專利名稱：使用多個無線電信道的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡的制作方法
技術領域：
本申請涉及無線通信系統(tǒng)。更具體地，本申請涉及使用多個無線電信道的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡。
背景技術：
多種系統(tǒng)可以受益于監(jiān)控網(wǎng)絡。例如，電力分配系統(tǒng)可以受益于能夠迅速地確認和糾正問題的監(jiān)控網(wǎng)絡?？梢岳枚喾N技術來實現(xiàn)如此的監(jiān)控網(wǎng)絡，包括例如無線通信網(wǎng)絡。如果期望在被監(jiān)控的系統(tǒng)中的問題的迅速確認和糾正，則理想的是，無線通信系統(tǒng)提供聞的數(shù)據(jù)速率和低的等待時間。在無線通信系統(tǒng)中的目前的趨勢是通過使用帶寬更寬的信道來提供越來越高的數(shù)據(jù)速率。例如，蜂窩系統(tǒng)的信道帶寬已經(jīng)從數(shù)十千赫(kHz)提高到一兆赫(MHz)以及更大 以提供更高的數(shù)據(jù)速率。不幸地，在一些行業(yè)中，寬帶信道不能用于無線通信網(wǎng)絡。例如，在一些權限中，系統(tǒng)必須在小于IOOkHz (例如，25kHz或者甚至12. 5kHz)的傳統(tǒng)窄帶信道配置內(nèi)操作。使用如此的窄帶信道提供期望的數(shù)據(jù)速率和等待時間是困難或者不可能的。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一些實施方式中，提供了一種在具有多個通信節(jié)點的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡中的通信的方法。該方法可以包括從預定無線電頻譜范圍中選擇多個窄帶無線電信道。選擇的窄帶無線電信道可以是非連續(xù)的。該方法還可以包括建立在通信節(jié)點之間的無線通信鏈路。無線通信鏈路可以形成至少部分連接的網(wǎng)狀網(wǎng)絡。建立每一個無線通信鏈路可以包括將同步數(shù)據(jù)從第一通信節(jié)點發(fā)送到第二通信節(jié)點?？梢栽诙鄠€無線電信道中的至少兩個無線電信道上符號同步地發(fā)送同步數(shù)據(jù)。第二通信節(jié)點可以合并在所述至少兩個無線電信道上接收的能量，以提供合并的信號。第二通信節(jié)點可以使用合并的信號來同步到第一通信節(jié)點。在本發(fā)明的一些實施方式中，提供了無線通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括多個通信節(jié)點。該系統(tǒng)也可以包括用于建立在多個通信節(jié)點之間的多個無線通信鏈路以形成至少部分連接的網(wǎng)狀網(wǎng)絡的裝置。用于建立的裝置可以包括用于從多個通信節(jié)點中的第一通信節(jié)點經(jīng)由至少兩個非連續(xù)的窄帶無線電信道而發(fā)送同步數(shù)據(jù)的裝置?？梢栽谒鲋辽賰蓚€窄帶無線電信道上符號同步地發(fā)送同步數(shù)據(jù)。用于建立的裝置可以包括用于合并在所述第二通信節(jié)點處從所述至少兩個窄帶無線電信道接收到的能量的裝置。用于建立的裝置還可以包括用于利用來自所述用于合并能量的裝置的合并后的信號將所述多個通信節(jié)點中的所述第二通信節(jié)點同步到所述多個通信節(jié)點中的所述第一通信節(jié)點的裝置。在本發(fā)明的一些實施方式中，提供了通信節(jié)點。所述通信節(jié)點還可以包括去復用器、發(fā)送子系統(tǒng)、接收子系統(tǒng)和復用器。所述去復用器可以將第一數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)去復用為多個第二數(shù)據(jù)速率的發(fā)送數(shù)據(jù)流。所述第二數(shù)據(jù)速率可以小于所述第一數(shù)據(jù)速率。發(fā)送子系統(tǒng)可以包括多個發(fā)送器，所述多個發(fā)送器中的每一個發(fā)送器均能夠在多個窄帶無線電信道中的不同的非連續(xù)的信道上發(fā)送多個所述發(fā)送數(shù)據(jù)流中的一個發(fā)送數(shù)據(jù)流。來自所述多個發(fā)送器的發(fā)送彼此可以是符號同步的。接收子系統(tǒng)可以包括多個接收器，所述多個接收器中的每一個接收器均能夠接收第三數(shù)據(jù)速率的接收數(shù)據(jù)流?？梢栽谒龆鄠€窄帶無線電信道中的不同的非連續(xù)的信道上接收每一個接收數(shù)據(jù)流。所述接收數(shù)據(jù)流彼此可以是符號同步的。復用器可以將所述接收數(shù)據(jù)流一起復用為第四數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)。所述第四數(shù)據(jù)速率可以大于所述第三數(shù)據(jù)速率。


結(jié)合附圖，根據(jù)下面的詳細的描述，本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點將是明顯的，附圖和描述通過示例的方式一起例示本發(fā)明的特征，并且其中圖I是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的系統(tǒng)的框圖。圖2是其中限定了多個窄帶無線電信道的預定無線電頻譜范圍的示例。 圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的通信節(jié)點的框圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的發(fā)送器的框圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的接收器的框圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的通信方法的流程圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的局部連接的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡的框圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的接收子系統(tǒng)的框圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將參考在附圖中例示的示例性實施方式，并且這里將使用特定的語言來描述示例性實施方式。不過將理解的是，本發(fā)明的范圍并不因此而被限制。本領域技術人員以及本公開所有者將想到的這里所例示的具有創(chuàng)造性的特征的變化和進一步的修改以及這里所例示的本發(fā)明的原理的另外的應用被認為在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在對本發(fā)明的描述中，將使用下面的術語單數(shù)形式一 (“a”，“an”)以及所述(“the”)包括多個所指對象，除非文中清楚地指明不包括。因此，例如，對通信節(jié)點的提及包括一個或更多個通信節(jié)點。術語數(shù)個(“ones”)指代一個、兩個或更多個，并且一般地應用到選擇的一部分數(shù)量或全部。術語“多個”指代兩個或更多個的該項。如在這里所使用的，術語“大約”意味著量、尺度、尺寸、公式、參數(shù)、形狀以及其它特征不一定是精確的，而可以是近似的，或大一些或小一些，如所期望的，反映了可接受的容差、轉(zhuǎn)換因數(shù)、四舍五入、測量誤差等以及本領域技術人員所公知的其它因素。如在這里所使用的，術語“基本上”意味著引用的特征、參數(shù)或數(shù)值不一定準確地實現(xiàn)，而是包括例如容差、測量誤差、測量精度限制和本領域技術人員所公知的其它因素的偏差或變化可以存在，只要其大小不妨礙該特征計劃提供的效果。作為具體的示例，無線電信號的時間同步取決于傳播延遲，并且因此同步可以取決于發(fā)送裝置和接收裝置的相對位置。在兩個終端內(nèi)的時鐘可以同步為使得它們以相同的速率或頻率操作，但是時鐘可能由于在兩個終端之間的傳播延遲而具有不同的時間或相位。
數(shù)值數(shù)據(jù)在這里可以以范圍的形式來表示或描述。應該理解的是，如此的范圍形式被使用僅是為了方便和簡明，并且因此應該被靈活地理解為不僅包括作為范圍的上下限而明確敘述的數(shù)值，而且還包括在該范圍內(nèi)的所有各個數(shù)值或子范圍，如同每一個數(shù)值以及子范圍都被明確地敘述一樣。作為示例，“大約I到5”的數(shù)值范圍應該被理解為不僅包括大約I到大約5的明確敘述的數(shù)值，而且還包括在所指明的范圍內(nèi)的各個數(shù)值以及子范圍。因此，包括在該數(shù)值范圍中的是諸如2、3和4這樣的各個數(shù)值以及諸如1-3、2-4和3-5等這樣的子范圍。相同的原則適用于僅引用了一個數(shù)值的范圍(例如，大于大約1)，并且應該不管被描述的特征或范圍的幅度而適用。如在這里所使用的，為了方便，多個項可以在共同的列表中列出。然而，這些列表應該被解釋為如同該列表的每一項被單獨地確定為單獨的并且唯一的項一樣。因此，在沒有指明相反的情況下，如此列表的各個項沒有一個應該基于它們在共同組中的表示而被理解為同一列表的任何其它項的實際上的等價項。而且，當術語“和”和“或”與一列表的項結(jié)合使用時，它們應該被廣義地理解，因為列舉的項中的一個或更多個可以單獨使用或者 與其它列舉的項結(jié)合使用。如在這里所使用的，術語“可選地”指兩個或更多個可選項中的一個可選項的選擇，并且不將選擇限制到那些列舉的可選項，除非文中清楚地指明。參考圖1，例示了根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的系統(tǒng)。以100 —般地示出的系統(tǒng)可以包括多個通信節(jié)點102。通信節(jié)點可以提供用來建立在彼此之間的無線通信鏈路的手段，從而形成將在下面描述的至少部分連接的網(wǎng)狀網(wǎng)絡?？梢栽谙到y(tǒng)100內(nèi)建立多個無線通信鏈路104。例如，通信節(jié)點102能夠與在一定范圍內(nèi)的其它通信節(jié)點通信。因為在通信節(jié)點之間的直接通信是可能的，所以在該系統(tǒng)內(nèi)的最終的連接可以被稱為網(wǎng)狀連接(與中心輻射型網(wǎng)絡相反，在所述中心輻射型網(wǎng)絡中，所有的輻射型節(jié)點僅經(jīng)由共同的中心節(jié)點連接)。因為不是每一個通信節(jié)點都一定能夠與每一個其它節(jié)點直接通信，所以最終的連接也可以被稱為局部連接的網(wǎng)狀連接。當然，如果所有的通信節(jié)點都位于彼此的范圍內(nèi)，則可以獲得完全連接的網(wǎng)狀網(wǎng)絡。在通信鏈路104上的傳輸可以使用載波偵聽多路訪問(CSMA)技術來最小化或避免同時在相同的窄帶無線電信道上進行傳輸?shù)牟煌耐ㄐ殴?jié)點之間的沖突。例如，可以使用具有與在IEEE 802. 11標準中使用的相似的沖突避免(CA)的CSMA。通信鏈路104可以使用多個窄帶無線電信道。多個窄帶無線電信道可以用來提供數(shù)據(jù)速率高并且等待時間短的通信，如下面將更加詳細地描述的。多個窄帶無線電信道可以限定預定無線電頻譜范圍的非連續(xù)部分。例如，圖2例示了從延伸到f s的預定無線電頻譜范圍。多個窄帶無線電信道通過它們的中心頻率4來限定。每一個窄帶無線電信道具有帶寬bw。例如，bw可以小于125kHz (例如，25kHz或12. 5kHz)。因此，四個信道(例如，在圖2中的信道150、152、154和156)的分配可以提供4*bw的總帶寬，盡管該帶寬不是連續(xù)的。因此，分配的信道限定了預定無線電頻譜范圍的非連續(xù)部分。例如，信道152和154是相鄰的，然而，在信道150和信道152之間存在間隙。另一個間隙存在于信道154和信道156之間。其它無線電頻譜用戶可以使用這些間隙。當然，可以使用各種其它的布置，包括其中沒有窄帶信道是相鄰的布置，其中一些窄帶信道是相鄰的布置，或者其中所有窄帶信道都是相鄰的布置。使用哪些信道的選擇可以基于頻譜審批部門的分配，或者可以由系統(tǒng)用戶確定。信道選擇可以由系統(tǒng)用戶輸入到系統(tǒng)中。通信節(jié)點102可以包括多個發(fā)送器和多個接收器以提供在多個信道上的通信。例如，建立在第一通信節(jié)點和第二通信節(jié)點之間的通信鏈路可以按照如下進行。第一通信節(jié)點可以在窄帶無線電信道中的多個信道(例如至少兩個)上發(fā)送同步數(shù)據(jù)。可以在多個無線電信道上對同步數(shù)據(jù)進行同步。在第二通信節(jié)點處，經(jīng)由多個無線電信道接收到的能量可以被合并，并且用來將第二通信節(jié)點同步到第一通信節(jié)點。通過合并來自多個窄帶無線電信道的同步數(shù)據(jù)，與在單個窄帶信道上檢測并且同步發(fā)送的情形相比，可以減少檢測和同步時間。下面進一步詳細地描述同步。高速率數(shù)據(jù)也可以在通信節(jié)點之間傳輸。例如，提供到第一通信節(jié)點的高速率數(shù)據(jù)流(例如，以第一數(shù)據(jù)速率)可以被去復用為多個(例如，至少兩個)數(shù)據(jù)速率較低的流(例如，以低于第一數(shù)據(jù)速率的第二數(shù)據(jù)速率)。例如，160千比特每秒(kbps)的流可以分離為4個40kbps的流。作為另一個示例，160kbps的流可以分離為80kbps的流、40kbps的流、和2個20kbps的流。每一個數(shù)據(jù)速率較低的流都可以在多個窄帶無線電信道中的不同的信道上傳輸。在多個窄帶無線電信道上的符號定時可以一起地同步。在第二通信節(jié)點處，·可以接收到速率較低的流。接收到的數(shù)據(jù)速率較低的數(shù)據(jù)可以被一起復用為速率高的流。作為具體的示例，使用每一個均具有大約12. 5kHz的帶寬的四個窄帶無線電信道，通過在每一個窄帶信道上以IOkbps的速率傳輸，可以提供至少40kbps的數(shù)據(jù)速率。在圖3中提供了通信節(jié)點的一個實施方式的框圖。通信節(jié)點300例如可以用于圖I的系統(tǒng)100中。通信節(jié)點可以包括接收數(shù)據(jù)的輸入端302。例如，數(shù)據(jù)可以為第一數(shù)據(jù)速率。去復用器304可以獲取數(shù)據(jù)并且將該數(shù)據(jù)分離為每一個均為第二數(shù)據(jù)速率的多個數(shù)據(jù)流306，其中，第二數(shù)據(jù)速率小于第一數(shù)據(jù)速率。各種模式可以用于去復用。例如，當去復用為兩個流時，數(shù)據(jù)符號可以交替地提供給所述兩個流中的每一個流。任何期望的模式都可以用于去復用/復用，假設該模式對于發(fā)送通信節(jié)點和接收通信節(jié)點都是已知的。數(shù)據(jù)流可以被提供到發(fā)送子系統(tǒng)308。發(fā)送子系統(tǒng)可以包括多個發(fā)送器310。盡管示出了兩個發(fā)送器，但是發(fā)送器的數(shù)量可以多于兩個(例如，三、四等)。每一個發(fā)送器都能夠在多個窄帶無線電信道中的不同的信道上發(fā)送數(shù)據(jù)流中的一個。如上所述，窄帶無線電信道不必是連續(xù)的。如果期望的話，發(fā)送子系統(tǒng)308可以包括合并器312，該合并器312耦接到發(fā)送器的無線電頻率輸出端314。該合并器可以將多個無線電頻率信號合并為單個發(fā)送輸出316。例如，該輸出可以連接到天線(未示出)。通信節(jié)點300還可以包括連接到接收輸入端334的接收子系統(tǒng)320。接收子系統(tǒng)可以包括經(jīng)由分離器332耦接到接收輸入端334的多個接收器322。盡管示出了兩個接收器，但是接收器的數(shù)量可以多于兩個(例如，三、四等)。一般地，接收器的數(shù)量將等于發(fā)送器310的數(shù)量，盡管這不是必須的。每一個接收器都能夠接收在多個窄帶無線電信道中的不同的信道上的數(shù)據(jù)流。接收器能夠接收第三數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)流324并且將該數(shù)據(jù)流提供到復用器326。復用器可以將多個數(shù)據(jù)流合并為第四數(shù)據(jù)速率的單個數(shù)據(jù)流328，所述第四數(shù)據(jù)速率高于所述第三數(shù)據(jù)速率。第一數(shù)據(jù)速率可以等于第四數(shù)據(jù)速率，并且第二數(shù)據(jù)速率可以等于第三數(shù)據(jù)速率，盡管這不是必須的。在下面將進一步描述的操作期間，數(shù)據(jù)速率可以是固定的，或者可以變化。每一個流的數(shù)據(jù)速率可以彼此相同，或者在多個流上可以使用不同的數(shù)據(jù)速率。通信節(jié)點300可以用來建立將描述的無線通信鏈路。發(fā)送子系統(tǒng)308可以包括耦接到發(fā)送器310的同步源318。在同步源的控制下，可以在窄帶無線電信道上發(fā)送同步數(shù)據(jù)。例如，同步源318可以將同步數(shù)據(jù)和定時319提供到發(fā)送器?？梢栽诙鄠€信道上符號同步地發(fā)送同步數(shù)據(jù)。例如，預定符號值(例如，特定的相位、頻率、幅度等)可以由每一個發(fā)送器來發(fā)送，并且相同的符號值可以同時由每一個發(fā)送器來發(fā)送。在第二通信節(jié)點處，可以利用接收子系統(tǒng)320來接收同步數(shù)據(jù)。接收子系統(tǒng)可以包括檢測器330，該檢測器330被構造為合并在窄帶無線電信道上接收到的能量，并且將合并的能量用來檢測發(fā)送的開始。檢測器還可以用來限定用于接收器322的符號定時331，使得接收器同步到發(fā)送器。因為在多個窄帶無線電信道中的每一個信道上通過相同的符號定時來發(fā)送同步符號，所以能量可以被合并。因此，通信節(jié)點300可以是用于建立無線通信鏈路的裝置的示例，發(fā)送子系統(tǒng)308可以是用于從第一通信節(jié)點發(fā)送同步數(shù)據(jù)的裝置的示例，并且接收子系統(tǒng)320可以是用于合并在第二通信節(jié)點處接收到的能量的裝置和用于將 第二通信節(jié)點同步到第一通信節(jié)點的裝置的示例。作為具體的示例，檢測器可以操作如下。同步數(shù)據(jù)可以為預定符號序列?？梢杂谠诿恳粋€信道上接收到的信號和預定符號序列之間執(zhí)行相關?？梢允褂脠?zhí)行相關的各種方式，包括例如執(zhí)行乘法和累加的數(shù)字電路、數(shù)字信號處理器、和其它實現(xiàn)方式。來自在每一個信道上的相關的結(jié)果可以相加在一起(例如，針對執(zhí)行相關的每一個不同的時間假設，將每一個信道的相關結(jié)果相加)。合并的相關結(jié)果然后可以用來確定何時接收到數(shù)據(jù)發(fā)送(例如，通過比較相關結(jié)果與閾值)。這具有合并在多個窄帶無線電信道上的能量的效果，導致與在單個窄帶無線電信道上執(zhí)行的相關相比而言的性能改進。時間同步也能夠從合并的相關結(jié)果確定，因為合并的相關結(jié)果的峰值指示對發(fā)送的同步符號的適當?shù)臅r間對準。如果期望的話，來自各個信道的相關結(jié)果可以用來提供用于每一個單獨的信道的定時。頻率同步也可以從同步數(shù)據(jù)確定。在通信節(jié)點中的所有發(fā)送器可以被捆綁到在該通信節(jié)點中的公共的頻率基準，因此在每一個窄帶無線電信道上的任何的發(fā)送的頻率偏移將彼此相關。相似地，在通信節(jié)點中的所有接收器都可以被捆綁到在該通信節(jié)點中的公共的頻率基準，因此對于每一個窄帶無線電信道，在接收中的任何頻率偏移都將是相關的。因此，頻率同步可以從合并的相關結(jié)果確定，或者從在任何一個窄帶無線電信道上的相關結(jié)果確定，并且可以應用到每一個接收器。如果期望的話，相位同步可以從同步數(shù)據(jù)確定。相位同步可以被估計為對于每一個信道是分離的，因為在每一個信道上的獲得的相位可以是非常不同的(原因在于，它是在發(fā)送器和接收器之間的傳播距離和實際無線電頻率的函數(shù))。在發(fā)送子系統(tǒng)308內(nèi)的發(fā)送器310可以以模塊化的方式實現(xiàn)，模塊化的方式提供了發(fā)送子系統(tǒng)的可擴展性。例如，四個發(fā)送器310可以設置在單個模塊上(例如，電路板)。發(fā)送子系統(tǒng)因此可以被構造為通過使用1、2、3、4 (等等)個模塊來提供4、8、12、16 (等等)個發(fā)送器。該可擴展性可以允許基本系統(tǒng)設計縮放到可以提供不同數(shù)量的信道的不同的應用，并且因此實現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)速率。相似地，在接收子系統(tǒng)320內(nèi)的接收器332可以是模塊化的。因此，模塊可以包括多個發(fā)送器、多個接收器、或者多個發(fā)送器和多個接收器。通過將數(shù)量可變的模塊安裝到通信節(jié)點，可以獲得期望數(shù)量的發(fā)送器和接收器。通信節(jié)點300也可以包括頻率基準340。頻率基準可以用來生成在發(fā)送和接收無線電頻率信號中使用的本地振蕩器信號(未示出)。如果期望的話，可以提供多于一個的頻率基準，頻率基準可以設置有每一個均具有多個發(fā)送器和/或接收器的模塊。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的發(fā)送器400的詳細示例。發(fā)送器400可以是發(fā)送器310 (圖3)的示例。因此，多個發(fā)送器400可以用于發(fā)送子系統(tǒng)308 (圖3)中。發(fā)送器可以接收用于發(fā)送的數(shù)據(jù)402。數(shù)據(jù)例如可以是提供給通信節(jié)點用于發(fā)送的數(shù)據(jù)，或者在該通信節(jié)點內(nèi)部生成的同步數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以由調(diào)制器404調(diào)制以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)制的信號406。調(diào)制器可以包括調(diào)制選擇控制408，該調(diào)制選擇控制408用來限定將使用的調(diào)制。可以使用多種調(diào)制格式，包括相位調(diào)制、幅度調(diào)制、和頻率調(diào)制。調(diào)制格式可以是二進制、四進制、或者M進制。調(diào)制器可以包括編碼器(未示出)以在調(diào)制之前將結(jié)構化冗余添加到數(shù)據(jù)流。
經(jīng)調(diào)制的信號406可以提供到發(fā)送濾波器420以產(chǎn)生濾波后的經(jīng)調(diào)制的信號418。例如，發(fā)送濾波器420可以提供濾波以有助于確保滿足預定的窄帶信道頻譜約束?？蛇x地，或者另外地，在調(diào)制器內(nèi)的調(diào)制的整形可以有助于確保滿足預定的窄帶信道頻譜約束。例如，可以使用數(shù)字電路來實現(xiàn)調(diào)制器，并且經(jīng)數(shù)字調(diào)制的信號被轉(zhuǎn)換為模擬形式以提供經(jīng)調(diào)制的信號。發(fā)送濾波器也可以有助于提供對經(jīng)調(diào)制的信號的重構濾波。濾波后的經(jīng)調(diào)制的信號418可以提供到上變頻器410。上變頻器可以對濾波后的經(jīng)調(diào)制的信號上變頻以產(chǎn)生處于期望的發(fā)送頻率的無線電頻率信號412。期望的發(fā)送頻率可以由上變頻器的信道控制輸入414確定。無線電頻率信號412可以由放大器416放大以產(chǎn)生輸出信號422。經(jīng)放大的無線電頻率信號的輸出功率電平可以由功率控制輸入430來控制。當使用多個發(fā)送器400時，每一個發(fā)送器可以設置到不同的信道，并且因此提供以期望的發(fā)送頻率為中心的輸出信號422。多個所述輸出信號可以合并到單個天線中以用于發(fā)送。因為每一個發(fā)送器包括發(fā)送濾波器420，所以由每一個發(fā)送器生成的每一個信號被單獨地濾波。這對于確保滿足頻譜約束可以是有利的。例如，窄帶無線電信道通常具有需要滿足的非常嚴格的頻譜約束要求。在沒有包括在每一個發(fā)送器上的濾波的情況下，利用其它技術(例如，僅調(diào)制脈沖整形)可能難以滿足如此嚴格的要求。發(fā)送器400可以包括用于選擇調(diào)制格式的裝置，例如調(diào)制選擇器424。調(diào)制選擇器可以用來選擇由調(diào)制器404使用的調(diào)制格式。調(diào)制選擇器可以基于大量標準中的任何一個或更多個來選擇調(diào)制。例如，調(diào)制可以基于接收數(shù)據(jù)的目的地、發(fā)送數(shù)據(jù)的源、或在預期的接收器處的信噪比來變化。例如，源(發(fā)送)通信節(jié)點、目的地(接收)通信節(jié)點、或上述兩者可以具有要求使用特定的調(diào)制格式的有限能力。作為另一個示例，可以基于在源和目的地之間的通信鏈路上的通信狀況(例如，在目的地的接收信噪比)來選擇調(diào)制格式。例如，當在目的地存在高的信噪比時，可以使用提供較高數(shù)據(jù)速率的較高階的調(diào)制格式。相反，當在目的地存在低的信噪比時，可以使用提供較低的比特誤碼率的較低階的調(diào)制格式。目的地可以提供到源的反饋以識別存在的信噪比。可以使用各種調(diào)制格式，包括例如M進制差分相移鍵控，其中，不同值的M (例如，M為2、4、8、16等)對應于不同的調(diào)制格式，盡管本發(fā)明不限制于該具體的示例。發(fā)送器400可以包括用于選擇窄帶無線電信道的裝置，例如信道選擇器426。信道選擇器可以用來選擇發(fā)送器將操作的窄帶無線電信道。例如，可以為整個網(wǎng)絡限定窄帶無線電信道(例如，為在通信節(jié)點中的多個發(fā)送器中的每一個確定頻率)。作為另一個示例，可以為每一個無線通信鏈路限定具體的窄帶無線電信道(例如，源通信節(jié)點和目的地通信節(jié)點的具體結(jié)合)。作為另一個示例，可以將預定多個窄帶信道分配到網(wǎng)絡，并且所述信道中的一個或更多個信道用于每一個通信鏈路。可以基于接收數(shù)據(jù)的目的地、發(fā)送數(shù)據(jù)的源、或在源和目的地之間的通信鏈路上的通信狀況(例如，在目的地處的接收信噪比)來選擇用于每一個鏈路的信道。例如，特定的源通信節(jié)點可能不能在多個窄帶無線電信道中的特定幾個信道上發(fā)送(例如，以避免造成同址干擾或其它限制)。作為另一個示例，目的地通信節(jié)點可能不能在多個窄帶無線電信道中的特定幾個信道上接收(例如，由于在信道上的本地干擾或其它限制)。作為又一個示例，由于信噪比限制，特定信道可能是不可用的。與在信道選擇方面的如此限制相關的信息可以存儲在信道選擇器426的存儲器內(nèi)的表格中。發(fā)送器400可以包括功率控制器428。功率控制器可以用來確定發(fā)送功率電平。例如，發(fā)送功率電平可以基于數(shù)據(jù)的目的地。作為另一個示例，發(fā)送功率可以基于到目的地·的距離而改變，即，針對越遠的目的地，使用越高的發(fā)送功率電平。作為又一個示例，功率控制器可以基于在數(shù)據(jù)的目的地處的信噪比而改變發(fā)送功率電平。作為具體的示例，通信節(jié)點可以保存它已經(jīng)建立了無線通信鏈路的所有其它通信節(jié)點的列表。這些節(jié)點可以被稱為相鄰節(jié)點?？梢哉{(diào)節(jié)對于每一個節(jié)點的發(fā)送功率電平以提供期望的接收信號強度(例如，最大接收電平加上期望的裕度)。當發(fā)送到每一個節(jié)點時使用的發(fā)送功率電平可以被存儲在功率控制器428的存儲器內(nèi)的表格中。到節(jié)點的消息的發(fā)送可以使用在該表格中存儲的發(fā)送功率電平。當嘗試到?jīng)]有在表格中的節(jié)點(例如，還沒有建立通信鏈路的節(jié)點)的發(fā)送時，發(fā)送可以為最大功率電平。另外，廣播傳輸可以以最大功率電平發(fā)送。功率控制器428也可以基于數(shù)據(jù)的優(yōu)先級而改變發(fā)送功率電平。例如，各種不同類型的數(shù)據(jù)可以具有不同的優(yōu)先級。最高優(yōu)先級的消息可以以最大功率電平發(fā)送。這可以有助于確保故障消息的最廣泛并且最可靠的傳播。中等優(yōu)先級和低優(yōu)先級的消息可以利用由下面進一步討論的路由因素確定的功率電平來發(fā)送。數(shù)據(jù)的優(yōu)先級可以由數(shù)據(jù)內(nèi)的預定字段來識別。例如，數(shù)據(jù)可以格式化為互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)數(shù)據(jù)包，并且在數(shù)據(jù)包內(nèi)的頭部信息用來識別數(shù)據(jù)的優(yōu)先級。功率控制器428也可以基于路由因素而改變發(fā)送功率電平。例如，在網(wǎng)狀網(wǎng)絡中，可以通過改變發(fā)送功率電平而改變能夠從節(jié)點建立通信鏈路的最接近的鄰居的數(shù)量。例如，越高的發(fā)送功率一般地提供越遠的距離，并且因此可以提供到越大數(shù)量的相鄰節(jié)點的通信鏈路。在一些情形中，理想的是，通過減小功率大小而減小建立了通信鏈路的節(jié)點的數(shù)量。因此，可以改變發(fā)送功率電平以建立期望數(shù)量的通信鏈路。例如，可以為通信節(jié)點指定目標數(shù)量的節(jié)點。通信節(jié)點可以周期性地檢查它已經(jīng)建立了通信鏈路的節(jié)點的數(shù)量。例如，建立通信鏈路可以包括每一個節(jié)點周期性地發(fā)送信標，并且接收到信標發(fā)送的相鄰節(jié)點將該節(jié)點記錄在相鄰節(jié)點的列表中。如果相鄰節(jié)點的數(shù)量大于目標數(shù)量，則可以減小發(fā)送功率(如果期望的話，減小到最小發(fā)送功率電平)。相反，如果相鄰節(jié)點的數(shù)量小于目標數(shù)量，則可以增大發(fā)送功率(如果期望的話，增大到最大發(fā)送功率電平)。如果期望的話，發(fā)送功率電平的調(diào)節(jié)也可以考慮相鄰節(jié)點的發(fā)送功率電平。例如，通信節(jié)點當發(fā)送信標時還可以報告它們的發(fā)送功率電平。節(jié)點可以考慮相鄰節(jié)點的平均發(fā)送功率電平，并且還基于該平均值調(diào)節(jié)發(fā)送功率以試圖均衡功率電平。例如，當根據(jù)相鄰節(jié)點調(diào)節(jié)發(fā)送功率時，如果發(fā)送功率比相鄰節(jié)點的平均發(fā)送功率高或低的差值大于預定差值時，則可以不用考慮相鄰節(jié)點的數(shù)量而調(diào)節(jié)發(fā)送功率(并且反之，如果發(fā)送功率比相鄰節(jié)點的平均發(fā)送功率高或低的差值大于預定差值時，則可以禁止根據(jù)相鄰節(jié)點的數(shù)量來調(diào)節(jié)發(fā)送功率)?？梢允褂冒l(fā)送器的各種可選的布置。在一些實施方式中，可以結(jié)合調(diào)制器404和上變頻器410。在另一些實施方式中，調(diào)制可以以窄帶無線電信道頻率直接生成。在又一些實施方式中，功率控制器428可以控制在調(diào)制器或上變頻器中的功率電平。因此，應該理解的是，示例的發(fā)送器400不是能夠用于在本發(fā)明的實施方式中的通信節(jié)點中的發(fā)送器的唯一可能的裝置。 圖5提出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的接收器500的詳細示例。接收器500可以是接收器322 (圖3)的示例。因此，多個接收器可以用于接收子系統(tǒng)320 (圖3)中。接收器可以接收提供到下變頻器504的輸入無線電信號502。下變頻器可以將期望信道頻率的無線電頻率信號轉(zhuǎn)換為基帶或中頻信號506。例如，期望信道頻率508可以由信道選擇器510控制。信道選擇器可以與在上述的發(fā)送器400 (圖4)中的信道選擇器426相似地操作?；鶐Щ蛑蓄l信號506可以由解調(diào)制器512解調(diào)制。解調(diào)制器可以使用由調(diào)制選擇器516指定的調(diào)制格式514。調(diào)制選擇器可以與在上述的發(fā)送器400 (圖4)中的調(diào)制選擇器424相似地操作。解調(diào)制器可以包括前向誤差校正解碼器以當調(diào)制器的編碼器已經(jīng)插入結(jié)構化冗余時校正接收誤差。可以使用接收器的各種可選的布置。在一些實施方式中，下變頻器504和解調(diào)制器512可以合并。因此，應該理解的是，示例的接收器500不是能夠用于在本發(fā)明的實施方式中的通信節(jié)點的接收器的唯一可能的裝置。圖8例示了接收子系統(tǒng)800的可選布置。接收子系統(tǒng)包括可以為天線連接器的輸入端802。該輸入端將無線電頻率信號提供到多個下變頻器804。每一個下變頻器均可以調(diào)諧到不同的信道頻率，例如，由信道選擇器808指定的信道頻率806。經(jīng)下變頻的信號810可以提供到合并器812，該合并器812將多個經(jīng)下變頻的信號合并在一起，并且將合并的信號814提供到檢測器816、時間/頻率估計器818和控制符號解碼器820。檢測器可以用于例如利用上述的相關技術來檢測何時接收到信號。時間/頻率估計器可以用于例如利用上述的相關技術來估計頻率偏移(并且如果期望的話，相位偏移)。時間/頻率估計器可以將相位/頻率調(diào)節(jié)822提供到時間/頻率調(diào)節(jié)器824。時間/頻率調(diào)節(jié)器可以調(diào)節(jié)經(jīng)下變頻的信號810的相位/頻率，從而將經(jīng)校準的信號827提供到解調(diào)制器828。經(jīng)下變頻的信號例如可以是數(shù)字化的基帶信號。可以使用檢測時間/頻率的各種方法，例如包括上述的相關器。控制符號解碼器820可以用來解碼控制符號。例如，控制符號可以指定使用的調(diào)制格式或其它參數(shù)。這些參數(shù)826可以被提供到多個解調(diào)制器828。解調(diào)制器828可以解調(diào)制經(jīng)校準的信號827以產(chǎn)生多個數(shù)據(jù)流830。所述數(shù)據(jù)流然后可以在復用器832中重新合并以提供高速率的輸出數(shù)據(jù)流834。接收子系統(tǒng)800可以包括與上述的信道選擇器510相似地操作的信道選擇器808。可以以各種方式確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑春湍康牡?。例如，通信量可以包括在互?lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)數(shù)據(jù)包內(nèi)，并且源和目的地由IP地址指定。可以利用各種算法來確定在系統(tǒng)內(nèi)的路由，諸如專用按需距離向量(A0DV)。在AODV中，自通信節(jié)點的周期性的信標發(fā)送用來確定哪些通信節(jié)點可以從彼此那里接收。通信節(jié)點因此可以建立該通信節(jié)點能夠與之建立通信鏈路的相鄰通信節(jié)點的鄰居列表。當通信節(jié)點接收到數(shù)據(jù)以用于發(fā)送到目的地時，如果目的地在該節(jié)點的鄰居列表中，則該節(jié)點可以立即發(fā)送數(shù)據(jù)。如果目的地不在鄰居列表中，但是存在已知的路徑，則發(fā)送到在該路徑中指示的鄰居。如果沒有路徑是已知的，則節(jié)點可以向所有的相鄰節(jié)點廣播路由請求。接收到路由請求的每一個節(jié)點如果不知道路徑則將轉(zhuǎn)發(fā)路由請求，或者如果知道路徑則發(fā)送回復。路由信息然后將傳播回到最初的請求方。每一個節(jié)點都可以利用從對路由請求的響應中獲得的路由信息來創(chuàng)建路由表。一旦已經(jīng)確定 路徑，則節(jié)點就可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到由路由信息指定的鄰居。路由信息可以設置為在預定超時時段之后終止。也可以基于接收到hello信標(或者沒有接收到hello信標)來調(diào)節(jié)路由信息。如果在路徑內(nèi)的通信鏈路不再操作(例如，如由沒有接收到hello信標所指示的)，則可以刪除該路徑。為了避免所謂的灰?guī)栴}(例如，短的hello信標數(shù)據(jù)包可以被可靠地接收，但是較長的數(shù)據(jù)包不能被可靠地接收到)，可以以減小的功率電平進行hello信標發(fā)送。例如，用于hello信標的發(fā)送的功率電平可以小于最大功率電平，或者設置為基于相鄰節(jié)點的平均功率電平的功率電平。在一些情形中，例如由于在通信鏈路的一端處的本地干擾，鏈路可以是單向的。在如此的情形中，通信節(jié)點可以保持如下的相鄰通信節(jié)點的黑名單，即，該通信節(jié)點能夠從上述相鄰通信節(jié)點接收，但是到上述相鄰通信節(jié)點的發(fā)送不被上述相鄰通信節(jié)點接收到。通信節(jié)點因此可以忽略從在該黑名單上的節(jié)點接收到的任何發(fā)送。這可以有助于避免浪費的
系統(tǒng)容量。圖6例示了在具有多個通信節(jié)點的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡中的通信的方法的流程圖。例如，該方法可以用于如圖I的系統(tǒng)100 —樣的系統(tǒng)中。在圖6中以600大致地示出該方法。該方法可以包括選擇602多個窄帶無線電信道?？梢允褂蒙鲜龅募夹g來選擇窄帶無線電信道。窄帶無線電信道不必是連續(xù)的。方法600也可以包括建立604在通信節(jié)點之間的多個通信鏈路，以形成至少部分連接的網(wǎng)狀網(wǎng)絡。例如，通信鏈路可以設置在系統(tǒng)內(nèi)的多對通信節(jié)點之間。與中心輻射型網(wǎng)絡不一樣，該方法還可以包括從節(jié)點到節(jié)點再到節(jié)點的通信。例如，第一通信節(jié)點可以與第二通信節(jié)點和第三通信節(jié)點都建立通信鏈路。第二通信節(jié)點和第三通信節(jié)點也可以建立在彼此之間的通信鏈路。因此，在系統(tǒng)內(nèi)的節(jié)點之間的通信不必通過中心節(jié)點。當在節(jié)點對之間不存在直接的通信鏈路時，在節(jié)點之間的通信只需通過中繼節(jié)點。建立通信鏈路可以利用多個窄帶無線電信道以提供快速和等待時間小的同步建立。因此，建立通信鏈路可以包括在多個無線電信道中的至少兩個信道上從多個通信節(jié)點中的第一通信節(jié)點發(fā)送606同步數(shù)據(jù)?？梢栽诙鄠€無線電信道中的至少兩個信道上同步地發(fā)送同步數(shù)據(jù)。在多個通信節(jié)點中的第二通信節(jié)點處，該方法可以包括合并608從多個無線電信道中的至少兩個信道接收到的能量以提供合并的信號，以及利用合并的信號將多個通信節(jié)點中的第二通信節(jié)點同步610到多個通信節(jié)點中的第一通信節(jié)點。例如，可以如上所述地處理合并的信號。該方法可以包括在通信節(jié)點之間傳送數(shù)據(jù)，如現(xiàn)在將描述的。例如，傳送數(shù)據(jù)可以包括將高速率的數(shù)據(jù)流解復用為至少兩個較低速率的數(shù)據(jù)流并且在多個無線電信道中的不同信道上發(fā)送每一個流。至于同步數(shù)據(jù)，可以在用于發(fā)送的多個無線電信道中的每一個上同步發(fā)送的數(shù)據(jù)的符號邊界。接收可以包括接收至少兩個較低速率的數(shù)據(jù)流中的每一個并且將所述至少兩個較低速率的數(shù)據(jù)流復用為單個高速率的數(shù)據(jù)流。該方法還可以包括調(diào)節(jié)發(fā)送功率、調(diào)制模式和被選擇以用于發(fā)送的信道。例如，該方法可以包括接收數(shù)據(jù)并且確定數(shù)據(jù)的目的地?？梢曰谀康牡剡x擇發(fā)送功率電平。數(shù)據(jù)然后可以被發(fā)送，利用發(fā)送功率電平在多個無線電信道中的至少兩個信道中的每一個信道上發(fā)送數(shù)據(jù)的部分。作為另一個示例，該方法可以包括基于數(shù)據(jù)的優(yōu)先級而選擇發(fā)送功率電平?！ぴ摲椒梢园ɑ跀?shù)據(jù)的源或目的地而選擇至少兩個窄帶無線電信道。例如，當從源接收數(shù)據(jù)時，可以根據(jù)上述的源節(jié)點的能力而使用不同的信道。作為另一個示例，當將數(shù)據(jù)發(fā)送到目的地時，可以根據(jù)上述的目的地節(jié)點的能力而使用不同的信道。例如，如上所述，選擇窄帶無線電信道也可以基于在通信鏈路上的信噪比狀況。該方法還可以包括為多個窄帶無線電信道中的每一個信道選擇調(diào)制格式。選擇可以基于將發(fā)送的信號的目的地、將接收的信號的源、和在通信鏈路上的信噪比狀況中的任何一個。例如，源或目的地可以僅能在上述的特定調(diào)制模式中操作。作為另一個示例，基于上述的信噪比狀況，不同的調(diào)制格式可以是理想的。每一個窄帶無線電信道均可以使用相同的調(diào)制格式，盡管這不是必須的。例如，當在每一個信道上存在不同信噪比時，可以選擇關于每一個信道的調(diào)制格式以提供在數(shù)據(jù)速率和誤碼率之間的期望的折衷。在該情形中，將理解的是，信道可以不提供相同的數(shù)據(jù)速率。作為具體的示例，80kbps的數(shù)據(jù)速率可以被解復用為一個40kbps的流、一個20kbps的流、和兩個IOkbps的流?？梢岳酶唠A的調(diào)制格式(例如，16-DPSK)在信噪比最高的無線電信道上傳輸40kbps的流，而利用低階的調(diào)制格式(例如，2-DPSK)在信噪比最低的無線電信道上傳輸IOkbps的流。作為其它示例，80kbps的數(shù)據(jù)速率可以被解復用為兩個40kbps的流、四個20kbps的流、或十個8kbps的流等。回到圖1，因為系統(tǒng)100使用窄帶無線電信道，所以保持準確的發(fā)送/接收頻率可以是理想的。傳統(tǒng)地，為了提供高度持準確的發(fā)送/接收頻率，要求在每一個通信節(jié)點中提供準確并且穩(wěn)定的頻率基準。這被證明是昂貴和麻煩的。例如，如果通信節(jié)點難以訪問(例如，周期性地分散和/或位于功率極點上，等)，則頻率基準的周期性的維持是困難的。因此，如果期望的話，系統(tǒng)100可以包括用于利用在多個無線通信鏈路104上的點對點洪泛路由將頻率基準校準分配到多個通信節(jié)點102的裝置?？梢灾匦滦试诰W(wǎng)絡中的單個初始節(jié)點，并且然后頻率基準更新在整個網(wǎng)絡上傳播，以確保所有的節(jié)點被重新校準。初始節(jié)點不必是位于中心的節(jié)點或者“主”節(jié)點(與中心輻射型網(wǎng)絡相反)。例如，圖7將用來描述在系統(tǒng)上分配頻率基準校準的過程。系統(tǒng)700可以如系統(tǒng)100 —樣，通信節(jié)點702可以如通信節(jié)點102 —樣，通信鏈路可以如圖I的通信鏈路104 —樣?；鶞释ㄐ殴?jié)點702a可以提供初始校準基準。例如，可以由操作者使用與系統(tǒng)不相關的頻率標準來校準基準通信節(jié)點。作為另一個示例，基準通信節(jié)點可以具有高度準確的頻率基準(例如，與在使用穩(wěn)定度為百萬分之一的頻率基準的系統(tǒng)中的其它節(jié)點相比，頻率基準具有十億分之一的穩(wěn)定度)?；鶞释ㄐ殴?jié)點可以向相鄰的節(jié)點發(fā)送頻率基準更新。例如，基準通信節(jié)點可以經(jīng)由通信鏈路704a和704b向相鄰節(jié)點702b和702c的每一個發(fā)送頻率基準更新消息。頻率基準更新發(fā)送可以是廣播的消息。接收到頻率基準更新消息的通信節(jié)點可以執(zhí)行頻率校準操作。例如，通信節(jié)點702b(可以是第一通信節(jié)點的示例)可以從通信節(jié)點702a接收頻率基準更新。通信節(jié)點702b可以例如使用上述的相關技術來測量頻率基準更新消息的頻率偏移。作為另一示例，通信節(jié)點可以解調(diào)制在頻率基準更新消息中的信息，驗證解調(diào)制是正確的(例如，通過循環(huán)冗余檢查字)，重新調(diào)制該信息，并且將經(jīng)重新調(diào)制的信息用作用于頻率估計器的訓練序列。在已經(jīng)測量了頻率偏移之后，頻率偏移可以被存儲并且用來在發(fā)送期間應用合適的頻率偏移 校正。如果期望的話，可以測量關于多個頻率基準更新消息的頻率偏移，并且取其平均值以提高精度。如果期望的話，可以測量隨時間(飄移)的頻率偏移改變，并且進行補償以提供提高的精度。已經(jīng)接收到頻率基準更新消息的每一個節(jié)點然后可以向其它相鄰節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)頻率基準更新。例如，通信節(jié)點702b和702c每一個均可以轉(zhuǎn)發(fā)頻率基準更新消息，因此將它提供到通信節(jié)點702d (其可以是第二通信節(jié)點的示例)和702e。已經(jīng)接收到頻率基準更新消息的節(jié)點在第二次接收到頻率基準更新消息時可以忽略它。例如，頻率基準更新消息可以進行時間戳記，從而使得節(jié)點能夠確定它是否已經(jīng)接收到頻率基準更新。例如，因為節(jié)點702b和702c已經(jīng)接收到頻率基準更新，所以它們可以忽略來自對方的轉(zhuǎn)發(fā)。頻率基準更新消息可以傳播通過系統(tǒng)，直到每一個節(jié)點都已經(jīng)接收到頻率基準更新。例如，當節(jié)點702f從節(jié)點702e接收到頻率基準更新時，它不必轉(zhuǎn)發(fā)頻率基準更新，因為它從它唯一的鄰居接收頻率基準更新?？梢岳脗鬏斖ㄟ^系統(tǒng)的定期的數(shù)據(jù)消息來引起頻率基準更新。例如，通信節(jié)點可以對從其它節(jié)點接收到的消息進行頻率偏移測量，并且當適當時，基于頻率偏移測量而執(zhí)行頻率基準更新。例如，定期的數(shù)據(jù)消息可以包括指示發(fā)送方節(jié)點是否已經(jīng)執(zhí)行頻率基準更新的標記。接收方節(jié)點因此當接收到設置了該標記的數(shù)據(jù)消息時可以執(zhí)行頻率基準更新，并且在執(zhí)行了頻率基準更新之后，可以在向其它節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)時對該標記進行設置。系統(tǒng)還可以包括用于將經(jīng)更新的通信軟件分配到多個通信節(jié)點的裝置。例如，洪泛路由也可以用來以與頻率基準更新相似的方式分配通信軟件更新。經(jīng)更新的通信軟件可以被提供到如下的通信節(jié)點，即，該通信節(jié)點改變或增強在調(diào)制格式、誤差校正編碼、路由協(xié)議等方面的通信節(jié)點能力。經(jīng)更新的通信軟件可以被提供到第一通信節(jié)點。經(jīng)更新的通信軟件然后可以在自第一通信節(jié)點起(因此例如到第二通信節(jié)點)的每一個通信鏈路上從第一通信節(jié)點廣播。接收到軟件更新的每一個通信節(jié)點然后可以在它們具有的每一個通信鏈路(除了其上軟件更新已經(jīng)接收到的鏈路之外)上廣播軟件更新。按照該方式，在系統(tǒng)內(nèi)的每一個通信節(jié)點可以接收到經(jīng)更新的通信軟件。在接收到經(jīng)更新的通信軟件之后，通信節(jié)點可以立即地、在特定的將來時間、或者在接收到命令時開始利用經(jīng)更新的通信軟件。即使當網(wǎng)絡被限制為利用窄帶無線電信道時，利用剛才所述技術的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡也可以有利地提供高數(shù)據(jù)速率和低等待時間的通信。如上所述，數(shù)據(jù)可以被分離為在多個窄帶信道上發(fā)送的多個數(shù)據(jù)速率較低的流。例如在時間敏感故障或重構數(shù)據(jù)的傳送中，數(shù)據(jù)速率更高的傳輸可以有助于減小等待時間。通過按照當同步兩個通信節(jié)點在一起時合并在多個信道上的能量的方式，在通信鏈路的初始建立期間利用多個信道可以進一步減小等待時間。盡管已經(jīng)描述了若干個示例性應用，但是這里公開的技術的很多其它應用可證明 是有用的。因此，上述布置是針對本發(fā)明的原理的一些應用的示例。對于本領域技術人員而言，明顯的是，在不脫離權利要求中提出的本發(fā)明的原理和概念的情況下，可以做出各種修改。
權利要求
1.一種在具有多個通信節(jié)點的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡中通信的方法，所述方法包括 從預定無線電頻譜范圍中選擇多個窄帶無線電信道，其中，所述多個窄帶無線電信道限定了預定無線電頻譜范圍的非連續(xù)部分；以及 建立在所述通信節(jié)點之間的多個無線通信鏈路以形成至少部分連接的網(wǎng)狀網(wǎng)絡，其中所述建立包括 在所述多個無線電信道中的至少兩個無線電信道上從所述多個通信節(jié)點中的第一通信節(jié)點發(fā)送同步數(shù)據(jù)，其中在所述多個無線電信道中的所述至少兩個無線電信道上同步地發(fā)送所述同步數(shù)據(jù)； 合并在所述多個通信節(jié)點中的第二通信節(jié)點從所述多個無線電信道中的所述至少兩個無線電信道接收到的能量，以提供合并的信號；以及 利用合并的信號將所述多個通信節(jié)點中的所述第二通信節(jié)點同步到所述多個通信節(jié)點中的所述第一通信節(jié)點。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，所述方法進一步包括 在所述多個通信節(jié)點中的所述第一通信節(jié)點處 將高速率的數(shù)據(jù)流去復用為至少兩個較低速率的數(shù)據(jù)流，以及在所述多個信道中的不同的信道上發(fā)送所述至少兩個較低速率的數(shù)據(jù)流的每一個，其中，在所述多個窄帶無線電信道中的每一個無線電信道上的符號邊界是同步的；以及在所述多個通信節(jié)點中的所述第二通信節(jié)點處 接收所述至少兩個較低速率的數(shù)據(jù)流中的每一個數(shù)據(jù)流；以及 將所述至少兩個較低速率的數(shù)據(jù)流復用為單個高速率的數(shù)據(jù)流。
3.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，建立多個無線通信鏈路包括 建立在所述多個通信節(jié)點中的第一通信節(jié)點和所述多個通信節(jié)點中的第二通信節(jié)點之間的無線通信鏈路； 建立在所述多個通信節(jié)點中的所述第一通信節(jié)點和所述多個通信節(jié)點中的第三通信節(jié)點之間的無線通信鏈路；以及 建立在所述多個通信節(jié)點中的所述第二通信節(jié)點和所述多個通信節(jié)點中的所述第三通信節(jié)點之間的無線通信鏈路。
4.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，所述多個窄帶無線電信道中的每一個窄帶無線電信道都具有小于125千赫茲的帶寬。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中，所述多個窄帶信道中的每一個窄帶信道都具有25kHz的帶寬。
6.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中，所述多個窄帶信道中的每一個窄帶信道都具有12.5kHz的帶寬。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，所述方法進一步包括在所述多個節(jié)點中的數(shù)個節(jié)點之間傳送數(shù)據(jù)，其中，以至少40千比特每秒的數(shù)據(jù)速率傳送所述數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權利要求I所述的方法，所述方法進一步包括 在所述通信節(jié)點中的一個通信節(jié)點處接收數(shù)據(jù)； 確定所述數(shù)據(jù)的目的地； 基于所述目的地選擇發(fā)送功率電平；以及利用所述發(fā)送功率電平在所述多個無線電信道中的至少兩個無線電信道上將所述數(shù)據(jù)的多個部分傳送到所述目的地。
9.根據(jù)權利要求I所述的方法，所述方法進一步包括 在所述通信節(jié)點中的一個通信節(jié)點處接收數(shù)據(jù)； 確定所述數(shù)據(jù)的優(yōu)先級； 基于所述優(yōu)先級選擇發(fā)送功率電平；以及 利用所述發(fā)送功率電平在所述多個無線電信道中的至少兩個無線電信道上將所述數(shù)據(jù)的多個部分發(fā)送到目的地。
10.根據(jù)權利要求I所述的方法，所述方法進一步包括 將關于所述多個窄帶無線電信道中的所述至少兩個窄帶無線電信道中的每一個窄帶無線電信道的符號數(shù)據(jù)上變頻到無線電頻率，以形成無線電頻率信號；以及 將所述無線電頻率信號中的每一個無線電頻率信號合并到單個天線中以用于發(fā)送。
11.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，所述發(fā)送進一步包括執(zhí)行發(fā)送濾波操作，使得在所述多個無線電信道中的所述至少兩個無線電信道中的每一個無線電信道上的發(fā)送信號滿足預定的窄帶信道頻譜約束。
12.根據(jù)權利要求I所述的方法，所述方法進一步包括基于所述數(shù)據(jù)的源和所述數(shù)據(jù)的目的地中的任何一項而選擇所述至少兩個窄帶無線電信道。
13.根據(jù)權利要求I所述的方法，所述方法進一步包括基于信噪比狀況而選擇所述至少兩個窄帶無線電信道。
14.根據(jù)權利要求I所述的方法，所述方法進一步包括選擇用于所述多個窄帶無線電信道中的每一個窄帶無線電信道的調(diào)制格式，其中，所述選擇是基于下述中的任何一項而執(zhí)行的將發(fā)送的信號的目的地、將接收的信號的源、在所述第一通信節(jié)點處的信噪比狀況，以及在所述第二通信節(jié)點處的信噪比狀況。
15.根據(jù)權利要求I所述的方法，所述方法進一步包括 在所述多個通信節(jié)點中的所述第一通信節(jié)點處經(jīng)由所述多個窄帶無線電信道而接收經(jīng)更新的通信軟件； 經(jīng)由所述多個窄帶無線電信道將所述經(jīng)更新的通信軟件發(fā)送到所述多個通信節(jié)點中的所述第二通信節(jié)點；以及 在所述多個通信節(jié)點中的所述第一通信節(jié)點處使用所述經(jīng)更新的通信軟件。
16.根據(jù)權利要求I所述的方法，所述方法進一步包括 在所述多個通信節(jié)點中的所述第一通信節(jié)點處經(jīng)由所述多個窄帶無線電信道而接收頻率基準更新； 經(jīng)由所述多個窄帶無線電信道將頻率基準更新發(fā)送到所述多個通信節(jié)點中的所述第二通信節(jié)點；以及 基于所述頻率基準更新而調(diào)節(jié)在所述發(fā)送和所述接收中使用的基準頻率。
17.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，所述多個無線通信鏈路中的每一個無線通信鏈路都使用所述多個窄帶無線電信道中的相同的至少兩個無線電信道。
18.—種系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括 多個通信節(jié)點；用于建立在所述多個通信節(jié)點中的數(shù)個通信節(jié)點之間的多個無線通信鏈路以形成至少部分連接的網(wǎng)狀網(wǎng)絡的裝置，其中，所述用于建立的裝置包括 用于經(jīng)由至少兩個非連續(xù)的窄帶無線電信道從所述多個通信節(jié)點中的第一通信節(jié)點發(fā)送同步數(shù)據(jù)的裝置，其中，在所述至少兩個非連續(xù)的窄帶無線電信道上同步地發(fā)送所述同步數(shù)據(jù)； 用于合并在所述多個通信節(jié)點中的第二通信節(jié)點從所述至少兩個非連續(xù)的窄帶無線電信道接收到的能量以提供合并的信號的裝置；以及 用于利用合并的信號將所述多個通信節(jié)點中的所述第二通信節(jié)點同步到所述多個通信節(jié)點中的所述第一通信節(jié)點的裝置。
19.根據(jù)權利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述多個通信節(jié)點中的每一個通信節(jié)點都進一步包括 去復用器，所述去復用器被構造為將第一速率的輸入數(shù)據(jù)流去復用為每一個均為第二速率的至少兩個發(fā)送數(shù)據(jù)子流，所述第二速率小于所述第一速率；以及 多個發(fā)送器，所述多個發(fā)送器耦接到所述去復用器，并且被構造為在所述多個信道中的不同的信道上發(fā)送所述至少兩個發(fā)送數(shù)據(jù)子流中的每一個發(fā)送數(shù)據(jù)子流，其中，在所述多個窄帶無線電信道中的每一個窄帶無線電信道上的符號邊界是同步的；
20.根據(jù)權利要求19所述的系統(tǒng)，其中，所述多個通信節(jié)點中的每一個通信節(jié)點都進一步包括 多個接收器，所述多個接收器被構造為接收所述第二速率的至少兩個接收數(shù)據(jù)子流；以及 復用器，所述復用器被構造為將所述至少兩個接收數(shù)據(jù)子流復用為所述第一速率的輸出數(shù)據(jù)流。
21.根據(jù)權利要求19所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)進一步包括功率控制器，所述功率控制器被構造為基于所述輸入數(shù)據(jù)流的目的地和所述輸入數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級中的任何一項來調(diào)節(jié)發(fā)送功率。
22.根據(jù)權利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述通信節(jié)點中的每一個通信節(jié)點都進一步包括用于基于在所述多個通信節(jié)點中的源節(jié)點和所述多個通信節(jié)點中的目的地節(jié)點之間的所述多個無線通信鏈路中的一個無線通信鏈路的通信狀況而選擇所述至少兩個非連續(xù)的窄帶無線電信道的裝置。
23.根據(jù)權利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述通信節(jié)點中的每一個通信節(jié)點都進一步包括用于基于在所述多個通信節(jié)點中的源節(jié)點和所述多個通信節(jié)點中的目的地節(jié)點之間的所述多個通信鏈路中的一個通信鏈路的通信狀況而選擇調(diào)制格式的裝置。
24.根據(jù)權利要求18所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)進一步包括用于利用在所述多個無線通信鏈路上的點對點洪泛路由將經(jīng)更新的通信軟件分配到所述多個通信節(jié)點的裝置。
25.根據(jù)權利要求18所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)進一步包括用于利用在所述多個無線通信鏈路上的點對點洪泛路由將頻率基準校準分配到所述多個通信節(jié)點的裝置。
26.—種通信節(jié)點，所述通信節(jié)點包括 去復用器，所述去復用器被構造為將第一數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)去復用為多個第二數(shù)據(jù)速率的發(fā)送數(shù)據(jù)流，所述第二速率小于所述第一速率；發(fā)送子系統(tǒng)，所述發(fā)送子系統(tǒng)耦接到所述去復用器并且包括多個發(fā)送器，所述多個發(fā)送器中的每一個發(fā)送器均能夠在多個窄帶無線電信道中的不同的非連續(xù)的窄帶無線電信道上發(fā)送多個所述發(fā)送數(shù)據(jù)流中的一個發(fā)送數(shù)據(jù)流，所述多個發(fā)送器彼此是符號同步的； 接收子系統(tǒng)，所述接收子系統(tǒng)包括多個接收器，所述多個接收器中的每一個接收器均能夠在所述多個窄帶無線電信道中的不同的非連續(xù)的窄帶無線電信道上接收第三數(shù)據(jù)速率的接收數(shù)據(jù)流，所述多個接收器彼此是符號同步的；以及 復用器，所述復用器耦接到所述接收子系統(tǒng)，并且被構造為將所述接收數(shù)據(jù)流一起復用為第四數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)，所述第四數(shù)據(jù)速率大于所述第三數(shù)據(jù)速率。
27.根據(jù)權利要求26所述的通信節(jié)點，其中，所述接收子系統(tǒng)包括檢測器，所述檢測器被構 >造為合并在所述多個窄帶無線電信道上的能量，以檢測發(fā)送的開始?！?br> 28.根據(jù)權利要求26所述的通信節(jié)點，其中，所述發(fā)送子系統(tǒng)包括功率控制器，所述功率控制器被構造為基于所述發(fā)送數(shù)據(jù)流的目的地而調(diào)節(jié)發(fā)送功率。
29.根據(jù)權利要求26所述的通信節(jié)點，其中，所述發(fā)送子系統(tǒng)包括功率控制器，所述功率控制器被構造為基于所述發(fā)送數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級而調(diào)節(jié)發(fā)送功率。
30.根據(jù)權利要求26所述的通信節(jié)點，其中，所述發(fā)送子系統(tǒng)包括多個發(fā)送濾波器，所述多個發(fā)送濾波器中的每一個發(fā)送濾波器均被構造為滿足預定的窄帶信道頻譜約束。
31.根據(jù)權利要求26所述的通信節(jié)點，所述通信節(jié)點進一步包括信道選擇器，所述信道選擇器被構造為基于所述發(fā)送數(shù)據(jù)流的目的地和所述接收數(shù)據(jù)流的源中的任何一項而選擇所述多個窄帶無線電信道中的不同的非連續(xù)的窄帶無線電信道中的每一個。
32.根據(jù)權利要求26所述的通信節(jié)點，所述通信節(jié)點進一步包括調(diào)制選擇器，所述調(diào)制選擇器被構造為基于下述中的任何一項而選擇調(diào)制格式所述發(fā)送數(shù)據(jù)流的目的地、所述接收數(shù)據(jù)流的源，以及所述多個窄帶無線電信道中的不同的非連續(xù)的窄帶無線電信道上的信噪比。
33.根據(jù)權利要求26所述的通信節(jié)點，其中，所述發(fā)送子系統(tǒng)包括多個模塊，所述多個模塊中的每一個模塊均包括所述多個發(fā)送器中的數(shù)個發(fā)送器，并且數(shù)量可變的模塊能夠被安裝到所述發(fā)送子系統(tǒng)中以提供期望數(shù)量的發(fā)送器。
34.根據(jù)權利要求33所述的通信節(jié)點，其中，所述接收子系統(tǒng)包括多個模塊，所述多個模塊中的每一個模塊均包括所述多個接收器中的數(shù)個接收器，并且數(shù)量可變的模塊能夠被安裝到所述接收子系統(tǒng)中以提供期望數(shù)量的接收器。
35.一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括被布置為形成至少部分連接的網(wǎng)狀網(wǎng)絡的多個如權利要求26所述的通信節(jié)點。
全文摘要
通信鏈路能夠建立在多個通信節(jié)點之間以形成至少部分連接的網(wǎng)狀網(wǎng)絡。建立通信鏈路可以包括從第一通信節(jié)點發(fā)送同步數(shù)據(jù)?？梢栽诙鄠€窄帶無線電信道上符號同步地發(fā)送該同步數(shù)據(jù)。第二通信節(jié)點可以合并從多個窄帶無線電信道接收的能量，并且利用合并的能量以同步到第一通信節(jié)點。數(shù)據(jù)發(fā)送可以由第一通信節(jié)點去復用為多個速率較低的流，以便于在多個窄帶無線電信道上發(fā)送。第二通信節(jié)點可以接收所述速率較低的流并且將所述速率較低的流返回地復用在一起。
文檔編號H04W84/18GK102754515SQ201080063721
公開日2012年10月24日 申請日期2010年1月13日 優(yōu)先權日2010年1月13日
發(fā)明者D·P·英格爾三世, J·D·利夏, J·J·威爾鄧, M·S·吉格甘 申請人:施恩禧電氣有限公司