專利名稱：用于自組織無線通信網(wǎng)絡(luò)中檢測(cè)時(shí)隙干擾并且從時(shí)隙干擾中恢復(fù)的系統(tǒng)、方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及無線通信并且尤其涉及自組織(ad hoc)無線通信 網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)隙干擾。
背景技術(shù)：
無線網(wǎng)絡(luò)的類型包括基于基礎(chǔ)設(shè)施的無線網(wǎng)絡(luò)和自組織無線網(wǎng)絡(luò)。
自組織網(wǎng)絡(luò)是可以在沒有任何固定基礎(chǔ)設(shè)施的情況下進(jìn)行操作的 自形成網(wǎng)絡(luò)，并且在一些情況下所述自組織網(wǎng)絡(luò)完全由移動(dòng)節(jié)點(diǎn)形成。 自組織網(wǎng)絡(luò)一般包括多個(gè)在地理上分布的、潛在移動(dòng)的單元，有時(shí)被 稱為"節(jié)點(diǎn)"，其通過一個(gè)或多個(gè)鏈路(例如，無線電頻率通信信道) 彼此無線連接。所述節(jié)點(diǎn)可以在沒有基于基礎(chǔ)設(shè)施或有線網(wǎng)絡(luò)的支持 的情況下通過無線媒體彼此通信。當(dāng)現(xiàn)有的節(jié)點(diǎn)在自組織網(wǎng)絡(luò)內(nèi)移動(dòng) 時(shí)，當(dāng)新的節(jié)點(diǎn)加入或進(jìn)入自組織網(wǎng)絡(luò)時(shí)，或者當(dāng)現(xiàn)有的節(jié)點(diǎn)離開或 退出所述自組織網(wǎng)絡(luò)時(shí)，在這些節(jié)點(diǎn)之間的鏈路或連接可以以任意方 式動(dòng)態(tài)地改變。因?yàn)樽越M織網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)淇梢杂休^大的改變，所以需要 可以使自組織網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)地適應(yīng)這些改變的技術(shù)。由于缺乏中央控制器， 所以許多網(wǎng)絡(luò)控制功能可以分布在節(jié)點(diǎn)之間，以便所述節(jié)點(diǎn)可以響應(yīng) 于拓?fù)涓淖兌晕医M織并重新配置。
節(jié)點(diǎn)的一個(gè)特性是每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以通過短程直接與單"跳"之隔的 節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。這種節(jié)點(diǎn)有時(shí)被稱為"鄰居節(jié)點(diǎn)"。當(dāng)節(jié)點(diǎn)向目的地 節(jié)點(diǎn)發(fā)射分組并且所述節(jié)點(diǎn)被分隔一跳以上時(shí)(例如，在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之 間的距離超過所述節(jié)點(diǎn)的無線電傳輸范圍，或者在所述節(jié)點(diǎn)之間存在物理障礙)，可以經(jīng)由中間節(jié)點(diǎn)來中繼所述分組("多跳")直到所 述分組到達(dá)目的地節(jié)點(diǎn)。在這種情況中，每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)沿著所述路由 把分組(例如，數(shù)據(jù)和控制信息)路由到下一節(jié)點(diǎn)，直到所述分組到 達(dá)它們的最終目的地。為了把分組中繼到下一節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)保 持通過與鄰居節(jié)點(diǎn)的會(huì)話所收集的路由信息。還可以在網(wǎng)絡(luò)中定期地 廣播路由信息以反映當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹Ｗ鳛檫x擇，為了減少用于保持 準(zhǔn)確的路由信息所發(fā)射的信息量，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以只在需要路由信息時(shí)
才交換所述路由信息。在美國專利申請(qǐng)20040143842中描述了被稱為 網(wǎng)格可升級(jí)路由(MSR)的方法中，在此將全文參引該專利申請(qǐng)。
自組織網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)接入方案是時(shí)分多址(TDMA)，其中無線電 頻率的傳輸資源被劃分為時(shí)隙(time slot)，并且一個(gè)單元可以在一個(gè) 或幾個(gè)時(shí)隙中發(fā)射。這允許多個(gè)用戶共享相同的傳輸介質(zhì)(例如無線 電頻率)，而只使用其一部分帶寬。通常在數(shù)字蜂窩標(biāo)準(zhǔn)、衛(wèi)星系統(tǒng) 和局域網(wǎng)中使用TDMA方案。已知TDMA方案對(duì)于周期性和時(shí)間性敏 感的業(yè)務(wù)來說比載波偵聽多路接入(CSMA)工作得更好。大部分通常 使用的TDMA系統(tǒng)利用集中式時(shí)隙分配來工作。例如在蜂窩系統(tǒng)中， 基站是中央機(jī)構(gòu)，而在局域網(wǎng)中，接入點(diǎn)是中央節(jié)點(diǎn)，用于負(fù)責(zé)為所 有附連的節(jié)點(diǎn)分配用于通信的時(shí)隙。
集中式時(shí)隙分配要求交換大量的網(wǎng)絡(luò)管理信息，這消耗了寶貴的 通信帶寬。集中式時(shí)隙分配技術(shù)一般應(yīng)用在其中通信路徑長度相對(duì)小 (例如，只有一跳)的網(wǎng)絡(luò)中。在多跳網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用集中式時(shí)隙分配技 術(shù)可能是有問題的，這是因?yàn)閺奶幱诰W(wǎng)絡(luò)外圍的節(jié)點(diǎn)向中央節(jié)點(diǎn)傳播 信息以及把信息從所述中央節(jié)點(diǎn)傳播回到所述網(wǎng)絡(luò)外圍節(jié)點(diǎn)需要大量 的時(shí)間。集中式時(shí)隙分配技術(shù)對(duì)于到達(dá)所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)來說是低效的， 這是由于節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性以及向網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)傳播信息需要相對(duì)長 的時(shí)間的緣故。為此，在移動(dòng)多跳網(wǎng)絡(luò)中，在節(jié)點(diǎn)拓?fù)漕l繁改變的情 況下，利用集中式時(shí)隙分配技術(shù)是被禁止的。在節(jié)點(diǎn)之間可以存在多個(gè)路由，但是并非所有路由都可以支持特
定數(shù)據(jù)流的服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求，這在采用TDMA媒體接入控制 (MAC)的系統(tǒng)中尤為正確，因?yàn)槁酚煽赡苌踔翛]有足夠的時(shí)隙(slot) 來維持?jǐn)?shù)據(jù)流。由此需要以分布式的方式來發(fā)現(xiàn)這樣的路由并分配適 當(dāng)?shù)臅r(shí)隙，分布式的方式可以滿足數(shù)據(jù)流的QoS要求。


附圖連同下面的具體實(shí)施方式
一起被并入說明書中并且形成說明 書的一部分，用來依照本發(fā)明進(jìn)一步說明各個(gè)實(shí)施例并且解釋各個(gè)原 理和優(yōu)點(diǎn)，其中遍及各個(gè)視圖的同樣的附圖標(biāo)記指相同或在功能上類 似的元件。
圖1是示例性的自組織通信網(wǎng)絡(luò)的框圖2是用在本發(fā)明一些實(shí)施例的操作中的示例性節(jié)點(diǎn)的框圖3是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方式用于在本地通信映射(LCM)中 的信息存儲(chǔ)的示例性表；
圖4是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方式示出在圖3的LCM中所使用的字 段描述的表；
圖5是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方式示出LCM中條目的可能組合以及 本地LCM中的信息怎樣被用來生成其它有用的映射的表；
圖6是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方式示出時(shí)隙分配表(SAT)中條目
的表；
圖7是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方式示出在時(shí)隙利用映射(TSUM)中 所存儲(chǔ)的信息的表；
圖8是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方式示出可以怎樣將圖3的本地通信 映射(LCM)映射到圖7的時(shí)隙利用映射(TSUM)的表；
圖9是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方式示出可以怎樣將圖3的本地通信 映射(LCM)映射到傳輸可能時(shí)隙映射(TPSM)和接收可能時(shí)隙映射 (RPSM)的表；以及
圖10是依照本發(fā)明的一些實(shí)施例示出在時(shí)隙分配過程期間的示例性偵察消息交換的消息流圖11是依照本發(fā)明的一些實(shí)施例示出用于確定沿自組織多跳網(wǎng) 絡(luò)中的源節(jié)點(diǎn)和目的地節(jié)點(diǎn)之間的通信路由的時(shí)隙分配的示例性方法 的流程圖12是依照本發(fā)明的一些實(shí)施例示出用于確定沿自組織多跳網(wǎng) 絡(luò)中的源節(jié)點(diǎn)和目的地節(jié)點(diǎn)之間的通信路由的時(shí)隙分配的另 一 示例性 方法的流程圖13是示出示例性的時(shí)隙干擾情景的消息流圖14是依照本發(fā)明的一些實(shí)施例示出用于時(shí)隙干擾檢測(cè)和恢復(fù) 的示例性方法的流程圖；以及
圖15是依照本發(fā)明的一些實(shí)施例示出用于處理時(shí)隙千擾信息的 示例性方法的流程圖。
技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，只是為了簡(jiǎn)單和清楚起見而圖示了附圖中的 元素并且不必按比例繪制所述元素。例如，可能相對(duì)于其它元素而放 大了圖中某些元素的尺寸以改進(jìn)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的理解。
具體實(shí)施例方式
在詳細(xì)描述依照本發(fā)明的實(shí)施例之前，應(yīng)當(dāng)觀察到，所述實(shí)施例 主要在于與向自組織網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)分配時(shí)隙相關(guān)的方法步驟和設(shè)備組 件的組合。據(jù)此，已經(jīng)在附圖中合適的地方用常規(guī)符號(hào)表示了裝置組 件和方法步驟，附圖只示出了那些與理解本發(fā)明的實(shí)施例有關(guān)的具體 細(xì)節(jié)以免對(duì)具有這里描述的益處的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是顯而易 見的細(xì)節(jié)模糊本公開內(nèi)容。
在此文檔中，諸如第一和第二等相關(guān)術(shù)語可以僅僅用來把一個(gè)實(shí) 體或動(dòng)作與另一實(shí)體或動(dòng)作相區(qū)分，而不必要求或暗示在這種實(shí)體或 動(dòng)作之間任何實(shí)際上的這種關(guān)系或次序。術(shù)語"包括"、"包括著" 或其任何其它變化意在覆蓋非排他性的內(nèi)含物，使得包括元素列表的
過程、方法、物品或裝置并不只包括那些元素，而且還可以包括沒有 明確列出或?yàn)檫@種過程、方法、物品或裝置所固有的其它元素。在以"包括...一"開始的元素在沒有更多限制的前提下，不排除包括所述元 素的過程、方法、物品或設(shè)備中有另外完全相同元素的存在。
應(yīng)當(dāng)理解，這里所描述的本發(fā)明實(shí)施例可以包括一個(gè)或多個(gè)常規(guī) 的處理器和唯一存儲(chǔ)的程序指令，所述程序指令控制一個(gè)或多個(gè)處理 器結(jié)合某些非處理器電路來實(shí)施這里所描述的用于向自組織網(wǎng)絡(luò)中的 節(jié)點(diǎn)分配時(shí)隙的一些、大部分或全部功能。非處理器電路可以包括但 不局限于無線電接收機(jī)、無線電發(fā)射機(jī)、信號(hào)驅(qū)動(dòng)器、時(shí)鐘電路、電 源電路和用戶輸入設(shè)備。因而，這些功能可以被解釋為用于向自組織 網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)分配時(shí)隙的方法的步驟。作為選擇， 一些或所有功能可 以由沒有存儲(chǔ)的程序指令的狀態(tài)機(jī)或在一個(gè)或多個(gè)專用集成電路 (ASIC)中實(shí)施，在專用集成電路中每個(gè)功能或某些功能的一些組合 被實(shí)施為定制邏輯。當(dāng)然，可以使用這兩種方法的組合。因此，這里 描述了用于這些功能的方法和裝置。此外，期待的是， 一個(gè)普通技術(shù) 人員盡管可能付出巨大的努力和有由例如可用時(shí)間、當(dāng)前技術(shù)和經(jīng)濟(jì) 考慮所激發(fā)的許多設(shè)計(jì)選擇，但當(dāng)受這里所公開的概念和原理的指導(dǎo) 時(shí)，將能夠容易地以最少的實(shí)驗(yàn)來生成這種軟件指令和程序以及IC。
這里所使用的詞"示例性的"意指"作為例子、實(shí)例或說明"。 這里作為"示例性的"所描述的任何實(shí)施例不必被解釋為比其它實(shí)施 例更為優(yōu)選的或有益的。在具體實(shí)施方式
中所描述的所有實(shí)施例是被 提供來使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┗蚴褂帽景l(fā)明的示例性實(shí)施例，而 不是限制本發(fā)明范圍的示例性實(shí)施例，所述本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求 來定義。
示例性的自組織多跳網(wǎng)絡(luò)
圖1是包括許多個(gè)現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)120 A-G的示例性的自組織通信網(wǎng)絡(luò) 100的框圖。
節(jié)點(diǎn)120A-120G—般支持在無基礎(chǔ)設(shè)施模式和基礎(chǔ)設(shè)施模式中的
9同時(shí)操作并且可以在基于基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)(例如包括接入點(diǎn)AP 130的 那些網(wǎng)絡(luò))和基于客戶端的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行無縫地移動(dòng)，所述基于 客戶端的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)沒有任何基礎(chǔ)設(shè)施。
可以在多個(gè)節(jié)點(diǎn)120A-120G以及可選地有線接入點(diǎn)(AP) 130之 間創(chuàng)建自組織多跳通信網(wǎng)絡(luò)100，所述每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有無線中繼器和路由 能力?？蛻舳丝梢栽诨诨A(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)和基于客戶端的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)之 間無縫地移動(dòng)。那些本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，雖然圖1中的自 組織網(wǎng)絡(luò)100被示為在基礎(chǔ)設(shè)施模式(例如，包括AP和/或蜂窩基站) 中操作，但是圖1的自組織網(wǎng)絡(luò)100并不要求存在任何網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。 相反，節(jié)點(diǎn)120A-120G—般支持在無基礎(chǔ)設(shè)施模式和基礎(chǔ)設(shè)施模式中 的同時(shí)操作。
在自組織多跳網(wǎng)絡(luò)100中，去往和/或來自節(jié)點(diǎn)120A-120G的通信 可以"跳"穿過彼此以到達(dá)網(wǎng)絡(luò)中的其它節(jié)點(diǎn)120A-120G。節(jié)點(diǎn) 120A-120G通?？梢允悄軌蚪邮辗纸M化音頻、視頻和/或數(shù)據(jù)信息的無 線設(shè)備。下面在圖2中描述了示例性節(jié)點(diǎn)中的一些組件，諸如示例性 的處理器、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和天線。節(jié)點(diǎn)120A-120G可以交換作為通 過載波頻率發(fā)射的數(shù)據(jù)分組的信息，每個(gè)載波頻率包括一個(gè)或多個(gè)無 線通信信道。
在基礎(chǔ)設(shè)施模式中，接入點(diǎn)AP130—般被耦合到有線網(wǎng)絡(luò)(未示 出)并且可以提供一個(gè)或多個(gè)音頻、視頻和/或數(shù)據(jù)信息源。接入點(diǎn)AP 130例如可以是蜂窩基站或其它無線接入點(diǎn)。
盡管在圖1中并未示出，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，節(jié) 點(diǎn)120A-120G還可以通過無線通信介質(zhì)與基于蜂窩的網(wǎng)絡(luò)(未示出) 傳送信息分組，每個(gè)無線通信介質(zhì)包括一個(gè)或多個(gè)無線通信信道，取 決于在基于蜂窩的網(wǎng)絡(luò)中所利用的多路接入方案。網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)120A-G被同步到共用時(shí)鐘。使控制傳輸時(shí)間 的時(shí)鐘與唯一的時(shí)隙分配同步可以防止在任何特定的鄰近區(qū)域在任何 特定的時(shí)間來自多于一個(gè)的節(jié)點(diǎn)的信號(hào)傳輸。所述節(jié)點(diǎn)可以經(jīng)由分布
式同步技術(shù)被同步到該時(shí)鐘，所述分布式同步技術(shù)諸如在2005年6月 29日提交的美國專利申請(qǐng)序號(hào)11/169815中所描述的技術(shù)，題目為 "Method And System For Implementing The Time Division Multiple Access Method To Ad Hoc Multihopping Wireless Networks，，并且也為本 發(fā)明的擁有者/受讓人所有，此處全文參引。
示例性的節(jié)點(diǎn)
圖2是示例性節(jié)點(diǎn)200的框圖。節(jié)點(diǎn)200包括處理器201、包括 發(fā)射機(jī)電路203和接收機(jī)電路205的收發(fā)機(jī)202、天線206、顯示器207、 輸入設(shè)備208、用于存儲(chǔ)由處理器201執(zhí)行的操作指令的程序存儲(chǔ)器 209、緩沖存儲(chǔ)器211、 一個(gè)或多個(gè)通信接口 213以及可移動(dòng)貯存單元 215。盡管并未示出，但是節(jié)點(diǎn)200還優(yōu)選地包括天線開關(guān)、雙工器、 循環(huán)器或其它高度隔離的裝備(未示出)，用于從發(fā)射機(jī)電路203向 天線206以及從天線206向接收機(jī)電路205間歇地提供信息分組。節(jié) 點(diǎn)200優(yōu)選是集成單元，至少包括圖2中所描繪的所有元件以及節(jié)點(diǎn) 200執(zhí)行其特定功能所必須的任何其它元件。作為選擇，節(jié)點(diǎn)200可以 包括適當(dāng)互連的單元或設(shè)備的集合，其中這種單元或設(shè)備執(zhí)行與由節(jié) 點(diǎn)200的元件所執(zhí)行的功能等效的功能。例如，節(jié)點(diǎn)200可以包括膝 上型計(jì)算機(jī)和無線LAN (局域網(wǎng))卡。
處理器201優(yōu)選地包括一個(gè)或多個(gè)微處理器、微控制器、DSP (數(shù) 字信號(hào)處理器)、狀態(tài)機(jī)、邏輯電路或任何其它一個(gè)或多個(gè)設(shè)備，所 述設(shè)備基于操作或編程指令來處理信息。這種操作或編程指令優(yōu)選地 被存儲(chǔ)在程序存儲(chǔ)器209中。程序存儲(chǔ)器209可以是IC (集成電路) 存儲(chǔ)器芯片，包括任何形式的RAM (隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)或ROM (只 讀存儲(chǔ)器)、軟盤、CD-ROM (光盤只讀存儲(chǔ)器)、硬盤驅(qū)動(dòng)器、DVD (數(shù)字視頻光盤)、快閃存儲(chǔ)卡或用于存儲(chǔ)數(shù)字信息的任何其它介質(zhì)。一個(gè)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到當(dāng)處理器201具有由狀態(tài)機(jī)或邏
輯電路執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)功能時(shí)，包括相應(yīng)操作指令的存儲(chǔ)器209可 以被嵌入在狀態(tài)機(jī)或邏輯電路內(nèi)。下面詳細(xì)描述由處理器201和節(jié)點(diǎn) 200的其余所執(zhí)行的操作。
發(fā)射機(jī)電路203和接收機(jī)電路205使節(jié)點(diǎn)200能夠向其它節(jié)點(diǎn)傳 送信息分組并且從其它節(jié)點(diǎn)獲取信息分組。在這方面，發(fā)射機(jī)電路203 和接收機(jī)電路205包括用于實(shí)現(xiàn)通過無線通信信道的數(shù)字或模擬傳輸 的常規(guī)電路。發(fā)射機(jī)電路203和接收機(jī)電路205被設(shè)計(jì)成通過蜂窩空 中接口 (例如，全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、碼分多址(CDMA)、 寬帶CDMA (WCDMA)、通用移動(dòng)通訊系統(tǒng)(UMTS)等)和自組織 聯(lián)網(wǎng)空中接口(例如，藍(lán)牙、802.H WLAN(無線局域網(wǎng))、802.16 WiMax 等)進(jìn)行操作。
發(fā)射機(jī)電路203和接收機(jī)電路205的實(shí)施方式取決于節(jié)點(diǎn)200的 實(shí)施方式。例如，發(fā)射機(jī)電路203和接收機(jī)電路205可以被實(shí)施為適 當(dāng)?shù)臒o線調(diào)制解調(diào)器，或者雙向無線通信設(shè)備的常規(guī)發(fā)射和接收組件。 在發(fā)射機(jī)電路203和接收機(jī)電路205被實(shí)施為無線調(diào)制解調(diào)器的情況 下，所述調(diào)制解調(diào)器可以在節(jié)點(diǎn)200內(nèi)部或者可插入到節(jié)點(diǎn)200中(例 如，包括在個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器卡國際聯(lián)合會(huì)(PCMCIA)卡上實(shí)施的無 線無線電頻率(RF)調(diào)制解調(diào)器中)。對(duì)于無線通信設(shè)備來說，發(fā)射 機(jī)電路203和接收機(jī)電路205依照公知技術(shù)優(yōu)選地被實(shí)施為無線設(shè)備 硬件和軟件體系結(jié)構(gòu)的一部分。發(fā)射機(jī)電路203和/或接收機(jī)電路205 的大部分或者全部功能可以在諸如處理器201的處理器中實(shí)施。然而， 處理器201、發(fā)射機(jī)電路203和接收機(jī)電路205這里已經(jīng)被人為劃分以 易于更好地理解。
如果與最近設(shè)備的通信處于除網(wǎng)絡(luò)通信之外的頻帶中，則接收機(jī) 電路205能夠接收來自至少一個(gè)帶寬以及可選地更多帶寬的RF信號(hào)。 接收機(jī)電路205可以可選地包括第一接收機(jī)和第二接收機(jī)，或者能夠在兩個(gè)或多個(gè)帶寬中進(jìn)行接收的一個(gè)接收機(jī)。收發(fā)機(jī)202包括至少一
組發(fā)射機(jī)電路203。至少一個(gè)發(fā)射機(jī)203可以能夠在多個(gè)頻帶上向多個(gè) 設(shè)備進(jìn)行發(fā)射。就像接收機(jī)205 —樣，可以可選地采用雙發(fā)射機(jī)203， 其中一個(gè)發(fā)射機(jī)用于向最近節(jié)點(diǎn)的傳輸或去往WLAN的直接鏈路的建 立以及另一個(gè)發(fā)射機(jī)用于向蜂窩基站的傳輸。
天線206包括用于在包括無線載波頻率的頻率范圍內(nèi)輻射和接收 電磁能量的任何公知或開發(fā)的結(jié)構(gòu)。
緩沖存儲(chǔ)器211可以是任何形式的易失性存儲(chǔ)器，諸如RAM，并 且用于依照本發(fā)明暫時(shí)地存儲(chǔ)接收到的信息分組。
當(dāng)節(jié)點(diǎn)200被構(gòu)造來從視頻源接收視頻信息時(shí)，節(jié)點(diǎn)200優(yōu)選地 進(jìn)一步包括能夠解碼當(dāng)前的活動(dòng)圖像專家組(MPEG)標(biāo)準(zhǔn)或一些其它 視頻解碼標(biāo)準(zhǔn)的視頻解碼器。當(dāng)節(jié)點(diǎn)200進(jìn)一步能夠發(fā)射視頻信息時(shí)， 節(jié)點(diǎn)200優(yōu)選地進(jìn)一步包括能夠把視頻數(shù)據(jù)編碼到至少一個(gè)上述視頻 標(biāo)準(zhǔn)中的視頻編碼器。這種視頻編碼器和解碼器優(yōu)選地被實(shí)施為處理 器201的一部分。
示例性的時(shí)隙管理技術(shù)
提供了將傳輸時(shí)間劃分為超幀的幀結(jié)構(gòu)，所述超幀被進(jìn)一步劃分 為幀。多級(jí)成幀結(jié)構(gòu)支持子信道的不同時(shí)基。較低級(jí)幀時(shí)序提供了支 持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)目焖僦噩F(xiàn)時(shí)基。較高級(jí)成幀是基于較低級(jí)成幀的，并且 為問候信道(hello channel)提供了較不頻繁重現(xiàn)的時(shí)基。使用多級(jí)成 幀結(jié)構(gòu)定義了問候信道。每個(gè)較低級(jí)幀的一部分被作為時(shí)隙分配，以 及這些時(shí)隙被編號(hào)并且使用較高級(jí)成幀來分派。為在鄰近區(qū)域中所期 望數(shù)目的節(jié)點(diǎn)分配足夠的時(shí)隙。所述時(shí)隙可以位于幀的任何部分，并 且可以彼此分離，但是它們的位置為網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)所知。時(shí)隙定 位可以在所有節(jié)點(diǎn)中預(yù)先配置，或者可以是能夠被所述節(jié)點(diǎn)得知的參 數(shù)。提供了用于在沒有中央調(diào)度器幫助的情況下以分布式的方式來調(diào) 度時(shí)隙的技巧和技術(shù)。調(diào)度技術(shù)使用由路由選擇協(xié)議所提供的路由信 息來發(fā)現(xiàn)可以支持?jǐn)?shù)據(jù)流的QoS要求的路由。調(diào)度過程利用任何路由 選擇協(xié)議來進(jìn)行工作，并且在具有可以向目的地節(jié)點(diǎn)提供多個(gè)路由的 路由選擇協(xié)議的情況下是特別有用的。時(shí)隙調(diào)度包括時(shí)隙分配、所分 配的時(shí)隙的維護(hù)、以及時(shí)隙的解除分配。為每個(gè)數(shù)據(jù)流分配時(shí)隙。在 一個(gè)實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)流由流號(hào)來唯一地標(biāo)識(shí)，所述流號(hào)是元組<源的
MAC地址、目的地的MAC地址、流ID〉。這些可以是真正的MAC地 址或速記(shorthand)地址。
一旦所分配的時(shí)隙沒有用于傳遞數(shù)據(jù)，那么可以釋放所分配的時(shí) 隙使得其它節(jié)點(diǎn)可以有效地重新使用它們。時(shí)隙的分配被這樣完成以 便可以經(jīng)過多跳仍保持?jǐn)?shù)據(jù)流的QoS要求。執(zhí)行時(shí)隙分配以最大化空 間重新使用；這包括向鄰近區(qū)域及時(shí)通知所述分配，以便遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)可 以重新使用所述時(shí)隙。在初始時(shí)隙分配之后，所分配的時(shí)隙可以開始 經(jīng)歷例如由節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性所引起的干擾。需要適當(dāng)?shù)臋C(jī)制來檢測(cè)時(shí)隙干 擾并且解決時(shí)隙干擾。在去往目的地節(jié)點(diǎn)的路由中的改變或多個(gè)改變 之后，也需要用于重新分配時(shí)隙的技術(shù)。 一旦所分配的時(shí)隙未被用于 傳遞數(shù)據(jù)，就應(yīng)當(dāng)釋放所述時(shí)隙("時(shí)隙的解除分配")以便其它節(jié) 點(diǎn)可以重新使用那些時(shí)隙。
時(shí)隙信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 本地通信映射
網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)保持本地通信映射(LCM)，所述本地通信映射存 儲(chǔ)關(guān)于每個(gè)時(shí)隙的信息。當(dāng)接收到問候消息(hello message)或偵察消 息時(shí)由節(jié)點(diǎn)更新LCM。
圖3是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方式示出在本地通信映射(LCM)中 存儲(chǔ)的信息結(jié)構(gòu)的表。圖4是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方式示出在圖3的
14LCM中使用的字段描述的表400。表400包括時(shí)隙號(hào)字段(時(shí)隙存字段)、 自發(fā)射字段(SelfTx字段)、自接收字段(SelfRx字段)、鄰居發(fā)射 字段(NbrTx字段)、鄰居接收字段(NbrRx字段)、鄰居發(fā)射列表 字段(NbrTx列表字段)和鄰居接收列表字段(NbrRx列表字段)。
時(shí)隙#字段指定了相對(duì)于幀的開始的時(shí)隙號(hào)。LCM中條目的數(shù)目 等于幀中時(shí)隙的數(shù)目。Self Tx字段包括表示節(jié)點(diǎn)自身是否在此時(shí)隙進(jìn) 行發(fā)射的一個(gè)比特的值(例如，l-發(fā)射，O-未發(fā)射)。Self Rx字段包 括表示節(jié)點(diǎn)自身是否在此時(shí)間幀進(jìn)行接收的一個(gè)比特的值(例如，1-接收，O-未接收)。Nbr Tx字段包括表示鄰居節(jié)點(diǎn)之一是否正在進(jìn)行 發(fā)射的一個(gè)比特的值(例如，l-發(fā)射，O-未發(fā)射)。NbrRx字段包括 表示鄰居節(jié)點(diǎn)之一是否在此時(shí)隙進(jìn)行接收的一個(gè)比特的值(例如，1-接收，O-未接收)。NbrTx列表字段指向當(dāng)前正在此時(shí)隙上進(jìn)行發(fā)射的 所有鄰居的鏈路列表。NbrRx列表字段指向當(dāng)前正在此時(shí)隙上進(jìn)行接 收的所有鄰居的鏈路列表。
圖5是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方式示出LCM中條目的可能組合以及 本地LCM中的信息怎樣用來生成其它有用的映射的表500。預(yù)先應(yīng)當(dāng) 注意，盡管存在16種可以用一和零填滿此表的可能的方式，但是由于 諸如SelfTx和SelfRx同時(shí)為1的一些情況被認(rèn)為是無效的，所以只存 在八種有效的情況。當(dāng)交換偵察消息時(shí)，填充LCM表中的條目(SelfTx， Sel漢x， NbrTx禾B NbrRx)。這在下面進(jìn)行詳細(xì)描述。
在表500中，符號(hào)—指向所有已經(jīng)指示它們正在此時(shí)隙上進(jìn)行發(fā) 射的鄰居的鏈路列表。只有當(dāng)所有這些鄰居已經(jīng)另外指示時(shí)，值1才 會(huì)改變?yōu)?。符號(hào)—指向所有已經(jīng)指示它們正在此時(shí)隙上進(jìn)行接收的鄰 居的鏈路列表。只有當(dāng)所有這些鄰居已經(jīng)另外指示時(shí)，值1才會(huì)改變 為0。
在情況1中，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)沒有關(guān)于鄰近區(qū)域中的任何傳輸或接收的信息，并且當(dāng)前節(jié)點(diǎn)既未發(fā)射也未接收。在情況2中， 一個(gè)或多個(gè)鄰 居已經(jīng)指示它們正在此時(shí)隙上進(jìn)行接收。由于沒有一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)關(guān)于 傳輸做出指示，所以發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)一定是兩跳的鄰居。在情況3中，一 個(gè)或多個(gè)鄰居已經(jīng)指示它們正在此時(shí)隙上進(jìn)行發(fā)射。由于沒有一個(gè)鄰 居節(jié)點(diǎn)關(guān)于接收做出指示，所以接收機(jī)節(jié)點(diǎn)一定是兩跳的鄰居。在情 況4中， 一個(gè)或多個(gè)鄰居已經(jīng)指示它們正在發(fā)射并且一個(gè)或多個(gè)鄰居 己經(jīng)指示它們正在接收。所指示的傳輸和接收可以是相同的或者彼此
獨(dú)立的。在情況5中，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)正在時(shí)隙中進(jìn)行接收。當(dāng)前節(jié)點(diǎn)可以 只從其鄰居之一進(jìn)行接收，且由此當(dāng)所述當(dāng)前節(jié)點(diǎn)正在接收時(shí)Nbr Tx 字段始終被標(biāo)記為l。在情況6中，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)正在時(shí)隙中進(jìn)行接收。當(dāng) 前節(jié)點(diǎn)可以只從其鄰居之一進(jìn)行接收，且由此Nbr Tx字段的值為1。 鄰居之一也已經(jīng)指示它正在此時(shí)隙中進(jìn)行接收。 一種可能性是多播傳 輸以及另一可能性是以下情景
A.........>B..........C<..........D (情景1)
其中當(dāng)前節(jié)點(diǎn)B正從鄰居A進(jìn)行接收，而鄰居C正從節(jié)點(diǎn)D進(jìn)行 接收。
在情況7中，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)正在發(fā)射并且其鄰居之一正在接收。節(jié)點(diǎn) 將只在與其鄰居交換偵察消息之后才在LCM中構(gòu)造關(guān)于其傳輸?shù)臈l 目，且由此可以在該時(shí)隙內(nèi)把特定的鄰居標(biāo)記為接收節(jié)點(diǎn)。因此當(dāng)當(dāng) 前節(jié)點(diǎn)正在發(fā)射時(shí)，Nbr Rx字段始終被標(biāo)記為1。在情況8中，當(dāng)前 節(jié)點(diǎn)正向其鄰居之一進(jìn)行發(fā)射(因此在Nbr Rx中比特為1)并且其它 鄰居之一也在發(fā)射。在以下情景中這是可能的
A<.........B..........C..........>D (情景2)
其中B是當(dāng)前節(jié)點(diǎn)并且正在向節(jié)點(diǎn)A進(jìn)行發(fā)射，C是B的鄰居但 是它正在向節(jié)點(diǎn)D進(jìn)行發(fā)射。
圖6是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方式示出時(shí)隙分配表(SAT)中的條 目的表。調(diào)度使用流號(hào)來唯一地標(biāo)識(shí)在源節(jié)點(diǎn)和目的地節(jié)點(diǎn)之間的數(shù) 據(jù)流。時(shí)隙的每個(gè)分配或保留可以由在所關(guān)注的所有節(jié)點(diǎn)處的唯一流號(hào)來標(biāo)識(shí)。為了保證流號(hào)的唯一性，由數(shù)據(jù)的始發(fā)方來控制流號(hào)。例
如，可以利用一對(duì)<源節(jié)點(diǎn)的MAC地址、流ID〉來標(biāo)識(shí)流，其中流ID
是每當(dāng)源節(jié)點(diǎn)開始新的數(shù)據(jù)流時(shí)由所述源節(jié)點(diǎn)增加的整數(shù)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)
把各個(gè)流的數(shù)據(jù)時(shí)隙分配保持在時(shí)隙分配表(SAT)中。
如圖6所示，SAT中的條目例如可以包括唯一地標(biāo)識(shí)在源和目 的地節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)流的流號(hào)條目(Strm弁條目)、標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)流的源 MAC地址的源地址(Src Addr)條目、標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)流的目的地MAC地址 的目的地地址(DestAddr條目)、標(biāo)識(shí)由此節(jié)點(diǎn)為數(shù)據(jù)傳輸所分配的 時(shí)隙的分配的數(shù)據(jù)時(shí)隙條目(Data Slot allocated)、標(biāo)識(shí)在釋放時(shí)隙之 前的閾值時(shí)間(利用此時(shí)隙上的每個(gè)分組傳輸刷新)的Exp時(shí)間條目 (Exp time)、標(biāo)識(shí)從其接收數(shù)據(jù)的前一跳的MAC地址(對(duì)源節(jié)點(diǎn)來 說無效)的前一跳(Prev Hop)條目、標(biāo)識(shí)向其發(fā)射數(shù)據(jù)的下一跳的 MAC地址(對(duì)目的地節(jié)點(diǎn)來說無效)的下一跳(Next Hop)條目、標(biāo) 識(shí)用于在調(diào)度進(jìn)行中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)分組的緩沖器的數(shù)據(jù)緩沖器條目(Data Buffer)、標(biāo)識(shí)此節(jié)點(diǎn)正從前一跳接收分組的時(shí)隙的自接收時(shí)隙(SelfRx Slot)條目、標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)速率要求的數(shù)據(jù)速率(Data Rate)條目、 和標(biāo)識(shí)迄今為止數(shù)據(jù)流所遭遇的總延遲的延遲條目(Delay)。
問候消息中的信息
問候消息被所有節(jié)點(diǎn)按周期性基礎(chǔ)發(fā)射并且它可以具有專用的時(shí) 隙，如例如在諸如2006年2月6日提交的美國專利申請(qǐng)序號(hào)為 11/348607 、題目為"System, Method And Apparatus For Reliable Exchange Of Information Between Nodes Of A Multi-Hop Wireless CommunicationNetwork"中所公開的系統(tǒng)中所解釋的，所述申請(qǐng)被轉(zhuǎn)讓 給本發(fā)明的受讓人，在此將其內(nèi)容全部引用以供參考。問候消息包括 時(shí)隙利用映射(TSUM)以及其它信息。如下所述根據(jù)在本地LCM中 所存儲(chǔ)的信息來構(gòu)建TSUM。
圖7是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方式示出時(shí)隙利用映射的表。在此實(shí)施方式中，TSUM包括一個(gè)值，所述值包括關(guān)于每個(gè)時(shí)隙的兩比特信
息。所述值描述了相應(yīng)時(shí)隙的狀態(tài)?，F(xiàn)在將描述TSUM中的不同值。
關(guān)于值"00",當(dāng)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)沒有關(guān)于任何進(jìn)行著的傳輸或接收的信 息時(shí)，直接為情況l?？梢越?jīng)由以下例子描述情況2:
A……一B..........C<-.........D (情景3)
其中節(jié)點(diǎn)B是當(dāng)前節(jié)點(diǎn)并且鄰居節(jié)點(diǎn)C正在時(shí)隙上從節(jié)點(diǎn)D進(jìn)行 接收。對(duì)于節(jié)點(diǎn)A來說，此時(shí)隙是空閑的因?yàn)樗梢匀Q于節(jié)點(diǎn)B以 及其它鄰居的狀態(tài)向它們進(jìn)行發(fā)射。關(guān)于值"01"，在情況7和8中， 當(dāng)前節(jié)點(diǎn)正在發(fā)射(其在這里是不管鄰居狀態(tài)的支配性條件)。關(guān)于 值"10"，在情況5和6中，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)正在接收(其在這里是不管鄰居 狀態(tài)的支配性條件)。關(guān)于值"01"，在情況3和4中，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的鄰 居之一正在發(fā)射(其在這里是不管其它鄰居狀態(tài)的支配性條件)。
傳輸可能時(shí)隙映射(TPSM)和接收可能時(shí)隙映射(RPSM) 節(jié)點(diǎn)還支持傳輸可能時(shí)隙映射(TPSM)和接收可能時(shí)隙映射 (RPSM)，其在偵察消息中用于決定在哪個(gè)時(shí)隙上通信將發(fā)生?？梢?使用下述表從LCM導(dǎo)出TPSM和RPSM。
圖8是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方式示出可以怎樣把圖3的本地通信 映射(LCM)映射到圖7的時(shí)隙利用映射(TSUM)的表。圖9是根據(jù) 一個(gè)示例性實(shí)施方式示出可以怎樣把圖3的本地通信映射(LCM)映 射到傳輸可能時(shí)隙映射(TPSM)和接收可能時(shí)隙映射(RPSM)的表。 現(xiàn)在將解釋TPSM和RPSM值。
在情況1中，由于當(dāng)前節(jié)點(diǎn)沒有關(guān)于鄰近區(qū)域內(nèi)的任何傳輸或接 收的信息并且當(dāng)前節(jié)點(diǎn)既不發(fā)射也不接收，所以當(dāng)前節(jié)點(diǎn)可自由地接 收和發(fā)射。在情況2中， 一個(gè)或多個(gè)鄰居正在此時(shí)隙上進(jìn)行接收，并 且來自當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的任何傳輸可干擾接收；因此TPSM為0。由于沒有一 個(gè)鄰居已經(jīng)指示傳輸，所以發(fā)射機(jī)一定處于兩跳之外并且當(dāng)前節(jié)點(diǎn)可自由地從其它鄰居進(jìn)行接收；因此RPSM為1。作為選擇，在下面例子 中
A -.......-〉 B..........C <..........D (情景4)
節(jié)點(diǎn)B是當(dāng)前節(jié)點(diǎn)并且其鄰居C已經(jīng)指示接收。節(jié)點(diǎn)B仍然可自 由地從A進(jìn)行接收。
在情況3中， 一個(gè)或多個(gè)鄰居正在此時(shí)隙上進(jìn)行發(fā)射。因而，當(dāng) 前節(jié)點(diǎn)由于干擾(RPSM = 0)所以無法在相同的時(shí)隙上進(jìn)行接收，但 是它可以向一些其它鄰居進(jìn)行發(fā)射。作為選擇，在下面例子中，其中 節(jié)點(diǎn)B是當(dāng)前節(jié)點(diǎn)并且其鄰居節(jié)點(diǎn)C正在向節(jié)點(diǎn)D進(jìn)行發(fā)射。
A<---------B..........C..........>D (情景5)
其中節(jié)點(diǎn)B在不干擾任何正在進(jìn)行的傳輸?shù)那闆r下仍然可以向鄰 居節(jié)點(diǎn)A進(jìn)行發(fā)射。
在情況4中， 一個(gè)或多個(gè)鄰居已經(jīng)指示它們正在發(fā)射(因此無法 接收)并且一個(gè)或多個(gè)鄰居已經(jīng)指示它們正在接收(因此無法接收)。 在情況5中，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)正在時(shí)隙中進(jìn)行接收，它一次只能接收一個(gè)傳 輸并且無法在接收的同時(shí)進(jìn)行發(fā)射。在情況6中，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)正在時(shí)隙 中進(jìn)行接收，且由此所述當(dāng)前節(jié)點(diǎn)一次只可以接收一個(gè)傳輸并且無法 在接收的同時(shí)進(jìn)行發(fā)射(此條件壓倒由鄰居節(jié)點(diǎn)接收的條件)。在情 況7中，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)正在進(jìn)行發(fā)射并且一次只可以發(fā)射一個(gè)流(TPSM = 0)。當(dāng)前節(jié)點(diǎn)無法同時(shí)進(jìn)行接收和發(fā)射(RPSM = 0)。在情況8中， 當(dāng)前節(jié)點(diǎn)正在進(jìn)行發(fā)射并且一次只可以發(fā)射一個(gè)流(TPSM = 0)。當(dāng) 前節(jié)點(diǎn)無法同時(shí)進(jìn)行接收和發(fā)射(RPSM = 0)(此條件壓倒由另一鄰 居傳輸?shù)臈l件)。
時(shí)隙的分配、解除分配和維護(hù)
當(dāng)節(jié)點(diǎn)需要與網(wǎng)絡(luò)中的任何其它節(jié)點(diǎn)通信時(shí)，它向所述節(jié)點(diǎn)中的 路由模塊指示它期望這么做。路由模塊提供到目的地的至少一個(gè)路由但是不保證時(shí)隙的可用性。為了確定給定路由是否具有足夠的時(shí)隙來 適應(yīng)業(yè)務(wù)的QoS要求，所述節(jié)點(diǎn)需要偵察用于時(shí)隙的路由。為了偵察 路由，源節(jié)點(diǎn)發(fā)起時(shí)隙分配過程并且發(fā)送出用于時(shí)隙分配的偵察消息。
偵察消息可以包括偵察請(qǐng)求消息、偵察回復(fù)消息、偵察應(yīng)答消息、 偵察證實(shí)消息和偵察錯(cuò)誤消息中的一個(gè)。還應(yīng)當(dāng)理解，每當(dāng)中間節(jié)點(diǎn) 發(fā)現(xiàn)它無法滿足數(shù)據(jù)流的QoS要求或者當(dāng)當(dāng)前的時(shí)隙分配期滿時(shí)可以 發(fā)送偵察錯(cuò)誤消息?，F(xiàn)在參考圖IO來提供對(duì)每個(gè)消息的詳細(xì)解釋。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例示出在時(shí)隙分配過程期間的示 例性偵察消息交換的消息流圖。
裉據(jù)一個(gè)技術(shù)，在步驟1030，源節(jié)點(diǎn)A朝向目的地節(jié)點(diǎn)Z發(fā)送偵 察請(qǐng)求消息，所述偵察請(qǐng)求消息包括可用于傳輸?shù)臅r(shí)隙的映射。第一 中間節(jié)點(diǎn)B (下一跳)將其與它可以在其上進(jìn)行接收的時(shí)隙相比較并且 挑選適當(dāng)?shù)臅r(shí)隙。
偵察請(qǐng)求
如上所述，每個(gè)節(jié)點(diǎn)保持可用于傳輸和接收的時(shí)隙列表，所述時(shí) 隙在上面被稱做傳輸可能時(shí)隙映射(TPSM)和接收可能時(shí)隙映射 (RPSM)。
當(dāng)在源節(jié)點(diǎn)從應(yīng)用層接收到數(shù)據(jù)分組并且在時(shí)隙分配表中不存在 為此流號(hào)"分配的數(shù)據(jù)時(shí)隙"時(shí)，源節(jié)點(diǎn)通過向目的地發(fā)送到下一跳 的偵察請(qǐng)求消息(按照路由表)來發(fā)起調(diào)度。偵察請(qǐng)求消息包括從LCM 表導(dǎo)出的TPSM(例如，在源節(jié)點(diǎn)上可用的時(shí)隙的映射)。偵察請(qǐng)求消 息可以是單播分組。
生成偵察請(qǐng)求消息 . 當(dāng)生成偵察請(qǐng)求消息時(shí)，源節(jié)點(diǎn)將在偵察請(qǐng)求消息中提供以下信息流號(hào)、源MAC地址、目的地MAC地址、最小數(shù)據(jù)速率和最大延遲。
流號(hào)可以用來保留時(shí)隙。源MAC地址是發(fā)起偵察請(qǐng)求消息的節(jié)點(diǎn) 的MAC地址。目的地MAC地址是需要為其保留時(shí)隙的數(shù)據(jù)流的最終 目的地的MAC地址。最小數(shù)據(jù)速率是需要在所有中間節(jié)點(diǎn)保持以滿足 此特定數(shù)據(jù)流的QoS要求的數(shù)據(jù)速率。(此值可以被原樣發(fā)射或者可 以被轉(zhuǎn)換為在給定數(shù)據(jù)速率下每個(gè)幀所要求的時(shí)隙數(shù)目)。最大延遲 是此數(shù)據(jù)流的分組在沿著路由來回移動(dòng)并且仍然保持QoS要求時(shí)可以 維持的最大延遲。(此值可以被原樣發(fā)射或者可以被轉(zhuǎn)換為幀或時(shí)隙 的數(shù)目)。
上面所列出的信息被保持在偵察請(qǐng)求消息中并且由中間節(jié)點(diǎn)原樣 轉(zhuǎn)發(fā)。源節(jié)點(diǎn)還將包括源節(jié)點(diǎn)的TPSM(例如，源節(jié)點(diǎn)將包括自身的傳 輸可能時(shí)隙映射)、源節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)速率和迄今為止所遭遇的延遲。當(dāng) 前節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)速率指定將由其用來與下一跳進(jìn)行通信的數(shù)據(jù)速率。
(此值可以被原樣發(fā)射或者可以被轉(zhuǎn)換為將由源節(jié)點(diǎn)占用以遵守QoS .要求的每個(gè)幀的時(shí)隙數(shù)目)。迄今為止所遭遇的延遲字段被源節(jié)點(diǎn)初 始化為零并且被所有中間節(jié)點(diǎn)更新以反映總延遲，所述總延遲是如果 選擇了當(dāng)前路由那么數(shù)據(jù)幀在到達(dá)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)時(shí)將遭遇的總延遲。
偵察請(qǐng)求消息中的信息然后可以在轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳之前被每個(gè)中間 節(jié)點(diǎn)修改。
用于生成偵察請(qǐng)求消息的節(jié)點(diǎn)然后可以在時(shí)隙分配表中創(chuàng)建關(guān)于 流號(hào)的條目。"分配的數(shù)據(jù)時(shí)隙"字段將保持無效并且當(dāng)接收到偵察回 復(fù)消息時(shí)被填充。
處理偵察請(qǐng)求消息
偵察請(qǐng)求消息是定向的消息并且只被其所去往的節(jié)點(diǎn)處理；其它
21節(jié)點(diǎn)會(huì)簡(jiǎn)單地丟棄它。處理偵察請(qǐng)求消息的節(jié)點(diǎn)首先檢查以確定所述 偵察請(qǐng)求消息是否滿足數(shù)據(jù)流的要求。為了這樣做，在一個(gè)實(shí)施方式 中，偵察請(qǐng)求消息經(jīng)過以下檢查。目的地節(jié)點(diǎn)首先將由前一跳所發(fā)送 的TPSM映射與本地接收可能時(shí)隙映射(RPSM)相比較以確定它是否 可以在時(shí)隙(或依賴于數(shù)據(jù)速率的時(shí)隙)上進(jìn)行接收，所述時(shí)隙在TPSM 中被指示為空閑。如果目的地節(jié)點(diǎn)在TPSM和RPSM映射中找到共同 的時(shí)隙(或多個(gè)時(shí)隙)，那么它將檢査對(duì)于此數(shù)據(jù)流來說是否滿足QoS 和總延遲要求。下面詳細(xì)描述用于檢查是否可以滿足QoS和總延遲要 求的技術(shù)。如果無法滿足QoS和總延遲要求，那么如下所述將發(fā)送偵 察錯(cuò)誤消息。
如果滿足QoS要求，那么將發(fā)送偵察回復(fù)消息并且將向朝向目的 地的下一跳轉(zhuǎn)發(fā)偵察請(qǐng)求消息。在轉(zhuǎn)發(fā)偵察請(qǐng)求消息之前，在偵察請(qǐng) 求消息中更新多個(gè)字段。例如，中間節(jié)點(diǎn)追加其修改的TPSM、更新當(dāng) 前節(jié)點(diǎn)字段的數(shù)據(jù)速率以反映在其自身和朝向目的地的下一跳之間的 數(shù)據(jù)速率、并且更新迄今為止所遭遇的延遲(根據(jù)由其在偵察回復(fù)消
息中向前一節(jié)點(diǎn)所提議的時(shí)隙來進(jìn)行計(jì)算)。 偵察回復(fù)消息
在步驟1070，下一跳節(jié)點(diǎn)B在偵察回復(fù)消息中還指示選擇的時(shí)隙。 當(dāng)中間節(jié)點(diǎn)可以找到必要的時(shí)隙，所述必要的時(shí)隙在前一節(jié)點(diǎn)的TPSM 及其自己的RPSM中是共同的，以及迄今為止所遭遇的延遲低于最大 可允許的延遲時(shí)，節(jié)點(diǎn)生成偵察回復(fù)消息并且將它發(fā)送到前一跳。偵 察回復(fù)消息是單播消息(例如，不被接收節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā))，該消息具有關(guān) 于已經(jīng)被中間節(jié)點(diǎn)挑選來接收數(shù)據(jù)的時(shí)隙的信息。偵察回復(fù)消息可以 包括流號(hào)和分配的時(shí)隙字段。流號(hào)唯一地標(biāo)識(shí)源、目的地對(duì)業(yè)務(wù)(pair traffic)。分配的時(shí)隙字段指示被選擇供下一跳接收(或用于前一跳的傳 輸)的時(shí)隙號(hào)(多個(gè))。生成偵察回復(fù)消息的節(jié)點(diǎn)為此流號(hào)在SAT中 添加條目并且填充SelfRx時(shí)隙、前一跳和期滿時(shí)間字段。生成偵察回 復(fù)的節(jié)點(diǎn)為所選擇的時(shí)隙在其LCM表中標(biāo)記SelfRx- 1。聽到偵察回復(fù)消息的所有節(jié)點(diǎn)(前一跳節(jié)點(diǎn)和鄰居節(jié)點(diǎn)，此消息并未打算去往鄰 居節(jié)點(diǎn))通過使NbrRx:l (如果尚未為1)來更新它們的LCM表并且 在NbrRx列表中添加偵察回復(fù)始發(fā)方節(jié)點(diǎn)(如果尚未存在)。前一跳 節(jié)點(diǎn)在接收到偵察回復(fù)消息之后在時(shí)隙分配表(SAT)中添加為傳輸所 分配的時(shí)隙并且廣播偵察應(yīng)答(ScoutAck)消息。
偵察Ack消息
在步驟1080，源節(jié)點(diǎn)A在偵察Ack消息中宣布所挑選的時(shí)隙。在 接收并處理偵察回復(fù)消息之后生成偵察應(yīng)答(偵察Ack)消息。偵察 Ack傳輸允許鄰居節(jié)點(diǎn)在它們的本地LCM表中更新時(shí)隙狀態(tài)。偵察 Ack消息包括此節(jié)點(diǎn)將用于傳輸?shù)臅r(shí)隙號(hào)(多個(gè))。偵察Ack消息包 括唯一地標(biāo)識(shí)源、目的地對(duì)業(yè)務(wù)的流號(hào)字段以及指定被選擇用于傳輸 的時(shí)隙的分配的時(shí)隙字段。偵察Ack消息是廣播消息并且不會(huì)被進(jìn)一 步轉(zhuǎn)發(fā)。生成偵察Ack消息的節(jié)點(diǎn)將為分配的時(shí)隙(多個(gè))在其LCM 表中更新其SelfTx = 1。接收偵察Ack消息的節(jié)點(diǎn)使用該消息通過使 NbrTx=l (如果尚未為1)來更新它們的LCM表并且在NbrTx列表中 添加始發(fā)方(如果尚未存在)。
此三向消息交換(偵察請(qǐng)求、偵察回復(fù)和偵察Ack)在源節(jié)點(diǎn)A 處完成時(shí)隙分配。此交換還允許鄰近節(jié)點(diǎn)根據(jù)所選擇的時(shí)隙來更新 LCM表。在所有中間節(jié)點(diǎn)重復(fù)該過程(步驟1030， 1070， 1080)。
偵察證實(shí)消息
在步驟1090，目的地節(jié)點(diǎn)Z發(fā)送標(biāo)記端-到-端分配完成的偵察證 實(shí)消息。偵察證實(shí)消息是由目的地節(jié)點(diǎn)向其前一跳所發(fā)送的單播消息， 如果包括該節(jié)點(diǎn)自身的所有中間節(jié)點(diǎn)具有用于滿足數(shù)據(jù)流的QoS要求 所必須的時(shí)隙。偵察證實(shí)消息被轉(zhuǎn)發(fā)到朝向源節(jié)點(diǎn)的下一跳但是沒有 包括時(shí)隙號(hào)的字段(時(shí)隙號(hào)/多個(gè)時(shí)隙號(hào)字段只被用來由目的地節(jié)點(diǎn)保 存一個(gè)偵察回復(fù)消息)。偵察證實(shí)消息包括時(shí)隙號(hào)(或多個(gè)時(shí)隙號(hào))，
在所述時(shí)隙號(hào)上它將從前一跳接收數(shù)據(jù)。生成偵察證實(shí)消息的節(jié)點(diǎn)為所分配的時(shí)隙在其LCM表中更新其SelfRx二 1。聽到偵察證實(shí)消息的 所有節(jié)點(diǎn)(前一跳及其它鄰居節(jié)點(diǎn)，此消息并未打算去往所述鄰居節(jié) 點(diǎn))通過使NbrRx = 1 (如果尚未為1)來更新它們的LCM表并且在 NbrRx列表中添加始發(fā)方節(jié)點(diǎn)(如果尚未存在)。
偵察錯(cuò)誤
在多種不同的情況中生成偵察錯(cuò)誤消息。例如，如果在發(fā)射節(jié)點(diǎn) 的TPSM和接收節(jié)點(diǎn)的RPSM之間沒有找到共同的時(shí)隙或找到的共同 時(shí)隙的數(shù)目不夠，那么生成偵察錯(cuò)誤消息。如果所遭遇的總延遲大于 對(duì)于數(shù)據(jù)流允許的最大延遲，那么也生成偵察錯(cuò)誤消息。當(dāng)時(shí)隙表?xiàng)l 目期滿時(shí)也生成偵察錯(cuò)誤消息。由檢測(cè)上述任何條件的節(jié)點(diǎn)(錯(cuò)誤檢 測(cè)節(jié)點(diǎn))來生成偵察錯(cuò)誤消息。接收偵察錯(cuò)誤消息的所有節(jié)點(diǎn)在LCM 中將時(shí)隙(多個(gè))狀態(tài)復(fù)位為空閑，為所述消息中指示的特定流號(hào)保 留?？梢岳脧V播或單播地址來發(fā)送偵察錯(cuò)誤消息。偵察錯(cuò)誤消息包 括有效或無效的時(shí)隙號(hào)、流號(hào)、時(shí)隙號(hào)(多個(gè))和錯(cuò)誤類型字段。
當(dāng)節(jié)點(diǎn)未能分配時(shí)隙或者總延遲增加了在時(shí)隙分配過程期間的最 大延遲時(shí)，它利用無效的時(shí)隙號(hào)發(fā)送出單播反向偵察錯(cuò)誤消息(針對(duì) 朝向源節(jié)點(diǎn)的前一跳)。前一跳節(jié)點(diǎn)將通過為此流號(hào)移除偵察表?xiàng)l目 并且釋放時(shí)隙來處理它。然后前一跳節(jié)點(diǎn)在朝向源節(jié)點(diǎn)的方向上轉(zhuǎn)發(fā) 偵察錯(cuò)誤消息。當(dāng)此偵察錯(cuò)誤消息到達(dá)源節(jié)點(diǎn)時(shí)，它將廣播偵察錯(cuò)誤 消息以告訴鄰居所述時(shí)隙將是空閑的。
每個(gè)時(shí)隙分配具有期滿時(shí)間。在每次數(shù)據(jù)分組傳輸/接收時(shí)，刷新 期滿定時(shí)器。如果時(shí)隙在某個(gè)時(shí)間段沒有被使用，那么它被認(rèn)為是未 使用的并且需要被釋放。在時(shí)隙期滿的情況下，節(jié)點(diǎn)通過列出期滿的 時(shí)隙來廣播偵察錯(cuò)誤消息。此偵察錯(cuò)誤消息由所有鄰居節(jié)點(diǎn)處理并且 不被進(jìn)一步轉(zhuǎn)發(fā)。鄰居節(jié)點(diǎn)釋放在偵察錯(cuò)誤消息中所指示的時(shí)隙。
示例性的時(shí)隙分配方法圖11是用于依照本發(fā)明的一些實(shí)施例示出用于確定沿自組織多 跳網(wǎng)絡(luò)中的源節(jié)點(diǎn)和目的地節(jié)點(diǎn)之間的通信路由的時(shí)隙分配的示例性 方法1100的流程圖。該路由沿源節(jié)點(diǎn)和目的地節(jié)點(diǎn)之間的路由可以包 括(但是不必須包括)至少一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)。
在步驟1110，當(dāng)源節(jié)點(diǎn)試圖向網(wǎng)絡(luò)中的目的地節(jié)點(diǎn)傳送給定數(shù)據(jù) 流時(shí)，路由模塊提供到目的地節(jié)點(diǎn)的路由但是不保證時(shí)隙的可用性。 為了找到給定路由是否具有足夠的時(shí)隙來適應(yīng)特定的數(shù)據(jù)流的QoS要 求，所述節(jié)點(diǎn)針對(duì)時(shí)隙偵察路由。例如，在針對(duì)所期望的目的地節(jié)點(diǎn) 從路由模塊接收到路由(下一跳)之后，在步驟1120，源節(jié)點(diǎn)沿所述
路由選擇下一跳節(jié)點(diǎn)。
在步驟1130，源節(jié)點(diǎn)生成并向朝向目的地的下一跳節(jié)點(diǎn)發(fā)送偵察 請(qǐng)求消息(SRM) 。 SRM包括在源節(jié)點(diǎn)可用的時(shí)隙的映射。源節(jié)點(diǎn)向 下一跳節(jié)點(diǎn)發(fā)送SRM以請(qǐng)求所述下一跳節(jié)點(diǎn)分配時(shí)隙用于發(fā)射特定數(shù) 據(jù)流。SRM可以包括分組，所述分組包括流號(hào)、源MAC地址、目的 地MAC地址和用于發(fā)射特定數(shù)據(jù)流的QoS要求。
流號(hào)可以用來保留時(shí)隙。源MAC地址是發(fā)起偵察請(qǐng)求分組的節(jié)點(diǎn) 的MAC地址。目的地MAC地址是需要為其保留時(shí)隙的數(shù)據(jù)流的最終 目的地的MAC地址。QoS要求例如可以包括數(shù)據(jù)流的多個(gè)字段中的至 少一個(gè)。多個(gè)字段例如可以包括最小數(shù)據(jù)速率字段、最大延遲字段、 抖動(dòng)字段和遭遇的總延遲字段。最小數(shù)據(jù)速率字段包括需要在中間節(jié) 點(diǎn)保持以滿足特定數(shù)據(jù)流的QoS要求的數(shù)據(jù)速率。此值可以被原樣發(fā) 射(例如，以kbps)或者可以被轉(zhuǎn)換為在給定數(shù)據(jù)速率下每個(gè)幀所要 求的時(shí)隙數(shù)目。最大延遲字段包括此數(shù)據(jù)流的分組當(dāng)沿路由來回移動(dòng) 并且仍然保持QoS要求時(shí)可以維持的最大延遲。此值可以被原樣發(fā)射 (例如，以毫秒)或者可以被轉(zhuǎn)換為幀或時(shí)隙的數(shù)目。遭遇的總延遲 字段指示(迄今為止)所遭遇的總延遲，并且可以在每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)被 更新。SRM還可以包括諸如當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的傳輸可能時(shí)隙映射(TPSM)、
當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)速率(例如，可由當(dāng)前節(jié)點(diǎn)用來與下一跳通信的數(shù)據(jù) 速率)以及迄今為止所遭遇的延遲的信息。(此值可以被原樣發(fā)射或
者可以被轉(zhuǎn)換為源節(jié)點(diǎn)所占用以遵守QoS要求的每個(gè)幀的時(shí)隙數(shù)目)。 迄今為止所遭遇的延遲可以被源節(jié)點(diǎn)初始化為零并且被所有中間節(jié)點(diǎn) 更新以反映總延遲，所述總延遲是如果選擇了當(dāng)前路由那么數(shù)據(jù)幀在 到達(dá)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)時(shí)所遭遇的總延遲。
SRM將被中間節(jié)點(diǎn)原樣轉(zhuǎn)發(fā)，并且可以在向下一跳轉(zhuǎn)發(fā)之前由每 個(gè)中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行修改。
在步驟1140，當(dāng)接收到SRM時(shí)，下一跳節(jié)點(diǎn)確定它是否可以分 配時(shí)隙以便它可以滿足用于發(fā)射特定數(shù)據(jù)流的QoS要求。下一跳節(jié)點(diǎn) 可以根據(jù)對(duì)SRM中的至少一個(gè)字段的分析做出此確定。例如，下一跳 節(jié)點(diǎn)可以通過執(zhí)行如下所述的多個(gè)檢査中的任何一個(gè)來做出此確定。
如果下一跳節(jié)點(diǎn)確定它無法分配時(shí)隙以便可以滿足用于發(fā)射特定 數(shù)據(jù)流的QoS要求，那么在步驟1150，下一跳節(jié)點(diǎn)可以朝向源節(jié)點(diǎn)發(fā) 射偵察錯(cuò)誤消息(SEM)。例如，如果(a)在發(fā)射節(jié)點(diǎn)的TPSM和 接收節(jié)點(diǎn)的RPSM之間找到的共同時(shí)隙的數(shù)目不夠，或者(b)所遭遇 的總延遲大于對(duì)于數(shù)據(jù)流所允許的最大延遲要求，那么下一跳節(jié)點(diǎn)可 以生成SEM。錯(cuò)誤檢測(cè)節(jié)點(diǎn)向朝向源節(jié)點(diǎn)的下一跳單播偵察錯(cuò)誤消息。 SEM可以包括使能的"scouting一failed"標(biāo)志。源節(jié)點(diǎn)然后需要沿不同的 路由(如果存在的話)發(fā)送新的偵察請(qǐng)求消息。在步驟1155，從下一 跳節(jié)點(diǎn)接收SEM的每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以將LCM中的時(shí)隙狀態(tài)(在SEM中被 指示為被保留給特定的流號(hào))復(fù)位為"空閑"。
如果下一跳節(jié)點(diǎn)確定它可以分配時(shí)隙以便可以滿足用于發(fā)射特定 數(shù)據(jù)流的QoS要求，那么在步驟1160，下一跳節(jié)點(diǎn)(例如，第一中間
26節(jié)點(diǎn))將它可以在其上進(jìn)行接收的時(shí)隙與在SRM中指定的時(shí)隙(可用 于源節(jié)點(diǎn))相比較，并且然后可以選擇或挑選適當(dāng)?shù)臅r(shí)隙(多個(gè))來
分配用于發(fā)射特定的數(shù)據(jù)流。例如在包括節(jié)點(diǎn)A-D的線性網(wǎng)絡(luò)中，其 中節(jié)點(diǎn)A是源節(jié)點(diǎn)并且節(jié)點(diǎn)D是目的地節(jié)點(diǎn)，如果在節(jié)點(diǎn)B和節(jié)點(diǎn)C 之間的數(shù)據(jù)速率為X Mb每秒，并且在節(jié)點(diǎn)C和節(jié)點(diǎn)D之間的數(shù)據(jù)速 率為2XMb每秒，那么節(jié)點(diǎn)B將要求兩倍于節(jié)點(diǎn)C的時(shí)隙數(shù)目。
如果所有"檢查"成功(例如，下一跳節(jié)點(diǎn)可以滿足QoS要求)， 那么在步驟1165，下一跳節(jié)點(diǎn)可以生成并發(fā)射偵察回復(fù)消息，例如當(dāng) 下一跳節(jié)點(diǎn)(或其它中間節(jié)點(diǎn))確定了在前一節(jié)點(diǎn)的TPSM以及其自 己的RPSM中共同的時(shí)隙，并且迄今為止遭遇的延遲小于在SRM中所 指定的最大可允許的延遲時(shí)。偵察回復(fù)消息包括被指派用于發(fā)射特定 數(shù)據(jù)流的所選擇的時(shí)隙。偵察回復(fù)消息可以是被發(fā)送到前一跳的單播 消息并且不被接收節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。它具有關(guān)于已經(jīng)被中間節(jié)點(diǎn)挑選來接收 數(shù)據(jù)的時(shí)隙的信息。當(dāng)接收到偵察回復(fù)消息時(shí)，節(jié)點(diǎn)利用定時(shí)器將LCM 中相應(yīng)時(shí)隙的SelfTx字段標(biāo)記為l，如果在SCOUT—TIMEOUT時(shí)段內(nèi) 沒有接收到偵察證實(shí)消息，那么所述定時(shí)器將把該值改變回0。 SRM 還可以被轉(zhuǎn)發(fā)到朝向目的地節(jié)點(diǎn)的下一跳。
在步驟1167，源節(jié)點(diǎn)(其早先發(fā)送了偵察請(qǐng)求消息)當(dāng)接收到偵 察回復(fù)消息時(shí)，發(fā)射偵察Ack消息以向在其傳輸范圍內(nèi)的鄰居節(jié)點(diǎn)宣 布所挑選的時(shí)隙。偵察Ack消息包括被挑選用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流號(hào)和時(shí) 隙。它宣布所選擇的時(shí)隙以便鄰居節(jié)點(diǎn)可以更新時(shí)隙狀態(tài)。在一對(duì)節(jié) 點(diǎn)之間的此三向消息交換(偵察請(qǐng)求，偵察回復(fù)和偵察Ack)完成在它 們之間的時(shí)隙分配。在路由中的所有節(jié)點(diǎn)之間重復(fù)該過程。
在步驟1170，下一跳節(jié)點(diǎn)可以確定它是否為目的地節(jié)點(diǎn)。
如果下一跳節(jié)點(diǎn)確定它不是目的地節(jié)點(diǎn)，那么所述過程循環(huán)回到 步驟1120，在該步驟新的下一跳節(jié)點(diǎn)被選擇。此循環(huán)允許在每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)處重復(fù)步驟1120-1185，直到到達(dá)目的地節(jié)點(diǎn)。在步驟11S5，下一 跳節(jié)點(diǎn)可以在轉(zhuǎn)發(fā)SRM之前更新SRM。下一跳節(jié)點(diǎn)可以對(duì)SRM進(jìn)行 的更新例如可以包括，追加其修改的TPSM、更新當(dāng)前節(jié)點(diǎn)字段的數(shù)據(jù) 速率以反映在朝向目的地的下一跳節(jié)點(diǎn)和新的下一跳之間的數(shù)據(jù)速 率、通過將基于由前一節(jié)點(diǎn)提議的時(shí)隙計(jì)算的延遲包括在偵察回復(fù)消 息中來更新迄今為止所遭遇的延遲字段、以及添加前一跳的MAC地址 和在其中它被調(diào)度發(fā)射的時(shí)隙號(hào)。
一旦確定下一跳節(jié)點(diǎn)為目的地節(jié)點(diǎn)(在步驟1180為是)，那么在 步驟1190，目的地節(jié)點(diǎn)可以發(fā)射偵察證實(shí)消息(SCM)。如果沿路由 的每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)，包括目的地節(jié)點(diǎn)，具有可用于滿足數(shù)據(jù)流的QoS要 求所必需的時(shí)隙，那么所述目的地節(jié)點(diǎn)發(fā)送SCM。 SCM可以是由目的 地節(jié)點(diǎn)向其前一跳發(fā)送的單播消息。SCM可以包括一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙號(hào)， 目的地節(jié)點(diǎn)將在所述時(shí)隙號(hào)上從前一跳接收數(shù)據(jù)。前一跳當(dāng)接收到 SCM時(shí)更新LCM表。然后SCM將被轉(zhuǎn)發(fā)到朝向源節(jié)點(diǎn)的下一跳，但 是沒有包括時(shí)隙號(hào)的字段。
圖12是依照本發(fā)明的一些實(shí)施例示出用于確定沿自組織多跳網(wǎng) 絡(luò)中的源節(jié)點(diǎn)和目的地節(jié)點(diǎn)之間的通信路由的時(shí)隙分配的示例性方法 1200的流程圖。方法1200類似于在圖11中所示出的方法，但是根據(jù) 此實(shí)施例減少了將不被目的地節(jié)點(diǎn)發(fā)射的偵察回復(fù)消息的數(shù)目。
在圖12中，步驟1210到1260與圖11中的步驟1110到1160相 同，并且為清楚起見將不再重復(fù)。如果在步驟1240所有"檢查"都成 功(例如，下一跳節(jié)點(diǎn)可以滿足QoS要求)并且在步驟1260已經(jīng)選擇 了特定的第一時(shí)隙，那么在步驟1270，下一跳節(jié)點(diǎn)可以確定它是否為 目的地節(jié)點(diǎn)。
如果下一跳節(jié)點(diǎn)確定它不是目的地節(jié)點(diǎn)，那么在步驟1280，所述 下一跳節(jié)點(diǎn)可以生成并發(fā)射偵察回復(fù)消息。下一跳節(jié)點(diǎn)(或其它中間節(jié)點(diǎn))可以確定在前一節(jié)點(diǎn)的TPSM以及其自己的RPSM中共同的時(shí) 隙，并且確定迄今為止所遭遇的延遲是否低于在SRM中指定的最大可 允許的延遲，并且如果是的話，那么下一跳節(jié)點(diǎn)將向前一跳發(fā)送偵察 回復(fù)消息。上面參考圖11的步驟1165描述了關(guān)于偵察回復(fù)消息的進(jìn) 一步信息，并且為了簡(jiǎn)潔起見將不再重復(fù)。
在步驟1283，源節(jié)點(diǎn)廣播偵察Ack消息以向其鄰居節(jié)點(diǎn)宣布所挑 選的時(shí)隙。在步驟1285，下一跳節(jié)點(diǎn)可以在轉(zhuǎn)發(fā)SRM之前更新SRM。 下一跳節(jié)點(diǎn)可以對(duì)SRM進(jìn)行的更新例如可以包括，追加其修改的 TPSM、更新當(dāng)前節(jié)點(diǎn)字段的數(shù)據(jù)速率以反映在朝向目的地的下一跳節(jié) 點(diǎn)和新的下一跳之間的數(shù)據(jù)速率、通過將基于由前一節(jié)點(diǎn)提議的時(shí)隙 計(jì)算的延遲包括在偵察回復(fù)消息中來更新迄今為止所遭遇的延遲字 段、以及添加前一跳的MAC地址和在其中它被調(diào)度發(fā)射的時(shí)隙號(hào)。該 過程循環(huán)回到步驟1220，在該步驟新的下一跳節(jié)點(diǎn)被選擇。此循環(huán)允 許在每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)重復(fù)過程1220-1299，直到到達(dá)目的地節(jié)點(diǎn)。
一旦確定下一跳節(jié)點(diǎn)為目的地節(jié)點(diǎn)(在步驟1280為是)，那么在 步驟1290，目的地節(jié)點(diǎn)可以發(fā)射偵察證實(shí)消息(SCM)，而不是偵察 回復(fù)消息(由中間節(jié)點(diǎn)發(fā)送出)。由目的地節(jié)點(diǎn)發(fā)送代替?zhèn)刹旎貜?fù)消 息的偵察證實(shí)消息使所發(fā)送的消息數(shù)目減少一。換句話說，當(dāng)節(jié)點(diǎn)發(fā) 現(xiàn)它是目的地節(jié)點(diǎn)時(shí)，它將發(fā)送偵察證實(shí)來代替?zhèn)刹旎貜?fù)從而與圖11 對(duì)比節(jié)省了一個(gè)偵察回復(fù)消息，這是由于在圖ll中，包括目的地的每 個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送偵察回復(fù)消息，并且目的地將另外發(fā)送偵察證實(shí)。如果沿 路由的每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)，包括目的地節(jié)點(diǎn)，具有可用于滿足數(shù)據(jù)流的QoS 要求所必需的時(shí)隙，那么所述目的地節(jié)點(diǎn)發(fā)送SCM。 SCM可以是由目 的地節(jié)點(diǎn)向其前一跳發(fā)送的單播消息。SCM可以包括一個(gè)時(shí)隙號(hào)或多 個(gè)時(shí)隙號(hào)，目的地節(jié)點(diǎn)將在所述時(shí)隙號(hào)上從前一跳接收數(shù)據(jù)。前一跳 當(dāng)接收到SCM時(shí)更新LCM表。SCM然后將被轉(zhuǎn)發(fā)到朝向源節(jié)點(diǎn)的下 一跳，但是沒有包括時(shí)隙號(hào)的字段。(一個(gè)時(shí)隙號(hào)/多個(gè)時(shí)隙號(hào)字段只 被目的地節(jié)點(diǎn)用來保存一個(gè)偵察回復(fù)消息)。在步驟1296,朝向源的第一節(jié)點(diǎn)(前一跳)發(fā)送偵察Ack以肯定 SCM接收。在步驟1297，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)確定它是否為源節(jié)點(diǎn)。如果當(dāng)前節(jié) 點(diǎn)不是源節(jié)點(diǎn)，那么在步驟1298，所述當(dāng)前節(jié)點(diǎn)朝向源節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)偵察 證實(shí)消息。換句話說，前一跳節(jié)點(diǎn)發(fā)送偵察Ack并且朝向源轉(zhuǎn)發(fā)偵察 證實(shí)。所有其它節(jié)點(diǎn)將持續(xù)朝向源轉(zhuǎn)發(fā)此偵察證實(shí)，然而它們不會(huì)繼 續(xù)發(fā)送偵察Ack。過程1200在步驟1299結(jié)束。
如果當(dāng)前節(jié)點(diǎn)為源節(jié)點(diǎn)，那么當(dāng)偵察證實(shí)到達(dá)源節(jié)點(diǎn)時(shí)完成調(diào)度 并且過程1200在步驟1299結(jié)束。
用于確定下一跳節(jié)點(diǎn)是否可以滿足QoS要求的技術(shù) 如上面在步驟1140和1240中所述，下一跳節(jié)點(diǎn)可以確定它是否 可以依照這樣的方式分配時(shí)隙使得它可以滿足用于發(fā)射特定數(shù)據(jù)流的 QoS要求。下一跳節(jié)點(diǎn)可以基于對(duì)SRM中的至少一個(gè)字段的分析做出 此確定?，F(xiàn)在將描述下述技術(shù)，通過該技術(shù)，下一跳節(jié)點(diǎn)在接收到偵 察請(qǐng)求消息時(shí)可以確定該下一跳節(jié)點(diǎn)是否可以滿足用于發(fā)射特定數(shù)據(jù) 流的QoS要求。
當(dāng)下一跳節(jié)點(diǎn)接收到偵察請(qǐng)求消息(SRM)時(shí)，所述下一跳節(jié)點(diǎn) 然后可以通過執(zhí)行如下所述的一組檢查來確定下一跳節(jié)點(diǎn)是否可以滿 足用于發(fā)射特定數(shù)據(jù)流的QoS要求。
例如，下一跳節(jié)點(diǎn)可以將由前一跳所發(fā)送的TPSM映射與下一跳 節(jié)點(diǎn)的本地RPSM相比較并且確定所述下一跳節(jié)點(diǎn)是否可以在前一跳 節(jié)點(diǎn)的TPSM中被指示為空閑的時(shí)隙上進(jìn)行接收。如果下一跳節(jié)點(diǎn)可 以確定在前一跳節(jié)點(diǎn)的TPSM和下一跳節(jié)點(diǎn)的RPSM中共同的時(shí)隙， 那么所述下一跳節(jié)點(diǎn)可以執(zhí)行下一檢査。否則，下一跳節(jié)點(diǎn)可以發(fā)射 偵察錯(cuò)誤消息(SEM)。
在下一檢査，下一跳節(jié)點(diǎn)然后可以計(jì)算如果實(shí)際上選擇了先前挑選的時(shí)隙那么將遭遇的總延遲。
接下來，下一跳節(jié)點(diǎn)可以確定總延遲是否小于在偵察請(qǐng)求消息 (SRM)中所指示的最大延遲。如果是的話，那么下一跳節(jié)點(diǎn)將執(zhí)行
下一檢査。否則，中間的下一跳節(jié)點(diǎn)將發(fā)射偵察錯(cuò)誤消息(SEM)。
在下一檢查，下一跳節(jié)點(diǎn)然后將檢査它是最終目的地還是中間節(jié)點(diǎn)。
如果下一跳節(jié)點(diǎn)不是最終目的地，那么下一跳節(jié)點(diǎn)檢查去往朝向 目的地的下一、下一跳的數(shù)據(jù)速率并且還檢查(基于已經(jīng)挑選的時(shí)隙
修改的)本地TPSM映射?；谒鰴z查，下一跳節(jié)點(diǎn)可以確定其下 一跳是否具有足夠的時(shí)隙來滿足在偵察請(qǐng)求消息(SRM)中所指示的 最小數(shù)據(jù)速率。如果下一跳節(jié)點(diǎn)不是最終目的地(即中間節(jié)點(diǎn))，那 么通過檢査修改的TPSM映射和在其自身和朝向目的地的下一跳之間 的數(shù)據(jù)速率，它可以確定是否剩下足夠的時(shí)隙來支持用于向朝向目的 地的下一跳的傳輸?shù)淖钚?shù)據(jù)速率。
如果發(fā)現(xiàn)足夠的時(shí)隙來滿足要求，那么如上所述下一跳節(jié)點(diǎn)將向 前一跳節(jié)點(diǎn)發(fā)送偵察回復(fù)消息。否則，下一跳節(jié)點(diǎn)將發(fā)射偵察錯(cuò)誤消 息(SEM)。
時(shí)隙干擾
在一些情況中，如果兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的傳輸不干擾(空間重新使用)， 那么它們可以被分配相同的時(shí)隙用于傳輸。由于移動(dòng)性的緣故，這些 節(jié)點(diǎn)可能后來才移入到彼此的傳輸范圍內(nèi)引起干擾，并且在此時(shí)隙上 所發(fā)送的數(shù)據(jù)可沖突并且在接收機(jī)處丟失。將參考圖13描述這可以怎 樣發(fā)生的示例。
圖13是示出示例性的時(shí)隙干擾情景的消息流圖1300。為了圖示示例性的時(shí)隙干擾情景，圖13示出了兩個(gè)路由，攜帶從源節(jié)點(diǎn)A到目
的地節(jié)點(diǎn)E的第一數(shù)據(jù)流(STREAM 1)和從源節(jié)點(diǎn)W到目的地節(jié)點(diǎn) Z的第二數(shù)據(jù)流(STREAM 2)。
第一路由包括源節(jié)點(diǎn)A、中間節(jié)點(diǎn)B-D和目的地節(jié)點(diǎn)E。在節(jié)點(diǎn) A和節(jié)點(diǎn)B之間的鏈路使用時(shí)隙2來攜帶第一數(shù)據(jù)流(STREAM 1)， 在節(jié)點(diǎn)B和節(jié)點(diǎn)C之間的鏈路使用時(shí)隙3來攜帶第一數(shù)據(jù)流(STREAM
1) ，在節(jié)點(diǎn)C和節(jié)點(diǎn)D之間的鏈路使用時(shí)隙4來攜帶第一數(shù)據(jù)流 (STREAM 1)，并且在節(jié)點(diǎn)D和節(jié)點(diǎn)E之間的鏈路使用時(shí)隙5來攜
帶第一數(shù)據(jù)流(STREAM 1)。 在圖13中，攜帶流1的節(jié)點(diǎn)A-E和 攜帶流2的節(jié)點(diǎn)W-Z最初都使用時(shí)隙3 (在節(jié)點(diǎn)B到節(jié)點(diǎn)C之間的鏈 路上，以及在節(jié)點(diǎn)Y到節(jié)點(diǎn)Z的鏈路上)。
第二路由包括源節(jié)點(diǎn)W、中間節(jié)點(diǎn)X、 Y和目的地節(jié)點(diǎn)Z。在節(jié) 點(diǎn)W和節(jié)點(diǎn)X之間的鏈路使用時(shí)隙1來攜帶第二數(shù)據(jù)流(STREAM2)， 在節(jié)點(diǎn)X和節(jié)點(diǎn)Y之間的鏈路使用時(shí)隙6來攜帶第二數(shù)據(jù)流(STREAM
2) ，并且在節(jié)點(diǎn)Y和節(jié)點(diǎn)Z之間的鏈路使用時(shí)隙3來攜帶第二數(shù)據(jù)流 (STREAM 2)。
在圖13中，在第一時(shí)刻(其中使用實(shí)線圈來表示所有節(jié)點(diǎn))，攜 帶第一數(shù)據(jù)流(STREAM 1)的節(jié)點(diǎn)B和C以及攜帶第二數(shù)據(jù)流 (STREAM 2)的節(jié)點(diǎn)Y和Z最初都使用時(shí)隙3 (在節(jié)點(diǎn)B到節(jié)點(diǎn)C 之間的鏈路上，以及在節(jié)點(diǎn)Y到節(jié)點(diǎn)Z之間的鏈路上)。在第一時(shí)刻， 攜帶流l的節(jié)點(diǎn)A-E在攜帶流2的節(jié)點(diǎn)W-Z的通信范圍之外。由于攜 帶流1的節(jié)點(diǎn)A-E在攜帶流2的節(jié)點(diǎn)W-Z的通信范圍之外，所以此分 配方案正常工作(例如，不存在時(shí)隙干擾問題)。
然而，在第二時(shí)刻(其中使用虛線圈來表示節(jié)點(diǎn)Y和Z)，節(jié)點(diǎn) Y， Z (攜帶第二數(shù)據(jù)流(STREAM 2))重新定位(如虛線箭頭所指 示的)，使得節(jié)點(diǎn)Y、 Z現(xiàn)在處于攜帶流1的節(jié)點(diǎn)B、 C的通信范圍內(nèi)，
32所以在時(shí)隙3上可發(fā)生時(shí)隙干擾。例如，來自節(jié)點(diǎn)B和節(jié)點(diǎn)Y的數(shù)據(jù) 分組在節(jié)點(diǎn)C禾口/或節(jié)點(diǎn)Z沖突。 -
綜述時(shí)隙干擾檢測(cè)&恢復(fù)
提供了用于檢測(cè)并解決時(shí)隙干擾的技術(shù)?？梢栽诎l(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)或接 收機(jī)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)時(shí)隙干擾。例如在圖14所示出的示例中，發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)(節(jié)
點(diǎn)B或節(jié)點(diǎn)Y)或接收機(jī)節(jié)點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)C或節(jié)點(diǎn)Z)可以檢測(cè)此干擾。
一旦檢測(cè)到時(shí)隙干擾，提供了用于釋放由沿源節(jié)點(diǎn)和目的地節(jié)點(diǎn) 之間的路由的節(jié)點(diǎn)所使用的時(shí)隙，并且重新分配免于干擾的新生時(shí)隙。
圖14是依照本發(fā)明的一些實(shí)施例示出用于時(shí)隙干擾檢測(cè)和恢復(fù) 的示例性方法1400的流程圖。
在步驟1410，在特定時(shí)隙上進(jìn)行接收的節(jié)點(diǎn)可以檢測(cè)時(shí)隙干擾(例 如，被分配用于接收的特定時(shí)隙處于干擾之中)。節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)多種 不同的技術(shù)來檢測(cè)時(shí)隙干擾，下面將描述其中的一些技術(shù)。
在步驟1420，當(dāng)檢測(cè)到時(shí)隙干擾時(shí)，節(jié)點(diǎn)可以將時(shí)隙的狀態(tài)標(biāo)記 為被干擾，并且在兩個(gè)方向上發(fā)射時(shí)隙干擾消息(朝向源節(jié)點(diǎn)的反向 時(shí)隙干擾消息以及朝向目的地節(jié)點(diǎn)的前向時(shí)隙干擾消息)。此時(shí)隙在 一定的時(shí)間內(nèi)將不會(huì)被用于將來的分配。
在步驟1430，接收時(shí)隙干擾消息的節(jié)點(diǎn)將所分配的時(shí)隙標(biāo)記為空閑。
時(shí)隙干擾檢測(cè)技術(shù)
如上所述，在步驟1410，接收機(jī)節(jié)點(diǎn)或發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)可以使用多種 技術(shù)來檢測(cè)在時(shí)隙上的時(shí)隙分配沖突或"干擾"。下面將描述幾種示 例性的技術(shù)。在發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)處的時(shí)隙干擾檢測(cè)技術(shù)
在一個(gè)實(shí)施方式中，發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)可以通過檢測(cè)在相同時(shí)隙上連續(xù) 丟失的分組的數(shù)目(例如，三個(gè))來檢測(cè)時(shí)隙干擾。在此實(shí)施方式中， 每個(gè)節(jié)點(diǎn)保持其時(shí)隙的沖突計(jì)數(shù)。此信息被作為偵察表?xiàng)l目存儲(chǔ)在
SAT中。在TDCH上發(fā)送的每個(gè)數(shù)據(jù)分組要求時(shí)隙應(yīng)答(用于通知在
相同的時(shí)隙內(nèi)的分組的正確接收的信號(hào))用于對(duì)連續(xù)的沖突進(jìn)行計(jì)數(shù)， 但是在沖突的情況下沒有重新傳輸。在每次成功的數(shù)據(jù)分組傳輸下， 沖突計(jì)數(shù)被復(fù)位為零。當(dāng)在相同的時(shí)隙上檢測(cè)到一定數(shù)目的連續(xù)沖突 時(shí)，發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)將宣布在此時(shí)隙上的干擾，然后發(fā)起干擾恢復(fù)。
在可選實(shí)施方式中，發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)可以通過測(cè)量在特定時(shí)隙上的平
均分組完成率(例如，使用所發(fā)送信息的最后IO個(gè)分組)來檢測(cè)時(shí)隙 干擾。每個(gè)節(jié)點(diǎn)保持其單個(gè)時(shí)隙的平均分組完成率。在先前實(shí)施方式 中，如果兩個(gè)節(jié)點(diǎn)被分配了相同的時(shí)隙，但是以不同的分組間到達(dá)率 (packet inter-arrival rate)進(jìn)行發(fā)射，那么3個(gè)連續(xù)的分組將沖突可能 不是必然的(例如，分組將不時(shí)地沖突)。為了在此情況下檢測(cè)時(shí)隙 干擾，節(jié)點(diǎn)可以保持在特定時(shí)隙上所發(fā)送的一定數(shù)目的分組(例如， 最后的10個(gè)分組)的平均分組完成率。如果平均分組完成率值在閾值 以下，那么發(fā)射機(jī)/源節(jié)點(diǎn)可以宣告時(shí)隙干擾。
在可選實(shí)施方式中，如果發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)接收到指示其不止一個(gè)鄰居 正在與其進(jìn)行發(fā)射的相同時(shí)隙上進(jìn)行接收的問候消息并且假定數(shù)據(jù)流 并不打算用于多播時(shí)，那么所述發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)可以檢測(cè)時(shí)隙干擾。
在可選實(shí)施方式中，如果發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)接收到指示其鄰居之一正在 時(shí)隙上進(jìn)行接收并且該鄰居并不在所打算去往的目的地的列表中的問 候消息，當(dāng)數(shù)據(jù)流打算用于多播時(shí)，那么所述發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)可以檢測(cè)時(shí) 隙干擾。在接收機(jī)節(jié)點(diǎn)的時(shí)隙干擾檢測(cè)技術(shù)
在一個(gè)實(shí)施方式中，接收機(jī)節(jié)點(diǎn)可以通過接收一定數(shù)目(例如， 三個(gè))的連續(xù)錯(cuò)誤分組來檢測(cè)時(shí)隙干擾。節(jié)點(diǎn)在用于發(fā)射(TX)和接 收(RX)的幀中被分配不同的時(shí)隙。節(jié)點(diǎn)可以在其它時(shí)間休眠并且在
其TX和RX時(shí)隙期間喚醒。如果節(jié)點(diǎn)在被分配用于接收的時(shí)隙上接收
到能量(例如，它可以在信號(hào)上同步但是無法正確地解碼分組)，那 么這意味著在此時(shí)隙上已經(jīng)發(fā)生了沖突。在一定數(shù)目(例如，三個(gè)) 的連續(xù)沖突之后，如下所述，接收機(jī)節(jié)點(diǎn)宣告時(shí)隙干擾并且執(zhí)行恢復(fù)。
在可選實(shí)施方式中，當(dāng)接收機(jī)節(jié)點(diǎn)從鄰居接收到問候消息并且斷 定其不止一個(gè)鄰居正在其進(jìn)行接收的相同時(shí)隙上進(jìn)行發(fā)射時(shí)，所述接 收機(jī)節(jié)點(diǎn)可以檢測(cè)時(shí)隙干擾。在節(jié)點(diǎn)正在其上進(jìn)行接收的時(shí)隙，該節(jié)
點(diǎn)保持正在向其進(jìn)行發(fā)射的鄰居節(jié)點(diǎn)的信息(涉及SAT字段)。當(dāng)當(dāng) 前節(jié)點(diǎn)從鄰居接收到指示它正在與此節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接收的相同時(shí)隙上進(jìn)行 發(fā)射的問候消息時(shí)，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)將此鄰居(問候消息的始發(fā)方)與其所 期望的發(fā)射機(jī)(流的源)相比較。如果這些節(jié)點(diǎn)是不同的，那么當(dāng)前 節(jié)點(diǎn)將斷定它正在相同的時(shí)隙上從不止一個(gè)傳輸進(jìn)行接收并且宣告時(shí) 隙干擾。
時(shí)隙干擾恢復(fù)
當(dāng)檢測(cè)到時(shí)隙干擾時(shí)，檢測(cè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送出時(shí)隙干擾消息、 一個(gè)反向 時(shí)隙干擾消息(朝向源節(jié)點(diǎn))和一個(gè)前向時(shí)隙干擾消息(朝向目的地 節(jié)點(diǎn))。將使用每個(gè)時(shí)隙干擾處理來處理這些干擾消息并且將這些干 擾消息在它們各自的方向上轉(zhuǎn)發(fā)以解決時(shí)隙干擾。
圖15是依照本發(fā)明的一些實(shí)施例示出用于處理時(shí)隙干擾信息的 示例性方法1500的流程圖。接收時(shí)隙干擾消息的節(jié)點(diǎn)可以使用下述技 術(shù)來處理所述消息(依賴于在所述消息內(nèi)的信息)。時(shí)隙干擾消息可 以包括用于數(shù)據(jù)流的傳輸?shù)臅r(shí)隙號(hào)、流ID以及時(shí)隙干擾消息是反向或 是前向時(shí)隙干擾消息的指示。當(dāng)節(jié)點(diǎn)接收到時(shí)隙干擾消息時(shí)，該節(jié)點(diǎn)處理所述消息并且更新其 LCM表?xiàng)l目(NbrTx、 NbrRx、 Sel汀x和SelfRx)。所述過程開始于步 驟1510，在那里節(jié)點(diǎn)確定時(shí)隙干擾消息中的時(shí)隙號(hào)是否有效。(注釋 如果時(shí)隙干擾消息由目的地節(jié)點(diǎn)生成，那么時(shí)隙號(hào)是無效的，這是因 為所述目的地節(jié)點(diǎn)不使用任何時(shí)隙用于發(fā)射而只用于接收)。
如果節(jié)點(diǎn)確定時(shí)隙號(hào)有效，那么過程前進(jìn)至步驟1512，在那里所 述節(jié)點(diǎn)從NbrTX列表中移除此Nbr (時(shí)隙干擾消息的始發(fā)方)，并且 更新所述NbrTX。如果在NbrTX列表中沒有剩下鄰居，那么NbrTx被 設(shè)置為0。然后過程前進(jìn)至步驟1514，在那里節(jié)點(diǎn)確定它是否正從此 鄰居(Nbr)進(jìn)行接收。如果是的話，那么它將用于接收的時(shí)隙標(biāo)記為 空閑，使SelfRX等于零。然后過程前進(jìn)至步驟1516，在那里節(jié)點(diǎn)更新 TPSM/RPSM，即更新每個(gè)時(shí)隙的狀態(tài)用于反映當(dāng)前傳輸/接收的可用 性。然后它前進(jìn)至步驟1520，在那里節(jié)點(diǎn)確定時(shí)隙干擾消息是否以該 節(jié)點(diǎn)為目的地。
如果該節(jié)點(diǎn)確定時(shí)隙號(hào)無效，那么過程前進(jìn)至步驟1520，在那里 所述節(jié)點(diǎn)確定時(shí)隙干擾消息是否以該節(jié)點(diǎn)為目的地。如果時(shí)隙干擾消 息不以該節(jié)點(diǎn)為目的地，那么在步驟1530所述節(jié)點(diǎn)丟棄時(shí)隙干擾消息。 如果時(shí)隙干擾消息以該節(jié)點(diǎn)為目的地，那么在步驟1542所述節(jié)點(diǎn)發(fā)送 肯定接收到時(shí)隙干擾消息的時(shí)隙ACK，并且在步驟1544從所述時(shí)隙干 擾消息得到數(shù)據(jù)流的流號(hào)。在步驟1546，節(jié)點(diǎn)釋放由其自身使用用于 此流號(hào)的時(shí)隙(注釋流號(hào)用來査找時(shí)隙分配表，所述時(shí)隙分配表保 持為每個(gè)唯一的數(shù)據(jù)流所分配的所有時(shí)隙)。節(jié)點(diǎn)將SelfTX設(shè)置為等 于零并且在步驟1548,節(jié)點(diǎn)從NbrRX列表移除接收機(jī)節(jié)點(diǎn)(其傳輸?shù)?， 并且在步驟1550更新TPSM/RPSM。
所述過程然后前進(jìn)至步驟1560，在那里節(jié)點(diǎn)確定時(shí)隙干擾消息是 否為反向時(shí)隙干擾消息。如果所述節(jié)點(diǎn)確定時(shí)隙干擾消息為反向時(shí)隙干擾消息，那么在步驟1570，所述節(jié)點(diǎn)朝向源節(jié)點(diǎn)發(fā)送反向時(shí)隙干擾 消息。相反，如果節(jié)點(diǎn)確定時(shí)隙干擾消息不是反向時(shí)隙干擾消息(即，
是前向時(shí)隙干擾消息)，那么在步驟1580，所述節(jié)點(diǎn)朝向目的地節(jié)點(diǎn)
發(fā)送前向時(shí)隙干擾消息。 時(shí)隙干擾恢復(fù)選項(xiàng)
時(shí)隙干擾恢復(fù)例如可以通過執(zhí)行完全恢復(fù)或局部恢復(fù)來執(zhí)行。完 全恢復(fù)包括移除貫穿在源和目的地節(jié)點(diǎn)之間的整個(gè)路徑的當(dāng)前時(shí)隙分 配并且重新調(diào)度新生的時(shí)隙用于通信。局部恢復(fù)包括局部修復(fù)干擾的 時(shí)隙，即只釋放干擾的時(shí)隙并且重新調(diào)度新的時(shí)隙?，F(xiàn)在將詳細(xì)描述 這些時(shí)隙干擾恢復(fù)選項(xiàng)。
完全恢復(fù)
在完全恢復(fù)中，檢測(cè)干擾的節(jié)點(diǎn)將把干擾的時(shí)隙的狀態(tài)標(biāo)記為"被 干擾"并且在兩個(gè)方向上(例如，朝向源節(jié)點(diǎn)和目的地節(jié)點(diǎn))發(fā)送出 時(shí)隙干擾消息。時(shí)隙干擾消息朝向源和目的地節(jié)點(diǎn)傳播并且沿整個(gè)路 由清除正被使用的所有時(shí)隙。源節(jié)點(diǎn)將在此路由上開始新的時(shí)隙分配 過程(保持干擾的時(shí)隙的前后關(guān)系)。
如果由發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到干擾，那么所述發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)清除用于發(fā)
射(TX)的時(shí)隙號(hào)的SdfTX、將所述時(shí)隙號(hào)的狀態(tài)設(shè)置為被干擾(此 狀態(tài)在短時(shí)間之后可以被清除)以避免重新使用相同的時(shí)隙、從NbrRX 列表中移除在此時(shí)隙內(nèi)進(jìn)行接收的目的地節(jié)點(diǎn)(如果在NbrRx列表中 沒有更多Nbr那么將NbrRx設(shè)置為0)、發(fā)送反向時(shí)隙干擾消息(單 播到朝向源節(jié)點(diǎn)的前一跳地址)、發(fā)送前向時(shí)隙干擾消息(單播到朝 向目的地節(jié)點(diǎn)的下一跳地址)、以及移除此流號(hào)的偵察表?xiàng)l目。接收 時(shí)隙干擾消息的節(jié)點(diǎn)將釋放在分組中所提及的時(shí)隙并且創(chuàng)建前向或反 向時(shí)隙干擾(依賴于接收到的時(shí)隙干擾分組類型)。將朝向流的源節(jié) 點(diǎn)和目的地節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)隙干擾消息。接收時(shí)隙干擾消息的每個(gè)節(jié)點(diǎn)將 釋放它們用于此流的時(shí)隙。源節(jié)點(diǎn)然后將開始新生的偵察請(qǐng)求過程(沒有Local—Recovery標(biāo)志的偵察請(qǐng)求)。
如果由接收機(jī)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到干擾，那么所述接收機(jī)節(jié)點(diǎn)清除用于接 收機(jī)節(jié)點(diǎn)的時(shí)隙號(hào)的SelfRX、將所述時(shí)隙號(hào)的狀態(tài)設(shè)置為被干擾(此 狀態(tài)在短時(shí)間之后可以被清除)以避免重新使用相同的時(shí)隙、從NbrTx 列表中移除在此時(shí)隙內(nèi)進(jìn)行發(fā)送的前一跳節(jié)點(diǎn)(如果在NbrTx列表中 沒有更多Nbr那么將NbrTx設(shè)置為0)、發(fā)送反向時(shí)隙干擾消息(單 播到朝向源節(jié)點(diǎn)的前一跳地址)和前向時(shí)隙干擾消息(單播到朝向目 的地節(jié)點(diǎn)的下一跳地址)、以及移除此流號(hào)的偵察表?xiàng)l目。
局部恢復(fù)
局部恢復(fù)過程使時(shí)隙重新調(diào)度能夠僅用于干擾的節(jié)點(diǎn)(而不是整 個(gè)路由)。當(dāng)發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到干擾時(shí)，所述發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送出時(shí)隙 干擾消息(具有廣播地址作為目的地)接著是偵察請(qǐng)求消息。時(shí)隙干 擾消息可以是孤立的消息或者偵察錯(cuò)誤消息可以利用某些標(biāo)志被用于 相同的目的。
接收此時(shí)隙干擾消息的節(jié)點(diǎn)清除時(shí)隙并且不轉(zhuǎn)發(fā)它。在生成偵察 請(qǐng)求消息時(shí)，發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)在其TPSM表中將干擾的時(shí)隙標(biāo)記為"被干 擾"。將發(fā)送出具有"Local一Recovery"標(biāo)志的偵察請(qǐng)求消息。下一跳 節(jié)點(diǎn)處理偵察請(qǐng)求消息但是不進(jìn)一步轉(zhuǎn)發(fā)它。然后進(jìn)行三路分組交換 (偵察請(qǐng)求、偵察回復(fù)和偵察Ack)以得到新的時(shí)隙。
在上述說明書中，已經(jīng)描述了本發(fā)明的特定實(shí)施例。然而， 一個(gè) 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解在不脫離如以下權(quán)利要求所闡明的本發(fā) 明范圍的情況下，可以進(jìn)行各種修改和改變。
據(jù)此，說明書和附圖應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是說明性的而并非是限制性的， 并且所有這種修改旨在包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。益處、優(yōu)點(diǎn)、問題的 解決方案以及可能引起任何益處、優(yōu)點(diǎn)或解決方案出現(xiàn)或使其變得更加顯著的任何元件(多個(gè))不被解釋為任何或所有權(quán)利要求的關(guān)鍵的、 要求的或本質(zhì)的特征或元件。本發(fā)明僅僅由所附權(quán)利要求以及所公布 那些權(quán)利要求的所有等效物來限定，所附權(quán)利要求包括在本申請(qǐng)待決 期間所進(jìn)行的任何修正。
權(quán)利要求
1. 在包括第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)的自組織網(wǎng)絡(luò)中，其中向所述第一節(jié)點(diǎn)分配用于第一數(shù)據(jù)流的傳輸?shù)奶囟〞r(shí)隙，向所述第二節(jié)點(diǎn)分配用于第二數(shù)據(jù)流的傳輸?shù)乃鎏囟〞r(shí)隙，一種方法包括在以下的一處或多處檢測(cè)所述特定時(shí)隙上的時(shí)隙干擾接收機(jī)節(jié)點(diǎn)，當(dāng)所述特定時(shí)隙上所述第一數(shù)據(jù)流的所述傳輸干擾所述特定時(shí)隙上所述第二數(shù)據(jù)流的所述傳輸時(shí)，以所述特定時(shí)隙進(jìn)行接收；以及發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)，當(dāng)所述特定時(shí)隙上所述第一數(shù)據(jù)流的所述傳輸干擾所述特定時(shí)隙上所述第二數(shù)據(jù)流的所述傳輸時(shí)，以所述特定時(shí)隙進(jìn)行發(fā)射。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中在以所述特定時(shí)隙上進(jìn)行發(fā) 射的所述發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)處檢測(cè)所述特定時(shí)隙上的時(shí)隙干擾包括，當(dāng)所述特定時(shí)隙上所述第一數(shù)據(jù)流的所述傳輸千擾所述特定時(shí)隙 上所述第二數(shù)據(jù)流的所述傳輸時(shí)，檢測(cè)所述特定時(shí)隙上的沖突；對(duì)所述特定時(shí)隙上的連續(xù)沖突的數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)，其中當(dāng)所述特定 時(shí)隙上的傳輸成功時(shí)復(fù)位所述計(jì)數(shù)；以及確定所述特定時(shí)隙上連續(xù)沖突的數(shù)目超過預(yù)定數(shù)目。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中在以所述特定時(shí)隙進(jìn)行發(fā)射 的所述發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)處檢測(cè)所述特定時(shí)隙上的時(shí)隙干擾包括確定所發(fā)送的預(yù)定數(shù)目的分組的分組完成率；測(cè)量在所述特定時(shí)隙上發(fā)送的所述預(yù)定數(shù)目的分組的平均分組完 成率；以及確定所述平均分組完成率小于閾值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中在以所述特定時(shí)隙進(jìn)行發(fā)射 的所述發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)處檢測(cè)所述特定時(shí)隙上的時(shí)隙干擾進(jìn)一步包括在所述發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)處接收問候消息，所述問候消息指示所述發(fā)射 機(jī)節(jié)點(diǎn)的不止一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)正在所述發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)正進(jìn)行發(fā)射的所述特 定時(shí)隙上進(jìn)行接收；以及確定正被發(fā)射的所述數(shù)據(jù)流不是多播數(shù)據(jù)流。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在以所述特定時(shí)隙進(jìn)行發(fā)射 的所述發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)處檢測(cè)所述特定時(shí)隙上的時(shí)隙干擾進(jìn)一步包括在所述發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)處接收問候消息，所述問候消息指示所述發(fā)射 機(jī)節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)正在指示所述特定時(shí)隙上的接收；檢查正由所述發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)多播的數(shù)據(jù)流所打算去往的目的地節(jié)點(diǎn) 的列表；以及確定所述鄰居節(jié)點(diǎn)不在所述多播的數(shù)據(jù)流所打算去往的目的地節(jié) 點(diǎn)的所述列表上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中在以所述特定時(shí)隙進(jìn)行接收的所述接收機(jī)節(jié)點(diǎn)處檢測(cè)所述特定時(shí)隙上的時(shí)隙干擾包括在所述特定時(shí)隙上在所述接收機(jī)節(jié)點(diǎn)處接收分組；檢測(cè)在以所述特定時(shí)隙進(jìn)行接收的所述接收機(jī)節(jié)點(diǎn)處的錯(cuò)誤分 組，其中每當(dāng)所述接收機(jī)節(jié)點(diǎn)在所述特定時(shí)隙上接收到能量但是無法解碼所述分組時(shí)檢測(cè)到所述錯(cuò)誤分組；累積在所述接收機(jī)節(jié)點(diǎn)處在所述特定時(shí)隙上接收到的連續(xù)錯(cuò)誤分 組的數(shù)目；以及確定在所述特定時(shí)隙上接收到的連續(xù)錯(cuò)誤分組的所述數(shù)目超過閾值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述接收機(jī)節(jié)點(diǎn)保持鄰居節(jié) 點(diǎn)的標(biāo)識(shí)符列表，所述接收機(jī)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前正從所述鄰居節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接收， 并且其中在以所述特定時(shí)隙進(jìn)行接收的所述接收機(jī)節(jié)點(diǎn)處檢測(cè)所述特 定時(shí)隙上的時(shí)隙干擾包括在所述接收機(jī)節(jié)點(diǎn)處從不止一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)接收問候消息；以及將正在發(fā)射所述問候消息的每個(gè)所述鄰居節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)符與所述標(biāo) 識(shí)符列表相比較，以確定所述接收機(jī)節(jié)點(diǎn)的不止一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)是否正 在所述特定時(shí)隙上進(jìn)行發(fā)射。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，進(jìn)一步包括 從所述特定時(shí)隙上的時(shí)隙干擾進(jìn)行恢復(fù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括:如果所述特定時(shí)隙上的所述連續(xù)沖突的數(shù)目超過所述預(yù)定數(shù)目， 那么發(fā)射時(shí)隙干擾消息。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，進(jìn)一步包括如果在特定時(shí)隙上發(fā)送的預(yù)定數(shù)目的分組的所述平均分組完成率 小于所述閾值，那么發(fā)射時(shí)隙干擾消息。
全文摘要
在包括源、目的地以及沿源和目的地之間的路由的中間節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中，提供了一種基于發(fā)射特定數(shù)據(jù)流的QoS要求來分配一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙以沿路由發(fā)射特定數(shù)據(jù)流的技術(shù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，從源到目的地發(fā)送偵察請(qǐng)求消息(SRM)以沿路由分配時(shí)隙，從而向目的地發(fā)射特定數(shù)據(jù)流。SRM可以包括發(fā)射特定數(shù)據(jù)流的QoS要求。沿路由的每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)可以基于沿路由發(fā)射特定數(shù)據(jù)流所需要的QoS要求來分配一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙以發(fā)射特定數(shù)據(jù)流。
文檔編號(hào)H04W84/18GK101455106SQ200780019263
公開日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月25日
發(fā)明者瑪尼西·舒克拉, 阿維那?！滔?申請(qǐng)人:摩托羅拉公司