在信道跳跃网络中为能量受限设备叠加接收调度的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开通常涉及计算机网络，并且更具体地，涉及在跳频网络中的接收调度。
【背景技术】
[0002] 低功耗和有损网络（LLN)(例如，传感器网络）具有无数应用，例如，智能电网高级 测量基础设施（AMI)。在智能电网AMI网络中，系统可以通过与计量设备（例如，电量表、气 量表、水量表等）进行通信来测量、收集以及分析能量使用。与电量表不同，气量表和水量 表通常不被连接至主电源，因此它们需要被电池供电。正因如此，由于缺乏可用能源，气量 表和水量表被认为是"能量受限"设备。当处理能量受限设备时，特别是当它们在跳频网络 中被实施时，出现了独特的挑战。
【附图说明】
[0003] 通过参考下文结合附图进行的描述，本文的实施例可以被更好的理解，其中，相似 的标号指示相同或功能相似的元件，其中：
[0004] 图1示出示范性通信网络；
[0005] 图2示出示范性网络设备/节点；
[0006] 图3示出示范性跳频序列；
[0007] 图4A-4C示出包括能量受限设备调度、非能量受限设备调度、以及叠加调度的示 范性跳频序列；
[0008] 图5示出包括能量受限设备和非能量受限设备的示范性跳频通信网络；以及
[0009] 图6示出用于在跳频通信网络中叠加接收调度的示范性简化过程。
[0010] 应该理解的是上述引用的附图不一定是等比例的，附图呈现示出本公开的基本原 则的各种优选特征的些许简化表示。本公开的具体设计特征（例如包括具体尺寸、方向、位 置和形状）将部分由特定目的的应用和使用环境决定。
【具体实施方式】
[0011] ?述
[0012] 根据公开的实施例，在跳频通信网络中的第一设备预期传输数据消息的时间被确 定。然后基于被确定的时间生成第一调度，并且第一调度被叠加在网络中的第二设备的跳 频调度上。第一调度定义第一时隙，在第一时隙期间第二设备监听数据消息，而跳频调度定 义第二时隙，在第二时隙期间第二设备监听来自网络中的其它设备的数据消息。特别地，第 一时隙的持续时间大于第二时隙各自的持续时间。
[0013] 描述
[0014] 计算机网络是由通信链路互连的节点和在端节点之间传输数据的片段的地理分 布式结合，例如，个人计算机和工作站、或其它设备（例如传感器等）。从局域网络（LAN) 到广域网络（WAN)的多种类型的网络是可用的。LAN通常在位于相同通用地理位置（例 如，建筑或校园）的专用个人通信链路上连接节点。另一方面，WAN通常在长距离通信链路 (例如，公用载波电话线、光学光路、同步光网络（SONET)、同步数据体系（SDH)链路、或诸如 IEEE61334、IEEEP1901. 2及其它的电力线通信等）上连接地理上分散的节点。此外，移 动自组网络（MANET)是一种无线自组网络，无线自组网络通常被认为是由无线链路连接的 移动路由器（以及相关主机）的自配置网络，这些无线链路的联合形成了任意拓扑结构。
[0015] 特别地，智能对象网络（例如，传感器网络）是在不同位置协同监控物理或环境条 件（例如，能量/功率消耗、资源消耗（例如，水/气/等，针对高级计量体系或"AMI"应 用）、温度、压力、振动、声音、辐射、运动、污染物等）的具有空间分布的独立装置（例如，传 感器、制动器等）的特定类型的网络。其他类型的智能对象包括制动器，例如，负责开启/ 关闭引擎或执行任意其它动作。传感器网络，一种智能对象网络，通常是共享媒体网络，例 如，无线或PLC网络。也就是说，除了一个或多个传感器，在传感器网络中的每个传感器设 备（节点）通常配备有无线电收发器或其它通信端口（例如，PLC、微控制器、和能源（例 如，电池））。通常，智能对象网络考虑场域网（FAN)、邻域网（NAN)等。通常，对智能对象节 点（例如，传感器）的尺寸和成本约束导致对资源（例如，能量、存储器、运算速度和带宽） 的相应约束。
[0016] 图1是示例（并且被大大简化的）计算机网络100 (例如，无线或其它）的示意性 框图，示例性包括如下文所述的通过跳频通信链路105互连的节点/设备200 (例如，如所 标记的"11"、"22"、"33"和"44"）。根据本公开，术语"节点"和"设备"可以互换应用。特 别地，特定节点200(例如，传感器、路由器、计算机、收音机等）可以与其它节点200通信， 例如，基于距离、信号强度、当前操作状态、位置等。在示例智能电网AMI网络中，节点200 可以包括各种传感器，例如，电量表、气量表、水量表等。
[0017] 本领域的相关技术人员应该理解任意数量的节点、设备、链路等可以被用于无线 网络，并且本文所示的情况是为了简化（特别地，虽然传感器被示出，但是可以利用任意无 线通信设备11-44)。而且，虽然本文的实施例参考通用无线网络被示例性示出，但本文的描 述不因此受限，并且可以被应用于具有有线链路、无线链路、PLC链路等的网络。此外，虽然 网络是以特定方向被示出，但网络100仅仅是示例说明，其不用来限制公开。
[0018] 数据传输140 (例如，在设备/节点之间发送的流量、分组、消息等）可以利用预定 义的网络通信协议（例如，某些已知的无线协议，例如，IEEE标准8〇2·I5· 4、WiFi、蓝牙? 等）或其它适合的共享媒体协议（例如，PLC)在计算机网络的节点/设备间进行交换。如 本文所述，通信可以是基于跳频协议。在这种情况下，协议包括一组定义节点如何相互作用 的的规则。
[0019]图2是本文所述的一个或多个实施例中所用的示例节点/设备200的示意性框 图，例如，如图1所示。设备可以包括一个或多个网络接口 210(例如，无线/信道跳跃）、至 少一个处理器220、存储器240、以及电源260(例如，插头、电池等），它们所有都可以通过系 统总线350互连。
[0020] 网络接口 210 ( -个或多个）（例如，收发器）包括在耦合于网络100的无线链路 105上传输数据的机械、电、和信令电路。网络接口可以被配置为利用如上文提到的以及本 领域相关技术人员理解的各种不同的通信协议来发送和/或接收数据。设备200可以具有 多种不同类型的网络接口 210,例如，无线和有线/物理连接，本文所示只用作举例。并且， 虽然网络接口 210与电源260被分开示出，但是在PLC的情况下，例如，网络接口 210可以 通过电源260通信、或者可以是电源的集成组件。在一些特定配置中，PLC信号可以被耦合 至馈送到电源的电线。
[0021] 存储器240包括被处理器（一个或多个）220和网络接口（一个或多个）210可寻 址的多个存储位置以用于存储与本文所述的实施例相关联的软件程序和数据结构。应该 注意的是某些设备可能具有有限的存储器或没有存储器（除了用于在设备上操作的程序/ 处理的存储器外，没有用于存储的存储器）。处理器（一个或多个）220可以包括适用于执 行软件程序和操纵数据接口 245的必要元件或逻辑。部分通常驻留于存储器240内并且由 存储器执行的操作系统242通过调用支持在设备上执行的软件处理和/或服务等来功能性 地组织设备。如上文所述，这些软件处理和/或服务可以包括示例性"接收调度叠加"处理 248。应该注意的是虽然接收调度叠加处理248是在集中式存储器240中被示出，但针对该 处理或其部分提供的可替换实施例具体可在网络接口 210 (例如，MAC层212的组件（处理 248a))内被操作。应该理解的是无数额外处理/应用也可以被存储在存储器240内，包括， 例如，路由处理/服务、有向无环图（DAG)构造处理等。
[0022] 对本领域相关技术人员而言包括各种计算机可读介质的其他处理器和存储器类 型可以被用于存储和执行关于本文所述的技术的程序指令是显然的。并且，虽然描述示出 各种处理，但是显然可预期到各种处理可以体现为被配置为根据本文技术（例如，根据相 似处理的功能性）进行操作的模块。此外，虽然处理被分别示出，本领域相关技术人员理解 这些处理可以是其它处理中的例程或模块。
[0023] 显然，近年来网状网络变得愈发流行和实用。特别是，共享媒体网状网络（例如， 无线或PLC网络等）通常是关于被称为低功率和消耗网络（LLN)，LLN是其中路由器，或更 普遍的，设备访问减少的资源（例如，处理功率、存储器、和/或能量（电池））的网络类别。 而且，说明性地，它们的互连的特征在于高损失率、低数据率、和/或不稳定性。LLN由来自 数十以及数千甚至数百万个LLN路由器的任何事物组成，并且支持点对点流量（LLN内的设 备之间）、点对多点流