專利名稱：多站網(wǎng)絡(luò)的操作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及操作多站通信網(wǎng)的方法以及使用該方法的網(wǎng)絡(luò)。
序號(hào)為WO96/19887的國際專利申請(qǐng)描述了一種通信網(wǎng)，在該網(wǎng)絡(luò)中單個(gè)站可以用隨機(jī)方式利用中間站來中繼消息，從而向其它站發(fā)送消息。
為了能夠通過幾個(gè)可能的中間站中選出的一個(gè)來向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出新消息，或者用同樣方式向前中繼消息，每個(gè)站必須隨時(shí)處于與幾個(gè)其它站的正常聯(lián)系中。
為了使這類網(wǎng)絡(luò)的操作最佳化，各個(gè)站的相互作用必須根據(jù)預(yù)定的準(zhǔn)則而規(guī)范化，從而使站間的競爭和干擾最小，同時(shí)以最小的發(fā)送功率來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通過量的最大化。
發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種規(guī)范站間連接以操作多站通信網(wǎng)的方法，從而使網(wǎng)絡(luò)的操作最佳化。
發(fā)明概述根據(jù)發(fā)明，提供了一種操作通信網(wǎng)的方法，該網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)站，每個(gè)都能夠發(fā)射和接收數(shù)據(jù)，以便網(wǎng)絡(luò)能夠從源站通過至少一個(gè)中間站向目標(biāo)站發(fā)送數(shù)據(jù)，該方法包括a)定義至少一個(gè)呼叫信道；b)在每個(gè)站根據(jù)第一預(yù)定準(zhǔn)則選擇一條呼叫信道，以便向其它站傳輸探測(cè)信號(hào)；c)在所選呼叫信道上從每個(gè)站發(fā)射探測(cè)信號(hào)，接收來自給定站的探測(cè)信號(hào)的其它站直接或間接地給出響應(yīng)，藉此向給定站表示它們作為目標(biāo)或中間站的可用性；以及d)根據(jù)第二預(yù)定準(zhǔn)則，在給定站評(píng)價(jià)其它站對(duì)所述探測(cè)信號(hào)的直接或間接響應(yīng)，以便識(shí)別給定站能夠與之進(jìn)行最佳通信的其它站。
從給定站接收探測(cè)信號(hào)的其它站的每一個(gè)都能修改它們自己的探測(cè)信號(hào)以便包括表示給定站和它們自身之間的通信質(zhì)量的數(shù)據(jù)，給定站根據(jù)所述數(shù)據(jù)來改變它的至少一個(gè)發(fā)送參數(shù)，以便能夠與網(wǎng)絡(luò)中所需數(shù)目的其它站進(jìn)行最佳通信，而不致引起不適當(dāng)?shù)恼鹃g競爭或干擾。
來自給定站的探測(cè)信號(hào)可以包括用以標(biāo)識(shí)被所述給定站檢測(cè)到可以用做目標(biāo)或中間站的其它站的數(shù)據(jù)。
探測(cè)信號(hào)還可以包括表示給定站和每個(gè)所標(biāo)識(shí)的其它站之間通信質(zhì)量的數(shù)據(jù)。
探測(cè)信號(hào)可以是尋址到所有或多個(gè)其它站的廣播探測(cè)信號(hào)。
探測(cè)信號(hào)還可以包括尋址的探測(cè)信號(hào)，用于尋址到發(fā)射尋址探測(cè)信號(hào)的站希望與之進(jìn)行通信的至少一個(gè)對(duì)方站。
尋址的探測(cè)信號(hào)優(yōu)選地比廣播探測(cè)信號(hào)更頻繁地發(fā)射。
通常，尋址探測(cè)信號(hào)包括一種壽命信息，以供接收尋址探測(cè)信號(hào)的站用于選擇與之通信的其它站，該信息與表示給定站和每個(gè)所標(biāo)識(shí)的其它站之間通信質(zhì)量的數(shù)據(jù)的壽命相對(duì)應(yīng)。
探測(cè)信號(hào)可以包括一種功率梯度信息，以供接收探測(cè)信號(hào)的站用于選擇與之通信的其它站，該信息與每個(gè)所標(biāo)識(shí)的站去聯(lián)系可與所述每個(gè)所標(biāo)識(shí)的站通信的那些其它所標(biāo)識(shí)的站所需的累積傳輸功率相對(duì)應(yīng)。
該方法可以包括從源站到目標(biāo)站發(fā)射追逐信號(hào)，該追逐信號(hào)循著多條路徑到達(dá)目標(biāo)，藉此產(chǎn)生功率梯度信息，該信息可供網(wǎng)絡(luò)中的站為從源站到目標(biāo)站傳輸數(shù)據(jù)選擇一條路由之用。
梯度消息可以從目標(biāo)站發(fā)向源站，該梯度消息包括與通過最佳路由從源站發(fā)送數(shù)據(jù)消息到目標(biāo)站所需的累積功率相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，通過網(wǎng)絡(luò)選擇路由的所有消息中都包括功率梯度信息，(該功率梯度信息與所述消息根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的路由而到達(dá)各個(gè)站所需的累積傳輸功率相對(duì)應(yīng))，藉此實(shí)現(xiàn)消息在網(wǎng)絡(luò)上的最佳路由選擇。
那些從給定站接收探測(cè)信號(hào)的站可以通過向給定站發(fā)送應(yīng)答信號(hào)來給出響應(yīng)，所述給定站將從不同站收到的應(yīng)答信號(hào)數(shù)與一個(gè)預(yù)定值進(jìn)行比較，如果應(yīng)答信號(hào)數(shù)沒有與第二值相對(duì)應(yīng)就改變至少一個(gè)傳輸參數(shù)，直到給定站接收的應(yīng)答信號(hào)數(shù)與預(yù)定值相對(duì)應(yīng)。
該方法可以包括定義多個(gè)呼叫信道，除第一個(gè)以外的每個(gè)呼叫信道都比前一個(gè)呼叫信道的數(shù)據(jù)率高，如果應(yīng)答信號(hào)數(shù)不對(duì)應(yīng)于預(yù)定值，就根據(jù)第二預(yù)定準(zhǔn)則選擇其數(shù)據(jù)率與前一個(gè)呼叫信道不同的另一個(gè)呼叫信道。
第一預(yù)定準(zhǔn)則可以包括呼叫信道數(shù)據(jù)率及/或呼叫信道傳輸功率，呼叫信道是根據(jù)最高可用信道數(shù)據(jù)率及/或最低可用信道傳輸功率來選擇的。
第二預(yù)定準(zhǔn)則可以包括呼叫信道數(shù)據(jù)率及/或呼叫信道傳輸功率，不同呼叫信道是根據(jù)逐步降低信道數(shù)據(jù)率及/或逐步增加信道傳輸功率來選擇的。
與應(yīng)答信號(hào)數(shù)進(jìn)行比較的該預(yù)定值優(yōu)選地對(duì)應(yīng)于希望提供給給定站作為中間或目標(biāo)站的相鄰站的數(shù)目來進(jìn)行計(jì)算，以便使得給定站能最佳地與網(wǎng)絡(luò)中所需數(shù)目的其它站通信，而不會(huì)引起站間不適當(dāng)?shù)母偁幓蚋蓴_。
該方法可以包括定義多個(gè)數(shù)據(jù)信道，其中除第一個(gè)外的每個(gè)數(shù)據(jù)信道都比前一個(gè)數(shù)據(jù)信道的數(shù)據(jù)容量高，每個(gè)站在確定所述相鄰站的可用性之后，就在所選數(shù)據(jù)信道上向相鄰站發(fā)送數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)信道可以對(duì)應(yīng)于各個(gè)呼叫信道，數(shù)據(jù)信道被選為傳輸與所選呼叫信道對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。
在該方法的一種形式中，多個(gè)數(shù)據(jù)信道對(duì)應(yīng)于單個(gè)呼叫信道，各站監(jiān)視數(shù)據(jù)信道的激活情況，希望發(fā)送數(shù)據(jù)的站可選擇一個(gè)被檢測(cè)到為沒有激活的數(shù)據(jù)信道，藉此使站間的數(shù)據(jù)信道使用最佳化。
每個(gè)站在呼叫信道上發(fā)射的探測(cè)信號(hào)優(yōu)選地包括用來指示一個(gè)發(fā)射所述探測(cè)信號(hào)的給定站意圖轉(zhuǎn)移到所選數(shù)據(jù)信道的信息，隨后該數(shù)據(jù)信道被標(biāo)志為激活，這樣就使其它站能夠在所選數(shù)據(jù)信道上與給定站成功地通信。
探測(cè)信號(hào)可以由試圖與其它站建立聯(lián)系的站有規(guī)律地發(fā)射，接收探測(cè)信號(hào)的其它站響應(yīng)于隨機(jī)數(shù)目的探測(cè)信號(hào)，所述隨機(jī)數(shù)等于或小于所發(fā)射的探測(cè)信號(hào)數(shù)。
該方法優(yōu)選地包括在每個(gè)站通過一個(gè)探測(cè)定時(shí)器來控制探測(cè)信號(hào)的發(fā)送間隔，探測(cè)定時(shí)器定義了比探測(cè)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間長的連續(xù)探測(cè)信號(hào)之間的間隔，并在連續(xù)探測(cè)信號(hào)之間的間隔中發(fā)射響應(yīng)信號(hào)。
每個(gè)站中連續(xù)探測(cè)信號(hào)的發(fā)送間隔可以根據(jù)該站是否有數(shù)據(jù)要發(fā)射而改變，當(dāng)站有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，探測(cè)定時(shí)器定義了連續(xù)探測(cè)信號(hào)之間第一個(gè)、相對(duì)短的間隔，當(dāng)站沒有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)定義了連續(xù)探測(cè)信號(hào)之間第二個(gè)、相對(duì)長的間隔。
指定的重要站可以發(fā)射包括標(biāo)識(shí)它們本身的數(shù)據(jù)的探測(cè)信號(hào)，接收到這些探測(cè)信號(hào)的其它站依次修改它們自己的探測(cè)信號(hào)，以便包括標(biāo)識(shí)重要站的數(shù)據(jù)，這樣即使是遠(yuǎn)離重要站的站也能得到所述數(shù)據(jù)。
指定的重要的站可以包括(例如)網(wǎng)關(guān)站、授權(quán)機(jī)構(gòu)站，有時(shí)也包括源或目標(biāo)站。
該方法可以包括發(fā)布用于站操作的更新軟件，即向所選站上載更新軟件，并向其它站發(fā)布更新軟件的各部分直到每個(gè)其它站都有了完整的更新軟件。
更新軟件優(yōu)選地在包括版本數(shù)據(jù)和塊號(hào)數(shù)據(jù)的更新塊中發(fā)布，以使各站能夠從接收的多個(gè)更新塊中組裝更新軟件。
優(yōu)選地，至少一個(gè)更新塊包括表示必須使用更新軟件的日期及時(shí)間的定時(shí)數(shù)據(jù)。
本發(fā)明可擴(kuò)展到包括多個(gè)站的通信網(wǎng)，其中每個(gè)站都能夠發(fā)射并接收數(shù)據(jù)，使網(wǎng)絡(luò)能夠從源站通過至少一個(gè)中間站向目標(biāo)站發(fā)送數(shù)據(jù)，在此，在使用中操作的每個(gè)站將會(huì)a)定義至少一個(gè)呼叫信道；b)根據(jù)第一預(yù)定準(zhǔn)則來選擇用于向其它站傳輸探測(cè)信號(hào)的呼叫信道；c)在所選呼叫信道上向其它站發(fā)送探測(cè)信號(hào)，那些接收來自給定站的探測(cè)信號(hào)的其它站直接或間接地給出響應(yīng)，藉此向給定站表示它們作為目標(biāo)或中間站的可用性；并且d)根據(jù)第二預(yù)定準(zhǔn)則來評(píng)價(jià)其它站對(duì)所述探測(cè)信號(hào)的直接或間接響應(yīng)，以便識(shí)別給定站能夠最佳地與之通信的其它站。
附圖的簡要描述

圖1是多站通信網(wǎng)的示意圖，表示源站如何能夠通過多個(gè)中間站向目標(biāo)站發(fā)射數(shù)據(jù)；圖2是說明本發(fā)明的信道適配操作以及探測(cè)方法的流程圖；圖3是說明本發(fā)明的軟件更新機(jī)制的流程圖；以及圖4到7是適于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的硬件框圖。
實(shí)施例的描述圖1示意說明的網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)站，每個(gè)包括能夠從其范圍內(nèi)的其它站接收和發(fā)射數(shù)據(jù)的收發(fā)機(jī)。這種類型的通信網(wǎng)在序號(hào)為WO96/19887的PCT專利申請(qǐng)中描述，其內(nèi)容在這里結(jié)合參照。
盡管上述專利申請(qǐng)描述了分組無線網(wǎng)，但是可以理解發(fā)明可用于那些用戶站可以通過網(wǎng)絡(luò)中的中間站彼此通信的其它網(wǎng)絡(luò)。
上述類型的網(wǎng)絡(luò)可以商業(yè)上使用，其用戶是通過付費(fèi)來使用網(wǎng)絡(luò)的訂戶?；蛘哌@種類型的網(wǎng)絡(luò)可以由諸如警察或軍隊(duì)這樣的保安部隊(duì)來使用。這些應(yīng)用只是作為例子給出的。
在圖1中，源站A能夠與五個(gè)“相鄰”站B到F通信，并通過中間站B、I及M向目標(biāo)站O發(fā)射數(shù)據(jù)。
為了使網(wǎng)絡(luò)效率最大化，當(dāng)每個(gè)站需要發(fā)送或接收消息時(shí)希望該站有多個(gè)能與之通信的“相鄰”站。另一方面，如果給定站向所選的鄰站發(fā)射數(shù)據(jù)，希望該傳輸對(duì)其它站引起的干擾最小，否則站間產(chǎn)生的競爭將會(huì)降低網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通過量。
按照上述看法，本發(fā)明尋求調(diào)整每個(gè)站的操作，使它們能夠在任意時(shí)刻、以可能的最高數(shù)據(jù)率、可能的最低發(fā)射功率向/從多個(gè)相鄰站發(fā)送/接收數(shù)據(jù)，因此降低對(duì)其它站的干擾。
上述類型的通信網(wǎng)包括很多試圖在同一組信道上通信的站。這些信道可以被定義為具有不同的頻率、不同的介質(zhì)、不同的編碼方式(例如，不同的擴(kuò)頻碼)、不同的天線、不同的時(shí)隙等，或者是它們的組合。為了使信道復(fù)用最佳化，本發(fā)明規(guī)定各站設(shè)法維護(hù)有限數(shù)目的中間鄰站，一般是5個(gè)鄰站。鄰站被定義為給定站能夠與之通信的另一個(gè)站。
一個(gè)站可以通過改變它的傳輸頻率、改變代碼(PN序列)、增加數(shù)據(jù)率以及削減發(fā)射功率來限制它所檢查的鄰站數(shù)。所有站將聚集在預(yù)定呼叫信道上，它們將在那里使用探測(cè)信號(hào)找到與之通信的其它站。一旦找到另一個(gè)站而且任一個(gè)站有數(shù)據(jù)要發(fā)送，它們就可以轉(zhuǎn)移到不常使用的數(shù)據(jù)信道。
當(dāng)有多個(gè)站相距很近時(shí)，它們將使用高數(shù)據(jù)率和低發(fā)射功率來結(jié)束。各站會(huì)定時(shí)地檢查較低數(shù)據(jù)率呼叫信道，以幫助不能使用較高數(shù)據(jù)率的任何遠(yuǎn)端站。用同樣方式，處于較低數(shù)據(jù)率呼叫信道上的站將非經(jīng)常地檢查高于它的當(dāng)前數(shù)據(jù)率的所有數(shù)據(jù)率，以便找到可能的高數(shù)據(jù)率站群。
圖2的流程圖表示在給定站工作的本發(fā)明的幾個(gè)不同的信道適配定時(shí)器。流程圖表示按順序檢查每個(gè)定時(shí)器。但是，它們可以是同時(shí)都被檢查的獨(dú)立過程或事件。以下段落將描述不同信道以及有關(guān)定時(shí)器。
在呼叫信道上探測(cè)每個(gè)站將以有規(guī)則的間隔(由探測(cè)定時(shí)器確定)發(fā)射探測(cè)信號(hào)，以設(shè)法找到其它站。一旦任一其它站收到了探測(cè)，它將隨機(jī)地對(duì)探測(cè)應(yīng)答。隨機(jī)應(yīng)答一般是對(duì)每收到的1到4個(gè)探測(cè)應(yīng)答一次。換句話說，接收探測(cè)信號(hào)的其它站響應(yīng)于隨機(jī)數(shù)目的探測(cè)信號(hào)，該隨機(jī)數(shù)等于或小于所發(fā)射的探測(cè)信號(hào)數(shù)。這樣防止了與其它近鄰站的競爭。
由探測(cè)定時(shí)器設(shè)定的各探測(cè)之間的時(shí)間用于針對(duì)收到的1到4個(gè)探測(cè)響應(yīng)其它站。由于各探測(cè)之間的時(shí)間比探測(cè)持續(xù)時(shí)間長，一個(gè)應(yīng)答站可以用也包含數(shù)據(jù)的小數(shù)據(jù)分組來進(jìn)行響應(yīng)。但是響應(yīng)分組的最大長度可能不比正常的探測(cè)定時(shí)器間隔長。
每個(gè)站將隨機(jī)地稍微改變探測(cè)信號(hào)傳輸之間的探測(cè)定時(shí)器，以避免與其它站碰撞。一旦任一站開始接收另一個(gè)站的傳輸，它將以新的間隔來裝載探測(cè)定時(shí)器。
當(dāng)一個(gè)站有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，它以與它所用的數(shù)據(jù)率成比例的間隔(探測(cè)定時(shí)器1)發(fā)射探測(cè)。但是，如果一個(gè)站沒有數(shù)據(jù)發(fā)送，它一般使用比有數(shù)據(jù)時(shí)長5倍的間隔(探測(cè)定時(shí)器2)。這樣給有數(shù)據(jù)發(fā)送的站更多的機(jī)會(huì)通信。因?yàn)槠渌久看螜z測(cè)到傳輸時(shí)要復(fù)位它們的探測(cè)定時(shí)器，如果它們沒有數(shù)據(jù)發(fā)送，它們可能從不探測(cè)。因此，每個(gè)站在至少5倍于正常間隔之后才會(huì)發(fā)出一個(gè)探測(cè)。
有數(shù)據(jù)發(fā)送的站相對(duì)于沒有數(shù)據(jù)的站以其5倍的頻度發(fā)射探測(cè)。沒有數(shù)據(jù)的站每次偵聽到其它站的探測(cè)時(shí)將復(fù)位它的探測(cè)定時(shí)器。由于沒有數(shù)據(jù)的站使用較長的間隔，它不會(huì)有機(jī)會(huì)發(fā)射。因此，沒有數(shù)據(jù)的站每次偵聽到其它站時(shí)會(huì)復(fù)位它的探測(cè)定時(shí)器，除非它上次發(fā)射的時(shí)間比探測(cè)定時(shí)器2的間隔更久，在這種情況下它將它的探測(cè)定時(shí)器復(fù)位為探測(cè)定時(shí)器1間隔。有數(shù)據(jù)的站也將使用對(duì)應(yīng)于探測(cè)定時(shí)器1的間隔，因此，沒有數(shù)據(jù)的站會(huì)得到機(jī)會(huì)發(fā)出一個(gè)探測(cè)。在發(fā)出探測(cè)之后，它將返回以使用探測(cè)定時(shí)器2的時(shí)間間隔。
沒有數(shù)據(jù)發(fā)送的站發(fā)出的探測(cè)被尋址到所有站(廣播探測(cè))。因此，任何站都可以響應(yīng)。但是如果一個(gè)站有數(shù)據(jù)發(fā)送，它將用尋址到其要發(fā)送數(shù)據(jù)去的站的探測(cè)(尋址探測(cè))來改變廣播探測(cè)。尋址探測(cè)將順序地經(jīng)歷一個(gè)站有數(shù)據(jù)要發(fā)送去的所有ID。只有被該尋址探測(cè)所尋址的站才能響應(yīng)。由于沒有其它站會(huì)響應(yīng)，尋址站將總是立即就能響應(yīng)。
呼叫信道適配在首次開啟電源后，一個(gè)站將以最低發(fā)射功率和最快數(shù)據(jù)率(最高呼叫信道)開始探測(cè)。這樣將避免對(duì)可能處于附近的其它站的干擾。
每當(dāng)一個(gè)不同站響應(yīng)了探測(cè)，應(yīng)答站就被計(jì)入為鄰站。如果在預(yù)定的時(shí)間間隔(由適配定時(shí)器設(shè)置)內(nèi)所需的鄰站數(shù)不滿足，該站則將其探測(cè)發(fā)送功率增加10dB。它會(huì)繼續(xù)增加探測(cè)發(fā)射功率直到實(shí)現(xiàn)所需的鄰站數(shù)。如果在達(dá)到所需鄰站數(shù)之前它達(dá)到了最大發(fā)射功率，該站就下降到下一個(gè)數(shù)據(jù)率(前一個(gè)呼叫信道)，但是保持在最大發(fā)射功率。它會(huì)繼續(xù)下降數(shù)據(jù)率直到實(shí)現(xiàn)所需的鄰站數(shù)。如果從未達(dá)到所需鄰站數(shù)，它就保持在最低的數(shù)據(jù)率和最大的發(fā)射功率。
每當(dāng)該站移到不同的呼叫信道，就復(fù)位適配定時(shí)器。每次改變探測(cè)發(fā)射功率時(shí)也復(fù)位適配定時(shí)器。
在移動(dòng)站網(wǎng)絡(luò)中，各站是不斷移動(dòng)的，而且鄰站數(shù)也會(huì)同樣地不斷改變。如果鄰站數(shù)超過所需數(shù)目，一個(gè)站就開始增加它的數(shù)據(jù)率(下一個(gè)呼叫信道)。它會(huì)繼續(xù)增加數(shù)據(jù)率直到不再超過所需的鄰站數(shù)。如果到達(dá)最大數(shù)據(jù)率，就開始將它的探測(cè)發(fā)射功率降低10dB直到到達(dá)最小發(fā)射功率，或者不再超過所需的鄰站數(shù)。
每當(dāng)一個(gè)站改變了數(shù)據(jù)率，它就移到不同的呼叫信道。這樣將避免較低數(shù)據(jù)率干擾較高數(shù)據(jù)率。
數(shù)據(jù)信道當(dāng)一個(gè)站在呼叫信道上響應(yīng)了另一個(gè)站時(shí)，它會(huì)將它的數(shù)據(jù)分組長度限制到探測(cè)定時(shí)器間隔。這樣就避免了其它站的探測(cè)覆蓋它的應(yīng)答。如果正應(yīng)答的站有比能裝入小分組更多的數(shù)據(jù)要發(fā)送，它會(huì)在分組字頭中表示對(duì)方站必須移到特定的數(shù)據(jù)信道。
每個(gè)呼叫信道可以定義多個(gè)數(shù)據(jù)信道。請(qǐng)求改變的站將隨機(jī)選擇一條可用的數(shù)據(jù)信道。當(dāng)對(duì)方站收到請(qǐng)求時(shí)，它會(huì)立即改變到那個(gè)數(shù)據(jù)信道，在那里兩個(gè)站將繼續(xù)通信直到任一方?jīng)]有數(shù)據(jù)要發(fā)送，或者如果保留在數(shù)據(jù)信道的最長時(shí)間超時(shí)的話(由數(shù)據(jù)定時(shí)器設(shè)置)。
當(dāng)一個(gè)站改變到數(shù)據(jù)信道時(shí)，它裝載數(shù)據(jù)定時(shí)器。只要數(shù)據(jù)定時(shí)器允許它將保留在數(shù)據(jù)信道上。當(dāng)數(shù)據(jù)定時(shí)器超時(shí)時(shí)，站會(huì)返回呼叫信道并再次開始探測(cè)。
檢驗(yàn)信道除最低數(shù)據(jù)率呼叫信道只有后呼叫信道、以及最高數(shù)據(jù)率呼叫信道只有前呼叫信道之外，每條呼叫信道都有一個(gè)前和后呼叫信道。隨著一個(gè)區(qū)域內(nèi)鄰站數(shù)的增加，各站將移到較高數(shù)據(jù)率呼叫信道。但是離該區(qū)域較遠(yuǎn)的站將不會(huì)有那么多鄰站，因此將會(huì)保持在較低數(shù)據(jù)率呼叫信道。為了各站能夠保持聯(lián)系，各站必須以有規(guī)則的間隔檢查前和后呼叫信道。
當(dāng)一個(gè)站第一次到達(dá)一個(gè)呼叫信道時(shí)要設(shè)置檢驗(yàn)定時(shí)器。檢驗(yàn)定時(shí)器的間隔與每個(gè)呼叫信道的數(shù)據(jù)率成比例(檢驗(yàn)定時(shí)器1)。當(dāng)檢驗(yàn)定時(shí)器超時(shí)時(shí)，該站首先確定它是否目前正在檢驗(yàn)或是否仍然必須還要檢驗(yàn)。如果正在檢驗(yàn)，就從正檢驗(yàn)的降到前一呼叫信道。但是如果沒有正在檢驗(yàn)，該站就跳到最高呼叫信道。這條信道變成當(dāng)前檢驗(yàn)信道。
當(dāng)一個(gè)站到達(dá)檢驗(yàn)信道時(shí)，將復(fù)位檢驗(yàn)定時(shí)器。檢驗(yàn)定時(shí)器(檢驗(yàn)定時(shí)器2)周期會(huì)比到達(dá)呼叫信道時(shí)所用的間隔更短。當(dāng)檢驗(yàn)定時(shí)器超時(shí)之后，該站將下移到前一呼叫信道。這條信道則變成新的檢驗(yàn)信道。
該站將以那種方式繼續(xù)，直到到達(dá)最初的呼叫信道。此時(shí)它降到該呼叫信道的下一條信道。如果沒有前一呼叫信道，它就結(jié)束檢驗(yàn)并將檢驗(yàn)定時(shí)器復(fù)位到較長的值(檢驗(yàn)定時(shí)器1)。如果有呼叫信道，就重復(fù)正常的檢驗(yàn)操作。在這個(gè)最后檢驗(yàn)之后，將返回最初的呼叫信道。
這意味著一個(gè)站將周期性地檢查目前呼叫信道之上的所有呼叫信道以及目前呼叫信道之下的一條信道。它將用少量時(shí)間檢驗(yàn)較高信道，因?yàn)樗鼈円话銜?huì)工作在比目前信道快10倍的速率上。但是它檢驗(yàn)當(dāng)前信道以下的呼叫信道會(huì)花費(fèi)時(shí)間，而且正是由于這個(gè)原因它只檢驗(yàn)以下的一個(gè)級(jí)別。
檢驗(yàn)呼叫信道不僅使不同呼叫信道上的各站保持聯(lián)系，也有助于較低呼叫信道上的站看到更多的鄰站并因此幫助它們上移到較高的呼叫信道。
定時(shí)器乘法因子對(duì)于每條呼叫信道，數(shù)據(jù)率一般10倍高于前一呼叫信道。所有定時(shí)器的持續(xù)時(shí)間可以使用乘法因子根據(jù)呼叫信道數(shù)據(jù)率進(jìn)行計(jì)算。所述因子的絕對(duì)值如下給出，但是應(yīng)該注意到這些值是作為例子給出的，可能會(huì)有很大變化。此外，正確值可能隨著網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)負(fù)荷以及站數(shù)的改變而動(dòng)態(tài)變化。定時(shí)器 乘法因子8k速率例子探測(cè)定時(shí)器1 10x探測(cè)分組持續(xù)時(shí)間(Tx隊(duì)列中的數(shù)據(jù))300毫秒探測(cè)定時(shí)器25x探測(cè)定時(shí)器1(Tx隊(duì)列中無數(shù)據(jù))1500毫秒適配定時(shí)器100x探測(cè)定時(shí)器1 30000毫秒數(shù)據(jù)定時(shí)器 5x探測(cè)定時(shí)器11500毫秒檢驗(yàn)定時(shí)器1 30x探測(cè)定時(shí)器1(目前沒有檢驗(yàn))9000毫秒檢驗(yàn)定時(shí)器2 2x當(dāng)前檢驗(yàn)信道的探測(cè)定時(shí)器1 60毫秒(80k檢驗(yàn))信道使用的附加要點(diǎn)如下的限制/任選項(xiàng)一般在使用本發(fā)明方法的網(wǎng)絡(luò)中實(shí)施●一個(gè)站可能從來都不以低于目前信道數(shù)據(jù)率的數(shù)據(jù)率通信，但是如果帶寬允許的話，它可以用較高數(shù)據(jù)率通信。
●一個(gè)站從來都不響應(yīng)于接收S/N比低于所需水平的另一個(gè)站。但是如果沒有前一信道可落回，它將會(huì)響應(yīng)。例如，如果它在80kbps的信道上，它將不響應(yīng)接收S/N比較差的站。這樣迫使對(duì)方站落回8kbps。但是如果它已經(jīng)在8kbps，那么沒有其它信道可落回，因此它就會(huì)響應(yīng)。
●當(dāng)切換信道時(shí)，一個(gè)站在探測(cè)之前必須總是在探測(cè)定時(shí)器的持續(xù)時(shí)間內(nèi)等待，這樣它的探測(cè)信號(hào)就不會(huì)與其它站的傳輸沖突。
●當(dāng)響應(yīng)一個(gè)站時(shí)，分組長度總是小于探測(cè)定時(shí)器延遲，以防隱藏的終端打斷響應(yīng)分組。當(dāng)站A響應(yīng)呼叫信道上來自站B的探測(cè)時(shí)，以時(shí)間度量的響應(yīng)分組長度將小于探測(cè)定時(shí)器1的間隔。這就防止了第三站C在響應(yīng)分組之上發(fā)射。當(dāng)站A和站C能夠彼此聽見，但是站B和站C不能彼此聽見時(shí)，會(huì)出現(xiàn)這種情況。當(dāng)站C檢測(cè)到站A發(fā)出的一個(gè)探測(cè)時(shí)會(huì)復(fù)位它的探測(cè)間隔。由于它不能聽到站B，當(dāng)站B響應(yīng)時(shí)它不會(huì)復(fù)位探測(cè)間隔。因此它會(huì)在探測(cè)定時(shí)器超時(shí)之后發(fā)出一個(gè)探測(cè)。如果來自站B的響應(yīng)比探測(cè)定時(shí)器長的話，來自站C的探測(cè)會(huì)破壞來自站B的響應(yīng)分組。但是如果響應(yīng)分組較短，它會(huì)在站C發(fā)出探測(cè)之前不被破壞地到達(dá)站A。
●如果一個(gè)站有比探測(cè)定時(shí)器間隔內(nèi)能發(fā)的更多的數(shù)據(jù)要發(fā)送，那么該站將發(fā)出它能發(fā)的數(shù)據(jù)，并請(qǐng)求對(duì)方站改變到數(shù)據(jù)信道。因此兩個(gè)站在呼叫信道上不應(yīng)該通信超過三“趟”(即，連續(xù)應(yīng)答傳輸)。例如，站1發(fā)探測(cè)→站2發(fā)數(shù)據(jù)→站1發(fā)數(shù)據(jù)(如果它們還有更多數(shù)據(jù)要發(fā)，不論站1發(fā)數(shù)據(jù)或者站2發(fā)數(shù)據(jù)都將請(qǐng)求一條數(shù)據(jù)信道)。
●探測(cè)定時(shí)器間隔不會(huì)總是相同的，會(huì)有隨機(jī)的變化添加到其上(一般為50％的間隔定時(shí)器持續(xù)時(shí)間)。這樣防止多個(gè)站每次都同時(shí)發(fā)射，并因而不會(huì)彼此接收。例如，在8kbps，探測(cè)定時(shí)器(具有數(shù)據(jù)在Tx隊(duì)列中)一般會(huì)在300和450毫秒之間變化。
●當(dāng)一個(gè)站沒有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，它會(huì)設(shè)法捕獲五個(gè)鄰站。但是當(dāng)它有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)它可以選擇設(shè)法捕獲更多的鄰站(一般15個(gè))。應(yīng)該注意的是該站會(huì)以較快的速率探測(cè)，因此更有可能捕獲更多的鄰站。如果沒有捕獲到更多的鄰站，它可以增加發(fā)射功率。應(yīng)該注意到在重業(yè)務(wù)負(fù)荷的網(wǎng)絡(luò)中，所需的鄰站數(shù)不會(huì)增加，因?yàn)檫@會(huì)引起過多的競爭。
●各站可以跟蹤移動(dòng)到數(shù)據(jù)信道的其它站。這會(huì)給出有關(guān)哪條數(shù)據(jù)信道可用的指示。
●第二接收機(jī)可以用于掃描數(shù)據(jù)信道，以便找到背景噪聲情況良好的清晰數(shù)據(jù)信道。
●當(dāng)一個(gè)站探測(cè)時(shí)，它可以在它的探測(cè)信號(hào)數(shù)據(jù)分組的字頭中提供有關(guān)它監(jiān)視的哪一條數(shù)據(jù)信道清晰的信息。當(dāng)另一個(gè)站響應(yīng)并希望改變到數(shù)據(jù)信道時(shí)，它可以將自己的信息與對(duì)方站的信息合并，以便對(duì)使用哪一條數(shù)據(jù)信道做出較好的選擇。
●當(dāng)一個(gè)站正發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，它所使用的功率必須不要過高于探測(cè)所用功率。例如，如果一個(gè)站以0dBm在探測(cè)以便實(shí)現(xiàn)所需的鄰站數(shù)，那么它必須不能用例如30dBm的功率來進(jìn)行響應(yīng)，因?yàn)檫@會(huì)干擾更遠(yuǎn)的其它站。(可以超過探測(cè)功率的傳輸數(shù)據(jù)所用的功率大小將是為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置的參數(shù))。
●噪聲和業(yè)務(wù)可以在多個(gè)呼叫及數(shù)據(jù)信道上使用多個(gè)接收機(jī)同時(shí)監(jiān)視。
●探測(cè)和數(shù)據(jù)分組可以使用多個(gè)發(fā)射機(jī)在多個(gè)呼叫及數(shù)據(jù)信道上發(fā)射。
●網(wǎng)絡(luò)在每個(gè)數(shù)據(jù)率可以有一個(gè)以上的呼叫信道，并在每個(gè)數(shù)據(jù)率有很多數(shù)據(jù)信道。
替代方法1在第一替代實(shí)施例中，本發(fā)明使用了兩類探測(cè)信號(hào)。第一類探測(cè)信號(hào)是包含給定站可以檢測(cè)的最佳站列表的廣播探測(cè)。列表中的站數(shù)一般是10個(gè)左右。列表中與每個(gè)站關(guān)聯(lián)的是表示探測(cè)站偵聽列表中各站的效果的數(shù)。另一個(gè)數(shù)表示列表中各站檢測(cè)到探測(cè)站的效果(從其它站的廣播探測(cè)中收集)。因此第三站會(huì)立即知道探測(cè)站偵聽另一個(gè)站的效果以及對(duì)方站偵聽探測(cè)站的程度。
這種安排排除了對(duì)探測(cè)響應(yīng)的必要，因?yàn)楫?dāng)一個(gè)站在探測(cè)中聽到自己的ID時(shí)它就知道探測(cè)站可以聽到它，而且效果如何。當(dāng)它發(fā)出自己的探測(cè)時(shí)，它將包括剛聽到的站ID。對(duì)方站會(huì)聽到它自己的ID，因此結(jié)束循環(huán)。因此只要是發(fā)出探測(cè)，其它站附近的任何站將知道哪個(gè)站能夠聽到它，而且效果如何。通過監(jiān)視其它探測(cè)也可以知道一個(gè)探測(cè)可以檢測(cè)哪些其它站以及效果如何。這些信息將用于設(shè)置鄰站數(shù)。
來自每個(gè)站的每個(gè)廣播探測(cè)包含它檢測(cè)到的所有站的列表。由于能夠聽到該探測(cè)的所有站將在列表中看到它們自己，發(fā)送探測(cè)的站就不必如此頻繁地進(jìn)行。在上面第一實(shí)施例中描述的探測(cè)方法中，一個(gè)站必須從每個(gè)其它站得到響應(yīng)以便知道它們能夠聽到它。因?yàn)樗邢噜徴境霈F(xiàn)在列表中，因此它們會(huì)知道探測(cè)站能夠聽到它們。當(dāng)它們輪流發(fā)出廣播探測(cè)時(shí)，所有其它站將會(huì)知道如果它們出現(xiàn)在列表中則它們已經(jīng)被聽到。
本實(shí)施例中的第二類探測(cè)信號(hào)是尋址探測(cè)。當(dāng)一個(gè)站有數(shù)據(jù)要發(fā)送到第二站或經(jīng)過第二站發(fā)送時(shí)，它會(huì)以更高的重復(fù)率在它的廣播探測(cè)之間插入尋址探測(cè)。這些尋址探測(cè)會(huì)迫使被尋址站響應(yīng)。因此，當(dāng)它有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，該站將以較快的間隔發(fā)送短尋址探測(cè)，因此增加了連接到所需站的機(jī)會(huì)。被尋址站知道探測(cè)站有數(shù)據(jù)發(fā)送，否則它不會(huì)尋址它。被尋址站可以選擇轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)信道，在此兩個(gè)站將傳遞數(shù)據(jù)。
如果一個(gè)站沒有在探測(cè)列表中看到自己的ID，而且列表沒有滿，它應(yīng)該以返回到所述站所需的功率電平來隨機(jī)地響應(yīng)發(fā)送探測(cè)的站。(這樣將阻止一個(gè)從未找到任何鄰站的遠(yuǎn)端站，因?yàn)樗鼈兌紩?huì)以較低功率電平探測(cè)。)來自任何站并將發(fā)送到尋址站的尋址探測(cè)也將包括它從中接收數(shù)據(jù)的站的列表。對(duì)于列表中的每個(gè)站ID都有一個(gè)表示所述數(shù)據(jù)壽命的數(shù)字。因此偵聽該探測(cè)的任何其它站會(huì)知道它有一條返回?cái)?shù)據(jù)源(源端)的路由并知道數(shù)據(jù)將花費(fèi)多長時(shí)間到達(dá)。這個(gè)信息可用于路由選擇。
如果一個(gè)站聽到發(fā)送尋址探測(cè)的兩個(gè)不同站具有相同的源ID，但是消息延遲時(shí)間不同，那么它可以確定哪一個(gè)較短，因此是較好的路由。這樣就提供了面向源ID的梯度。當(dāng)一個(gè)站希望到達(dá)源ID時(shí)，它將使用這個(gè)信息對(duì)多個(gè)(數(shù)據(jù))段選擇路由。如果條件改變了，該站將動(dòng)態(tài)地對(duì)所述(數(shù)據(jù))段重新路由選擇。
一個(gè)站總是會(huì)知道返回另一個(gè)站所需的功率大小。因此它會(huì)知道使用多大功率使它的探測(cè)被所有鄰站聽到。例如，如果一個(gè)站設(shè)法實(shí)現(xiàn)五個(gè)鄰站，那么它將以到達(dá)所有五個(gè)最近鄰站所需的功率探測(cè)。在上述第一種探測(cè)方法中，該站簡單地以10dB步進(jìn)增加功率，直到滿足所需的鄰站數(shù)。但是，因?yàn)樗褂?0dB步進(jìn)，可能會(huì)大大超過所需的鄰站數(shù)。然后它就以10dB降低功率，則在所需數(shù)目之下了?，F(xiàn)在會(huì)出現(xiàn)的情況是該站知道如果再降10dB，它會(huì)失掉它所需的鄰站數(shù)?；蛘咴撜緯?huì)計(jì)算出為了達(dá)到所需鄰站數(shù)探測(cè)所必須用的功率，而且即使超過的所需數(shù)目也不會(huì)降到這個(gè)功率以下。應(yīng)該注意的是所需功率總是隨著條件變化而變化的。
一個(gè)站會(huì)設(shè)法維持最小數(shù)目的直接及間接鄰站。例如如果它正設(shè)法保持一個(gè)直接鄰站和至少5個(gè)間接和直接的，它會(huì)計(jì)算出到達(dá)直接鄰站所需的功率。如果通過這個(gè)一個(gè)鄰站，它可以到達(dá)另4個(gè)鄰站，那么它已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了它的5個(gè)直接和間接鄰站。否則它會(huì)使用包括2個(gè)直接和7個(gè)間接的較高功率，只要它不小于所需數(shù)目。
任何站中的解調(diào)處理部分包括前向糾錯(cuò)。如果前向糾錯(cuò)檢測(cè)到分組接收過程中不可恢復(fù)的錯(cuò)誤，它可以通知主代碼出現(xiàn)了錯(cuò)誤。主代碼則可以放棄接收該分組。這就防止一個(gè)站陷于破壞的分組的接收之中。也可以協(xié)助該站更早地接收來自另一個(gè)站的另一個(gè)分組。有時(shí)在所討論類型的網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)站會(huì)以高于另一個(gè)站的電平發(fā)射，因而破壞該分組。接收站可以檢測(cè)該破壞的分組，放棄接收并開始接收更強(qiáng)的信號(hào)。
替代方法2在本發(fā)明的第二替代實(shí)施例中，使用一種類似于第一替代方法的方法。但是，這種方法不是使用從一個(gè)消息段被檢測(cè)用于路由選擇以來的時(shí)間，而是使用路由選擇所需的組合或累積發(fā)射功率。所需的組合發(fā)射功率是每個(gè)中間站到達(dá)從源到目的途中的下一個(gè)時(shí)所需的功率。每個(gè)中間站也添加一個(gè)預(yù)定的跳躍因子，一般是3dB。這個(gè)跳躍因子的增加是為了防止逆向路由選擇。
在本方法的這種形式中，一個(gè)站以規(guī)則間隔發(fā)射廣播探測(cè)。廣播探測(cè)包含當(dāng)前站已經(jīng)檢測(cè)到的其它站、或已經(jīng)設(shè)置標(biāo)志(例如業(yè)務(wù)忙)站的列表。如果一個(gè)站或者當(dāng)前正在發(fā)送消息數(shù)據(jù)或者正在接收消息數(shù)據(jù)，那么它被認(rèn)為是業(yè)務(wù)忙。對(duì)于列表中的每個(gè)站，到達(dá)該站所需的組合發(fā)射功率也被包括在內(nèi)，以及還有多個(gè)表示站類型或狀態(tài)的標(biāo)志，例如網(wǎng)關(guān)、授權(quán)機(jī)構(gòu)/網(wǎng)絡(luò)操作員(見下)、業(yè)務(wù)忙等。這些標(biāo)志用于增強(qiáng)路由選擇。
列表的第一部分包含直接鄰站的ID，即當(dāng)前鄰站用自己接收機(jī)檢測(cè)到的各站。包括在列表中的所需的發(fā)射功率是當(dāng)前站用于直接到達(dá)那些站所用的功率。列表的第二部分包括設(shè)置標(biāo)志(即網(wǎng)關(guān)站、業(yè)務(wù)忙等)的任何站。包括在列表這部分中的所需發(fā)射功率是通過當(dāng)前站到達(dá)這些站所需的最小組合功率。通過中間站到達(dá)它的一個(gè)直接鄰站所需的組合或總發(fā)射功率小于所需的直接發(fā)射功率是可能的。這一般出現(xiàn)在到達(dá)同一目標(biāo)站有一個(gè)直接路由和一個(gè)替代路由的情況下，其中替代路由使用較少的組合(累積)功率。
參考圖1，如果站I檢測(cè)到站M和L，對(duì)兩個(gè)站它有(直接)所需的發(fā)射功率。但是，當(dāng)站I檢測(cè)到站M的探測(cè)時(shí)，它會(huì)看到站L的列表。站I則有站L所需的直接功率以及站L所需的組合功率(通過站M)。站L通過站M所需的組合或累積發(fā)射功率小于站L所需的直接發(fā)射功率是可能的。
每次一個(gè)站檢測(cè)到另一個(gè)站的探測(cè)時(shí)，它計(jì)算直接返回那個(gè)站所需的功率。它存儲(chǔ)它所檢測(cè)的每個(gè)站所需的這個(gè)直接發(fā)射功率。它也看其它站探測(cè)中包括的列表。從這個(gè)列表中，它可以看出遠(yuǎn)端站需要多少功率到達(dá)列表中包括的任一站。本地站在列表中將遠(yuǎn)端站到達(dá)列表中任一站所需的線性功率加到本地站到達(dá)遠(yuǎn)端站所需的功率上。然后它在這個(gè)數(shù)字上加一個(gè)附加的跳躍因子。這個(gè)新的總和是當(dāng)前站在它自己的探測(cè)中向其它站通告的組合功率。
本地站首先將它到達(dá)遠(yuǎn)端站所需的直接功率從dBm轉(zhuǎn)換成瓦。然后將遠(yuǎn)端站到達(dá)列表中的站所需的功率從dBm轉(zhuǎn)換成瓦。本地站將這兩個(gè)數(shù)相加，得到以瓦為單位的新值。這個(gè)新值再轉(zhuǎn)換回dBm。此時(shí)加入跳躍因子。跳躍因子的典型值是3dB。這個(gè)新總和則是本地站到達(dá)遠(yuǎn)端站列表中“通告”的站所需的組合功率。
所有定時(shí)器的持續(xù)時(shí)間可以從呼叫信道的數(shù)據(jù)率中使用乘法因子來計(jì)算。該因子的絕對(duì)值如下給出，但是應(yīng)該注意這些值是作為例子給出的，可能會(huì)有很大變化。此外，正確值可能隨著網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)負(fù)荷和站數(shù)的變化而動(dòng)態(tài)變化。定時(shí)器乘法因子 值 80k速率例子探測(cè)定時(shí)器Tx隊(duì)列滿 ＝PrbF×MaxTxDur＝1×X ＝247毫秒探測(cè)定時(shí)器Tx隊(duì)列空 ＝PrbE×PrbF×MaxTxDur ＝10×1×X ＝2471毫秒信道適配間隔＝dpt×MaxTxDur ＝5×X ＝1235毫秒Tx功率需求增加 ＝TxInc×MaxTxDur ＝5×X ＝1235毫秒數(shù)據(jù)信道持續(xù)時(shí)間＝Data×MaxTxDur＝5×X ＝1235毫秒其中，MaxTxDur＝最大分組大小持續(xù)時(shí)間+RxTx環(huán)回+Tx延遲＝X＝247.1毫秒最大分組大小設(shè)置為1023字節(jié)。如果最大分組大小增加，所有定時(shí)器的長度都增加。增加最大分組大小的影響是減少給定時(shí)間段上的探測(cè)數(shù)，因此減緩相鄰站的連接，因而增加網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)的傳播延遲。另一方面，如果最大分組大小減少，則會(huì)減少呼叫信道上的各個(gè)探測(cè)之間可以發(fā)送的數(shù)據(jù)量。這也會(huì)依次增加網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)的傳播延遲。通過權(quán)衡呼叫信道上可以發(fā)送的數(shù)據(jù)量與給定時(shí)間段內(nèi)的探測(cè)數(shù)，可以確定正確的最大分組大小。
如果一個(gè)站有比適合最大分組大小更多的數(shù)據(jù)要發(fā)送，它將請(qǐng)求對(duì)方站轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)信道。只要兩個(gè)站保留在數(shù)據(jù)信道上，它們就能彼此發(fā)送更多的數(shù)據(jù)。只要它們有數(shù)據(jù)發(fā)送或者在“數(shù)據(jù)信道持續(xù)時(shí)間”之內(nèi)(無論哪個(gè)條件首先出現(xiàn))它們就會(huì)保留在那里。如果一個(gè)站轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)信道，但是沒有找到對(duì)方站，它就返回呼叫信道。
這種網(wǎng)絡(luò)中的站一般是移動(dòng)的，正因?yàn)槿绱怂鼈兛赡芤苿?dòng)得較遠(yuǎn)，甚至超出范圍。本地站因此需要一種增加到達(dá)目標(biāo)站所需的功率的方式，并最終從它的列表中去掉不再在它的附近的目標(biāo)站。兩個(gè)站之間的路徑損耗可能變化很快，特別是由于Rayleigh衰落的原因。每當(dāng)一個(gè)站向另一個(gè)站發(fā)射時(shí)，它必須在最佳功率上進(jìn)行。它可以確定每次它聽到對(duì)方站發(fā)射所需的功率。一般當(dāng)兩個(gè)站忙于向?qū)Ψ桨l(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，在每秒內(nèi)可能會(huì)有很多“趟”傳輸。每次它們都重新計(jì)算到達(dá)對(duì)方站所需的功率。它們的功率變化一般會(huì)跟隨Rayleigh衰落周期中的變化。
這樣，可以很好地使每次傳輸所需的功率最佳化，但是可能會(huì)引起路由選擇問題，因?yàn)殡S著每次衰落，可能暫時(shí)會(huì)有另一個(gè)條路由看起來更好一些。因此一個(gè)站必須保持兩個(gè)直接發(fā)射功率所需值。一個(gè)值用于每次傳輸設(shè)置所需的傳輸功率，第二個(gè)值用于路由選擇。第二個(gè)值不會(huì)跟隨與Rayleigh衰落有關(guān)的快速路徑損耗變化，但是會(huì)有更強(qiáng)的衰減效果以便跟隨與移入和移出范圍的站有關(guān)的變化。設(shè)想通常是第二值在探測(cè)信號(hào)的站列表中被通告。
這個(gè)衰減功率需求是通過減緩到達(dá)列表中任一站的所需功率增加而實(shí)現(xiàn)的。網(wǎng)絡(luò)中的所有站將以相同的速率增加所需的功率。增加的速率直接關(guān)聯(lián)于呼叫信道上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)率。每次檢測(cè)到一個(gè)新的探測(cè)，本地站將確定新計(jì)算的所需功率是否小于其本身列表中已有的所需功率。如果小于它，則減少它本身列表中的所需功率。不是一步就減少該功率，而是每次檢測(cè)到一個(gè)站就以較小的步級(jí)來減少功率，因此可以衰減Rayleigh衰落的影響。(見下面)如果一個(gè)站不再檢測(cè)到來自特定站的探測(cè)，它就持續(xù)增加到達(dá)該站所需的功率。最終所需功率將到達(dá)預(yù)設(shè)的最大值，這就要求本地站從它的列表中消除掉對(duì)方站。這個(gè)值一般是125dBm。
此時(shí)，一個(gè)站現(xiàn)在已有了一個(gè)直接或間接到達(dá)其它站所需發(fā)射功率的列表。對(duì)于遠(yuǎn)端站列表中列出的每個(gè)站，將有一項(xiàng)表示通過那個(gè)遠(yuǎn)端站的組合的所需發(fā)射功率。參考圖1，站I會(huì)有站L、M、N和B所需的直接發(fā)射功率列表。對(duì)于這后四個(gè)站所檢測(cè)到的任何站會(huì)有一個(gè)非直接的列表，即站A、G、H、J、L、M、N及O。站L、M和N在直接和間接列表中均出現(xiàn)，因?yàn)樗鼈兪枪餐泥徴?。如果站I要將數(shù)據(jù)路由選擇到站M，它可能選擇直接發(fā)射到站M，或者，通過站L或N。站I會(huì)確定哪條路由的功率需求是最低的，從而使用那條路徑將消息段路由選擇到站M。
此時(shí)，站I沒有到站O的直接路由，而且除非它要與站O通信，否則它不需要這樣一條路由。但是如果站O忙于與站A之間的業(yè)務(wù)，那么來自站O以及去站O的(數(shù)據(jù))段會(huì)經(jīng)由站I傳送，在這種情況下站I會(huì)檢測(cè)到這些通過的(數(shù)據(jù))段。每個(gè)段頭表示返回到段源所需的組合發(fā)射功率。當(dāng)站M首先從站O收到一個(gè)(數(shù)據(jù))段時(shí)，它可將它的直接功率需求放入段頭中，然后將它繼續(xù)傳遞到站I。
當(dāng)站I從站M收到(數(shù)據(jù))段時(shí)，它將到達(dá)站M所需的功率添加到來自站O的(數(shù)據(jù))段中，它也將對(duì)這個(gè)值增加跳躍因子。該(數(shù)據(jù))段現(xiàn)在包含了從站I經(jīng)過站M到站O的組合的所需功率。這個(gè)過程在每一跳傳重復(fù)，直到該(數(shù)據(jù))段到達(dá)站A。
根據(jù)每個(gè)站的所需功率，網(wǎng)絡(luò)中的任何站現(xiàn)在將在網(wǎng)絡(luò)中任意對(duì)方站的方向上有一個(gè)所需功率梯度。一個(gè)站簡單地在最少所需功率梯度方向上對(duì)消息段選擇路由。
當(dāng)源站A首先要求與目標(biāo)站O通信時(shí)，并不存在梯度，因?yàn)槿我徽径紱]有忙于業(yè)務(wù)。為了產(chǎn)生梯度，源站A發(fā)出對(duì)目標(biāo)站O的特殊跟蹤消息。這條消息通過將其上移到所需功率梯度而被選擇路由從源站A離開。在每個(gè)站，該消息被分成兩半，在兩個(gè)不同方向選擇路由。因此這條消息將以遠(yuǎn)離站A的方向在網(wǎng)絡(luò)中泛濫流通。
一旦跟蹤消息到達(dá)具有朝目標(biāo)站O的梯度的站時(shí)，它將被路由選擇到目標(biāo)。一旦到達(dá)目標(biāo)站O，站O將向站A發(fā)回ETE(端到端確認(rèn))消息。這條消息將自動(dòng)具有一個(gè)返回源站A的梯度，因?yàn)楦櫹a(chǎn)生了該梯度。ETE比跟蹤消息具有更高的優(yōu)先權(quán)，因此它將更快地移動(dòng)通過網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)任何站收到該ETE時(shí)，它將使ETE選擇路由返回到源，而且也將使它沿著跟蹤消息被發(fā)送的路徑選擇路由。這樣做用于阻止跟蹤消息的泛濫。應(yīng)該注意到跟蹤消息非常小，而且具有很短的壽命。因此即使跟蹤消息在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上泛濫，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的通過量影響也是很小的。
當(dāng)站A首先發(fā)出跟蹤消息時(shí)，它也將自己標(biāo)志為業(yè)務(wù)忙。它將在跟蹤消息持續(xù)時(shí)間內(nèi)保持這個(gè)標(biāo)志的設(shè)置。檢測(cè)到站A探測(cè)的任何對(duì)方站將看到該標(biāo)志的設(shè)置，并將站A包括在它們自己的探測(cè)列表中。檢測(cè)到在另一個(gè)站的列表中站A具有業(yè)務(wù)忙標(biāo)志設(shè)置的任一對(duì)方站，也會(huì)將站A通告為設(shè)置了業(yè)務(wù)忙標(biāo)志。每次站A發(fā)出一條新消息，它會(huì)將它的業(yè)務(wù)中定時(shí)器復(fù)位為與所發(fā)送消息的壽命相同。如果站A停止發(fā)送消息，業(yè)務(wù)中標(biāo)志將最終超時(shí)，從而不再被設(shè)置。
每次一個(gè)站將所需功率更新為比原來好時(shí)，該站只是將另一站放在它的探測(cè)列表中，即如果一個(gè)站檢測(cè)到鄰站、或者檢測(cè)到另一個(gè)站列表中的一個(gè)站時(shí)，它會(huì)確定到所述站的所需發(fā)射功率是否比它內(nèi)部列表中的現(xiàn)有值更好。如果更好，它會(huì)改變內(nèi)部列表中的所需功率，并將該站包括在它的下一個(gè)探測(cè)列表中。這樣有助于保持探測(cè)列表很小。
如果站A不再設(shè)置它的業(yè)務(wù)忙標(biāo)志，它就不再被包括在其它站的列表中。其它站將會(huì)緩慢增加到達(dá)站A所需的發(fā)射功率，而且由于它不再處于業(yè)務(wù)中，它們將不再接收到更新值。最終其它站到達(dá)站A所需的發(fā)射功率將會(huì)到達(dá)要求它們從列表去掉站A的預(yù)設(shè)值。
除了業(yè)務(wù)忙標(biāo)志外，可以有很多其它標(biāo)志，它們通常是被用來標(biāo)志網(wǎng)絡(luò)中任意其它站時(shí)?？赡苄枰c之通信的重要站。網(wǎng)關(guān)標(biāo)志用于表示一個(gè)被用作對(duì)另一種業(yè)務(wù)(例如接入互連網(wǎng))的網(wǎng)關(guān)的重要站。如果一個(gè)站有到互連網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)，它會(huì)有表示它是互連網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的標(biāo)志設(shè)置。每次一個(gè)鄰站檢測(cè)到到達(dá)網(wǎng)關(guān)站的一個(gè)較好的所需功率時(shí)，它會(huì)將其包括在它的列表中，并設(shè)置網(wǎng)關(guān)標(biāo)志?，F(xiàn)在就檢測(cè)到這個(gè)鄰站列表中的網(wǎng)關(guān)站的任意其它站，將輪流將該網(wǎng)關(guān)站包括在它自己的列表中。這個(gè)網(wǎng)關(guān)站列表將通過網(wǎng)絡(luò)傳播。最終所有站將在它們的列表中擁有網(wǎng)關(guān)站。因此需要接入互連網(wǎng)的任何站將知道必須將它們的互連網(wǎng)數(shù)據(jù)路由選擇到哪里。
網(wǎng)絡(luò)中可能有一個(gè)以上的互連網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。一個(gè)站只需要一個(gè)網(wǎng)關(guān)。因此一個(gè)站只在其列表放入一個(gè)互連網(wǎng)網(wǎng)關(guān)站。它會(huì)總是選擇發(fā)射功率需求最低的那一個(gè)。其結(jié)果是各站將總是對(duì)最接近它們的網(wǎng)關(guān)具有較好的功率梯度，而且它們一般只列出它的最近網(wǎng)關(guān)。一旦它們的最近網(wǎng)關(guān)不可用，它們會(huì)自動(dòng)放棄那個(gè)網(wǎng)關(guān)，因?yàn)槠涔β市枨髸?huì)增加到使其它網(wǎng)關(guān)看起來更好的程度。
按網(wǎng)關(guān)標(biāo)志所用的相同方式，也可以使用其它標(biāo)志，例如授權(quán)機(jī)構(gòu)。授權(quán)機(jī)構(gòu)(或網(wǎng)絡(luò)操作員)是網(wǎng)絡(luò)中維護(hù)并發(fā)出用于網(wǎng)絡(luò)安全的授權(quán)證書的站。網(wǎng)絡(luò)中的所有站使用專用和公用密鑰設(shè)置驗(yàn)證并加密從其它站接收以及發(fā)往其它站的數(shù)據(jù)。與互連網(wǎng)網(wǎng)關(guān)一樣，任意站只需要知道到達(dá)一個(gè)授權(quán)機(jī)構(gòu)的路由。
授權(quán)機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)于申請(qǐng)者的序號(hào)為PCT/GB98/00392的PCT專利申請(qǐng)中提到的網(wǎng)絡(luò)操作員，其內(nèi)容在這里結(jié)合參照。
當(dāng)目標(biāo)站從源站收到消息時(shí)，它啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)器(梯度定時(shí)器)，它在消息原有壽命的一半處超時(shí)。壽命是消息有效的時(shí)間長度。因此這個(gè)新的梯度定時(shí)器將在接收消息超時(shí)之前到期。如果從同一源站接收了一條新消息，梯度定時(shí)器將被復(fù)位到一個(gè)新值。這意味著只要消息繼續(xù)從特定的源站到來，梯度定時(shí)器將不會(huì)超時(shí)。
當(dāng)消息停止從特定的源站到達(dá)時(shí)，梯度定時(shí)器會(huì)超時(shí)。當(dāng)該定時(shí)器超時(shí)時(shí)，梯度消息將被發(fā)送到源站。由于該消息將包括返回到發(fā)送梯度消息站所需的組合發(fā)射功率，發(fā)射功率所需的梯度將從目標(biāo)站(消息最初所經(jīng)過的那一個(gè)站)返回到源站的過程中被刷新。
梯度消息的目的是確定當(dāng)數(shù)據(jù)消息停止從源站到來時(shí)構(gòu)成最新的梯度。由于沒有更多的消息，或者由于梯度變?yōu)槭?，消息可能就?huì)停止到來。這可能是由于多個(gè)移動(dòng)站同時(shí)移動(dòng)、或者同時(shí)開啟或關(guān)閉所造成的。通常網(wǎng)絡(luò)不需要梯度消息，因?yàn)樘荻仍谡趫?zhí)行業(yè)務(wù)中的兩個(gè)站之間動(dòng)態(tài)地糾正其本身。這是作為故障保險(xiǎn)機(jī)制而增加的。
也可以在從一個(gè)站發(fā)出的最后消息中增加一個(gè)標(biāo)志，以便防止發(fā)出梯度消息，即源站通知目標(biāo)站后面不再跟隨有消息。目標(biāo)站將會(huì)知道不需要梯度消息了。
應(yīng)該注意到各站沒有在它們所發(fā)的消息中發(fā)出路由選擇信息。它們也沒有在它們本身之間發(fā)射路由選擇信息。但是它們發(fā)送了發(fā)射功率需求信息，以及有關(guān)哪些站正處在業(yè)務(wù)中、或哪些站是網(wǎng)關(guān)等的信息。網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)站的責(zé)任是對(duì)發(fā)射隊(duì)列中的每個(gè)消息或消息段動(dòng)態(tài)地做出它自己的路由選擇判決。一個(gè)站可以在任意時(shí)刻動(dòng)態(tài)地對(duì)各個(gè)發(fā)射隊(duì)列的消息段重新選擇路由。一個(gè)站對(duì)它的每個(gè)鄰站維護(hù)一個(gè)獨(dú)立的發(fā)射隊(duì)列。每個(gè)站的路由選擇與任意其它站的路由選擇無關(guān)。一個(gè)站的路由選擇只是基于發(fā)射功率需求信息以及路由選擇狀態(tài)標(biāo)志。由于發(fā)射功率需求以及狀態(tài)標(biāo)志可能隨時(shí)改變，因此消息的路由選擇也會(huì)隨時(shí)改變。一個(gè)站將基于它目前擁有的信息及時(shí)地對(duì)消息選擇路由。因此如果對(duì)于特定消息，看起來比當(dāng)前路由好的新路由選擇機(jī)會(huì)出現(xiàn)，該站就會(huì)動(dòng)態(tài)地對(duì)消息重新路由選擇。
變化的發(fā)射功率需求將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)站變化的路由選擇梯度。在任意給定時(shí)刻，特定站的發(fā)射功率需求梯度會(huì)表示消息的最佳路由。一個(gè)站將總是在向目標(biāo)站的梯度下行方向上對(duì)消息路由選擇，除非是跟蹤消息，它會(huì)按源站梯度向上并同時(shí)按目標(biāo)站梯度向下的方向來選擇路由。
如上所述，每次一個(gè)站檢測(cè)到一個(gè)鄰站時(shí)，它計(jì)算到達(dá)那個(gè)站所需的發(fā)射功率。如果新發(fā)射功率需求小于以前值，本地站將減少它以前為該鄰站存儲(chǔ)的發(fā)射功率所需值。但是它不會(huì)按一個(gè)大步級(jí)來減少到新值，而是在每次聽到鄰站時(shí)按小步級(jí)而驟減少。
因此本地站聽到鄰站的機(jī)會(huì)越“頻繁”，發(fā)射功率所需值降得越低。如果一段時(shí)間沒有聽到對(duì)方站，發(fā)射功率所需值將開始以有規(guī)則的間隔增加，直到最終到達(dá)本地站將該鄰站從它的內(nèi)部列表中去掉的水平。
如果一個(gè)鄰站代表其它站對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行中繼，它會(huì)在數(shù)據(jù)信道上花費(fèi)大量時(shí)間，而在呼叫信道上沒有多少時(shí)間。結(jié)果它的鄰站不會(huì)經(jīng)常聽到它，正因?yàn)槿绱?，到達(dá)這個(gè)站所需的發(fā)射功率會(huì)很高。這會(huì)引起鄰站及時(shí)地為數(shù)據(jù)選擇替代路由。由于數(shù)據(jù)現(xiàn)在正經(jīng)由替代路由傳送，曾經(jīng)發(fā)送大量數(shù)據(jù)的站所發(fā)送的數(shù)據(jù)會(huì)變少。因此這種方法基于各站被聽到的頻度而動(dòng)態(tài)地在鄰站之間發(fā)散或分布業(yè)務(wù)負(fù)荷。發(fā)射功率需求梯度將總是從高業(yè)務(wù)量阻塞區(qū)發(fā)出去，并朝向低阻塞區(qū)。發(fā)射功率需求梯度動(dòng)態(tài)地均衡業(yè)務(wù)流的路由選擇和阻塞。
如果相鄰站經(jīng)常聽到另一個(gè)站并且持續(xù)一個(gè)“很長”時(shí)間，它會(huì)有朝向該站的較好的發(fā)射功率需求梯度。但是，如果該站只是在很短時(shí)間內(nèi)經(jīng)常聽到對(duì)方站，它會(huì)有平均的發(fā)射功率需求梯度。時(shí)間段越長，梯度越好。因此，一個(gè)站會(huì)傾向于對(duì)它經(jīng)常并且長時(shí)間聽到的站有較好的梯度。
即使一個(gè)站可以經(jīng)常并且長時(shí)間地聽到另一個(gè)站，對(duì)方站也可能距離很遠(yuǎn)，在這種情況下所接收的傳輸是不“強(qiáng)”的。發(fā)射功率需求根據(jù)到對(duì)方站的路徑損耗來計(jì)算。接收信號(hào)越弱，路徑損耗越大，因此發(fā)射功率需求越大。發(fā)射功率需求越大，發(fā)射功率需求梯度越大。既然一個(gè)站朝向較低發(fā)射功率需求區(qū)域來進(jìn)行路由選擇，它會(huì)傾向于路由選擇到比較近的其它站。
一個(gè)站越強(qiáng)地聽到另一站，發(fā)射功率需求梯度越好。既然該梯度是基于發(fā)射功率需求，考慮到遠(yuǎn)端站的背景噪聲，朝向具有低背景噪聲的站也就會(huì)比較好。具有高本地干擾的站會(huì)有高的背景噪聲。一個(gè)站對(duì)聽起來很強(qiáng)而且背景噪聲低的站有較好的發(fā)射功率需求梯度。因此，數(shù)據(jù)的路由選擇會(huì)避開高背景噪聲區(qū)。
本文中描述的路由選擇方法可以處理快速和慢速Rayleigh衰落。在慢Rayleigh衰落情況下，當(dāng)兩站之間的路徑損耗低時(shí)，一個(gè)站會(huì)經(jīng)常、長時(shí)間、而且很強(qiáng)地聽到另一個(gè)站。這會(huì)在低路徑損耗時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生經(jīng)過該站的一條較好的路由。如果衰落開始變差，路徑損耗也變差，該路由就開始顯得較差了，因?yàn)榘l(fā)射功率需求梯度會(huì)變得很陡。發(fā)射功率需求比以前的存儲(chǔ)值大，而且該值不會(huì)被更新。但是，由于發(fā)射功率需求以有規(guī)則的間隔遞增，它會(huì)自動(dòng)變差(緩慢地)。因此路由選擇會(huì)動(dòng)態(tài)地跟隨慢速Rayleigh衰落。
在快速Rayleigh衰落情況下，一個(gè)站會(huì)在短突發(fā)內(nèi)經(jīng)常檢測(cè)到對(duì)方站。這會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生平均發(fā)射功率需求梯度。該梯度以慢遞增而衰減，事實(shí)是發(fā)射功率需求只是以小步級(jí)而減少。這意味著一個(gè)站將不會(huì)跟隨快速Rayleigh衰落，但是會(huì)包括平均的影響。因此如果在遠(yuǎn)距離上有三個(gè)站一個(gè)移動(dòng)，一個(gè)處于Rayleigh波谷，另一個(gè)處于Rayleigh波峰，則波谷中的站會(huì)有差的發(fā)射功率需求梯度，波峰中的那個(gè)會(huì)有好的發(fā)射功率需求梯度，移動(dòng)的那個(gè)會(huì)有平均的發(fā)射功率需求梯度。這等同于三個(gè)站的隨機(jī)可用性，即波谷中的那個(gè)提供一條差的路由而且會(huì)需要很多功率以便到達(dá)。波峰中的那個(gè)提供一條好的路由并且需要很少功率來到達(dá)。移動(dòng)的那個(gè)有時(shí)需要很少功率，有時(shí)需要較多功率，因此提供一條平均路由。
用于路由選擇的發(fā)射功率需求考慮到了該站在快速Rayleigh衰落期間會(huì)使用的平均功率。應(yīng)該注意到即使路由選擇平均了快速Rayleigh衰落的影響，站在實(shí)際發(fā)射數(shù)據(jù)分組時(shí)仍會(huì)動(dòng)態(tài)地改變它的發(fā)射功率。因此，站發(fā)射數(shù)據(jù)分組時(shí)所用的實(shí)際發(fā)射功率將會(huì)適合快速Rayleigh曲線。一個(gè)站可保持用于實(shí)際空中傳輸所需的獨(dú)立發(fā)射功率，它不會(huì)以用于路由選擇的發(fā)射功率需求同樣的方式衰減。
只要數(shù)據(jù)消息在流動(dòng)，發(fā)射功率需求梯度就被不斷地優(yōu)化并改善。來自源站的數(shù)據(jù)消息保持從沿著數(shù)據(jù)消息流經(jīng)的路由的任何站返回到源站的最新梯度。從目標(biāo)站返回的ETE(端到端確認(rèn))消息保持返回到目標(biāo)站的最新梯度。該路由上的任何站將通告目標(biāo)和源站處于業(yè)務(wù)忙中。接下來路由上的任何站的任何鄰站也將通告這兩個(gè)站在業(yè)務(wù)中，等等。因此直接沿著該路由而且也沿著該路由的旁側(cè)有一個(gè)不斷優(yōu)化的梯度。每次一條新消息流經(jīng)該梯度，梯度就被重新優(yōu)化。一旦直接沿著該路由的任何站變?yōu)椴患せ?、遠(yuǎn)離或者裝載了業(yè)務(wù)，該梯度將自動(dòng)圍繞這個(gè)站而優(yōu)化。
對(duì)于一個(gè)很通用的數(shù)據(jù)消息目標(biāo)，例如基于GPS的車輛跟蹤中心，大量消息將流入該目標(biāo)站，接下來大量ETE消息將流出該目標(biāo)站。這些ETE消息會(huì)在所有方向上流出，到達(dá)正在向跟蹤中心發(fā)送GSP位置更新值的所有不同的車輛。這意味著這個(gè)特定的中心站會(huì)在網(wǎng)絡(luò)上有非常優(yōu)化并且散布很廣的梯度。一旦一輛新車第一次或者在長時(shí)間關(guān)閉之后打開它的跟蹤設(shè)備，它會(huì)立即有一條到達(dá)中心站的路由，而不需要發(fā)送跟蹤消息。既然已經(jīng)知道這個(gè)中心站總是會(huì)有優(yōu)化的路由，它也沒有必要發(fā)出梯度消息。
軟件更新為了有利于網(wǎng)絡(luò)中軟件的更新，提供了一種使用直接鄰站信息的機(jī)制。當(dāng)提供了新軟件更新值時(shí)，它被裝載到網(wǎng)絡(luò)中任何站的硬驅(qū)中。這個(gè)軟件更新值以塊的形式從該站向它的直接鄰站發(fā)送。直接鄰站接下來再將其發(fā)送到它們的鄰站，直到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都更新。軟件更新協(xié)議的流程圖在圖3中表示。
當(dāng)?shù)谝徽镜挠豺?qū)中有了更新值時(shí)，用戶發(fā)出一條命令，告訴該站開始在它的探測(cè)中通告新的更新。當(dāng)直接鄰站檢測(cè)到該探測(cè)時(shí)，會(huì)注意到新的更新值。該鄰站則從第一站請(qǐng)求軟件更新消息。這個(gè)站將發(fā)送第一更新塊。當(dāng)直接鄰站收到更新塊時(shí)，它會(huì)在請(qǐng)求下一塊之前等待一會(huì)兒。等待的原因是防止整個(gè)網(wǎng)絡(luò)被軟件更新消息所阻塞。
鄰站繼續(xù)從第一站請(qǐng)求更新塊，直到得到所有塊。每當(dāng)收到一個(gè)新塊，它會(huì)開始在自己的探測(cè)中通告它有哪個(gè)版本和塊號(hào)。甚至在該鄰站擁有整個(gè)更新之前，它就可以開始向其它鄰站發(fā)送更新。這樣就形成了軟件更新的斗鏈?zhǔn)?bucket brigade)效應(yīng)。其中的一個(gè)其它鄰站可能比它本身更快地得到更新。如果這個(gè)其它鄰站比第一站更靠近它(在發(fā)射功率方面)，該鄰站甚至可能從該更近的鄰站開始請(qǐng)求更新。
一個(gè)站總是從最近的鄰站請(qǐng)求更新。這意味著如果一個(gè)站是移動(dòng)站，它每次將從不同的站請(qǐng)求更新。軟件更新塊的大小被做得比較小，使得如果一個(gè)站是移動(dòng)站，在網(wǎng)絡(luò)中它不會(huì)有很長的消息等在后面。
如果一個(gè)站移入它的鄰站不具有完全更新或具有任何一些更新的區(qū)域，它會(huì)等到軟件更新沿著網(wǎng)絡(luò)追上它。如果該站移回一個(gè)其中的更新比它所具有的更為超前的區(qū)域，它會(huì)在它放棄的地方再繼續(xù)下去。
軟件更新的第一部分包含有關(guān)何時(shí)必須執(zhí)行更新的信息。這是該站何時(shí)必須進(jìn)行更新并且替換它的現(xiàn)有軟件的日期和時(shí)間。該站會(huì)簡單地保存更新直到那個(gè)時(shí)間到來。在已經(jīng)更新了軟件的運(yùn)行版本之后，它會(huì)保持該更新直到更新版本到來。這使它可以向軟件更新期間關(guān)閉的任意站發(fā)送更新。
也可以包括哪些Ids將管理該更新，這樣會(huì)允許部分的網(wǎng)絡(luò)更新以便測(cè)試新軟件版本。更新值仍會(huì)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)站，但是只是一些站執(zhí)行更新。如果更新按計(jì)劃工作，一個(gè)特殊的更新塊就被加到軟件更新的末尾。該站會(huì)檢測(cè)到有一個(gè)新塊加入。當(dāng)它們收到新塊時(shí)，會(huì)檢驗(yàn)該塊新的更新Ids。這樣使得對(duì)方站被更新而不用發(fā)出整個(gè)新軟件更新。
下面的描述是定義本發(fā)明方法及系統(tǒng)所用的探測(cè)和數(shù)據(jù)分組結(jié)構(gòu)的表，以及一個(gè)解釋術(shù)語表。
探測(cè)及數(shù)據(jù)分組格式
Preamble這是調(diào)制解調(diào)器訓(xùn)練序列，由交替的1和0組成。
Sync1-Sync3這是用于檢測(cè)有效分組開始的三個(gè)同步字符。
Packet Size這是從Sync3開始、一直到(并且含有)最后的CRC字節(jié)的分組總長度。在探測(cè)信道上允許的最大分組大小由探測(cè)速率確定，即一個(gè)站將不能發(fā)送比探測(cè)信道上探測(cè)的間隔長(以時(shí)間度量)的分組。數(shù)據(jù)信道上允許的最大分組大小由一個(gè)站被允許保留在數(shù)據(jù)信道上的時(shí)間長短確定。
Size Check用于檢驗(yàn)Packet Size變量，以避免接收任何無效的長分組。
Protocol Version用于檢驗(yàn)正在使用哪個(gè)協(xié)議版本。如果軟件不能支持該版本，該分組就被忽略。
Packet Type它定義正發(fā)送的分組類型。如果設(shè)置了最高有效比特，另一個(gè)分組將直接跟隨當(dāng)前分組。
Receiving ID這是分組被尋址的站ID。
Sending ID這是當(dāng)前發(fā)送該分組的站的ID。
Packet Number被發(fā)送的每個(gè)分組都賦予一個(gè)新的序號(hào)。該號(hào)碼不以任何方式被協(xié)議使用。這里只是為系統(tǒng)工程師提供信息。每次站被復(fù)位時(shí)，分組序號(hào)都以一個(gè)隨機(jī)數(shù)開始。這樣防止與較早的分組混淆。
Adp Tx Power發(fā)送站的當(dāng)前功率以dBm為單位作為絕對(duì)功率給出，范圍在-80dBm到+70dBm。(域允許從-128dBm到+127dBm的值)。
Tx Path Loss這是在發(fā)送站測(cè)量的路徑損耗。Path Loss＝接收站前一次發(fā)送的(Remote Tx Power(遠(yuǎn)端發(fā)送功率)-Local RSSI(本地RSSI))。0值用于表示發(fā)送站的RSSI被界定。路徑損耗用做下一次接收站向發(fā)送站發(fā)射時(shí)接收站的校正因子。
Adp Tx Activity這是發(fā)送站的激活水平，它被如下測(cè)量Activity＝在時(shí)間上平均的瓦*時(shí)間/(帶寬*成功)Adp Tx Antenna表示發(fā)送站正使用的當(dāng)前天線配置。255個(gè)可能配置中的每一個(gè)描述了一種完整的天線系統(tǒng)，即Tx和Rx天線。
Adp Tx Bkg RSSI這是對(duì)于目前正在發(fā)送的調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送站位置的當(dāng)前背景RSSI。可以允許其值從-255到-1dBm。發(fā)送值是RSSI的絕對(duì)值，接收站必須將該值乘以-1，以便得到以dBm為單位的正確值。0值用于表示該信道不能提供或者大于或等于0dBm。0dBm值不能用于適配的目的。
Adp Tx Bkg RSSI-1除了對(duì)前一個(gè)調(diào)制解調(diào)器外，其余與上述同。
Adp Tx Bkg RSSI+1除了對(duì)下一個(gè)調(diào)制解調(diào)器外，其余與上述同。
Tx Spike Noise較低的3比特是以Hz為單位的峰值頻率，0＝無，1，5，10，50，100，500，&＞500，接下去的5比特是以dB為單位的峰值幅度。
Adp Rx Activity如果一個(gè)站具有較高的激活水平并且對(duì)其他站干擾，就使用這個(gè)域迫使該激活站降低它的激活水平。如果多個(gè)站請(qǐng)求降低激活，那么干擾站將響應(yīng)并降低它的激活。如果沒有站請(qǐng)求這種降低，激活站將緩慢開始增加它的激活水平。因此如果一個(gè)站處于很遠(yuǎn)區(qū)域，它會(huì)持續(xù)增加它的激活水平，以便設(shè)法產(chǎn)生連接。如果它處于很忙的區(qū)域，其它站會(huì)將其激活性保持在較低水平。
在發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，一個(gè)站總是設(shè)法保持五個(gè)鄰站，這樣其它站應(yīng)該不必請(qǐng)求該站降低激活。但是該特性是為各站不可能降低功率、或進(jìn)一步增加數(shù)據(jù)率的情況而提供的，這樣，它們?nèi)匀粫?huì)干擾太多的其它站。
Adp Rx Channel允許255個(gè)預(yù)定信道，這些信道為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置。每條信道有一個(gè)與之關(guān)聯(lián)的探測(cè)速率(可以將其關(guān)閉，這可使其成為一條數(shù)據(jù)信道)。每條信道也有一個(gè)與之關(guān)聯(lián)的最小數(shù)據(jù)率。各信道有被規(guī)定的Tx和Rx頻率。各信道也可以被定義為其它媒介，例如衛(wèi)星、Diginet、ISDN等。
當(dāng)發(fā)送站有比能夠填入探測(cè)信道所允許的分組大小更多的數(shù)據(jù)要發(fā)送到接收站時(shí)，它會(huì)請(qǐng)求另一個(gè)站移到數(shù)據(jù)信道(即，在那里探測(cè)已經(jīng)被禁止)。
Header CRC這是字頭數(shù)據(jù)的16比特CRC校驗(yàn)。它是字頭中所有字節(jié)的和。只要檢驗(yàn)分組CRC是否失敗。這作為用以確定是哪個(gè)站發(fā)送了該分組的一種手段而提供。如果分組CRC失敗而且字頭CRC通過，對(duì)于字頭中提供的數(shù)據(jù)應(yīng)該小心使用，因?yàn)镠eader CRC不是檢錯(cuò)能力很強(qiáng)的手段。
下面給出的鄰站路由選擇域不包括在Header CRC中，因?yàn)槌欠纸MCRC被通過它們才會(huì)被使用。這使錯(cuò)誤對(duì)路由選擇的影響較小。
Neigh Routing Flags這些標(biāo)志用于增強(qiáng)路由選擇。它們提供有關(guān)當(dāng)前站的附加信息。當(dāng)前定義的比特是比特0-如果當(dāng)前站業(yè)務(wù)忙，則設(shè)置。
比特1-如果當(dāng)前站是互連網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，則設(shè)置。
比特2-如果當(dāng)前站是授權(quán)機(jī)構(gòu)，則設(shè)置。
比特3-保留。
如果需要更多的標(biāo)志，則可以增加另一個(gè)8比特字節(jié)。
Neighbour Data Size以字節(jié)為單位的路由選擇數(shù)據(jù)大小。這包括Neigh Routing Flags以及Neighbour Data Size(即，3字節(jié))。如果包括Neigh Soft Update域，則添加另4字節(jié)。對(duì)于Neighbour Data段中包括的每個(gè)鄰站，添加附加的6字節(jié)。如果包括任一Neighbour Data，則Neigh SoftUpdate必須包括。
Neigh Soft Update這是當(dāng)前站可用的更新軟件當(dāng)前版本(域的高16比特)以及可用的當(dāng)前塊號(hào)(域的低16比特)。
Neighbour Data這是當(dāng)前站為數(shù)據(jù)路由選擇的鄰站列表。每次當(dāng)前站接收到比它所有的數(shù)據(jù)更好的一個(gè)站的更新路由選擇數(shù)據(jù)時(shí)，它就更新自己的數(shù)據(jù)并把該站包括在下一個(gè)探測(cè)的這個(gè)列表中。數(shù)據(jù)段對(duì)于該列中的每個(gè)站有四個(gè)子域Station ID帶有鄰站ID的32比特域。
Tx Power Req8比特域，表示從當(dāng)前站到達(dá)該站ID所需的組合或直接Tx功率。
Modem Req當(dāng)前站為了到達(dá)目標(biāo)站所需的調(diào)制解調(diào)器。
Flags為目標(biāo)站給出附加路由選擇信息的標(biāo)志。比特0-業(yè)務(wù)中，比特1-網(wǎng)關(guān)，比特3-授權(quán)機(jī)構(gòu)、比特4-直接鄰站。最后比特表示列表中的該站是當(dāng)前站的直接鄰站。
Packet Data這是該分組的數(shù)據(jù)。它由一個(gè)或更多的段組成。各段可以具有任意類型，而且可以源于任何ID或以任何ID為目標(biāo)。
CRC這是整個(gè)分組的32比特CRC校驗(yàn)。如果這個(gè)CRC失敗，分組數(shù)據(jù)就被丟棄，但是如果字頭CRC通過，字頭數(shù)據(jù)仍可拯救。
消息段格式
Segment Type表示正發(fā)送段的類型，這些類型包括Seg Msg段包含消息數(shù)據(jù)。從源ID到目標(biāo)ID進(jìn)行發(fā)送，并從任何中間站到任何其它中間站進(jìn)行中繼。
Seg Ack用于確認(rèn)Seg Msg。從任何其它中間站剛收到Seg Msg的任何中間站發(fā)送。
Seg ETE當(dāng)目標(biāo)ID收到Seg Msg時(shí)從目標(biāo)ID向源ID發(fā)送。也從任何中間站向任何其它中間站中繼。
Seg ETE-Ack用于確認(rèn)Seg ETE。從任何其它中間站剛收到SegETE的任何中間站發(fā)送。
Segment Type Acked用于表示被當(dāng)前站確認(rèn)的段類型。
Destination ID當(dāng)前段的目標(biāo)ID。
Origin ID當(dāng)前段的源ID。
Message Number正發(fā)送/確認(rèn)的消息序號(hào)。
Message Submi ssion Number如果沒有從目標(biāo)ID收到ETE，消息可以在規(guī)定間隔后由源ID重新提交。這個(gè)域表示當(dāng)前提交序號(hào)。
Message Size表示消息中的字節(jié)總數(shù)。
Fragment Start表示正在發(fā)送哪個(gè)段開始序號(hào)。每個(gè)消息被分成16字節(jié)的多個(gè)段。
Fragment End表示正在發(fā)送哪個(gè)段結(jié)束序號(hào)。
Fragment Prority表示段的優(yōu)先級(jí)。
Fragment Time-to-Die表示段的相對(duì)死亡時(shí)間。這是直到該段不再有效時(shí)所剩下的毫秒數(shù)。任何中間站負(fù)責(zé)遞減這個(gè)值。通常站將其轉(zhuǎn)換成絕對(duì)時(shí)間，并在剛發(fā)送之前將其轉(zhuǎn)換回相對(duì)時(shí)間。這樣避免了所有站的所有時(shí)鐘必須同步的必要。
Fragment Time-Of-Creation這是一個(gè)段必須生存的原始毫秒數(shù)。這個(gè)數(shù)不被改變。由目標(biāo)和中間站用于確定一個(gè)段從源站到達(dá)它們所用的時(shí)間。
Tx Power Req for Origin ID這是從目前發(fā)送該段的站到達(dá)源ID所需的組合Tx功率。
Tx Modem Req for Origin ID這是從目前發(fā)送該段的站到達(dá)源ID的任何中間站使用的最低調(diào)制解調(diào)器數(shù)。
Segment Data包含實(shí)際消息段。
硬件描述圖4、5、6和7表示了用于實(shí)現(xiàn)發(fā)明方法和系統(tǒng)的基本硬件。這些圖對(duì)應(yīng)于上述序號(hào)為WO96/19887的國際PCT專利申請(qǐng)中的圖8、9、10和11。以下描述具體地涉及與本發(fā)明有關(guān)的硬件操作的各個(gè)方面。
基于它的發(fā)送“決定”，主處理器149確定將使用的功率電平、數(shù)據(jù)率以及分組持續(xù)時(shí)間，并將這個(gè)分組發(fā)送到串行控制器131，同時(shí)通過外設(shè)接口147將發(fā)射/接收開關(guān)103轉(zhuǎn)接到發(fā)射模式并在適當(dāng)延遲之后將發(fā)射機(jī)打開。Zilog芯片131將通過在模塊128或130中的PN序列編碼器將分組數(shù)據(jù)與合適的字頭和CRC校驗(yàn)一起發(fā)送出。
主處理器149將在數(shù)據(jù)分組中作為信息域之一嵌入對(duì)應(yīng)于它所使用的發(fā)射功率的數(shù)據(jù)，該功率與發(fā)送到功率控制PIC模塊132的發(fā)射功率相同，用于驅(qū)動(dòng)功率控制電路141，它再去控制增益控制和低通濾波器模塊143。這個(gè)模塊再使用來自功率放大器145的反饋信號(hào)去控制驅(qū)動(dòng)器144和142。
檢測(cè)及增益反饋方法使得可以基于來自功率控制電路141的指示得到相當(dāng)精確的功率電平。
在打開功率放大器電源之前，發(fā)射頻率由頻率綜合器1 38選擇，此后通過驅(qū)動(dòng)器模塊141指示功率放大器145并將放大器電源打開。
如果要求功率電平低于功率放大器145提供的最小功率電平，則可將可切換的衰減器模塊102切換進(jìn)來，以便提供多至40dB的附加衰減。因此處理器可以指示功率放大器切換入一個(gè)衰減器組合以便提供從負(fù)40dBm到正50dBm范圍的輸出功率電平。當(dāng)放大器電源被打開時(shí)，處理器從低功率檢測(cè)電路101得到有關(guān)前向和反向功率的信息，該信息通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器146發(fā)送并被主處理器149用于監(jiān)視正發(fā)射的功率電平。這個(gè)信息再存儲(chǔ)在動(dòng)態(tài)RAM150中，以提供有關(guān)通過與請(qǐng)求電平相比較而產(chǎn)生的實(shí)際前向和反射功率電平。
輸出發(fā)射功率大小會(huì)受到發(fā)射功率控制環(huán)路(模塊145、144、142和143)和可切換的衰減器模塊102效率的影響。此外，天線100中的任何不匹配也會(huì)導(dǎo)致反射和前向功率的變化。相對(duì)各種所需電平的實(shí)際相對(duì)功率輸出可以由處理器以提供成一個(gè)表的形式存儲(chǔ)在RAM中，給出相對(duì)于所請(qǐng)求的實(shí)際功率輸出電平。這可用于使處理器在它將來傳輸時(shí)提供的信息(消息或探測(cè)信號(hào)內(nèi))中使用更精確的功率電平范圍。由于功率電平在負(fù)40dBm到正50dBm之間變化，實(shí)際上有10種互相各間隔10dB的不同功率電平可以發(fā)射。因此，處理器存儲(chǔ)的表將具備這十個(gè)功率電平，其所具有的請(qǐng)求功率電平和實(shí)際功率電平處在這個(gè)范圍內(nèi)。
網(wǎng)絡(luò)中的任何其它站將通過天線100接收到這個(gè)傳輸。接收信號(hào)則傳送通過低功率檢測(cè)電路101和被切換的衰減器102，衰減器102最初被設(shè)置為0dB衰減。然后通過2MHz帶通濾波器104去掉頻帶干擾，然后送入預(yù)放大器105以便對(duì)該信號(hào)放大，之后通過混頻器106將其混合下變頻到10.7MHz的IF信號(hào)。這個(gè)信號(hào)被帶通濾波器107濾波，并在IF放大器108中放大，以及在模塊109、110、111和112中進(jìn)一步濾波和放大。
最后的濾波在模塊113和115中進(jìn)行，在這一級(jí)中使用窄帶RSSI功能在模塊116中測(cè)量該信號(hào)，其輸出由主處理器用于確定輸入傳輸?shù)男盘?hào)強(qiáng)度。如果必要的話，這可允許處理器請(qǐng)求功率控制PIC電路132切換入多達(dá)40dB的附加接收機(jī)衰減器。只有當(dāng)信號(hào)超過模塊116的NE615的測(cè)量范圍之后才有必要切換入附加衰減。否則，衰減器保持在0dB衰減，以便為接收小信號(hào)提供接收機(jī)的全部靈敏度。輸入傳輸同時(shí)在兩個(gè)帶寬(即8kHz和80kHz)中測(cè)量。80kHz帶寬通過分接150kHz陶瓷濾波器109之后的10.7MHz IF信號(hào)并使用150kHz陶瓷濾波器121和NE604 IC 120來進(jìn)行測(cè)量。這里也有一個(gè)RSSI輸出，它通過接口被主處理器149接收。
寬帶和窄帶RSSI通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器146來進(jìn)行測(cè)量，再將數(shù)據(jù)傳遞到主處理器149。主處理器有一個(gè)查找表，根據(jù)來自AD轉(zhuǎn)換器的信息并從以前所校準(zhǔn)的數(shù)據(jù)得到接收信號(hào)強(qiáng)度。這個(gè)數(shù)據(jù)按dBm進(jìn)行校準(zhǔn)，一般從負(fù)140dBm到0dBm。這個(gè)信息一般是通過將校準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器的輸出注入到接收機(jī)的輸入端、然后通過鍵盤209撥出各種信號(hào)強(qiáng)度電平并指示處理器關(guān)于哪一個(gè)功率電平正在被注入而產(chǎn)生的。然后將這個(gè)信息永久存儲(chǔ)在靜態(tài)RAM或快閃RAM 150中。
因此，接收站可以精確地記錄任何輸入傳輸?shù)墓β孰娖?。然后，讀出輸入傳輸?shù)牡刂泛退那度氚l(fā)射功率電平。通過比較，例如正40dBm的發(fā)射功率電平可能在接收機(jī)中被測(cè)出為負(fù)90dBm，這則用于計(jì)算出路徑損耗為130dB。路徑損耗可以從0dB變化到最大為190dB(+50-(-140)＝190)?？梢詼y(cè)出的最小路徑損耗將根據(jù)發(fā)射站的傳輸功率以及接收站可以測(cè)量的最大信號(hào)而定。由于在這個(gè)設(shè)計(jì)中天線端口100處的最大接收信號(hào)是0dBm，因此倘若發(fā)射功率小于0dBm則可以測(cè)量0dB路徑損耗。否則，例如發(fā)射功率50dBm，則可以測(cè)量的最小路徑損耗是50dB。這可以通過在可切換的衰減器中添加入附加步級(jí)或者通過在接收機(jī)中使用不同裝置來改善。如果可切換衰減器被完全切換入而且AD轉(zhuǎn)換器的輸出表示出RSSI處于最高電平，那么接收處理器就會(huì)把與該傳輸有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)標(biāo)記上“固定”。這意味著路徑損耗小于可測(cè)量的大小。
處理器在接收時(shí)將持續(xù)測(cè)量背景信號(hào)和干擾，而且只要工作在任何數(shù)據(jù)率上的任何調(diào)制解調(diào)器沒有檢測(cè)到傳輸，它就會(huì)監(jiān)視并測(cè)量以dBm為單位的噪聲和干擾并且產(chǎn)生一個(gè)平均值并將其存儲(chǔ)在靜態(tài)RAM中。當(dāng)檢測(cè)到傳輸時(shí)，將最近的噪聲測(cè)量與信號(hào)強(qiáng)度比較從而得到信噪比。在每次傳輸中，把在傳輸之前采集的背景噪聲在傳輸消息或探測(cè)中作為另一個(gè)域與發(fā)射功率一起來進(jìn)行通告。網(wǎng)絡(luò)中的其它站可以從傳輸中采集并獲得不僅是路徑損耗而且還有遠(yuǎn)端站在傳輸之前的噪聲最低電平。接收站由于知道了路徑損耗并有了遠(yuǎn)端站的噪聲最低電平，則會(huì)知道以多大功率發(fā)射才能在遠(yuǎn)端站實(shí)現(xiàn)任意所需的信噪比。
所需的信噪比一般是基于調(diào)制解調(diào)器的性能以及是一個(gè)基于分組持續(xù)時(shí)間和成功概率的數(shù)。這個(gè)所需信噪比被處理器存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，并基于到各個(gè)目標(biāo)的傳輸成功而不斷更新。例如，如果一個(gè)站采集了一次傳輸并計(jì)算路徑損耗為100dB而且遠(yuǎn)端站所宣布的噪聲最低電平是負(fù)120dBm，這時(shí)為了滿足(例如)每秒8千比特20dB的信噪比要求，那么它將以負(fù)20dBm的功率電平發(fā)射。對(duì)于每秒80千比特所需的信噪比將會(huì)不同，因?yàn)樵肼曌畹碗娖皆诒?5kHz寬的150kHz帶寬內(nèi)會(huì)較高，而且因?yàn)槊棵?0千比特調(diào)制解調(diào)器的性能可能與每秒8千比特的調(diào)制解調(diào)器不同。
因此，接收站會(huì)知道如果(例如)寬帶內(nèi)所宣稱的噪聲最低電平是負(fù)110dBm而且路徑損耗仍然是100dB，但是所需信噪比是(例如)15dB，則它會(huì)要求負(fù)5dBm的傳輸功率。接收該傳輸?shù)恼緯?huì)知道使用多大功率電平來響應(yīng)源站。
通過上面概述的過程，一個(gè)站可以確定到達(dá)它的鄰站所需的發(fā)射功率。然后它將這個(gè)所需的發(fā)射功率包括在被它列入探測(cè)中的鄰站列表中。
權(quán)利要求
1.一種操作通信網(wǎng)的方法，網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)站，每個(gè)都能夠發(fā)射和接收數(shù)據(jù)，從而使網(wǎng)絡(luò)能夠從源站通過至少一個(gè)中間站向目標(biāo)站發(fā)送數(shù)據(jù)，該方法包括a)定義至少一個(gè)呼叫信道；b)在每個(gè)站根據(jù)第一預(yù)定準(zhǔn)則選擇一條呼叫信道，以便向其它站傳輸探測(cè)信號(hào)；e)在所選呼叫信道上從每個(gè)站發(fā)射探測(cè)信號(hào)，接收來自給定站的探測(cè)信號(hào)的其它站直接或間接地給出響應(yīng)，藉此向給定站表示它們作為目標(biāo)或中間站的可用性；以及f)根據(jù)第二預(yù)定準(zhǔn)則，在給定站評(píng)價(jià)其它站對(duì)所述探測(cè)信號(hào)的直接或間接的響應(yīng)，以便識(shí)別給定站能夠與之最佳地通信的其它站。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，從給定站接收探測(cè)信號(hào)的其它站每個(gè)都能修改它們自己的探測(cè)信號(hào)，以便包括表示給定站和它們自身之間通信質(zhì)量的數(shù)據(jù)，給定站響應(yīng)所述數(shù)據(jù)以便改變它的至少一個(gè)發(fā)送參數(shù)，從而能夠與網(wǎng)絡(luò)中所需數(shù)目的其它站最佳地通信，而不致引起不適當(dāng)?shù)恼鹃g競爭或干擾。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的方法，其特征在于，來自給定站的探測(cè)信號(hào)包括用于標(biāo)識(shí)那些被所述給定站檢測(cè)到可以用做目標(biāo)或中間站的其它站的數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于，探測(cè)信號(hào)還包括用于表示給定站和每個(gè)所標(biāo)識(shí)的其它站之間通信質(zhì)量的數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，探測(cè)信號(hào)可以是尋址到所有或多個(gè)其它站的廣播探測(cè)信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，探測(cè)信號(hào)另外包括尋址的探測(cè)信號(hào)，該信號(hào)尋址到發(fā)射尋址探測(cè)信號(hào)的站希望通信的至少一個(gè)對(duì)方站。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，尋址探測(cè)信號(hào)優(yōu)選比廣播探測(cè)信號(hào)更頻繁地發(fā)射。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或權(quán)利要求7的方法，其特征在于，尋址探測(cè)信號(hào)包括壽命信息，它與表示給定站和每個(gè)所標(biāo)識(shí)的其它站之間通信質(zhì)量的數(shù)據(jù)的壽命相對(duì)應(yīng)，以供接收尋址探測(cè)信號(hào)的站用于選擇與之進(jìn)行通信的其它站。
9.根據(jù)權(quán)利要求3到8中任意一個(gè)的方法，其特征在于，探測(cè)信號(hào)包括功率梯度信息，它與每個(gè)被標(biāo)識(shí)站到達(dá)與所述每個(gè)被標(biāo)識(shí)站可通信的那些其它被標(biāo)識(shí)站所需的累積傳輸功率相對(duì)應(yīng)，以供接收探測(cè)信號(hào)的站用于選擇與之進(jìn)行通信的其它站。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于，包括從源站到目標(biāo)站發(fā)射追逐信號(hào)，追逐信號(hào)循著多條路徑到達(dá)目標(biāo)，藉此產(chǎn)生功率梯度信息，該信號(hào)供網(wǎng)絡(luò)中的站用來為從源站到目標(biāo)站傳輸數(shù)據(jù)選擇一條路由。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于，包括從目標(biāo)站向源站發(fā)射梯度消息，該梯度消息包括與通過最佳路由從源站發(fā)送數(shù)據(jù)消息到目標(biāo)站所需的累積功率相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求3到11中任意一個(gè)的方法，其特征在于，通過網(wǎng)絡(luò)選擇路由的所有消息包括功率梯度信息，該消息與消息在網(wǎng)絡(luò)中的路由上到達(dá)各個(gè)站所需的累積傳輸功率相對(duì)應(yīng)，藉此實(shí)現(xiàn)消息在網(wǎng)絡(luò)上的最佳路由選擇。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，那些從給定站接收探測(cè)信號(hào)的站通過向給定站發(fā)送應(yīng)答信號(hào)來給出響應(yīng)，所述給定站將從不同站收到的應(yīng)答信號(hào)數(shù)與一個(gè)預(yù)定值比較，而且如果應(yīng)答信號(hào)數(shù)沒有與第二值相對(duì)應(yīng)就改變至少一個(gè)傳輸參數(shù)，直到給定站接收的應(yīng)答信號(hào)數(shù)與預(yù)定值相對(duì)應(yīng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其特征在于，包括定義多個(gè)呼叫信道，其中除第一個(gè)以外的每個(gè)呼叫信道都比前一個(gè)呼叫信道的數(shù)據(jù)率高，并且如果應(yīng)答信號(hào)數(shù)不對(duì)應(yīng)于預(yù)定值，就根據(jù)第二預(yù)定準(zhǔn)則來選擇另一個(gè)數(shù)據(jù)率與前一個(gè)呼叫信道不同的呼叫信道。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其特征在于，第一預(yù)定準(zhǔn)則包括呼叫信道數(shù)據(jù)率及/或呼叫信道傳輸功率，呼叫信道是根據(jù)最高可用信道數(shù)據(jù)率及/或最低可用信道傳輸功率來選擇的。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或權(quán)利要求15的方法，其特征在于，第二預(yù)定準(zhǔn)則可以包括呼叫信道數(shù)據(jù)率及/或呼叫信道傳輸功率，不同呼叫信道是根據(jù)逐步降低信道數(shù)據(jù)率及/或逐步增加信道傳輸功率來選擇的。
17.根據(jù)權(quán)利要求13到16中任意一個(gè)的方法，其特征在于，與應(yīng)答信號(hào)數(shù)相比較的預(yù)定值的計(jì)算對(duì)應(yīng)于希望提供給給定站作為中間或目標(biāo)站的相鄰站的數(shù)目，以便給定站最佳地與網(wǎng)絡(luò)中所需數(shù)目的其它站進(jìn)行通信，而不會(huì)引起站間不適當(dāng)?shù)母偁幓蚋蓴_。
18.根據(jù)權(quán)利要求1到17中任意一個(gè)的方法，其特征在于，包括定義多個(gè)數(shù)據(jù)信道，其中除第一個(gè)外的每個(gè)數(shù)據(jù)信道都比前一個(gè)數(shù)據(jù)信道的數(shù)據(jù)容量高，每個(gè)站在確定所述相鄰站的可用性之后，就在所選數(shù)據(jù)信道上向相鄰站發(fā)送數(shù)據(jù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其特征在于，數(shù)據(jù)信道可以對(duì)應(yīng)于各個(gè)呼叫信道，數(shù)據(jù)信道被選為傳輸與所選呼叫信道對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其特征在于，多個(gè)數(shù)據(jù)信道對(duì)應(yīng)于單個(gè)呼叫信道，各站監(jiān)視數(shù)據(jù)信道的激活，并且，一個(gè)希望發(fā)送數(shù)據(jù)的站選擇那些檢測(cè)到?jīng)]有激活的數(shù)據(jù)信道，藉此使站間的數(shù)據(jù)信道使用最佳化。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其特征在于，每個(gè)站在呼叫信道上發(fā)射的探測(cè)信號(hào)包括用于指示發(fā)射所述探測(cè)信號(hào)的給定站意圖轉(zhuǎn)移到所選數(shù)據(jù)信道的信息，隨后該數(shù)據(jù)信道被標(biāo)志為激活，這樣就使其它站能夠在所選數(shù)據(jù)信道上與給定站成功地進(jìn)行通信。
22.根據(jù)權(quán)利要求1到21中任意一個(gè)的方法，其特征在于，探測(cè)信號(hào)可以由那些試圖與其它站建立聯(lián)系的站有規(guī)律地發(fā)射，接收探測(cè)信號(hào)的其它站響應(yīng)隨機(jī)數(shù)目的探測(cè)信號(hào)，所述隨機(jī)數(shù)等于或小于所發(fā)射的探測(cè)信號(hào)數(shù)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其特征在于，包括在每個(gè)站通過探測(cè)定時(shí)器來控制探測(cè)信號(hào)的發(fā)送間隔，探測(cè)定時(shí)器定義了比探測(cè)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間長的連續(xù)探測(cè)信號(hào)之間的間隔，并在連續(xù)探測(cè)信號(hào)之間的間隔中發(fā)射響應(yīng)信號(hào)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其特征在于，包括可以根據(jù)該站是否有數(shù)據(jù)要發(fā)射來改變每個(gè)站中連續(xù)探測(cè)信號(hào)的發(fā)送間隔，當(dāng)站有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，探測(cè)定時(shí)器定義了連續(xù)探測(cè)信號(hào)之間第一個(gè)相對(duì)較短的間隔，當(dāng)站沒有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)定義了連續(xù)探測(cè)信號(hào)之間第二個(gè)相對(duì)較長的間隔。
25.根據(jù)權(quán)利要求1到24中任意一個(gè)的方法，其特征在于，被指定為重要的站可以發(fā)射包括標(biāo)識(shí)它們的數(shù)據(jù)的探測(cè)信號(hào)，接收到這些探測(cè)信號(hào)的其它站逐個(gè)修改它們自己的探測(cè)信號(hào)，以便包括標(biāo)識(shí)重要站的數(shù)據(jù)，從而即使是遠(yuǎn)離重要站的站也能得到所述數(shù)據(jù)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其特征在于，指定為重要的站包括網(wǎng)關(guān)站、授權(quán)機(jī)構(gòu)站，并且有時(shí)也包括源或目標(biāo)站。
27.根據(jù)權(quán)利要求1到26中任意一個(gè)的方法，其特征在于包括發(fā)布用于站操作的更新軟件，其方法是通過向一個(gè)所選站上載更新軟件，并向其它站發(fā)布更新軟件的各部分直到每個(gè)其它站都有了完整的更新軟件。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其特征在于，更新軟件在包括版本數(shù)據(jù)和塊號(hào)數(shù)據(jù)的更新塊中發(fā)布，以便使各站能夠從接收的多個(gè)更新塊中組裝更新軟件。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其特征在于，至少一個(gè)更新塊包括表示更新軟件必須使用的日期及時(shí)間的定時(shí)數(shù)據(jù)。
30.一種包括多個(gè)站的通信網(wǎng)，每個(gè)站都能夠發(fā)射并接收數(shù)據(jù)，從而使網(wǎng)絡(luò)能夠通過至少一個(gè)中間站從源站向目標(biāo)站發(fā)送數(shù)據(jù)，在使用中的每個(gè)站能夠a)定義至少一個(gè)呼叫信道；e)根據(jù)第一預(yù)定準(zhǔn)則選擇向其它站傳輸探測(cè)信號(hào)的呼叫信道；f)在所選呼叫信道上向其它站發(fā)送探測(cè)信號(hào)，其中從給定站接收探測(cè)信號(hào)的其它站直接或間接地給出響應(yīng)，藉此向給定站表示它們作為目標(biāo)或中間站的可用性；并且g)根據(jù)第二預(yù)定準(zhǔn)則評(píng)價(jià)其它站對(duì)所述探測(cè)信號(hào)的直接或間接響應(yīng)，以便識(shí)別給定站能夠最佳地與之通信的其它站。
全文摘要
發(fā)明提供了一種操作通信網(wǎng)的方法。網(wǎng)絡(luò)包括很多站,其每一個(gè)都能發(fā)射并接收數(shù)據(jù),以便及時(shí)地從源站通過中間站向目標(biāo)站發(fā)送消息。每個(gè)站選擇多個(gè)可能的呼叫信道中的一個(gè)來向其它站發(fā)送探測(cè)信號(hào)。探測(cè)信號(hào)包含標(biāo)識(shí)所討論站的數(shù)據(jù),并包括它與其它站的連接細(xì)節(jié)。接收探測(cè)信號(hào)的其它站直接或間接地給出響應(yīng),藉此向探測(cè)站和其它站表示它們作為目標(biāo)或中間站的可用性。探測(cè)站評(píng)價(jià)該直接或間接的響應(yīng),以便識(shí)別可以進(jìn)行最佳通信的其它站。例如,這些站可以監(jiān)視到達(dá)另一站所需的累積功率,藉此定義到其它站的功率梯度,通過它,這些站可以選擇通過網(wǎng)絡(luò)使功率梯度最佳化的路由。因此,通過網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通過量可以隨站間干擾和競爭的最小化而最大化。
文檔編號(hào)H04B7/24GK1271487SQ98809359
公開日2000年10月25日 申請(qǐng)日期1998年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月6日
發(fā)明者M·S·拉森, J·D·拉森 申請(qǐng)人:薩爾布研究及發(fā)展私人有限公司