知的分支定界法。可能还存在这样的可能性，即以合适的方式通过重复的方法确定上述分配图表，其中逐步地增大或减小在分配图表中待使用的时隙的数量，直至找到具有最小数量的时隙的最优解决方案。

在根据本发明的方法的另一个设计方案中，为分配图表中的每个时隙分配了米制参数，该米制参数越大，时隙就越晚地出现在分配图表中，其中，根据最优化标准，能最小化最后在分配图表中出现的时隙的米制参数。基于最优化标准的这种定义能简单且高效地实施根据本发明的方法。

在另一个特别优选的实施方式中，当确定根据本发明的分配图表时考虑到所谓的单-发射机-限制，因此，分配给相同的时隙的、能用于在不同的信道上的数据传输的链路必须是不相交的，也就是说，该链路必须既具有不同的开始节点也具有不同的目标节点。根据这种限制，相应的网络节点能在一个时刻仅在一个信道上发射或接收数据。能通过合适的方式通过相应的定义的边界条件在确定分配图表的范畴中基于上述最优化标准引入该限制。