CN101517980B

CN101517980B - 无线多跳中继网络的体系结构、协议和帧格式

Info

Publication number: CN101517980B
Application number: CN200780035851.8A
Authority: CN
Inventors: S·桑杜; O·奥伊曼
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2007-09-26
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2027-09-26
Also published as: US8457674B2; WO2008042192A1; JP2010501140A; TW200830897A; US20080080436A1; EP2067311A1; EP2067311A4; CN101517980A; TWI350676B; JP5386743B2

Abstract

用于在多跳无线网格网络中进行通信的方法、协议和系统可包括以第一模式向下一代用户台显式提供与多跳无线网格网络中的回程无线链路质量相关的信息。在第二模式中，实施例配置成通过调整发送给传统用户台的帧的发射功率，向传统用户台隐式提供多跳无线链路质量标记。在详细描述中描述了其它实施例和变型。

Description

无线多跳中继网络的体系结构、协议和帧格式

技术领域

背景技术

使用无线网络中的无线节点作为中继点以便扩展无线网络的范围和/或降低其成本变得越来越有吸引力。例如，在要求将分布式基站部署于大区域的无线广域网(WWAN)或无线城域网(WMAN)中，基站需要经由某种类型的回程(backhual)与核心网络连接和/或相互连接。在常规蜂窝网络中，回程通常由有线连接组成。但是，代替有线回程或者与其进行某种结合的无线回程越来越多地被认为使部署轻松并且降低与这些网络关联的成本。

使用无线站(固定基础设施和/或移动台)在源与目的地之间转发信号的一种类型的网络在本文通俗地称作网格网络。虽然尝试根据“网格网络”可使用固定和/或移动台作为中继点以及“移动多跳中继(mobile multi-hop relay：MMR)网络可以仅使用固定基础设施中继站来区分这两个术语，但是，它们不一定以这种方式来区分，而是实际上在本文可互换使用，而没有限制发明实施例的范围。

在网格网络中，无线网络节点可形成通信可在其中传播以到达其目的地的路径“网格”。多跳无线网格网络的使用以及如何优化通过网格网络的通信已经成为非常重视的主题，并且正在努力提高通过多跳无线网格网络的传输效率。一个值得注意的问题在于，如何协调将新协议和体系结构用于网格组网以及保持与非网格传统无线装置的后向兼容性的最佳传输路径的选择。发明内容

附图说明

通过以下参照附图对本发明的描述，本发明的实施例的方法、特征和优点就将显而易见了，附图中相似标号表示相似单元，附图包括：

图1是示出根据本发明的各种实施例的示例无线网格网络的宏蜂窝的无线节点的布置的框图；

图2是示出根据本发明的一个实施例、用于显式传送多跳链路信息的无线网格通信方法的流程图；

图3是用于显式传送多跳无线网格链路质量信息的示例帧或分组格式的简图；

图4是示出根据本发明的另一个实施例、用于隐式传送多跳链路信息的无线网格通信方法的流程图；

图5是根据各种实施例的多跳无线网格节点的功率等级传输图；以及

图6是示出根据本发明的各个方面的示例无线设备的框图。

具体实施方式

虽然以下详细描述可针对WMAN来描述本发明的示例实施例，但是，发明实施例并不局限于此，而是可适应于其中可获得类似优点的其它类型的无线网络。发明实施例可适用的这类网络具体包括无线个人区域网(WPAN)、无线局域网(WLAN)、例如蜂窝网络等的WWAN和/或任何这些网络的组合。

以下发明实施例可用于各种应用，包括无线电系统的发射器和接收器。具体包含在本发明的范围之内的无线电系统包括但不限于网络接口卡(NIC)、网络适配器、移动台、基站、接入点(access point：AP)、混合协调器(hybrid coordinator：HC)、网关、桥接器、集线器和路由器。此外，本发明的范围之内的无线电系统可包括蜂窝无线电话系统、卫星系统、个人通信系统(PCS)、双向(two-way)无线电系统和双向寻呼机以及包括无线电系统的计算装置，例如个人计算机(PC)及相关外设、个人数字助理(PDA)、个人计算辅助设备以及可本质上相关并且发明实施例的原理可适当适用的所述现有及未来出现的系统等。

无线多跳中继系统是若干当前标准化工作的焦点。例如，对于WLAN，电气和电子工程师协会(IEEE)802.11s网格任务组(TG)正对WLAN网格组网的标准解决方案积极地继续努力。另外，IEEE 802.16j移动多跳中继(MMR)任务组还评估促进无线宽带接入(WBA)网的IEEE 802.16j项目审批请求(project approval request：PAR)(已批准：03/30/2006)的标准化的解决方案。

802.16j MMR的最初范围预计限制于基础设施中继站。这些中继站将用于扩展IEEE 802.16e基站的覆盖而没有影响移动装置或用户台(subscriber station：SS)规范。(IEEE 802.16e是以前对移动BWA解决方案的引用，现在经过IEEE 802.16-2005修正案而被标准化)。MMR中继站确定为在它们应当与从未设计用于优化网格网络中的通信的现有802.16e用户台(SS)无缝地操作的意义上完全后向兼容。802.16j的第二阶段(可使用另一种标准引用来实现)预计引入设计用于MMR网络的增强型中继和WBA用户台。但是，这个第二阶段可能没有与传统802.16e订户后向兼容。虽然本文所述的实施例可涉及802.16无线宽带接入网，但是它们并不局限于此，而是可适用于WLAN、其它类型的网格网络或者不同网络的组合，其中802.16无线宽带接入网有时称作WiMAX，它是表示全球微波接入互通的首字母缩写词，作为通过IEEE 802.16标准的一致性和互通性的产品的认证标志。

来看图1，根据各种实施例的无线网格网络100可以是具有能够经由至少一些空中(over-the-air：OTA)射频(RF)链路传送和/或接收信息的装置的任何系统。例如，在一个实施例中，网络100可包括以无线方式传递或转发消息的多个无线节点110-135(以及其它未标明节点)。图1所示的六边形旨在一般表示形成网格网络100的节点区域中的基站或中继节点的无线电链路覆盖的空间或“蜂窝”范围。

在某些实施例中，网络100中的无线节点110-135可以是使用与电气和电子工程师协会(IEEE)的包括用于WLAN的例如802.11(a)、(b)、(g)、(n)和/或(s)标准、用于WPAN的802.15标准和/或用于WMAN的802.16标准在内的各种802无线标准中的一个或多个兼容的无线协议和/或技术进行通信的装置，但是发明实施例并不局限于这个方面。

在发明实施例的某些非限制性示例实现中，网络100中的一个或多个节点(例如节点110)可以是无线收发器，它经由物理有线连接(例如电或光纤连接)与诸如因特网协议(IP)网络的核心网络连接。这种类型的站在本文中称作“宏基站”或者简单地称作“基站”(BS)，其中该术语在本文中可用于一般表示任何类型的集中网络接入站，例如基站、接入点、混合协调器、无线路由器或者其它装置。另外，在某些实施例中，网络100中的一个或多个节点(例如节点120和130)可以是无线收发器，它们不是通过电或导线或者光缆、而是使用前面所述的无线回程与核心网络连接。这些类型的中继站(RS)可以是有时称作“微”或“微微”基站(取决于其覆盖区域的大小)的固定无线电中继节点，但是发明的实施例并不局限于这个方面。下文中，这些类型的无接线(unwired)中继节点一般称作中继站(RS)。

中继站中的无线收发器的发射功率和天线高度通常比宏基站要小。此外，多跳无线网络100可由若干宏蜂窝组成，其中的每个宏蜂窝一般可包括与站110相似的至少一个宏基站以及分布于每个宏蜂窝并且与宏基站结合工作以便向本文中一般称作用户台的客户台125、135提供完全覆盖范围的多个中继站(例如120、130)。在无线网格网络100的某些实施例中，中继站120、130可经由使用与电气和电子工程师协会(IEEE)的各种802.16和/或802.11标准中的一个或多个兼容的协议的无线链路来促进相互之间和/或与宏基站和/或与用户台125、135的连通性，但是发明实施例并不局限于这个方面。

为此，根据本文的各种实施例，网络100中的无线节点可配置成使用正交频分多址(OFDMA)协议进行通信。OFDMA又称作多用户正交频分复用(OFDM)。在OFDM中，单个发射器传送由许多不同的正交(独立)频率(称作副载波或音(tone))组成的载波，这些正交频率可各自按照预期调制方案(例如正交幅度调制(QAM)或相移键控(PSK))单独进行调制。OFDMA一般通过向网络中的各个用户或节点分配副载波的子集和/或副载波的时隙来适合于多个用户。存在各种类型的OFDM和/或OFDMA方案，例如可缩放(scalable)OFDMA和/或快闪式(flash)OFDMA，它们可由本发明实施例根据适当需要来使用。此外，除了OFDM或OFDMA之外的OTA协议可根据适当需要与发明实施例配合使用。

在一个示例实现中，图1所示的WiMAX多跳无线网格中继部署可包括中继站120、130，添加它们来增加基站110的覆盖区(footprint)，以便改进蜂窝边缘的范围和覆盖。这可允许蜂窝边缘的用户台125选择例如通过链路L0直接与基站110连接或者通过RS120经由链路B0和L1与基站110连接，其中B0是基站110与中继站120之间的回程。对于更远的用户台135，可存在多个回程跳，例如从基站110到用户台135、中间通过例如120、130等多个中继站的链路B0和B1。在从一个蜂窝到另一个蜂窝唤醒或移动时，必须判定用户台125、135是否应当直接与基站110关联或者是否与中继站120、130关联。

为了便于本公开，假定中继站120、130可具有与基站110非常相似的能力，即，它们可执行关联鉴权、时间/频率资源分配等，也许采用经由回程来自基站110的某种控制，但是，实施例并不局限于这种方式，因为中继站120、130可能不是智能的而可能简单地放大和转发通信。使用上述假设，对于传统订户，中继站120或130可表现为基站，并且可提供完全后向兼容功能性。在这种情况下，基站110与中继站120和/或130之间的回程链路B0和/或B1可在很大程度上对传统用户台隐蔽，除在本文中详细论述的某些情况以外。

因此，本发明的实施例所解决的问题包括：(i)用户台可如何运行性能最佳网络进入(entry)和切换(handoff)；以及(ii)在中继站可使用什么机制来支持传统订户以及下一代订户？在解决这些问题时，本发明人提出，在一个实施例中，中继站可以能够提供显式和隐式信息，以便允许用户台对网络进入或切换进行明智判定。举例来说，如果对于下一代网格用户台准许帧或分组格式的变更，则可通过在帧中包含帮助进行这些判定的某些信息来显式地提供信息。但是，为了保持与其中已经建立帧或分组格式的传统订户的后向兼容性，这种信息在某种程度上必须隐式提供。

相应地，在各种实施例中，提出网络进入和/或切换的方法，它可包括两种一般操作模式：(i)后向兼容模式，可支持传统无线用户台；以及(ii)最佳模式，支持专门设计成使用专门针对多跳中继无线网格网络中的通信路径的优化所开发的新协议的用户台。此外，本文所提出的网络进入和/或切换的方法可尝试优化传统和下一代用户台的端对端(end-to-end)性能。

对于多跳无线网格网络存在两种主要类型的部署，它们可影响适当执行网格优化(即在网络节点之间选择通信的最佳或接近最佳的无线路径)的方式。第一种类型的部署称作“大棒(big-stick)”郊区部署，其中基站110设置在大于40米的高度，而中继站120、130设置在10-20米或更高的高度。在一般高于住宅屋顶的这些高度，基站110与中继站120、130之间的回程链路B0和B1的OTA信道一般是视线(line-of-sight：LOS)连接，特别是在较平坦地带。在这种类型的部署中，因此，回程链路B0和B1比较稳定，并且端对端性能不会随时间受到显著不利影响。这允许基本上忽略多跳路径的回程链路性能，因而通信优化可在很大程度上基于最后跳(last hop)的质量、即直接基于用户台与一个或多个中继或基站之间的信道质量。

在郊区部署中，传统用户台可与中继站连接，基本上与好像中继站是基站一样。另外，在不知道差异条件下，可由传统或下一代用户台简单地通过使用传统802.16e或802.11系统中使用的可用直接链路(例如L0、L1、L2)的量度来选择最适当的网络接入站(即基站或中继站)进行关联，来执行网络进入或切换。也就是说，可通过分析可在不要求现有分组或帧格式的任何变更的条件下由传统用户台或下一代网格用户台确定的接收信号强度指示符(RSSI)、信噪比(SNR)、信道容量等，来执行网络进入或切换。

第二种类型的网络部署是密集城市部署，其中基站110与中继站120、130之间的信道及因而回程链路B0、B1的质量可被较高建筑物或其它结构极大地减弱和/或遮蔽。对于其中小山和树木可能极大衰减基站110与中继站120、130之间的信号的多山地带，情况也是这样。另外，在密集城市区域中很可能遇到的时变带内干扰可使回程链路B1和B0的质量降级，特别是在利用无需许可频带的网络环境中。因此，多跳网格网络的端对端性能变得对回程链路B1和B0的质量敏感。为了选择最佳基站或中继站进行关联，订户应当有权访问对回程链路和直接链路的组合性能进行量化的端对端性能量度。

虽然订户可易于按现有标准测量直接链路性能，但是当前没有了解例如B0和B0-B1的各种回程链路的组合性能的方式。因此，这些链路的质量量度应当由分散多跳体系结构中的中继站120和130或者由集中体系结构中的基站110来宣布。此外，甚至在郊区部署中，如果网络利用大量低价非智能中继站，则由于为了冗余度部署可能大量的这些“哑”中继，端对端性能可与中间跳的质量显著相关。

在一个示例实施例中，参照图2，用于在无线网格网络中进行通信的显式方法200一般可开始于网络接入站(例如图1中的中继站120、130)确定210哪种类型的用户台(SS)正接近网络进入或切换。如果在220确定正接近的用户台是能够处理设计用于无线网格优化能力的新的帧或分组格式的下一代装置，则网络接入站可开始使用其最佳模式向正接近的用户台进行传送230。另一方面，如果在220确定正接近的用户台是没有设计成处理具有网格回程性能标记的分组或帧格式的传统装置(例如IEEE 802.16e或IEEE 802.11g装置)，则网络接入站将使用其后向兼容模式向正接近的用户台进行传送240。

根据各种实施例，使用最佳模式进行传送230可包括发送具有包括附加信息元素(information element：IE)的格式的关联帧、信标或测距(ranging)，以便提供网络接入站的回程链路质量的指示，如下面针对图3所述。在后向兼容模式中，网络接入站可以只传送240具有传统格式的关联帧、信道或测距(例如不包括与网络接入站回程链路质量有关的任何IE)。

根据由网络接入站所传送230、240的帧，正接近的用户台可选择250是否与该网络接入站关联。例如，下一代用户台可通过测量直接链路信道质量并且考虑一个或多个接收帧中的IE所指明的回程链路质量，来知晓与网络接入站进行连接的端对端性能。这可与经由与不同网络接入站(例如基站或中继站)的关联可得的端对端链路性能进行比较，以便判定哪一个是用户台应当与其关联的最佳网络接入站。使用显式方法200，传统用户台可限制到根据最后跳链路质量进行选择250。

图3是可用于上述最佳模式的可能的MMR帧格式300的非限制性示例。在这个说明性示例中，帧300是物理层(PHY)帧的示例，它可包括包含与例如IEEE 802.16e或802.11a、b、g或n兼容的格式和/或信息的传统帧部分305。帧300还可包括扩展部分310，它可用于携带与中继站的整体回程链路质量有关的信息元素(IE)。虽然对发明的实施例不是必要的，但是，如果传统帧部分305在扩展部分310之前，则相同的帧格式可用于所有正接近的订户，目的在于传统用户台只是将其忽略，因为它们没有设计成识别扩展部分310。因此，根据网络环境，由网络接入站所传送230、240的所有帧可以是相同的，因此方法200实际上可以无需确定210哪种类型的用户台正在接近或者传送230或240不同的帧格式。

在显式方法200中，可理解帧300中的回程质量链路信息310(图3)的新一代用户台可在这样的部署中得到增强型端对端性能的有益效果。例如，考虑图1的上行链路情况，其中用户台125希望以最高的可能吞吐量进入网络100或者在其中切换。新一代用户台可使用与式1相似的算法通过采用图2的显式方法200来确定与中继站120还是基站110连接：

C_{1} > \frac{1}{\frac{1}{C_{2}} + \frac{1}{C_{3}}}

(式1)

式中，C₁是BS 110与SS 125之间的链路L0上的所测量可支持吞吐量，C₂是RS 120与SS 125之间的链路L1上的吞吐量，以及C₃是BS 110与RS 120之间的回程链路B0上的吞吐量。在这个非限制性示例中，C₁、C₂和C₃是这些链路上的瞬时信噪比(SNR)的函数，它们是快速衰落、遮蔽和路径损耗的函数，并且可根据SS 125的移动性或环境随时间而改变。如果式(1)的不等式成立，则SS 125通过链路L0直接与BS 110连接。如果该不等式不成立，则SS 125与RS 120连接，并且两跳链路B0-L1被使用。

但是，使用这种方法，其中C₃通过新的分组帧结构(例如图3中的310)来传送，传统订户仍然限制到基于最后跳链路性能的网络进入或切换确定(例如C₁＞C₂或SNR₁＞SNR₂)，因此可能没有得到与使用新的分组/帧结构的新一代多跳中继无线网格用户台相同的性能改进。

相应地，参照图4，使传统订户能够根据整体端对端多跳链路质量来确定最佳网络进入或切换的隐式方法400可基于“欺骗”传统订户最后跳、例如图1中的SS 125与RS 120之间的链路(L1)的质量(C2)与其性能实际情况不同。虽然在允许传统用户台选择具有到网络节点或核心网络的最佳吞吐量、要与其关联的网络站的上下文中来描述方法400，但是，完全没有将方法400限制为仅由传统订户使用，实际上，新一代和传统的所有用户台可在网络进入或切换期间将相同的技术用于网格优化。备选地，方法400可以为所有用户台提供某种信令以便帮助在多跳无线网格网络中选择最佳或者接近最佳连接点的方式与图2的方法200、例如在步骤240进行组合。

在方法400中，中继站(RS)可以隐性方式向用户台传送回程链路质量，而无需对分组格式的任何修改。为了确保用户台以吞吐量最佳的方式来执行网络进入，同时确定后向兼容性，可定义条件：

C_{1} > {\hat{C}}_{2}

或

{SNR}_{1} > {\hat{SNR}}_{2}

(式2)

其中，

和

是多跳链路(例如包括图1中的BS-RS(B0)和RS-SS(L1)链路的两跳链路)的有效吞吐量和有效SNR。如果在420式(2)的不等式成立，则SS直接与对其定义了链路质量C₁的BS或者其它网络接入站连接435。否则，SS与RS连接440。基于这种条件的用户台的网络进入或切换可通过在RS端的功率控制来实现。例如，当RS向SS宣布它自己为可能的接收方时，它可将以分数

设置415其发射功率，这确保考虑到通过无线回程链路B0传送分组的成本。

和

的一个可能的定义可如下所示：

{\hat{C}}_{2} = \frac{1}{\frac{1}{C_{2}} + \frac{1}{C_{3}}}

且

{\hat{SNR}}_{2} = 2^{{\hat{C}}_{2}} - 1

(式3)

式中，

和

通过香农容量公式彼此相关，但是实施例并不局限于这种方式。注意，根据和

的这个定义，RS必须具有对BS-RS(B0)以及RS-SS(L1)链路上的信道质量的了解，使得能够计算

或并且以

或

将其功率减小415。为此，方法400可包括中继站确定405它自己与用户台之间的链路质量(C₂或SNR₂)以及确定410可能的用户台经由它自己、包括到基站的任何回程链路之间的整体端对端多跳链路质量或

最后应当注意，如果无线回程链路、如图1中的B0的质量远比RS-SS链路L1要好(即C₃＞＞C₂)，则

{\hat{C}}_{2} \approx C_{2}

并且

{\hat{SNR}}_{2} / {SNR}_{2} &RightArrow; 1,

表示最后跳(例如链路L1)的质量达到在确定用户台要与其关联的最佳网络站时是相关的程度。

根据各种实施例，为了向用户台隐式传送有效端对端容量

中继站可采用若干“计谋”，包括在测距或控制信标/前同步码/关联分组的发射功率415期间控制发射功率415。

例如，在对下行链路传输进行测距期间，RS可将其发射功率降低到对应于式(3)的值。随后，RS可在订户已经成功关联之后并且在正常数据交换会话开始之前回到全发射功率。

这种功率控制技术的一个示例图解如图5所示，其中，下行链路(DL)帧/分组500将由网络接入站、如基站或中继站传送。在正常操作期间、例如在传统802.16e模式中，在任何分组如由发射功率等级510所示那样进行传送期间分组500可以中继站的正常发射功率等级进行传送。但是，为了隐式传送与中继站回程的多跳链路质量有关的信息，相同或相似的分组500可使用降低的发射功率来发送。如示例功率等级图表510所示，在某些实施例中，只有前同步码、测距和/或关联分组501以降低的功率等级发送，以便使正接近的用户台确信具有该中继站的整个链路不如它所表现的那么好，而是因回程链路的质量而更低。如果可能的用户台决定与中继站连接(例如图4的440)，则中继站可返回到正常功率等级以便传送将来的分组、如数据分组502。

参照图6，根据各种实施例、用于无线网格网络的设备600可包括处理电路650，所述处理电路包括如上述一个或多个实施例中所述那样控制无线网格优化的逻辑(例如电路、处理器、软件或其组合)。在某些实施例中，设备600一般可包括射频(RF)接口610以及基带和MAC处理器部分650。

在一个示例实施例中，RF接口610可以是适合于发送和接收已调制信号(例如使用OFDMA)的任何组件或者组件的组合，但是发明实施例并不局限于这种方式。RF接口610可包括例如接收器612、发射器614和频率合成器616。接口610还可包括偏置控制、晶体振荡器和/或必要时的一个或多个天线618、619。此外，作为替代或补充，RF接口610可根据需要使用外部压控振荡器(VCO)、声表面滤波器、中频(IF)滤波器和/或射频(RF)滤波器。各种RF接口设计及其操作是本领域已知的，因而省略对其配置的描述。

在一些实施例中，接口610可配置成与WPAN、WLAN、WMAN或WWAN的一个或多个IEEE标准兼容的OTA链路接入，但是实施例并不局限于这个方面。

处理部分650可与RF接口610进行通信/配合操作以处理接收/发射信号，并且可包括(仅以示例方式)用于将接收信号数字化的模数转换器652、用于对信号进行上变频以进行载波传输的数模转换器654以及用于相应接收/发射信号的物理(PHY)链路层处理的基带处理器656。处理部分650还可包括用于媒体接入控制(MAC)/数据链路层处理的处理电路659或由其组成。

在本发明的某些实施例中，网格质量链路管理器658可包含在处理部分650中，并且它可用于跟踪多跳路径的直接与回程链路质量、显式包括或观测帧或分组中与多跳链路质量有关的信息元素，和/或控制发射功率以便隐式传送多跳链路质量，如以上任意实施例所述。与网格链路质量管理器658关联的功能性将取决于设备600是实现为基站、网格中继站还是实现为下一代用户台。在某些实施例中，网格链路管理器658还可包括使网格路由选择管理器确定成本量度和/或识别下一跳节点的功能性，如Ozgur Oyman于2005年12月23日提交的标题为《无线网格网络中的路由选择》(“Routing inWireless Mesh Networks”)的专利申请美国专利申请No.11/318206中所述。

作为代替或补充，PHY电路656或MAC处理器659可共享这些功能的一部分的处理或者单独执行这些过程。MAC和PHY处理还可根据需要集成到单一电路中。

设备600可以是例如无线基站、接入点(AP)、混合协调器(HC)、无线路由器和/或电子装置的网络适配器。设备600可以是新一代用户台、NIC或者能够读取图3的分组300中的网格链路质量信息的客户台的网络适配器。相应地，设备600的前述功能和/或具体配置可根据需要适当地被包含或省略。

设备600的实施例可使用单输入单输出(SISO)体系结构来实现。但是，如图6所示，某些实现可使用具有多个天线(例如618、619)进行发射和/或接收的多输入多输出(MIMO)、多输入单输出(MISO)或者单输入多输出(SIMO)体系结构。此外，本发明的实施例可利用与发明实施例的特征兼容的用于OTA链路接入的多载波码分复用(MC-CDMA)、多载波直接序列码分复用(MC-DS-CDMA)或者任何其它现有或将来出现的调制或复用方案。

设备600的组件和特征可使用分立电路、专用集成电路(ASIC)、逻辑门和/或单芯片架构的任何组合来实现。此外，设备600的特征可在适当的情况下使用微控制器、可编程逻辑阵列和/或微处理器或者上述的任何组合(统称或单独称作“逻辑”)来实现。

应当理解，设备600仅表示许多可能的实现的一个功能描述示例。相应地，附图所示的块功能的分割、省略或包含没有意味着用于实现这些功能的硬件组件、电路、软件和/或元件在本发明的实施例中一定被分割、省略或包含。

除非与物理可能性相反，本发明预见：(i)本文所述的方法可按照任何顺序和/或以任何组合来执行；以及(ii)相应实施例的组件可通过任何方式进行组合。

虽然已经描述了这个新发明的示例实施例，但是，在没有背离本发明的范围的条件下，许多变更和修改是可能的。相应地，发明实施例并不受以上具体公开限制，而应当仅受所附权利要求书的范围及其合法等效物限制。

Claims

1.一种用于在无线网格网络中进行通信的方法，所述方法包括：

至少部分根据所述无线网格网络中的一个或多个回程链路质量来控制无线节点的发射功率；

其中，控制所述发射功率由多跳中继站来执行，以便隐式帮助用户台与具有通过所述无线网格网络的最高可用吞吐量的网络站关联，并且其中，控制所述发射功率的步骤包括与用户台的总端对端链路质量对所述用户台的最后跳链路质量之比成比例地降低一帧或多帧的所述发射功率。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个回程链路质量包括多跳路径中的无线链路的端对端吞吐量质量。

3.如权利要求1所述的方法，还包括：从所述无线节点向一个或多个用户台发送帧，所述帧包括与所述一个或多个回程链路质量有关的显式信息。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述无线网格网络利用与电气和电子工程师协会IEEE 802.16-2005标准兼容的协议。

5.如权利要求1所述的方法，其中，控制所述发射功率包括降低发送给用户台的测距、前同步码或关联帧中至少之一的正常发射功率，以及在所述用户台与所述无线节点关联时恢复发送给所述用户台的后续帧的所述正常发射功率。

6.一种无线装置，包括：

处理电路，包括以第一模式向第一类用户台显式提供多跳无线链路质量标记并通过调整至第二类用户台的传输的至少一部分的发射功率以第二模式向所述第二类用户台隐式提供多跳无线链路质量标记的逻辑，

射频RF接口，以通信方式与所述处理电路耦合；和

至少两个天线，与所述RF接口耦合，用于多输入或多输出MIMO 通信中至少之一，

其中，在所述第二模式中，将发送给所述第二类用户台的传输的所述至少一部分的所述发射功率调整为与端对端多跳链路吞吐量对最后跳链路吞吐量之比实质上成比例。

7.如权利要求6所述的无线装置，其中，所述多跳无线链路质量标记与所述无线装置和无线基站之间通过一个或多个无线回程链路的吞吐量有关。

8.如权利要求6所述的无线装置，其中，显式提供多跳链路质量标记的所述逻辑包括将信息元素IE包含在发送给所述第一类用户台的物理层PHY帧的一部分中的逻辑，其中，所述IE与多跳中继无线网格网络的一个或多个无线回程链路质量有关。

9.如权利要求6所述的无线装置，其中，所述无线装置包括无线网格中继站，以及其中，所述中继站适合使用与一个或多个电气和电子工程师协会IEEE 802.11或802.16标准兼容的协议。

10.一种用于在无线网格网络中进行通信的设备，所述设备包括：

用于至少部分根据所述无线网格网络中的一个或多个回程链路质量来控制无线节点的发射功率的装置，其中，所述发射功率控制为与端对端多跳路径的信噪比SNR对最后跳链路的SNR之比成比例，以及

用于在物理层PHY帧的一部分中发送多跳链路质量信息，以便帮助接收PHY帧的用户台与具有对核心网络可用的实质上最高吞吐量的网络站进行关联的装置；

其中，控制所述发射功率由多跳中继站来执行，以便隐式帮助用户台与具有通过所述无线网格网络的最高可用吞吐量的网络站关联。

11.一种无线系统，包括：

处理电路，包括以第一模式向用户台显式提供多跳无线链路质量标记并通过调整对用户台的发射功率以第二模式向用户台隐式提供多跳无线链路质量标记的逻辑；

射频RF接口，以通信方式与所述处理电路耦合；以及

至少两个天线，与所述RF接口耦合，用于多输入或多输出MIMO通信中至少之一，

其中，调整对用户台的所述发射功率包括将发射功率以端对端多跳无线链路吞吐量对最后跳无线链路吞吐量之比的分数来降低。

12.如权利要求11所述的系统，其中，所述系统包括无线网格中继站，以及其中，所述第一模式用于能够读取包含与多跳链路质量有关的信息元素的帧格式的用户台，而其中，所述第二模式用于不能读取所述帧格式的用户台。