專利名稱：用以建立和組織ad-hoc無(wú)線對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在移動(dòng)環(huán)境中通信的ad-hoc無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉 及建立和維護(hù)移動(dòng)裝置到移動(dòng)裝置ad-hoc無(wú)線網(wǎng)絡(luò)以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)瞬時(shí)通信。
背景技術(shù)：
如今，無(wú)線技術(shù)已在生活各方面變得較為普遍，無(wú)論是無(wú)線家庭還是辦公室網(wǎng)絡(luò)、 本地餐館、速食連鎖店或旅館處所謂的"熱點(diǎn)"網(wǎng)絡(luò)，或甚至是WiFi技術(shù)的全市性構(gòu)建。 社會(huì)上推行無(wú)線的目的在于，提供對(duì)信息的可訪問(wèn)性和增加社會(huì)作為整體己通過(guò)廣泛接 受和利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(特別是因特網(wǎng))而享受到的生產(chǎn)力。無(wú)線連網(wǎng)技術(shù)(例如， 802.11a/b/g)允許啟用WiFi的裝置如同其會(huì)在標(biāo)準(zhǔn)有線網(wǎng)絡(luò)中那樣彼此連接而沒(méi)有電線 限制。人們可自由地保持連接到網(wǎng)絡(luò)，而不管其在網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)的物理位置如何。
鑒于這一目的，若干城市已嘗試為城市創(chuàng)建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。舉例來(lái)說(shuō)，2004年7月29 日，Grand Haven, Michigan獲得"美國(guó)第一 WiFi城市"的榮譽(yù)，其構(gòu)建的全市性無(wú)線網(wǎng) 絡(luò)覆蓋該城市的6平方英里且向Lake Michigan中延伸15英里。許多市政官員將WiFi 視為用于吸引和保持商業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施必需品，就像下水道、電力、電話和交通運(yùn)輸一樣。 此類系統(tǒng)對(duì)于城市管理人員的益處有很多，從提供城市雇員間的通信到向所有市民提供 公共服務(wù)通知、報(bào)告和其它有用信息。
在為獲得更強(qiáng)無(wú)線連接性的這種驅(qū)動(dòng)下，日常生活的一個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)滯后。美國(guó)的道 路和公路基本上還停留在未由除基本衛(wèi)星和蜂窩式電話系統(tǒng)以外的無(wú)線技術(shù)觸及。然而， 將從美國(guó)道路上的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建中獲得許多優(yōu)點(diǎn)。最顯著的優(yōu)點(diǎn)是交通報(bào)告、安珀 警報(bào)、天氣報(bào)告等，其能直接轉(zhuǎn)繼到所有可能受到影響的車輛。
另外，將汽車連網(wǎng)在一起實(shí)現(xiàn)關(guān)于可能影響附近其它車輛的車輛的信息的轉(zhuǎn)繼。舉 例來(lái)說(shuō)， 一輛汽車可能突然剎車；可立即將這一動(dòng)作報(bào)告給剎車汽車后面的所有車輛， 從而允許其它車輛的駕駛員在較不緊急的情況下采取必要行動(dòng)。這個(gè)方面清楚暗示了減少交通事故和堵塞的含義。這種類型的無(wú)線連網(wǎng)可出現(xiàn)在車輛安全應(yīng)用的許多方面中， 包括(但不限于)緊急道路障礙警告、十字路口協(xié)調(diào)、隱藏車道警告、車道改變或合并 協(xié)助。
廣義上可將車輛安全通信("VSC")分類成車輛到車輛通信以及車輛與基礎(chǔ)設(shè)施通 信。在車輛到車輛通信中，車輛彼此通信而沒(méi)有來(lái)自固定基礎(chǔ)設(shè)施的支持。車輛在位于 彼此相同的無(wú)線電范圍內(nèi)時(shí)或在可能經(jīng)由其它車輛進(jìn)行多重跳躍轉(zhuǎn)繼時(shí)彼此通信。在車 輛與基礎(chǔ)設(shè)施通信中，車輛在基礎(chǔ)設(shè)施(例如，路旁無(wú)線接入點(diǎn))的支持下彼此通信。 在此情況下，車輛也可僅與基礎(chǔ)設(shè)施通信。
關(guān)鍵VSC性能要求包括低等待時(shí)間(大約100毫秒)和穩(wěn)定處理量(或等效地，成
功接收警告消息的相鄰車輛的百分比)，以便支持各種vsc應(yīng)用(例如，避免碰撞)。
僅在移動(dòng)車輛上安裝無(wú)線天線且接著傳輸不協(xié)調(diào)通信將不能足以滿足這些要求。具 體地說(shuō)，通過(guò)傳輸不協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，無(wú)線波將充斥著多個(gè)消息，此將導(dǎo)致無(wú)線電波干擾，因 為無(wú)線電帶寬是有限的。
因此，這些車輛將干擾彼此的傳輸且彼此競(jìng)爭(zhēng)以獲得無(wú)線電帶寬來(lái)進(jìn)行傳輸。另外， 所有消息將在所有方向上傳播而不考慮所需傳輸方向。
另外，每個(gè)車輛不會(huì)與其它車輛的網(wǎng)絡(luò)配置匹配。
高移動(dòng)性和缺少內(nèi)在關(guān)系使得將車輛先驗(yàn)配置到車輛群組中存在問(wèn)題(例如，車輛 事先不知道關(guān)于其相鄰者的任何信息)。必須以準(zhǔn)實(shí)時(shí)方式在車輛間交換用于建立安全通 富所必需的所有信息，且群組中的車輛必須以準(zhǔn)實(shí)時(shí)方式配置其自身，以使得可進(jìn)行安 全通信。不協(xié)調(diào)車輛的高移動(dòng)性意味著相鄰者或車輛群組的頻繁變化，且在車輛群組內(nèi) 使用支持服務(wù)器(用于移動(dòng)性、地址、名稱、媒體會(huì)話)時(shí)構(gòu)成困難。這些關(guān)鍵不同點(diǎn)
使得現(xiàn)有策略性ad-hoc連網(wǎng)技術(shù)不能直接應(yīng)用于車輛群組以進(jìn)行安全通信。
由于覆蓋率、數(shù)據(jù)流量和等待時(shí)間問(wèn)題，使用別處(例如熱點(diǎn))采用的WiFi方法是 不切實(shí)際的。中心城市周圍的正常高峰時(shí)間通勤能產(chǎn)生多達(dá)3車道公路每1200米長(zhǎng)有 600輛車的車輛密度。另外，所有這些車輛以30到60 mph的速率移動(dòng)通過(guò)個(gè)別覆蓋區(qū) 域。大部分無(wú)線系統(tǒng)未經(jīng)裝備來(lái)處理其網(wǎng)絡(luò)中如此大的變化速率。
具體地說(shuō)，當(dāng)車輛進(jìn)入覆蓋區(qū)域時(shí)，其會(huì)需要由無(wú)線接入點(diǎn)或路由器識(shí)別和發(fā)布配 置指令。當(dāng)車輛離開覆蓋區(qū)域時(shí)，無(wú)線接入點(diǎn)或路由器將需要更新其記錄來(lái)從其網(wǎng)絡(luò)中 移除所述車輛。因此，車輛通過(guò)特定覆蓋區(qū)域的速度決定每隔多久需要由無(wú)線接入點(diǎn)或 路由器廣播更新信息(例如，握手)并由所述范圍內(nèi)的所有車輛對(duì)其作出響應(yīng)。所有這些車輛同時(shí)傳輸信息可能非常容易地在短時(shí)間內(nèi)擊潰系統(tǒng)。
己進(jìn)行了若干次嘗試，以建立車輛到車輛通信網(wǎng)絡(luò)。舉例來(lái)說(shuō)，F(xiàn)leetNet和 CarTalk2000兩者均已開發(fā)了車輛到車輛通信網(wǎng)絡(luò)。這兩種系統(tǒng)均在每個(gè)車輛中使用GPS 系統(tǒng)，以獲得位置信息并路由消息。FleetNet使用固定節(jié)點(diǎn)和移動(dòng)節(jié)點(diǎn)兩者作為"ad-hoc" 網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施。固定節(jié)點(diǎn)可充當(dāng)服務(wù)器路由器、網(wǎng)關(guān)路由器和客戶端服務(wù)器路由器。 多個(gè)固定節(jié)點(diǎn)的這種使用造成設(shè)立、維護(hù)和管理基礎(chǔ)設(shè)施花費(fèi)相當(dāng)大的財(cái)務(wù)費(fèi)用和額外 開銷。另夕卜，F(xiàn)leetNet系統(tǒng)僅使用基于位置的路由和位置感知來(lái)轉(zhuǎn)繼消息。具體地說(shuō)，作 為其系統(tǒng)的中樞，位置數(shù)據(jù)在所采用的通信協(xié)議中起決定性作用。
CarTalk 2000也使用基于位置的協(xié)議。參與基于CarTalk2000的車輛間系統(tǒng)的每個(gè)車 輛必須裝備GPS裝置以在任何給定時(shí)間檢測(cè)其當(dāng)前位置。另外，CarTalk2000使用多個(gè) 不同路由協(xié)議，例如拓?fù)湫畔⒙酚?、程序路由和反?yīng)式路由-例如ad-hoc按需距離-向量 協(xié)議、動(dòng)態(tài)源路由、混合式路由等。這些路由協(xié)議中的每一者使用一組復(fù)雜且獨(dú)特的協(xié) 議規(guī)則。
CarTalk2000系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)在于發(fā)現(xiàn)相鄰節(jié)點(diǎn)顯著增加了帶寬通信量。每個(gè)節(jié)點(diǎn)周 期性地將信標(biāo)發(fā)送到其相鄰汽車，從而報(bào)告其存在。在高通信量地區(qū)中，這將導(dǎo)致持續(xù) 的信標(biāo)消息碰撞。
然而，這些GPS網(wǎng)絡(luò)具有顯著缺點(diǎn)。在高移動(dòng)性車輛環(huán)境中，GPS信息快速變得過(guò) 時(shí)。為了執(zhí)行GPS位置路由，車輛間不斷變化的GPS信息的交換造成太多的協(xié)議額外開 銷和無(wú)線帶寬浪費(fèi)。結(jié)果，此類GPS位置路由技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)最小通信等待時(shí)間或持續(xù)的 多重跳躍處理量。
因此，需要?jiǎng)?chuàng)建一種ad-hoc網(wǎng)絡(luò)，其能夠?qū)崿F(xiàn)嚴(yán)格的VSC性能要求且同時(shí)實(shí)現(xiàn)最小 通信等待時(shí)間或持續(xù)的多重跳躍處理量而不需要過(guò)量帶寬和相當(dāng)大的協(xié)議額外開銷。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于通過(guò)將多個(gè)移動(dòng)裝置分組成管理群組(例如，本地對(duì) 等群組("LPG"))來(lái)創(chuàng)建用于移動(dòng)裝置到移動(dòng)裝置通信的恰當(dāng)通信邊界，協(xié)調(diào)和轉(zhuǎn)繼消 息傳輸以及控制消息傳播的范圍和方向。另外，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種簡(jiǎn)單協(xié) 議，其用于建立和維護(hù)本地對(duì)等群組，動(dòng)態(tài)分配識(shí)別和周期性更新移動(dòng)裝置的相對(duì)次序。
本發(fā)明揭示一種用于組織和維護(hù)用于多個(gè)移動(dòng)裝置之間通信的ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的方法。 所述方法包含以下步驟將所述多個(gè)移動(dòng)裝置分組成至少一個(gè)本地對(duì)等群組(LPG);基 于多個(gè)裝置中的每一者在每個(gè)LPG內(nèi)的相對(duì)位置而在每個(gè)LPG內(nèi)對(duì)多個(gè)裝置進(jìn)行排序；和為所述多個(gè)移動(dòng)裝置中的每一者分配唯一識(shí)別符，其中所述唯一識(shí)別符部分基于相應(yīng) 移動(dòng)裝置所位于的LPG。
存在兩種類型的LPG，即固定LPG和動(dòng)態(tài)LPG。固定LPG的位置和尺寸經(jīng)預(yù)定且 編程到每個(gè)移動(dòng)裝置的存儲(chǔ)器中。基于所述多個(gè)移動(dòng)裝置中的一者或一者以上的群集來(lái) 形成動(dòng)態(tài)LPG。網(wǎng)絡(luò)可包括固定LPG和/或動(dòng)態(tài)LPG。
可將每個(gè)LPG劃分成若干等效單元(EC),所述等效單元由一組位于彼此的一個(gè)跳 躍內(nèi)的移動(dòng)裝置界定，以使得僅需要消息的一個(gè)傳輸?shù)竭_(dá)EC內(nèi)所述組移動(dòng)裝置中的任 一者。每個(gè)EC由等效單元標(biāo)頭(ECH)控制。
移動(dòng)裝置的相對(duì)位置經(jīng)更新以說(shuō)明由所述多個(gè)移動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)引起的重排序?？赏?過(guò)創(chuàng)建表示每個(gè)移動(dòng)裝置在每個(gè)LPG內(nèi)的相對(duì)位置的位置向量來(lái)完成排序或重排序。
通過(guò)以下步驟來(lái)產(chǎn)生位置向量初始化位置向量；將經(jīng)初始化的位置向量廣播到加 入所述LPG的另一移動(dòng)裝置；由所述另一移動(dòng)裝置將其位置與所述廣播中包括的位置信 息進(jìn)行比較；基于所述比較而將所述另一移動(dòng)裝置的位置值插入到位置向量中；和將經(jīng) 更新的位置向量廣播到所述LPG內(nèi)的所有其它移動(dòng)裝置。
或者，可通過(guò)以下步驟來(lái)完成移動(dòng)裝置的排序和重排序廣播包括第一移動(dòng)裝置的 位置、既定消息方向的指示和廣播時(shí)間的消息；由第二移動(dòng)裝置接收廣播消息；基于所 接收到的廣播消息來(lái)估計(jì)第一移動(dòng)裝置的位移；基于所估計(jì)的位移和第一移動(dòng)裝置的位 置來(lái)計(jì)算第一移動(dòng)裝置的當(dāng)前位置；和將所計(jì)算的當(dāng)前位置與第二移動(dòng)裝置的位置進(jìn)行
比較。僅在確定第二移動(dòng)裝置是沿著既定消息方向時(shí)，第二移動(dòng)裝置才會(huì)轉(zhuǎn)繼或轉(zhuǎn)發(fā)消 息。
每個(gè)移動(dòng)裝置的唯一識(shí)別符是特定針對(duì)LPG的。因此，當(dāng)移動(dòng)裝置改變LPG時(shí)，改 變移動(dòng)裝置的唯一識(shí)別符。另外，位于兩個(gè)鄰近LPG的邊界附近或鄰近LPG的重疊區(qū)域 內(nèi)的移動(dòng)裝置被分配有兩個(gè)IP地址，以允許鄰近LPG之間的通信。
此唯一識(shí)別符可以是IP地址?？苫谂c唯一 LPG識(shí)別和唯一移動(dòng)裝置識(shí)別連接的 預(yù)定網(wǎng)絡(luò)前綴來(lái)分配IP地址?？墒褂蒙⒘泻瘮?shù)來(lái)計(jì)算唯一 LPG識(shí)別和唯一移動(dòng)裝置識(shí) 別?；蛘?，可從與所述多個(gè)移動(dòng)裝置通信的外部無(wú)線裝置處提供唯一LPG信息和唯一移 動(dòng)裝置識(shí)別。
可根據(jù)一種類型的移動(dòng)裝置來(lái)對(duì)所述多個(gè)移動(dòng)裝置中的每一者進(jìn)行分類，且可基于 此分類來(lái)分配唯一識(shí)別符。


通過(guò)參看下圖將了解本發(fā)明的這些和其它特征、益處及優(yōu)點(diǎn)，所有圖中相同參考元 件符號(hào)指代相同結(jié)構(gòu)，其中
圖1說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)本地對(duì)等群組的實(shí)例； 圖2說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)固定LPG; 圖3說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)動(dòng)態(tài)LPG;
圖4說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例用于在"按需"基礎(chǔ)上對(duì)LPG進(jìn)行排序的方法；
圖5說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例對(duì)移動(dòng)裝置進(jìn)行排序的實(shí)例；
圖6說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例用于對(duì)移動(dòng)裝置進(jìn)行排序的方法；
圖7說(shuō)明LPG內(nèi)的多個(gè)EC;
圖8描繪根據(jù)本發(fā)明附著或嵌入在移動(dòng)裝置中的無(wú)線裝置； 圖9說(shuō)明根據(jù)上文鑒定的實(shí)施例分配IP地址的實(shí)例； 圖10說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的IP地址的格式；
圖lla和llb說(shuō)明為動(dòng)態(tài)LPG中的移動(dòng)裝置分配IP地址的過(guò)程中所使用的兩種不同 IP地址格式；
圖12a、 12b和12c描繪根據(jù)本發(fā)明用于為L(zhǎng)PG間通信分配IP地址的三個(gè)不同實(shí)施
例；
圖13a和13b說(shuō)明用于動(dòng)態(tài)LPG的LPG內(nèi)通信的IP地址的兩種不同格式； 圖14a和14b說(shuō)明用于動(dòng)態(tài)LPG的LPG間通信的IP地址的兩種不同格式。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明，將節(jié)點(diǎn)或移動(dòng)裝置組織成可管理的群組。這些群組用于協(xié)調(diào)所述節(jié)點(diǎn) 之間的數(shù)據(jù)傳輸?；谙噜徆?jié)點(diǎn)的相對(duì)位置或基于固定位置來(lái)構(gòu)造所述群組。這種分組 或本地對(duì)等群組("LPG")是在單個(gè)LPG內(nèi)以及在LPG之間路由無(wú)線電信號(hào)的基礎(chǔ)。所 述無(wú)線電信號(hào)包括車輛安全應(yīng)用和信息應(yīng)用。
LPG的目的在于在相鄰節(jié)點(diǎn)間構(gòu)造協(xié)調(diào)度。這些相鄰節(jié)點(diǎn)是具有無(wú)線通信能力的移 動(dòng)裝置。移動(dòng)無(wú)線裝置可以是PDA、膝上型計(jì)算機(jī)、手機(jī)或附著或嵌入有無(wú)線裝置的移 動(dòng)車輛。具體地說(shuō)，移動(dòng)裝置包括具有相關(guān)聯(lián)通信裝置的車輛(所述通信裝置安裝在車 輛中或獨(dú)立帶進(jìn)車輛中)以及攜帶通信裝置的行人。
存在兩種類型的協(xié)調(diào)度；第一類型是緊鄰區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)裝置的緊密協(xié)調(diào)，其用于LPG 內(nèi)通信以進(jìn)行準(zhǔn)瞬時(shí)消息傳遞。舉例來(lái)說(shuō)，發(fā)送緊急路障警告或另一類型的緊急或安全 消息將通過(guò)使用LPG間消息傳遞來(lái)執(zhí)行。這些消息通常需要100 msec的等待時(shí)間。第二類型是松散協(xié)調(diào)，分組相鄰的移動(dòng)裝置。這種類型的協(xié)調(diào)用于支持鏈接或互連 LPG間的LPG間通信。舉例來(lái)說(shuō)，LPG間通信可用于路面感知應(yīng)用且用于擴(kuò)展駕駛員的 視界。
LPG不僅可以支持高效且可靠的移動(dòng)裝置到移動(dòng)裝置通信，而且可以支持移動(dòng)裝置 到固定基礎(chǔ)設(shè)施通信，使得移動(dòng)裝置和路面基礎(chǔ)設(shè)施可集成為完整的通信網(wǎng)絡(luò)。
圖1說(shuō)明兩個(gè)LPG，第一 LPG 100分別包括四個(gè)節(jié)點(diǎn)110、 111、 112、 113。這四個(gè) 節(jié)點(diǎn)110、 111、 112和113中的每一者可向彼此廣播數(shù)據(jù)。第二LPG 120分別包括節(jié)點(diǎn) 121、 122、 123、 124、 125和126。所述節(jié)點(diǎn)121-126中的每一者可向彼此廣播數(shù)據(jù)。這 種類型的傳輸是LPG內(nèi)傳輸且瞬時(shí)發(fā)生。LPG 100中的節(jié)點(diǎn)110-113可通過(guò)使用LPG間 通信而將數(shù)據(jù)廣播到LPG 120中的節(jié)點(diǎn)121-126。所述兩個(gè)LPG 100、 120形成ad-hoc網(wǎng) 絡(luò)150。
存在兩種類型的LPG，即固定LPG和動(dòng)態(tài)LPG。固定LPG使用預(yù)先分配的群組位 置定義來(lái)分割移動(dòng)裝置。相反，動(dòng)態(tài)LPG基于相鄰移動(dòng)裝置的用于通信的(動(dòng)態(tài))無(wú)線 電覆蓋來(lái)協(xié)調(diào)移動(dòng)裝置。
圖2說(shuō)明多個(gè)固定LPG (LPG 1-8) 200-207。每個(gè)LPG由特定位置或區(qū)域界定，艮P ， 如果無(wú)線裝置或移動(dòng)裝置在區(qū)域1中，那么所述裝置為L(zhǎng)PG 1。如果無(wú)線裝置或移動(dòng)裝 置在區(qū)域2中，那么裝置為L(zhǎng)PG2，以此類推。固定LPG的特定大小是設(shè)計(jì)選項(xiàng)，其取 決于各種因素，例如無(wú)線電天線的范圍、通信范圍、移動(dòng)裝置數(shù)目、陸地布局、環(huán)境條 件、交通型式和人口密度。固定LPG的位置和大小是固定的，然而，每個(gè)固定LPG可能 具有不同大小，這是由于交通型式和人口 (移動(dòng)裝置)密度在不同地方是不同的。通常， LPG大小應(yīng)大于無(wú)線電通信范圍，以允許多重跳躍通信。另外，為了有利于高效的LPG 間通信，固定LPG也可以與相鄰LPG之間的區(qū)域重疊。所述重疊區(qū)域可具有靈活的大小， 以適于變化的情形(例如，不同的移動(dòng)裝置速度)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，固定LPG的邊界基于預(yù)定區(qū)域(例如，郵政編碼或區(qū)域 代碼)。通常，郵政編碼說(shuō)明人口密度。區(qū)域的人口密度是區(qū)域內(nèi)交通型式或移動(dòng)裝置數(shù) 目的良好指示符。
基于固定LPG的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)需要移動(dòng)裝置裝備有全球定位系統(tǒng)(GPS)或一些其它位 置信息。這將允許移動(dòng)裝置識(shí)別或檢測(cè)移動(dòng)裝置所屬的固定LPG。當(dāng)移動(dòng)裝置改變其位 置時(shí)，移動(dòng)裝置將改變固定LPG。因此，需要移動(dòng)裝置周期性地接收經(jīng)更新的位置數(shù)據(jù)。 這個(gè)周期將取決于移動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)速度或速率。移動(dòng)裝置將包括含有LPG及其位置的數(shù)據(jù)庫(kù)。
固定LPG具有支持與無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施集成以提供中樞接入或LPG間通信的顯著優(yōu)勢(shì)， 即使當(dāng)某些LPG是空的或在LPG內(nèi)不具有許多移動(dòng)裝置時(shí)也是如此。
每個(gè)固定LPG被分配有唯一識(shí)別符，以促進(jìn)通信。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，基于 LPG的郵政編碼來(lái)分配固定LPG的唯一識(shí)別符。這種方法利用現(xiàn)存的郵政編碼數(shù)據(jù)庫(kù)。 因此，將無(wú)需創(chuàng)建新的識(shí)別編號(hào)?；蛘?，在另一實(shí)施例中，可使用固定LPG的GPS坐標(biāo)。 再次，所述方法將利用預(yù)定數(shù)據(jù)庫(kù)。在另一實(shí)施例中，州和城市名稱可用作LPG的唯一 識(shí)別符?；蛘撸衔蔫b定的實(shí)施例的任何組合可用于分配LPG唯一識(shí)別符。LPG的唯一 識(shí)別符用作移動(dòng)裝置的唯一識(shí)別符的一部分，如稍后將描述。
由于每個(gè)固定LPG區(qū)域是明確的，因而形成和命名LPG比動(dòng)態(tài)LPG容易。另外， 在使用固定LPG時(shí)不考慮關(guān)于合并和拆分LPG的規(guī)則。
圖3分別說(shuō)明多個(gè)動(dòng)態(tài)LPG (LPG A-E) 300-304。與固定LPG相反，動(dòng)態(tài)LPG是 基于相鄰移動(dòng)裝置的無(wú)線電覆蓋而形成的，以使得移動(dòng)裝置可協(xié)調(diào)通信而無(wú)需擔(dān)心移動(dòng) 裝置的精確位置。
由于動(dòng)態(tài)LPG是基于無(wú)線電覆蓋而形成的，因此LPG內(nèi)的移動(dòng)裝置可始終經(jīng)由單個(gè) 或多重跳躍傳輸而彼此通信。移動(dòng)裝置能夠控制動(dòng)態(tài)LPG的大小，以便將每個(gè)LPG中的 移動(dòng)裝置數(shù)目保持為適當(dāng)較小，以使得可以低等待時(shí)間來(lái)高效地執(zhí)行通信。另外，與固 定LPG相反，動(dòng)態(tài)LPG確保每個(gè)LPG內(nèi)的通信始終是可能的。
在一個(gè)實(shí)施例中，可利用一個(gè)或一個(gè)以上固定LPG或一個(gè)或一個(gè)以上動(dòng)態(tài)LPG來(lái)創(chuàng) 建ad-hoc對(duì)等網(wǎng)絡(luò)。在另一實(shí)施例中，可利用固定LPG和動(dòng)態(tài)LPG兩者來(lái)創(chuàng)建ad-hoc 對(duì)等網(wǎng)絡(luò)作為混合式LPG網(wǎng)絡(luò)?；旌鲜絃PG網(wǎng)絡(luò)組合固定LPG和動(dòng)態(tài)LPG的益處且同 時(shí)排除由單獨(dú)采用每一者引起的問(wèn)題。
固定LPG的益處之一在于根據(jù)區(qū)域容易地對(duì)移動(dòng)裝置進(jìn)行分組和與基礎(chǔ)設(shè)施互相作 用的能力。另外，固定LPG允許為每個(gè)移動(dòng)裝置簡(jiǎn)單分配尋址或唯一識(shí)別符，如稍后將 詳細(xì)論述。另外，每個(gè)節(jié)點(diǎn)知道整個(gè)網(wǎng)絡(luò)布局和結(jié)構(gòu)。因此，可容易地追蹤節(jié)點(diǎn)或移動(dòng) 裝置。
動(dòng)態(tài)LPG存在若干優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)之一在于動(dòng)態(tài)LPG不需要先驗(yàn)配置，這是由于網(wǎng)絡(luò)是 基于節(jié)點(diǎn)群集而形成的。另外，動(dòng)態(tài)LPG對(duì)于LPG形成、合并和分離也更為靈活，且一 旦形成，所有車輛可同時(shí)進(jìn)行通信；因此，相鄰移動(dòng)裝置之間的通信更加容易。
固定LPG的缺點(diǎn)在于其需要更成熟的路旁無(wú)線接入點(diǎn)、路旁網(wǎng)關(guān)、路旁數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置(用于存放和檢索)，這與不需要任何一者的動(dòng)態(tài)LPG形成對(duì)比。
混合途徑將利用路面布局。具體地說(shuō)，當(dāng)基礎(chǔ)設(shè)施不可用時(shí)，使用動(dòng)態(tài)LPG來(lái)形成 網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)基礎(chǔ)設(shè)施在某區(qū)域中變得可用時(shí)，可使用固定LPG來(lái)與動(dòng)態(tài)LPG和基礎(chǔ)設(shè)施一 起形成網(wǎng)絡(luò)。
舉例來(lái)說(shuō)，基礎(chǔ)設(shè)施(例如，路面基礎(chǔ)設(shè)施)將實(shí)現(xiàn)路面-車輛通信或路面協(xié)助的通 信。這在使用固定LPG時(shí)特別有用。另外，路面基礎(chǔ)設(shè)施將促進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施到車輛的通信。 這種類型的通信對(duì)于發(fā)布某些緊急信息(例如，隱藏車道警告、電子路標(biāo)、路面條件、 鐵路交叉警告、路線引導(dǎo)和導(dǎo)航、公路合并協(xié)助、十字路口碰撞警告和工作區(qū)警告)是 重要的。
存在兩個(gè)主要LPG種類不具有排序的LPG和具有相對(duì)排序的LPG。在具有相對(duì) 排序的LPG中，移動(dòng)裝置中的至少一些移動(dòng)裝置意識(shí)到相鄰移動(dòng)裝置的相對(duì)位置。此相 對(duì)排序是在LPG內(nèi)路由消息的基礎(chǔ)。對(duì)相鄰移動(dòng)裝置的相對(duì)排序和相對(duì)方向的感知或知 曉將實(shí)現(xiàn)LPG環(huán)境中的高效消息路由。當(dāng)消息是路面環(huán)境中的緊急消息時(shí)，此高效路由 是重要的。舉例來(lái)說(shuō)，車輛可指定警告消息去往LPG后部。LPG中發(fā)送車輛之前的車輛 無(wú)需接收或轉(zhuǎn)繼所述消息。由于車輛將知道相對(duì)方向，因而車輛可將消息引向恰當(dāng)?shù)姆?向，從而減小所使用的轉(zhuǎn)繼通信量和帶寬的量。
可從移動(dòng)裝置的相對(duì)次序中獲得方向的感知或意識(shí)。在一個(gè)實(shí)施例中，在"按需" 基礎(chǔ)上發(fā)生相對(duì)排序。在另一實(shí)施例中，周期性地維持相對(duì)排序。
圖4說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在"按需"基礎(chǔ)上對(duì)LPG進(jìn)行排序的方法。過(guò)程在 步驟400處開始。第一移動(dòng)裝置廣播包括移動(dòng)裝置的GPS位置、其當(dāng)前速率和時(shí)戳，以 及既定消息方向的消息。在步驟410處，第二移動(dòng)裝置接收此消息。在步驟420處，第 二移動(dòng)裝置將估計(jì)第一移動(dòng)裝置的當(dāng)前位置。這通過(guò)基于第一移動(dòng)裝置從其先前位置(已 知的)發(fā)生的可能位移估計(jì)第一移動(dòng)裝置的當(dāng)前位置來(lái)完成。可從接收到的消息中直接 獲取先前位置?；谒烙?jì)的速率和時(shí)間差來(lái)計(jì)算可能位移。由于接收到的消息包括時(shí) 戳，因而第二移動(dòng)裝置計(jì)算時(shí)間差，即從時(shí)戳至接收到消息的時(shí)間的時(shí)間差。這將需要 移動(dòng)裝置具有針對(duì)時(shí)鐘和GPS信息兩者的時(shí)間同步，即GPS裝置是同步的。可以若干不 同方式來(lái)計(jì)算所估計(jì)的速率。在一個(gè)實(shí)施例中，第一移動(dòng)裝置的(瞬時(shí))速率包括在由 第一移動(dòng)裝置發(fā)送的消息中。此速率可由第二移動(dòng)裝置用作第一移動(dòng)裝置的當(dāng)前速率的 估計(jì)值。在另一實(shí)施例中，第二移動(dòng)裝置可使用其自身速率作為第一移動(dòng)裝置的速率。 或者，可使用預(yù)定的估計(jì)速率。所述預(yù)定的估計(jì)速率將預(yù)先存儲(chǔ)在移動(dòng)裝置的存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中，所述數(shù)據(jù)庫(kù)可依據(jù)速度限制、時(shí)刻、位置、天氣條件和布局而變化。第二移 動(dòng)裝置將用時(shí)間差乘以估計(jì)速率來(lái)獲得可能位移。這個(gè)值是從先前位置發(fā)生的可能位移， 且用于調(diào)整第一移動(dòng)裝置的先前位置以獲得第一移動(dòng)裝置的估計(jì)位置。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，第一移動(dòng)位置的位移具有定向分量。在此實(shí)施例中，所 估計(jì)的位移說(shuō)明定向的變化。將在第一移動(dòng)裝置的行進(jìn)方向上將距離變化添加到先前位 置。在一個(gè)實(shí)施例中，第一移動(dòng)裝置可在其消息中包括其GPS定向(例如，NW, SE35°) (以及其位置、時(shí)戳等)，且此定向信息由第二移動(dòng)裝置使用以估計(jì)精確位移。或者，在 另一實(shí)施例中，第二移動(dòng)裝置可通過(guò)利用本地布局信息來(lái)估計(jì)第一移動(dòng)裝置的定向(無(wú) 需第一移動(dòng)裝置發(fā)送任何定向信息)，即兩個(gè)移動(dòng)裝置可沿著同一路面行進(jìn)。因此，第二 移動(dòng)裝置可在第二移動(dòng)裝置正移動(dòng)的方向上將所計(jì)算的位移添加到(第一移動(dòng)位置)的 先前位置。
在步驟430處，第二移動(dòng)裝置將把第一移動(dòng)裝置的計(jì)算得的估計(jì)位置與其當(dāng)前位置 進(jìn)行比較，以確定所述兩個(gè)移動(dòng)裝置的相對(duì)排序。
僅在確定第二移動(dòng)裝置是沿著既定消息方向時(shí)，第二移動(dòng)裝置才會(huì)轉(zhuǎn)繼或轉(zhuǎn)發(fā)消息。 如果移動(dòng)裝置的位置和定向在發(fā)送移動(dòng)裝置與接收移動(dòng)裝置之間，那么所述移動(dòng)裝置是 沿著既定消息方向的。具體地說(shuō)，第二移動(dòng)裝置將使用計(jì)算得的相對(duì)次序或位置來(lái)確定 第二移動(dòng)裝置是否沿著既定路徑。
在一個(gè)實(shí)施例中，使用定向信息來(lái)確定第二移動(dòng)裝置是否沿著既定路徑。此定向信 息由第二移動(dòng)裝置使用以導(dǎo)出第一移動(dòng)裝置的估計(jì)位置(如上所述)。 一旦確定了所述兩 個(gè)移動(dòng)位置之間的相對(duì)排序(如上所述)，則第二移動(dòng)裝置可通過(guò)使用包括在來(lái)自第一移 動(dòng)裝置的消息中的第一移動(dòng)裝置的定向及其自身的定向來(lái)確定其是否在第一移動(dòng)裝置的 既定消息傳輸路徑上。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)兩個(gè)移動(dòng)裝置均具有類似定向(即，沿著相同路面 行進(jìn))且第二移動(dòng)裝置在第一移動(dòng)裝置前面(由其相對(duì)排序確定)時(shí)，如果既定消息方 向是沿著相同定向的，那么第二移動(dòng)裝置將轉(zhuǎn)發(fā)(第一移動(dòng)裝置的)消息，而如果既定 消息方向是相反定向，那么第二移動(dòng)裝置將不轉(zhuǎn)發(fā)消息。在另一實(shí)施例中，在第一移動(dòng) 裝置不在消息中發(fā)送其定向信息的情況下，第二移動(dòng)裝置可估計(jì)第一移動(dòng)裝置的定向(如 上所述)，例如估計(jì)距先前位置的位移。 一旦已知所述兩個(gè)移動(dòng)裝置的定向和相對(duì)排序， 則第二移動(dòng)裝置可以類似方式來(lái)確定其是否沿著第一裝置的既定消息傳輸路徑(如上所 述)。
如果第二移動(dòng)裝置不在所述路徑上，那么將不轉(zhuǎn)發(fā)消息。根據(jù)此實(shí)施例，對(duì)移動(dòng)裝置進(jìn)行排序具有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即當(dāng)移動(dòng)裝置的排序不重要時(shí)，帶寬不會(huì)被排序請(qǐng)求充斥。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，通過(guò)使用位置向量來(lái)周期性地更新移動(dòng)裝置的相對(duì)次序。 圖5說(shuō)明使用此方法對(duì)LPG進(jìn)行排序的實(shí)例。圖5描繪具有LPG位置向量V 510的LPG 500。所述LPG被映射成一維陣列或向量V 510。LPG 500的每個(gè)移動(dòng)裝置將具有向量ID， 此正是其位置索引V。如圖5描繪，向量V 510表示移動(dòng)裝置的位置次序。在圖5中， 存在六個(gè)不同相對(duì)次序1-6。箭頭說(shuō)明移動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)方向(例如，交通流)。
位置向量V 510允許移動(dòng)裝置控制信息傳輸?shù)姆较?。具體地說(shuō)，可通過(guò)使用位置向 量V 510來(lái)在對(duì)等群組中路由信息。舉例來(lái)說(shuō)，如果如圖5描繪的具有索引3的發(fā)送移 動(dòng)裝置指示其消息打算用于索引小于3的移動(dòng)裝置，那么只有索引j<3的移動(dòng)裝置才會(huì) 轉(zhuǎn)繼所述消息。這將通過(guò)指示消息打算用于索引小于j的車輛來(lái)完成。轉(zhuǎn)繼將一直持續(xù) 到消息到達(dá)LPG的后端邊界節(jié)點(diǎn)或消息已達(dá)到最大跳躍數(shù)目時(shí)為止?？梢灶愃品绞絹?lái)實(shí) 現(xiàn)前向方向上的信息傳播。
另外，通過(guò)使用位置向量V510，也可有助于路由優(yōu)先權(quán)。MAC層可基于此位置向 量510來(lái)產(chǎn)生訪問(wèn)優(yōu)選權(quán)。 一般來(lái)說(shuō)，在網(wǎng)絡(luò)中，較高訪問(wèn)優(yōu)先權(quán)將給予具有較低位置 索引的移動(dòng)裝置(在LPG前部分的移動(dòng)裝置)，這是由于在前面的移動(dòng)裝置更有可能觀 察到警告事件并應(yīng)該以較高優(yōu)先權(quán)使用無(wú)線信道。
圖6說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例創(chuàng)建位置向量V 510的方法。過(guò)程通過(guò)在移動(dòng)裝置(例 如，節(jié)點(diǎn)N)加入LPG時(shí)初始化位置索引I而在歩驟600處開始。節(jié)點(diǎn)N通過(guò)從其它移 動(dòng)裝置處接收消息而與已經(jīng)在LPG中的至少一個(gè)其它移動(dòng)裝置(例如，節(jié)點(diǎn)L)聯(lián)系。 在步驟602處，節(jié)點(diǎn)N基于所接收的消息(其包括節(jié)點(diǎn)L的GPS位置)而了解節(jié)點(diǎn)L 的位置。節(jié)點(diǎn)N將所接收的位置信息與其自身的GPS位置進(jìn)行比較，且基于所述比較而 將其自身插入到向量V 510中。節(jié)點(diǎn)N接著將新的位置向量V 510傳輸?shù)剿鯨PG內(nèi)的 其它移動(dòng)裝置，例如傳輸?shù)焦?jié)點(diǎn)L。舉例來(lái)說(shuō)，如果節(jié)點(diǎn)N在節(jié)點(diǎn)L前面，且節(jié)點(diǎn)L是 具有索引N的前端位置，那么在步驟605處，節(jié)點(diǎn)N向其自身分配值N-1作為其位置索 引，且成為L(zhǎng)PG的新的前端。另一方面，如果節(jié)點(diǎn)N在節(jié)點(diǎn)L后面，且L是具有索引n 的后端位置，那么在步驟610處，節(jié)點(diǎn)N將向其自身分配值N+1作為其位置索引并接任 成為后端位置。
如果具有索引n的移動(dòng)裝置(例如，節(jié)點(diǎn)L)既不是前端也不是后端，那么節(jié)點(diǎn)N 正加入LPG的中部。節(jié)點(diǎn)N接著將在步驟615處通過(guò)將GPS與節(jié)點(diǎn)L進(jìn)行比較而將其 自身插入到位置V中(如上文陳述)，且接著在步驟620處觸發(fā)插入點(diǎn)后面的所有移動(dòng)裝置的索引中的任一者。插入點(diǎn)后面的其它節(jié)點(diǎn)接著將基于其GPS位置的變化來(lái)更新其位 置索引。
或者，與在新的節(jié)點(diǎn)或移動(dòng)裝置插入時(shí)自動(dòng)觸發(fā)其它移動(dòng)裝置的更新不同，向新的 移動(dòng)裝置分配索引n+l，且索引大于n的所有移動(dòng)裝置將使其索引遞增1。
自動(dòng)更新或遞增位置向量V 510的另一替代方法是使預(yù)定位置區(qū)間內(nèi)的其它移動(dòng)裝 置遞增。這會(huì)減小索引更新的頻率。向加入中部的節(jié)點(diǎn)N分配從n與n+K之間的值區(qū)間 處取得的索引，而無(wú)需使位置高于n+K的移動(dòng)裝置的索引遞增。只有此區(qū)間(n與n+k) 內(nèi)的移動(dòng)裝置才會(huì)需要更新其位置索引。
另外，可更新位置向量V510以維持移動(dòng)裝置在LPG內(nèi)的相對(duì)次序(即， 一旦移動(dòng) 裝置已加入了LPG)。每個(gè)移動(dòng)裝置可周期性地更新其位置索引?？删S持LPG內(nèi)部的移 動(dòng)裝置的位置索引(i)，以使得位置向量V510包括移動(dòng)裝置在LPG中的當(dāng)前相對(duì)位置。 具體地說(shuō)，當(dāng)由移動(dòng)裝置經(jīng)過(guò)彼此而造成移動(dòng)裝置改變相對(duì)位置時(shí)，可更新位置索引。 當(dāng)兩個(gè)移動(dòng)裝置交換其相對(duì)位置時(shí)，交換移動(dòng)裝置的位置索引。舉例來(lái)說(shuō)，移動(dòng)裝置以 周期性間隔交換或廣播其GPS位置，且如果其相對(duì)位置已交換，那么交換位置索引?？?基于網(wǎng)絡(luò)類型、布局、時(shí)刻、交通型式和消息類型或LPG的位置來(lái)調(diào)整所述周期，例如 在出口/斜坡彎道(on ramp)或十字路口附近更新較頻繁，且當(dāng)移動(dòng)裝置處于出口/斜坡 彎道或十字路口之間時(shí)更新較不頻繁。可通過(guò)增加更新間隔來(lái)減少用以維持排序一致性 的額外開銷。
然而，GPS或位置信息的交換尤其在路面環(huán)境中具有其缺點(diǎn)。具體地說(shuō)，LPG中移 動(dòng)裝置的數(shù)目可能使得大量GPS坐標(biāo)被不斷傳送(試圖保持相對(duì)位置的變化)。另外， 存在一種可能，即GPS坐標(biāo)的錯(cuò)誤可能與移動(dòng)裝置分離距離具有相同級(jí)數(shù)(on the same order),所以所得位置計(jì)算值可能不夠準(zhǔn)確。另外，以上方法需要大量的計(jì)算，且一般來(lái) 說(shuō)，GPS信息在由其它移動(dòng)裝置接收到時(shí)已過(guò)時(shí)。
在另一實(shí)施例中，可通過(guò)使用消息和位置向量而不使用GPS信息來(lái)確定移動(dòng)裝置的 相對(duì)次序。如上文陳述，使用GPS途徑來(lái)維持排序尤其是在移動(dòng)裝置數(shù)目較大的情況下 可能引發(fā)相當(dāng)大的額外開銷。在此實(shí)施例中，將LPG劃分為若干較小群組或等效單元 (EC)。每個(gè)EC被分配有一個(gè)位置索引。EC是一組位于相同無(wú)線電覆蓋內(nèi)的相鄰移動(dòng) 裝置。EC是LPG的片段，其對(duì)于所述EC內(nèi)的所有移動(dòng)裝置具有相同的向量索引，且單 個(gè)消息傳輸可由所述EC內(nèi)的所有移動(dòng)裝置接收。
EC形成為與其它EC鏈接，以通過(guò)使用EC作為基本單元來(lái)散布信息。圖7說(shuō)明LPG700內(nèi)的多個(gè)EC (EC1-5) 701-705。所述EC 701-705可排列在LPG 700內(nèi)以與無(wú)線電覆 蓋重疊。在圖7描繪的網(wǎng)絡(luò)中，在EC間維持LPG的相對(duì)排序，以減少額外開銷。另外， 每個(gè)EC將消息轉(zhuǎn)繼一次，以改進(jìn)帶寬效率。
舉例來(lái)說(shuō)，可通過(guò)單個(gè)包傳輸來(lái)到達(dá)EC內(nèi)的移動(dòng)裝置。每個(gè)EC經(jīng)組織而使得所述 EC中的某些移動(dòng)裝置可轉(zhuǎn)繼包(如果需要)?？稍贚PG內(nèi)對(duì)EC進(jìn)行排序，以使得消息 可沿著EC跳躍。具體地說(shuō)，如果EC3 703中的移動(dòng)裝置想要發(fā)送包，那么所述移動(dòng)裝 置可將包傳輸(一次)到相鄰的EC2 702和EC4 704，這可確保到達(dá)EC2 702和EC4 704 中的所有移動(dòng)裝置。此包可由EC2 702和EC4 704以每個(gè)EC—個(gè)包的方式轉(zhuǎn)繼到其各 自相鄰者上。這種類型的鄰域到鄰域路由(neighborhood-to-neighborhood routing)(每個(gè) 鄰域一個(gè)包)可使LPG內(nèi)的包傳輸最小化。
EC由一個(gè)等效單元標(biāo)頭(ECH)維持并控制。每個(gè)ECH 711-715與其相鄰ECH鏈 接，以使得LPG中的所有ECH 711-715直接或間接地串聯(lián)鏈接。ECH 711-715以無(wú)線電 跳躍計(jì)數(shù)的次序而連接，且表示LPG的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。只有ECH 711-715才負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)繼消息， 這使不必要的通信量最小化。
在此實(shí)施例中，ECH對(duì)其自身進(jìn)行排序，且維持其次序以完成對(duì)LPG的排序。每個(gè) ECH通過(guò)廣播預(yù)定消息來(lái)通知其存在于LPG中。此消息被周期性地廣播并通告鏈接的 ECH的列表，即從廣播者的觀點(diǎn)來(lái)看在位置次序中包含一重跳躍、二重跳躍、三重跳躍。 所述列表由其它ECH接收，這促使其它ECH更新其列表并將列表存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。非 ECH 720也更新其列表。這允許所有ECH列表彼此一致。列表表示每個(gè)ECH的相對(duì)次 序。這有助于確定運(yùn)動(dòng)方向和傳輸方向。
在一個(gè)實(shí)施例中，廣播消息含有產(chǎn)生消息的源的ID、所述源可沿著依次連接的EC 的第一通信路徑看見的的ECH節(jié)點(diǎn)的第一列表，且視情況也包含沿著依次連接的EC的 第二通信路徑的ECH節(jié)點(diǎn)的第二列表?？商峁╊~外列表，其中每個(gè)鏈接的ECH (LECH) 列表含有沿著以源ECH作為中心的依次連接的EC的一個(gè)支路或通信路徑遇到的所有 ECH節(jié)點(diǎn)的ECH ID。
舉例來(lái)說(shuō)，每個(gè)ECH知道其直接相鄰的ECH的相對(duì)位置，即EC 3 703的ECH分別 基于由EC 2 702和EC 4 704的ECH廣播的列表或向量而知道EC 2 702和EC 4 704的 ECH在不同方向上。EC 3 703的ECH將廣播其含有此信息的消息。另外，EC 2 702的 ECH分別基于由EC 1 702和EC 3 703的ECH廣播的列表或向量而知道EC 1 701和EC 3 703的ECH在不同方向上。此信息將被組合并存儲(chǔ)作為每個(gè)ECH所維持的一個(gè)列表。因此，通過(guò)使用ECH的相對(duì)次序，可在沒(méi)有任何GPS信息的情況下在恰當(dāng)方向上 路由消息。
或者，在另一實(shí)施例中，所有移動(dòng)裝置在關(guān)鍵方向(例如，前、后、左和右，加上 可能的對(duì)角線)上裝備定向天線，且能夠在這些方向上感測(cè)其它移動(dòng)裝置的存在。任何 移動(dòng)裝置可指示消息去往對(duì)等群組的后部，僅在其指向后部的定向天線上發(fā)送消息，且 接收此消息的移動(dòng)裝置可僅在其指向后部的天線上進(jìn)行轉(zhuǎn)繼。此途徑提供基本方向感知， 但不提供移動(dòng)裝置間的相對(duì)位置。
根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)裝置包括附著到或嵌入在移動(dòng)裝置中或與移動(dòng)裝置結(jié)合使用的無(wú) 線裝置。圖8描繪根據(jù)本發(fā)明的無(wú)線裝置。根據(jù)本發(fā)明的無(wú)線裝置包括計(jì)算裝置800， 其具有廣播構(gòu)件802 (例如，無(wú)線收發(fā)器)以便在無(wú)線電覆蓋范圍中的節(jié)點(diǎn)之間提供無(wú) 線通信。另外，控制構(gòu)件804 (例如，微控制器、微處理器等)經(jīng)配置以便通過(guò)廣播構(gòu) 件802而從其它節(jié)點(diǎn)處接收信號(hào)并通過(guò)廣播構(gòu)件802將信號(hào)傳輸?shù)狡渌?jié)點(diǎn)?？刂茦?gòu)件 804還通過(guò)執(zhí)行指令而提供操作控制。存儲(chǔ)構(gòu)件806設(shè)置在計(jì)算裝置800內(nèi)，且與控制 構(gòu)件804操作連通。存儲(chǔ)構(gòu)件806可為存儲(chǔ)器模塊、可移動(dòng)媒體、多個(gè)存儲(chǔ)裝置的組合 等，且可經(jīng)尺寸設(shè)定以存儲(chǔ)所述實(shí)施例的協(xié)議執(zhí)行所必需的處理器可執(zhí)行指令。另外， 計(jì)時(shí)構(gòu)件808被提供成單獨(dú)組件或經(jīng)由控制構(gòu)件804的功能來(lái)提供計(jì)時(shí)構(gòu)件808。計(jì)時(shí) 構(gòu)件808提供所述實(shí)施例中提到的計(jì)時(shí)器中的每一者所必需的時(shí)間間隔追蹤。加電構(gòu)件 810(例如，電源)電連接到計(jì)算裝置800的所有組件，以便在必要時(shí)向所述組件提供操 作功率。無(wú)線裝置進(jìn)一步包括內(nèi)部時(shí)鐘，其維持無(wú)線裝置的時(shí)鐘且用作所有消息的時(shí)戳。 另外，無(wú)線裝置包括地址分配構(gòu)件812和網(wǎng)絡(luò)接口構(gòu)件814?；蛘撸刂贩峙錁?gòu)件812 可為控制構(gòu)件804的一部分。
用于執(zhí)行所述實(shí)施例的處理器可執(zhí)行指令可嵌入在例如EPROM、快閃存儲(chǔ)器或其它 此類非易失性存儲(chǔ)裝置的形式的存儲(chǔ)構(gòu)件806中。另外，處理器可執(zhí)行指令可存儲(chǔ)在計(jì) 算機(jī)可讀媒體(例如，光學(xué)或磁性媒體)上，或可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)(例如，因特網(wǎng))下載。優(yōu) 選地，用戶在必要時(shí)可周期性地更新處理器可執(zhí)行指令，以便在其變得可用時(shí)向系統(tǒng)提 供額外增強(qiáng)。
每個(gè)移動(dòng)裝置將被分配有唯一識(shí)別符，以促進(jìn)通過(guò)ad-hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行消息傳輸和接收。 唯一識(shí)別符可以是任何編號(hào)，所述編號(hào)被唯一分配到移動(dòng)裝置而使得LPG內(nèi)的任何移動(dòng) 裝置均不被分配有相同的唯一識(shí)別符。如果必要，必須快速分配此識(shí)別符以支持即時(shí)通 信。如上文陳述，唯一識(shí)別符可為有利于通信的任何唯一編號(hào)或地址，例如MAC地址、VIN編號(hào)或IP地址；然而，出于實(shí)例目的，將論述IP地址的分配。通常，移動(dòng)裝置將 具有至少一個(gè)IP地址。然而，在一個(gè)實(shí)施例中，將把兩個(gè)IP地址分配給移動(dòng)裝置，以 支持LPG內(nèi)通信和LPG間通信兩者。
在優(yōu)選實(shí)施例中，IP地址將基于特殊網(wǎng)絡(luò)前綴、LPG唯一識(shí)別符和移動(dòng)裝置的識(shí)別。 具體地說(shuō)，可基于與對(duì)應(yīng)于特定移動(dòng)裝置的唯一編號(hào)連接的預(yù)定網(wǎng)絡(luò)前綴來(lái)分配IP地址， 其中唯一編號(hào)基于移動(dòng)裝置所在的LPG和對(duì)應(yīng)于移動(dòng)裝置的編號(hào)。
盡管可使用用于為固定LPG和動(dòng)態(tài)LPG兩者分配地址的類似分配技術(shù)，但將單獨(dú)針 對(duì)每種類型的LPG描述地址的分配。
對(duì)于固定LPG來(lái)說(shuō)，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，IP地址可以是標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)前綴以及與 MAC地址和VIN編號(hào)的散列值或一時(shí)間連接的LPGID。當(dāng)?shù)刂房臻g存在限制(即IPv4) 時(shí)，使用散列函數(shù)尤其重要。根據(jù)此實(shí)施例，移動(dòng)裝置將分配其自身的IP地址。
在理想情形中，LPG將僅具有N個(gè)移動(dòng)裝置，其中N是最大地址空間，因?yàn)榈刂房?間上的限制將被認(rèn)為是不重要的。這將允許為每個(gè)LPG簡(jiǎn)單地分配專有類別。LPG內(nèi)的 每個(gè)移動(dòng)裝置將具有IP地址的不同下部部分?？稍诓煌琇PG中再使用此IP地址，只要 LPG不彼此靠近。
然而，通常LPG可能大于N個(gè)移動(dòng)裝置。因此，預(yù)定散列函數(shù)將被存儲(chǔ)在移動(dòng)裝置 的存儲(chǔ)器部分中。地址分配構(gòu)件812將從存儲(chǔ)器中存取此預(yù)定的散列函數(shù)，以分配IP地 址的下部部分。散列函數(shù)將把多個(gè)輸入編號(hào)轉(zhuǎn)譯成M位編號(hào)，其中M是IP地址的下部 部分中的最大位數(shù)目。所述多個(gè)輸入編號(hào)可包括VIN編號(hào)、MAC地址和移動(dòng)裝置加入 LPG的時(shí)間。
標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)前綴是IP地址的上部部分。標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)前綴也存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。此外，IP地 址是特定針對(duì)LPG的。IP地址的一部分將用于識(shí)別移動(dòng)裝置所位于的特定LPG。包含 LPG位置和相關(guān)聯(lián)的LPG ID的數(shù)據(jù)庫(kù)也存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。當(dāng)移動(dòng)裝置進(jìn)入新的LPG區(qū) 域時(shí)，移動(dòng)裝置將必須改變其IP地址以反映與所述LPG相關(guān)聯(lián)的特定IP地址。固定LPG 的優(yōu)點(diǎn)在于LPG位置是固定的且明確的。這使得LPGID的命名較簡(jiǎn)單。
或者，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，IP地址的一部分或整個(gè)地址可由LPG內(nèi)的固定無(wú) 線裝置分配。舉例來(lái)說(shuō)，IP地址的一部分可表示移動(dòng)裝置進(jìn)入LPG的順序或次序。這將 需要外部無(wú)線裝置將順序編號(hào)傳輸?shù)竭M(jìn)入的移動(dòng)裝置?？赏ㄟ^(guò)一種類型的詢問(wèn)-轉(zhuǎn)繼-回復(fù) 操作來(lái)建立連接。當(dāng)新的移動(dòng)裝置進(jìn)入LPG時(shí)，其將(通過(guò)廣播)作出詢問(wèn)。所述詢問(wèn) 由所述LPG中的其它移動(dòng)裝置轉(zhuǎn)繼到預(yù)定的外部無(wú)線裝置。外部無(wú)線裝置可包括路旁網(wǎng)關(guān)裝置、另一移動(dòng)裝置(例如，先導(dǎo))或所述LPG內(nèi)的第一移動(dòng)裝置。外部無(wú)線裝置將 充當(dāng)DHCP服務(wù)器。
外部無(wú)線裝置將產(chǎn)生順序編號(hào)或IP地址，且通過(guò)發(fā)送回復(fù)來(lái)對(duì)所述詢問(wèn)作出響應(yīng)。 此順序編號(hào)將用作IP地址的下部部分，來(lái)代替散列值。此順序編號(hào)將與IP地址的上部 部分連接，如上文陳述。使用此方法，存在一種可能，即IP地址將隨著由于移動(dòng)裝置的 恒定運(yùn)動(dòng)造成的順序變化而不斷變化。或者，可將整個(gè)地址傳輸?shù)竭M(jìn)入LPG的移動(dòng)裝置。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，如果IP協(xié)議支持大范圍的IP地址，那么IP地址可以是 與整個(gè)MAC地址或VIN編號(hào)連接的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別符。舉例來(lái)說(shuō)，使用IPv6協(xié)議，存在 大量的空間來(lái)為每個(gè)移動(dòng)裝置分配唯一地址而不需要散列函數(shù)。IP地址的上部64位可專 用于LPG ID，且下部EUI 64位可直接從MAC地址或VIN編號(hào)中計(jì)算得到。
IP地址的上部部分可包括標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)前綴和唯一 LPG ID。下部EUI部分將包括MAC 地址或VIN編號(hào)中的每一者。
圖9說(shuō)明根據(jù)IPv4協(xié)議來(lái)分配IP地址的實(shí)例。圖9描繪四個(gè)重疊的LPG，LPG1卯l、 LPG2卯2、 LPG3 903禾卩LPG4 904。 IP地址中的前兩個(gè)三元組(triplet) 905表示標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng) 絡(luò)前綴"192.168"。標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)前綴"192.168"對(duì)于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有LPG均是相同的。第三三 元組卯6是LPGID且是特定針對(duì)LPG的。如圖9中說(shuō)明，LPG1 901、 LPG2 902、 LPG3 卯3和LPG4 904分別在第三三元組906中具有值1、 2、 3、 4。第四三元組907表示個(gè)別 移動(dòng)裝置的識(shí)別。此編號(hào)將基于移動(dòng)裝置而變化?？赏ㄟ^(guò)使用上述實(shí)施例中的任一者來(lái) 分配此編號(hào)。
圖IO說(shuō)明IPv6協(xié)議的IP地址的示范性格式。出于說(shuō)明目的，與用于圖9的LPG參 考元件符號(hào)相同的LPG參考元件符號(hào)將用于圖10。上部部分1000被描繪為64位并表示 LPGID，且下部部分1001也是64位并表示移動(dòng)裝置的識(shí)別(EUI)。上部部分和下部部 分1000和1001兩者對(duì)于每個(gè)固定LPG來(lái)說(shuō)是不同的。
另外，如上文陳述，固定LPG之間可能存在某重疊區(qū)域，以使得移動(dòng)裝置平穩(wěn)地改 變其LPG且支持進(jìn)行容易的LPG間通信。在優(yōu)選實(shí)施例中，在重疊區(qū)域中，每個(gè)移動(dòng)裝 置將具有兩個(gè)IP地址以允許接達(dá)兩個(gè)LPG。當(dāng)移動(dòng)裝置靠近重疊區(qū)域時(shí)，地址分配構(gòu)件 812將把第二IP地址分配到移動(dòng)裝置。具體地說(shuō)，移動(dòng)裝置將把重疊區(qū)域的位置(其存 儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中)與其當(dāng)前位置進(jìn)行比較，以確定所述移動(dòng)裝置位于重疊區(qū)域還是邊界區(qū) 域中。移動(dòng)裝置具有網(wǎng)絡(luò)接口構(gòu)件814 (即，802.11卡)。物理無(wú)線接口可支持許多邏輯 接口。每個(gè)邏輯接口具有一個(gè)IP地址。因此，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口構(gòu)件814可具有一個(gè)以上IP地址?？筛鶕?jù)上文鑒定的實(shí)施例中的任一者來(lái)分配每個(gè)IP地址。
盡管可利用用于為固定LPG分配IP地址的類似技術(shù)，但為動(dòng)態(tài)LPG分配IP地址在 本質(zhì)上更具動(dòng)態(tài)性。這是因?yàn)長(zhǎng)PG的位置不再是固定的。另外，LPG ID不是固定的且 不斷變化。此外，為L(zhǎng)PG間通信分配IP地址對(duì)于動(dòng)態(tài)LPG來(lái)說(shuō)是不同的。
對(duì)于針對(duì)動(dòng)態(tài)LPG的LPG內(nèi)IP地址分配來(lái)說(shuō)，所述技術(shù)與用于(對(duì)于IPv4)為固 定LPG分配IP地址的那些技術(shù)相當(dāng)類似。圖11a和llb說(shuō)明IPv4協(xié)議的IP地址格式的 兩個(gè)不同實(shí)例。在兩種格式中，IP地址的上部部分(即，前兩個(gè)三元組1100)由標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng) 絡(luò)前綴(例如，92.168、 10.0.和172.12)確定。在一個(gè)實(shí)施例中，標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)前綴將是專 有地址。標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)前綴將是地址的前兩組三元組。
第三三元組1101是LPG ID。在一個(gè)實(shí)施例中，LPGID是隨機(jī)產(chǎn)生的。第四三元組 是移動(dòng)裝置識(shí)別?？苫赩IN或MAC地址1102a的散列函數(shù)(如圖11a中說(shuō)明)或移 動(dòng)裝置進(jìn)入LPG 1102b的順序(如圖llb中說(shuō)明)來(lái)分配此識(shí)別編號(hào)。上文已關(guān)于固定 IP地址分配描述了散列函數(shù)和順序確定，且將不作進(jìn)一步描述。
此IP地址將允許LPG內(nèi)的通信(即，LPG內(nèi))；然而，必須將單獨(dú)IP地址分配給 移動(dòng)裝置以進(jìn)行LPG間通信。這將是公共IP地址。此公共IP地址可由充當(dāng)DHCP服務(wù) 器的外部無(wú)線裝置或充當(dāng)DHCP的另一移動(dòng)裝置分配。此地址分配遵從移動(dòng)裝置(其充 當(dāng)LPG的代表)與外部裝置(其充當(dāng)DHCP服務(wù)器)之間的DHCP協(xié)議。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，為L(zhǎng)PG內(nèi)的一個(gè)移動(dòng)裝置分配公共IP地址以使用IPv4 協(xié)議進(jìn)行LPG間通信。如圖12a中描繪， 一個(gè)節(jié)點(diǎn)1202被分配有公共IP地址IPA 1204。 此節(jié)點(diǎn)1202可以是LPG內(nèi)的第一移動(dòng)裝置，即被選擇為先導(dǎo)或基于另一預(yù)定的選擇標(biāo) 準(zhǔn)而選擇的移動(dòng)裝置?；蛘?，所述選擇可以是隨機(jī)的。其余節(jié)點(diǎn)1201將不被分配有公共 IP地址IPA 1204。
在另一實(shí)施例中，給定LPG內(nèi)的每個(gè)移動(dòng)裝置將被分配有不同的IP地址。如圖12b 中描繪，LPG 1200具有六個(gè)節(jié)點(diǎn)1201。每個(gè)節(jié)點(diǎn)1201將被分配有不同的IP地址IPA-IPF 1204-1209。
在第三實(shí)施例中，僅為L(zhǎng)PG中所有移動(dòng)裝置分配一個(gè)全域公共IP地址。如圖12c 中描繪，LPG 1200內(nèi)的每個(gè)移動(dòng)裝置或節(jié)點(diǎn)1201被分配有相同的公共IP地址1204。此 公共IP地址1204可在全域范圍內(nèi)由其它移動(dòng)裝置辨識(shí)以便通過(guò)因特網(wǎng)進(jìn)行通信。舉例 來(lái)說(shuō)，公共IP地址可為239.5.5.5。
對(duì)于IPv6協(xié)議來(lái)說(shuō)，存在用于為L(zhǎng)PG內(nèi)通信分配IP地址的兩種不同方法。使用IPv6協(xié)議，無(wú)線裝置能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)自動(dòng)配置功能鏈接本地地址和路由器通告地址。
圖13a和13b說(shuō)明用于LPG內(nèi)通信的IP地址的格式的兩個(gè)不同實(shí)例。如圖13a中描 繪，第一途徑使用鏈接本地地址1300 (例如，fe80)。鏈接本地地址1300將是IP地址的 上部部分。下部部分(EUI 1302，其為64位)是從MAC地址和/或VIN編號(hào)中計(jì)算得到 的。然而，鏈接本地地址途徑僅在LPG內(nèi)有效，且需要第二額外地址來(lái)進(jìn)行LPG間通信。
第二途徑是使用站點(diǎn)本地類似(site local-like)途徑或路由器通告地址(如圖13b中 描繪)。網(wǎng)絡(luò)將包括預(yù)定的移動(dòng)裝置前綴1301，其專用于移動(dòng)裝置網(wǎng)絡(luò)或車輛網(wǎng)絡(luò)。此 移動(dòng)裝置前綴1301將與LPGID組合成上部64位，如圖13a中表示為"XXXX" 1303。 下部64位(EUI64 1302)將與圖13a中的相同。因此，EUI64編號(hào)對(duì)于兩種格式來(lái)說(shuō)將 是相同的，且不同之處是ID地址的上部部分。
在兩種格式中，LPGID用于地址的一部分。對(duì)于每個(gè)LPG來(lái)說(shuō)，LPGID必須是唯 一的。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，LPGID可以是隨機(jī)分配的編號(hào)或由散列函數(shù)預(yù)定。散列函數(shù) 可計(jì)算LPG的位置(如果可用)、LPG內(nèi)第一移動(dòng)裝置的MAC地址或LPG內(nèi)第一移動(dòng) 裝置的VIN編號(hào)。
對(duì)于LPG間地址分配來(lái)說(shuō)，在一個(gè)實(shí)施例中，外部無(wú)線裝置用于分配IP地址的一 部分。外部無(wú)線裝置可以是將其地址范圍和前綴廣播到LPG的任何裝置，例如路旁網(wǎng)關(guān) 或邊界路由器?？蓮哪切┚W(wǎng)關(guān)(路由器)的通告中獲得網(wǎng)絡(luò)前綴。所接收到的網(wǎng)絡(luò)前綴 1400將用于IP地址的上部部分，例如IP地址的全域目錄。IP地址的下部部分可以是與 用于LPG內(nèi)通信IP地址的EUI64 1302編號(hào)相同的EUI64 1302編號(hào)。
在另一實(shí)施例中，將創(chuàng)建預(yù)定車輛或移動(dòng)裝置前綴1301，并將其安置在每個(gè)移動(dòng)裝 置的存儲(chǔ)器部分中。此移動(dòng)裝置前綴1301將與LPGID 1303組合成上部64位。LPG ID 對(duì)于每個(gè)LPG來(lái)說(shuō)必須是唯一的。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，LPG ID可以是隨機(jī)分配的編號(hào) 或由散列函數(shù)預(yù)定。散列函數(shù)可計(jì)算LPG的位置(如果可用)、LPG內(nèi)第一移動(dòng)裝置的 MAC地址或LPG內(nèi)第一移動(dòng)裝置的VIN編號(hào)。IP地址的下部部分可以是與用于LPG內(nèi) 通信IP地址的EUI64 1302編號(hào)相同的EUI64 1302編號(hào)。
在一個(gè)實(shí)施例中，任何移動(dòng)裝置可被分配有任何IP地址。在另一實(shí)施例中，可為不 同類別的移動(dòng)裝置保留特定IP地址。舉例來(lái)說(shuō)，緊急車輛可被分配有特定范圍的IP地 址。此范圍內(nèi)的IP地址將為緊急車輛(例如，救護(hù)車、警車和消防車)預(yù)留。外部無(wú)線 裝置或網(wǎng)關(guān)將意識(shí)到特殊移動(dòng)裝置，且將特殊移動(dòng)裝置或移動(dòng)裝置的分類的列表存儲(chǔ)在 存儲(chǔ)器中。這些特殊車輛必須使用特殊詢問(wèn)來(lái)請(qǐng)求IP地址。這將有助于來(lái)自緊急車輛的優(yōu)先消息。換句話說(shuō)，從特定范圍的IP地址處產(chǎn)生的所 有消息將具有最高的傳輸優(yōu)先權(quán)。
本文己參照特定示范性實(shí)施例描述了本發(fā)明。在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，所屬 領(lǐng)域的技術(shù)人員可了解某些變化和修改。示范性實(shí)施例旨在說(shuō)明而不限制本發(fā)明的范圍， 本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書界定。
權(quán)利要求
1. 一種用于組織和維護(hù)用于多個(gè)移動(dòng)裝置之間通信的ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的方法，其包含以下步驟(a)將所述多個(gè)移動(dòng)裝置分組成至少一個(gè)本地對(duì)等群組(LPG)；(b)基于所述多個(gè)裝置中的每一者在每個(gè)LPG內(nèi)的相對(duì)位置而在每個(gè)LPG內(nèi)對(duì)所述多個(gè)移動(dòng)裝置進(jìn)行排序；和(c)為所述多個(gè)移動(dòng)裝置中的每一者分配唯一識(shí)別符，其中所述唯一識(shí)別符部分地基于相應(yīng)移動(dòng)裝置所位于的LPG。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中步驟b包括基于所述多個(gè)移動(dòng)裝置的相對(duì)位置的 變化而對(duì)所述多個(gè)移動(dòng)裝置進(jìn)行重排序，所述變化是由所述多個(gè)移動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)引 起的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟c包括當(dāng)移動(dòng)裝置改變LPG時(shí)為所述移動(dòng)裝 置修改所述唯一識(shí)別符。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中基于對(duì)所述多個(gè)移動(dòng)裝置的排序且進(jìn)一步基于一 種類型的通信消息而在LPG內(nèi)路由消息。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述唯一識(shí)別符是IP地址。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中步驟c包括當(dāng)移動(dòng)裝置位于兩個(gè)鄰近LPG的邊界 附近或位于所述鄰近LPG的重疊區(qū)域內(nèi)時(shí)分配兩個(gè)IP地址，以允許在所述鄰近LPG 之間的通信。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中至少一個(gè)LPG是固定LPG，所述至少一個(gè)固定 LPG具有預(yù)定的固定位置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述LPG是至少一個(gè)動(dòng)態(tài)LPG，所述動(dòng)態(tài)LPG 是基于所述多個(gè)移動(dòng)裝置中的一者或一者以上的群集而形成的。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述LPG劃分成若干等效單元(EC)，所述等 效單元由在彼此的一個(gè)跳躍內(nèi)的一組移動(dòng)裝置界定，以使得僅需要一次消息傳輸即 可到達(dá)所述EC內(nèi)的所述組移動(dòng)裝置中的任一者，所述EC由等效單元標(biāo)頭(ECH) 控制。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟b包含以下步驟創(chuàng)建表示每個(gè)移動(dòng)裝置在每個(gè)LPD內(nèi)的相對(duì)位置的位置向量。
11. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中基于與唯一 LPG識(shí)別和唯一移動(dòng)裝置識(shí)別連接的預(yù)定網(wǎng)絡(luò)前綴來(lái)分配所述IP地址。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中使用散列函數(shù)來(lái)計(jì)算所述唯一 LPG識(shí)別和所述 唯一移動(dòng)裝置識(shí)別。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中從與所述多個(gè)移動(dòng)裝置通信的外部無(wú)線裝置提供 所述唯一 LPG識(shí)別和所述唯一移動(dòng)裝置識(shí)別。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述步驟b包含以下步驟廣播包括第一移動(dòng)裝置的位置、既定消息方向的指示和所述廣播的時(shí)間的消息； 由第二移動(dòng)裝置接收所述廣播消息；基于所述接收到的廣播消息來(lái)估計(jì)所述第一移動(dòng)裝置的位移；基于所述估計(jì)的位移和所述第一移動(dòng)裝置的位置來(lái)計(jì)算所述第一移動(dòng)裝置的當(dāng) 前位置；和將所述計(jì)算的當(dāng)前位置與所述第二移動(dòng)裝置的位置進(jìn)行比較。
15. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其中所述創(chuàng)建位置向量的步驟包含以下步驟初始化所述位置向量；將所述經(jīng)初始化的位置向量廣播到加入所述LPG的另一移動(dòng)裝置； 由所述另一移動(dòng)裝置將其位置與所述廣播中所包括的位置信息進(jìn)行比較； 基于所述比較而將所述另一移動(dòng)裝置的位置值插入到所述位置向量中；和 將經(jīng)更新的位置向量廣播到所述LPG內(nèi)的所有其它移動(dòng)裝置。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中在接收到所述經(jīng)更新的位置向量時(shí)，所述其它 移動(dòng)裝置中的至少一者基于其相對(duì)位置的變化而修改其在所述經(jīng)更新的位置向量 中的位置。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中當(dāng)確定所述第二移動(dòng)裝置是沿著所述既定消息 方向時(shí)，所述第二移動(dòng)裝置將轉(zhuǎn)繼所述消息。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)一種類型的移動(dòng)裝置對(duì)所述多個(gè)移動(dòng)裝置中 的每一者進(jìn)行分類，且基于所述分類來(lái)分配所述唯一識(shí)別符。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種用于組織和維護(hù)用于多個(gè)移動(dòng)裝置之間通信的ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的方法。所述方法包含以下步驟將所述多個(gè)移動(dòng)裝置分組成至少一個(gè)本地對(duì)等群組(LPG)；基于所述多個(gè)裝置中的每一者在每個(gè)LPG內(nèi)的相對(duì)位置而在每個(gè)LPG內(nèi)對(duì)所述多個(gè)裝置進(jìn)行排序；和為所述多個(gè)移動(dòng)裝置中的每一者分配唯一識(shí)別符，其中所述唯一識(shí)別符部分的基于相應(yīng)移動(dòng)裝置所位于的LPG。
文檔編號(hào)H04W8/26GK101536581SQ200680001271
公開日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2006年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月11日
發(fā)明者匹田敏郎, 約翰·李, 蔡升偉, 賈絲明·切尼卡拉-瓦格赫塞, 崴 陳, 馬庫(kù)斯·龐 申請(qǐng)人:泰克迪亞科技公司;豐田信息技術(shù)中心有限公司