專利名稱：在自組織網(wǎng)絡(luò)中對通信進行路由的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及無線通信，并且更具體地涉及用于在自組織網(wǎng)絡(luò)中路由通信的各種系統(tǒng)和技術(shù)。
背景技術(shù)：
在常規(guī)的無線通信中，接入網(wǎng)一般用于支持任意數(shù)目移動設(shè)備的通信。這些接入網(wǎng)典型地使用分散在整個地理區(qū)域的多個固定基站來實現(xiàn)。地理區(qū)域一般細分為稱為小區(qū)的更小地區(qū)?？梢詫⒚總€基站配置為服務(wù)其對應(yīng)小區(qū)的所有移動設(shè)備。結(jié)果，接入網(wǎng)不容易重新配置，以考慮到不同蜂窩地區(qū)的變化業(yè)務(wù)要求。
與常規(guī)的接入網(wǎng)相比，自組織網(wǎng)絡(luò)是動態(tài)的。當(dāng)多個稱為終端的無線通信設(shè)備決定連接在一起以形成網(wǎng)絡(luò)時，可以形成自組織網(wǎng)絡(luò)。由于自組織網(wǎng)絡(luò)中的終端既作為主機也作為路由器運行，因此該網(wǎng)絡(luò)可以容易地重新配置，以更有效率的方式滿足現(xiàn)有的業(yè)務(wù)要求。而且，自組織網(wǎng)絡(luò)不需要常規(guī)接入網(wǎng)所需要的基礎(chǔ)架構(gòu)，使自組織網(wǎng)絡(luò)成為將來引人注目的選擇。
由網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的點對點連接組成的完全自組織拓撲一般導(dǎo)致通信效率非常低。因此，需要有效率并且健壯的拓撲以協(xié)調(diào)自組織網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的通信，使吞吐量最大。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個方面中，服務(wù)器終端配置為在網(wǎng)絡(luò)干線上的集群中工作。服務(wù)器終端包括用戶接口，配置為與連接到網(wǎng)絡(luò)干線的第一終端的呼叫期間發(fā)送和接收通信；和處理器，配置為通過在網(wǎng)絡(luò)干線上為從第二終端發(fā)送到第三終端的每個通信分組建立路由，來支持第二和第三終端之間的集群間呼叫。
在本發(fā)明的另一方面中，通過配置為在網(wǎng)絡(luò)干線上的集群中工作的服務(wù)器終端執(zhí)行通信的方法。在與連接到網(wǎng)絡(luò)干線的第一終端的呼叫期間，服務(wù)器終端發(fā)送和接收通信，并且通過在網(wǎng)絡(luò)干線上為從第二終端發(fā)送到第三終端的每個通信分組建立路由，來支持第二和第三終端之間的集群間呼叫。
在本發(fā)明的另一方面中，服務(wù)器終端配置為在網(wǎng)絡(luò)干線上的集群中工作。服務(wù)器終端包括用于用戶參加到與連接到網(wǎng)絡(luò)干線的第一終端的呼叫中的裝置，以及在集群間呼叫期間在網(wǎng)絡(luò)干線上為從第二終端發(fā)送到第三終端的每個通信分組建立路由的裝置。
在本發(fā)明的另一方面中，一種通信方法包括主服務(wù)器終端，其配置為服務(wù)于網(wǎng)絡(luò)干線上集群中的多個終端。主服務(wù)器終端用于通過在網(wǎng)絡(luò)干線上為所述集群中的多個終端的多個集群間呼叫之一中參與的多個終端的每一個發(fā)送的通信分組的每一個建立路由，支持所述多個集群間呼叫。該方法還包括檢測服務(wù)器終端故障，指定集群中的多個終端的一個作為備用服務(wù)器終端，以及在備用服務(wù)器終端上處理從網(wǎng)絡(luò)干線接收的尋址主服務(wù)器終端的消息。
當(dāng)然通過下面的詳細說明，本發(fā)明的其它實施例對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得顯而易見，其中通過舉例說明示出并描述了本發(fā)明的各種實施例。如將被實現(xiàn)的，本發(fā)明能夠具有其它和不同的實施例，并且其若干細節(jié)可以在多個其它方面進行修改，所有這些都沒有脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，應(yīng)該認為附圖和詳細說明在本質(zhì)上是示意性的，而不是限制性的。


結(jié)合附圖，通過示例而非限制的方式說明本發(fā)明的方面，其中圖1是說明微網(wǎng)的實例的概念圖；圖2是說明形成微網(wǎng)集群的兩個微網(wǎng)的實例的概念圖；圖3是說明具有與孤立終端的點對點連接的微網(wǎng)的實例的概念圖；
圖4是說明具有點對點連接的兩個微網(wǎng)的實例的概念圖；圖5是說明在通信網(wǎng)絡(luò)中工作的多個集群的實例的概念框圖；圖6是說明對應(yīng)圖5通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)干線拓撲圖的實例的圖形表示；以及圖7是能夠作為通信網(wǎng)絡(luò)中的ALR服務(wù)器工作的終端的概念框圖。
發(fā)明詳述下面結(jié)合附圖提出的詳細說明旨在描述本發(fā)明的各種實施例，而不是僅僅想要描述可以實現(xiàn)本發(fā)明的這些實施例本身。該公開中所描述的每個實施例僅作為本發(fā)明的實例或者說明，不需要理解為比其它實施例優(yōu)選或有利。詳細說明包括為徹底理解本發(fā)明的具體細節(jié)。然而，對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是本發(fā)明可以在沒有這些具體細節(jié)的情況下實施。在一些實例中，以方框圖的形式示出公所周知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備以便避免使本發(fā)明的概念不夠清晰。使用的術(shù)語縮寫和其它描述性術(shù)語僅為了方便和清晰而不是旨在限制本發(fā)明的范圍。
在下面的詳細說明中，可以在超寬帶(UWB)無線通信系統(tǒng)的上下文中介紹本發(fā)明的各個方面。UWB技術(shù)支持在非常寬的帶寬上以很低功率進行高速通信。盡管這些發(fā)明方面可能非常適合用于該應(yīng)用，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解這些發(fā)明方面同樣適于用于各種其它通信環(huán)境中。因此，任何提及UWB通信系統(tǒng)的內(nèi)容僅旨在說明該發(fā)明方面，應(yīng)理解這些發(fā)明方面具有廣闊的應(yīng)用范圍。
圖1說明了無線通信網(wǎng)絡(luò)中的微網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲的實例?！拔⒕W(wǎng)”是以自組織方式使用無線技術(shù)連接的通信設(shè)備或終端的集合。在至少一個實施例中，每個微網(wǎng)具有一個主終端和任意數(shù)目個從屬于該主終端的成員終端。在圖1中，微網(wǎng)102具有主終端104，其支持若干成員終端106之間的通信。主終端104可以與微網(wǎng)中的每一個成員終端106進行通信。成員終端106還可以直接進行相互通信。主終端104可以負責(zé)建立并維護微網(wǎng)102內(nèi)終端之間的所有連接，以及調(diào)度這些連接的通信。微網(wǎng)內(nèi)的終端之間的通信稱為“微網(wǎng)內(nèi)通信”
微網(wǎng)可由多種方式形成。例如，當(dāng)終端初始上電時，它可以搜索來自各微網(wǎng)主終端的導(dǎo)頻信號。如果該終端可以檢測到來自主終端的導(dǎo)頻信號并且確定接收的該導(dǎo)頻信號具有足夠的強度，則該終端可以嘗試通過獲取該導(dǎo)頻信號并且與該主終端同步來加入該微網(wǎng)。
能夠檢測到來自兩個(或更多)主終端的足夠強度的導(dǎo)頻信號的成員終端可以嘗試連接兩個微網(wǎng)。該終端變成兩個微網(wǎng)間的“集群內(nèi)橋接終端”，并且這兩個微網(wǎng)變?yōu)橥患旱某蓡T?！凹骸敝敢唤M一個或多個微網(wǎng)，這里集群中的每個微網(wǎng)至少與集群中的另一個微網(wǎng)具有公共的集群內(nèi)橋接終端。
圖2是說明由兩個微網(wǎng)102和204組成的集群202的網(wǎng)絡(luò)拓撲的實例。集群202的第一微網(wǎng)102是關(guān)于圖1所述的同一微網(wǎng)，其具有支持若干成員終端106的主終端104。集群202的第二微網(wǎng)204包括也支持若干成員終端208的主終端206。成員終端106a既是第一微網(wǎng)102又是第二微網(wǎng)204的成員，因此其是集群內(nèi)橋接終端。如果兩個微網(wǎng)之間存在一個以上的集群內(nèi)橋，則選擇他們中的一個作為集群內(nèi)主橋，而另一個作為輔橋。兩個微網(wǎng)之間的通信將稱為“集群內(nèi)通信”。
以下更詳細的描述，可以在第一微網(wǎng)102的成員終端106b和第二微網(wǎng)204的成員終端208a之間建立連接。兩個主終端104和206可以配合來調(diào)度兩個終端106b和208a之間的通信，以對附近其它終端的干擾最小。將這種跨越一個或多個微網(wǎng)的路由通信過程稱為“集群內(nèi)調(diào)度和轉(zhuǎn)送”。集群內(nèi)的終端能夠使用某種方式的集群內(nèi)調(diào)度和轉(zhuǎn)送與集群內(nèi)的任何其它終端通信。
在一些實例中，終端在上電時可能無法找到來自其它主終端的具有足夠強度的導(dǎo)頻信號。這可能是由許多原因造成的。例如，該終端可能離主終端太遠。或者，傳播環(huán)境可能很差。無論哪種情況，該終端可能都無法加入現(xiàn)有的微網(wǎng)，并且由此通過發(fā)送自身的導(dǎo)頻信號開始作為孤立終端運行。
參照圖3，主終端104可以將任意數(shù)目的成員終端106指定為“微網(wǎng)邊緣終端”，例如成員終端106c。微網(wǎng)邊緣終端的指定可以基于來自各成員終端106的反饋。反饋可以用于提供位于微網(wǎng)102邊緣的那些成員終端的大體指示。搜索來自孤立終端的導(dǎo)頻信號的任務(wù)可以分配給微網(wǎng)邊緣終端106c。當(dāng)微網(wǎng)邊緣終端106c檢測到來自不能支持所需最小數(shù)據(jù)速率的孤立終端，如孤立終端302的導(dǎo)頻信號時，那么微網(wǎng)邊緣終端106c可以與孤立終端302建立點對點連接。微網(wǎng)邊緣終端106c變?yōu)椤拔⒕W(wǎng)間橋接終端”以支持孤立終端302和微網(wǎng)102中的任意成員終端106進行通信。主終端104可以負責(zé)建立和維護微網(wǎng)間橋接終端和孤立終端之間的連接以及調(diào)度這些連接上的通信。
孤立終端302可以變?yōu)樾挛⒕W(wǎng)的主終端。能夠接收來自孤立終端302的具有足夠強度的導(dǎo)頻信號廣播的其它終端可以嘗試獲取該導(dǎo)頻信號并且加入這個孤立終端的微網(wǎng)。圖4說明這種網(wǎng)絡(luò)拓撲的實例。第一微網(wǎng)102是關(guān)于圖1所述的同一微網(wǎng)，其具有支持若干成員終端106的主終端104。關(guān)于圖3所述的孤立終端302已經(jīng)變?yōu)榈诙⒕W(wǎng)402的主終端。第二微網(wǎng)402的主終端302可以用于支持多個成員終端406。
使用來自各個成員終端406的反饋，第二微網(wǎng)402的主終端302可以指定一個和多個成員終端406作為微網(wǎng)邊緣終端，例如成員終端406a。如上的詳細所述，第一微網(wǎng)102的主終端104也可以指定一個或多個成員終端106作為微網(wǎng)邊緣終端，例如成員終端106d。每個微網(wǎng)邊緣終端可以搜索來自不在同一集群的微網(wǎng)的主終端的導(dǎo)頻信號。例如，當(dāng)?shù)谝晃⒕W(wǎng)102的微網(wǎng)邊緣終端106d檢測到來自第二微網(wǎng)402的主終端302的導(dǎo)頻信號廣播時，它可以與該主終端302建立連接。主終端302可以維持該連接，或者，分配第二微網(wǎng)402的微網(wǎng)邊緣終端406a來維持該連接。微網(wǎng)邊緣終端106d和406a可以稱為“網(wǎng)關(guān)”?？梢酝ㄟ^網(wǎng)關(guān)106d和406a支持第一微網(wǎng)102中的終端和第二微網(wǎng)402中的終端之間的連接。將不在同一集群中的兩個微網(wǎng)之間的通信稱為“集群間通信”。
圖5說明包括無線通信系統(tǒng)中多個集群的網(wǎng)絡(luò)拓撲的實例。每個集群由一個和多個微網(wǎng)組成。第一集群502由三個微網(wǎng)504、506和508組成。第一集群502中的每個微網(wǎng)504、506和508分別具有主終端510、512和514。主終端510、512和514可以用于支持微網(wǎng)內(nèi)通信。主終端510、512和514還可以相互配合以提供集群內(nèi)調(diào)度和轉(zhuǎn)送功能。集群內(nèi)調(diào)度和轉(zhuǎn)送可以由第一集群內(nèi)橋接終端516支持以在微網(wǎng)504和506之間路由信息，由第二集群內(nèi)橋接終端518支持以在微網(wǎng)502和506之間路由信息以及由第三集群內(nèi)橋接終端520支持以在微網(wǎng)502和504之間路由信息。
圖5所示的無線通信系統(tǒng)還包括附加集群第二集群522、第三集群524以及第四集群525。為了簡單，示出的這些集群522、524和525中的每一個具有一個微網(wǎng)。這些集群中的每一個可以分別包括主終端526、528和529，在各自微網(wǎng)中負責(zé)建立所有終端連接并且調(diào)度所有通信。
每個集群還可以包括一個或多個網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)可以用于連接相鄰的集群。如果一個集群中的網(wǎng)關(guān)鏈接到另一個集群中的網(wǎng)關(guān)，則這兩個集群是“相鄰的”。在圖5中，示出的第一集群502具有三個網(wǎng)關(guān)。第一網(wǎng)關(guān)530鏈接到第二集群522的第一網(wǎng)關(guān)532，第二網(wǎng)關(guān)534鏈接到第三集群524的第一網(wǎng)關(guān)536，而第三網(wǎng)關(guān)538鏈接到點對點子網(wǎng)絡(luò)541。示出的第二集群522具有鏈接到第四集群525內(nèi)的第一網(wǎng)關(guān)545的第二網(wǎng)關(guān)543。示出的第三集群524具有鏈接到第四集群525內(nèi)的第二網(wǎng)關(guān)537的第二網(wǎng)關(guān)535。這些網(wǎng)關(guān)鏈路中的每一個可以用于支持他們各自集群和/或點對點子網(wǎng)絡(luò)之間的通信。
在每個集群內(nèi)部，一個終端可以用作地址、位置和路由(ALR)服務(wù)器。在圖5中，將集群內(nèi)橋接終端516指定為第一集群502的ALR服務(wù)器，將終端538指定為第二集群522的ALR服務(wù)器，將第一網(wǎng)關(guān)536指定為第三集群524的ALR服務(wù)器，并且將終端547指定為第四集群525的ALR服務(wù)器。點對點子網(wǎng)絡(luò)541可以使用第一集群502的ALR服務(wù)器516。可選地，點對點子網(wǎng)絡(luò)541可以指定其自己的ALR服務(wù)器。
ALR服務(wù)器可以使用一個或多個配置表以提供各種服務(wù)。例如，ALR服務(wù)器可以維護包括集群內(nèi)所有登記終端的集群成員表。任何終端可以通過發(fā)送登記請求連同終端標(biāo)識符，例如唯一的介質(zhì)訪問控制標(biāo)識符(MAC ID)，向ALR服務(wù)器登記。該登記請求可以在該終端首次上電時或其后的任意時間發(fā)送。ALR服務(wù)器可以響應(yīng)該登記請求為該終端分配和轉(zhuǎn)送網(wǎng)絡(luò)地址。該網(wǎng)絡(luò)地址可以包括附加在該終端的MAC ID上的ALR服務(wù)器標(biāo)識符(ALR ID)?？梢允褂眉簝?nèi)調(diào)度和轉(zhuǎn)送進行該登記過程。
如前面的詳細描述，主終端負責(zé)建立、維護和調(diào)度其微網(wǎng)內(nèi)的通信。主終端還負責(zé)通過其微網(wǎng)內(nèi)的一個或多個集群內(nèi)橋接終端支持跨越其集群內(nèi)的微網(wǎng)的通信。因此，ALR服務(wù)器通過集群內(nèi)橋接終端與適當(dāng)?shù)闹鹘K端通信，以對集群內(nèi)的通信進行路由。集群成員表可以用于將每個登記終端映射到其主終端。此外，還可以包括到登記終端的橋接終端。下面示出了第一集群502的三個終端549、551和553的集群成員表的實例。
表1

集群成員表還可以包括點對點子網(wǎng)絡(luò)中的登記終端。登記終端可以映射到網(wǎng)關(guān)和用于網(wǎng)關(guān)的主終端。下面示出了具有三個點對點子網(wǎng)絡(luò)終端555、557和559的第一集群502的集群成員表。
表2


可以在網(wǎng)絡(luò)干線上進行不同集群內(nèi)的終端之間的通信。網(wǎng)絡(luò)干線可以由示出連接ALR服務(wù)器的所有邏輯鏈路的網(wǎng)絡(luò)干線拓撲圖表示。如果兩個集群直接通過每個集群內(nèi)的網(wǎng)關(guān)相連，則邏輯鏈路存在于兩個ALR服務(wù)器之間。圖6是圖5所示網(wǎng)絡(luò)干線的拓撲圖的實例。網(wǎng)絡(luò)干線拓撲圖包括四條鏈路第一和第二集群內(nèi)的ALR服務(wù)器516和538之間的第一鏈路602、第二和第四集群內(nèi)的ALR服務(wù)器538和547之間的第二鏈路604、第四和第三集群內(nèi)的ALR服務(wù)器547和536之間的第三鏈路606以及第四集群和第一集群內(nèi)的ALR服務(wù)器536和516之間的第四鏈路608。
由ALR服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)干線上傳播的消息還可以包括網(wǎng)絡(luò)干線拓撲信息。ALR服務(wù)器可以使用該信息創(chuàng)建和維護網(wǎng)絡(luò)干線拓撲圖。網(wǎng)絡(luò)干線拓撲圖可以用于創(chuàng)建一個或多個配置表，例如邏輯干線連接表。“邏輯干線”包括所有相鄰集群的鏈路。下面的表3說明了第二集群522中的ALR服務(wù)器538的邏輯干線連接表的實例。
表3

邏輯干線連接表將每個相鄰集群映射到網(wǎng)關(guān)，其中該網(wǎng)關(guān)向該集群和用于該網(wǎng)關(guān)的主終端提供鏈路。包括主終端能夠使ALR服務(wù)器與主終端通信，以使用集群內(nèi)調(diào)度和轉(zhuǎn)送技術(shù)請求建立從集群內(nèi)的終端到網(wǎng)關(guān)的鏈路。
ALR服務(wù)器還可以使用網(wǎng)絡(luò)干線拓撲圖創(chuàng)建并維護網(wǎng)絡(luò)干線路由表。網(wǎng)絡(luò)干線路由表可以用于從邏輯干線連接表選擇相鄰集群中的一個作為到另一集群中的目的終端的主要路由上的下一跳?？梢允褂没诋?dāng)前網(wǎng)絡(luò)干線拓撲圖的已修正的最短路徑路由方案，選擇兩個相鄰集群之間的主要路由。ALR服務(wù)器基于在網(wǎng)絡(luò)干線上到另一個集群中的目的終端所使用的多個跳的成本來計算鏈路權(quán)。該成本可以計算為跳數(shù)以及每一跳所需能量的函數(shù)。另外的相鄰集群可以列為到目的終端的次要路由。因此，在任意兩個相鄰集群之間，可以存在唯一的主要路由并可能存在多個不同的次要路由。
下面的表4說明第二集群522的ALR終端538的網(wǎng)絡(luò)干線路由表的實例。
表4

參照表4，ALR服務(wù)器538可以從邏輯干線連接表中選擇第一集群502中的ALR服務(wù)器516作為到第三集群524中的目的終端的主要路由上的下一跳。ALR服務(wù)器538可以選擇第四集群525中的ALR服務(wù)器547作為到目的終端的次要路由上的下一跳。
回到圖5，ALR服務(wù)器可以使用任意協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)干線上傳播消息。該消息可以包括位置請求和響應(yīng)。位置請求可以基于MAC ID、用戶名稱或者標(biāo)識位于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的該終端的任意類型信息。例如，當(dāng)?shù)诙?22中的始發(fā)終端發(fā)起到第三集群524中的目的終端的呼叫時，其向它的ALR服務(wù)器538提供目的終端的網(wǎng)絡(luò)地址。如果在集群成員表中找不到該終端，則ALR服務(wù)器538可以向網(wǎng)絡(luò)干線上的ALR服務(wù)器廣播位置請求。當(dāng)?shù)谌?24的ALR服務(wù)器536接收到該位置請求時，它可以通過將來自其集群成員表的該目的終端的網(wǎng)絡(luò)地址提供給第二集群522的ALR服務(wù)器538，做出響應(yīng)。
ALR服務(wù)器可以配置為支持無連接和面向連接的通信?！盁o連接”通信指可以依靠本地干線連接表和網(wǎng)絡(luò)干線路由表的當(dāng)前配置沿網(wǎng)絡(luò)干線的不同路徑路由的通信分組。在這些類型的連接中，通信可以在到目的終端的主要路由上被路由到每個集群。
另一方面，“面向連接的”通信可以使用專用路徑支持呼叫。這對于支持例如長期連接是有利的。在這些類型的連接中，ALR服務(wù)器基于資源利用、路由穩(wěn)定性以及信息流因素從主要路由和多個次要路由中選擇最佳路由。
在迄今所述的各實施例中，經(jīng)過一個或多個微網(wǎng)和/或集群的消息通過集群內(nèi)橋接終端和/或網(wǎng)關(guān)。這些消息可以包括位置請求和響應(yīng)以及網(wǎng)絡(luò)干線拓撲信息。當(dāng)轉(zhuǎn)送這些消息時，集群內(nèi)橋接終端和網(wǎng)關(guān)還可以維護并更新他們自身的網(wǎng)絡(luò)干線拓撲圖的拷貝、本地干線路由表、本地干線連接表，以及維護網(wǎng)絡(luò)地址高速緩存。網(wǎng)絡(luò)地址緩存可以幫助減小由位置請求和響應(yīng)引起的網(wǎng)絡(luò)干線上的系統(tǒng)開銷。初始終端還可以緩存目的終端的網(wǎng)絡(luò)地址，反之亦然，進而避免后來的查詢并由此減少ALR服務(wù)器的負載。
每個集群可以指定一個或多個終端作為備用ALR服務(wù)器。如果ALR出現(xiàn)故障，則可以將備用ALR服務(wù)器中的一個提升為該集群的主ALR服務(wù)器。該過程可以完全在該集群中執(zhí)行而不會影響網(wǎng)絡(luò)中的其它集群。然后新的ALR服務(wù)器可以開始廣播網(wǎng)絡(luò)干線上的拓撲更新，宣布先前的ALR服務(wù)器故障以及新的ALR服務(wù)器的身份和位置。在一段時間內(nèi)，故障ALR服務(wù)器和新的ALR服務(wù)器中任一個的標(biāo)識符可以被識別為該集群的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識符。就是說，兩個ALR服務(wù)器標(biāo)識符保持有效，直到該ALR倒換信息傳遍網(wǎng)絡(luò)。使用任一ALR服務(wù)器標(biāo)識符的通信被路由到該集群。最后，故障ALR服務(wù)器標(biāo)識符終止。這種方法確保任意集群中的ALR服務(wù)器的故障不會對正在進行的通信造成影響。此外，不需要急劇的網(wǎng)絡(luò)大范圍恢復(fù)操作。
圖7是說明能夠作為ALR服務(wù)器運行的終端的一種可能配置的概念框圖。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，取決于具體的應(yīng)用和整體設(shè)計約束條件，該終端的精確配置可以改變。出于清晰和完整的目的，將在具有擴頻能力的UWB終端的上下文中說明各種發(fā)明概念，然而這種發(fā)明概念同樣適合應(yīng)用在各種其它通信設(shè)備中。因此，任何提及擴頻UWB終端的內(nèi)容僅旨在說明本發(fā)明的各方面，并理解這些方面具有廣闊的應(yīng)用范圍。
終端可以用連接到天線704的收發(fā)器702實現(xiàn)。處理器706可以連接到收發(fā)器702。處理器706可以用基于軟件的構(gòu)架或其它類型的構(gòu)架實現(xiàn)?？梢允褂梦⑻幚砥?未示出)配置該基于軟件的構(gòu)架，該微處理器作為平臺來運行軟件程序，該軟件程序提供使終端作為ALR服務(wù)器工作的執(zhí)行控制和整體系統(tǒng)管理功能。處理器706可以還包括具有嵌入通信軟件層的數(shù)字信號處理器(DSP)(未示出)，該嵌入通信軟件層運行專用算法以減少處理器的處理需求。
終端可以還包括連接到處理器706的各種用戶接口708。用戶接口708可以包括各種設(shè)備，例如鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏、顯示器、振鈴器、振蕩器、音頻揚聲器、話筒、照相機等。這些設(shè)備能夠使終端用戶發(fā)起并接收與連接到網(wǎng)絡(luò)干線的其它終端的呼叫。
處理器706可以提供各種信號處理功能，例如導(dǎo)頻信號捕獲、時間同步、頻率跟蹤、擴頻處理、調(diào)制和解調(diào)制功能、轉(zhuǎn)送糾錯、分組和拆分組通信和/或適于支持與連接到網(wǎng)絡(luò)干線的其它終端的呼叫的任何其它信號處理器功能?？梢杂蒁SP中的嵌入軟件層或者可選地通過其它方法實現(xiàn)這些信號處理功能。
可以將處理器706配置為作為ALR服務(wù)器工作。在基于軟件實現(xiàn)的處理器706中，ALR服務(wù)器功能可以是運行在微處理器上的軟件程序。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，ALR服務(wù)器功能不限于該實施例，并且其可以通過包括硬件結(jié)構(gòu)、固件結(jié)構(gòu)、軟件結(jié)構(gòu)或能夠?qū)崿F(xiàn)此處所述各種功能的上述結(jié)構(gòu)任意組合的其它方式來實現(xiàn)。
處理器706可以創(chuàng)建并維護一個或多個配置表以提供各種ALR服務(wù)器功能。例如，ALR服務(wù)器可以維護包括集群內(nèi)所有登記終端的集群成員表。任何終端可以通過登記消息交換向該終端登記，該登記消息提示處理器706向該終端分配網(wǎng)絡(luò)地址并將其加入集群成員表中。
處理器706還可以配置為發(fā)送和接收網(wǎng)絡(luò)干線上的消息。該消息可以包括網(wǎng)絡(luò)干線拓撲信息。處理器706可以使用網(wǎng)絡(luò)干線拓撲信息來創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)干線拓撲圖。網(wǎng)絡(luò)干線拓撲圖可以用于創(chuàng)建并維護邏輯干線連接表和網(wǎng)絡(luò)干線路由表。處理器706可以使用這些配置表在網(wǎng)絡(luò)干線上為集群內(nèi)的終端向集群外的終端發(fā)送的每個通信分組建立路由。
處理器706在網(wǎng)絡(luò)干線上發(fā)送或接收的消息還可以包括位置請求和響應(yīng)。處理器706可以響應(yīng)來自集群內(nèi)終端的呼叫發(fā)起請求，在網(wǎng)絡(luò)干線上發(fā)送位置請求。處理器706可以發(fā)送位置請求以定位并獲得目的終端的網(wǎng)絡(luò)地址，或從高速緩存708中的存儲條目中提供網(wǎng)絡(luò)地址。如果位置請求在網(wǎng)絡(luò)干線上發(fā)送，則可以將在位置響應(yīng)中接收的目的終端的網(wǎng)絡(luò)地址存儲在高速緩存708中。
結(jié)合此處公開的實施例所描述的各種示意性的邏輯塊、模塊和電路可以由通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯器件、分立的門或晶體管邏輯、分立硬件元件或設(shè)計為執(zhí)行此處所述功能的其中任意組合來實現(xiàn)或執(zhí)行。通用處理器可以是微處理器，但是可選地，該處理器可以是任意的常規(guī)處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機。處理器還可以實現(xiàn)為計算器件的組合，例如DSP和微處理器的組合、多個微處理器的組合、一個或多個微處理器和DSP核心的組合、或任意其它結(jié)構(gòu)。
結(jié)合此處公開的實施例所述的方法或算法可以直接實施在硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊或二者的組合中。軟件模塊可以駐留在RAM存儲器、閃存、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可移動硬盤、CD-ROM或現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)的任意其它形式的存儲介質(zhì)中。存儲介質(zhì)可以連接到處理器，使得該處理器可以從存儲介質(zhì)讀取信息并且將信息寫入存儲介質(zhì)?？蛇x地，存儲介質(zhì)可以與處理器組成整體。處理器和存儲介質(zhì)可以存在于ASIC中。ASIC可以存在于終端中，或在別處?；蛘?，處理器和存儲介質(zhì)可作為離散組件位于終端或其它位置中。
提供的公開實施例的先前說明使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制造或使用本發(fā)明。這些實施例的各種修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的，并且此處定義的一般原理可以應(yīng)用在其它實施例中，且沒有脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明不限制于此處所示的實施例，而是要符合與此處公開的原理和新穎性特征相一致的最寬范圍。
權(quán)利要求
1.配置為在網(wǎng)絡(luò)干線上的集群中工作的服務(wù)器終端，包括用戶接口，配置為在與連接到所述網(wǎng)絡(luò)干線的第一終端的呼叫期間發(fā)送和接收通信；以及處理器，配置為通過在所述網(wǎng)絡(luò)干線上為從第二終端發(fā)送到第三終端的每個通信分組建立路由，支持所述第二和第三終端之間的集群間呼叫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的服務(wù)器終端，其中所述處理器還配置為，在第一類型呼叫的所述集群間呼叫期間為從所述第二終端發(fā)送到所述第三終端的所述通信分組中的每一個建立相同的路由，并且在第二類型呼叫的所述集群間呼叫期間為從所述第二終端發(fā)送到所述第三終端的所述通信分組中的至少兩個建立不同的路由。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的服務(wù)器終端，其中所述處理器還配置為，通過創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)干線拓撲圖并基于該網(wǎng)絡(luò)干線拓撲圖中的信息選擇所述建立的路由，在所述集群間呼叫期間為從所述第二終端發(fā)送到所述第三終端的所述通信分組中的每一個建立路由。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的服務(wù)器終端，其中所述處理器還配置為，在所述集群間呼叫期間為從所述第二終端發(fā)送到所述第三終端的所述通信分組中的每一個選擇所述建立的路由，作為在為該發(fā)送所選擇的建立的路由上所述第二和第三終端之間的中間集群數(shù)目的函數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的服務(wù)器終端，其中所述處理器還配置為，在所述集群間呼叫期間為從所述第二終端發(fā)送到所述第三終端的所述通信分組中的每一個選擇所述建立的路由，作為該發(fā)送的能量的函數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的服務(wù)器終端，其中所述處理器還配置為，通過將所述第三終端映射到所述網(wǎng)絡(luò)干線上到第一相鄰集群的主要路由和映射到所述網(wǎng)絡(luò)干線上到第二相鄰集群的次要路由并選擇該主要路由或次要路由，在所述集群間呼叫期間為從所述第二終端發(fā)送到所述第三終端的所述通信分組中的每一個建立路由。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的服務(wù)器終端，其中所述處理器還配置為，在第一類型集群間呼叫期間選擇所述主要路由并且在第二類型呼叫期間選擇所述主要路由或次要路由，對所述主要或次要路由的選擇基于所述網(wǎng)絡(luò)干線的負載。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的服務(wù)器終端，其中所述處理器還配置為，通過將所述第一相鄰集群映射到第一發(fā)送網(wǎng)關(guān)和用于該第一發(fā)送網(wǎng)關(guān)的主終端并將所述次要路由映射到第二發(fā)送網(wǎng)關(guān)和用于該第二發(fā)送網(wǎng)關(guān)的主終端，在所述集群間呼叫期間為從所述第二終端發(fā)送到所述第三終端的所述通信分組中的每一個建立路由。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的服務(wù)器終端，其中所述處理器還配置為，通過以下方式在所述集群間呼叫期間為從所述第二終端發(fā)送到所述第三終端的所述通信分組中的每一個建立路由與映射到與所述主要和次要路由中的所選一個對應(yīng)的所述相鄰集群的所述主終端通信，以支持從所述第二終端到映射到該對應(yīng)相鄰集群的所述發(fā)送網(wǎng)關(guān)的該通信分組的集群內(nèi)調(diào)度和轉(zhuǎn)送。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的服務(wù)器終端，其中所述處理器還配置為，使用響應(yīng)于位置請求從所述網(wǎng)絡(luò)干線接收的、分配給第三終端的網(wǎng)絡(luò)地址，在所述集群間呼叫期間為從所述第二終端發(fā)送到所述第三終端的所述通信分組中的每一個建立路由。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的服務(wù)器終端，還包括高速緩存，并且其中所述處理器還配置為，使用存儲在所述高速緩存中的、分配給第三終端的網(wǎng)絡(luò)地址，在所述集群間呼叫期間為從所述第二終端發(fā)送到所述第三終端的所述通信分組中的每一個建立路由。
12.在配置為在網(wǎng)絡(luò)干線上的集群中工作的服務(wù)器終端上進行通信的方法，包括在與連接到所述網(wǎng)絡(luò)干線的第一終端的呼叫期間，在該服務(wù)器終端上發(fā)送和接收通信；以及通過在所述網(wǎng)絡(luò)干線上為從第二終端發(fā)送到第三終端的每個通信分組建立路由，支持所述第二和第三終端之間的集群間呼叫。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中在所述集群間呼叫期間，為從所述第二終端發(fā)送到所述第三終端的所述通信分組中的每一個建立相同的路由。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中在所述集群間呼叫期間，為從所述第二終端發(fā)送到所述第三終端的所述通信分組中的至少兩個建立不同的路由。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中通過創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)干線拓撲圖和基于該網(wǎng)絡(luò)干線拓撲圖中的信息選擇所述建立的路由，在所述集群間呼叫期間為從所述第二終端發(fā)送到所述第三終端的所述通信分組中的每一個建立路由。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中在所述集群間呼叫期間為從所述第二終端發(fā)送到所述第三終端的所述通信分組中的每一個選擇所述建立的路由，作為在為該發(fā)送所選擇的建立的路由上所述第二和第三終端之間的中間集群數(shù)目的函數(shù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中在所述集群間呼叫期間為從所述第二終端發(fā)送到所述第三終端的所述通信分組中的每一個選擇所述建立的路由，作為該發(fā)送的能量的函數(shù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中通過將所述第三終端映射到所述網(wǎng)絡(luò)干線上到第一相鄰集群的主要路由和映射到所述網(wǎng)絡(luò)干線上到第二相鄰集群的次要路由并且選擇該主要路由或次要路由，在所述集群間呼叫期間為從所述第二終端發(fā)送到所述第三終端的所述通信分組中的每一個建立路由。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中在所述集群間呼叫期間為從所述第二終端發(fā)送到所述第三終端的所述通信分組中的每一個選擇所述主要路由。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中基于所述網(wǎng)絡(luò)干線的負載在所述集群間呼叫期間為從所述第二終端發(fā)送到所述第三終端的所述通信分組中的每一個選擇所述主要或次要路由。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中通過將所述第一相鄰集群映射到第一發(fā)送網(wǎng)關(guān)和用于該第一發(fā)送網(wǎng)關(guān)的主終端并將所述次要路由映射到第二發(fā)送網(wǎng)關(guān)和用于該第二發(fā)送網(wǎng)關(guān)的主終端，在所述集群間呼叫期間為從所述第二終端發(fā)送到所述第三終端的所述通信分組中的每一個建立路由。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中通過以下方式在所述集群間呼叫期間為從所述第二終端發(fā)送到所述第三終端的所述通信分組中的每一個建立路由與映射到與所述主要和次要路由中的所選一個對應(yīng)的所述相鄰集群的所述主終端通信，以支持從所述第二終端到映射到該對應(yīng)相鄰集群的所述發(fā)送網(wǎng)關(guān)的該通信分組的集群內(nèi)調(diào)度和轉(zhuǎn)送。
23.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中使用分配給第三終端的網(wǎng)絡(luò)地址，在所述集群間呼叫期間為從所述第二終端發(fā)送到所述第三終端的所述通信分組中的每一個建立路由，該方法還包括響應(yīng)于位置請求從所述網(wǎng)絡(luò)干線接收所述網(wǎng)絡(luò)地址。
24.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中使用分配給第三終端的網(wǎng)絡(luò)地址，在所述集群間呼叫期間為從所述第二終端發(fā)送到所述第三終端的所述通信分組中的每一個建立路由，該方法還包括取得存儲在所述服務(wù)器終端的高速緩存中的所述網(wǎng)絡(luò)地址。
25.配置為在網(wǎng)絡(luò)干線上的集群中工作的服務(wù)器終端，包括用于用戶參加到與連接到所述網(wǎng)絡(luò)干線的第一終端的呼叫中的裝置；以及用于在集群間呼叫期間在所述網(wǎng)絡(luò)干線上為從第二終端發(fā)送到第三終端的每個通信分組建立路由的裝置。
26.在配置為向網(wǎng)絡(luò)干線上集群中的多個終端提供服務(wù)的主服務(wù)器終端上進行通信的方法，該方法包括通過以下方式使用所述主服務(wù)器終端支持所述集群中的所述多個終端的數(shù)個終端的多個集群間呼叫在所述網(wǎng)絡(luò)干線上為參與到所述多個集群間呼叫之一中的每一個終端發(fā)送的每一個通信分組建立路由；檢測服務(wù)器終端故障；指定所述集群中的所述多個終端的一個作為備用服務(wù)器終端；以及在所述備用服務(wù)器終端上處理從所述網(wǎng)絡(luò)干線接收的消息，該消息尋址到所述主服務(wù)器終端。
全文摘要
公開的系統(tǒng)和技術(shù)涉及無線通信。該系統(tǒng)和技術(shù)包括其中服務(wù)器終端配置為在網(wǎng)絡(luò)干線上的集群中工作的無線通信。服務(wù)器終端包括用戶接口和處理器，用戶接口配置為在與連接到網(wǎng)絡(luò)干線上的第一終端的呼叫期間發(fā)送和接收通信；處理器配置為通過在網(wǎng)絡(luò)干線上為從第二終端發(fā)送到第三終端的每個通信分組建立路由，來支持第二和第三終端之間的集群間呼叫。
文檔編號H04L12/56GK1977500SQ200580016518
公開日2007年6月6日 申請日期2005年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月26日
發(fā)明者桑吉夫·南達 申請人:高通股份有限公司