專(zhuān)利名稱(chēng)：用于通信系統(tǒng)中的路由發(fā)現(xiàn)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及通信系統(tǒng)，并且特別地，涉及一種用于該通信系統(tǒng)中的路由發(fā)現(xiàn)的方法和裝置。
背景技術(shù)：
通信系統(tǒng)中的路由發(fā)現(xiàn)是公知的。特別地，出現(xiàn)了消息擴(kuò)散過(guò)程，其通常是按需路由發(fā)現(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)初始化的基礎(chǔ)。消息擴(kuò)散基本上被定義為覆蓋整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的廣播過(guò)程。其如下操作當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)或遠(yuǎn)程單元希望發(fā)現(xiàn)通向網(wǎng)絡(luò)中的另一節(jié)點(diǎn)的路由時(shí)，向它的全部近鄰廣播指定了目的地地址的消息。在接收到該消息時(shí)，這些全部的近鄰節(jié)點(diǎn)將向它們的近鄰重新廣播該消息。當(dāng)節(jié)點(diǎn)再次接收到相同的消息時(shí)，其將該消息丟棄。該過(guò)程自身重復(fù)，直至到達(dá)網(wǎng)絡(luò)中的全部節(jié)點(diǎn)，或者關(guān)于該消息的生存時(shí)間期滿。如所討論的，路由算法中使網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)散的目的基本上是找到向目的地發(fā)送數(shù)據(jù)的路徑。消息內(nèi)容通常是路由發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求。
盡管消息擴(kuò)散是用于在網(wǎng)絡(luò)中找到路由的可靠的方法，但是擴(kuò)散被證實(shí)生成了過(guò)量的系統(tǒng)業(yè)務(wù)和干擾。特別地，由于搜索區(qū)域中的每個(gè)主機(jī)必須重新廣播路由發(fā)現(xiàn)分組，因此引起了信令消息的指數(shù)增長(zhǎng)，這導(dǎo)致了嚴(yán)重的冗余、爭(zhēng)用和沖突。因此，需要一種用于通信系統(tǒng)中的路由發(fā)現(xiàn)的方法和裝置，其使由消息擴(kuò)散引起的系統(tǒng)干擾最小。


圖1是通信系統(tǒng)的框圖。
圖2說(shuō)明了通知消息。
圖3是收發(fā)信機(jī)的框圖。
圖4是示出了用作希望發(fā)現(xiàn)通向目的地節(jié)點(diǎn)的路由的源節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)的操作的流程圖。
圖5是示出了協(xié)助路由發(fā)現(xiàn)的節(jié)點(diǎn)的操作的流程圖。
圖6是示出了外層通信系統(tǒng)的操作的流程圖。
具體實(shí)施例方式
為了致力于通信系統(tǒng)中的路由發(fā)現(xiàn)的需要，提供了一種通信系統(tǒng)(100)，其包括外層通信系統(tǒng)和內(nèi)層ad-hoc(自組織)通信系統(tǒng)。通過(guò)向外層通信系統(tǒng)通知源和目的地節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行了ad-hoc通信系統(tǒng)中的路由發(fā)現(xiàn)。外層通信系統(tǒng)指令源和目的地節(jié)點(diǎn)之間的全部基站，以指令全部節(jié)點(diǎn)參與路由發(fā)現(xiàn)。
由于僅有某些節(jié)點(diǎn)將參與擴(kuò)散，因此RT_DISC消息的擴(kuò)散將僅出現(xiàn)在目的地節(jié)點(diǎn)的方向中。這在很大程度上減少了通信系統(tǒng)100中的擴(kuò)散量。此外，上文的擴(kuò)散過(guò)程未向ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的容量或等待時(shí)間強(qiáng)加任何限制；因此，在站之間形成的ad-hoc網(wǎng)絡(luò)可以是非常大的。
本發(fā)明包括一種用于ad-hoc通信系統(tǒng)中的源節(jié)點(diǎn)和目的地節(jié)點(diǎn)之間的路由發(fā)現(xiàn)的方法。所述方法包括以下步驟接收來(lái)自所述源節(jié)點(diǎn)的路由發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求，定位服務(wù)于所述源節(jié)點(diǎn)和所述目的地節(jié)點(diǎn)的源基站和目的地基站，和確定所述源和所述目的地基站之間的插入基站。指令同所述插入基站通信的插入節(jié)點(diǎn)參與路由發(fā)現(xiàn)。
此外，本發(fā)明包括一種用于在內(nèi)層通信系統(tǒng)中擴(kuò)散的方法。所述方法包括以下步驟接收指令節(jié)點(diǎn)參與路由發(fā)現(xiàn)的通知消息，其中所述通知消息包括第一會(huì)話標(biāo)識(shí)，接收包括第二會(huì)話標(biāo)識(shí)的路由發(fā)現(xiàn)消息，和確定所述第一會(huì)話標(biāo)識(shí)是否同所述第二會(huì)話標(biāo)識(shí)匹配。基于所述第一會(huì)話標(biāo)識(shí)是否同所述第二會(huì)話標(biāo)識(shí)匹配，轉(zhuǎn)發(fā)所述路由發(fā)現(xiàn)消息。
此外，本發(fā)明還包括一種用于ad-hoc通信系統(tǒng)中的路由發(fā)現(xiàn)的方法。所述方法包括以下步驟接收擴(kuò)散消息，確定ad-hoc通信系統(tǒng)中的特定節(jié)點(diǎn)在蜂窩覆蓋范圍外部，和利用以下指征重新廣播所述擴(kuò)散消息，即所述指征基于確定所述特定節(jié)點(diǎn)在蜂窩覆蓋范圍外部，指出了所述節(jié)點(diǎn)在蜂窩覆蓋范圍外部。
此外，本發(fā)明還包括一種路由發(fā)現(xiàn)消息，其包括源地址、目的地地址、和標(biāo)識(shí)出特定的路由/目的地組合的會(huì)話標(biāo)識(shí)。
此外，本發(fā)明還包括一種裝置，包括接收機(jī)，其接收來(lái)自?xún)?nèi)層通信系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)的路由發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求，以同所述內(nèi)層通信系統(tǒng)中的目的地節(jié)點(diǎn)通信；邏輯電路，其定位所述源和所述目的地節(jié)點(diǎn)，并且確定所述源和所述目的地節(jié)點(diǎn)之間的插入基站；和發(fā)射機(jī)，其發(fā)射指令，以指令同所述插入基站通信的插入節(jié)點(diǎn)參與路由發(fā)現(xiàn)。
此外，最后，本發(fā)明還包括一種裝置，包括接收機(jī)，其接收指令節(jié)點(diǎn)參與路由發(fā)現(xiàn)的通知消息，其中所述通知消息包括第一會(huì)話標(biāo)識(shí)，所述接收機(jī)還接收包括第二會(huì)話標(biāo)識(shí)的路由發(fā)現(xiàn)消息；邏輯電路，其確定所述第一會(huì)話標(biāo)識(shí)是否同所述第二會(huì)話標(biāo)識(shí)匹配；和發(fā)射機(jī)，其基于所述第一會(huì)話標(biāo)識(shí)是否同所述第二會(huì)話標(biāo)識(shí)匹配，轉(zhuǎn)發(fā)所述路由發(fā)現(xiàn)消息。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，其中相似的數(shù)字表示相似的部件，圖1是通信系統(tǒng)100的框圖。通信系統(tǒng)100包括ad-hoc內(nèi)層通信系統(tǒng)，其包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)103。內(nèi)層通信系統(tǒng)優(yōu)選地是neuRfonTM通信系統(tǒng)，可獲得自Motorola，Inc(摩托羅拉公司)，其被修改以執(zhí)行下文敘述的功能。然而，在本發(fā)明的可替換的實(shí)施例中，內(nèi)層通信系統(tǒng)可以包括任何ad-hoc網(wǎng)絡(luò)，諸如，但不限于，典型地利用IEEE 802.11b ad-hoc網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的WLAN網(wǎng)絡(luò)或者由Nokia，Inc.(諾基亞公司)制造的RoofTopTMWirelessRouting網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，內(nèi)層通信系統(tǒng)100中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)103此外，通信系統(tǒng)100還包括外層通信系統(tǒng)，諸如蜂窩通信系統(tǒng)。外層通信系統(tǒng)包括多個(gè)收發(fā)信機(jī)101，收發(fā)信機(jī)101適于同通信范圍中的節(jié)點(diǎn)103通信。全部的收發(fā)信機(jī)101均同基站控制器(BSC)106通信。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，收發(fā)信機(jī)101優(yōu)選地是蜂窩基站，其每個(gè)均具有相關(guān)聯(lián)的覆蓋區(qū)域102，然而，在可替換的實(shí)施例中，收發(fā)信機(jī)101可以包括其他的發(fā)射/接收設(shè)備，諸如信標(biāo)。此外，BSC 106用作鏈路基站101，由此可以實(shí)現(xiàn)基站之間的通信。盡管沒(méi)有示出，但是可以想象，蜂窩基站101同時(shí)同ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)103通信。
如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，內(nèi)層通信系統(tǒng)中的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的傳輸通常通過(guò)插入節(jié)點(diǎn)發(fā)生，且插入節(jié)點(diǎn)接收源傳輸，并且“重復(fù)”該源傳輸，直至該源傳輸?shù)竭_(dá)其目的地節(jié)點(diǎn)。因此，希望向第二節(jié)點(diǎn)(例如節(jié)點(diǎn)105)發(fā)射信息的第一節(jié)點(diǎn)(例如節(jié)點(diǎn)104)必須首先確定第一和第二節(jié)點(diǎn)之間的路由(即，那些插入節(jié)點(diǎn))。在現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中，這是經(jīng)由消息擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)的。
如上文所討論的，消息擴(kuò)散是用于找到通信系統(tǒng)100中的路徑的可靠的方法，但是擴(kuò)散生成了過(guò)量的系統(tǒng)干擾。為了致力于該問(wèn)題，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，外層通信系統(tǒng)協(xié)助內(nèi)層通信系統(tǒng)確定路由。特別地，當(dāng)內(nèi)層通信系統(tǒng)中的第一節(jié)點(diǎn)需要確定通向第二節(jié)點(diǎn)的路由信息時(shí)，第一節(jié)點(diǎn)向外層通信系統(tǒng)中的收發(fā)信機(jī)發(fā)射路由需求(RT_NEED)。路由需求消息向外層通信系統(tǒng)通知需要確定從第一節(jié)點(diǎn)(源)到第二節(jié)點(diǎn)(目的地)的路由，并且包括第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)此兩者的身份。
一旦外層收發(fā)信機(jī)(被稱(chēng)為源蜂窩基站)接收到路由需求消息，則將該消息傳遞到基站控制器(BSC)106上，其中BSC 106通過(guò)確定目的地節(jié)點(diǎn)同哪個(gè)基站101(被稱(chēng)為目的地蜂窩基站)最接近，確定目的地節(jié)點(diǎn)的大體位置。這是在蜂窩用戶(hù)向最近的基站注冊(cè)其位置時(shí)，利用用戶(hù)位置更新過(guò)程中收集自該蜂窩用戶(hù)的位置區(qū)域信息實(shí)現(xiàn)的。
一旦確定了關(guān)于目的地節(jié)點(diǎn)的粗略位置，則BSC 106確定存在于源蜂窩基站和目的地蜂窩基站之間的多個(gè)插入基站101。然后BSC 106指令源基站、目的地蜂窩基站和全部插入基站向其覆蓋區(qū)域(圖1中的陰影區(qū)域)中的節(jié)點(diǎn)103廣播通知(NOTIF)消息。該通知消息通過(guò)重復(fù)任何擴(kuò)散，或者嘗試發(fā)現(xiàn)源和目的地節(jié)點(diǎn)之間的路由的路由發(fā)現(xiàn)(RT_DISC)消息，通知節(jié)點(diǎn)103參與源節(jié)點(diǎn)和目的地節(jié)點(diǎn)之間的路由發(fā)現(xiàn)。
由于存在并發(fā)的ad-hoc路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程，因此，來(lái)自擴(kuò)散區(qū)域外部的小區(qū)/扇區(qū)可能是其他的擴(kuò)散區(qū)域的一部分，其中位于該小區(qū)中的節(jié)點(diǎn)也將收聽(tīng)RT_DISC消息，并且可以潛在地重新廣播近鄰區(qū)域中始發(fā)的RT_DISC消息。為了避免該問(wèn)題，蜂窩網(wǎng)絡(luò)將在NOTIF消息中廣播專(zhuān)用的會(huì)話標(biāo)識(shí)，其唯一地標(biāo)識(shí)路由。因此，如圖2所示，NOTIF消息包括源節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)、目的地節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)和會(huì)話標(biāo)識(shí)。如果路由標(biāo)識(shí)符同蜂窩網(wǎng)絡(luò)在NOTIF消息中廣播的路由標(biāo)識(shí)符相匹配，則ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)將僅重新廣播該RT_DISC消息。通過(guò)使用專(zhuān)用的路由標(biāo)識(shí)符用于每個(gè)擴(kuò)散過(guò)程，確保了使RT_DISC消息的擴(kuò)散僅限于發(fā)送方和目的地站之間的小區(qū)/扇區(qū)中。應(yīng)當(dāng)注意，如果節(jié)點(diǎn)參與多于1個(gè)ad-hoc路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程，則其將存儲(chǔ)全部發(fā)現(xiàn)過(guò)程的會(huì)話標(biāo)識(shí)。
一旦節(jié)點(diǎn)103接收到NOTIF消息，則節(jié)點(diǎn)103立即喚醒并且監(jiān)視包括特定的路由標(biāo)識(shí)符的路由發(fā)現(xiàn)(RT_DISC)消息。然后，僅對(duì)于那些接收到具有參與擴(kuò)散過(guò)程的特定路由標(biāo)識(shí)符的NOTIF消息的節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行正常的擴(kuò)散協(xié)議。
當(dāng)源節(jié)點(diǎn)103接收到具有特定的路由標(biāo)識(shí)符的NOTIF消息時(shí)，其立即通過(guò)廣播RT_DISC消息(包含該路由標(biāo)識(shí)符)開(kāi)始擴(kuò)散過(guò)程，以便于標(biāo)識(shí)源和目的地節(jié)點(diǎn)之間的路由。在接收到RT_DISC消息之后，全部的近鄰節(jié)點(diǎn)將向其近鄰重新廣播該消息。該過(guò)程自身重復(fù)，直至到達(dá)網(wǎng)絡(luò)中的全部節(jié)點(diǎn)，或者關(guān)于消息的生存時(shí)間期滿。這導(dǎo)致了目的地節(jié)點(diǎn)通過(guò)分析RT_DISC消息而確定針對(duì)源節(jié)點(diǎn)的路由信息，以確定插入在源和目的地節(jié)點(diǎn)之間的那些節(jié)點(diǎn)。路由信息消息包括這樣的信息，諸如對(duì)應(yīng)于從第一節(jié)點(diǎn)到第二節(jié)點(diǎn)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的插入IP地址的序列。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，通過(guò)目的地節(jié)點(diǎn)將路由信息發(fā)射到目的地基站，路由信息被傳遞回BSC 106。該路由信息可以包括若干路由。然后，BSC 106可以確定源和目的地節(jié)點(diǎn)之間的最佳路由。這些路由可以基于多種標(biāo)準(zhǔn)，諸如，但不限于，具有下列特征的路由·源和目的地節(jié)點(diǎn)之間的最短路徑，·源和目的地節(jié)點(diǎn)之間的最少的插入節(jié)點(diǎn)，和·具有最大的電池電量的插入節(jié)點(diǎn)。
最后將最佳路由提供給源節(jié)點(diǎn)，由此可以實(shí)現(xiàn)源和目的地節(jié)點(diǎn)之間的通信。可替換地，可以將路由信息傳遞到內(nèi)層通信系統(tǒng)中的參與源和目的地節(jié)點(diǎn)之間通信的至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)。該路由信息可以簡(jiǎn)單地包括關(guān)于參與通信的節(jié)點(diǎn)的“下一跳”信息，其中“下一跳”簡(jiǎn)單地是用于傳遞通信的節(jié)點(diǎn)地址。
由于僅有某些節(jié)點(diǎn)將參與擴(kuò)散，因此RT_DISC消息的擴(kuò)散將僅出現(xiàn)在目的地節(jié)點(diǎn)的方向中。這在很大程度上減少了通信系統(tǒng)100中的擴(kuò)散量。此外，上文的擴(kuò)散過(guò)程未向ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的容量或等待時(shí)間強(qiáng)加任何限制；因此，在站之間形成的ad-hoc網(wǎng)絡(luò)可以是非常大的。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的收發(fā)信機(jī)300的框圖。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，全部的節(jié)點(diǎn)103和收發(fā)信機(jī)101均包含收發(fā)信機(jī)300中示出的元件。如所示出的，收發(fā)信機(jī)300包括邏輯電路301、接收電路302、發(fā)射電路303和存儲(chǔ)器304。為了簡(jiǎn)化，收發(fā)信機(jī)300被示出為具有單一的發(fā)射機(jī)302和接收機(jī)303，然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，收發(fā)信機(jī)300可包括多個(gè)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，用于經(jīng)由外層網(wǎng)絡(luò)和ad-hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。
繼續(xù)，邏輯電路301優(yōu)選地包括微處理器控制器，諸如，但不限于，Motorola PowerPC微處理器。邏輯電路301用作用于控制收發(fā)信機(jī)300的裝置、用于分析消息內(nèi)容以確定任何所需動(dòng)作的裝置、用于定位內(nèi)層通信系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)的裝置、和用于確定節(jié)點(diǎn)之間的路由信息的裝置。此外，接收和發(fā)射電路302～303是本領(lǐng)域中已知的普通電路，用于利用公知的通信協(xié)議進(jìn)行通信，并且用作用于發(fā)射和接收消息的裝置。例如，對(duì)于內(nèi)層節(jié)點(diǎn)103、接收機(jī)302和發(fā)射機(jī)303是利用neuRFonTM通信系統(tǒng)協(xié)議的公知的neuRFonTM元件。其他的可行的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)包括，但不限于，利用Bluetooth、IEEE 802.11或HyperLAN協(xié)議的收發(fā)信機(jī)。相似地，對(duì)于收發(fā)信機(jī)101、接收機(jī)302和發(fā)射機(jī)303是利用外層通信系統(tǒng)協(xié)議(例如，CDMA、TDMA、GSM、WCDMA，...等)的公知的元件。
收發(fā)信機(jī)300可以用作·希望發(fā)現(xiàn)通向另一節(jié)點(diǎn)的路由的節(jié)點(diǎn)，·協(xié)助兩個(gè)不同節(jié)點(diǎn)之間的路由發(fā)現(xiàn)的節(jié)點(diǎn)，·外層通信系統(tǒng)中的參與路由發(fā)現(xiàn)的收發(fā)信機(jī)，如源基站、目的地基站，或者如插入蜂窩基站。
在圖4～圖6中示出了詳細(xì)描述關(guān)于這三種情況的收發(fā)信機(jī)300的操作的流程圖。
圖4是示出了用作希望發(fā)現(xiàn)通向目的地節(jié)點(diǎn)的路由的源節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)300的操作的流程圖。應(yīng)當(dāng)注意，ad-hoc系統(tǒng)中的全部節(jié)點(diǎn)處于待機(jī)模式，其中節(jié)點(diǎn)基本上執(zhí)行兩個(gè)操作。首先，接收機(jī)302周期性地檢查，以確定其是否被尋呼，并且其次，在需要時(shí)執(zhí)行位置更新(這是正常的蜂窩位置更新過(guò)程，并且僅在從一個(gè)位置移動(dòng)到另一位置時(shí)出現(xiàn))。
該邏輯流程開(kāi)始于步驟401，其中源節(jié)點(diǎn)利用發(fā)射機(jī)301，向外層通信系統(tǒng)發(fā)射RT_NEED消息，向外層通信系統(tǒng)通知需要發(fā)現(xiàn)源節(jié)點(diǎn)(第一節(jié)點(diǎn))和目的地節(jié)點(diǎn)(第二節(jié)點(diǎn))之間的路由。如上文所討論的，RT_NEED消息包括源和目的地節(jié)點(diǎn)此兩者的標(biāo)識(shí)。這使外層通信系統(tǒng)指令插入小區(qū)中的全部節(jié)點(diǎn)收聽(tīng)擴(kuò)散消息，作為路由發(fā)現(xiàn)處理的一部分。因此，在步驟403處，接收機(jī)302經(jīng)由蜂窩通信信道接收NOTIF消息。這觸發(fā)了邏輯301，以激活接收機(jī)302和發(fā)射機(jī)303，從而能夠進(jìn)行ad-hoc網(wǎng)絡(luò)通信。
如上文所討論的，NOTIF消息包含唯一的路由標(biāo)識(shí)符，或者會(huì)話ID，其標(biāo)識(shí)了嘗試確定的路由。由于第一節(jié)點(diǎn)是發(fā)送RT_NEED消息的節(jié)點(diǎn)，因此一旦接收到NOTIF消息，則在步驟405處，該節(jié)點(diǎn)立即利用ad-hoc網(wǎng)絡(luò)通信信道開(kāi)始發(fā)射擴(kuò)散消息(RT_DISC)。如上文所討論的，該擴(kuò)散消息包含唯一的會(huì)話ID。該擴(kuò)散消息經(jīng)由正常的擴(kuò)散過(guò)程，傳播到全部ad-hoc網(wǎng)絡(luò)。考慮到在擴(kuò)散區(qū)域中存在足夠的用戶(hù)密度，RT_DISC消息將最終到達(dá)目的地節(jié)點(diǎn)，使目的地節(jié)點(diǎn)向其服務(wù)基站發(fā)送ADHOC_PATH_FOUND。該消息指出找到了路徑，并且包含路徑中的全部站的ID。最后，在步驟407處，基站將路由提供給源節(jié)點(diǎn)。
圖5是示出了協(xié)助路由發(fā)現(xiàn)的節(jié)點(diǎn)的操作的流程圖。該邏輯流程開(kāi)始于步驟501，其中接收機(jī)302接收來(lái)自蜂窩基站接收NOTIF消息。如上文所討論的，NOTIF消息指出ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)希望執(zhí)行路由發(fā)現(xiàn)，并且指令NOTIF消息的接收機(jī)參與路由發(fā)現(xiàn)。NOTIF消息包括關(guān)于該路由的唯一的會(huì)話ID。該會(huì)話ID由邏輯電路301存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器304中(步驟503)。在步驟505處，節(jié)點(diǎn)接收擴(kuò)散消息(RT_DISC)，并且在步驟507處，邏輯電路301確定擴(kuò)散消息上的會(huì)話ID是否同存儲(chǔ)器304中的會(huì)話ID匹配。如上文所討論的，由于可能存在并發(fā)的ad-hoc路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程，因此，來(lái)自擴(kuò)散區(qū)域外部的小區(qū)/扇區(qū)可能是其他擴(kuò)散區(qū)域的一部分，其中位于該小區(qū)中的節(jié)點(diǎn)還將收聽(tīng)RT_DISC消息，并且可以潛在地重新廣播始發(fā)于近鄰區(qū)域中的RT_DISC消息。為了避免該問(wèn)題，蜂窩網(wǎng)絡(luò)將在NOTIF消息中廣播專(zhuān)用的會(huì)話標(biāo)識(shí)，其唯一地標(biāo)識(shí)路由。如果路由標(biāo)識(shí)符同蜂窩網(wǎng)絡(luò)在NOTIF消息中廣播的路由標(biāo)識(shí)符匹配，則ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)將僅重新廣播該RT_DISC消息。因此，如果在步驟507處，會(huì)話ID匹配，則邏輯流程繼續(xù)到步驟509，其中發(fā)射機(jī)303重新廣播RT_DISC消息，作為標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)散技術(shù)的一部分，否則邏輯流程結(jié)束于步驟511。然而，如果節(jié)點(diǎn)103參與了若干路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程，則在其已經(jīng)重新廣播了所發(fā)現(xiàn)的全部路由的RT_DISC之后，或者如果全部的對(duì)應(yīng)定時(shí)器均已期滿時(shí)，將僅進(jìn)行到步驟511。
圖6是示出了外層通信系統(tǒng)的操作的流程圖。如上文所討論的，外層通信系統(tǒng)包括多個(gè)蜂窩基站，每個(gè)蜂窩基站能夠用作源、目的地或插入基站。該邏輯流程圖開(kāi)始于步驟601，其中源基站中的接收機(jī)接收來(lái)自源節(jié)點(diǎn)的路由發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求(TR_NEED消息)，其指出需要源節(jié)點(diǎn)和目的地節(jié)點(diǎn)之間的路由。在步驟603處，將源和目的地節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)傳遞到BSC 106，其中BSC 106使用邏輯電路(未示出)確定源基站、目的地基站和全部的插入基站。這是在節(jié)點(diǎn)向最近的基站注冊(cè)其位置時(shí)，利用在位置更新過(guò)程中收集自該節(jié)點(diǎn)的位置區(qū)域信息實(shí)現(xiàn)的。BSC106定位源和目的地節(jié)點(diǎn)，并且隨后確定源和目的地節(jié)點(diǎn)之間的插入基站。
繼續(xù)，一旦BSC 106確定了源、目的地和插入基站，則BSC 106利用蜂窩通信信道和發(fā)射機(jī)303，指令基站向源、目的地和插入基站的通信范圍中的全部節(jié)點(diǎn)廣播NOTIF消息(步驟605)。如上文所討論的，這立即使源節(jié)點(diǎn)激活其ad-hoc網(wǎng)絡(luò)收發(fā)信機(jī)并開(kāi)始擴(kuò)散，并且接收到NOTIF消息的全部節(jié)點(diǎn)也將激活它們的ad-hoc網(wǎng)絡(luò)收發(fā)信機(jī)，使它們能夠接收和重新廣播擴(kuò)散消息，并且因此參與路由發(fā)現(xiàn)。
擴(kuò)散最終導(dǎo)致了目的地基站接收到來(lái)自目的地節(jié)點(diǎn)的路由信息(步驟607)。在步驟609處，該信息被傳遞到BSC 106，其中BSC 106確定源和目的地節(jié)點(diǎn)之間的至少一個(gè)路由(步驟611)。BSC 106將該信息提供給源基站，其接下來(lái)將至少一個(gè)路由提供給源節(jié)點(diǎn)(步驟613)，由此可以進(jìn)行源和目的地節(jié)點(diǎn)之間的通信。
上文的過(guò)程僅導(dǎo)致了小量的潛在的節(jié)點(diǎn)參與消息擴(kuò)散。這在很大程度上減少了系統(tǒng)干擾。在本發(fā)明的可替換的實(shí)施例中，上文描述的過(guò)程還可被擴(kuò)展為，包括覆蓋范圍外的節(jié)點(diǎn)(即，那些未處于任何覆蓋區(qū)域104中的節(jié)點(diǎn))。在該情況中，不具有蜂窩覆蓋的節(jié)點(diǎn)將不能直接接收來(lái)自任何基站的NOTIF消息，并且將因此不能用于路由。為了允許該用戶(hù)參與路由，蜂窩覆蓋范圍外部的站將周期性地喚醒，并且收聽(tīng)RT_DISC廣播，即使其不了解所收聽(tīng)的會(huì)話ID。如果覆蓋范圍外部的站接收到RT_DISC消息，則其通過(guò)專(zhuān)用的標(biāo)志轉(zhuǎn)發(fā)該消息，該標(biāo)志將其標(biāo)識(shí)為覆蓋范圍外部的中繼站。該RT_DISC消息(具有覆蓋范圍外部標(biāo)志)的接收者有責(zé)任在尋找目的地節(jié)點(diǎn)的后繼的RT_DISC消息中轉(zhuǎn)發(fā)該標(biāo)志。如果目的地節(jié)點(diǎn)接收到包含覆蓋范圍外部標(biāo)志的路由，則目的地節(jié)點(diǎn)有責(zé)任使目的地基站了解該覆蓋范圍外部的基站的身份。(可替換地，接收具有覆蓋范圍外部標(biāo)志的RT_DISC消息的第一站可以負(fù)有責(zé)任向其基站通知該覆蓋范圍外部的站的身份)。無(wú)論方法如何，如果BSC 106確定該覆蓋范圍外部的站應(yīng)是源節(jié)點(diǎn)和目的地節(jié)點(diǎn)之間的所需路由的一部分，則BSC 106將請(qǐng)求該覆蓋范圍外部的站的近鄰?fù)ㄖ摳采w范圍外部的站參與到ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中。
盡管通過(guò)參考具體的實(shí)施例具體示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以進(jìn)行多種形式和細(xì)節(jié)上的修改。目的在于使該修改涵蓋于所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求書(shū)(按照條約第19條的修改)1.一種用于ad-hoc通信系統(tǒng)中的源節(jié)點(diǎn)和目的地節(jié)點(diǎn)之間的路由發(fā)現(xiàn)的方法，所述方法包括以下步驟接收來(lái)自所述源節(jié)點(diǎn)的路由發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求；定位服務(wù)于所述源節(jié)點(diǎn)和所述目的地節(jié)點(diǎn)的源基站和目的地基站；確定所述源和所述目的地基站之間的插入基站；以及指令同所述插入基站通信的插入節(jié)點(diǎn)參與路由發(fā)現(xiàn)。
2.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括以下步驟接收來(lái)自所述目的地節(jié)點(diǎn)的路由信息；確定所述源和所述目的地節(jié)點(diǎn)之間的至少一個(gè)路由；以及將路由信息提供給所述內(nèi)層通信系統(tǒng)中的至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
3.權(quán)利要求2的方法，其中確定所述至少一個(gè)路由的所述步驟包括以下步驟基于所述插入節(jié)點(diǎn)的電池壽命，確定插入節(jié)點(diǎn)的集合。
4.權(quán)利要求1的方法，其中指令插入節(jié)點(diǎn)參與路由發(fā)現(xiàn)的所述步驟包括以下步驟向所述插入節(jié)點(diǎn)提供會(huì)話標(biāo)識(shí)，指令所述插入節(jié)點(diǎn)僅轉(zhuǎn)發(fā)包含所述會(huì)話標(biāo)識(shí)的路由發(fā)現(xiàn)消息。
5.一種用于在內(nèi)層通信系統(tǒng)中擴(kuò)散的方法，所述方法包括以下步驟接收指令節(jié)點(diǎn)參與路由發(fā)現(xiàn)的通知消息，其中所述通知消息包括第一會(huì)話標(biāo)識(shí)；接收包括第二會(huì)話標(biāo)識(shí)的路由發(fā)現(xiàn)消息；確定所述第一會(huì)話標(biāo)識(shí)是否同所述第二會(huì)話標(biāo)識(shí)匹配；以及基于所述第一會(huì)話標(biāo)識(shí)是否同所述第二會(huì)話標(biāo)識(shí)匹配，轉(zhuǎn)發(fā)所述路由發(fā)現(xiàn)消息。
6.權(quán)利要求5的方法，其中接收所述通知消息的所述步驟包括以下步驟接收來(lái)自外層通信系統(tǒng)的所述通知消息。
7.一種用于ad-hoc通信系統(tǒng)中的路由發(fā)現(xiàn)的方法，所述方法包括以下步驟接收擴(kuò)散消息；確定ad-hoc通信系統(tǒng)中的特定節(jié)點(diǎn)在蜂窩覆蓋范圍外部；利用以下指征重新廣播所述擴(kuò)散消息，即所述指征基于確定所述特定節(jié)點(diǎn)在蜂窩覆蓋范圍外部，指出了所述節(jié)點(diǎn)在蜂窩覆蓋范圍外部。
8.權(quán)利要求7的方法，其中接收所述擴(kuò)散消息的所述步驟包括以下步驟在ad-hoc通信系統(tǒng)中接收路由發(fā)現(xiàn)消息。
9.一種裝置，包括接收機(jī)，其接收來(lái)自?xún)?nèi)層通信系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)的路由發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求，以同所述內(nèi)層通信系統(tǒng)中的目的地節(jié)點(diǎn)通信；邏輯電路，其定位所述源和所述目的地節(jié)點(diǎn)，并且確定所述源和所述目的地節(jié)點(diǎn)之間的插入基站；以及發(fā)射機(jī)，其發(fā)射指令，所述指令用于指令同所述插入基站通信的插入節(jié)點(diǎn)參與路由發(fā)現(xiàn)。
10.一種裝置，包括接收機(jī)，其接收指令節(jié)點(diǎn)參與路由發(fā)現(xiàn)的通知消息，其中所述通知消息包括第一會(huì)話標(biāo)識(shí)，所述接收機(jī)還接收包括第二會(huì)話標(biāo)識(shí)的路由發(fā)現(xiàn)消息；邏輯電路，其確定所述第一會(huì)話標(biāo)識(shí)是否同所述第二會(huì)話標(biāo)識(shí)匹配；以及發(fā)射機(jī)，其基于所述第一會(huì)話標(biāo)識(shí)是否同所述第二會(huì)話標(biāo)識(shí)匹配，轉(zhuǎn)發(fā)所述路由發(fā)現(xiàn)消息。
11.一種路由發(fā)現(xiàn)消息，包括源地址；目的地地址；和會(huì)話標(biāo)識(shí)，其標(biāo)識(shí)了特定的路由/目的地組合。
權(quán)利要求
1.一種用于ad-hoc通信系統(tǒng)中的源節(jié)點(diǎn)和目的地節(jié)點(diǎn)之間的路由發(fā)現(xiàn)的方法，所述方法包括以下步驟接收來(lái)自所述源節(jié)點(diǎn)的路由發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求；定位服務(wù)于所述源節(jié)點(diǎn)和所述目的地節(jié)點(diǎn)的源基站和目的地基站；確定所述源和所述目的地基站之間的插入基站；以及指令同所述插入基站通信的插入節(jié)點(diǎn)參與路由發(fā)現(xiàn)。
2.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括以下步驟接收來(lái)自所述目的地節(jié)點(diǎn)的路由信息；確定所述源和所述目的地節(jié)點(diǎn)之間的至少一個(gè)路由；以及將路由信息提供給所述內(nèi)層通信系統(tǒng)中的至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
3.權(quán)利要求2的方法，其中確定所述至少一個(gè)路由的所述步驟包括以下步驟基于所述插入節(jié)點(diǎn)的電池壽命，確定插入節(jié)點(diǎn)的集合。
4.權(quán)利要求1的方法，其中指令插入節(jié)點(diǎn)參與路由發(fā)現(xiàn)的所述步驟包括以下步驟向所述插入節(jié)點(diǎn)提供會(huì)話標(biāo)識(shí)，指令所述插入節(jié)點(diǎn)僅轉(zhuǎn)發(fā)包含所述會(huì)話標(biāo)識(shí)的路由發(fā)現(xiàn)消息。
5.一種用于在內(nèi)層通信系統(tǒng)中擴(kuò)散的方法，所述方法包括以下步驟接收指令節(jié)點(diǎn)參與路由發(fā)現(xiàn)的通知消息，其中所述通知消息包括第一會(huì)話標(biāo)識(shí)；接收包括第二會(huì)話標(biāo)識(shí)的路由發(fā)現(xiàn)消息；確定所述第一會(huì)話標(biāo)識(shí)是否同所述第二會(huì)話標(biāo)識(shí)匹配；以及基于所述第一會(huì)話標(biāo)識(shí)是否同所述第二會(huì)話標(biāo)識(shí)匹配，轉(zhuǎn)發(fā)所述路由發(fā)現(xiàn)消息。
6.權(quán)利要求5的方法，其中接收所述通知消息的所述步驟包括以下步驟接收來(lái)自外層通信系統(tǒng)的所述通知消息。
7.一種用于ad-hoc通信系統(tǒng)中的路由發(fā)現(xiàn)的方法，所述方法包括以下步驟接收擴(kuò)散消息；確定ad-hoc通信系統(tǒng)中的特定節(jié)點(diǎn)在蜂窩覆蓋范圍外部；利用以下指征重新廣播所述擴(kuò)散消息，即所述指征基于確定所述特定節(jié)點(diǎn)在蜂窩覆蓋范圍外部，指出了所述節(jié)點(diǎn)在蜂窩覆蓋范圍外部。
8.權(quán)利要求7的方法，其中接收所述擴(kuò)散消息的所述步驟包括以下步驟在ad-hoc通信系統(tǒng)中接收路由發(fā)現(xiàn)消息。
9.一種裝置，包括接收機(jī)，其接收來(lái)自?xún)?nèi)層通信系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)的路由發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求，以同所述內(nèi)層通信系統(tǒng)中的目的地節(jié)點(diǎn)通信；邏輯電路，其定位所述源和所述目的地節(jié)點(diǎn)，并且確定所述源和所述目的地節(jié)點(diǎn)之間的插入基站；以及發(fā)射機(jī)，其發(fā)射指令，所述指令用于指令同所述插入基站通信的插入節(jié)點(diǎn)參與路由發(fā)現(xiàn)。
10.一種裝置，包括接收機(jī)，其接收指令節(jié)點(diǎn)參與路由發(fā)現(xiàn)的通知消息，其中所述通知消息包括第一會(huì)話標(biāo)識(shí)，所述接收機(jī)還接收包括第二會(huì)話標(biāo)識(shí)的路由發(fā)現(xiàn)消息；邏輯電路，其確定所述第一會(huì)話標(biāo)識(shí)是否同所述第二會(huì)話標(biāo)識(shí)匹配；以及發(fā)射機(jī)，其基于所述第一會(huì)話標(biāo)識(shí)是否同所述第二會(huì)話標(biāo)識(shí)匹配，轉(zhuǎn)發(fā)所述路由發(fā)現(xiàn)消息。
全文摘要
提供了一種通信系統(tǒng)(100)，其包括外層通信系統(tǒng)和內(nèi)層ad－h(huán)oc通信系統(tǒng)。通過(guò)向外層通信系統(tǒng)通知源和目的地節(jié)點(diǎn)，發(fā)生了ad－h(huán)oc通信系統(tǒng)中的路由發(fā)現(xiàn)。外層通信系統(tǒng)指令源和目的地節(jié)點(diǎn)之間的全部基站，指令全部節(jié)點(diǎn)參與路由發(fā)現(xiàn)。
文檔編號(hào)H04W84/18GK1875645SQ200480031904
公開(kāi)日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2004年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月30日
發(fā)明者小貝內(nèi)迪托·J·豐塞卡, 杰弗里·D·邦塔 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司