DE112006002156T5 - Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen eines integrierten Systems mit Mehrsprung-Routing und kooperativer Diversität - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen eines integrierten Systems mit Mehrsprung-Routing und kooperativer Diversität Download PDFInfo
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Abstract
Verfahren,
das aufweist:
Identifizieren eines Zielknotens an einem Kommunikationsknoten eines drahtlosen Kommunikationsnetzwerkes, wobei der Zielknoten mit einem Weg von dem Kommunikationsknoten auf einen Bestimmungsortknoten einer Mehrsprung-Route verknüpft ist; und
Auswählen eines oder mehrerer Nachbarknoten des Kommunikationsknotens, damit sie als ein Kooperatorknoten arbeiten, wobei der Kooperatorknoten und der Kommunikationsknoten gemeinsam arbeiten, um mit dem Zielknoten zu kommunizieren.
Identifizieren eines Zielknotens an einem Kommunikationsknoten eines drahtlosen Kommunikationsnetzwerkes, wobei der Zielknoten mit einem Weg von dem Kommunikationsknoten auf einen Bestimmungsortknoten einer Mehrsprung-Route verknüpft ist; und
Auswählen eines oder mehrerer Nachbarknoten des Kommunikationsknotens, damit sie als ein Kooperatorknoten arbeiten, wobei der Kooperatorknoten und der Kommunikationsknoten gemeinsam arbeiten, um mit dem Zielknoten zu kommunizieren.
Description
- TECHNISCHES GEBIET
- Die vorliegende Offenbarung betrifft im allgemeinen drahtlose Kommunikationssysteme und genauer Verfahren und Vorrichtungen zum Bereitstellen eines integrierten Systems mit Mehrsprung-Routing und kooperativer Diversität.
- HINTERGRUND
- Während drahtlose Kommunikation in Büros, zu Hause, in Schulen usw. immer beliebter wird, kann die Nachfrage nach Ressourcen Staus und Verlangsamungen im Netzwerk hervorrufen. Um Verschlechterungen bei der Leistung und/oder Überlastbedingungen zu verringern, kann in einem drahtlosen Kommunikationssystem ein drahtloses vermaschtes Netzwerk implementiert werden. Insbesondere kann ein drahtloses vermaschtes Netzwerk zwei oder mehr Knoten umfassen. Wenn ein Knoten nicht richtig arbeitet, werden die verbleibenden Knoten eines drahtlosen vermaschten Netzwerkes weiter in der Lage sein, miteinander zu kommunizieren, entweder direkt oder über einen oder mehrere zwischengeschaltete Knoten. Demgemäß kann ein drahtloses vermaschtes Netzwerk für eine Sendung über mehrere Wege sorgen, um sie von der Quelle zu dem Ziel fortzupflanzen. Somit kann ein drahtloses vermaschtes Netzwerk eine zuverlässige Lösung sein, um die anwachsende Nachfrage nach Diensten drahtloser Kommunikation zu unterstützen.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist die Darstellung eines schematischen Schaubildes eines beispielhaften drahtlosen Kommunikationssystems gemäß einer Ausführungsform der Verfahren und der Vorrichtungen, die hierin offenbart sind. -
2 veranschaulicht ein beispielhaftes drahtloses vermaschtes Netzwerk, das gemäß einem Mehrsprung-Routing-Protokoll arbeitet. -
3 ist eine Darstellung eines Blockschaubildes einer beispielhaften Routingtabelle eines Kommunikationsknotens, der mit dem beispielhaften drahtlosen vermaschten Netzwerk der2 verknüpft ist. -
4 veranschaulicht ein beispielhaftes drahtloses vermaschtes Netzwerk, das entsprechend einem Protokoll für kooperative Diversität arbeitet. -
5 ist eine Darstellung eines Blockschaubildes einer beispielhaften Kooperationstabelle eines Kommunikationsknotens, der dem beispielhaften drahtlosen vermaschten Netzwerk der4 zugewiesen ist. -
6 ist eine Darstellung eines Schaubildes eines beispielhaften Kommunikationknotens. -
7 ist eine Darstellung eines Blockschaubildes eines beispielhaften Protokollstapels, der dem beispielhaften Kommunikationsknoten der6 zugewiesen ist. -
8 veranschaulicht ein beispielhaftes integriertes System mit Mehrsprung-Routing und kooperativer Diversität. -
9 ist eine Darstellung eines Blockschaubildes einer beispielhaften Routingtabelle des beispielhaften Kommunikationsknotens der6 . -
10 ist eine Darstellung eines Blockschaubildes einer beispielhaften Kooperationstabelle des beispielhaften Kommunikationsknotens der6 . -
11 ist eine Darstellung eines Ablaufdiagramms einer Art, in der der beispielhafte Kommunikationsknoten der6 konfiguriert werden kann, um ein integriertes System mit Mehrsprung-Routing und kooperativer Diversität zur Verfügung zu stellen. -
12 ist eine Darstellung eines Blockschaubildes eines beispielhaften Prozessorsystems, das verwendet werden kann, um den beispielhaften Kommunikationsknoten der6 zu implementieren. - GENAUE BESCHREIBUNG
- In allgemeinen werden hierin Verfahren und Vorrichtungen zum Bereitstellen eines integrierten Systems mit Mehrsprung-Routing und kooperativer Diversität beschrieben. Die hierin beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen sind in dieser Hinsicht nicht beschränkt.
- Mit Bezug auf
1 wird hierin ein beispielhaftes drahtloses Kommunikationssystem100 , das ein drahtloses vermaschtes Netzwerk110 umfaßt, beschrieben. Bei einem Beispiel kann das drahtlose vermaschte Netzwerk110 ein vermaschtes Netzwerk mit erweitertem Dienstesatz (ESS – Extended Service Set) sein, basierend auf Entwicklungen des Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE). Das drahtlose vermaschte Netzwerk110 kann eine Vielzahl Maschenknoten120 umfassen, im allgemeinen als121 ,122 ,123 ,124 und125 gezeigt. Obwohl1 fünf Maschenknoten veranschaulicht, kann das drahtlose vermaschte Netzwerk110 zusätzliche oder weniger Maschenknoten umfassen. - Wie es in Einzelheiten hiernach beschrieben ist, kann die Vielzahl der Maschenknoten
120 Zugangspunkte, Neuverteilungspunkte, Endpunkte und/oder weitere geeignete Verbindungspunkte für Verkehrsströme über Maschenwege mit mehreren Sprüngen umfassen. Einer oder mehrere aus der Vielzahl der Maschenknoten120 kann auch betrieblich mit einem allgemeinen öffentlichen oder privaten Netzwerk gekoppelt sein, so wie dem Internet, einem Telefonnetzwerk, einem Nahbereichsnetzwerk (LAN – Local Area Network), einem Kabelnetzwerk und/oder einem anderen drahtlosen Netzwerk über die Verbindung mit einem Ethernet, einer digitalen Teilnehmerleitung (DSL), einer Telefonleitung, einem Koaxialkabel und/oder irgendeiner drahtlosen Verbindung usw. Demgemäß kann das drahtlose vermaschte Netzwerk110 implementiert werden, um ein drahtloses persönliches Netzwerk (WPAN – Wireless Personal Area Network), ein drahtloses Nahbereichsnetzwerk (WLAN – Wireless Local Area Network), ein drahtloses Mittelbereichsnetzwerk (WMAN – Wireless Metropolitan Area Network), ein drahtloses Fernbereichsnetzwerk (WWAN – Wireless Wide Area Network) und/oder andere geeignete drahtlose Kommunikationsnetzwerke zur Verfügung zu stellen. - Die Vielzahl der Maschenknoten
120 kann eine Vielfalt von Modulationstechniken verwenden, so wie Spreizspektrum-Modulation (z.B. Direktsequenz-Codemultiplexieren (DS-CDMA – Direct Sequence Code Division Multiple Access) und/oder Frequenzsprung-Codemultiplexieren (FH-CDMA – Frequency Hopping Code Division Multiple Access)), Zeitmultiplexier(TDM – Time Division Multiplexing)-Modulation, Frequenzmultiplexier(FDM – Frequency Division Multiplexing)-Modulation, orthogonale Frequenzmultiplexier(OFDM – Orthogonal Frequency Division Multiplexing)-Modulation, Mehrträgermodulation (MDM – Multicarrier Modulation) und/oder andere geeignete Modulationstechniken, um über drahtlose Verbindungen zu kommunizieren. Bei einem Beispiel kann einer oder können mehrere aus der Vielzahl der Maschenknoten120 OFDM-Modulation implementieren, um große Mengen an digitalen Daten zu senden, indem ein Hochfrequenzsignal in mehrere kleine Untersignale aufgeteilt wird, die wiederum gleichzeitig mit unterschiedlichen Frequenzen gesendet werden. Insbesondere kann die Vielzahl der Maschenknoten120 die OFDM-Modulation verwenden, die in der Familie 802.xx der Standards beschrieben ist, die von dem Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) entwickelt worden ist, und/oder in Variationen und Entwicklungen dieser Standards (z.B. 802.11x, 802.15, 802.16x usw.), um über drahtlose Verbindungen zu kommunizieren. - Zum Beispiel kann die Vielzahl der Maschenknoten
120 gemäß der Familie 802.16 der Standards arbeiten, die von dem IEEE entwickelt worden sind, um für feste, tragbare und/oder mobile Netzwerke mit drahtlosem Breitband-Zugang (BWA – Broadband Wireless Access) zu sorgen (z.B. dem IEEE Std. 802.16, veröffentlicht 2004). Die Vielzahl der Maschenknoten120 kann auch Direktsequenz-Spreizspektrum(DSSS – Direct Sequence Spread Spectrum)-Modulation (z.B. den IEEE Std. 802.11b) und/oder Frequenzsprung-Spreizspektrum(FHSS – Frequency Hopping Spread Spectrum)-Modulation (z.B. den IEEE Std. 802.11) verwenden. Obwohl die obigen Beispiele oben mit Bezug auf Standards beschrieben worden sind, die von dem IEEE entwickelt worden sind, sind die hierin offenbarten Verfahren und Vorrichtungen leicht auf viele Spezifikationen und/oder Standards anwendbar, die von anderen Gruppen mit speziellen Interessen und/oder Standardentwicklungsorganisationen (z.B. der Wireless Fidelity (Wi-Fi) Alliance, dem Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) Forum, der Infrared Data Association (IrDA), dem Third Generation Partnership Project (3GPP), usw.) entwickelt worden sind. Zum Beispiel kann die Vielzahl der Maschenknoten120 auch entsprechend anderen geeigneten Protokollen für die drahtlose Kommunikation arbeiten, die sehr geringe Leistung erfordern, so wie Bluetooth®, Ultrabreitband (UWB – Ultra Wideband) und/oder Hochfrequenzidentifizierung (RFID – Radio Frequency Identification), um über drahtlose Verbindungen zu kommunizieren. - Als Alternative kann die Vielzahl der Maschenknoten
120 über verdrahtete Verbindungen (nicht gezeigt) kommunizieren. Zum Beispiel kann die Vielzahl der Maschenknoten120 eine serielle Schnittstelle, eine parallele Schnittstelle, eine Schnittstelle für ein kleines Computersystem (SCSI – Small Computer System Interface), eine Ethernet-Schnittstelle, eine Schnittstelle für einen universellen seriellen Bus (USB – Universal Serial Bus), eine Hochleistungsschnittstelle für einen seriellen Bus (z.B. eine IEEE 1394-Schnittstelle) und/oder irgendeinen anderen geeigneten Typ einer verdrahteten Schnittstelle benutzen, um zu kommunizieren. - Zusätzlich zu dem drahtlosen vermaschten Netzwerk
110 kann das drahtlose Kommunikationssystem100 weitere Kommunikationsnetzwerke umfassen. Bei einem Beispiel kann das drahtlose Kommunikationssystem100 ein Netzwerk mit einem Basisdienstesatz (BSS – Basic Service Set) (nicht gezeigt) umfassen. Einer oder mehrere aus der Vielzahl der Maschenknoten120 kann/können mit einem Zugangspunkt (AP – Access Point) kommunizieren, der dem BSS-Netzwerk zugewiesen ist. Das BSS-Netzwerk kann eine oder mehrere Stationen umfassen. Zum Beispiel kann eine Station, die dem BSS-Netzwerk zugewiesen ist, ein drahtloses elektronisches Gerät sein, so wie ein Laptop-Computer, ein tragbarer Computer, ein Notizblock-Computer, ein Mobiltelefon (z.B. ein Smartphone), ein Pager, ein Audio- und/oder Videoabspielgerät (z.B. ein MP3-Player oder ein DVD-Player), ein Spielegerät, eine digitale Kamera, ein Navigationsgerät (z.B. ein GPS-Gerät), ein drahtloses Peripheriegerät (z.B. ein Headset, eine Tastatur, eine Maus usw.) und/oder weitere geeignete mobile oder tragbare elektronische Geräte. Bei einem weiteren Beispiel kann ein oder können mehrere der Vielzahl der Maschenknoten120 als ein AP arbeiten, der dem BSS-Netzwerk zugewiesen ist (z.B. ein Maschen-AP). Somit kann der Maschen-AP ein Teil des drahtlosen vermaschten Netzwerkes110 und des BSS-Netzwerkes sein. - Das drahtlose Kommunikationssystem
100 kann auch ein oder mehrere Funkzugangsnetzwerke (RANs – Radio Access Networks), so wie ein Mobilfunknetzwerk (nicht gezeigt) umfassen. Das RAN kann eine oder mehrere Basisstationen und andere Funkkomponenten, die notwendig sind, um Dienste der drahtlosen Kommunikation zur Verfügung zu stellen, umfassen. Die Basisstationen können entsprechend dem/den anwendbaren Standard(s) arbeiten, um Dienste für drahtlose Kommunikation zur Verfügung zu stellen. Das heißt, die Basisstationen des RAN können so konfiguriert werden, daß sie entsprechend einem oder mehreren aus verschiedenen Protokolle für drahtlose Kommunikation arbeiten. - Insbesondere können die Protokolle für drahtlose Kommunikation auf analogen, digitalen und/oder Doppelmodus-Kommunikationssystemstandards basieren, die Mehrfachzugangstechniken verwenden, so wie Frequenzmultiplexieren (FDMA), Zeitmultiplexieren (TDMA) und/oder Codemultiplexieren (CDMA). Zum Beispiel können die Protokolle für drahtlose Kommunikation das globale System für mobile Kommunikation (GSM – Global System for Mobile Communications), Breitband-CDMA (W-CDMA – Wideband CDMA), allgemeine Paketfunkdienste (GPRS – General Packet Radio Services), verbesserte Datenumgebung bei GSM (EDGE – Enhanced Data GSM Environment), das universelle Mobiltelekommunikationssystem (UMTS – Universal Mobile Telecommunication System), Hochgeschwindigkeits-Abwärtspaketzugriff (HSDPA – High Speed Downlink Packet Access), Abänderungen und Entwicklungen dieser Standards und/oder weitere geeignete Standards für drahtlose Kommunikation, umfassen.
- Weiter kann das drahtlose Kommunikationssystem
100 weitere Geräte für drahtlose persönliche Netzwerke (WPAN), Geräte für drahtlose Nahbereichsnetzwerke (WLAN), Geräte für drahtlose Mittelbereichsnetzwerke (WMAN) und/oder Geräte für Fernbereichsnetzwerke (WWAN) umfassen, so wie Netzwerkschnittstellenvorrichtungen und Peripherieeinrichtungen (z.B. Netzwerkschnittstellenkarten (NICs – Network Interface Cards)), Zugangspunkte (APs), Gateways, Brücken, Hubs usw., um ein Mobiltelefonsystem, ein Satellitensystem, ein persönliches Kommunikationssystem (PCS – Personal Communication System), ein Zweiwege-Funksystem, ein Einweg-Pagersystem, ein Zweiwege-Pagersystem, ein Personal Computer(PC)-System, ein persönliches Datenassistenten(PDA – Personal Data Assistant)-System, ein persönliches Rechengerät(PCA – Personal Computing Accessory)-System und/oder irgendein anderes geeignetes Kommunikationssystem (nicht gezeigt) zu implementieren. Demgemäß kann das drahtlose Kommunikationssystem100 implementiert werden, um WPANs, WLANs, WMANs, WWANs und/oder andere geeignete drahtlose Kommunikationsnetzwerke zur Verfügung zu stellen. Obwohl oben bestimmte Beispiele beschrieben worden sind, ist der Überdeckungsumfang dieser Offenbarung nicht darauf beschränkt. - Bei dem Beispiel der
2 kann ein drahtloses vermaschtes Netzwerk200 , das gemäß einem Protokoll für Mehrsprung-Routing arbeitet, eine Vielzahl von Maschenknoten205 umfassen, die im allgemeinen als210 ,220 ,230 ,240 ,250 ,260 und270 gezeigt sind. Obwohl2 sechzehn Kommunikationsknoten veranschaulicht, kann das drahtlose vermaschte Netzwerk200 zusätzliche oder weniger Kommunikationsknoten umfassen. - Ein Protokoll für Mehrsprung-Routing (z.B. das Ad-Hoc On-Demand Distance Vector(AODV)-Routingprotokoll oder das Destination-Sequenced Distance Vector(DSDV)-Routingprotokoll) kann eine Route durch das drahtlose vermaschte Netzwerk
200 identifizieren, über die ein Paket von Knoten zu Knoten verschickt werden kann. Bei einem Beispiel kann der Maschenknoten210 der Quellenknoten (S) sein und der Maschenknoten270 kann der Bestimmungsortknoten (D) sein. Das Protokoll für Mehrsprung-Routing kann eine Route290 (z.B. wie durch durchgezogene Pfeile gezeigt) identifizieren, das mehrere Sprünge von dem Quellenknoten210 zu dem Bestimmungsortknoten270 umfaßt (z.B. den Sprung294 zwischen den Maschenknoten240 und245 ). - Das Protokoll für Mehrsprung-Routing kann auf Tabellen basieren, derart, daß jeder aus der Vielzahl der Maschenknoten
205 eine Routingtabelle umfassen kann (z.B. eine, die bei300 in3 gezeigt ist). Wie in Einzelheiten hiernach beschrieben wird, kann die Routingtabelle Routinginformation umfassen, so wie Information über den Bestimmungsortknoten, Information über den nächsten Sprung, metrische Information und/oder andere geeignete Routinginformation. - Der
3 zugewandt kann zum Beispiel die Routingtabelle300 des Maschenknotens240 Information umfassen, daß der Bestimmungsortknoten der Maschenknoten270 über die Route290 ist. Die Routingtabelle200 kann auch Information umfassen, die angibt, daß der nächste Sprung von dem Maschenknoten240 zu dem Maschenknoten270 über den Maschenknoten250 geht. Weiter kann die Routingtabelle300 Information umfassen, die eine Eigenschaft/einen Zustand der Route290 angibt, um mit anderen Routen zu vergleichen. Insbesondere kann die metrische Information einen Sprungzählwert von einem Knoten zu einem anderen angeben. Zum Beispiel kann die metrische Information angeben, daß der Maschenknoten240 drei Sprünge von dem Maschenknoten270 entfernt ist. Zusätzlich oder als Alternative kann die metrische Information Information umfassen, die eine geschätzte Sendezählung (ETX – Estimate Transmission Count) und/oder eine Durchlauferfolgsrate angibt. - In dem Beispiel der
4 kann ein drahtloses vermaschtes Netzwerk400 , das gemäß einem Protokoll für kooperativen Diversität arbeitet, eine Vielzahl von Maschenknoten405 umfassen, die im allgemeinen als410 ,420 ,430 ,440 ,450 ,460 und470 gezeigt sind. Obwohl4 sechzehn Kommunikationsknoten veranschaulicht, kann das drahtlose vermaschte Netzwerk400 zusätzliche oder weniger Kommunikationsknoten umfassen. - Das Protokoll für kooperative Diversität kann zwei oder mehr aus der Vielzahl der Maschenknoten
405 identifizieren, um ein Paket gleichzeitig zu einem entfernten Knoten (z.B. einem Kandidatenknoten) zu senden. Bei einem Beispiel können die Maschenknoten450 und480 die Kandidatenknoten (C) des Maschenknotens440 sein, der Maschenknoten460 kann ein Zielknoten (T) sein und der Maschenknoten470 kann der Bestimmungsortknoten (D) sein. Insbesondere kann der Zielknoten460 ein entfernter Nachbarknoten relativ zu dem Maschenknoten440 auf dem Weg zu dem Bestimmungsortknoten470 sein. Die Kandidatenknoten450 und480 können Nachbarknoten sein, die relativ näher an dem Maschenknoten440 liegen als der Zielknoten460 . Somit können die Kandidatenknoten450 und/oder480 mit dem Maschenknoten440 zusammenarbeiten, um mit dem Zielknoten460 zu kommunizieren. Zum Beispiel kann der Maschenknoten440 ein Paket an den Zielknoten450 über die Verbindung494 und/oder zu dem Kandidatenknoten480 über die Verbindung495 schicken. - Wie es in Einzelheiten hiernach beschrieben wird, kann der Maschenknoten
440 die Kandidatenknoten450 und/oder480 auswählen, damit sie als Kooperatorknoten arbeiten. Wenn sowohl der Maschenknoten440 als auch der/die Kooperatorknoten (z.B. die ausgewählten Kandidatenknoten450 und/oder480 ) das Paket haben, können der Maschenknoten440 und der/die Kooperatorknoten zusammenarbeiten, indem das Paket gleichzeitig an den Zielknoten460 gesendet wird. Zum Beispiel können der Maschenknoten440 und der Kandidatenknoten450 gleichzeitig ein Paket an den Zielknoten460 senden. Bei einem weiteren Beispiel können der Maschenknoten440 und beide Kandidatenknoten450 und480 gleichzeitig ein Paket an den Zielknoten460 senden. - Der Maschenknoten
440 kann eine Kooperationstabelle umfassen (z.B. eine wie in5 bei500 gezeigt), um einen oder mehrere Kooperatorknoten basierend auf der Vielzahl der Kandidatenknoten zu identifizieren und auszuwählen. Insbesondere kann die Kooperationstabelle Kooperationsinformation umfassen, so wie Information über Nachbarknoten, Information über Kooperationsknoten, metrische Information und/oder andere geeignete Kooperationsinformation. - Mit Bezug auf
5 kann zum Beispiel die Kooperationstabelle500 des Maschenknotens440 angeben, daß der Maschenknoten460 ein Zielknoten für den Maschenknoten440 sein kann. Die Kooperationstabelle500 kann auch einen Kooperatorknoten, falls zutreffend, für den Zielknoten460 angeben. Weiter kann die Kooperationstabelle500 Information liefern, die eine Eigenschaft/einen Zustand jedes Weges zu dem Zielknoten460 angibt (d.h. mit oder ohne Zusammenwirken mit einem Kooperatorknoten). - Bei einem Beispiel kann die Kooperationstabelle
500 Information liefern, die die Qualität der Verbindung angibt, welche mit kooperativer Diversität verknüpft ist. Insbesondere kann die Kooperationstabelle500 die Qualität der Verbindung für jeden Weg zu dem Zielknoten460 angeben. Zum Beispiel kann die Kooperationstabelle 5000 angeben, daß die Verbindungsqualität der Verbindung496 (z.B. von dem Kandidatenknoten450 zu dem Zielknoten460 ) fünfzehn Dezibel (15 dB) beträgt und die Verbindungsqualität der Verbindung497 (z.B. von dem Kandidatenknoten480 zu dem Zielknoten460 ) zwanzig dB (20 dB) beträgt. Die Kooperationstabelle500 kann auch die Verbindungsqualität eines Weges von dem Maschenknoten440 zu dem Zielknoten460 angeben. Zum Beispiel kann die Kooperationstabelle500 angeben, daß die Verbindungsqualität der Verbindung498 zehn dB (10 dB) beträgt. - Basierend auf der Kooperationstabelle
500 kann der Maschenknoten440 den Kandidatenknoten480 anstelle des Kandidatenknotens450 als den Kooperatorknoten auswählen, da die Verbindungsqualität der Verbindung497 besser ist als die Verbindungsqualität der Verbindung496 . Der Maschenknoten440 kann ein Paket über die Verbindung495 an den Kooperatorknoten480 schicken. Demgemäß können der Maschenknoten440 und der Kooperatorknoten480 das Paket gleichzeitig an den Zielknoten460 senden. - Bei einem weiteren Beispiel kann der Maschenknoten
440 mit beiden Kandidatenknoten450 und480 zusammenarbeiten, um mit dem Zielknoten460 zu kommunizieren (d.h. der Maschenknoten440 kann beide Kandidatenknoten450 und480 dazu auswählen, daß sie als Kooperatorknoten arbeiten). Somit kann der Maschenknoten440 ein Paket über die Verbindung494 an den Kooperatorknoten450 und über die Verbindung495 an den Kooperatorknoten480 schicken. Der Maschenknoten440 und die Kooperatorknoten450 und480 können das Paket gleichzeitig an den Zielknoten460 senden. - Wie oben beschrieben kann eine Vielzahl von Kommunikationsknoten gemäß einem Protokoll für Mehrsprung-Routing arbeiten, um ein Paket sequentiell von einem Kommunikationsknoten zu einem weiteren zu schicken, bis der Bestimmungsortknoten das Paket empfängt. Zum Beispiel kann ein Kommunikationsknoten ein Paket an einen Nachbarknoten (z.B. den nächsten Sprung einer Mehrsprungroute) senden, der wiederum das Paket an einen weiteren Knoten schickt. Das Protokoll für Mehrsprung-Routing kann den Durchlaufbereich und/oder die Zuverlässigkeit erhöhen. Jedoch kann das Protokoll für Mehrsprung-Routing für jeden Sprung auf einen bestimmten Bereich beschränkt sein.
- Bei einem Protokoll für kooperative Diversität können zwei oder mehr Kommunikationsknoten gleichzeitig (oder gleichlaufend) und unabhängig senden, um es einem relativ entfernt liegenden Knoten möglich zu machen, eine Sendung zu empfangen. Zum Beispiel kann ein Kommunikationsknoten ein Paket an einen Nachbarknoten (z.B. den nächsten Sprung einer Mehrsprung-Route) senden. Der Kommunikationsknoten und der Nachbarknoten können miteinander zusammenarbeiten, um das Paket an den entfernten Knoten zu schicken. Somit kann das Protokoll für kooperative Diversität den Sendebereich bei einer bestimmten Sendeleistung oder umgekehrt erweitern. Jedoch kann das Protokoll für kooperative Diversität zahlreiche Kandidaten für einen bestimmten Kommunikationsknoten zur Verfügung stellen, die miteinander arbeiten, um den entfernten Knoten zu erreichen.
- Basierend auf der Signalfortpflanzung, der Knotentopologie und/oder einem weiteren Zustand/einer Eigenschaft eines drahtlosen Kommunikationsnetzwerkes kann entweder das Protokoll für Mehrsprung-Routing oder das Protokoll für kooperative Diversität effektiver sein. Demgemäß können die hierin beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen ein integriertes System mit Mehrsprung-Routing und kooperativer Diversität zur Verfügung stellen, das gemäß einem Protokoll für Mehrsprung-Routing und einem Protokoll für kooperative Diversität arbeiten kann, um einen optimalen Weg zu identifizieren, über den ein Paket geleitet wird. Die hierin beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen sind in dieser Hinsicht nicht beschränkt.
- In dem Beispiel der
6 kann ein integriertes System mit Mehrsprung-Routing und kooperativer Diversität600 eine Vielzahl von Kommunikationsknoten605 umfassen, im allgemeinen als610 ,620 ,630 ,640 ,650 ,660 ,670 und680 gezeigt. Obwohl6 sechzehn Kommunikationsknoten veranschaulicht, kann das integrierte System mit Mehrsprung-Routing und kooperativer Diversität600 zusätzliche oder weniger Kommunikationsknoten umfassen. - Der
7 zugewandt kann ein Kommunikationsknoten700 des integrierten Systems mit Mehrsprung-Routing und kooperativer Diversität600 (z.B. der Kommunikationsknoten650 der6 ) eine Kommunikationsschnittstelle710 , einen Knotenidentifizierer720 , einen Knotenauswähler730 , einen Wegauswähler735 und einen Speicher740 umfassen. Obwohl die7 Komponenten des Kommunikationsknotens700 veranschaulicht, die miteinander über einen Bus750 gekoppelt sind, können diese Komponenten betrieblich miteinander über andere geeignete direkte oder indirekte Verbindungen (z.B. eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung) gekoppelt sein. - Die Kommunikationsschnittstelle
710 kann einen Empfänger712 , einen Sender714 und eine Antenne716 umfassen. Die Kommunikationsschnittstelle710 kann Daten über den Empfänger712 bzw. den Sender714 empfangen und/oder senden. Die Antennen716 kann eine oder mehrere Richtungsantennen oder omnidirektionale Antennen umfassen, so wie Dipolantennen, Monopolantennen, Patch-Antennen, Schleifenantennen, Mikrostreifenantennen und/oder andere Typen Antennen, die für das Senden von Hochfrequenz(HF)-Signalen geeignet sind. Obwohl die7 eine einzelne Antenne veranschaulicht, kann der Kommunikationsknoten700 zusätzliche Antennen umfassen. Zum Beispiel kann der Kommunikationsknoten700 eine Vielzahl von Antennen umfassen, um ein Mehrfach-Eingabe-Mehrfach-Ausgabe(MIMO – Multiple Input Multiple Output)-System zu implementieren. - Wie es in Einzelheiten hiernach beschrieben ist, kann der Knotenidentifizierer
720 einen Zielknoten identifizieren. Insbesondere kann der Zielknoten mit einem Weg von dem Kommunikationsknoten auf einen Bestimmungsortknoten einer Mehrsprung-Route zu verknüpft sein. Der Knoten-auswähler730 kann einen oder mehrere Nachbarknoten (z.B. Kandidatenknoten) auswählen, so daß der Kommunikationsknoten700 und der ausgewählte eine oder die mehreren Nachbarknoten (z.B. Kooperatorknoten) zusammen arbeiten können, um mit dem Zielknoten zu kommunizieren. Der Wegauswähler735 kann einen Unterweg auswählen (z.B. entweder einen Mehrsprung-Routing-Unterweg oder einen Unterweg der kooperativen Diversität), um ein Paket von dem Kommunikationsknoten700 auf den Bestimmungsortknoten zu zu führen. - Der Speicher
740 kann eine Routingtabelle760 und eine Kooperationstabelle770 speichern. Die Routingtabelle760 kann Routinginformation umfassen, so wie Information über den Bestimmungsortknoten, Information über den nächsten Sprung, metrische Information und/oder andere geeignete Routinginformation. Die Kooperationstabelle770 kann Kooperationsinformation umfassen, so wie Information über Nachbarknoten, Information über Kooperatorknoten, metrische Information und/oder andere geeignete Kooperationsinformation. Obwohl das obige Beispiel den Speicher740 als Tabellen speichernd beschreibt, können andere geeignete Datenstrukturen (z.B. Listen, Anordnungen usw.) verwendet werden, um Routing- und Kooperationsinformation in dem Speicher740 zu speichern. - Obwohl die Komponenten, die in
7 gezeigt sind, als getrennte Blöcke innerhalb des Kommunikationsknotens700 veranschaulicht sind, können die Funktionen, die von einigen dieser Blöcke ausgeführt wurden, in einer einzigen Halbleiterschaltung integriert werden, oder sie können implementiert werden, indem zwei oder mehr getrennte integrierte Schaltungen verwendet werden. Zum Beispiel, obwohl der Empfänger712 und der Sender714 als getrennte Blöcke innerhalb der Kommunikationsschnittstelle710 veranschaulicht sind, kann der Empfänger712 in den Sender714 integriert sein (z.B. als Transceiver). Bei einem weiteren Beispiel können, obwohl der Knotenidentifizierer720 und der Knotenauswähler730 als getrennte Blöcke veranschaulicht sind, der Knotenidentifizierer720 und der Knotenauswähler730 in eine einzige Komponente integriert sein. - Um dynamisch einen Weg auszuwählen, auf dem ein Paket basierend auf einem Protokoll für Mehrsprung-Routing und einem Protokoll für kooperative Diversität zu leiten, kann der Kommunikationsknoten
700 einen Protokollstapel basierend auf dem Referenzmodell der Offensystemverbindung (OSI – Open Systems Interconnection) (z.B. den Protokollstapel800 der8 ) umfassen. Mit Bezug zum Beispiel auf8 kann der Protokollstapel800 eine Anwendungsschicht800 , eine Transportschicht820 , eine Mehrsprung-Routingschicht830 , eine Medienzugriffsadressen(MAC – Media Access Address)-Schicht840 und eine physikalische (PHY) Schicht850 umfassen. Obwohl die8 eine bestimmte Anzahl an Protokollschichten veranschaulicht, kann der Protokollstapel800 zusätzliche oder weniger Protokollschichten umfassen. - Die Anwendungsschicht
810 kann Anwendungen ermöglichen, um auf Netzwerkdienste zuzugreifen. Insbesondere kann die Anwendungsschicht810 übliche Anwendungsdienste für Anwendungsprozesse durchführen. Zum Beispiel kann die Anwendungsschicht810 Protokolle, so wie das Hypertext-Übertragungsprotokoll (http – Hypertext Transfer Protocol), das Dateitübertragungsprotokoll (FTP – File Transfer Protocol), Telnet, das einfache Mail-Übertragungserprotokoll (STMP – Simple Mail Transfer Protocol), das einfache Netzwerkverwaltungsprotokoll (SNMP – Simple Network Management Protocol), das Netzwerkzeitprotokoll (NTP – Network Time Protocol), das Netzwerkdateisystem (NFS – Network File System), X.400, X.500 usw. umfassen. - Die Transportschicht
820 kann Sitzungen einrichten und die Zuverlässigkeit des Datenflusses sicherstellen. Insbesondere kann die Transportschicht820 für die transparente Übertragung von Daten zwischen Endbenutzern sorgen. Zum Beispiel kann die Transportschicht820 Protokolle, so wie die erweiterte Benutzerschnittstelle für ein Netz-Basiseingabe/Ausgabe-System (RIOS – Basic Input/Output System) (NetBEUI), Sequenzpaketaustausch (SPX – Sequence Packet Exchange), Benutzerdatagrammprotokoll, Sendesteuerprotokoll (TCP – Transmission Control Protocol) usw. umfassen. - Im allgemeinen kann die Mehrsprung-Routingschicht
830 (d.h. die Netzwerkschicht) Verbindungsdienste und Adressier-, Routing- und Fehlerprüffunktionen handhaben. Zum Beispiel kann die Mehrsprung-Routingschicht830 Protokolle, so wie NetBEUI, Internet-Paketaustausch (IPX – Internet Packet Exchange), Internet-Protokoll (IP – Internet Protocol), AODV, DSDV usw. umfassen. Wie in Einzelheiten hiernach beschrieben wird, kann die Mehrsprung-Routingschicht830 so arbeiten, daß sie einen Zielknoten700 festlegt und feststellt, ob ein Paket an den Zielknoten über einen Mehrsprung-Routing-Unterweg oder einen Unterweg der kooperativen Diversität zu schicken ist. - Die MAC-Schicht
840 (d.h. die Datenverbindungsschicht) kann Daten zwischen Netzwerkeinheiten übertragen und Fehler korrigieren, die in der PHY-Schicht850 auftreten können. Zum Beispiel umfaßt die MAC-Schicht840 Protokolle, so wie Ethernet, Token Ring, faser verteilte Datenschnittstelle (FDDI – Fiber Distributed Date Interface), Punk-zu-Punkt-Protokoll (PPP – Point-to-Point Protocol), Frame-Schaltung (Frame Relay), Hochpegel-Datenverbindungssteuerung (HDLC – High Level Date Link Control), asynchroner Übertragungsmodus (ATM – Asynchronous Transfer Mode), X.25, Mehrfachzugriff mit Trägerprüfung (CSMA – Carrier sense Multiple Access), CSMA mit Kollisionsvermeidung (CSMA/CA – Collision Avoidance), CSMA mit Kollisionserfassung (CSM/CD – Collision Detection) usw. - Die PHY-Schicht
850 kann eine Verbindung zu einem Kommunikationsmedium einrichten und beenden. Insbesondere kann die PHY-Schicht850 Dienste ausführen, die von der MAC-Schicht840 angefragt worden sind. Zum Beispiel kann die PHY-Schicht850 Protokolle, so wie RS-232, DSL, digitales Netzwerk mit integrierten Diensten (ISDN – Integrated Services Digital Network), Ti, OFDM usw. umfassen. - Obwohl die obigen Beispiele bestimmte Protokolle für die Protokollschichten des Protokollstapels
800 beschreiben können, kann jede Protokollschicht weitere geeignete Protokolle umfassen. Zum Beispiel können die MAC-Schicht840 und die PHY-Schicht850 weitere verdrahtete oder drahtlose Protokolle umfassen. - Der Protokollstapel
800 kann auch eine Schicht860 für kooperative Diversität umfassen. Die Schicht860 für kooperative Diversität kann betrieblich mit der MAC-Schicht840 gekoppelt und unabhängig von der Mehrsprung-Routingschicht830 sein. Bei einem Beispiel kann die Schicht860 für kooperative Diversität in die MAC-Schicht840 und/oder der PHY-Schicht850 integriert sein, und die Mehrsprung-Routingschicht830 kann auf die MAC-Schicht840 gestapelt sein. Wie in Einzelheiten hiernach beschrieben ist, kann die Mehrsprung-Routingschicht830 nachfragen, daß ein Paket an einen Nachbarknoten des Kommunikationsknotens600 geschickt wird (z.B. mit dem nächsten Sprung). Die Kooperationsschicht860 kann die Kooperationstabelle770 verwenden, um die Kooperation festzulegen, die, falls zu treffend, erforderlich ist, um den Nachbarknoten zu erreichen, der von der Mehrsprung-Routingschicht830 ausgewählt ist. - Indem das Mehrsprung-Routing und die kooperative Diversität integriert werden, kann die Mehrsprung-Routingschicht
830 ein bestimmtes Ziel für die Kooperationsschicht860 identifizieren, was die Ressourcen herabsetzen kann, die benötigt werden, um nach Kooperatorknoten zu suchen, die einen Unterweg eines Weges von dem Kommunikationsknoten700 auf den Bestimmungsort zu bilden. Wiederum kann die Kooperationsschicht860 eine größere Auswahl an Wegen für die Mehrsprung-Routingschicht830 zur Verfügung stellen. - Obwohl die Komponenten, die in
8 gezeigt sind, als getrennte Blöcke innerhalb des Protokollstapels800 veranschaulicht sind, können die Funktionen, die von einigen dieser Protokollschichten ausgeführt werden, in einer einzigen Protokollschicht integriert werden, oder sie können implementiert werden, indem zwei oder mehr getrennte Protokollschichten verwendet werden. Zum Beispiel, obwohl die Mehrsprung-Routingschicht830 und die MAC-Schicht840 als getrennte Blöcke innerhalb des Protokollstapels800 veranschaulicht sind, kann die Mehrsprung-Routingschicht830 in die MAC-Schicht840 integriert werden, so lange die Schicht860 für kooperative Diversität von der Mehrsprung-Routingschicht830 unabhängig ist. Bei einem Beispiel kann die Mehrsprung-Routingschicht830 in einen oberen Teil der MAC-Schicht840 integriert werden, während die Schicht860 für kooperative Diversität in einen unteren Teil der MAC-Schicht840 integriert werden kann. Die hierin beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen sind in dieser Hinsicht nicht beschränkt. - Mit Bezug zurück auf die
6 kann jeder aus der Vielzahl der Kommunikationsknoten605 gemäß einem Protokoll für Mehrsprung-Routing (z.B. AODV, DSDV usw.) arbeiten, um eine Route von einem Quellenknoten zu einem Bestimmungsortknoten zu identifizieren. Bei einem Beispiel kann der Kommunikationsknoten610 ein Quellenknoten (S) sein und der Kommunikationsknoten870 kann ein Bestimmungsortknoten (D) sein. Eine Mehrsprung- Route von dem Quellenknoten610 zu dem Bestimmungsortknoten670 kann Verbindungen691 ,692 ,693 ,694 ,696 und699 umfassen (z.B. einen Mehrsprung-Routing-Unterweg). - Wie oben angesprochen kann der Kommunikationsknoten
640 feststellen, daß der Kommunikationsknoten650 der nächste Sprung für den Kommunikationsknoten640 in Richtung auf den Kommunikationsknoten670 ist. Demgemäß kann der Kommunikationsknoten640 eine entsprechende Routingtabelle (z.B. die Routingtabelle760 der9 ) aktualisieren. Bei dem Beispiel der9 kann die Routingtabelle760 die Verbindungsqualität (z.B. Signalstärke) und/oder andere geeignete metrische Information über die Verbindung zwischen den Kommunikationsknoten640 und650 angeben. Obwohl die9 nur einen Eintrag veranschaulicht, kann die Routingtabelle760 zusätzliche Einträge umfassen. - Weiter kann jeder aus der Vielzahl der Kommunikationsknoten
605 gemäß einem Protokoll für Mehrsprung-Routing arbeiten, um einen Zielknoten (T) zu identifizieren (z.B. einen mit zwei Sprüngen zu erreichenden Nachbarknoten). Zum Beispiel kann der Knotenidentifizierer720 (z.B. über die Mehrsprung-Routingschicht830 ) den Zielknoten für den Kommunikationsknoten700 identifizieren. Bei einer unidirektionalen Route kann ein Kommunikationsknoten einen mit zwei Sprüngen zu erreichenden Nachbarknoten haben. Bei einem Beispiel kann der Kommunikationsknoten660 ein mit zwei Sprüngen zu erreichender Nachbarknoten des Kommunikationsknotens640 sein (z.B. über einen Weg durch den Kommunikationsknoten650 , der von der Mehrsprung-Routingschicht830 ausgewählt worden ist). Als Alternative kann bei einer bidirektionalen Route ein Kommunikationsknoten zwei über zwei Sprünge zu erreichende Nachbarknoten haben. - Um den Zielknoten zu identifizieren, kann jeder aus der Vielzahl der Kommunikationsknoten
605 eine Rundrufnachricht senden, die einen entsprechenden mit einem Sprung zu erreichenden Nachbarknoten anzeigt. Zum Beispiel kann der Kommunikationsknoten700 (z.B. über die Kommunikationsschnittstelle710 ) die Rundrufnachricht senden. Bei einem Beispiel kann der Kommunikationsknoten650 periodisch eine Rundrufnachricht senden, die angibt, daß der Kommunikationsknoten660 der nächste Sprung für den Kommunikationsknoten650 auf den Kommunikationsknoten670 zu ist (d.h. der Kommunikationsknoten660 ist der entsprechende mit einem Sprung zu erreichende Nachbarknoten des Kommunikationsknotens650 ). Der Kommunikationsknoten640 kann die Rundrufnachricht von dem Kommunikationsknoten650 empfangen, da der Kommunikationsknoten640 ein Nachbarknoten des Kommunikationsknotens650 ist. - Bei einem Beispiel kann die Mehrsprung-Routingschicht
830 des Kommunikationsknotens700 die Identität des mit zwei Sprüngen zu erreichenden Nachbarknotens (z.B. des Kommunikationsknotens660 der2 ) an die Schicht860 für die kooperative Diversität liefern. Der mit zwei Sprüngen zu erreichende Nachbarknoten kann der Zielknoten für die Schicht860 für die kooperative Diversität werden, die versucht, eine Verbindung zu dem Zielknoten zu erzeugen, indem mit einem oder mehreren Nachbarknoten (d.h. dem Kandidatenknoten (C)) zusammengearbeitet wird. - Der Knotenauswähler
730 kann (z.B. über die Schicht860 der kooperativen Diversität) einen oder mehrere Kandidatenknoten auswählen, der/die als Kooperatorknoten basierend auf metrischer Information, um einen Zielknoten zu erreichen, arbeitet/arbeiten. Zum Beispiel kann die Schicht860 der kooperativen Diversität einen oder mehrere Nachbarknoten identifizieren, die mit einem Zustand verknüpft sind, der einen starke Kommunikationsverbindung mit dem Kommunikationsknoten640 als Kandidatenknoten anzeigt (z.B. ein hohes Signal-Rauschen-Verhältnis (SNR – Signal-to-Noise Ratio), eine Verbindung, die hohe Bitraten unterstützt usw.). Die Schicht860 der kooperativen Diversität kann einen oder mehrere der Kandidatenknoten auswählen, um als der Kooperatorknoten zu arbeiten. Insbesondere können der Kommunikationsknoten640 und der/die Kooperatorknoten gemeinsam zusammenarbeiten, um mit dem Zielknoten660 zu kommunizieren. Demgemäß kann die Schicht860 der kooperativen Diversität einen Eintrag, der mit jedem der ausgewählten Kooperatorknoten verknüpft ist, einer entsprechenden Tabelle der kooperativen Diversität hinzufügen (z.B. der Tabelle770 der kooperativen Diversität gemäß10 ). - Der
10 zugewandt kann zum Beispiel die Kooperationstabelle770 einen oder mehrere Einträge umfassen, um Kooperationsinformation zur Verfügung zu stellen, so wie Information über Nachbarknoten, Information über Kooperatorknoten, metrische Information und/oder andere geeignete Kooperationsinformation. Obwohl die10 drei Einträge veranschaulicht, kann die Routingtabelle770 zusätzliche oder weniger Einträge umfassen. - Bei einem Beispiel kann der Eintrag
1010 Verbindungsqualitätsinformation zur Verfügung stellen, die mit der Verbindung696 zwischen dem Kandidatenknoten650 und dem Zielknoten660 verknüpft ist, wenn der Kommunikationsknoten640 und der Kandidatenknoten650 gemeinsam arbeiten, um mit dem Zielknoten660 zu kommunizieren. Bei einem weiteren Beispiel kann der Eintrag1020 Verbindungsqualitätsinformation zur Verfügung stellen, die mit der Verbindung697 zwischen dem Kandidatenknoten680 und dem Zielknoten660 verknüpft ist, wenn der Kommunikationsknoten640 und der Kandidatenknoten680 gemeinsam arbeiten, um mit dem Zielknoten660 zu kommunizieren. Die Kooperationstabelle770 kann auch Verbindungsqualitätsinformation, die mit einer Verbindung ohne die Unterstützung eines Kooperatorknotens verknüpft ist, zur Verfügung stellen. Zum Beispiel kann der Eintrag1030 Verbindungsqualitätsinformation zur Verfügung stellen, die mit der Verbindung698 zwischen dem Kommunikationsknoten640 und dem Zielknoten660 verknüpft ist (z.B. kommuniziert der Kommunikationsknoten640 direkt mit dem Zielknoten660 ). - Der Kommunikationsknoten
640 kann den Kandidatenknoten680 dazu auswählen, daß er als ein Kooperatorknoten arbeitet, weil die Kooperationstabelle770 angeben kann, daß das Zusammenarbeiten mit dem Kandidatenknoten680 für eine bessere Verbindungsqualität sorgt, z.B. insgesamt 30 dB, mit 20 dB von der Verbindung697 und 10 dB von der Verbindung698 ) als entweder die Zusammenarbeit mit dem Kandidatenknoten650 oder ohne Zusammen arbeit (z.B. 25 dB bzw. 10 dB). Der Kommunikationsknoten640 kann mit dem Kooperatorknoten680 gemeinsam arbeiten, um mit dem Zielknoten660 zu kommunizieren. Bei einem Beispiel kann der Kommunikationsknoten640 ein Paket an den Kooperatorknoten680 schicken. Demgemäß können der Kooperatorknoten680 und der Kommunikationsknoten640 das Paket gleichzeitig über die Verbindungen697 bzw.698 an den Zielknoten660 senden. Das Paket kann den Zielknoten660 mit einer kombinierten Signalstärke von 30 dB (z.B. 20 dB von der Verbindung697 und 10 dB von der Verbindung698 ) erreichen. Somit kann sich das Paket von dem Quellenknoten610 zu dem Bestimmungsortknoten670 über eine Mehrsprung-Route fortpflanzen, die die Verbindungen691 ,692 ,693 und699 umfaßt, ebenso wie über eine Verbindung, die durch kooperative Diversität gebildet ist, indem die Verbindungen697 und698 kombiniert werden. Somit kann die Mehrsprung-Route, die oben beschrieben ist, eine Hybridroute darstellen, die sich aus einer Kombination aus dem Mehrsprung-Routing und der kooperativen Diversität ergibt. - An jedem Sprung kann der Wegauswähler
735 (z.B. über die Mehrsprung-Routingschicht830 ) einen Unterweg wählen (z.B. entweder den Unterweg des Mehrsprung-Routing oder den Unterweg der kooperativen Diversität), um das Paket von dem Kommunikationsknoten700 auf den Bestimmungsortknoten670 zu zu leiten. Wie oben angemerkt, identifizierte die Mehrsprung-Routingschicht830 den Unterweg des Mehrsprung-Routing, der das Zusammenwirken zwischen den Verbindungen694 und696 umfaßt. Die Schicht860 der kooperativen Diversität identifizierte den Unterweg der kooperativen Diversität, der das Zusammenwirken zwischen dem Kommunikationsknoten640 und dem/den Kandidatenknoten650 und/oder680 umfaßt. -
11 veranschaulicht eine Art, in der der beispielhafte Kommunikationsknoten700 der1 konfiguriert werden kann, um in einem kooperativen Routingsystem zu arbeiten. Der beispielhafte Prozeß1100 der11 kann als durch eine Maschine zugreifbare Befehle implementiert werden, wobei irgendeiner von vielen unterschiedlichen Programmcodes verwen det wird, die auf irgendeiner Kombination aus maschinenlesbaren Medien gespeichert sind, so wie einem flüchtigen oder einem nicht flüchtigen Speicher oder einem anderen Massenspeichergerät (z.B. einer Floppydisk, einer CD und einer DVD). Zum Beispiel können die durch eine Maschine zugreifbaren Befehle in einem maschinenzugänglichen Medium verkörpert sein, so wie einer programmierbaren Gatteranordnung, einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC – Application Specific Integrated Circuit), einem löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM – Erasable Programmable Read Only Memory), einem Nur-Lese-Speicher (ROM – Read Only Memory), einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM – Random Access Memory), einem magnetischen Medium, einem optischen Medium und/oder irgendeinem anderen geeigneten Typ eines Mediums. - Weiter, obwohl eine bestimmte Reihenfolge von Aktionen in der
11 veranschaulicht ist, können diese Aktionen in anderen zeitlichen Abfolgen durchgeführt werden. Wieder ist der beispielhafte Prozeß lediglich im Zusammenhang mit dem Kommunikationsknoten700 der7 zur Verfügung gestellt und beschrieben, als ein Beispiel eines Weges, einen Kommunikationsknoten zu konfigurieren, damit er so arbeitet, daß das integrierte System mit Mehrsprung-Routing und kooperativer Diversität800 der8 zur Verfügung gestellt wird. - Bei dem Beispiel der
11 kann der Prozeß1100 damit beginnen, daß der Kommunikationsknoten700 (z.B. über den Knotenidentifizierer720 der7 und die Mehrsprung-Routingschicht830 der8 ) den nächsten besten Sprung in Richtung auf den Bestimmungsort zu identifiziert und auswählt (Block1110 ). Zum Beispiel kann der Kommunikationsknoten700 einen Nachbarknoten identifizieren und auswählen, der mit einer Verbindungsqualität verknüpft ist, welche relativ besser ist als bei anderen Nachbarknoten des Kommunikationsknotens700 . Demgemäß kann der Kommunikationsknoten700 (z.B. über die Mehrsprung-Routingschicht830 der8 ) die Routingtabelle760 aktualisieren (Block1120 ). Der Kommunikationsknoten700 kann (z.B. über die Mehrsprung-Routingschicht830 der8 ) einen Zielknoten in Richtung auf den Bestimmungsort zu identifizieren, der auf einem ausgewählten Mehrsprung-Routing-Unterweg ein mit zwei Sprüngen zu erreichender Nachbar sein kann (Block1130 ). - Der Kommunikationsknoten
700 kann (z.B. über die Schicht860 der kooperativen Diversität der8 ) einen Kandidatenknoten auswählen, der als ein Kooperatorknoten arbeitet, um mit dem Zielknoten zu kommunizieren (Block1140 ). Der Kommunikationsknoten700 kann (z.B. über die Schicht860 der kooperativen Diversität der8 ) feststellen, ob der Kandidatenknoten mit dem Zielknoten kommunizieren kann (Block1150 ). Falls der Kommunikationsnoten700 den Zielknoten über den Kandidatenknoten erreichen kann, kann der Kommunikationsknoten700 (z.B. über den Knotenauswähler730 der7 ) einen Eintrag in die Kooperationstabelle770 einfügen, der mit dem Kandidatenknoten verknüpft ist (Block1160 ). Insbesondere kann der Eintrag angeben, daß der Kandidatenknoten als ein Kooperatorknoten arbeiten kann. Der Eintrag kann auch metrische Information zur Verfügung stellen, die mit der Verbindung zwischen dem Kooperatorknoten und dem Bestimmungsortknoten verknüpft ist. Demgemäß kann der Kommunikationsknoten700 (z.B. über die Kooperationsschicht860 der8 ) die Mehrsprung-Routingschicht830 über einen neuen Unterweg der kooperativen Diversität zu dem Zielknoten informieren (Block1170 ). Die Steuerung kann dann zu der Mehrsprung-Routingschicht830 zu Block1110 zurückkehren. Die Mehrsprung-Routingschicht830 kann bestimmen, ob der Unterweg des Mehrsprung-Routing oder der Unterweg der kooperativen Diversität als der nächste Sprung auf den Bestimmungsortknoten zu verwendet wird. Bei einem Beispiel kann die Mehrsprung-Routingschicht830 wählen, den Weg mit der besseren Metrik zu verwenden (z.B. einen Verbindungszustand/eine Eigenschaft so wie Bitfehlerrate, Gesamtenergieverbrauch usw.). - Wieder zurück zum Block
1150 kann, falls der Kommunikationsknoten700 den Zielknoten über den Kandidatenknoten nicht erreichen kann, der Kommunikationsknoten700 feststellen, ob zusätzliche Kandidatenknoten verfügbar sind (Block1180 ). Wenn zum Beispiel der Kommunikationsknoten700 nicht in der Lage ist, ein Paket zu dem Zielknoten mit Zusam menarbeit von einem Kandidatenknoten zu senden, kann der Kommunikationsknoten700 versuchen, den Zielknoten über andere Kandidatenknoten zu erreichen. Falls zusätzliche Kandidatenknoten verfügbar sind, kann die Steuerung zum Block1140 zurückkehren. Ansonsten, falls kein zusätzlicher Kandidatenknoten verfügbar ist, kann die Steuerung zu der Mehrsprung-Routingschicht830 im Block1130 zurückkehren. - Obwohl die hierin offenbarten Verfahren und Vorrichtungen in
11 so beschrieben sind, daß sie in einer bestimmten Weise arbeiten, sind die hierin offenbarten Verfahren und Vorrichtungen einfach ohne bestimmte Blöcke, die in11 gezeigt sind, anwendbar. Zusätzlich, obwohl die11 bestimmte Blöcke veranschaulicht, können die Aktionen, die von einigen dieser Blöcke ausgeführt werden, in einem einzigen Block integriert werden oder können implementiert werden, indem zwei oder mehr getrennte Blöcke verwendet werden. - Weiter, obwohl die hierin offenbarten Verfahren und Vorrichtungen mit Bezug auf drahtlose vermaschte Netzwerke beschrieben sind, sind die hierin offenbarten Verfahren und Vorrichtungen leicht bei vielen anderen Typen drahtloser Kommunikationsnetzwerke anwendbar. Zum Beispiel können die hierin offenbarten Verfahren und Vorrichtungen bei WPANs, WLANs, WMANs, WWANs und/oder Netzwerken mit drahtlosem Breitbandzugang (BWA) verwendet werden. Bei einem Beispiel können die hierin offenbarten Verfahren und Vorrichtungen bei Zugangspunkten und/oder Basisstationen verwendbar sein. Die hierin beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen sind in dieser Hinsicht nicht beschränkt.
-
12 ist ein Blockschaubild eines beispielhaften Prozessorsystems2000 , das dazu ausgelegt ist, die hierin offenbarten Verfahren und Vorrichtungen zu implementieren. Das Prozessorsystem2000 kann ein Desktop-Computer, ein Laptop-Computer, ein tragbarer Computer ein Notizblock-Computer, ein PDA, ein Server, ein Internet-Gerät und/oder ein anderer Typ einer Rechenvorrichtung sein. - Das Prozessorsystem
2000 , das in12 veranschaulicht ist, umfaßt einen Chipsatz2010 , der einen Speichercontroller2012 und einen Eingabe/Ausgabe(I/O – Input/Output)-Controller2014 umfaßt. Der Chipsatz2010 kann Speicher- und I/O-Verwaltungsfunktionen zur Verfügung stellen, ebenso wie eine Vielzahl universeller und/oder spezieller Register, Zeitgeber usw., auf die von einem Prozessor2020 zugegriffen wird oder die von ihm verwendet werden. Der Prozessor2020 kann implementiert werden, indem ein oder mehrere Prozessoren, WLAN-Komponenten, WMAN-Komponenten, WWAN-Komponenten und/oder weitere geeignete Prozessorkomponenten verwendet werden. Zum Beispiel kann der Prozessor2020 implementiert werden, indem eine oder mehrere aus der Intel® Pentium®-Technologie, der Intel® Itanium®-Technologie, der Intel® CentrinoTM-Technologie, der Intel® XeonTM-Technologie und/oder der Intel® XScale®-Technologie verwendet werden. Als Alternative kann eine andere Prozessortechnologie verwendet werden, um den Prozessor2020 zu implementieren. Der Prozessor2020 kann einen Cache2022 umfassen, der implementiert werden kann, indem ein vereinheitlichter Cache einer ersten Ebene (L1), ein vereinheitlichter Cache einer zweiten Ebene (L2), ein vereinheitlichter Cache einer dritten Ebene (L3) und/oder irgendwelche anderen geeigneten Strukturen, die Daten speichern, verwendet werden. - Der Speichercontroller
2012 kann Funktionen ausführen, die es dem Prozessor2020 ermöglichen, auf einen Hauptspeicher2030 , der einen flüchtigen Speicher2032 und einen nicht flüchtigen Speicher2034 umfaßt, über einen Bus2040 zuzugreifen und mit ihm zu kommunizieren. Der flüchtige Speicher2032 kann durch einen synchronen dynamischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (SDRAM – Synchronaus Dynamic Random Access Memory), einen dynamischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (DRAM – Dynamic Random Access Memory), einen dynamischen RAMBUS-Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RDRAM – RAMBUS Dynamic Access Memory) und/oder einen anderen Typ einer Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff implementiert werden. Der nicht flüchtige Speicher2034 kann implementiert werden, indem ein Flash-Speicher, ein Nur-Lese-Speicher (ROM – Read Only Memory), ein elektrisch löschbarer, programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EEPROM – Electrically Erasable Pro grammable Read Only Memory) und/oder irgendein anderer gewünschter Typ einer Speichervorrichtung verwendet wird. - Das Prozessorsystem
2000 kann auch eine Schnittstellenschaltung2050 umfassen, die an den Bus2040 gekoppelt ist. Die Schnittstellenschaltung2050 kann implementiert werden, indem irgendein Typ eines Schnittstellenstandards verwendet wird, so wie eine Ethernet-Schnittstelle, ein universeller serieller Bus (USB – Universal Serial Bus), eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle der dritten Generation (3GIO – Third Generation Input/Output) und/oder irgendein anderer geeigneter Typ einer Schnittstelle. - Eine oder mehrere Eingabevorrichtungen
2060 können mit der Schnittstellenschaltung2050 verbunden werden. Die Eingabevorrichtung(en)2060 erlaubt/erlauben es einer Person, Daten und Befehle in den Prozessor2020 einzugeben. Zum Beispiel kann/können die Eingabevorrichtung(en)2060 durch eine Tastatur, eine Maus, eine berührungsempfindliche Anzeige, ein Trackpad/Kugel, einen Isopunkt und/oder ein Spracherkennungssystem implementiert werden. - Eine oder mehrere Ausgabevorrichtungen
2070 können ebenfalls mit der Schnittstellenschaltung2050 verbunden werden. Zum Beispiel kann/können die Ausgabevorrichtung(en)2070 durch Anzeigevorrichtungen (z.B. eine lichtemittierende Anzeige (LED – Light Emitting Display), eine Flüssigkristallanzeige (LCD – Liquid Crystal Display), eine Kathodenstrahlröhren(CRT – Cathode Ray Tube)-Anzeige, einen Drucker und/oder Lautsprecher) implementiert werden. Die Schnittstellenschaltung2050 kann unter anderem eine Grafiktreiberkarte umfassen. - Das Prozessorsystem
2000 kann auch ein oder mehrere Massenspeichervorrichtungen2080 umfassen, um Software und Daten zu speichern Beispiele solcher Massenspeichervorrichtung(en)2080 umfassen Floppydisks und Laufwerke, Festplattenlaufwerke, Compactdisks und Laufwerke und digitale Mehrzweck-Disks (DVD – Digital Versatile Discs) und Laufwerke. - Die Schnittstellenschaltung
2050 kann auch ein Kommunikationsgerät umfassen, so wie ein Modem oder eine Netzwerkschnittstellenkarte, um den Austausch von Daten mit externen Computer über ein Netzwerk zu vereinfachen. Die Kommunikationsverbindung zwischen dem Prozessorsystem2000 und dem Netzwerk kann irgendein Typ einer Netzwerkverbindung sein, so wie eine Ethernet-Verbindung, eine digitale Teilnehmerleitung (DSL – Digital Subscriber Line), eine Telefonleitung, ein Mobiltelefonsystem, ein Koaxialkabel usw. - Der Zugriff auf die Eingabevorrichtung(en)
2060 , die Ausgabevorrichtung(en)2070 , die Massenspeichervorrichtung(en)2080 und/oder das Netzwerk kann von dem I/O-Controller2014 gesteuert werden. Insbesondere kann der I/O-Controller2014 Funktionen ausführen, die es dem Prozessor2020 ermöglichen, mit der/den Eingabevorrichtung(en)2060 , der/den Ausgabevorrichtung(en)2070 , der/den Massenspeichervorrichtung(en)2080 und/oder dem Netzwerk über den Bus2040 und die Schnittstellenschaltung2050 zu kommunizieren. - Obwohl die Komponenten, die in der
12 gezeigt sind, als getrennte Blöcke innerhalb des Prozessorsystems2000 veranschaulicht sind, können die Funktionen, die von einigen dieser Blöcke durchgeführt werden, in einer einzigen Halbleiterschaltung integriert sein oder können implementiert werden, indem zwei oder mehr getrennte integrierte Schaltungen verwendet werden. Obwohl der Speichercontroller2012 und der I/O-Contoller2014 als getrennte Blöcke innerhalb des Chipsatzes2010 veranschaulicht sind, können zum Bespiel der Speichercontroller2012 und der I/O-Contoller2014 innerhalb einer einzigen Halbleiterschaltung integriert sein. - Obwohl bestimmte beispielhafte Verfahren, Vorrichtungen und Herstellungsgegenstände hierin beschrieben worden sind, ist der Überdeckungsumfang dieser Offenbarung nicht darauf beschränkt. Im Gegenteil, diese Offenbarung deckt alle Verfahren, Vorrichtungen und Herstellungsgegenstände ab, die gerechterweise in den Umfang der angefügten Ansprüche fallen, entweder wörtlich oder unter den Lehren der Äquivalente. Zum Beispiel, obwohl das obige beispielhafte Systeme offenbart, welche, neben anderen Komponenten, Software oder Firmware, die auf Hardware ausgeführt werden, umfaßt, sollte angemerkt werden, daß derartige Systeme lediglich veranschaulicht sind, und sie sollten nicht als beschränkend betrachtet werden. Insbesondere wird in Betracht gezogen, daß irgendwelche oder die gesamten offenbarten Hardware-, Software- und/oder Firmwarekomponenten ausschließlich in Hardware, ausschließlich in Software, ausschließlich in Firmware oder in irgendeiner Kombination aus Hardeware, Software und/oder Firmware verkörpert werden könnten.
- ZUSAMMENFASSUNG
- Ausführungsformen von Verfahren und Vorrichtungen zum Bereitstellen eines integrierten Systems mit Mehrfachsprung-Routing und kooperativer Diversität sind hierin im allgemeinen beschrieben. Weitere Ausführungsformen können beschrieben und beansprucht sein.
Claims (20)
- Verfahren, das aufweist: Identifizieren eines Zielknotens an einem Kommunikationsknoten eines drahtlosen Kommunikationsnetzwerkes, wobei der Zielknoten mit einem Weg von dem Kommunikationsknoten auf einen Bestimmungsortknoten einer Mehrsprung-Route verknüpft ist; und Auswählen eines oder mehrerer Nachbarknoten des Kommunikationsknotens, damit sie als ein Kooperatorknoten arbeiten, wobei der Kooperatorknoten und der Kommunikationsknoten gemeinsam arbeiten, um mit dem Zielknoten zu kommunizieren.
- Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Identifizieren des Zielknotens an dem Kommunikationsknoten das Identifizieren des Zielknotens über eine Mehrsprung-Routingschicht eines Protokollstapels, die mit dem Kommunikationsknoten verknüpft ist, umfaßt.
- Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Identifizieren des Zielknotens an dem Kommunikationsknoten das Identifizieren eines mit zwei Sprüngen zu erreichenden Nachbarknotens an einem Maschenknoten, der mit einem drahtlosen vermaschten Netzwerk verknüpft ist, umfaßt.
- Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Identifizieren des Zielknotens an dem Kommunikationsknoten das iterative Identifizieren des Zielknotens an dem Kommunikationsknoten umfaßt.
- Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Auswählen eines oder mehrerer Nachbarknoten des Kommunikationsknotens das Identifizieren eines oder mehrerer Kandidatenknoten basierend auf einem Zustand einer Verbindung, die mit dem einen oder den mehreren Nachbarknoten und dem Zielknoten verknüpft ist, umfaßt.
- Verfahren nach Anspruch 1, bei dem Auswählen des einen oder der mehreren Nachbarknoten des Kommunikationsknotens das Auswählen des einen oder der mehreren Nach barknoten über eine Schicht der kooperativen Diversität eines Protokollstapels, die mit Kommunikationsknoten verknüpft ist, umfaßt und bei dem die Schicht der kooperativen Diversität mit wenigstens einer Medienzugangssteuerschicht oder einer physikalischen Schicht integriert ist.
- Verfahren nach Anspruch 1, das weiter das Auswählen eines aus einem Mehrsprung-Routing-Unterweg oder einem Unterweg der kooperativen Diversität aufweist, um ein Paket von dem Kommunikationsknoten zu den Bestimmungsortknoten zu leiten, wobei der Unterweg des Mehrsprung-Routing durch eine Mehrsprung-Routingschicht eines Protokollstapels, der mit dem Kommunikationsknoten verknüpft ist, identifiziert wird und wobei der Unterweg der kooperativen Diversität durch eine Schicht der kooperativen Diversität identifiziert wird, die von der Mehrsprung-Routingschicht unabhängig ist.
- Verfahren nach Anspruch 1, das weiter das Senden eines Paketes an den Zielknoten gleichzeitig mit einer Sendung des Paketes von dem einen oder den mehreren Nachbarn zu dem Zielknoten umfaßt.
- Verfahren nach Anspruch 1, weiter mit dem Schicken eines Paketes an den einen oder die mehreren Nachbarknoten, um an den Zielknoten zu senden.
- Herstellungsgegenstand, der Inhalt umfaßt, welcher, wenn auf ihn zugegriffen wird, bewirkt, daß eine Maschine: einen Zielknoten an einem Kommunikationsknoten eines drahtlosen Kommunikationsnetzwerkes identifiziert, wobei der Zielknoten mit einem Weg von dem Kommunikationsknoten auf einen Bestimmungsortknoten einer Mehrsprung-Route zu verknüpft ist; und Auswählen eines oder mehrerer Nachbarknoten des Kommunikationsknotens, so daß sie als ein Kooperatorknoten arbeiten, wobei der Kooperatorknoten und der Kommunikationsknoten gemeinsam arbeiten, um mit dem Zielknoten zu kommunizieren.
- Herstellungsgegenstand nach Anspruch 10, bei dem der Inhalt, wenn auf ihn zugegriffen wird, bewirkt, daß die Maschine den Zielknoten an dem Kommunikationsknoten identifiziert, indem der Zielknoten über eine Mehrsprung-Routingschicht eines Protokollstapels, die mit dem Kommunikationsknoten verknüpft ist, identifiziert wird.
- Herstellungsgegenstand nach Anspruch 10, bei dem der Inhalt, wenn auf ihn zugegriffen wird, bewirkt, daß die Maschine den Zielknoten an dem Kommunikationsknoten identifiziert, indem der Zielknoten iterativ an dem Kommunikationsknoten identifiziert wird.
- Herstellungsgegenstand nach Anspruch 10, bei dem der Inhalt, wenn auf ihn zugegriffen wird, bewirkt, daß die Maschine einen oder mehrere Nachbarknoten auswählt, indem ein oder mehrere Kandidatenknoten basierend auf einem Zustand einer Verbindung, die mit dem einen oder den mehreren Nachbarknoten und dem Zielknoten verknüpft ist, identifiziert wird.
- Herstellungsgegenstand nach Anspruch 10, bei dem der Inhalt, wenn auf ihn zugegriffen wird, bewirkt, daß die Maschine den einen oder die mehrere Nachbarknoten auswählt, indem der eine oder die mehreren Nachbarknoten über eine Schicht der kooperativen Diversität eines Protokollstapels, die mit dem Kommunikationsknoten verknüpft ist, ausgewählt werden, und bei dem die Schicht der kooperativen Diversität mit wenigstens einer, der Medienzugangssteuerschicht oder einer physikalischen Schicht, integriert ist.
- Herstellungsgegenstand nach Anspruch 10, bei dem der Inhalt, wenn auf ihn zugegriffen wird, bewirkt, daß die Maschine entweder einen Unterweg des Mehrsprung-Routing oder einen Unterweg der kooperativen Diversität auswählt, um ein Paket von dem Kommunikati onsknoten zu dem Bestimmungsortknoten zu leiten, wobei der Unterweg des Mehrsprung-Routing durch eine Mehrsprung-Routingschicht eines Protokollstapels, die mit dem Kommunikationsknoten verknüpft ist, identifiziert wird und bei dem der Unterweg der kooperativen Diversität durch eine Schicht der kooperativen Diversität identifiziert wird, die von der Mehrsprung-Routingschicht unabhängig ist.
- Vorrichtung, die aufweist: einen Knotenidentifizierer, um einen Zielknoten an einem Kommunikationsknoten eines drahtlosen Kommunikationsnetzwerks zu identifizieren, wobei der Zielknoten mit einem Weg von dem Kommunikationsknoten zu einem Bestimmungsortknoten einer Mehrsprung-Route verknüpft ist; und einen Knotenauswähler, der betrieblich mit dem Knotenidentifizierer gekoppelt ist, um einen oder mehrere Nachbarknoten auszuwählen, wobei der Kooperatorknoten und der Kommunikationsknoten gemeinsam arbeiten, um mit dem Zielknoten zu kommunizieren.
- Vorrichtung nach Anspruch 16, bei der der Knotenidentifizierer eine Mehrsprung-Routingschicht eines Protokollstapels aufweist, die mit dem Kommunikationsknoten verknüpft ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 16, bei dem der Knotenauswähler eine Schicht der kooperativen Diversität eines Protokollstapels aufweist, die mit dem Kommunikationsknoten verknüpft ist, und bei der die Schicht der kooperativen Diversität mit wenigstens der Medienzugangssteuerschicht oder einer physikalischen Schicht integriert ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 16, bei der der Knotenidentifizierer so ausgelegt ist, daß er den Zielknoten iterativ an dem Kommunikationsknoten identifiziert.
- Vorrichtung nach Anspruch 16, weiter mit einem Wegauswähler, um entweder einen Unterweg des Mehrsprung-Routing oder einen Unterweg der kooperativen Diversität auszuwählen, um ein Paket von dem Kommunikationsknoten zu dem Bestimmungsortknoten zu leiten, wobei der Unterweg des Mehrsprung-Routing durch eine Mehrsprung-Routingschicht eines Protokollstapels identifiziert wird, die mit dem Kommunikationsknoten verknüpft ist, und bei dem der Unterweg der kooperativen Diversität durch eine Schicht der kooperativen Diversität identifiziert wird, die von der Mehrsprung-Routingschicht unabhängig ist.
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