專利名稱：：寬帶無線網(wǎng)狀拓?fù)渚W(wǎng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般涉及無線通信，具體地說，涉及設(shè)計(jì)用于在頻譜的高頻帶內(nèi)進(jìn)行分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)母呷萘繉拵o線網(wǎng)的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：高容量寬帶系統(tǒng)的定義涉及在高于T1(1.5MB/s)或E1(2MB/s)的傳輸速率下進(jìn)行操作的系統(tǒng)，一般每條鏈路達(dá)100MB/s或更高，而且頻率范圍在6GHz之上，一般在10.15GHz至10.65GHz、24至31GHz和37至41GHz部分頻譜的許可頻帶內(nèi)。還可在40GHz至60GHz開放新頻帶，而且可用于未許可使用。在那些頻率下，通過在發(fā)送和接收無線電臺(tái)之間清楚的視距(LOS)，獲得穩(wěn)固的傳輸。無線通信網(wǎng)能競爭性地接入光纖、混合光纖、同軸和雙絞線網(wǎng)絡(luò)。已開發(fā)并部署速率達(dá)T1(1.5MB/s-US)和E1(2MB/s-ETSI)的低比特速率無線系統(tǒng)。在低頻譜部分中(一般，低于6GHz，可用頻帶以此為限)使用這些無線系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的例子包括在900MHz1.8至2GHz的蜂窩系統(tǒng)、在2.3GHz的WLL(無線本地環(huán)路)以及在900MHz、2.4和5.7GHz的ISM(工業(yè)、科學(xué)以及醫(yī)療)頻帶內(nèi)的未許可無線系統(tǒng)。由于在這些頻帶內(nèi)的有限帶寬，使得這些系統(tǒng)可在窄帶和每條鏈路低容量的情況下進(jìn)行操作。由于Internet業(yè)務(wù)發(fā)展以及在電信工業(yè)中的反常規(guī)定允許CELEC(市內(nèi)交換競爭通信公司CompetitiveLocalExchangeCarriers)建立它們自己的接入基礎(chǔ)設(shè)施，所以對于高容量的需求(高于1至2MB/s)已在過去幾年中飛速發(fā)展。結(jié)果，在世界各地的管理者已開放高于10GHz的新頻帶。一般對這些頻率發(fā)放執(zhí)照讓給定區(qū)域內(nèi)的單個(gè)運(yùn)營者使用。運(yùn)營者能以所選相對已有情況進(jìn)行實(shí)施的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)部署無線系統(tǒng)，在已有的情況下每國的法律要求從通信職權(quán)部門(諸如，在美國的FCC)那里獲得無線鏈路。在每條鏈路的PP(點(diǎn)對點(diǎn))頻率分配和由單個(gè)運(yùn)營者使用的每個(gè)界限分明的地域的寬帶頻譜范圍分配之間的主要運(yùn)營區(qū)別放開市場用于創(chuàng)新的拓?fù)鋵?shí)施方法，它可使運(yùn)營者最大限度使用他的頻譜，而且在那些新開放的毫米波頻譜開創(chuàng)更高容量和更先進(jìn)的無線網(wǎng)。在文獻(xiàn)中還將這些頻譜部分稱為LMDS(本地多點(diǎn)分配系統(tǒng))或LMCS(本地多點(diǎn)通信系統(tǒng))或PMP(點(diǎn)對多點(diǎn))系統(tǒng)。本發(fā)明涉及新拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以從被許可在地域基礎(chǔ)上使用的那些頻譜范圍獲利，其中可將新客戶無線電臺(tái)在任何位置上加入系統(tǒng)，而不用預(yù)先核準(zhǔn)。在圖1中示出用于寬帶無線通信網(wǎng)的現(xiàn)有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的典型狀態(tài)。每個(gè)基站都運(yùn)用4個(gè)扇區(qū)覆蓋360度，每個(gè)扇區(qū)90度。通過無線連接將兩個(gè)基站連接到其他基站位置，其中光纖連接將信息從所有基站傳遞到主交換機(jī)。主交換機(jī)通過光纖中繼系統(tǒng)(SONET或SDH)產(chǎn)生在無線接入覆蓋區(qū)內(nèi)的用戶之間以及在相同區(qū)域內(nèi)或遠(yuǎn)端外部區(qū)域內(nèi)的其他用戶之間的連接。該網(wǎng)絡(luò)上基于通過點(diǎn)對點(diǎn)(PP)鏈路(諸如，無線鏈路，9、10或光纖(鏈路8)連接的點(diǎn)對多點(diǎn)(PMP)接入網(wǎng)。在圖1中，基站BS11、BS12和BS13被定位在地形上升的位置以獲得與用戶無線電臺(tái)SR14-SR18的直接視距(LOS)。每個(gè)基站包括發(fā)送到界限分明的固定扇區(qū)(諸如，19、20和21)的多個(gè)扇區(qū)天線。為了避免在鄰近扇區(qū)之間的干擾，將不同頻率分配給可能相互干擾的扇區(qū)。于是，扇區(qū)20將用頻率122，鄰近扇區(qū)19將使用不同頻率121，其中頻率121和122是任意頻率。對屬于不同基站的扇區(qū)21分配頻率111，他在某些情況下與頻率122區(qū)分開以避免來自扇區(qū)21的信號(hào)干擾扇區(qū)20中的通信。然而，在正常的情況下，如果不發(fā)生任何干擾，頻率111可與頻率121相同。許多位置不具有LOS，諸如SR18，它位于SR17之后。在扇區(qū)21中的用戶SR17可通過電路與在鄰近扇區(qū)24中的用戶SR16進(jìn)行通信，其中上述電路從SR17到BS11，通過鏈路10到BS13，通過鏈路8到交換機(jī)22，而且通過鏈路8、BS13、鏈路10、BS11回到SR16。類似地，在扇區(qū)21中的用戶SR17可通過由交換機(jī)22分配的電路，與在另一個(gè)基站的扇區(qū)20中的用戶SR23進(jìn)行通信，其中上述電路從SR17到BS11，通過鏈路10到BS13，通過鏈路8到交換機(jī)22，而且通過到BS13的鏈路8、到BS12的鏈路9回到扇區(qū)20中的SR23。在所有這些情況下，諸如異步傳遞模式(ATM)交換機(jī)22的中央交換機(jī)可起到交換結(jié)構(gòu)中心的作用，其中所有話務(wù)都必須通過該中心。該交換機(jī)可包括中繼WAN(廣域網(wǎng))基于的光纖鏈路7所接的附加端口。于是，由無線PMP接入系統(tǒng)提供服務(wù)的用戶可被連接到該地區(qū)的其他部分。基站可將用于在空中與它的用戶進(jìn)行通信的無線協(xié)議轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)傳輸協(xié)議，諸如ATM。通過向位于界限分明的固定角度扇區(qū)中(例如，在15度至90度之間)的多個(gè)用戶的扇區(qū)天線，以廣播模式將數(shù)據(jù)從基站傳送到用戶無線電臺(tái)(下行方向)。例如，運(yùn)用在特定寬帶頻率下的TDMA(時(shí)分多址)方式，通過將不同地址分配給每個(gè)數(shù)據(jù)組，將數(shù)據(jù)接地址發(fā)到特定用戶。在其他現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施方法中，PMP系統(tǒng)在與該用戶的通信期間，將在工作頻帶內(nèi)的特定較窄頻率分配給每個(gè)用戶。為了維持在上行方向的傳輸，每個(gè)基站使來自每個(gè)扇區(qū)內(nèi)的多個(gè)用戶中的每一上行鏈路傳輸同步。調(diào)度算法在界限清楚的頻率(TDMA)下為每個(gè)用戶無線電臺(tái)定義傳輸數(shù)據(jù)組定時(shí)和長度。這使自基站中的不同用戶一個(gè)接一個(gè)的數(shù)據(jù)組達(dá)到同步。在不同的現(xiàn)有技術(shù)方案中，在FDMA(頻分多址)方案中，基站根據(jù)在業(yè)務(wù)信道使接收到的傳輸請求和優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法，向特定頻率信道分配對于每個(gè)用戶的限定帶寬。還可將其他操作模式用于PMP系統(tǒng)。現(xiàn)有技術(shù)的無線PMP系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于1.對于用戶單元成本低。大多數(shù)控制和系統(tǒng)智能都位于基站內(nèi)。2.媒體接入控制(MAC)層簡單，特別是對于諸如ATM的虛擬電路分配系統(tǒng)或頻率分配。3.基站更簡單。它在功能上作為已知用戶與外部交換機(jī)(例如，ATM)來往的數(shù)據(jù)的智能多路復(fù)用器。4.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)有交換技術(shù)進(jìn)行中繼。交換機(jī)(例如，ATM)與該系統(tǒng)外部相關(guān)?，F(xiàn)有技術(shù)無線PMP系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于1.必須將基站無線電臺(tái)定位在上升位置上(很昂貴)以使LOS覆蓋面最大。2.由于樹木和建筑物的遮蔽，只能獲得部分覆蓋。3.基站設(shè)備定位捕獲以及維護(hù)的成本高。4.在基站和交換機(jī)之間的中繼成本。5.需要一個(gè)或多個(gè)基本交換機(jī)以建立用戶和它們自己或與外界的系統(tǒng)連接。6.在扇區(qū)內(nèi)用戶密度增加，每個(gè)用戶的帶寬減小。7.根據(jù)從基站開始的最長鏈路，限定扇區(qū)的可用性。距離越長意味著從用戶接收到的信號(hào)越少，于是數(shù)據(jù)組信號(hào)電平變化越大。8.需要通過昂貴的高容量鏈路(例如，無線或光纖OC-3或更高級(jí))將基站連接到交換機(jī)。9.需要交換機(jī)建立連接。10.需要通過所有方法將每個(gè)數(shù)據(jù)組特地對交換機(jī)來回轉(zhuǎn)接，于是消耗了大量的系統(tǒng)帶寬資源。11.基站的容量有限。當(dāng)前現(xiàn)有技術(shù)的容量狀態(tài)小于每個(gè)基站155MH/s。12.沒有路由分集。13.沒有中繼器功能，所有單元與中央定位的基站進(jìn)行通信。14.當(dāng)更高容量無線接入的需要增加時(shí)，必須將越來越多的基站安裝在大致相同的區(qū)域中，從而可重復(fù)再用相同頻率。發(fā)明概述本發(fā)明的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括射頻發(fā)送電路和射頻接收電路。每個(gè)節(jié)點(diǎn)還包括用于連接到用戶提供的系統(tǒng)(包括LAN或WAN連接)或者計(jì)算系統(tǒng)的本地端口。每個(gè)節(jié)點(diǎn)還包括耦合到發(fā)送和接收電路和用于在電路和本地端口之間交換數(shù)據(jù)的本地端口的數(shù)據(jù)測量單元。提供空間流確定裝置，用于發(fā)送和接收從網(wǎng)絡(luò)中的特定節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流。特別是，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都在與網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)子集相關(guān)的視距內(nèi)。用于給定節(jié)點(diǎn)的空間流確定裝置在它的子集節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行選擇，以便發(fā)送或接收數(shù)據(jù)流，或兩者都進(jìn)行。數(shù)據(jù)測量單元包括提取裝置，用于從入局傳輸中提取作為給定節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)的所選數(shù)據(jù)。然后，把剩余數(shù)據(jù)流發(fā)送到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)。類似地，提供插入裝置用于把數(shù)據(jù)插入要發(fā)送的數(shù)據(jù)流中。通過這種方法，可使入局?jǐn)?shù)據(jù)流提取(分出)數(shù)據(jù)在節(jié)點(diǎn)中并在數(shù)據(jù)時(shí)的本地端口輸出，同時(shí)當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)將來自給定節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)插入(加入)數(shù)據(jù)流。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，至少一些節(jié)點(diǎn)包括關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的其他節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息。通過這種方法，一個(gè)節(jié)點(diǎn)具有關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的一些信息。該信息饋入空間流確定裝置并根據(jù)這些信息選擇其進(jìn)行發(fā)送到的或接收的節(jié)點(diǎn)。至少一些節(jié)點(diǎn)還具有用于評估接收到的發(fā)送特性。提供一種裝置用于將關(guān)于該特性的信息發(fā)送到發(fā)送節(jié)點(diǎn)。發(fā)送節(jié)點(diǎn)響應(yīng)于這些信息調(diào)節(jié)它的發(fā)送參數(shù)。節(jié)點(diǎn)包括用來提供數(shù)據(jù)無連接傳輸，數(shù)據(jù)面向連接傳輸或其中一段網(wǎng)絡(luò)是無連接的而另一段網(wǎng)絡(luò)上面向連接的組合。附圖簡述圖1是由三個(gè)PMP(現(xiàn)有技術(shù))基站覆蓋的區(qū)域的示意俯視圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的寬帶無線網(wǎng)狀拓?fù)渚W(wǎng)的示意俯視圖。圖3是在本發(fā)明可用作SR(用戶無線電臺(tái))的TDD(時(shí)分雙工)無線電臺(tái)的示意圖。圖4是網(wǎng)狀無線電網(wǎng)絡(luò)的示意圖，它允許在例如節(jié)點(diǎn)1和4以及節(jié)點(diǎn)2和節(jié)點(diǎn)0之間同時(shí)有空間信息流。圖5是示出在PHY、MAC和LLC協(xié)議層之間的關(guān)系的示意圖。圖6是25個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)的示意圖。圖7是是有有限狀態(tài)機(jī)實(shí)施的高級(jí)節(jié)點(diǎn)調(diào)度FSM的流程圖。圖8是網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的接納FSM有限狀態(tài)機(jī)處理的流程圖。圖9是作為虛擬路由器構(gòu)成的無線電網(wǎng)狀網(wǎng)的示意圖，該路由器具有無線電節(jié)點(diǎn)的本地接口端口和空間路由選擇能力。實(shí)施本發(fā)明的最佳模式參照圖2，假設(shè)網(wǎng)狀拓?fù)錈o線網(wǎng)在毫米波長頻率下工作。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及設(shè)計(jì)用于在無線網(wǎng)狀網(wǎng)和MAC(媒體接入層)中工作的優(yōu)化無線電臺(tái)的實(shí)施，優(yōu)化無線網(wǎng)用于很高容量數(shù)據(jù)組傳輸，其中上述無線網(wǎng)狀網(wǎng)以及MAC能夠在網(wǎng)狀網(wǎng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)組傳輸。根據(jù)本發(fā)明，該網(wǎng)絡(luò)包括部署在用戶的房屋附近并相互之間進(jìn)行通信的多個(gè)用戶無線電臺(tái)(SR)節(jié)點(diǎn)，以及用戶提供的內(nèi)部數(shù)據(jù)系統(tǒng)(諸如，LAN(局域網(wǎng))，WAN(廣域網(wǎng))或典型的PC)。在用戶之間的直接視距(LOS)存在于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)以及節(jié)點(diǎn)子集之間?？珊雎远鄠€(gè)反射。SR節(jié)點(diǎn)起到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的作用并能夠接收來自鄰近節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)組和分析數(shù)據(jù)組的目的地。SR節(jié)點(diǎn)可分出按地址發(fā)到它的一個(gè)或多個(gè)本地端口的數(shù)據(jù)并加入來自它的本地端口的數(shù)據(jù)。SR節(jié)點(diǎn)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中可獲得的指向數(shù)據(jù)組最終目的地的路由選擇，將接收到的數(shù)據(jù)組直接發(fā)到其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，并將從它的端口接收到的數(shù)據(jù)組直接發(fā)它的鄰近節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)一直接收來自其他節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息，從而允許它們發(fā)展調(diào)度機(jī)理以在網(wǎng)狀網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)組實(shí)時(shí)無線虛擬選路。因此，可將網(wǎng)狀網(wǎng)視為虛擬路由器，通過地形不同的區(qū)域進(jìn)行分配，在上述區(qū)域中SR本地端口是路由器端口。本發(fā)明的重要方面是節(jié)點(diǎn)通過實(shí)時(shí)調(diào)度算法在它們之間共用狀態(tài)信息，確定接收到的數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)路由的能力。該調(diào)度算法允許SR節(jié)點(diǎn)在每一時(shí)刻選擇可用數(shù)據(jù)組路由。例如，在相同源和目的地之間的數(shù)據(jù)組可根據(jù)路由可用性，通過多個(gè)不同路由或通過通過相同路由傳播。為了克服由于不同的路由導(dǎo)致的各種延遲，SR節(jié)點(diǎn)可重新安排某些數(shù)據(jù)組在不同時(shí)刻到達(dá)的次序，以在本地端口產(chǎn)生界限分明的數(shù)據(jù)流。本發(fā)明的另一個(gè)重要方面是使原先非隸屬網(wǎng)絡(luò)的新節(jié)點(diǎn)納入系統(tǒng)的自動(dòng)接納處理。SR節(jié)點(diǎn)能夠?qū)W習(xí)它們的本地區(qū)域并找到它們能夠與其建立通信鏈路的那些SR節(jié)點(diǎn)。SR節(jié)點(diǎn)定期地更新與周圍節(jié)點(diǎn)相關(guān)的它們自己的狀態(tài)信息，其中它們與那些周圍節(jié)點(diǎn)進(jìn)行LOS通信。在附近的其他節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信的同時(shí)，SR節(jié)點(diǎn)可建立與某些節(jié)點(diǎn)的定向通信。通過將時(shí)分接入與在所選扇區(qū)內(nèi)的發(fā)送相結(jié)合，完成接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)的這種方向性。通過運(yùn)用固定角度扇區(qū)天線(30，45，90度)或通過選擇扇區(qū)天線運(yùn)用波束操縱能力，或通過運(yùn)用相控陣天線(它可以是只用于陸地的一維天線或用于陸地以及海拔高或太空的兩維天線)來完成這種選擇。用戶無線電臺(tái)(SR)。每個(gè)用戶無線電臺(tái)(SR)作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)并具有根據(jù)本發(fā)明在高頻下(假設(shè)高于6GHz)與存在LOS的至少兩個(gè)其他SR網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信的獨(dú)特能力。例如，SR16可與SR17、SR18、SR19和SR20進(jìn)行通信，因而作為用于將信息假定從WAN接入BAP-1(基于接入點(diǎn))發(fā)送到SR18或從SR17發(fā)送到SR19的中繼站。SR網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)還可通過本地接口(諸如，100/10BaseT，、IEEE1394或其他標(biāo)準(zhǔn)接口)加入和分出數(shù)據(jù)組。在本發(fā)明的另一個(gè)變化中，當(dāng)SR與圍繞它的不同SR進(jìn)行通信時(shí)，SR可改變它的頻道。這通過減小相互干擾可增加網(wǎng)絡(luò)吞吐量。(圖3示出并在下面詳細(xì)描述減小到用戶無線電臺(tái)實(shí)施的例子。)視距(LOS)。在當(dāng)前無線網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，SR可執(zhí)行數(shù)據(jù)組的橋接和部分選路的功能。結(jié)果，可將數(shù)據(jù)從一個(gè)SR轉(zhuǎn)接到另一個(gè)。因此，SR應(yīng)與至少一個(gè)其他SR在視距線中。該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使得能夠構(gòu)成通過旁路LOS障礙獲得用戶接入的新型的無線網(wǎng)。在圖2中，例如，如果SR18不與SR19在視距中，它們?nèi)匀煌ㄟ^SR16到SR19或者通過SR20到SR15的另一個(gè)路線建立與BAP1的通信。這種布局具有的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)系統(tǒng)的密度增加時(shí)，建立到每個(gè)用戶的LOS或多個(gè)LOS的能力增加。注意，當(dāng)部署初始網(wǎng)絡(luò)開始時(shí)，使一個(gè)區(qū)域初始設(shè)有位于相互可見位置上的一定數(shù)量的SR是很有好處的。吞吐量。本發(fā)明的無線網(wǎng)狀網(wǎng)的吞吐量具有獨(dú)特的性能，即，它在用戶的密度增加時(shí)增加。增加容量的理由是因?yàn)樘砑恿丝捎酶咚冁溌罚軌蛟诰W(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)路徑之間進(jìn)行數(shù)據(jù)組選路。這種現(xiàn)象是本發(fā)明的高頻毫米波網(wǎng)狀網(wǎng)獨(dú)特的，其中在相同毫米波下工作的多條鏈路可在相同的區(qū)域中工作，其中在該區(qū)域中MSC層與它們的波束同步以避免相互空間干擾。MAC層還通過使位于相同區(qū)域內(nèi)的潛在干擾SR的相互傳輸定時(shí)同步和在相同頻率下的操作以及相同波束重疊，阻止時(shí)間干擾。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于這些高頻波束的傳播要求在節(jié)點(diǎn)之間的直接LOS。結(jié)果，吸收所有反射波束，而且不干擾網(wǎng)絡(luò)操作。這同樣明顯優(yōu)于在假定低于6GHz的低頻下(特別上低于3GHz)安裝無線網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的情況，其中上述情況下，通過非視距接收的多個(gè)反射極度干擾網(wǎng)絡(luò)性能，而且當(dāng)區(qū)域中的用戶數(shù)量增加時(shí)，減小網(wǎng)絡(luò)容量。還存在優(yōu)于毫米波長下的任何現(xiàn)有技術(shù)PMP網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)的另一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)。在現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中，固定每個(gè)扇區(qū)的吞吐量而且當(dāng)附加用戶加入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，線性減小接用戶計(jì)的網(wǎng)絡(luò)容量。MAC層。根據(jù)本發(fā)明，用戶無線電臺(tái)包括MAC層，考慮環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，識(shí)別附近SR位置和它們的地址。在每個(gè)SR中的MAC層讀取從其周圍的每個(gè)SR網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以及從SR本地接口接收到的數(shù)據(jù)組。對于從它的本地端口到達(dá)的數(shù)據(jù)組，MAC層根據(jù)數(shù)據(jù)組目的地地址定義每個(gè)數(shù)據(jù)組的路徑。該層加入更多信息位以用于FEC(前向糾錯(cuò))和空中加密，如果需要的話。根據(jù)它們的地址分析通過空中從鄰近SR到達(dá)的數(shù)據(jù)組，而且重新發(fā)送或局部分出它們。對于同步從假定SR16到SR17和SR18的廣播傳輸?shù)目尚胁季挚赏ㄟ^其中兩個(gè)SR位于相同波束覆蓋區(qū)的單個(gè)傳輸來完成，或者通過沿著那些SR中的每個(gè)SR的方向重復(fù)發(fā)送來獲得。該無線數(shù)據(jù)組無線電與內(nèi)部數(shù)據(jù)組數(shù)據(jù)選路和/或橋接能力的組合使得無線網(wǎng)狀網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的實(shí)施可行。路由分集。MAC層還用于識(shí)別可從它的地址到目的地地址的路由路徑。在路徑受阻的情況下，MAC層可通過其他路由傳數(shù)據(jù)組。例如，SR15可通過SR12和SR13或通過SR19和SR16或通過SR21接收來自BAP的數(shù)據(jù)。它還可通過多個(gè)BAP(諸如，BAP-1和BAP-2)在網(wǎng)絡(luò)之外進(jìn)行通信。這使得網(wǎng)絡(luò)可靠性以及防雨天衰落的能力大大增加，其中雨天可能在短時(shí)間內(nèi)阻礙某些路徑。自動(dòng)接納。通過運(yùn)用接納處理納入網(wǎng)絡(luò)的SR掃描頻率信道以及空間不同方向，如果它設(shè)有波束操縱能力的話。它試圖被網(wǎng)絡(luò)所接納。如果將它作為合法網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)登記在系統(tǒng)中，那么網(wǎng)絡(luò)將允許他加入并更新在其他節(jié)點(diǎn)中它的信息。信道選擇。網(wǎng)絡(luò)可選擇特定頻率信道用于不同區(qū)域或鏈路。此外，根據(jù)觀測到的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流信息可從NMS(網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng))下載優(yōu)化頻譜分配，并由外部系統(tǒng)學(xué)習(xí)。該輸入允許更好的優(yōu)化，以及對用于不同區(qū)域的信道的人工定義。在圖2中，可向來自SR12的鏈路分配頻率信道102，而SR15可用頻率信道101與SR21進(jìn)行通信，其中信道101和102為任意頻帶。多個(gè)WAN接入。設(shè)計(jì)該網(wǎng)絡(luò)以通過多個(gè)WAN接入(諸如，B-1和Bap-2)進(jìn)行操縱，如圖2所示。與需要繼續(xù)向著一般位于地形上升的位置上的基站的基于中繼(系統(tǒng)(SONET/SDH)相比，這允許簡單地接入網(wǎng)狀無線網(wǎng)，其中所需要的是在BAP處添加SR。優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于現(xiàn)在可用多個(gè)高速中繼連接來增加進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)總流量，從而大大增加了它的整個(gè)吞吐能力。進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)的路由分集是多個(gè)WAN接入點(diǎn)的另一個(gè)副產(chǎn)品。頻率重用。作為通過附近相鄰節(jié)點(diǎn)進(jìn)行操作的結(jié)果，大大增加了重用頻率的可行性。與在較低頻(＜6GHz)的非LOS系統(tǒng)以及其中在廣扇區(qū)內(nèi)進(jìn)行傳輸?shù)腜MP系統(tǒng)相比，這大大增加帶寬。每條鏈路更高帶寬。由于用戶之間的距離很短，而且當(dāng)密度增加時(shí)距離更短，使得與PMP系統(tǒng)相比，到達(dá)接收機(jī)的信號(hào)強(qiáng)度更高。結(jié)果，無線電鏈路可在系統(tǒng)頻帶內(nèi)在更高比特率下操作。這可通過采用高QAM調(diào)制技術(shù)獲得。此外，由于一條鏈路的操作是獨(dú)立于鄰近鏈路的，所以每條鏈路可調(diào)節(jié)它的比特率以基于在每一時(shí)刻接受到的信號(hào)電平優(yōu)化BER(誤碼率)。這種情況對于PMP系統(tǒng)相反，在PMP系統(tǒng)總扇區(qū)中的比特率是根據(jù)扇區(qū)中的最長鏈路限定的。網(wǎng)狀網(wǎng)可用性。由于在多個(gè)SR之間的更短距離，使得相對其他拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(例如，PMP)，根據(jù)本發(fā)明的無線網(wǎng)狀網(wǎng)可用性大大增加?？捎眯缘脑黾恿硪粋€(gè)原因是網(wǎng)絡(luò)能夠獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)的其他段改變(增加)在每段網(wǎng)絡(luò)處發(fā)送的功率的能力。此外，網(wǎng)絡(luò)可增加每段網(wǎng)絡(luò)的靈敏度(并減小比特率)，而不必明顯改變整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能。于是，例如，當(dāng)下大雨導(dǎo)致通過網(wǎng)狀網(wǎng)的傳播衰落，一些鏈路將增加它們的功率以增加信號(hào)強(qiáng)度，而且還通過減小它們的比特率以提高可靠性來增加靈敏度。結(jié)果，SR將從相同鏈路(可能以更低比特速率)或從受大雨衰落的影響較小的其他鏈路獲得它的數(shù)據(jù)組。網(wǎng)狀網(wǎng)可靠性。本發(fā)明的網(wǎng)狀網(wǎng)可通過使每個(gè)SR都能接收來自多個(gè)方向的數(shù)據(jù)組流，同時(shí)通過多個(gè)路由進(jìn)行操作。通過它的MAC層，SR可重新安排數(shù)據(jù)到達(dá)的次序以允許以正確的次序分出通過更長路徑到達(dá)的數(shù)據(jù)組。該路由平衡能力的結(jié)果是網(wǎng)絡(luò)能夠可靠地操作，即使是在一些節(jié)點(diǎn)不可操作的情況下。后備。通過用連接到相同用戶LAN的相同位置的多個(gè)SR(節(jié)點(diǎn))，可增加本地可靠性。例如，兩個(gè)SR可同時(shí)操作而且將信息傳到相同位置。在一個(gè)SR失效的情況下，第二個(gè)以增加的比特速率繼續(xù)操作，從而補(bǔ)償了第一個(gè)無線電臺(tái)的損失。增加WAN接入容量。如果從網(wǎng)孔網(wǎng)到BAP的容量需要增加，那么可通過將SR它的本地接口連接到位于BAP的WAN路由器的第二100BaseT接口，在相同位置上添加一額外SR。在這種情況下，雙SR使得自/至無線網(wǎng)孔網(wǎng)的比特速率增加，而且萬一其中之一失效能夠提供后備冗余。低軌道衛(wèi)星和高飛行通信轉(zhuǎn)發(fā)器。網(wǎng)狀無線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)還可用于與在地球上的特定軌道中緩慢移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)無線電臺(tái)進(jìn)行通信。這些低軌道衛(wèi)星或位于飛機(jī)中的高飛行轉(zhuǎn)發(fā)器可作為中繼器/路由器并能夠接入在網(wǎng)狀網(wǎng)中的多點(diǎn)。對于這種操作，無線電臺(tái)可通過調(diào)節(jié)它的波束以掃描在空中的已知軌道來與衛(wèi)星進(jìn)行通信。能夠建立幾乎到任何位置的LOS的這種能力是有優(yōu)點(diǎn)的。極化分集。該系統(tǒng)可將不同的信號(hào)極化(垂直或水平)用于在相同覆蓋區(qū)中的不同子組以增加整個(gè)容量和/或提供抗干擾性?，F(xiàn)在，參照圖3，進(jìn)一步描述根據(jù)本發(fā)明的用戶無線電臺(tái)(SR)。SR包含參照圖3的示意圖所述的單元。可見，無線電臺(tái)用時(shí)分雙工(TDD)方法。在網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中運(yùn)用TDD無線電臺(tái)的主要優(yōu)點(diǎn)之一是TDD無線電臺(tái)可非對稱操作，即，發(fā)送和接收速率是不同的，這更適于本發(fā)明的數(shù)據(jù)組網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)組可沿著不同方向流動(dòng)，因而可能需要比反向高的容量用于較長時(shí)間周期內(nèi)在某些段上沿著某些方向發(fā)送。TDD無線電臺(tái)沒有雙工器隔開在兩個(gè)不同頻率下的發(fā)送和接收信號(hào)。因此，無線電臺(tái)可掃描較寬的頻譜。通過消除雙工器，與需要雙工器的FDD方案相比，這減小了SR成本。如圖3所示的TDD無線電臺(tái)的主要組成單元是R10分出接口。這是到用戶房屋的本地接口端口。本地端口可包含10/100Base-T、ATM、IEEE1394或用戶接口，以連接到LAN或WAN或連接到計(jì)算機(jī)。此外，可通過相同電纜供電。R20電纜接口。這提供安全保護(hù)和電力調(diào)節(jié)電路。R30數(shù)字發(fā)射機(jī)。它一般包含在現(xiàn)有技術(shù)中已知的標(biāo)準(zhǔn)電路。它們包括可變電平調(diào)節(jié)器、FEC編碼器和信道合成電路。R40網(wǎng)狀無線電網(wǎng)媒體接入控制器和鏈路層控制器。該層提供鏈路層ARQ、數(shù)據(jù)組規(guī)模調(diào)節(jié)、優(yōu)先權(quán)隊(duì)列、調(diào)度和選路虛擬電路以及選擇性加密來自本地端口的數(shù)據(jù)以及解密分出到本地端口的數(shù)據(jù)。R50數(shù)字接收機(jī)。它一般包括在現(xiàn)有技術(shù)中已知的標(biāo)準(zhǔn)電路。它們包括數(shù)字調(diào)諧器、可變電平解調(diào)器和FEC解碼器電路。R60數(shù)字-模擬變換器。R70發(fā)送/接收TDD開關(guān)機(jī)。該開關(guān)以及開關(guān)R310一起執(zhí)行無線電臺(tái)的發(fā)送和收模式切換。R80模擬-數(shù)字變換器。R90混頻器。R100線性功率放大器。R110本機(jī)振蕩器。R120低噪聲放大器。R130發(fā)送/接收TDD開關(guān)。該開關(guān)以及開關(guān)R70一起執(zhí)行無線電臺(tái)的發(fā)送和接收模式切換。R140天線選擇開關(guān)。該開關(guān)在MRMAC路由電路的控制下執(zhí)行定向天線選擇以提供對數(shù)據(jù)流傳輸?shù)目臻g流(方向)控制；即，以這種方法對特定節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定向收、發(fā)，從而其他鄰近節(jié)點(diǎn)不接收這種傳輸。ANT1至ANT5天線。這些天線是定向的，即，扇區(qū)無線，而且在衛(wèi)星通信的情況下提供所選空間方位角或仰角的窄波束收、發(fā)。圖3示出五根天線，只用于說明而已。本發(fā)明可支持任何數(shù)量的天線。在相控陣天線的情況下，需要不同電路來控制包含這種天線的單元的相對相移以提供波束操縱能力，在現(xiàn)有技術(shù)中已知定向發(fā)送能力。在本發(fā)明中，除了如上所述的方案，任何等同選擇發(fā)送方案都能起到同樣良好的效果。MAC(媒體接入控制)層。本發(fā)明的實(shí)施是基于引入設(shè)計(jì)并特定用于滿足無線網(wǎng)狀網(wǎng)的需要的新MAC層。MAC層操作要求的概述以及操作的主要方案如下所述。圖4示出管理無線電網(wǎng)狀網(wǎng)的操作的一些原理，假設(shè)一無線電臺(tái)具有通過掃描它的波束或有選擇地與它的扇區(qū)內(nèi)的一個(gè)SR進(jìn)行通信(諸如，通過運(yùn)用如上所述的定向天線或相控陣天線)來在大扇區(qū)內(nèi)進(jìn)行通信的能力。在該扇區(qū)內(nèi)可能干擾通信的其他SR受MAC層的控制以在預(yù)定發(fā)送期間不工作。本發(fā)明高級(jí)MAC層和它的主要定義如下所述定向發(fā)送。每個(gè)節(jié)點(diǎn)可根據(jù)在它的LOS中的接收節(jié)點(diǎn)的位置選擇發(fā)送的空間方向。接收節(jié)點(diǎn)根據(jù)在它的LOS中的發(fā)送節(jié)點(diǎn)的位置選擇接收的方向。按時(shí)間表發(fā)送。每個(gè)節(jié)點(diǎn)只有在它們的發(fā)送不干擾其他發(fā)送時(shí)才發(fā)送。建立在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的發(fā)送時(shí)間表用于使這種發(fā)送同步。同時(shí)發(fā)送。當(dāng)它們不導(dǎo)致干擾時(shí)，多個(gè)無線電節(jié)點(diǎn)可同時(shí)發(fā)送。在圖4中，無線電節(jié)點(diǎn)2可發(fā)送到無線電節(jié)點(diǎn)0，同時(shí)無線電節(jié)點(diǎn)4發(fā)送到無線電節(jié)點(diǎn)1。網(wǎng)狀無線電網(wǎng)媒體接入控制(MRMAC)。MRMAC是一組程序和算法用于選路和調(diào)度在本發(fā)明的網(wǎng)狀無線電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)組發(fā)送。參與無線電網(wǎng)狀網(wǎng)的所有無線電節(jié)點(diǎn)執(zhí)行MRMAC功能。MRMAC是分布式智能，它將無線電節(jié)點(diǎn)集合連成高效無線電數(shù)據(jù)組網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)狀無線電網(wǎng)物理層(MRPHY)。MRPHY是無線電物理層，它可與MRMAC兼容并提供必要的能力以允許調(diào)度在網(wǎng)狀無線電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)組的發(fā)送和路由。網(wǎng)狀無線電網(wǎng)鏈路層控制(MRLLC)。MRLLC是協(xié)議層，用于使用戶協(xié)議傳送與MRMAC適應(yīng)，它執(zhí)行優(yōu)先權(quán)分級(jí)、自動(dòng)請求重發(fā)(ARQ)和數(shù)據(jù)組規(guī)模適配等功能。協(xié)議數(shù)據(jù)單元。MRMAC是如圖5所示的在MRPHY和MRLLC之間的協(xié)議層。圖5示出在PHY、MAC和LLC協(xié)議層之間的關(guān)系。MRMAC要求。支持更高層傳輸協(xié)議。MRMAC支持固定PDU和可變PDU傳輸協(xié)議，諸如ATM、幀中繼和IP。MRMAC提供適于ATM和IP的QoS(業(yè)務(wù)質(zhì)量)規(guī)定。傳遞類型。支持異步和等時(shí)傳遞。傳遞規(guī)模。MRMAC支持規(guī)模固定和可變數(shù)據(jù)組傳遞。最小數(shù)據(jù)組規(guī)模達(dá)48八位字節(jié)，而最大數(shù)據(jù)組規(guī)模是2000八位字節(jié)。吞吐量。MRMAC吞吐量至少達(dá)MRPHY容量的80％。在所有無線電網(wǎng)孔網(wǎng)話務(wù)都指向和來自附在WAN基于(BAP)的一個(gè)無線電節(jié)點(diǎn)的特殊情況下，吞吐量至少是WAN鏈路容量的80％。延遲。對于至/自BAP的子網(wǎng)中的任何節(jié)點(diǎn)的等時(shí)延遲小于6ms。異步延遲小于15ms。延遲變化。對于等時(shí)傳遞的延遲變化不超過2ms。無線電網(wǎng)孔網(wǎng)結(jié)構(gòu)。MRMAC容納加入和離開無線電網(wǎng)狀網(wǎng)的無線電節(jié)點(diǎn)，而不導(dǎo)致不適當(dāng)中斷。優(yōu)化。無線電節(jié)點(diǎn)應(yīng)能夠按照充分優(yōu)化的方法自己組織，而不需要外部干涉。無線電節(jié)點(diǎn)應(yīng)具有接口，以允許集中控制功能進(jìn)一步優(yōu)化它們的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和路由選擇。路徑分集。可用的另一個(gè)物理路徑可用于冗余和負(fù)載平衡。即插即用。安裝新節(jié)點(diǎn)不必要求現(xiàn)場安裝者對設(shè)備配置定位。下面是MRMAC的實(shí)施例子無線電節(jié)點(diǎn)初始化處理相鄰節(jié)點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)包含在子網(wǎng)中的它可直接(LOS)通信的所有其他節(jié)點(diǎn)的圖。該信息包括表1路由。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有描述如何將數(shù)據(jù)組送到任一MAC目的地的路由表。該信息包括表2處理概述。在初始化節(jié)點(diǎn)和無線電網(wǎng)狀網(wǎng)之后，每個(gè)節(jié)點(diǎn)擁有如表1和2所述的信息。根據(jù)節(jié)點(diǎn)始發(fā)話務(wù)和通過在它的本地端口的節(jié)點(diǎn)前送的話務(wù)，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處形成數(shù)據(jù)組隊(duì)列。節(jié)點(diǎn)將咨詢它的表格關(guān)于每個(gè)數(shù)據(jù)組目的地并根據(jù)預(yù)定的聯(lián)絡(luò)和優(yōu)先加權(quán)，確定數(shù)據(jù)組發(fā)送到哪里以及何時(shí)嘗試這種發(fā)送。在預(yù)定的聯(lián)絡(luò)時(shí)間，無線電節(jié)點(diǎn)達(dá)到相互判決并安排發(fā)送。該判決將考慮到節(jié)點(diǎn)間的潛在干擾。有利的是，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)中包含相鄰節(jié)點(diǎn)的預(yù)定聯(lián)絡(luò)。這將加速干擾避免進(jìn)程。定量考慮聯(lián)絡(luò)。聯(lián)絡(luò)程序包括將62個(gè)八位字節(jié)從始發(fā)器發(fā)送到轉(zhuǎn)發(fā)器，而將另64個(gè)八位字節(jié)從轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送到始發(fā)器和將最后62個(gè)八位字節(jié)從始發(fā)器發(fā)送到轉(zhuǎn)發(fā)器。在發(fā)送之間有兩個(gè)八位字節(jié)的防護(hù)時(shí)間。62個(gè)八位字節(jié)聯(lián)絡(luò)數(shù)據(jù)組包括FEC和其他附加開銷。聯(lián)絡(luò)的全部時(shí)間是192個(gè)八位字節(jié)，等于11.71875秒。聯(lián)絡(luò)的頻率依賴于相鄰節(jié)點(diǎn)的數(shù)量、負(fù)載和其他因素。顯然，將保持最人佳頻率以便使吞吐量最大。有效負(fù)載數(shù)據(jù)組規(guī)模。異步傳遞數(shù)據(jù)組規(guī)模在72和1784八位字節(jié)字節(jié)變化，包含F(xiàn)EC和其他附加開銷。等時(shí)數(shù)據(jù)組規(guī)模在64和256八位字節(jié)之間變化，包括FEC和附加開銷。定時(shí)范圍是表3表3指明如果每個(gè)數(shù)據(jù)組傳遞要求聯(lián)絡(luò)，那么通過一節(jié)點(diǎn)的吞吐量將平均低于鏈路的90％。顯然，要求某些程度的預(yù)調(diào)度。另一方面，如果我們假設(shè)500μSec的一些隊(duì)列，那么吞吐量將更合理。聯(lián)絡(luò)定時(shí)。聯(lián)絡(luò)根據(jù)鄰近節(jié)點(diǎn)的隊(duì)列規(guī)模而變化。數(shù)據(jù)組傳遞將攜帶與聯(lián)絡(luò)處理相同類型的信息，只有當(dāng)在鄰近節(jié)點(diǎn)之間的鏈路使用清淡時(shí)才需要調(diào)度定期聯(lián)絡(luò)。有效權(quán)重。每個(gè)節(jié)點(diǎn)可保持它的路由優(yōu)先加權(quán)以精確地反應(yīng)路由狀況。進(jìn)一步用在無線電網(wǎng)狀網(wǎng)之外的長期監(jiān)視處理來進(jìn)一步最優(yōu)化路由優(yōu)先權(quán)重。聯(lián)絡(luò)調(diào)度。我們希望有一種簡單的方案來調(diào)度在附近相鄰節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)絡(luò)，讓我們首先假定我們需要支持可變長度數(shù)據(jù)組。我們理解面對一個(gè)問題。如果預(yù)先調(diào)度與附近相鄰節(jié)點(diǎn)的聯(lián)絡(luò)，那么時(shí)間間隔必須允許最大長度的數(shù)據(jù)組傳遞，然而，這將導(dǎo)致當(dāng)一些聯(lián)絡(luò)時(shí)間間隔不要求數(shù)據(jù)組傳遞時(shí)，節(jié)點(diǎn)在聯(lián)絡(luò)之間浪費(fèi)很多時(shí)間，即，帶寬。較佳的方法是高頻次高度聯(lián)絡(luò)，但允許節(jié)點(diǎn)錯(cuò)過聯(lián)絡(luò)。當(dāng)它包含在與一些其他相鄰節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)組傳遞中時(shí)，本發(fā)明的聯(lián)絡(luò)調(diào)度算法將允許無線電節(jié)點(diǎn)錯(cuò)過與一些相鄰節(jié)點(diǎn)的約定。當(dāng)它的數(shù)據(jù)組傳遞完成時(shí)，受影響的節(jié)點(diǎn)將繼續(xù)它的調(diào)度，而且行動(dòng)緩慢(tardy)節(jié)點(diǎn)將重新開始它的聯(lián)絡(luò)調(diào)度。圖6示出25個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)孔網(wǎng)，其中最多的連接是8節(jié)點(diǎn)連接，每個(gè)節(jié)點(diǎn)最多與每個(gè)鄰近節(jié)點(diǎn)相連。假設(shè)，每ι秒每個(gè)節(jié)點(diǎn)與它的相鄰節(jié)點(diǎn)之一聯(lián)絡(luò)，而且整個(gè)聯(lián)絡(luò)循環(huán)需要8ι秒。為了滿足等時(shí)要求，我們將花費(fèi)8ι，等于125μSec的整數(shù)倍。表4表4列出了對于如圖6所示的網(wǎng)孔網(wǎng)的可行聯(lián)絡(luò)調(diào)度。調(diào)度算法將避免節(jié)點(diǎn)多次錯(cuò)過相鄰節(jié)點(diǎn)。高級(jí)節(jié)點(diǎn)調(diào)度有限狀態(tài)機(jī)(FSM)圖7示出有限狀態(tài)機(jī)流程圖。以下說明各狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)移。狀態(tài)A0是空閑狀態(tài)。這是MRMAC默認(rèn)狀態(tài)。MRMAC將處于這一狀態(tài)并等待一些外部時(shí)件或定時(shí)器到期以觸發(fā)轉(zhuǎn)移到其他狀態(tài)之一。IdleAction()是一進(jìn)入空閑狀態(tài)就執(zhí)行的程序并執(zhí)行諸如定時(shí)器初始化、表初始化等內(nèi)務(wù)處理任務(wù)。A0A2。相鄰節(jié)點(diǎn)約定時(shí)間表定時(shí)器觸發(fā)該轉(zhuǎn)移。該轉(zhuǎn)移將對相鄰節(jié)點(diǎn)約定發(fā)生，其中先前已調(diào)度該約定以接收來自鄰近節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)組。A0A3。鄰近約定時(shí)間表定時(shí)器觸發(fā)該轉(zhuǎn)移。該轉(zhuǎn)移將對先前已調(diào)度的相鄰節(jié)點(diǎn)約定發(fā)生，以將數(shù)據(jù)組發(fā)送到鄰近節(jié)點(diǎn)。A0A0a。MRLLC通過運(yùn)用Mac.Tx()程序要求發(fā)送數(shù)據(jù)組來觸發(fā)該轉(zhuǎn)移。QueuePkt()程序根據(jù)所需優(yōu)先權(quán)執(zhí)行數(shù)據(jù)組的排隊(duì)。此時(shí)，根據(jù)從無線電網(wǎng)孔網(wǎng)收集到的路由和狀態(tài)信息，將較佳路由與數(shù)據(jù)組相關(guān)。假設(shè)，根據(jù)存在于鄰近節(jié)點(diǎn)中的負(fù)載因數(shù)，該路由是最佳路由。當(dāng)選擇較佳路由時(shí)，考慮到帶有相鄰節(jié)點(diǎn)的無線電鏈路的質(zhì)量以及數(shù)據(jù)組優(yōu)先權(quán)。所請求的等時(shí)或異步傳遞的性質(zhì)決定了調(diào)度優(yōu)先權(quán)。A0A1。相鄰節(jié)點(diǎn)約定時(shí)間表定時(shí)器觸發(fā)該轉(zhuǎn)移。該轉(zhuǎn)移將對預(yù)定與鄰近節(jié)點(diǎn)交換狀態(tài)的相鄰節(jié)點(diǎn)約定發(fā)生。狀態(tài)A1為聯(lián)絡(luò)狀態(tài)。在該狀態(tài)下，節(jié)點(diǎn)從事與鄰近節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)交換。交換更新兩個(gè)節(jié)點(diǎn)對其他狀態(tài)的觀察，包括數(shù)據(jù)組隊(duì)列、路由可用性以及未來時(shí)間表。一旦進(jìn)入該狀態(tài)，就執(zhí)行HandShakeActions()程序并執(zhí)行所有相關(guān)內(nèi)務(wù)處理任務(wù)。A1A0a。由在聯(lián)絡(luò)處理中的故障發(fā)生觸發(fā)該轉(zhuǎn)移。調(diào)用UpdateNeighborTables()程序以記錄該故障且可能調(diào)度將來聯(lián)絡(luò)約定。A1A0b和A1A0c。通過成功的聯(lián)絡(luò)交換觸發(fā)這些轉(zhuǎn)移?？烧{(diào)用程序ScheduleRx()和ScheduleTx()以調(diào)度將來的約定來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)組。調(diào)用UpdateNeighborTables()以記錄更新的相鄰節(jié)點(diǎn)狀態(tài)信息。狀態(tài)A2為接收狀態(tài)。當(dāng)接點(diǎn)準(zhǔn)備接收先前調(diào)度的數(shù)據(jù)組傳輸時(shí)，該節(jié)點(diǎn)進(jìn)入此狀態(tài)。調(diào)用程序ReceiveActions()以執(zhí)行所需的內(nèi)務(wù)處理功能，諸如緩沖分配和定時(shí)器維護(hù)。A2A1。通過成功地接收經(jīng)調(diào)度數(shù)據(jù)組觸發(fā)該轉(zhuǎn)移，它包括狀態(tài)更新。調(diào)用Link.Ind()程序以向MRLLC指示數(shù)據(jù)組已到達(dá)。A2A0a。當(dāng)接收已調(diào)度數(shù)據(jù)組出故障時(shí)觸發(fā)該轉(zhuǎn)移。調(diào)用UpdateNeighborTables()程序以記錄它并可調(diào)度與該相鄰節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)約定。A2A0b。通過成功接收所調(diào)度觸發(fā)該轉(zhuǎn)移不包括狀態(tài)更新的數(shù)據(jù)組。調(diào)用Link.Ind()程序以向MRLLC指示數(shù)據(jù)組已到達(dá)。A3為發(fā)送狀態(tài)。當(dāng)將數(shù)據(jù)組發(fā)送到相鄰節(jié)點(diǎn)的所調(diào)度約定到達(dá)時(shí)，節(jié)點(diǎn)進(jìn)入該狀態(tài)。調(diào)用TransmitActions()程序以執(zhí)行所需的內(nèi)務(wù)處理功能，諸如緩沖和定時(shí)器管理。A3A1。通過成功發(fā)送觸發(fā)該轉(zhuǎn)移，該發(fā)送包括交換更新的狀態(tài)信息。A3A0a。當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送發(fā)生故障時(shí)觸發(fā)該轉(zhuǎn)移。調(diào)用UpdateNeighbortables()程序以記錄故障，而且可能調(diào)度進(jìn)一步的嘗試以發(fā)送數(shù)據(jù)組。A3A0b。通過成功發(fā)送觸發(fā)該轉(zhuǎn)移，該發(fā)送不包括交換更新的狀態(tài)信息。接納處理網(wǎng)狀無線電網(wǎng)加入分布式接納協(xié)議。接納協(xié)議的目的在于能夠使無線電節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)狀并有效地參與網(wǎng)狀無線電網(wǎng)數(shù)據(jù)組傳遞，而不干擾正在進(jìn)行的數(shù)據(jù)組傳遞。接納處理的概述當(dāng)無線電節(jié)點(diǎn)上電并發(fā)現(xiàn)它不隸屬于無線電網(wǎng)孔內(nèi)時(shí)，它應(yīng)轉(zhuǎn)移到待接納狀態(tài)。無線電節(jié)點(diǎn)咨詢存儲(chǔ)在非易失RAM中的它的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫以確定它的網(wǎng)狀無線電網(wǎng)隸屬關(guān)系。在待接納狀態(tài)下，無線電節(jié)點(diǎn)應(yīng)收聽來自潛在相鄰節(jié)點(diǎn)的接納要求信號(hào)。一旦無線電臺(tái)接收到要求信號(hào)，那么它將開始與它的第一相鄰節(jié)點(diǎn)交換狀態(tài)信息并通過它學(xué)習(xí)最近相鄰節(jié)點(diǎn)的時(shí)間表并開始與附加相鄰節(jié)點(diǎn)交換狀態(tài)信息。一旦無線電節(jié)點(diǎn)通過與它的相鄰節(jié)點(diǎn)交換收集到足夠的路由和調(diào)度知識(shí)，那么它將準(zhǔn)備好正常數(shù)據(jù)組傳遞并轉(zhuǎn)移到正常調(diào)度狀態(tài)。圖8示出當(dāng)未隸屬節(jié)點(diǎn)上電并嘗試加入網(wǎng)絡(luò)時(shí)發(fā)生的次序。以下是對狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)移的描述，包含定義次序的接納有限狀態(tài)機(jī)。無線電節(jié)點(diǎn)開始通過掃描鄰域經(jīng)接納邀請信號(hào)。它嘗試與相鄰節(jié)點(diǎn)連接并通過它的第一次接觸建立狀態(tài)交換時(shí)間表，來繼續(xù)學(xué)習(xí)鄰域。I0收聽狀態(tài)。這是在接入FSM中的初始狀態(tài)，未隸屬無線電節(jié)點(diǎn)從上電處理進(jìn)入該狀態(tài)。ListenActions()程序執(zhí)行內(nèi)務(wù)處理功能，諸如表格初始化和在頻域和空間域中建立掃描處理。I1I1。掃描定時(shí)器觸發(fā)該轉(zhuǎn)移。無線電節(jié)點(diǎn)在給定頻率下，在足夠長的時(shí)間內(nèi)收聽在空間方位角方向的邀請信號(hào)。若沒有接收到邀請信號(hào)，那么它必須掃描到下一個(gè)頻率和方位角。I0I2。接收邀請信號(hào)觸發(fā)該轉(zhuǎn)移。無線電節(jié)點(diǎn)接收邀請信號(hào)，它包括對于與邀請無線電節(jié)點(diǎn)的第一交換的時(shí)間表。I1掃描狀態(tài)。當(dāng)無線電節(jié)點(diǎn)的掃描定時(shí)器到期時(shí)，該節(jié)點(diǎn)進(jìn)入此狀態(tài)。于是，它建立它的下一個(gè)收聽頻率和空間方位角。I1I0。當(dāng)無線電節(jié)點(diǎn)建立它的下一個(gè)收聽嘗試，它的轉(zhuǎn)移回到收聽狀態(tài)。I2連接狀態(tài)。一旦接收到來自它的第一相鄰節(jié)點(diǎn)的邀請信號(hào)就進(jìn)入該狀態(tài)。發(fā)生從第一相鄰節(jié)點(diǎn)到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)交換。I2I2a。交換定時(shí)器到期觸發(fā)該轉(zhuǎn)移。根據(jù)作為一部分邀請信號(hào)接收的初始時(shí)間表，由ConnectActions()程序設(shè)定該定時(shí)器。無線電節(jié)點(diǎn)嘗試與它的相鄰節(jié)點(diǎn)交換狀態(tài)和路由信息。I2I0。初始交換出故障觸發(fā)該轉(zhuǎn)移。無線電節(jié)點(diǎn)返回到收聽狀態(tài)。I2I3。成功的第一次交換觸發(fā)該轉(zhuǎn)移。無線電節(jié)點(diǎn)根據(jù)在第一次交接中收集到的信息更新它的相鄰節(jié)點(diǎn)和路由表，而且轉(zhuǎn)移到學(xué)習(xí)狀態(tài)。I3學(xué)習(xí)狀態(tài)。在無線電節(jié)點(diǎn)與相鄰節(jié)點(diǎn)的第一次交換成功完成之后，該節(jié)點(diǎn)進(jìn)入此狀態(tài)。LearnActions()過程用該路由、狀態(tài)和在第一次交換中收集的時(shí)間表信息來調(diào)度與鄰域中的收聽無線電節(jié)點(diǎn)的下一次交換。I3I3a。交換定時(shí)器觸發(fā)該轉(zhuǎn)移。無線電節(jié)點(diǎn)通過一些已建立時(shí)間表的其他相鄰節(jié)點(diǎn)執(zhí)行與潛在新相鄰節(jié)點(diǎn)的初始交換。一旦與新相鄰節(jié)點(diǎn)的第一次交換成功，無線電節(jié)點(diǎn)就更新它的表格來反應(yīng)相鄰節(jié)點(diǎn)狀態(tài)、路由和調(diào)度信息。I3A0。學(xué)習(xí)處理的結(jié)論觸發(fā)到圖7的節(jié)點(diǎn)調(diào)度FSM的轉(zhuǎn)移。無線電節(jié)點(diǎn)已完成接入次序而且是無線電網(wǎng)孔網(wǎng)的新部分，并已開始正常數(shù)據(jù)組傳遞。作為帶有在無線電節(jié)點(diǎn)處的本地接口端口的虛擬路由器的無線電網(wǎng)孔網(wǎng)(見圖9)圖9示出無線電網(wǎng)孔網(wǎng)作為帶有在每個(gè)無線電節(jié)點(diǎn)處的接口的虛擬路由器。無線電網(wǎng)孔網(wǎng)呈現(xiàn)路由器的外觀，而且由網(wǎng)狀無線電網(wǎng)內(nèi)部協(xié)議管理在無線電節(jié)點(diǎn)之間傳遞數(shù)據(jù)組的細(xì)節(jié)。每一個(gè)無線電節(jié)點(diǎn)都具有本地端口而且能夠?qū)ο噜徆?jié)點(diǎn)進(jìn)行窄波束傳輸，其中它具有到該相鄰節(jié)點(diǎn)的視距(LOS)。這由在節(jié)點(diǎn)之間的線示出。如上所述，波束操縱相控陣天線或可切換天線選擇方案實(shí)現(xiàn)此傳輸。扇形表示節(jié)點(diǎn)無線電覆蓋，而且在扇內(nèi)的輻射線指示輻射線之間可能存在定向波束。功能性無線電網(wǎng)孔多(也稱為“虛擬路由器”)對外行為與IETFRFC-1812(IP版本4路由器必要條件)兼容。虛擬路由器運(yùn)用網(wǎng)狀無線電網(wǎng)媒體接入控制(MRMAC)協(xié)議和網(wǎng)狀無線電網(wǎng)鏈路層控制(MRLLC)協(xié)議以在它的接口之間傳遞IP數(shù)據(jù)組。Internet體系結(jié)構(gòu)如在RFC-1812中鏈路層如在RFC-1812中Internet層-協(xié)議如在RFC-1812中Internet層-前向如在RFC-1812中傳輸層如在RFC-1812中應(yīng)用層-路由協(xié)議如在RFC-1812中負(fù)載平衡1.網(wǎng)狀網(wǎng)內(nèi)部負(fù)載平衡。MRMAC加入有力的機(jī)制用于根據(jù)鄰近節(jié)點(diǎn)負(fù)載狀況以及IP業(yè)務(wù)類型以及優(yōu)先權(quán)調(diào)度數(shù)據(jù)組傳遞。2.外部節(jié)點(diǎn)負(fù)載平衡。虛擬無線電網(wǎng)孔網(wǎng)路由器(VRMR)用標(biāo)準(zhǔn)的路由協(xié)議(諸如，BGP-4(IETFRFC-1771))實(shí)現(xiàn)基于政策的路由選擇，它包括當(dāng)通過不同接口可用多個(gè)路由時(shí)在接口之間的負(fù)載平衡。路由分集和自愈1.網(wǎng)孔網(wǎng)內(nèi)部路由分集。MRMAC加入有力的機(jī)制來根據(jù)無線電鏈路可用性以及IP業(yè)務(wù)類型和優(yōu)先權(quán)調(diào)度數(shù)據(jù)組傳遞。2.外部接口路由分集。虛擬無線電網(wǎng)孔網(wǎng)路由器(VRMR)用標(biāo)準(zhǔn)的路由協(xié)議(諸如，BGP-4(IETFRFC-1771))從它的同等層獲悉另一些路由的可用性。總之，本發(fā)明的無線網(wǎng)狀拓?fù)渚W(wǎng)具有下列獨(dú)有的優(yōu)點(diǎn)通過經(jīng)多個(gè)中繼段按路發(fā)送數(shù)據(jù)組，經(jīng)由鄰近無線電臺(tái)，可獲得視距(LOS)。于是，覆蓋面積比在點(diǎn)對多點(diǎn)蜂窩區(qū)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中大得多。當(dāng)用戶密度增加時(shí)，無線網(wǎng)狀網(wǎng)比特速率容量和可用性增加。由于在無線電臺(tái)之間的距離較短導(dǎo)致每個(gè)連接可傳遞較大量數(shù)據(jù)。無線電接收信噪比得到提高，因而可用高級(jí)調(diào)制技術(shù)使高比特速率傳遞能實(shí)現(xiàn)。多個(gè)中繼。WAN接入網(wǎng)狀網(wǎng)。例如，SR網(wǎng)節(jié)點(diǎn)可通過它的本地接口端口，例如通過100BaseT作為的WAN接入點(diǎn)。該連接性通過經(jīng)WAN接入點(diǎn)同時(shí)傳送出網(wǎng)孔網(wǎng)的輸入輸出數(shù)據(jù)，增加整個(gè)網(wǎng)絡(luò)容量。(見圖2SR14中的WAN接入點(diǎn)1和在SR10中接入點(diǎn)2。)接入點(diǎn)可包括標(biāo)準(zhǔn)Internet路由器，其中至少一個(gè)端口通過100baseT接口連接到無線電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，而其他節(jié)點(diǎn)通過在ATM上的OC-3或OC-48IP連接到WAN區(qū)域。通過運(yùn)用MAC層可獲得路由分集，其中上述MAC層可根據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中可用的路由在無線電臺(tái)之間傳送數(shù)據(jù)組。權(quán)利要求1.一種無線網(wǎng)狀網(wǎng)，其特征在于，包括多個(gè)通信節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都在與相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)子集的視距內(nèi)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括射頻發(fā)送電路，用于將數(shù)據(jù)流傳輸發(fā)送到其他節(jié)點(diǎn)；射頻接收電路，用于接收來自其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)流傳輸；本地端口，用于連接到用戶提供的數(shù)據(jù)系統(tǒng)；耦合到所述發(fā)送和接收電路以及所述本地端口的數(shù)據(jù)處理單元；空間流確定裝置，耦合到所述發(fā)送電路，用于只將數(shù)據(jù)流發(fā)送到所述相應(yīng)節(jié)點(diǎn)子集中的所選節(jié)點(diǎn)；所述空間流確定裝置還被耦合到所述接收電路用于只接收來自所述相應(yīng)節(jié)點(diǎn)子集中的所選節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)流傳輸；所述數(shù)據(jù)處理單元，具有提取裝置用于從接收到的數(shù)據(jù)流中提取所選數(shù)據(jù)以產(chǎn)生第二數(shù)據(jù)流并用于向所述本地端口提供所述所選數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)處理單元，進(jìn)一步具有插入裝置用于將在所述本地端口接收到的數(shù)據(jù)插入所述第二數(shù)據(jù)流以產(chǎn)生第三數(shù)據(jù)流并向所述發(fā)送電路提供所述第三數(shù)據(jù)流以發(fā)送它。2.如權(quán)利要求1所述的無線通信網(wǎng)，其特征在于，至少一些所述節(jié)點(diǎn)包括所述節(jié)點(diǎn)中的其他節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)和調(diào)度信息，而且所述空間流確定裝置從所述相應(yīng)節(jié)點(diǎn)子集中選擇節(jié)點(diǎn)以根據(jù)所述狀態(tài)和調(diào)度信息發(fā)送數(shù)據(jù)流和接收數(shù)據(jù)流，從而可發(fā)生在所述節(jié)點(diǎn)之間的通信，而不會(huì)沖突。3.如權(quán)利要求2所述的無線通信網(wǎng)，其特征在于，至少一些所述節(jié)點(diǎn)還包括用于定期相互發(fā)送本地節(jié)點(diǎn)信息以經(jīng)常更新所述狀態(tài)和調(diào)度信息的裝置。4.如權(quán)利要求1所述的無線通信網(wǎng)，其特征在于，對于一些所述節(jié)點(diǎn)，所述數(shù)據(jù)處理單元包括用于評價(jià)從第一節(jié)點(diǎn)接收到的數(shù)據(jù)流傳輸特性的裝置；用于將關(guān)于所述特性的信息傳到所述第一節(jié)點(diǎn)的裝置；用于響應(yīng)接收來自所述第一節(jié)點(diǎn)的所述信息調(diào)節(jié)所述發(fā)送和接收電路的操作參數(shù)以實(shí)現(xiàn)所述數(shù)據(jù)流傳輸特性變化的裝置。5.如權(quán)利要求4所述的無線通信網(wǎng)，其特征在于，所述發(fā)送和接收電路的操作參數(shù)包括頻道分配、空間方向、碼元速率、調(diào)制等級(jí)、調(diào)制速率、功率電平、波束寬度、前向糾錯(cuò)(FEC)方案和加密和解密方案。6.如權(quán)利要求1所述的無線通信網(wǎng)，其特征在于，將所述數(shù)據(jù)流組成數(shù)據(jù)組；至少一些所述節(jié)點(diǎn)包括發(fā)送模式裝置，用于以無連接方法、連接定向方法或以無連接方法發(fā)送一些所述數(shù)據(jù)組而以面向連接方法發(fā)送另一些所述數(shù)據(jù)組的方法中的任一種，在第一和第二節(jié)點(diǎn)之間發(fā)送所述數(shù)據(jù)組。7.如權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)，其特征在于，一些所述節(jié)點(diǎn)包括媒體接入控制(MAC)層，它使分組交換模式、電路交換模式或這兩模式的數(shù)據(jù)流傳輸能進(jìn)行。8.如權(quán)利要求7所述的無線網(wǎng)，其特征在于，所述MAC層還使異步數(shù)據(jù)組和等時(shí)數(shù)據(jù)組傳輸能進(jìn)行。9.如權(quán)利要求1所述的無線通信網(wǎng)，其特征在于，至少一些所述節(jié)點(diǎn)運(yùn)用等時(shí)傳輸模式、異步傳輸模式或等時(shí)加異步傳輸模式之一進(jìn)行通信。10.如權(quán)利要求9所述的無線網(wǎng)，其特征在于，所述節(jié)點(diǎn)運(yùn)用MAC層傳遞信息，其中所述MAC層通過將業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)映射到因特網(wǎng)協(xié)議，使等時(shí)傳遞能進(jìn)行。11.如權(quán)利要求1所述的無線通信網(wǎng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)流包括一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)組，而且根據(jù)等時(shí)傳輸方法或異步傳輸方法可有選擇地發(fā)送至少一些所述節(jié)點(diǎn)的所述數(shù)據(jù)組。12.如權(quán)利要求1所述的無線通信網(wǎng)，其特征在于，至少一些所述節(jié)點(diǎn)的所述數(shù)據(jù)流發(fā)送是基于時(shí)分雙工方案的。13.如權(quán)利要求1所述的無線通信網(wǎng)，其特征在于，至少一些所述節(jié)點(diǎn)的所述數(shù)據(jù)流傳輸是基于碼分多址方法的。14.如權(quán)利要求1所述的無線通信網(wǎng)，其特征在于，對于在第一節(jié)點(diǎn)子集中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，所述發(fā)送電路在第一頻率下進(jìn)行操作，而且所述接收電路在第二頻率下操作；對于在第二節(jié)點(diǎn)子集中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，所述發(fā)送電路在所述第二頻率下操作和所述接收電路在所述第一頻率下操作；在所述第一子集中的節(jié)點(diǎn)和在所述第二子集中的節(jié)點(diǎn)之間的所述數(shù)據(jù)流發(fā)送是基于頻分雙工方案的。15.如權(quán)利要求1、2、4或6中任一權(quán)利要求所述的無線網(wǎng)，其特征在于，將所述本地端口之一耦合到局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)、多媒體總線或用戶提供的計(jì)算機(jī)系統(tǒng).16.如權(quán)利要求1、2、4或6中任一權(quán)利要求所述無線網(wǎng)，其特征在于，將所述本地端口之一連接到ATM交換機(jī)、IP路由器、IP交換機(jī)或以太網(wǎng)集線器。17.如權(quán)利要求1、2、4或6中任一權(quán)利要求所述無線網(wǎng)，其特征在于，所述發(fā)送和所述接收電路在0.5GHz和1000GHz之間的頻率下操作。18.如權(quán)利要求1、2、4或6中任一權(quán)利要求所述無線網(wǎng)，其特征在于，至少一個(gè)所述節(jié)點(diǎn)包括用于根據(jù)關(guān)于所述節(jié)點(diǎn)子集的狀態(tài)信息調(diào)節(jié)它的數(shù)據(jù)流的比特速率的裝置。19.如權(quán)利要求1、2、4或6中任一權(quán)利要求所述無線網(wǎng)，其特征在于，所述發(fā)送和接收電路包括實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)工作頻率頻譜的電路，從而減小干擾并增加頻率重用。20.如權(quán)利要求1、2、4或6中任一權(quán)利要求所述的無線網(wǎng)，其特征在于，將所述數(shù)據(jù)流組成多個(gè)數(shù)據(jù)組，而且所述空間流確定裝置根據(jù)所述數(shù)據(jù)組中包含的信息，在所述相應(yīng)節(jié)點(diǎn)子集中選出節(jié)點(diǎn)，從而實(shí)時(shí)選擇節(jié)點(diǎn)。21.如權(quán)利要求1、2、4或6中任一權(quán)利要求所述的無線網(wǎng)，其特征在于，所述本地端口包括10/100Base-T接口或IEEE1394接口。22.如權(quán)利要求1、2、4或6中任一權(quán)利要求所述的無線網(wǎng)，其特征在于，所述節(jié)點(diǎn)之一可通過分開的電纜、在所述電纜內(nèi)的分開的電線或通過耦合到所述本地端口的電纜接收它的電力。23.如權(quán)利要求1、2、4或6中任一權(quán)利要求所述的無線網(wǎng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)流包括路由信息，而且所述空間流確定裝置根據(jù)所述路由信息從所述相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)子集中選出節(jié)點(diǎn)，從而所述網(wǎng)作為虛擬無線路由器。24.如權(quán)利要求1、2、4或6中任一權(quán)利要求所述的無線網(wǎng)，其特征在于，所述空間流確定裝置根據(jù)從其他所述節(jié)點(diǎn)發(fā)送或從所述本地端口提供的外部信息，從所述相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)子集中選出節(jié)點(diǎn)。25.如權(quán)利要求24所述的無線網(wǎng)，其特征在于，將本地端口耦合到網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，以規(guī)定并優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)。26.如權(quán)利要求1、2、4或6中任一權(quán)利要求所述的無線網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于，將所述空間流確定裝置耦合到波束操縱相控陣天線和多扇區(qū)天線陣列之一。27.如權(quán)利要求26所述的無線網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述波束操縱相控陣天線包括一維天線陣列以將波束操縱限定在單個(gè)平面，而且所述多扇區(qū)天線陣列包括一維天線陣列以將波束操縱限定在單個(gè)平面。28.如權(quán)利要求26所述的無線網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述波束操縱相控陣天線包括用于快速改變包含所述陣列天線的單元的相位系數(shù)以改變它的操縱方向的裝置。29.如權(quán)利要求26所述的無線網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于，產(chǎn)生的波束平面包括至少一個(gè)低軌道衛(wèi)星的軌跡。30.如權(quán)利要求1、2、4或6中任一權(quán)利要求所述的無線網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述空間流確定裝置包括波束電路，它產(chǎn)生具有第一角度并在第一平面內(nèi)傳播的第一波束以及其角度小于所述第一角度并在不同于所述第一平面的平面內(nèi)傳播的第二波束。31.如權(quán)利要求30所述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述第一和第二波束之一的平面包括至少一個(gè)低軌道衛(wèi)星的軌跡。32.如權(quán)利要求1、2、4或6中任一權(quán)利要求所述的無線網(wǎng)，其特征在于，至少一個(gè)所述節(jié)點(diǎn)的所述發(fā)送電路包括用于選擇數(shù)據(jù)流發(fā)送的極化的電路。33.如權(quán)利要求1、2、4或6中任一權(quán)利要求所述的無線網(wǎng)，其特征在于，一些所述節(jié)點(diǎn)包括用于記錄所述網(wǎng)絡(luò)的路由信息的裝置，而且所述空間流確定裝置響應(yīng)于所述路由信息從所述相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)子集中選出節(jié)點(diǎn)，從而可完成包括負(fù)載平衡和自愈的選路任務(wù)。34.如權(quán)利要求1、2、4或6中任一權(quán)利要求所述的無線網(wǎng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)流包括因特網(wǎng)協(xié)議數(shù)據(jù)的形式的數(shù)據(jù)組。35.如權(quán)利要求1、2、4或6中任一權(quán)利要求所述的無線網(wǎng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)流包括因特網(wǎng)協(xié)議數(shù)據(jù)形式的數(shù)據(jù)組以及至少一些所述節(jié)點(diǎn)包括用于協(xié)調(diào)在所述節(jié)點(diǎn)中的所述IP數(shù)據(jù)的傳輸?shù)臒o線MAC層。36.如權(quán)利要求1、2、4或6中任一權(quán)利要求所述的無線網(wǎng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元包括加密裝置和解密所述數(shù)據(jù)流的裝置。37.如權(quán)利要求1、2、4或6中任一權(quán)利要求所述的無線網(wǎng)，其特征在于，一些所述節(jié)點(diǎn)還包括用于解密傳遞到所述本地端口的所述所選數(shù)據(jù)的裝置和加密從所述本地端口接收到的所述數(shù)據(jù)的裝置。38.如權(quán)利要求1、2、4或6中任一權(quán)利要求所述的無線網(wǎng)，其特征在于，至少一個(gè)所述節(jié)點(diǎn)包括建立與新節(jié)點(diǎn)的通信的裝置和與所述新節(jié)點(diǎn)交換信息的裝置，從而所述新節(jié)點(diǎn)根據(jù)從所述至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)獲得的信息學(xué)習(xí)所述網(wǎng)絡(luò)。39.如權(quán)利要求1、2、4或6中任一權(quán)利要求所述的無線網(wǎng)，所述節(jié)點(diǎn)子集的所述數(shù)據(jù)處理單元包括用于接收外部提供的信息以配置所述節(jié)點(diǎn)子集的裝置。40.一種網(wǎng)狀無線網(wǎng)，其特征在于，包括多個(gè)空間分開的無線電節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、交叉連接數(shù)據(jù)交換機(jī)和路由器，所有這些裝置相互連接并都屬于處理數(shù)據(jù)組的類型，每個(gè)無線電節(jié)點(diǎn)還包括a)至少第一、第二和第三端口，所述第一端口與本地用戶相關(guān)，所述第二及第三端口與遠(yuǎn)端無線電節(jié)點(diǎn)通信；b)連接到所述第一端口并具有到所述第二和第三端口的通信鏈路的用戶提供數(shù)據(jù)系統(tǒng)；c)連接到所述第二端口且針對成視距關(guān)系的第一遠(yuǎn)端無線電節(jié)點(diǎn)并與其進(jìn)行數(shù)據(jù)組通信的第一定向天線單元；d)連接到所述第三端口并針對成視距關(guān)系的第二遠(yuǎn)端無線電節(jié)點(diǎn)發(fā)送從所述第一和第二端口傳來的數(shù)據(jù)組的第二定向天線單元；e)讀取包括地址和同步信息的數(shù)據(jù)組的裝置，它與每個(gè)路由器相關(guān)并確定是否提取在所述數(shù)據(jù)組中的相關(guān)數(shù)據(jù)以及是否把它們發(fā)送到所述第一端口或通過所述第二或第三端口轉(zhuǎn)遞到遠(yuǎn)端無線電節(jié)點(diǎn)，在節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行交換的數(shù)據(jù)組中與其他節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)所述同步信息；f)形成包括地址和同步信息的數(shù)據(jù)組的裝置，它與每個(gè)路由器相關(guān)并用于插入來自所述第一端口的數(shù)據(jù)以通過所述第二和第三端口之一將其按路由發(fā)到遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)，并接收來自通過所述第二端口和所述第三端口進(jìn)行通信的無線電節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)以將它按路由發(fā)到所述第一端口或通過所述第二和第三端口進(jìn)行通信的無線電節(jié)點(diǎn)；g)處理裝置，用于賦予所述交叉連接數(shù)據(jù)交換機(jī)定向性和同步性，從而所述數(shù)據(jù)交換機(jī)將入局?jǐn)?shù)據(jù)組的地址從所述第二或第三端口一方面鏈接到所述第一端口或另一方面鏈接到所述第三或第二端口，并將出局?jǐn)?shù)據(jù)組的地址從所述三個(gè)端口之一鏈接到所述三個(gè)端口中適當(dāng)?shù)钠渌丝冢鰯?shù)據(jù)交換機(jī)運(yùn)用同步信息阻止數(shù)據(jù)組沖突；從而每個(gè)節(jié)點(diǎn)與成視距關(guān)系的其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，在該節(jié)點(diǎn)處交換對于所述本地用戶的數(shù)據(jù)組或?qū)?shù)據(jù)組中繼到其他節(jié)點(diǎn)或中繼來自它們的數(shù)據(jù)組。41.如權(quán)利要求40所述的裝置，其特征在于，所述天線單元是多個(gè)扇形區(qū)天線部件或天線陣，具有跨寬角度范圍的窄角度靈敏度天線方向圖多個(gè)天線元。42.如權(quán)利要求41所述的裝置，其特征在于，所述交叉連接數(shù)據(jù)交換機(jī)組件包括多個(gè)小交換器，具有連接到所述發(fā)射機(jī)以及所述無線電節(jié)點(diǎn)的所述接收機(jī)部分的m個(gè)輸入端和連接到所述多個(gè)天線元中的n個(gè)天線元的n個(gè)輸出端。43.如權(quán)利要求40所述的裝置，其特征在于，所選節(jié)點(diǎn)的所述第一和第二定向天線單元被組成一個(gè)扇區(qū)，在一個(gè)扇區(qū)內(nèi)的所述節(jié)點(diǎn)具有在無線電通信中鏈接的第二和第三端口。44.如權(quán)利要求43所述的裝置，其特征在于，在扇區(qū)中成組的所述節(jié)點(diǎn)以時(shí)分雙工通信布局組成。45.如權(quán)利要求44所述的裝置，其特征在于，在扇區(qū)中成組的所述節(jié)點(diǎn)以頻分雙工布局組成。46.一種無線數(shù)據(jù)組無線電通信的方法，其特征在于，包括在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中提供的多個(gè)空間隔開的無線數(shù)據(jù)組無線電節(jié)點(diǎn)；在節(jié)點(diǎn)之間以逐個(gè)數(shù)據(jù)組地按路由傳送數(shù)據(jù)組，從而調(diào)節(jié)話務(wù)流速率以及不同方向話務(wù)流中差異，從而在各種節(jié)點(diǎn)之間建立瞬時(shí)連接以分出、接收和遞送數(shù)據(jù)組。47.如權(quán)利要求46所述的方法，其特征在于，還規(guī)定為每個(gè)節(jié)點(diǎn)提供三個(gè)端口，包括與本地用戶相關(guān)的第一端口和與定向天線單元相關(guān)的針對成視距通信關(guān)系的其他節(jié)點(diǎn)的第二和第三端口。48.如權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)具有定向天線單元，它提供在空間扇區(qū)上的無線電覆蓋。49.如權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，還規(guī)定根據(jù)地址和時(shí)間表信息將來自所述第一、第二和第三端口的數(shù)據(jù)組按路由傳到不同端口。全文摘要一種基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的寬帶無線網(wǎng),優(yōu)化用于將數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)、語音和多媒體用數(shù)據(jù)接口(諸如,IP標(biāo)準(zhǔn)接口和用戶多媒體數(shù)字總線接口(BAP－1、BAP－2)傳給用戶、小型辦公室和大型公司建筑。能夠通過標(biāo)準(zhǔn)接口加入和分出數(shù)據(jù)并運(yùn)用路由分集在多個(gè)無線節(jié)點(diǎn)之間傳送數(shù)據(jù)的用戶宅內(nèi)無線收發(fā)機(jī)(SR10－SR21)增強(qiáng)了網(wǎng)狀網(wǎng)可用性、可靠性并使負(fù)載可平衡。文檔編號(hào)H04L12/56GK1321381SQ99811658公開日2001年11月7日申請日期1999年10月20日優(yōu)先權(quán)日1998年10月23日發(fā)明者J·伯杰,I·阿羅森申請人:凱瑞有限公司