專利名稱：在自組通信系統(tǒng)中同步節(jié)點(diǎn)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及自組(ad-hoc)通信系統(tǒng)，并且特別地，涉及在這 種自組通信系統(tǒng)中同步節(jié)點(diǎn)的方法和裝置。
背景技術(shù)：
自組通信系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)同步對(duì)適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)性能來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要 的。節(jié)點(diǎn)的同步需要在某個(gè)誤差裕度內(nèi)將每個(gè)節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部時(shí)鐘設(shè)置為 相同的系統(tǒng)時(shí)間。當(dāng)節(jié)點(diǎn)被同步時(shí)，可以執(zhí)行功率節(jié)省技術(shù)。特別地， 節(jié)點(diǎn)可以在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)掉電(睡眠)，并且在指定的時(shí)間加電(蘇 醒)，以確保能夠交換消息。因此，需要一種在自組通信系統(tǒng)中同步 節(jié)點(diǎn)的方法和裝置。


圖l是自組通信系統(tǒng)的框圖。
圖2是圖1的自組通信系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)的框圖。
圖3是示出了圖2的節(jié)點(diǎn)的操作的流程圖。
具體實(shí)施例方式
為了處理上述需求，本文描述了一種在自組通信系統(tǒng)中同步節(jié)點(diǎn) 的方法和裝置。在操作期間，當(dāng)協(xié)調(diào)接入點(diǎn)不可用時(shí)，節(jié)點(diǎn)向其它節(jié) 點(diǎn)周期性地廣播同步信標(biāo)以用來(lái)同步。特定節(jié)點(diǎn)的同步信標(biāo)將具有相 關(guān)的"等級(jí)"編號(hào)，該"等級(jí)"編號(hào)在用來(lái)同步該特定節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)的等級(jí) 編號(hào)的基礎(chǔ)上遞增。在沒(méi)有接入點(diǎn)時(shí)，加入到自組通信系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)將 收聽(tīng)其它節(jié)點(diǎn)發(fā)射的同步信標(biāo)。如果收聽(tīng)到同步信標(biāo)，該節(jié)點(diǎn)將與具 有最低等級(jí)的信標(biāo)同步?；诮邮盏揭粋€(gè)或多個(gè)信標(biāo)來(lái)調(diào)整時(shí)鐘偏置/ 偏移。 一旦節(jié)點(diǎn)被同步，節(jié)點(diǎn)將廣播具有其等級(jí)編號(hào)的它自己的信標(biāo)，該等級(jí)編號(hào)從收聽(tīng)到的最低等級(jí)信標(biāo)遞增。
上述同步技術(shù)將考慮在多跳網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行更精確的節(jié)點(diǎn)同步。這種 解決方案保持與先前定義的功率節(jié)省操作之間的兼容性，且不需要任 何修改或來(lái)自物理層的指示。另外，通過(guò)使用現(xiàn)有的傳輸，上述同步 技術(shù)使用最少的信令開(kāi)銷，且不需要在節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行任何復(fù)雜的計(jì)算或 處理。
本發(fā)明包括一種節(jié)點(diǎn)同步到自組通信系統(tǒng)的方法。該方法包括收 聽(tīng)由多個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)射的多個(gè)同步信標(biāo)的步驟。如果收聽(tīng)到同步信標(biāo)，則 確定收聽(tīng)到的每個(gè)同步信標(biāo)的等級(jí)，并同步到具有最低等級(jí)的信標(biāo)。 然后發(fā)射一個(gè)信標(biāo)，該信標(biāo)的等級(jí)大于該最低等級(jí)。然而，如果沒(méi)有 收聽(tīng)到同步信標(biāo)，則發(fā)射具有第一等級(jí)的信標(biāo)。
本發(fā)明另外包括一種方法，該方法包括以下步驟確定不能收聽(tīng) 到同步信標(biāo)；創(chuàng)建一個(gè)信標(biāo)，該信標(biāo)具有值為零的等級(jí)編號(hào)和基于節(jié) 點(diǎn)的物理地址的信標(biāo)標(biāo)識(shí)字段；并發(fā)射具有所述等級(jí)編號(hào)和信標(biāo)標(biāo)識(shí) 字段的信標(biāo)。
本發(fā)明另外包括一種裝置，該裝置包括接收機(jī)，用于收聽(tīng)由多個(gè) 節(jié)點(diǎn)發(fā)射的多個(gè)同步信標(biāo)；邏輯電路，用于為收聽(tīng)到的每個(gè)同步信標(biāo) 確定等級(jí)，并同步到具有最低等級(jí)的信標(biāo)；發(fā)射機(jī)，用于發(fā)射信標(biāo)， 該信標(biāo)的等級(jí)大于該最低等級(jí)。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向附圖，其中相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件，圖1示出 了自組通信系統(tǒng)100。通信系統(tǒng)100優(yōu)選地使用IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.11定義 的自組通信系統(tǒng)協(xié)議。然而，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在不 脫離本發(fā)明范圍的情況下，也可以使用其他的通信系統(tǒng)協(xié)議。例如， 通信系統(tǒng)100可以使用以下通信系統(tǒng)協(xié)議，諸如藍(lán)牙TM、 IEEE標(biāo)準(zhǔn) 802.15.1、 IEEE 802.15.3、 IEEE 802.15.4、 IEEE 802.16等等，但不限于這些協(xié)議。如圖所示，通信系統(tǒng)100包括協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)(接入點(diǎn))IO和節(jié)點(diǎn) 20，節(jié)點(diǎn)20可能在協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)或接入點(diǎn)10的通信范圍之內(nèi)，也可能不 在所述范圍內(nèi)。節(jié)點(diǎn)20可以是可動(dòng)的(移動(dòng)的)或可以被固定到指定位 置。隨著節(jié)點(diǎn)被激活，它們需要與協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)同步或者當(dāng)協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)不可 用時(shí)(例如，超出了范圍)需要與相鄰的節(jié)點(diǎn)同步。
圖2是節(jié)點(diǎn)200的框圖。如圖所示，節(jié)點(diǎn)200包括邏輯電路201、 發(fā)射機(jī)203、接收機(jī)205、時(shí)鐘207以及信標(biāo)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)209。在操作 期間，邏輯電路201訪問(wèn)接收機(jī)205，并且確定是否能夠接收到協(xié)調(diào)節(jié) 點(diǎn)的同步信標(biāo)。如果能接收到，則邏輯電路201訪問(wèn)該信標(biāo)的定時(shí)字 段，并相應(yīng)地調(diào)整時(shí)鐘207。更特別地，在接收到預(yù)定數(shù)目(N,y^j^e。J 個(gè)信標(biāo)后，邏輯電路201可以相對(duì)于在每個(gè)信標(biāo)中接收到的信標(biāo)傳輸 時(shí)間確定它自己的時(shí)鐘偏置/偏移。接著，邏輯電路201相對(duì)協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn) 的時(shí)鐘來(lái)調(diào)整它自己的時(shí)鐘。
如果不能接收到協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)信標(biāo)，則邏輯電路201訪問(wèn)接收機(jī)205， 以確定是否可從其他非協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)20接收到同步信標(biāo)。如果接收到其他 節(jié)點(diǎn)的同步信標(biāo)，則分析信標(biāo)的等級(jí)，并使用具有最低等級(jí)的信標(biāo)進(jìn) 行同步(如前所述)。然后通過(guò)邏輯電路201更新信標(biāo)參數(shù)。這些信標(biāo)參 數(shù)包括，但不限于
參數(shù)定義
信標(biāo)標(biāo)識(shí)基于等級(jí)#0節(jié)點(diǎn)的物理地址(例如，MAC地址) 的唯一信標(biāo)ID
等級(jí)編號(hào)標(biāo)識(shí)到等級(jí)糾節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)
信標(biāo)間隔信標(biāo)傳輸之間的時(shí)間間隔
信標(biāo)傳輸時(shí)間傳輸當(dāng)前接收到的信標(biāo)的時(shí)間
BSSID已同步節(jié)點(diǎn)的唯一網(wǎng)絡(luò)ID
基礎(chǔ)設(shè)施訪問(wèn)索引標(biāo)識(shí)網(wǎng)狀(mesh)接入點(diǎn)是否為當(dāng)前已同步網(wǎng) 絡(luò)的一部分
表l:信標(biāo)參數(shù)及其相關(guān)定義然而，如果未收聽(tīng)到協(xié)調(diào)設(shè)備，且在預(yù)定時(shí)間段(Tp^yne)后未從非 協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)收聽(tīng)到信標(biāo)，那么節(jié)點(diǎn)200將變?yōu)榈谝坏燃?jí)(等級(jí)糾)節(jié)點(diǎn)。相
應(yīng)地，通過(guò)邏輯電路201更新信標(biāo)參數(shù)來(lái)反映這一點(diǎn)。然后邏輯電路 201將指示接收機(jī)205周期性地發(fā)射等級(jí)糾的信標(biāo)，該信標(biāo)具有基于 等級(jí)糾節(jié)點(diǎn)的物理地址的信標(biāo)ID。(物理地址是硬件地址，其唯一地標(biāo) 識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)且是不變的。這樣的地址通常在制造期間"硬接線" 到節(jié)點(diǎn)中。在使用IEEE 802.il協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中，物理地址包括媒體訪問(wèn) 控制器(MAC)地址)。
目前無(wú)論節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)與哪個(gè)等級(jí)#相關(guān)，網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)都承擔(dān) 在與調(diào)整后的時(shí)鐘相關(guān)的信標(biāo)間隔內(nèi)周期性地廣播信標(biāo)的責(zé)任。如果 相鄰節(jié)點(diǎn)收聽(tīng)到信標(biāo)，則它將同步到具有最低等級(jí)#的信標(biāo)，并開(kāi)始發(fā) 射它自己的同步信標(biāo)，該同步信標(biāo)的信標(biāo)ID基于等級(jí)#0節(jié)點(diǎn)的媒體訪 問(wèn)控制器地址。
圖3的流程圖示出了節(jié)點(diǎn)200在同步期間的操作。假設(shè)接收機(jī)205 周期性地掃描(收聽(tīng))由多個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)射的多個(gè)信標(biāo)。該邏輯流程從步驟 301開(kāi)始，在步驟301，邏輯電路201訪問(wèn)接收機(jī)205并確定是否從協(xié) 調(diào)節(jié)點(diǎn)20(即等級(jí)糾節(jié)點(diǎn))收聽(tīng)到信標(biāo)。如果收聽(tīng)到了，則該邏輯流程 前進(jìn)到步驟303，在步驟303使用協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)進(jìn)行同步，并且該邏 輯流程前進(jìn)到步驟305，在步驟305，邏輯電路更新信標(biāo)參數(shù)，將其變 成等級(jí)弁1的信標(biāo)。然后該邏輯流程前進(jìn)到步驟315。
在步驟301，如果沒(méi)有收聽(tīng)到協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)，該邏輯流程就前 進(jìn)到步驟307,在步驟307，邏輯電路201訪問(wèn)接收機(jī)205，并且確定 是否收聽(tīng)到來(lái)自非協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)。如果收聽(tīng)到了，則該邏輯流程前 進(jìn)到步驟309，在步驟309，邏輯電路201確定收聽(tīng)到的每個(gè)信標(biāo)的等 級(jí)，并同步到具有最低等級(jí)(TIERtowEST)的一個(gè)或多個(gè)信標(biāo)。然后該邏 輯流程前進(jìn)到步驟311，在步驟311，邏輯電路201更新信標(biāo)參數(shù)，將其變?yōu)榈燃?jí)弁X的信標(biāo)，其中X是從TIERLow^T遞增了一的數(shù)字。然 后該邏輯流程前進(jìn)到步驟315。
返回到步驟307，如果邏輯電路201確定沒(méi)有收聽(tīng)到同步信標(biāo)， 則該邏輯流程前進(jìn)到步驟313，在步驟313邏輯電路更新信標(biāo)參數(shù)，將 其變?yōu)榈燃?jí)#0的節(jié)點(diǎn)(例如，第一等級(jí)，或等級(jí)編號(hào)=0的節(jié)點(diǎn))。該邏 輯流程前進(jìn)到步驟315。
在步驟315，邏輯電路創(chuàng)建包括信標(biāo)標(biāo)識(shí)和等級(jí)編號(hào)的同步信標(biāo)， 并指示發(fā)射機(jī)203周期性地廣播該同步信標(biāo)。如前所述，信標(biāo)標(biāo)識(shí)包 括等級(jí)糾節(jié)點(diǎn)的物理地址(例如，MAC地址)。
同步保持
在同步保持模式中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)200持續(xù)地監(jiān)視從鄰節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)接 收到的信標(biāo)傳輸時(shí)間，以確定是否存在具有比用于同步的信標(biāo)更低等 級(jí)的信標(biāo)。 一旦識(shí)別到具有更低等級(jí)編號(hào)的信標(biāo)，節(jié)點(diǎn)200就開(kāi)始重新建立與這些信標(biāo)的同步。當(dāng)接收到Nsyncbeac。M個(gè)信標(biāo)時(shí)，節(jié)點(diǎn)200
可以相對(duì)于從具有更低等級(jí)編號(hào)的每個(gè)信標(biāo)接收到的信標(biāo)傳輸時(shí)間， 來(lái)重新建立它自己的時(shí)鐘偏置/偏移。然后該節(jié)點(diǎn)相對(duì)于發(fā)射信標(biāo)的節(jié)
點(diǎn)200的時(shí)鐘調(diào)整它自己的時(shí)鐘。 一旦重新建立了同步，節(jié)點(diǎn)200將 一直發(fā)送未來(lái)信標(biāo)，所述未來(lái)信標(biāo)的等級(jí)編號(hào)比節(jié)點(diǎn)200同步所用的 信標(biāo)的等級(jí)編號(hào)大一。如果沒(méi)有從具有更低等級(jí)編號(hào)的節(jié)點(diǎn)接收到信 標(biāo)，則可能發(fā)生四種情況
1) 如果節(jié)點(diǎn)200現(xiàn)在的同步等級(jí)編號(hào)為0，則節(jié)點(diǎn)200將繼續(xù)代 表參考時(shí)鐘，并將繼續(xù)廣播信標(biāo)。
2) 如果節(jié)點(diǎn)200現(xiàn)在的同步等級(jí)編號(hào)為1，則節(jié)點(diǎn)200重新建立 與具有相等的等級(jí)編號(hào)或更大等級(jí)編號(hào)的節(jié)點(diǎn)的同步，優(yōu)先選擇可能
的最小等級(jí)編號(hào)。在接收了 Ns^》eae。ns個(gè)信標(biāo)后，節(jié)點(diǎn)200將對(duì)信標(biāo)時(shí) 間求平均，以相對(duì)接收到的信標(biāo)傳輸時(shí)間重新建立它自己的時(shí)鐘偏置/
偏移。 一旦同步被重新建立，節(jié)點(diǎn)200將一直發(fā)送未來(lái)信標(biāo)，所述未來(lái)信標(biāo)的等級(jí)編號(hào)比節(jié)點(diǎn)200同步所用的信標(biāo)的等級(jí)編號(hào)大一。
3) 如果節(jié)點(diǎn)200的同步等級(jí)編號(hào)大于1，則節(jié)點(diǎn)200首先嘗試重 新建立與具有相等的同步等級(jí)編號(hào)的節(jié)點(diǎn)的同步。在接收了 Nsyne—beac。ns 個(gè)具有相等的同步等級(jí)編號(hào)的信標(biāo)后，節(jié)點(diǎn)200將對(duì)信標(biāo)時(shí)間求平均， 以相對(duì)接收到的信標(biāo)傳輸時(shí)間重新建立它自己的時(shí)鐘偏置/偏移。該節(jié) 點(diǎn)將使用相同的同步等級(jí)編號(hào)重新廣播信標(biāo)。
4) 如果節(jié)點(diǎn)200的同步等級(jí)編號(hào)大于1，并且不存在具有較低或 相等的同步等級(jí)編號(hào)的信標(biāo)，則認(rèn)為節(jié)點(diǎn)200是孤立的。
a. 如果在所有接收到的具有更大同步等級(jí)編號(hào)的信標(biāo)中，基礎(chǔ)設(shè)施 訪問(wèn)索引指示(O表示在已同步網(wǎng)絡(luò)中通過(guò)節(jié)點(diǎn)經(jīng)由單跳或多跳可以到
達(dá)接入點(diǎn))被設(shè)置為O，則節(jié)點(diǎn)200將在超時(shí)設(shè)定TVe^e』eri。d后啟動(dòng)重新
同步過(guò)程。
b. 如果在接收到的具有更大同步等級(jí)編號(hào)的信標(biāo)中，基礎(chǔ)設(shè)施訪 問(wèn)索引指示為非0，則節(jié)點(diǎn)200將重新建立與具有更大等級(jí)編號(hào)的節(jié)點(diǎn)
的同步，優(yōu)先選擇可能的最小等級(jí)編號(hào)。在接收了N，c—beac個(gè)信標(biāo)后，
節(jié)點(diǎn)200將對(duì)信標(biāo)時(shí)間求平均，以相對(duì)接收到的信標(biāo)傳輸時(shí)間重新建 立它自己的時(shí)鐘偏置/偏移。 一旦同步被重新建立，節(jié)點(diǎn)200將一直發(fā) 送未來(lái)信標(biāo)，所述未來(lái)信標(biāo)的等級(jí)編號(hào)比節(jié)點(diǎn)200同步所用的信標(biāo)的 等級(jí)編號(hào)大一。
在同步保持模式中，網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)共同承擔(dān)相對(duì)已調(diào)整時(shí)鐘 發(fā)送信標(biāo)的責(zé)任。另外，所有節(jié)點(diǎn)將重新廣播信標(biāo)，所述信標(biāo)具有相 同BSSID、信標(biāo)ID、信標(biāo)間隔和基礎(chǔ)設(shè)施訪問(wèn)索引指示值，其中在節(jié) 點(diǎn)200使用其進(jìn)行同步的信標(biāo)中接收了所述值。另外，所有節(jié)點(diǎn)隨機(jī)
地設(shè)置超時(shí)設(shè)定，以迫使網(wǎng)絡(luò)在至少T^yneperi。d秒后重新同步。
重新同步
重新同步過(guò)程確保節(jié)點(diǎn)的參考時(shí)鐘207被維持并且所有其它節(jié)點(diǎn) 與其同步的等級(jí)糾節(jié)點(diǎn)被周期性地改變。如果節(jié)點(diǎn)200已經(jīng)從已同步 網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)或著正移動(dòng)離開(kāi)已同步網(wǎng)絡(luò)，這尤其有用。周期性地(在等于Tresyncjeri。d+Tresync』eri。,隨機(jī)間隔的超時(shí)設(shè)定之后)或在需要時(shí)執(zhí)行重 新同步。該過(guò)程是由除了當(dāng)前參考(等級(jí)糾)節(jié)點(diǎn)以外的任一節(jié)點(diǎn)自身指
定(selfpoint)的。
在重新同步期間，新的信標(biāo)ID(基于該自身指定的節(jié)點(diǎn)的MAC地 址)在該自身指定節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)中被廣播。接收到具有新信標(biāo)ID和相同 BSSID(不管當(dāng)前與它們有關(guān)的等級(jí)編號(hào))的信標(biāo)的所有節(jié)點(diǎn)將把該信 標(biāo)識(shí)別為重新同步過(guò)程。
當(dāng)每個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到重新同步信標(biāo)時(shí)，其將Tsyne—baek。ff秒的退避
(backoff)定時(shí)器添加至其當(dāng)前的重新同步周期定時(shí)器TTesyncu)eri。d，因 此延時(shí)了它這樣的嘗試-迫使網(wǎng)絡(luò)與用作參考時(shí)鐘的它的時(shí)鐘的重新同 步。當(dāng)每個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到該重新同步信標(biāo)時(shí)，如前所述，其與包含最小 等級(jí)編號(hào)的信標(biāo)同步。
合并網(wǎng)絡(luò)
由于已同步節(jié)點(diǎn)經(jīng)常移動(dòng)，當(dāng)不同節(jié)點(diǎn)組集合到一起時(shí)，有必要 合并具有不同BSSID的獨(dú)立已同步節(jié)點(diǎn)組。這種合并使得兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)能 夠使用共同的參考時(shí)鐘。
基站ID(BSSID)唯一地標(biāo)識(shí)已同步節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)。在已同步網(wǎng)絡(luò)中， 重新同步將改變信標(biāo)ID。網(wǎng)絡(luò)也需要被唯一地標(biāo)識(shí)，以使得當(dāng)兩個(gè)網(wǎng) 絡(luò)集合到一起時(shí)，識(shí)別合并的需求。不這樣做的話，如果節(jié)點(diǎn)看到不 同的信標(biāo)ID，則將認(rèn)為這是重新同步而不是網(wǎng)絡(luò)合并。為了給這些網(wǎng) 絡(luò)的合并提供一致的方法，使用BSSID來(lái)確定哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)將維持參考同 步時(shí)鐘，以及哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)必須重新同步至參考時(shí)鐘。通過(guò)節(jié)點(diǎn)接收信標(biāo) (該信標(biāo)的BSSID不同于其當(dāng)前與之同步的BSSID)，來(lái)觸發(fā)檢測(cè)合并 需求的方法。當(dāng)識(shí)別到具有不同BSSID的另一網(wǎng)絡(luò)存在時(shí)，節(jié)點(diǎn)200 將從其它網(wǎng)絡(luò)接收到的信標(biāo)中的基礎(chǔ)設(shè)施訪問(wèn)索引指示和BSSID與其 自己關(guān)于這些參數(shù)的拷貝進(jìn)行比較，以確定是否需要網(wǎng)絡(luò)合并。* 如果基礎(chǔ)設(shè)施訪問(wèn)索引指示被設(shè)置在本地節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中，則 不需要該節(jié)點(diǎn)嘗試將它的網(wǎng)絡(luò)與其它網(wǎng)絡(luò)合并(即，本地網(wǎng)絡(luò)將維持其 當(dāng)前時(shí)鐘參考)。
* 如果基礎(chǔ)設(shè)施訪問(wèn)索引指示正在被其它網(wǎng)絡(luò)的信標(biāo)廣播(即，
其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)具有與網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的網(wǎng)狀成員關(guān)系(membership))，則 不具有與網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的網(wǎng)狀成員關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)必須重新同步至不具有與
網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的網(wǎng)狀成員關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)的參考時(shí)鐘。
* 如果在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)中均設(shè)置有基礎(chǔ)設(shè)施訪問(wèn)索引指示(即，兩個(gè) 網(wǎng)絡(luò)都具有與網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的網(wǎng)狀成員關(guān)系)，則不需要嘗試合并網(wǎng)絡(luò)。
* 如果其它網(wǎng)絡(luò)的信標(biāo)的BSSID大于節(jié)點(diǎn)200的BSSID的當(dāng)前 拷貝，則如下面所定義的那樣，需要網(wǎng)絡(luò)合并。
* 如果其它網(wǎng)絡(luò)的信標(biāo)的BSSID小于節(jié)點(diǎn)200的BSSID的當(dāng)前 拷貝，則節(jié)點(diǎn)200將丟棄從其他網(wǎng)絡(luò)的信標(biāo)中接收到的信息，并維持 同步保持模式，尋找具有相同BSSID的信標(biāo)。
如果需要網(wǎng)絡(luò)合并，則對(duì)于接下來(lái)的Nn^ge，n。皿e個(gè)信標(biāo)，節(jié)點(diǎn)
200將在它的信標(biāo)中設(shè)置網(wǎng)絡(luò)合并指示。信標(biāo)的BSSID合并字段也將 包含用來(lái)標(biāo)識(shí)要被合并的新網(wǎng)絡(luò)的BSSID。信標(biāo)中的網(wǎng)絡(luò)合并指示要 求其BSSID不同于包含在BSSID合并字段中的BSSID的每個(gè)接受者
脫離功率節(jié)省模式達(dá)最大Nm ge ^ake個(gè)信標(biāo)間隔。
如果它當(dāng)前的BSSID與包含在BSSID合并字段中的那個(gè)BSSID 不同，則接收了具有網(wǎng)絡(luò)合并指示的信標(biāo)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)將廣播 Nmwge_ann。unee個(gè)具有網(wǎng)絡(luò)合并指示的信標(biāo)。
在廣播了 Nme^jtm。目e個(gè)信標(biāo)之后，節(jié)點(diǎn)200將開(kāi)始與新網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行
同步。如前所述，與包含在BSSID合并字段中的目標(biāo)BSSID網(wǎng)絡(luò)的同 步將發(fā)生。 一旦每個(gè)節(jié)點(diǎn)與包含BSSID合并字段中的新BSSID的信標(biāo) 建立起同步，它就更新它自己的BSSID字段、清除向絡(luò)合并指示和 BSSID合并字段，并返回到功率節(jié)省模式。
1在一個(gè)替代實(shí)施例中，可以根據(jù)相對(duì)的自組網(wǎng)絡(luò)大小而不是
BSSID的絕對(duì)值來(lái)評(píng)估網(wǎng)絡(luò)合并的需求。因此，當(dāng)根據(jù)接收到的信標(biāo) 中的BSSID檢測(cè)到存在不同的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，將包含有表示鄰近網(wǎng)絡(luò)的相對(duì) 大小的可選信標(biāo)參數(shù)(相對(duì)網(wǎng)絡(luò)大小)與接收節(jié)點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)大小的估計(jì)進(jìn) 行比較。相對(duì)網(wǎng)絡(luò)大小是比特映射表，其中每個(gè)比特都是自組網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點(diǎn)的MAC地址的散列索引(hashed index)。比特?cái)?shù)被設(shè)計(jì)為滿足需 要的精確度。在這個(gè)替代實(shí)施例中，被設(shè)置的比特的數(shù)量表示網(wǎng)絡(luò)的 大小。替換地，可以計(jì)算實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的大小，并將其用作相對(duì)網(wǎng)絡(luò)大小。 如果從其它網(wǎng)絡(luò)的信標(biāo)中得到的相對(duì)網(wǎng)絡(luò)大小的表示大于節(jié)點(diǎn)200中 的相對(duì)網(wǎng)絡(luò)大小的當(dāng)前拷貝，則需要合并網(wǎng)絡(luò)。如果從其它網(wǎng)絡(luò)的信 標(biāo)中得到的相對(duì)網(wǎng)絡(luò)大小的表示小于節(jié)點(diǎn)200中的相對(duì)網(wǎng)絡(luò)大小的當(dāng) 前拷貝，則節(jié)點(diǎn)200將丟棄從其他網(wǎng)絡(luò)的信標(biāo)中接收到的信息，并將 維持在同步保持模式中，尋找具有相同BSSID的信標(biāo)。在初始同步和 同步保持期間，如果接收到的信標(biāo)中的網(wǎng)絡(luò)大小序列號(hào)大于節(jié)點(diǎn)200 最后廣播的信標(biāo)中的網(wǎng)絡(luò)大小序列號(hào)，那么每個(gè)節(jié)點(diǎn)將其自己的比特 添加到在信標(biāo)中接收到的比特映射表中的其它比特上(最初所有比特都 被設(shè)置為0)。網(wǎng)絡(luò)大小序列號(hào)是伴隨相對(duì)網(wǎng)絡(luò)大小信標(biāo)參數(shù)的信標(biāo)參 數(shù)。 一旦節(jié)點(diǎn)200在相對(duì)網(wǎng)絡(luò)大小上加了一個(gè)比特，則其在廣播下一 個(gè)信標(biāo)前遞增其自己關(guān)于網(wǎng)絡(luò)大小序列號(hào)的拷貝。
最后，推薦在同步保持期間周期性地重置相對(duì)網(wǎng)絡(luò)大小的比特映 射表。任何節(jié)點(diǎn)都可以發(fā)起該重置。節(jié)點(diǎn)將重置相對(duì)網(wǎng)絡(luò)大小的比特 映射表(從而初始化網(wǎng)絡(luò)大小表征)、設(shè)置其自身比特，并且然后遞增信 標(biāo)序列號(hào)。 一旦周圍的節(jié)點(diǎn)收聽(tīng)到具有遞增過(guò)的序列號(hào)的信標(biāo)，它就 知道應(yīng)該將它的比特添加到映射表，并在其廣播的隨后信標(biāo)中傳播新 的比特映射表。
同步過(guò)程(部分網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的覆蓋為可用)
當(dāng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入或離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的覆蓋時(shí)，存在三種可能的情況用于同步和聯(lián)系。該節(jié)點(diǎn)是a)未與任何網(wǎng)絡(luò)同步，b)與非網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的參 考時(shí)鐘同步，或者是c)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的參考時(shí)鐘同步。這3種情況將 在下文中敘述。
將未同步節(jié)點(diǎn)合并至網(wǎng)狀服務(wù)區(qū)域
相對(duì)關(guān)于節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器之間的聯(lián)系和同步的當(dāng)前方法，第一 種情況不需要任何改變(即，成為網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的網(wǎng)狀成員)。這種情況伴 隨著移動(dòng)性或上電的情況發(fā)生，且只適用于單跳同步。 一旦節(jié)點(diǎn)200 成為網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的網(wǎng)狀成員，它將把它的同步等級(jí)編號(hào)設(shè)置為l(網(wǎng)絡(luò) 協(xié)調(diào)器將一直是等級(jí)#0節(jié)點(diǎn))，并且基礎(chǔ)設(shè)施訪問(wèn)索引指示被設(shè)置為1。
將IBSS已同步節(jié)點(diǎn)合并至具有網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的網(wǎng)狀成員關(guān)系 這種情況表示從斷開(kāi)的網(wǎng)狀向連接的網(wǎng)狀的轉(zhuǎn)換。這在以下情況 時(shí)發(fā)生即當(dāng)節(jié)點(diǎn)與具有網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的網(wǎng)狀成員關(guān)系之外的其它節(jié)點(diǎn) 同步，并且現(xiàn)在能夠從網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器接收到信標(biāo)(即IBSS已同步節(jié)點(diǎn)期望 與網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器同步)時(shí)。這些IBSS已同步節(jié)點(diǎn)可能在功率節(jié)省模式中休 眠。由于它們的信標(biāo)很可能正在被異步地廣播至網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器信標(biāo)，所 以每隔TBSS w^h秒，它們將周期性地脫離功率節(jié)省模式NBss
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標(biāo)間隔。非功率節(jié)省時(shí)間將使得任何IBSS已同步節(jié)點(diǎn)能夠具有識(shí)別具 有網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的網(wǎng)狀成員關(guān)系為可用的機(jī)會(huì)。因此，當(dāng)不具有網(wǎng)絡(luò)協(xié) 調(diào)器網(wǎng)狀成員關(guān)系的節(jié)點(diǎn)接收到具有不同BSSID的信標(biāo)時(shí)，基礎(chǔ)設(shè)施 訪問(wèn)索引指示被設(shè)置為1。
撤消具有網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的網(wǎng)狀成員關(guān)系
這種情況表示從連接的網(wǎng)狀向斷開(kāi)的網(wǎng)狀的可能轉(zhuǎn)換。這在以下 情況時(shí)發(fā)生即如果具有到網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的網(wǎng)狀成員關(guān)系的等級(jí)#1節(jié)點(diǎn) 停止從等級(jí)弁O(即網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器)接收信標(biāo)時(shí)。這種情況具有兩種可能的結(jié)果
1)如果節(jié)點(diǎn)200的等級(jí)編號(hào)為1，則節(jié)點(diǎn)200將開(kāi)始廣播使用相 同的等級(jí)編號(hào)但其基礎(chǔ)設(shè)施訪問(wèn)索引指示被設(shè)置為0的信標(biāo)。2)如果節(jié)點(diǎn)200的等級(jí)編號(hào)大于1，節(jié)點(diǎn)200將使用隨后的規(guī)則 修正器執(zhí)行"同步保持"。如果節(jié)點(diǎn)200正從鄰節(jié)點(diǎn)接收這樣的信標(biāo)-其 具有更小的或相等的等級(jí)編號(hào)并且具有設(shè)置為0或1的沖突的基礎(chǔ)設(shè) 施訪問(wèn)索引指示，則節(jié)點(diǎn)200將僅與那些基礎(chǔ)設(shè)施訪問(wèn)索引指示被設(shè) 置為1的信標(biāo)同步。
一旦節(jié)點(diǎn)停止從任何具有更低的、相等的或更高等級(jí)的節(jié)點(diǎn)接收 具有基礎(chǔ)設(shè)施訪問(wèn)索引指示被設(shè)置為1的信標(biāo)，則WLAN網(wǎng)狀進(jìn)入斷 開(kāi)的網(wǎng)狀狀態(tài)。此時(shí)，節(jié)點(diǎn)200可以啟動(dòng)定時(shí)器T^y^jeri。d以準(zhǔn)備網(wǎng)絡(luò) 的重新同步。
雖然己經(jīng)參考特定實(shí)施例特別示出和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的 技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以在 形式上和細(xì)節(jié)上作出各種改變。這些改變都旨在落入下面的權(quán)利要求 所要求保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于將節(jié)點(diǎn)同步到自組通信系統(tǒng)的方法，該方法包括以下步驟收聽(tīng)從多個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)射的多個(gè)同步信標(biāo)；如果收聽(tīng)到同步信標(biāo)，則執(zhí)行以下步驟為收聽(tīng)到的每個(gè)同步信標(biāo)確定等級(jí)；同步到具有最低等級(jí)的信標(biāo)；發(fā)射具有比所述最低等級(jí)更大的等級(jí)的信標(biāo)；以及如果未收聽(tīng)到同步信標(biāo)，則執(zhí)行以下步驟發(fā)射具有第一等級(jí)的信標(biāo)。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述發(fā)射信標(biāo)的步驟包括以下 步驟創(chuàng)建 包含信標(biāo)標(biāo)識(shí)和等級(jí)編號(hào)的信標(biāo)；并 發(fā)射具有所述信標(biāo)標(biāo)識(shí)和等級(jí)編號(hào)的所述信標(biāo)。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述發(fā)射具有信標(biāo)標(biāo)識(shí)和等級(jí) 編號(hào)的信標(biāo)的步驟包括以下步驟發(fā)射將等級(jí)糾節(jié)點(diǎn)的物理地址用作 信標(biāo)標(biāo)識(shí)的信標(biāo)。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述發(fā)射具有信標(biāo)標(biāo)識(shí)和等級(jí) 編號(hào)的信標(biāo)的步驟包括以下步驟發(fā)射將等級(jí)弁0節(jié)點(diǎn)的媒體訪問(wèn)控制 器地址用作信標(biāo)標(biāo)識(shí)的信標(biāo)。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述發(fā)射具有第一等級(jí)的信標(biāo)的步驟包括發(fā)射等級(jí)等于零的信標(biāo)的步驟。
6. —種裝置，包括接收機(jī)，其收聽(tīng)從多個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)射的多個(gè)同步信標(biāo)；邏輯電路，其為收聽(tīng)到的每個(gè)同步信標(biāo)確定等級(jí)，并同步到具有 最低等級(jí)的信標(biāo)；發(fā)射機(jī)，其發(fā)射具有比所述最低等級(jí)更大的等級(jí)的信標(biāo)。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述信標(biāo)還進(jìn)一步包括信標(biāo)標(biāo) 識(shí)字段。
8. 如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述信標(biāo)標(biāo)識(shí)字段包括最低等 級(jí)節(jié)點(diǎn)的物理地址。
9. 如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述信標(biāo)標(biāo)識(shí)字段包括等級(jí) #0節(jié)點(diǎn)的媒體訪問(wèn)控制器地址。
10. 如權(quán)利要求6所述的裝置，所述的比所述最低等級(jí)更大的等 級(jí)包括比所述最低等級(jí)增加一的等級(jí)。
全文摘要
本文描述了一種在自組通信系統(tǒng)(100)中同步節(jié)點(diǎn)(200)的方法和裝置。在操作期間，當(dāng)協(xié)調(diào)接入點(diǎn)(節(jié)點(diǎn))不可用時(shí)，所有節(jié)點(diǎn)向其它節(jié)點(diǎn)周期性地廣播同步信標(biāo)以用來(lái)同步。特定節(jié)點(diǎn)的同步信標(biāo)將具有相關(guān)的“等級(jí)”數(shù)，該“等級(jí)”數(shù)由用來(lái)同步該特定節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)的等級(jí)編號(hào)遞增而得來(lái)。當(dāng)沒(méi)有接入點(diǎn)時(shí)，加入到自組通信系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)將收聽(tīng)由其它節(jié)點(diǎn)發(fā)射的同步信標(biāo)。如果收聽(tīng)到同步信標(biāo)，該節(jié)點(diǎn)將與具有最低等級(jí)的信標(biāo)同步。然后該節(jié)點(diǎn)廣播它自己的信標(biāo)，該信標(biāo)具有從收聽(tīng)到的最低等級(jí)的信標(biāo)遞增而得到的等級(jí)編號(hào)。
文檔編號(hào)H04W84/18GK101292547SQ200680037790
公開(kāi)日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2006年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月13日
發(fā)明者喬治·卡爾塞弗, 杰弗里·D·邦塔, 詹姆斯·P·米歇爾斯 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司