KR101038477B1 - 실시간 피어 투 피어 네트워크 - Google Patents

Abstract

메시-토폴리지 애드혹 네트워크에서 데이터 전송을 관리하는 방법이 개시된다. 본 방법은 네트워크의 복수의 모바일 스테이션에 의해 관리 정보를 전송하는 단계, 전송된 관리 정보에 응답하여 마스터로서 역할하는 모바일 스테이션을 선택하는 단계, 대역폭에 대한 요청을 마스터에 전송하는 단계, 상기 요청에 응답하여 마스터에 의해 대역폭을 할당하는 단계, 및 대역폭 할당을 네트워크의 모바일 스테이션으로 포워딩하는 단계를 포함한다.

메시-토폴리지 애드혹 네트워크, 모바일 스테이션, 관리 정보, 마스터, 대역폭 요청, 대역폭 할당.

Description

실시간 피어 투 피어 네트워크{REAL TIME PEER TO PEER NETWORK}

본 출원은 2005년 9월 20일에 출원된 60/718,681의 우선권을 주장한다.

본 발명은 통신에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 이동 유닛 사이의 피어 투 피어 통신 네트워크에 관한 것이다.

전세계의 많은 영역에서, 모바일 스테이션은 기지국을 연결하는 인프라구조 링크, 및 고정 기지국을 포함한 셀룰러 네트워크를 통해 통신한다. 기지국 및 기지국들 사이의 인프라구조 통신 링크의 의존은 기지국이 기능하지 않거나 과부하될 수 있는 전쟁 및/또는 자연 재해와 같은, 긴급 상황에서 일반적으로 바람직하지 않다. 또한, 전세계의 일부 영역은 기지국에 의해 커버되지 않는다. 그러므로, 기지국을 사용하지 않고, 모바일 스테이션 간에 통신이 직접적으로 이루어질 수 있는 피어 투 피어 네트워크를 제공하는 것이 바람직하다. 피어 투 피어 네트워크는 네트워크의 토폴로지가 종종 변경될 수 있고, 그러므로 네트워크의 토폴로지를 모니터링하기 위해 측정이 필요한 애드혹 네트워크인 것이 바람직하다. 피어 투 피어 네트워크의 모바일 스테이션은, 예컨대, 재해지역에서 임무를 수행하는 구조 팀의 요원에 의해 사용될 수 있다.

몇몇 피어 투 피어 네트워크는 모든, 또는 거의 모든 모바일 스테이션이 서 로 직접적으로 통신할 수 있는 스타 토폴러지로, 또는 그들의 대역폭에 대한 요청에 응답하여 다른 모바일 스테이션에 대역폭을 할당하는, 컨트롤 스테이션으로 지정된, 단일 중앙 모바일 스테이션을 통해 구성된다.

'Hulyalkar et al.'의 미국특허 제6,751,196호는 중앙 컨트롤 스테이션으로 역할하는 모바일 스테이션이 네트워크 내에서 각 쌍의 모바일 스테이션 사이에 통신 퀄리티에 응답하여 주기적으로 선택되는 피어 투 피어 네트워크를 서술한다. 각각의 모바일 스테이션은 다른 모바일 스테이션으로부터 수신한 신호를 모니터링하고, 그에 따라 다른 모바일 스테이션과의 연결 퀄리티을 결정한다. '196 특허는 낮은 퀄리티의 연결을 가진 두 모바일 스테이션 사이에 연결을 위해 릴레이 스테이션으로 하나의 중개 모바일 스테이션을 사용할 것을 제안한다.

모바일 스테이션이 비교적 넓은 지형에 분포되도록 설계된 경우에 대하여, 스타 토폴로지의 사용은 모바일 스테이션이 비교적 고출력으로 전송하는 것이 필요하고, 이는 모바일 스테이션의 배터리 전력을 비교적 빠르게 소비하는 결과를 일으킨다. 이러한 경우에, 몇몇 피어 투 피어 네트워크는 각각의 모바일 스테이션이 그 네트워크 내의 비교적 작은 퍼센트의 모바일 스테이션과만 직접적으로 통신하는 메시 토폴로지로 설계된 프로토콜을 사용한다. 원격 모바일 스테이션과 통신하기 위해, 중개 모바일 스테이션은 릴레이 스테이션으로 역할한다. 메시 토폴로지를 사용하는 것은 서로 멀리 떨어진 복수의 모바일 스테이션이 동시에 동일한 채널로 신호를 전송할 수 있기 때문에, 전력소비를 줄이고, 또한 일반적으로 대역폭의 더 좋은 사용을 가능하게 한다.

메시 토폴로지 네트워크에서, 소스 모바일 스테이션으로부터 목적 모바일 스테이션으로 메시지를 라우팅하는 방법이 요구된다. 간단한 방법은 메시지를 수신한 각각의 모바일 스테이션이 그 메시지를 재방송하는 것을 기초로 한다. 그러나, 이러한 방법은 각각의 메시지가 목적지에서 수신되기 위해 필요한 것보다 많이 전송될 수 있고, 네트워크의 많은 모바일 스테이션에 의해 여러번 수신될 수 있기 때문에, 대역폭 측면에서 매우 낭비가 심하다.

메시 토폴로지 네트워크에서 전송하기 위한 다른 방법으로, 각각의 모바일 스테이션은 전체 네트워크상에 연결성 정보를 관리하고, 그러므로, 불필요한 반복없이 메시지를 그들의 목적지로 라우팅할 수 있다.

'Haugli et al.'의 미국특허 공개 제2004/0125776호는 각각의 모바일 스테이션이 그것이 어떻게 도달될 수 있는지에 관한 정보를 포함한 주기적인 컨트롤 메시지를 전송하고, 그리고 각각의 모바일 스테이션이 각각의 이웃이 어떻게 도달될 수 있는 지에 관한 라우팅 테이블을 관리하는 피어 투 피어 네트워크를 서술한다.

'Haas'의 미국특허 제6,304,556호는 피어 투 피어 네트워크 내에서 라우팅을 위한 프로액티브-리액티브 하이브리드 프로토콜의 사용을 서술한다.

또 다른 방법으로서, 노드의 백본이 네트워크에 대하여 형성된다. 패킷이 그 백본에 속한 모바일 스테이션을 통해 소스로부터 목적지로 전송된다.

'Chen'의 미국특허 제6,744,740호는 자기-조직 네트워크를 구성하는 방법을 서술한다. 범지구 위치 결정 시스템(GPS)은 네트워크의 노드 위치를 판단하고, 네트워크의 스패닝 트리를 형성하기 위해 사용된다.

'Ryu et al.'의 미국특허 제6,791,949호는 네트워크의 백본을 관리하기 위한 분산 프로토콜을 서술한다. 네트워크의 각각의 노드는 네트워크의 토폴로지에 관한 부분적인 정보를 가진 신호 패킷을 주기적으로 전송한다.

몇몇 메시 토폴로지 피어 투 피어 네트워크에서, 채널은 채널의 대역폭의 할당없이, 모든 모바일 스테이션에 의해 전송을 위해 사용가능하다. 전송하고자 하는 모바일 스테이션은 채널을 빈 슬롯에 대하여 체크하고, 그 빈 슬롯을 통해 전송한다. 복수의 이웃한 모바일 스테이션이 동일 슬롯으로 전송하면, 그 전송은 모두 손실되고 이를 경합(contention)이라 한다. 일반적으로, 경합이 발생한 때, 모바일 스테이션은 그 경합을 식별하고, 손실된 데이터의 재전송을 조직한다. 경합의 허용은 실시간 어플리케이션에서 문제점인, 데이터의 지연된 전송을 야기할 수 있다. 경합의 발생 빈도를 줄이기 위한 다양한 방법이 개시되어 있다.

'Burr'의 미국특허 공개 제2003/0078062호는 할당되지 않은 동기 채널이 통신을 위해 데이터 채널을 중개하고 선택하기 위해 모바일 스테이션에 의해 사용되는 피어 투 피어 네트워크를 서술한다.

'Lee et al.'의 미국특허 제5,887,022호는 동기 채널이 복수의 사용가능한 채널로부터 통신을 위해 데이터 채널을 중개하고 선택하기 위해 모바일 스테이션에 의해 사용되는 피어 투 피어 주파수 호핑 네트워크를 서술한다. 동기 채널은 경합 발생을 줄이는 방식으로 슬롯에서 분할된다.

그러나, 이러한 방법은 경합을 제거하지는 못하므로 다른 전송 방법이 제안되었다.

'Young'의 미국특허 제5,719,868호, 및 미국특허 제6,628,636호는 멀티-홉 네트워크에서 슬롯을 할당하는 분산 방법을 서술한다. 각각의 노드는 이웃으로부터 수신한 정보를 기초로 로컬 슬롯 할당을 결정한다.

'Carro'의 미국특허 제6,580,909호는 전송 승인이 네트워크에 등록된 모든 스테이션을 포함한 순서 리스트의 형태의 토큰으로, 네트워크의 스테이션 사이에서 패싱되는 통신 시스템을 서술한다.

이러한 방법들은 단일 모바일 스테이션의 연속적인 전송 세션 사이의 지연이 실시간 음성 전송에 적합 가능한 것보다 더 클 수 있기 때문에, 큰 메시 네트워크에서 실시간 전송에 적합하지 않다.

'Mayor et al.'의 미국특허 제5,943,322호는 전송을 위해 코드분할다중접속(CDMA) 시스템을 사용하는 피어 투 피어 네트워크를 서술한다. 모바일 스테이션 중 하나는 컨트롤 스테이션이 되고, 네트워크 내 전송 파워를 컨트롤한다.

본 발명의 몇몇 실시예의 한 형태는 소정의 시간 이내에 네트워크의 한 끝에서 다른 끝으로 음성 신호의 전송을 위한 대역폭을 할당하기 위한 프로비전이 수행되는 모바일 스테이션의 애드혹 네트워크에 관한 것이다. 선택적으로, 대역폭은 음성 신호가 300밀리초 미만, 또는 심지어 250밀리초 미만에 끝에서 끝까지 네트워크를 가로지르도록 할당된다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 네트워크의 끝에서 끝으로의 경로는 적어도 4개, 6개, 또는 심지어 8개의 모바일 스테이션을 통과한다.

본 발명의 몇몇 실시예의 한 형태는 방송 음성 데이터가 네트워크에 현재 연결된 모든 모바일 스테이션에 도달하기 위해, 네트워크를 통해 실시간으로 음성 데이터를 방송하도록 조절된 모바일 스테이션의 애드혹 네트워크에 관한 것이다. 선택적으로, 마스터는 네트워크를 통해 데이터 방송을 위한 대역폭을 중앙적으로 할당한다. 데이터 방송이 요청된 때, 마스터는 선택적으로 방송 소스에 대한, 그리고, 네트워크를 통해 소스로부터의 데이터를 방송하는 복수의 릴레이 유닛에 대한 방송 전송을 위한 타임 슬롯을 할당한다.

본 발명의 몇몇 실시예의 한 형태는 마스터라 불리는 다이나믹하게 선택되는 모바일 스테이션에 의해, 모바일 스테이션의 메시 토폴로지 애드혹 네트워크에서 데이터(예컨대, 음성) 전송을 위한 대역폭을 할당하는 것에 관한 것이다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 애드혹 네트워크는 적어도 3개, 5개, 또는 심지어 7개의 모바일 스테이션의 지름을 가진 메시 토폴로지 네트워크를 지원하는 방식으로 관리된다. 네트워크의 지름은 패킷이 통신하기 위해 릴레이 모바일 스테이션의 가장 큰 최소 개수를 요구하는 두 모바일 스테이션 사이를 통과하기 위해 필요한 모바일 스테이션의 최소 개수로 정의된다. 다이나믹하게 선택되는 모바일 스테이션에 의해 대역폭을 할당하는 것은 그 네트워크가 그 할당을 수행하도록 지정된 하나 이상의 모바일 스테이션이 고장이거나 리치를 벗어난 경우에도, 그 동작을 계속할 수 있게 한다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 네트워크의 백본 트리를 형성하는 모바일 스테이션은 주기적으로 선택된다. 모바일 스테이션으로부터의 대역폭 요청은 백본 트리를 통해 마스터로 포워딩된다. 또한, 마스터로부터의 대역폭 할당은 선택적으로 백본 트리를 통해 모바일 스테이션으로 포워딩된다.

선택된 마스터에 의해 대역폭 할당을 결정하는 것은 실시간 전화 신호가 비교적 고품질로 그 네트워크를 통해 전송될 수 있도록, 네트워크의 한 끝에서 맞은편 끝으로 데이터의 전송 시간을 제한하는 것을 가능하게 한다. 실시간 전송의 달성은 제1사용자로부터 제2사용자로 전송된 신호, 및 제2사용자로부터 제1사용자로의 응답이 사용자가 그것을 실시간 전송이라 느낄 수 있을 만큼 충분히 짧은 시간에 제공될 것을 요구한다. 예를 들어, 전송은 실시간으로 인식되기 위해 0.5초 미만의 왕복 지연을 필요로 할 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 마스터는 네트워크의 연결성 정보를 기초로 선택된다. 본 발명의 예시적인 실시예에서, 마스터는 백본 트리에 속한 모바일 스테이션으로부터 선택된다. 네트워크의 접속 정보를 기초로 마스터를 선택하는 것은 심지어 이전 마스터가 네트워크에 여전히 연결되어 있고, 마스터로서 역할할 수 있을 때에도 새로운 마스터를 지정하는 것을 야기할 수 있다. 대안으로서, 마스터는 네트워크의 연결성 정보에 관계없이 선택된 마스터는 네트워크에 연결된다는 점을 기초로 선택된다.

선택적으로, 네트워크의 모든 모바일 스테이션은 마스터로 역할하기 위해 필요한 하드웨어 및/또는 소프트웨어와 함께 구성된다. 대안으로서, 네트워크의 몇몇 모바일 스테이션은 단순하게 이루어지고, 마스터로서 역할할 수 없다.

선택적으로, 대역폭 할당에 대한 판단은 요청 및 수신 대역폭 사이의 지연을 줄이기 위해, 그리고 네트워크 토폴로지의 변화로 인해 대역폭 할당이 사용되지 않는 상황을 피하기 위해 비교적 높은 빈도로 반복적으로 수행된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 대역폭 할당에 대한 판단은 적어도 분당 2회, 분당 10회, 또는 심지어 분당 100회로 수행된다. 본 발명의 예시적인 실시예에서, 할당은 분당 240회 이상, 예컨대, 분당 273회 수행된다. 선택적으로, 할당은 전화 신호의 전송을 위해 일반적으로 허용되는 최대 지연보다 짧은, 예컨대, 250ms 미만인 사이클 타임에 대응하는 빈도로 수행된다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 마스터는 데이터(예컨대, 음성) 전송에 대해서만 대역폭을 할당하고, 관리 정보에 대해서는 할당하지 않는다. 선택적으로, 네트워크 내의 모든 데이터 전송은 마스터에 의해 할당된 대역폭 상에서 이루어진다. 대안으로써, 데이터에 대한 대역폭의 일부분만이 마스터에 의해 할당되고, 다른 데이터 대역폭은 미리 정해지거나, 할당되지 않거나, 또는 다른 방법을 사용하여 할당된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 네트워크 관리 및 데이터-대역폭 요청을 위한 대역폭은 할당되지 않거나(즉, 모바일 스테이션은 경합의 위험을 가진 프리 슬롯으로 전송한다), 미리 정해지거나, 또는 분산 방법을 사용하여 할당된다. 대안으로서, 관리 및 요청 대역폭은 데이터 대역폭을 할당하는 마스터에 의해, 또는 다른 다이나믹하게 선택된 모바일 스테이션에 의해 할당된다. 또 다른 대안으로써 또는 부가적으로, 관리 및/또는 데이터-대역폭 요청을 위한 대역폭은 둘 이상의 상이한 방법(예컨대, 미리-할당된 대역폭의 사용, 및 할당되지 않은 경합 기반 대역폭의 사용)을 사용하여 할당된다. 본 발명의 예시적인 실시예에서, 관리 및/또는 데이터-대역폭 요청을 위한 대역폭은 미리 정해지거나, 할당되지 않지만, 또한 마스터는 필수적일 때, 그리고/또는 사용가능한 대역폭이 있을 때, 관리를 위해 대역폭을 할당할 수 있다.

임의의 주어진 기간 동안, 마스터는 선택적으로 전체 네트워크를 통해, 단일 모바일 스테이션에만 대역폭을 할당하고, 지형적 반복을 사용하지 않는다. 대안으로서, 마스터가 둘 이상의 모바일 스테이션이 서로로부터 충분히 떨어져 있다고 판단할 때, 이것이 네트워크 용량을 확장하는데 유리하다면, 두 모바일 스테이션에 대하여 동시에 대역폭이 할당될 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 네트워크 내의 모든 전송을 위해 단일 채널이 사용될 수 있다. 대안으로서, 둘 이상의 채널이 전송을 위해 사용될 수 있는데, 예를 들어, 한 채널은 관리 및 대역폭 할당을 위해 사용될 수 있고, 하나 이상의 다른 채널은 데이터 전송을 위해 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 채널은 주어진 주파수 및 주어진 코드에 의해 형성된다. 동일한 채널 상으로 두 상이한 송신기에 의해 동시에 전송된 신호는 서로 간섭할 것이며, 일반적으로 그 송신기들이 서로 가깝다면 신호를 디코딩할 수 없다.

모든 또는 일부의 모바일 스테이션은 애드혹 네트워크에 의해 사용되는 하나 이상의 채널과 상이한 다른 채널을 사용할 셀룰러, 또는 위성 네트워크와 같은 다른 네트워크를 통한 전송을 위한 장치를 통합할 수 있음을 이해해야 한다.

본 발명의 몇몇 실시예의 형태는 슬롯을 할당하는 마스터가 적어도 몇몇의 슬롯에게 그 슬롯을 수신하는 모바일 스테이션의 식별정보를 지시하지 않는 애드혹 모바일 스테이션에서 대역폭 할당 방법에 관한 것이다. 선택적으로, 소정의 룰은 네트워크의 모바일 스테이션이 수신하는 슬롯으로 명백하게 언급된 모바일 스테이션의 식별정보를 기초로 모든 슬롯의 할당을 결정하게 할 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 마스터는 복수의 모바일 스테이션을 포함하는 경로를 통해 소스로부터 데이터의 전송을 위한 대역폭 할당을 결정하고, 그 대역폭 할당을 할당 패킷 내의 모바일 스테이션으로 통지한다. 할당 패킷은 대역폭이 할당된 모든 모바일 스테이션보다 적은 수의 스테이션에 통지하고, 모바일 스테이션은 그들이 관리하는 네트워크의 연결성 정보를 기초로 대역폭의 전체 할당을 결정한다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 할당 패킷은 소스, 및 대역폭 슬롯이 할당된 단일 넥스트 홉을 지시한다. 대역폭이 할당된 나머지 모바일 스테이션은 소스 및 단일 넥스트 홉에 응답하여, 그리고, 네트워크의 연결성 정보, 예컨대, 개별적으로 각각의 모바일 스테이션에 의해 결정된 네트워크의 백본으로부터 결정된다.

본 발명의 몇몇 실시예의 한 형태는 대역폭이 전송 사이클로 분할되고, 네트워크의 각각의 모바일 스테이션이 네트워크 관리 정보, 및/또는 대역폭 요청을 전송하기 위해 각각의 사이클 내의 소정의 슬롯이 할당된 애드혹 피어 투 피어 네트워크에 관한 것이다. 관리 및/또는 패킷 요청을 위해 소정의 슬롯을 사용하는 것은 모바일 스테이션의 동기를 네트워크의 동기가 동기 신호의 연속적인 수신에 의존할 때보다 더 간단하게 한다. 그러므로, 짧은 시간 동안 네트워크로부터 연결해제된 모바일 스테이션은 긴 동기 프로시저없이, 다음 사이클에서 네트워크로 전송하기 위해 리턴할 수 있다.

각각의 모바일 스테이션의 사전-할당은 대역폭이, 범위 밖의, 동작하지 않는, 또는 대역폭을 요청하지 않는 모바일 스테이션에 할당될 수 있기 때문에, 대역폭에 일반적으로 비교적 낭비적임을 이해해야 한다. 그러나, 몇몇 경우에, 대역폭과 동기화의 용이함과 트레이드 오프하는 장점이 있을 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 전송 사이클은 비교적 빈번한데, 예컨대, 10초마다, 2초마다, 또는 심지어 300밀리초 이하 마다 발생한다. 선택적으로, 미리 할당된 대역폭은 사이클의 10%, 20%, 또는 가능하다면 심지어 30% 이상 차지한다. 각각의 사이클의 나머지 대역폭은 선택적으로 데이터 전송을 위해 사용된다.

미리 할당된 슬롯은 선택적으로 네트워크의 연결성에 관한 정보와 같은, 대역폭 요청 및 관리 정보를 모두 포함하는 패킷을 전송하기 위해 사용된다.

본 발명의 몇몇 실시예의 한 형태는 관리 및 데이터 전송을 모두 포함한, 실질적인 모든 레귤러 전송(예컨대, 90% 이상)이 에러가 발생하지 않는다면, 경합의 위험이 없도록, 단일 유닛에 할당된 슬롯 내에서 수행되는 피어 투 피어 네트워크에 관한 것이다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 슬롯의 적어도 일부는 사전-할당된 것이다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 프로비전은 심지어 경합이 에러로 인해 식별된 때에도, 모바일 스테이션의 링크층에서 재전송을 위해 수행되지 않는다. 선택적으로, 경합으로 인한 패킷 손실은 재전송되지 않는다. 대신에, 어플리케이션 층은 동일한 데이터를 가진, 또는 더 업데이트된 데이터를 가진 상이한 패킷을 생성하고, 그 패킷을 경합으로 손실된 데이터를 대신하여 전송한다. 경합의 경우에 링크층의 재전송 메카니즘을 오퍼레이팅하지 않는 것은 실시간 오디오 전송이 비교적 높은 퀄리티를 가지고 달성가능하도록, 전송 타이밍에 더 좋은 컨트롤을 가능하게 한다. 본 발명의 일부의 실시예에서, 전송 딜레이를 감소시키기 위해서 수신확인 메시지는 전송되지않는다.

본 발명의 몇몇 실시예의 한 형태는 각각의 모바일 스테이션이 전체 네트워크에 관한 연결성 정보를 관리하고, 적어도 하나 그러나 그 네트워크의 모든 모바일 스테이션보다는 적은 수를 포함한 서브-그룹의 연결성에 관한 정보를 주기적으로 전송하는 피어 투 피어 네트워크에서 연결성 정보를 관리하는 방법에 관한 것이다. 연결성 정보가 전송될 때마다, 모바일 스테이션은 최종 전송된 후 업데이트된 정보, 또는 최종 업데이트된 후 소정의 시간 전에 전송된 정보만을 선택적으로 전송한다. 선택적으로, 적어도 일부의 전송에서, 업데이트된 정보의 일부만이 그것의 최종 전송 후 전송된다. 선택적으로, 연결성 정보는 소정의 크기의 슬롯으로 전송되고, 연결성 정보의 크기는 슬롯의 용량에 따른다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 연결성 정보는 네트워크를 통해 데이터가 어떻게 전송되는지를 결정하는 백본 트리를 생성하는데 사용된다.

본 발명의 한 예시적인 실시예에서, 각각의 모바일 스테이션은 네트워크 내의 각각의 두 모바일 스테이션 사이의 연결성 상태를 나타내는 연결성 정보의 두 매트릭스를 관리한다. 매트릭스 중 하나는 모바일 스테이션에 사용가능한 가장 최신의 정보를 포함하고, 제2매트릭스는 모바일 스테이션에 의해 전송된 정보를 포함한다. 연결성 정보를 전송함에 있어서, 모바일 스테이션은 선택적으로 매트릭스 사이의 차이점을 판단하고, 상이한 부분(예컨대, 로우)만 전송한다.

본 발명의 몇몇 실시예의 한 형태는 모바일 스테이션이 연결성 정보를 리포팅하기 위해 소정 크기의 슬롯이 주기적으로 할당되는 피어 투 피어 네트워크에서 연결성 정보를 관리하는 방법에 관한 것이다. 모바일 스테이션은 슬롯의 크기에 따라, 슬롯 내에 전송을 위한 모든 연결성 정보보다 적은 수의 정보를 선택한다.

본 발명의 몇몇 실시예의 한 형태는 피어 투 피어 네트워크에서 연결성 정보의 전송 방법에 관한 것이다. 본 방법은 전송될 패킷의 크기를 결정하는 단계, 및 그 다음 그 패킷 내에 전송될 연결성 정보를 선택하는 단계를 포함한다. 적어도 일부 경우에서, 전송된 데이터는 전송되어야 할 필요보다 적고, 모바일 스테이션은 그것의 중요도에 따라 전송되어야할 연결성 정보를 선택한다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 연결성 정보의 중요도는 이미 전송된 것과 현재 정보 사이의 차이 정도에 따라, 및/또는 정보의 타임 스탬프에 따라 판정된다.

본 발명의 몇몇 실시예의 한 형태는 대역폭에 대한 요청이 그 할당을 수행할 마스터의 식별이 종료되기 전에 모바일 스테이션의 적어도 일부에 의해 전송되는 애드혹 네트워크에서의 전송 방법에 관한 것이다. 마스터가 선택되기 전 요청의 전송은 대역폭의 더 빠른 할당을 가능하게 하고, 마스터의 최선의 동작을 위해, 마스터의 다이나믹 선택을 가능하게 한다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 대역폭 요청은 모바일 스테이션에 의해 동일 패킷으로 전송되고, 이 패킷은 마스터를 선택하는 데 사용되는 연결성 정보를 리포팅한다.

본 발명의 몇몇 실시예의 한 형태는 한 그룹의 소정의 엘리먼트로부터 서브-그룹의 엘리먼트(예컨대, 모바일 스테이션)의 식별정보를 압축하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은 n개의 엘리먼트중에서 r개의 각각의 서브-그룹과 그 서브-그룹을 나타내는 숫자 사이의 1:1 대응을 형성하는 단계를 포함한다. 이 서브-그룹은 서브-그룹 내의 엘리먼트의 개수와 서브-그룹을 나타내는 숫자를 인코딩함으로써 표현된다.

그러므로, 본 발명의 한 예시적인 실시예에 따라,

(a) 네트워크의 복수의 모바일 스테이션에 의해 관리 정보를 전송하는 단계;

(b) 전송된 관리 정보에 응답하여, 마스터로서 역할하는 모바일 스테이션을 선택하는 단계;

(c) 대역폭에 대한 요청을 마스터에 전송하는 단계;

(d) 상기 요청에 응답하여, 마스터에 의해 대역폭을 할당하는 단계; 및

(e) 대역폭 할당을 네트워크의 모바일 스테이션으로 포워딩하는 단계를 포함하는 메시-토폴로지 애드혹 네트워크에서 데이터 전송을 관리하는 방법이 제공된다.

선택적으로, 관리 정보를 전송하는 단계는 마스터에 의해 할당되지 않은, 모바일 스테이션의 소정의 타임 슬롯에서 네트워크의 각각의 모바일 스테이션에 의해 전송하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 관리 정보를 전송하는 단계는 네트워크의 모바일 스테이션 사이에 연결성에 관한 정보를 전송하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 관리 정보를 전송하는 단계는 적어도 일부가 대역폭에 대한 요청 또한 포함하는 패킷으로 전송하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 본 방법은 네트워크를 통해 데이터 소스로부터의 데이터를 포워드 릴레이 하는, 네트워크의 백본 트리에서 릴레이로 역할하는 모바일 스테이션을 선택하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 마스터를 선택하는 단계는 릴레이로부터 마스터를 선택하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 릴레이를 선택하는 단계는 적어도 3개, 5개, 또는 심지어 7개의 릴레이 유닛을 선택하는 단계를 포함한다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 10개의 릴레이 유닛 또는 심지어 그 이상이 사용된다. 사용된 다수의 릴레이는 릴레이 유닛이 더 넓은 영역을 커버할 수 있게 한다. 한편, 하나의 릴레이 유닛만이 임의의 단일 시간에 전송하는 실시예에서, 너무 많은 릴레이 유닛은 달성가능한 대역폭을 너무 낮은 레벨로 제한할 수 있고, 그리고/또는 실시간 음성 통신을 허용할 만큼 충분히 짧은 시간에 모든 릴레이 유닛을 통해 음성 신호의 전송이 가능하지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명의 몇몇 실시예에서, 20개, 15개, 또는 심지어 12개 또는 10개 이하의 릴레이 유닛이 선택된다.

선택적으로, 대역폭에 대한 요청을 마스터로 전송하는 단계는 각각의 모바일 스테이션에 의해 요청을 전송하는 단계, 및 마스터에서 마스터로 가장 먼 순서로 마스터를 제외한 각각의 릴레이 유닛에 의해 요청을 포워딩하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 릴레이를 선택 전에 수행되는 제1스테이지에서, 각각의 모바일 스테이션은 대역폭에 대한 요청을 전송하고, 릴레이의 선택 후에 수행되는 제2스테이지에서, 원격 릴레이로부터 마스터로 리딩하는 소정의 순서로 각각의 릴레이는 이웃 모바일 스테이션 및 다른 릴레이로부터 수신된 대역폭 요청에 관한 이웃 릴레이 정보를 포워딩한다. 선택적으로, 대역폭 할당을 네트워크의 모바일 스테이션으로 포워딩하는 단계는 선택된 각각의 릴레이에 의해 상기 할당을 전송하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 마스터를 선택하는 단계는 네트워크의 연결성 정보에 응답하여 선택하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 대역폭을 할당하는 단계는 임의의 단일 시간에, 단일 모바일 스테이션만 네트워크를 통해 전송하는 것이 허용되도록 할당하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 본 방법은 적어도 분당 한번, 또는 심지어 초당 한번의 비율로 (a) 내지 (e)를 반복하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 마스터에 의해 대역폭을 할당하는 단계는 (a) 내지(e)의 각각의 반복에서 데이터 소스로 역할하는 모바일 스테이션, 및 데이터를 반복하기 위한 복수의 모바일 스테이션에 의해 데이터의 전송을 위한 대역폭을 할당하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 대역폭 할당을 포워딩하는 단계는 소스, 및 데이터를 반복하기 위해 대역폭이 할당된 많아야 하나의 모바일 스테이션을 명백하게 식별하는 메시지를 포워딩하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 관리 정보를 전송하는 단계는 모든 모바일 스테이션에 의해 단일 채널상으로 전송하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 마스터에 의해 대역폭을 할당하는 단계는 단일 채널 상으로 대역폭을 할당하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 마스터를 선택하는 단계는 대역폭에 대한 요청을 마스터로 전송하는 단계 후 수행된다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따라,

(a) 네트워크의 복수의 모바일 스테이션에 의해 관리 정보를 전송하는 단계;

(b) 관리 정보에 응답하여, 적어도 5개의 모바일 스테이션의 가장 짧은 엔드투엔드 경로를 가진 네트워크의 연결성 맵을 결정하는 단계;

(c) 결정된 연결성 맵에 응답하여, 네트워크를 통해 음성 신호의 실시간 방송에 적합한 대역폭을 할당하는 단계를 포함하는 메시 토폴로지 애드혹 네트워크에서 데이터를 전송하는 방법이 더 제공된다.

선택적으로, 본 방법은 연결성 맵에 응답하여, 네트워크의 백본 트리에서 릴레이로 역할하는 모바일 스테이션을 선택하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 릴레이를 선택하는 단계는 적어도 5개의 릴레이를 선택하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 대역폭을 할당하는 단계는 실시간 음성의 소스로, 그리고 모든 릴레이로, 250밀리초 미만으로 대역폭을 할당하는 단계를 포함한다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따라,

(a) 네트워크의 복수의 모바일 스테이션에 의해 관리 정보를 전송하는 단계;

(b) 전송된 관리 정보에 응답하여, 마스터로 역할하는 모바일 스테이션을 선택하는 단계;

(c) 네트워크 내에 경로를 형성하는 복수의 모바일 스테이션에 대한, 마스터에 의해, 대역폭을 할당하는 단계;

(d) 경로 내에 모든 모바일 스테이션보다 적은 수를 명백하게 서술하고, 대역폭 할당을 리포팅하는 패킷을 마스터에 의해 전송하는 단계; 및

(e) 마스터로부터의 할당 패킷, 및 전송된 관리 정보를 기초로 마스터와 다른 모바일 스테이션에 의해 대역폭 할당을 결정하는 단계를 포함하는 메시-토폴로지 애드혹 네트워크에서 데이터를 전송하는 방법이 더 제공된다.

선택적으로, 관리 정보를 전송하는 단계는 마스터에 의해 할당되지 않은, 모바일 스테이션의 소정의 타임 슬롯 내에 네트워크의 각각의 모바일 스테이션에 의해 전송하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 대역폭 할당을 결정하는 단계는 전송된 관리 정보에 응답하여 네트워크의 연결성 맵을 판정하는 단계, 및 이 연결성 맵에 응답하여 대역폭 할당을 결정하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 대역폭 할당을 결정하는 단계는 연결성 맵에 응답하여 백본 스패닝 트리를 판정하는 단계, 및 백본 스패닝 트리를 판정하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 패킷은 전체 경로로부터 많아야 두 개의 모바일 스테이션의 지시를 포함한다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따라,

(a) 네트워크 내 모바일 스테이션의 개수를 결정하는 단계;

(b) 네트워크 내 모바일 스테이션의 개수와 함께 각각의 모바일 스테이션을 구성하는 단계;

(c) 네트워크 내 전송을 위한 사이클 타임을 설정하는 단계; 및

(d) 복수의 사이클에 앞서 각각의 모바일 스테이션에 각각의 사이클 내에 한 슬롯을 할당하는 단계를 포함하는 메시-토폴로지 애드혹 네트워크를 관리하는 방법이 더 제공된다.

선택적으로, 할당된 슬롯은 각 사이클의 적어도 10%를 소비한다.

선택적으로, 본 방법은 할당된 슬롯으로 관리 정보를 전송하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 관리 정보는 데이터 전송을 위한 대역폭 요청을 포함한다. 선택적으로, 관리 정보는 네트워크의 연결성 정보를 포함한다. 선택적으로, 데이터는 할당된 슬롯으로 전송되지 않는다. 선택적으로, 사이클은 600밀리초 미만, 또는 심지어 300밀리초 미만의 기간을 가진다.

선택적으로, 모바일 스테이션에 할당된 슬롯은 각각의 사이클에 동일 위치에 할당된다. 선택적으로, 슬롯은 모바일 스테이션이 모바일 스테이션의 수가 결정된 현재 세션에 사용되기 전에 할당된다.

또한, 본 발명의 한 예시적인 실시예에 따라, 경합없는 전송을 위해 네트워크의 특정 모바일 스테이션에 슬롯을 할당하는 단계; 및 관리 정보의 적어도 90% 및 데이터의 적어도 90%가 할당된 슬롯에서 전송되도록, 할당된 슬롯에서 관리 정보 및 데이터를 전송하는 단계를 포함하는, 메시-토폴리지 애드혹 네트워크에서 통신하는 방법이 제공되어 있다. 선택적으로, 모바일 스테이션은 네트워크 전송에서 경합을 다루기 위한 프로비전을 갖지 않는다. 선택적으로, 슬롯을 할당하는 단계는 동적으로 선택된 마스터에 의해 적어도 일부의 슬롯을 할당하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 슬롯을 할당하는 단계는 적어도 일부의 슬롯을 미리-할당하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 한 예시적인 실시예에 따라, 네트워크의 각각의 모바일 스테이션에서, 전체 네트워크의 연결성 정보를 결정하는 단계; 및 각각의 모바일 스테이션에 의해 네트워크의 하나 이상의 모바일 스테이션, 그러나 네트워크의 모든 모바일 스테이션보다 적은 수의 모바일 스테이션의 연결성 정보를 포함한 패킷을 각각의 모바일 스테이션에 의해 주기적으로 전송하는 단계를 포함하는, 메시-토폴로지 애드혹 네트워크 관리 방법이 제공되어 있다.

선택적으로, 주기적인 전송은 소정의 사이클 레이트로 수행된다. 선택적으로, 패킷을 주기적으로 전송하는 단계는 그것의 정보가 그것이 최종 업데이트된 후 소정의 시간 이내에 전송된 모바일 스테이션의 연결성 정보만 전송하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 패킷을 주기적으로 전송하는 단계는 소정의 크기의 패킷으로 전송하는 단계, 및 패킷의 크기에 응답하여 전송될 연결성 정보를 선택하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 전송될 연결성 정보를 선택하는 단계는 그것의 현재 관리되는 연결성 정보와 이미 전송된 연결성 정보 사이의 차이의 정도에 따라 선택하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 패킷을 주기적으로 전송하는 단계는 적어도 하나의 모바일 스테이션에 대하여 네트워크 내의 실질적으로 모든 다른 모바일 스테이션으로의 그 모바일 스테이션의 연결에 관한 정보를 전송하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 본 방법은 네트워크의 백본 트리를 결정하기 위해 연결성 정보를 사용하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 패킷을 주기적으로 전송하는 단계는 그들이 직접적으로 통신하지는지 여부를 네트워크의 두 모바일 스테이션 각각에 대하여 지시하는 매트릭스를 각각의 모바일 스테이션에 의해 관리하는 단계를 포함하고, 패킷은 최근에 업데이트된 메트릭스의 일부를 포함한다.

또한, 본 발명의 한 예시적인 실시예에 따라,

(a) 네트워크의 복수의 모바일 스테이션에 의해 관리 정보를 전송하는 단계;

(b) 대역폭에 대한 요청을 전송하는 단계;

(c) 대역폭에 대한 요청이 전송된 후, 전송된 관리 정보에 응답하여, 마스터로 역할하는 모바일 스테이션을 선택하는 단계; 및

(d) 상기 요청에 응답하여 마스터에 의해 대역폭을 할당하는 단계를 포함하는 메시-토폴로지 애드혹 네트워크에서 데이터를 전송하는 방법이 제공되어 있다.

선택적으로, 대역폭에 대한 요청은 동일한 패킷 내에 관리 정보와 함께 전송된다.

또한, 본 발명의 한 예시적인 실시예에 따라, n개의 엘리먼트를 포함하는 소정의 그룹에 대하여 엘리먼트의 서브-그룹의 식별정보를 압축하는 방법으로서, 각각의 서브 그룹의 n개의 엘리먼트중에서 r개의 서브-그룹을 나타내는 숫자 사이의 1:1 대응을 형성하는 단계, 서브-그룹을 제공하는 단계, 그 서브-그룹 내의 엘리먼트의 개수를 인코딩하는 단계 및, 형성된 관계에서 서브-그룹을 나타내는 숫자를 인코딩하는 단계를 포함하는 방법이 제공되어 있고, 여기서 r은 2 이상의 수이다.

선택적으로, 엘리먼트는 모바일 스테이션을 포함한다. 선택적으로, r은 4보다 크다. 선택적으로, 서브 그룹을 나타내는 숫자는 모든 가능한 서브 그룹을 나타내기 위해 필요한 최소 비트 개수를 포함한다.

본 발명의 한 예시적인 실시예에 따라, 제1모바일 스테이션에 의해, 휴먼 사용자로부터 제1음성 신호를 수신하는 단계, 제1음성 신호에 대하여 릴레이로 역할하는 하나 이상의 중개 모바일 스테이션을 통해, 제1음성 신호를 제2모바일 스테이션으로 전송하는 단계; 제2모바일 스테이션에 의해, 휴먼 사용자로부터 제2음성 신호를 수신하는 단계; 및 제2음성 신호에 대하여 릴레이로 역할하는 하나 이상의 중개 모바일 스테이션을 통해, 제2음성 신호를 제1모바일 스테이션으로 전송하는 단계를 포함하는 애드혹 네트워크의 사용자 간의 실시간 음성 통신 방법이 제공되고, 각각의 사용자는 다른 사용자의 모바일 스테이션과 통신하도록 조절된 송수신기, 및 다른 모바일 스테이션으로부터 수신된 신호를 상기 사용자에게 휴먼 실체적 형태로 제공하도록 조절된 휴먼 인터페이스를 포함하는 모바일 스테이션을 가진다. 제1 및 제2음성 신호는 선택적으로 제1 및 제2모바일 스테이션의 사용자 사이에 실시간 통신의 느낌을 허용하는 짧은 시간 내에 제1음성 신호가 제2모바일 스테이션에 도달하고, 제2음성 신호가 제1모바일 스테이션에 도달함을 보장하는 소정의 스킴에 따라 전송된다.

선택적으로, 모바일 스테이션의 송수신기는 기능적으로 실질적으로 동일하다. 선택적으로, 제1음성 신호를 제2모바일 스테이션으로 전송하는 단계는 신호가 제1모바일 스테이션에 의해 전송되기 전에 선택된 모바일 스테이션의 경로를 따라 전송하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 하나 이상의 중개 모바일 스테이션을 통해 제1음성 신호를 전송하는 단계는 제1음성 신호가 제1모바일 스테이션에 의해 전송되기 전에 선택된 각각의 시간에 각각의 중개 모바일 스테이션에 의해 전송하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 제1 및 제2신호는 제1음성 신호가 제2모바일 스테이션에 240밀리초 이내에 도달함을 보장하는 소정의 스킴에 따라 전송된다.

선택적으로, 제1음성 신호에 대하여 릴레이로 역할하는 하나 이상의 중개 모바일 스테이션은 모바일 스테이션 사이에 주기적으로 교환되는 네트워크 연결성 정보를 기초로 선택된다. 선택적으로, 하나 이상의 중개 모바일 스테이션을 통해 제1음성 신호를 전송하는 단계는 적어도 3개의 중개 모바일 스테이션을 통해 전송하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 하나 이상의 중개 모바일 스테이션을 통해 제1음성 신호를 전송하는 단계는 모든 중개 모바일 스테이션에 의해 동일한 통신 채널 상으로 전송하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 한 예시적인 실시예에 따라, 다른 모바일 스테이션과 컨트롤 및 데이터 신호를 교환하도록 조절된 송수신기, 송수신기에 의해 수신된 신호를 휴먼 실체적 형태로 표시하도록 조절되어 있고, 송수신기에 의한 전송을 위해 휴먼 신호를 수신하도록 조절되어 있는 휴먼 인터페이스, 및 송수신기를 통해 관리 정보를 주기적으로 수신하고, 수신된 관리 정보에 응답하여 마스터로 역할하는 모바일 스테이션을 선택하고, 송수신기에 의한 전송을 위해, 휴먼 인터페이스를 통해 수신된 데이터를 위한 대역폭 요청을 생성하고, 마스터로부터 대역폭 할당을 수신하고, 그리고 할당된 대역폭에서 휴먼 인터페이스로부터의 데이터의 전송을 관리하도록 조절되어 있는 프로세서를 포함하는 모바일 스테이션이 제공되어 있다.

선택적으로, 휴먼 인터페이스는 마이크로폰 및 스피커를 포함한다. 선택적으로, 프로세서는 그것이 마스터여야 하는 것으로 판단한 때, 마스터로 동작하도록 조절되어 있고, 요청에 응답하여 대역폭을 할당한다. 선택적으로, 프로세서는 송수신기를 통해 모바일 스테이션이 속한 네트워크의 연결성에 관한 정보를 주기적으로 전송하도록 조절되어 있다. 선택적으로, 프로세서는 적어도 초당 한번의 속도로 반복하는 사이클 스킴의 각각의 사이클에서 네트워크의 연결성에 관한 정보를 전송하도록 조절되어 있다. 선택적으로, 프로세서는 사이클 스킴의 각각의 사이클에서 실질적으로 동일한 상대 시간에 네트워크의 연결성에 관한 정보를 전송하도록 조절되어 있다. 대안으로서, 프로세서는 상기 사이클 스킴의 상이한 사이클에서 상이한 상대 시간에 네트워크의 연결성에 관한 정보를 전송하도록 조절되어 있다.

본 발명의 제한하지 않는 예는 도면과 함께 아래 설명을 참조하여 서술될 것이다. 하나 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조, 엘리먼트, 또는 부분은 그들이 나타나는 모든 도면에서 동일하거나 유사한 번호로 라벨링되는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 한 예시적인 실시예에 따른, 피어 투 피어 네트워크의 개략적인 도면이고;

도 2는 본 발명의 한 예시적인 실시예에 따른, 피어 투 피어 네트워크의 전송 사이클의 개략적인 도면이고;

도 3은 본 발명의 한 예시적인 실시예에 따른, 각각의 모바일 스테이션에 저장된 데이터 구조의 개략적인 도면이고;

도 4는 본 발명의 한 예시적인 실시예에 따른, 연결성 데이터를 전송하는데 모바일 스테이션에 의해 수행되는 동작의 플로우차트이고;

도 5는 본 발명의 한 예시적인 실시예에 따른, 연결성 매트릭스의 로우 압축에 수행되는 동작의 플로우차트이고; 그리고

도 6은 본 발명의 한 예시적인 실시예에 따른, 백본 트리를 선택하는데 수행되는 동작의 플로우차트이다.

도 1은 본 발명의 한 예시적인 실시예에 따른, 피어 투 피어 네트워크(100)의 개략적인 도면이다. 네트워크(100)는 실시간 음성 통화를 위해 마이크로폰 및 스피커를 선택적으로 포함한 복수의 모바일 스테이션(102, MS)으로 형성된다. 대안으로서 또는 부가적으로, 모바일 스테이션(102)은 입력 패드, 및/또는 텍스트 메시지의 전송을 위한 디스플레이를 포함한다. 다른 대안으로서 또는 부가적으로, 모바일 스테이션(102)은 셀룰러 폰, 워키-토키, 및 개인용 통신기와 같은, 무선 송수신기에 대하여 공지된 임의의 다른 입력 및/또는 출력 인터페이스를 가진다.

선택적으로, 모바일 스테이션(102)은 동일한 처리 능력을 가진 모두 동일한 유닛이다. 대안으로서, 모바일 스테이션(102)은 네트워크(100) 내의 전송 관리가 모바일 스테이션 간의 차이에 관계없이, 간단하게 수행되더라도, 상이한 특성을 가질 수 있다. 다른 대안으로서, 모바일 스테이션(102) 간의 차이는, 예컨대 아래 서술된 바와 같이, 네트워크(100) 내에서 통신을 관리하는데 고려된다.

각각의 모바일 스테이션(102)은 선택적으로 모바일 스테이션에 영구적으로 할당된(예컨대, 제조시 구성된), 또는 제한된 기간 동안, 예컨대, 한 미션에서 사 용 동안 할당된 고유 ID(104)를 가진다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 예를 들어, 재난지역에서 구조 팀, 또는 멀리 떨어진 영역에서 리서치 팀을 위한 통신 유닛과 같은 미션에 사용하기 위한 모바일 스테이션(102)의 준비에서, 각각의 모바일 스테이션(102)은 그 미션 동안 네트워크(100)에 참여한 다른 모바일 스테이션(102)의 식별정보와 함께 구성된다.

모바일 스테이션(102)은 피어 투 피어 네트워크(100)에 사용하기 위한 전용일 수 있고, 또는 네트워크(100)의 외부 네트워크를 통해 통신과 같은 다른 작업을 위해 사용될 수 있다. 모든 또는 일부의 모바일 스테이션(102)은 시간 및/또는 위치 정보를 제공하는 것과 같은 다른 작업을 수행하도록 조절될 수 있다(예컨대, 시계 및/또는 GPS 역할). 본 발명의 몇몇 실시예에서, 모바일 스테이션(102)이 GPS를 포함한다 하더라도, 네트워크(100)의 관리 프로토콜은 명료함을 위해, 지형 위치 정보를 사용하지 않는다.

통신 채널

본 발명의 몇몇 실시예에서, 모든 모바일 스테이션(102)은 모바일 스테이션이 채널 사이를 스위칭할 것을 요구받지 않고, 그들의 하드웨어가 비교적 간단할 수 있도록, 단일 채널, 예컨대, 단일 주파수 채널, 또는 단일 코드 채널 상으로 서로 통신한다. 또한, 단일 채널 상으로 모바일 스테이션(102) 사이에 모든 전송을 수행하는 것은 그것이 리치를 벗어난 경우에, 비교적 간단하게, 네트워크의 전송을 위해 모바일 스테이션(102)을 재연결할 수 있다.

단일 채널 상으로의 전송은 선택적으로 도 2를 참조하여 아래 서술된 바와 같이, 반복된 "전송 사이클"로 분할된다. 각각의 사이클은 선택적으로 모바일 스테이션(102)이 관리(예컨대, 연결성) 정보를 교환하고, 데이터 전송을 위한 대역폭을 요청할 가능성을 가진 관리 부분, 및 대역폭 할당을 수신한 모바일 스테이션(102)이 데이터를 전송하는 데이터 부분을 포함한다.

관리 부분에서 교환된 관리 정보를 사용하여, 몇 개의 모바일 스테이션(102)은 네트워크(100)의 스패닝 백본 트리를 형성하는 (도 1에서 152로 부가적으로 마킹된) 릴레이 유닛으로 동작하기 위해 선택된다. 릴레이 유닛(152)은 네트워크(100)의 백본에 속한 링크(154)에 의해 연결된다. (그래프 분야에서 최소 연결형 도미네이팅 세트라 알려진) 용어 백본 트리는 임의의 두 모바일 스테이션(102)이 단일 경로를 통해 서로 통신할 수 있는 한 그룹의 모바일 스테이션(102) 및 링크(154)를 의미한다. 또한, 백본 트리 내에 있지 않은 각각의 모바일 스테이션(102)은 릴레이 유닛(152) 중 적어도 하나와 직접 통신할 수 있다. 모바일 스테이션(102)의 하나 이상의 클러스터가 모바일 스테이션(102)의 다른 클러스터의 임의의 모바일 스테이션(102)과 통신할 수 없다면, 각각의 클러스터는 그 자신의 백본 트리를 가질 것임을 이해해야 한다.

선택적으로, 모든 모바일 스테이션(102)은 전체 네트워크(100)에 대한 연결성(레이아웃) 정보를 관리하고, 릴레이 유닛(152)의 독립적 선택, 및 스패닝 트리의 형성을 수행한다. 대부분의 경우에, 모든 모바일 스테이션(102)은 모바일 스테이션(102) 간의 연결성 정보의 반복된 교환으로 인해, 릴레이 유닛(152)과 스패닝 트리의 동일한 선택에 도달할 것으로 예상된다. 보정은 아래에 서술된 바와 같이, 네트워크(100)에서 통신을 방해하는 방법으로, 상기한 모바일 스테이션(102)이 상이한 릴레이 유닛(152)을 선택할 때 수행되기 위해 측정한다.

사이클 분할

도 2는 본 발명의 한 예시적인 실시예에 따른, 네트워크(100) 내의 전송 사이클(200)의 개략적인 도면이다.

각각의 사이클(200)은 선택적으로 데이터 프레임(204)이 후속하는 관리 프레임(202)을 포함한다. 관리 프레임(202)은 선택적으로 유닛 관리 프레임(206, UMF), 및 릴레이 서브부(208)를 포함한다. 유닛 관리 프레임(206)은 N개의 슬롯(212)으로 분할되고, 하나의 슬롯(212)은 네트워크(100) 내의 각각의 N개의 모바일 스테이션(102)에 대한 것이다. 유닛 관리 프레임(206) 동안, 모바일 스테이션(102)은 각각의 모바일 스테이션(102)이 네트워크(100)의 연결성의 그것의 "인지"에 관한 적어도 부분적인 정보 및 현재 사이클(200)에 대하여 필요한 그것의 대역폭을 포함한 관리 정보 패킷을 그것의 각각의 슬롯(212)으로 전송하는 동안 UMF 상태에 있다. 각각의 MS(102)에 의해 전송된 관리 정보는 아래 서술된 방법을 사용하여 선택된다. 각각의 모바일 스테이션(102)은 다른 MS(102)의 슬롯(212)으로의 전송을 리스닝하고, 그것에 응답하여 네트워크(100)의 연결성의 그 자신의 인식을 업데이트한다. 또한, 모바일 스테이션(102)이 릴레이 유닛(152)으로 선택되고, 마스터(156)로 동작하도록 선택된 모바일 스테이션(102)에 그 요청을 포워딩하는 것이 필요하고, 모바일 스테이션에 대한 대역폭을 할당하는 경우에 모바일 스테이션(102)은 다른 모바일 스테이션(102)에 의해 전송된 대역폭에 대한 요청의 트랙을 유지한다.

UMF 상태 후, 모바일 스테이션(102)은 네트워크의 연결성의 그들의 현재 인식을 기초로, 릴레이 유닛(152)으로 역할하는 모바일 스테이션(102)을 선택한다. 그 다음, 각각의 모바일 스테이션(102)은 그것이 백본 트리에 속했는지, 즉 릴레이 유닛(152)인지 여부를 판단한다. 각각의 릴레이 유닛(152)은 네트워크의 마스터로 역할할 릴레이 유닛을 선택한다. 릴레이 유닛(152)에 대한 전송 순서는 스패닝 트리 내의 (도 1의) 마스터(156)의 위치에 따라 결정된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 릴레이 유닛(152) 및 마스터(156)의 선택은 모바일 스테이션(102)에 의해 인식된 바와 같은, 네트워크의 구조 및 소정의 룰을 기초로, 각각의 모바일 스테이션(102)에 의해 개별적으로 수행된다. 몇몇 경우에, 상이한 모바일 스테이션(102)에 의한 네트워크(100)의 상이한 인식은, 그들이 그 네트워크에 대하여 상이한 백본 트리를 선택하게 한다. 이러한 상이한 백본 트리의 선택이 통신에 문제를 일으키는 것을 방지하기 위해 취해진 측정이 아래에 서술된다.

릴레이 유닛(152) 및 마스터(156)를 선택한 후, 모바일 스테이션(102)은 대역폭 요청이 요청 관리 프레임(222, RQMF)에서 릴레이 유닛(152)에 의해 제공되는 RQMF 상태로 이동한다. RQMF 상태에서, 각각의 릴레이 유닛(152)은 유닛 관리 프레임(206) 동안 수신된 바와 같은, 그 자신의 요청을 포함한, 그것이 인식한 대역폭 요청의 리스트를 차례로 전송한다.

전송의 순서는 선택적으로 선택된 마스터보다 더 먼 모바일 스테이션(102)이 더 가까운 모바일 스테이션이 그들의 리스트에 더 먼 모바일 스테이션(102)의 리스트를 포함하도록, 더 가까운 모바일 스테이션 전에 그들의 리스트를 전송하도록 결정된다. 그러므로, 마스터(156)는 요청 관리 프레임(222) 동안, 모든 모바일 스테이션의 요청을 수신한다. 각각의 릴레이 유닛은 그것의 이웃 릴레이의 전송을 수신하고, 따라서 아래에 서술한 바와 같이, 전송할 데이터를 업데이트한다. RQMF 상태 동안, 그들이 릴레이 유닛으로 판정되지 않은 모바일 스테이션(102)은 선택적으로 작동하지 않는다. 선택적으로, 배터리 파워를 절약하기 위해, 릴레이 유닛이 아닌 모바일 스테이션(102)은 RQMF 상태 동안 작동하지 않는다. 대안으로서, 릴레이 유닛이 아닌 모바일 스테이션(102)은 그 네트워크의 연결성의 그들의 인식이 올바름을 검증하기 위해 릴레이 유닛의 전송을 리스닝한다.

RQMF 상태 후, 마스터(156)는 선택적으로 소정의 할당 룰에 따라, 모바일 스테이션(102) 사이에 데이터 프레임(204)의 대역폭을 할당한다. 그 다음, 모바일 스테이션(102)은 대역폭 할당이 마스터로부터 백본 트리를 통해 전송되는 RSMF 상태로 이동한다. 각각의 릴레이 유닛(152)은 마스터로부터의 할당을, 요청 관리 프레임(222) 내의 순서와 역순으로, 응답 관리 프레임(224, RSMF) 내의 그것의 응답 슬롯으로 전송한다. 응답 관리 프레임(224)은 선택적으로, K-1개의 슬롯(240)으로 분할되고, 요청 관리 프레임(222)은 선택적으로 K개의 슬롯(240)으로 분할되고, 여기서, K는 백본 트리 내의 릴레이 유닛(152)의 개수이다. 전송된 할당을 수신하는 모바일 스테이션(102)은 그들이 데이터 프레임(204) 동안 데이터를 전송할 것인지, 그리고 언제 전송할 것인지를 결정하는데 그 할당 정보를 사용한다.

응답 관리 프레임(224)에서 그 할당의 전송 후, 모바일 스테이션(102)은 현 재 사이클(200)에서 대역폭 할당을 수신한 모바일 스테이션(102)이 데이터 프레임(204) 동안 데이터(예컨대, 음성, 텍스트) 패킷을 전송하는 데이터 전송 상태로 이동한다. 선택적으로, 데이터의 소스인 모바일 스테이션(102)에 의한 각각의 전송 후, 릴레이 유닛(152)은 네트워크(100)를 통해 데이터를 전송한다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 대역폭 할당된 각각의 모바일 스테이션(102)은 그것의 데이터, 및 릴레이 유닛(152)에 의한 데이터의 포워딩을 위해 슬롯(232)을 포워딩하는 (소스가 릴레이 유닛이 아니라면) K 또는 (소스가 릴레이 유닛이라면) K-1의 전송을 위한 슬롯이 할당된다.

사이클(200)의 조직화는 데이터가 전송된 동일 사이클(200)에서 수신된 연결성 정보에 응답하여 선택된 릴레이 유닛(152)을 사용하여 데이터를 전송하는 것을 허용함을 이해해야 한다. 그러므로, 연결성 정보는 매우 빠르게 업데이트되고, 네트워크(100) 내의 연결성의 변화로 인한 데이터 손실 확률을 감소시킨다.

타이밍

본 발명의 몇몇 실시예에서, 사이클(200)은 음성 샘플의 생성과 모든 모바일 스테이션에 의한 그것의 수신 사이의 지연이 대화의 흐름을 방해하지 않을 것임을 보장하는 소정의 길이를 가진다. 본 발명의 한 예시적인 실시예에서, 사이클(200)은 250밀리초 미만이고, 선택적으로, 220밀리초 미만이다. 예를 들어, 초당 1메가비트의 채널이 전송을 위해 사용된다면, 각각의 사이클은 선택적으로 220,000비트까지의 전송에 적합하다.

UMF 타이밍

선택적으로, 단일 사이클(200) 내의 모든 슬롯(212)은 동일한 길이이고, 모든 모바일 스테이션(102)이 그들의 연결성 정보를 분산시키기 위한 동일한 가능성을 허용한다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 단일 미션 내의 모든 사이클(200)은 그 미션에서 나가는 모바일 스테이션(102)의 개수에 따라, 동일한 개수의 슬롯(212)을 가진다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 슬롯(212)은 유닛 관리 프레임(206)의 길이가 특정 미션의 네트워크(100)에 포함된 모바일 스테이션(102)의 개수에 의해 직접적으로 결정되도록, 모든 미션에서 소정의 길이를 가진다. 대안으로서 또는 부가적으로, 유닛 관리 프레임(206)은 소정의 길이를 가지고, 슬롯(212)의 길이는 특정 미션에 대한 네트워크(100) 내의 모바일 스테이션(102)의 개수의 함수로 결정된다. 다른 대안으로서 또는 부가적으로, 슬롯(212)의 길이는 네트워크(100) 내의 모바일 스테이션(102)의 개수의 비선형 함수(예컨대, 계단 함수)에 의해 결정된다. 예를 들어, 네트워크(100) 내의 30개까지의 모바일 스테이션(102)에 대하여, 슬롯(212)에 대해 제1길이가 사용되고, 99개까지의 모바일 스테이션에 대하여, 더 짧은 제2길이가 사용되고, 99개 이상의 모바일 스테이션(102)에 대하여, 더 짧은 길이가 사용될 수도 있다.

슬롯(212)의 크기는 선택적으로 관리 데이터 상에 사이클(200)의 대역폭을 낭비하지 않도록, 그러므로 데이터 프레임(204)에서 데이터에 대한 최대 공간을 남기도록, 비교적 작다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 슬롯(212)은 2000비트 미만, 1500비트 미만, 심지어 1000비트 미만의 데이터 용량을 가진다. 네트워크(100)가 비교적 안정적인 것으로 예상될 때, 슬롯(212)은 선택적으로 600비트 미만, 또는 심지어 400비트 미만의 데이터 용량을 가진다. 그러나, 슬롯(212)이 선택적으로 그것이 (도 3의) RMAP(402)의 적어도 1, 2, 또는 심지어 4개의 로우의 데이터를 전달할 수 있도록, 너무 작지 않아야 함을 이해해야 한다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 슬롯(212)은 500비트, 800비트, 또는 심지어 1000비트보다 더 클 수 있다.

릴레이 프레임 크기

선택적으로, 릴레이 서브부(208)의 대역폭의 크기 및 분포는 적어도 대부분의 유닛 관리 프레임(206) 후, 릴레이 서브부(208) 전에, 네트워크(100)의 연결성의 그것의 인식을 기초로, 각각의 모바일 스테이션(102)에 의해 결정된다. 이것은 그것의 크기가 각각의 사이클(200) 동안 네트워크 컨디션에 조절되기 때문에, 릴레이 서브부(208)의 대역폭 사용을 줄인다.

릴레이 서브부(208)의 크기는 선택적으로 백본 트리 내의 모바일 스테이션(102)의 개수에 따라, 사이클(200) 사이에서 변한다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 간략함을 위해, 릴레이 서브부(208) 내의 슬롯(240)은 릴레이 서브부(208)의 길이가 백본 트리의 크기의 선형 함수이도록, 모든 사이클(200)에서 동일한 길이를 가진다. 대안으로서, 슬롯(240)은 백본 트리의 크기에 따라 크기가 변한다. 본 발명의 예시적인 실시예에서, 슬롯(240)의 크기는 마스터와 가까운 릴레이 유닛(152)에 의해 누적된 더 많은 양의 정보를 위한 공간을 만들기 위해, 백본 트리의 크기와 함께 증가한다. 대안으로서 또는 부가적으로, 마스터(156)로 전송될 필 요가 있는 정보의 크기가 네트워크 내의 모바일 스테이션(102)의 개수에 의존하는 것과 같이, 슬롯(240)의 크기는 네트워크(100) 내의 모바일 스테이션(102)의 개수와 함께 증가한다. 다른 대안으로서, 슬롯(240)의 크기는 릴레이 서브부(208)의 크기를 합리적으로 유지하기 위해, 릴레이 서브부(208) 내의 슬롯(240)의 개수와 함께 감소한다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 단일 사이클 내의 모든 슬롯(240)은 동일한 크기를 가진다. 대안으로서, 단일 사이클 내의 상이한 슬롯(240)은, 예컨대, 마스터와 대응 릴레이 유닛(152)의 근접도에 따라 상이한 크기를 가진다. 본 발명의 예시적인 실시예에서, 마스터와 더 가까운 RQMF(222)의 슬롯(240)은 그들이 더 많은 모바일 스테이션(102)으로부터 수집한 추가 데이터를 수용하기 위해, 더 크다.

슬롯(240)은 선택적으로 슬롯(212)과 동일한 크기이다. 대안으로서, 슬롯(240)은 그들의 대역폭 필요에 따라 더 작거나 더 클 수도 있다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 슬롯(240)은 2000비트 미만, 또는 심지어 1000비트 미만의 용량을 가진다.

대안으로서, 각각의 사이클(200) 내의 릴레이 서브부(208)에서 대역폭의 크기 및 분포를 결정하기 위해, 슬롯(240) 내의 릴레이 서브부(208) 및 그것의 파티셔닝의 크기는 전체 미션에 대해 미리 정해지거나, 그리고/또는 모든 모바일 스테이션(102)으로 명령어를 전송하는 마스터(156)에 의해서만 변경된다. 릴레이 서브부(208)에 대하여 소정 크기의 대역폭을 사용하는 것은 대역폭에 다소 낭비적일 순 있으나, 릴레이 서브부(208)의 소정의 크기 및/또는 파티셔닝의 사용은 상이한 모바일 스테이션(102)에 의한 네트워크 연결성의 상이한 인식으로 인해 에러의 가능성을 줄인다.

데이터 프레임 크기

데이터 프레임(204)의 크기는 선택적으로 유닛 관리 프레임(206), 및 릴레이 서브부(208)에 할당되지 않은 사이클(200)의 나머지 대역폭으로 결정된다. 대안으로서 또는 부가적으로 유닛 관리 프레임(206) 및 릴레이 서브부(208)에 의해 사용될 사이클(200)의 최대 부분은 데이터 전송을 위해 필요한 대역폭의 최소 크기에 따라 결정된다. 예를 들어, 각각의 사이클(200)에서 1, 2, 또는 3개의 음성 정크(오디오 프레임)의 전송을 위해 필요한 대역폭의 최소 크기는 데이터 프레임(204)을 위해 확보될 수 있다. 사이클(200)의 나머지 부분은 유닛 관리 프레임(206)과 릴레이 서브부(208) 사이에 분할되고, 그들의 슬롯은 그에 따라 조절된다.

음성 데이터가 9600bps를 사용하여 인코딩되면, 220밀리초 사이클은 단일 채널에 대하여, 대략 2112비트의 음성 데이터의 전송을 필요로 한다. 음성 데이터가 4800bps를 사용하여 인코딩되면, 220밀리초 사이클은 대략 1056비트의 음성 데이터의 전송을 필요로 한다. 선택적으로, 예컨대, 25-100% 사이의 추가 비트를 요구하는 에러 보정 비트가 추가된다. 또한, 상이한 모바일 스테이션(102)에 의해 전송된 각각의 패킷은 선택적으로 구획(delimiter) 비트(예컨대, 패킷의 시작을 식별하는 50 바커(barker) 비트, 및 50 PTT(permission to talk) 비트)를 포함한다. 그러므로, 슬롯(230 또는 232)에서 전송된 각각의 패킷은 대략 1500-4500비트 사이를 필요로 한다. 각각의 사이클(200) 내의 데이터 슬롯(230)의 소정의 개수, 및 백본 트리 내의 릴레이 유닛(152)의 최대 개수를 설정하여, 데이터 프레임(204)에 대하여 요구되는 최소 데이터 크기는 선택적으로 형성된다. 본 발명의 한 예시적인 실시예에서, 10개의 릴레이 유닛(152)의 최대 개수 및 각각의 사이클(200) 내의 단일 슬롯(230)에 대하여, 적어도 47,000비트의 크기가 데이터 프레임(204)을 위해 형성된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 각각의 사이클(200)의 50%미만, 또는 심지어 30% 미만은 데이터 프레임(204)을 위해 사용된다. 대안으로서, 예컨대 큰 채널 상에서, 각각의 사이클(200)의 60% 이상, 또는 심지어 75% 이상이 데이터 프레임(204)을 위해 사용된다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 네트워크(100)에서 전송된 모든 데이터는 에러 보정 및 구획 비트를 위한 리둔던시를 포함하는 패킷으로 전송된다. 선택적으로, 모든 패킷은 동일한 리둔던시 비율 및 동일한 개수의 구획 비트를 사용한다. 대안으로서, 상이한 패킷은 상이한 리둔던시 비율을 가진다. 선택적으로, 이러한 대안에 따라, 슬롯(203, 및 232)으로 전송된 데이터 패킷은 비교적 낮은 리둔던시 비율(예컨대, 50% 까지, 또는 심지어 30%까지의 추가)을 가지고, 슬롯(212 및/또는 240)으로 전송된 관리 패킷은 적어도 60% 또는 심지어 적어도 80%의 높은 리둔던시 비율을 가진다. 대안으로서 또는 부가적으로, 상이한 모바일 스테이션(102)은 상이한 리둔던시 비율, 및/또는 상이한 압축률(예컨대, 미션 커맨더를 위한 더 높은 품질의 코덱)을 수용하기 위해 상이한 크기의 대역폭이 할당된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 마스터(156)가 리둔던시 및/또는 압축률을 변경할 필요성을 식별한 때, 예컨대, 네트워크(100) 상의 부하가 상당히 변한 때, 마스터(156)는 리둔던시 및/또는 압축률을 변경하기 위한 명령어를 전송한다.

연결성 정보의 관리

UMF 상태 동안 네트워크(100)의 연결성 정보를 업데이트하는 것에 대하여 더욱 상세하게 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에서, 각각의 모바일 스테이션(102)은 그것의 슬롯(212)으로 슬롯(212)의 크기에 따라 일정 크기의 연결성 데이터를 전송한다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 전송된 연결성 정보는 모바일 스테이션(102)이 하나 이상의 다른 모바일 스테이션에 의해 전송된 신호를 직접 수신하는 정보를 포함한다.

도 3은 본 발명의 한 예시적인 실시예에 따라, 각각의 모바일 스테이션(102) 내에 유지되는 데이터 구조(400)의 개략적인 도면이다. 각각의 모바일 스테이션(102)은 선택적으로 각각의 모바일 스테이션(102)에 대하여, 칼럼(404) 및 로우(406)를 가진 바이너리 매트릭스(402, RMAP)를 관리한다. RMAP(402) 내의 로우(406) 및 칼럼(404)의 개수는 선택적으로 미션을 벗어나는 모바일 스테이션(102)의 개수에 따라, 그들이 미션을 벗어날 때, 모바일 스테이션(102)으로 구성된다. 보편성의 손실 없이, RMAP(402) 내의 각각의 위치(408)는 선택적으로 그 위치(408)의 로우(406)에 대응하는 모바일 스테이션(102)이 그 위치(408)의 칼럼(404)에 대응하는 모바일 스테이션(102)에 의해 전송된 신호를 수신하였음을 나타낸다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 각각의 위치(408)는 그 신호가 적어도 소정의 레벨로 수신되었음을 나타내는, 바이너리 값을 저장한다. 대안으로서, 각각의 위치(408)는 수신된 신호의 퀄리티를 나타내는 적어도 4개, 또는 심지어 16개의 값을 수용할 수 있는 값을 수신한다.

각각의 로우(406)는 선택적으로 그 로우가 업데이트된 최종 시간을 나타내는 시간 값(410)과 연관된다. 대안으로서 또는 부가적으로, 각각의 칼럼(404)은 시간 값과 연관된다. 다른 대안으로서, 복수의 둘 이상의 로우는 저장 요구량을 제한하기 위해, 하나의 시간 값을 가지고, 하나의 서브-부에 포함된다. 다른 대안으로서, RMAP(402)의 임의의 다른 파티셔닝이 대응하는 시간 값을 할당하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 각각의 위치(408)는 시간 값과 연관된다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 시간 값(410)은 모바일 스테이션의 내부 클록으로부터 취한 타임 스탬프이다. 대안으로서, 시간 값(410)은 사이클(200)의 사이클 수이다. 다른 대안으로서, 시간 값(410)은 로우 변화(또는 RMAP(402)의 다른 부분)의 각각의 시간 값을 변화시키는 버전 넘버이다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 시간 값(410)은 로우에 대응하는 모바일 스테이션(102)에 의해 생성된다. 선택적으로, 이러한 실시예에서, 모바일 스테이션(102)이 신호를 수신한 모바일 스테이션(102) 상의 업데이트된 연결성 정보를 전송할 때, 모바일 스테이션(102)은 그 연결성 정보를 시간 값(410)과 함께 전송한다. 로우(406)를 수신한 모바일 스테이션은 선택적으로 그 로우를 시간 값(410)과 함께 저장한다. 로우(406)가 다른 모바일 스테이션(102)으로 재전송될 때, 로우(406)를 생성한 모바일 스테이션(102)에 의해 제공된 동일한 시간 값(410)이 그 로우와 동행한다.

선택적으로, 시간 값(410)은 그것의 전송이 슬롯(212)으로 전송될 UMF 패킷 에서 요구하는 비트 개수를 줄이기 위해, 가능한 작은 필드를 차지한다. 가능하다면, 20개 미만, 15개 미만, 또는 심지어 12개 미만의 비트가 사용된다. 선택적으로, 시간 값이 랩 어라운드할 때 혼합이 없도록, 충분히 많은 비트가 사용된다. 가능하다면, 6개 초과, 10개 초과, 또는 심지어 15개의 비트가 사용된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 시간 값을 나타내는 비트의 개수는 미션 동안 모바일 스테이션(102)의 예상 이동 속도를 기초로, 그리고/또는 그 미션에 참가한 모바일 스테이션의 개수에 응답하여, 각각의 미션 전에 구성된다. 예를 들어, 다수의 모바일 스테이션에 대하여, 데이터를 위한 가능한 많은 공간을 가지기 위해 더 적은 비트가 클록을 위해 사용될 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 각각의 모바일 스테이션(102)은 또한 모바일 스테이션(102)이 그 이웃에 이미 전송했던 네트워크 연결성 정보를 진술하는 RMAP(402)와 유사한, 전송 매트릭스(420, TMAP)를 관리한다.

로우의 업데이트

데이터 프레임(204) 동안, 각각의 모바일 스테이션(102)은 RMAP(402)를 관리하는 모바일 스테이션(102)에 대응하는 로우를 변경함으로써, RMAP(402)를 업데이트한다. 모바일 스테이션(102)에 의해 정확하게 수신된 각각의 패킷에 대하여, 패킷을 전송한 모바일 스테이션(102)에 대응하는 칼럼(404), 및 그 패킷을 수신하는 모바일 스테이션에 대응하는 로우(406) 내의 위치(408)는 선택적으로 전송이 성공했음을 나타내는 '1' 비트로 설정된다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 수신하는 모바일 스테이션에 대응하는 로우의 위치(408)의 업데이팅은 데이터 및 관리 패킷 모두를 기초로 수행된다. 대안으로서, 로우(406)는, 예컨대, 각각의 모바일 스테이션(102)은 각각의 사이클(200)에 UMF 패킷을 전송하는, 높은 속도로 전송된 UMF 패킷을 기초로만 업데이트된다. 다른 대안으로서, 로우(406)는 모바일 스테이션 사이를 통과할 필요가 있는 데이터인 데이터 패킷을 기초로만 업데이트된다. 다른 대안으로서 또는 부가적으로, 로우(406)는 릴레이 서브부(208) 동안 전송된 릴레이 패킷의 수신을 기초로 업데이트된다.

선택적으로, 전송되지만 수신되지는 않을 것이 예상되는 각각의 패킷에 대하여, 모바일 스테이션은 RMAP(402) 내의 대응 위치를 '0' 값으로 설정한다. 예를 들어, 모바일 스테이션(102)은 선택적으로 각각의 슬롯(212)과 대응 모바일 스테이션(102) 사이에 일치를 나타내는 슬롯(212)의 사전-할당과 함께 구성된다. 패킷이 수신되지 않은 각각의 슬롯(212)에 대하여, RMAP(402) 내의 대응 위치(408)는 선택적으로 '0'으로 설정된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 각각의 모바일 스테이션(102)은 릴레이 서브부(208) 동안 현재 사이클(200) 동안 데이터 프레임(204)의 대역폭 할당을 수신한다. 대역폭이 할당되었으나, 모바일 스테이션은 그들로부터 데이터를 수신하지 않은 모바일 스테이션(102)에 대응하는 위치(408)는 모바일 스테이션이 그들이 전송한 신호를 수신하지 않았음을 나타내기 위해 '0' 비트로 설정된다. 대안으로서 또는 부가적으로, 데이터 패킷이 에러와 함께 수신된 때, 전송하는 모바일 스테이션과 수신하는 모바일 스테이션(102)이 교차하는 위치는 '0'으로 설정된다. 또한 가능하다면, 수신하지 못함의 지시는 릴레이 서브부(208) 동안 전송에 따라 설정된다.

상술한 내용에서, 위치(408)의 값 변화는 하나의 수신 성공의 발생, 및/또는 하나의 수신 실패의 발생을 기초로 수행된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 복수의 전송 성공 및/또는 실패는 연결해제 또는 재연결로 인한 네트워크 연결성의 변화를 피하기 위해, 연결 또는 연결되지 않음을 결정하기 위해 필요하다. 본 발명의 한 예시적인 실시예에서, 연결은 하나의 수신 성공을 기초로 결정되고, 연결되지 않음은 적어도 3번의 연속적인 수신 실패를 기초로 결정된다. 대안으로서, 수신 실패와 동일한 동일 횟수의 수신 성공이 요구된다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 위치(408)는 그 신호가 충분히 높은 신호 레벨로 수신되고, 그리고/또는 신호가 복수의 연속된 횟수 동일한 모바일 스테이션(102)으로부터 수신되지 않는다면, 직접 연결을 나타내도록 업데이트되지 않는다. 이러한 보수적인 업데이트 방법은 네트워크 토폴로지 데이터의 안정성을 추가하고, 네트워크의 모바일 스테이션 사이의 릴레이 유닛의 선택에 불일치 가능성을 감소시킨다. 선택적으로, 모바일 스테이션(102)으로부터 수신된 신호의 신호 강도는 상한 임계치 TRH 이상이면, 모바일 스테이션은 RMAP(402)를 관리하는 모바일 스테이션의 다이렉트 이웃임을 나타낸다. 수신된 신호가 하한 임계치 TRL이라면, 전송하는 모바일 스테이션이 RMAP(402)의 자신의 직접적인 이웃이 아님을 나타낸다. 수신된 신호의 파워 레벨이 TRH와 TRL 사이인 경우에, RMAP(402) 내의 대응 위치(408)는 선택적으로 네트워크의 안정성을 증가시키기 위해, 좌측은 변경되지 않는다. 대안으로서 또는 부가적으로, TRH와 TRL 사이에 낮은 레벨의 신호가 소정의 횟수만큼 연속적으로 수신되면, 위치(408)는 직접 연결을 나타내도록 변경된다.

한 예시적인 실시예에서, TRL은 수신되지 않은 신호만이 연결성을 판단하는데 고려되지 않도록 0으로 프리셋된다. 대안으로서, TRL은 네트워크의 연결성에 따라 다이나믹하게 설정된다. 다수의 모바일 스테이션(102)이 서로 연결되어 있으면, TRL은 네트워크 안정성을 달성하기 위해 높은 레벨(예컨대, 3dB 초과, 6dB 초과, 또는 심지어 12dB 초과)로 설정될 수 있다. 한편, 네트워크가 더 적은 연결일 때, 낮은 값의 TRL이 최대 연결을 달성하기 위해 사용된다. 다른 대안으로서 또는 부가적으로, TRL의 값은 신호가 수신된 특정 모바일 스테이션에 따라 사용된다. 예를 들어, 특정 모바일 스테이션이 최근에 네트워크의 전체 스패닝 트리의 범위 밖에 있다면, 낮은 TRL이 선택적으로 모바일 스테이션을 네트워크에 합류시키기 위해 사용된다.

상한 임계값 TRH는 선택적으로 수신된 신호에서 예상되는 최대 변동 레벨에 따라 설정된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 상한 임계값 TRH는 보디 블록킹으로 인한, 즉 수신하는 모바일 스테이션의 방향에 의한 신호 값의 변화에 따라 설정된다. 가능하다면, TRH는 소정의 테스트에서 보디 블록킹으로 인한 신호 값의 최대 변화, 예컨대, 20dB와 동등하게 설정된다. 대안으로서, 더 높거나 더 낮은 값이 사용될 수 있다.

임계값(예컨대, TRL, TRH)은 물론 모바일 스테이션(102)의 다른 파라미터는 제조시 설정되거나, 클라이언트로 전달하기 전에 구성될 수 있다. 대안으로서, 임계값 또는 다른 파라미터는 사용자에 의해, 선택적으로, 원한다면, 각각의 미션 전 에 구성될 수 있다.

선택적으로, 각각의 모바일 스테이션(102)은 다른 모바일 스테이션 각각에 대하여, 성공적으로 수신된 패킷의 개수, 및/또는 수신되지 않은 전송 횟수의 카운트를 관리한다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 특정 MS(102)으로부터의 수신이 성공적인 것으로 RMAP(402)에 지시되어 있을 때마다, 카운터는 연속적으로 수신되지 않은 경우를 카운트하기 위해 사용되고, RMAP(402)가 연결되지 않음을 나타낼 때, 카운터는 성공으로 수신된 패킷을 나타내기 위해 사용된다. 수신 실패의 카운터의 대안으로서, 각각의 모바일 스테이션(102)은 다른 모바일 스테이션(102)에 대하여, 다른 모바일 스테이션으로부터 전송 성공이 수신된 최종 시간의 지시를 관리한다. 주기적으로, 수신 성공의 시간 지시는, 예컨대, 소정의 시간 보다 오래된 모든 시간 지시를 연결되지 않은 값으로 변환함으로써, 모바일 스테이션이 연결되었는지 여부의 바이너리 지시로 변환된다.

선택적으로, 예컨대, 패킷의 수신 성공으로 인해 모바일 스테이션(102)에 대응한 로우(406) 내의 값이 변할 때마다, 로우의 시간 값(410)이 변경된다. 대안으로서, 모바일 스테이션(102)은 그 로우가 현재 사이클(200)에 변경되었는지 여부의 트랙을 유지하고, 그 사이클 동안 그 로우가 변경되었다면, 그 사이클의 마지막에 그 로우의 시간 값(410)을 업데이트한다. 다른 대안으로서, 시간 값(410)은 로우(406)의 내용이 전송될 때에만 변경된다. 다른 대안으로서, RMAP(402)를 관리하는 모바일 스테이션에 대응하는 로우(406)의 타임 스탬프는 동시에 연속적으로 유지된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 업데이트하는 모바일 스테이션(102)에 대응 하는 로우(406)의 시간 값(410)은 좌측이 비거나, 그 값이 항상 현재임을 나타내는 주어진 특정 값이다. 이것은 항상 현재의 모바일 스테이션(102)의 로우의 시간 값(410)을 업데이트할 필요성을 피한다. 선택적으로, 타임 스탬프는 그것이 전송될 때 로우에 추가된다.

유닛 관리 프레임(206) 동안, 모바일 스테이션(102)은 다른 모바일 스테이션으로부터 전송된 연결성 정보를 리스닝하고, 전송된 데이터가 그것의 RMAP(402)내에 보유한 데이터보다 최신이라면 RMAP(402)를 업데이트한다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 유닛 관리 프레임(206) 동안, 연결성 정보는 수신된 정보에 대하여 그것이 가진 타임 스탬프와 수신하는 모바일 스테이션에 의해 비교되는 시간 값과 함께 전송된다.

관리 패킷

상술한 바와 같은 본 발명의 몇몇 실시예에서, 슬롯(212)에서 유닛 관리 프레임(UMF) 패킷을 전송하는 것에 대하여 더욱 상세하게 참조하면, 전송된 관리 패킷은 전송한 모바일 스테이션(102)이 데이터를 전송할 필요가 있는지 여부의 지시를 포함한다. 대역폭 니드에 관한 지시의 설명은 데이터 프레임(204)의 대역폭 할당의 설명과 함께, 아래에 서술되어 있다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 몇몇 실시예에서, 관리 패킷은 모바일 스테이션(102)에 의해 인식된 바와 같이(예컨대, 그것의 RMAP(402)로부터 판정된 바와 같이), 네트워크(100)의 연결성 데이터를 포함한다. 선택적으로, 단일 패킷 내에 포함된 연결성 데이터는 전송한 모바일 스테이션(102)에 의해 보유된 연결성 정보의 부분적 크기만 포함한다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 단일 관리 패킷 내에 포함된 연결성 데이터는 전송한 모바일 스테이션(102)에 의해 보유된 연결성 정보의 50% 미만, 20% 미만, 또는 심지어 10% 미만을 포함한다. 어떤 연결성 데이터를 전송할 것인지를 결정하는 한 예시적인 방법은 도 4를 참조하여, 아래에 서술되어 있다.

UMF 패킷은 선택적으로 (예컨대, 2-4비트로 지시되는) 배터리 파워 레벨, 및/또는 이웃한 모바일 스테이션 각각으로부터의 신호 수신의 퀄리티 레벨과 같은, 다른 정보를 포함한다. 선택적으로, 배터리 파워 레벨 및/또는 수신 퀄리티는 마스터가 그에 따라 결정을 내릴 수 있도록, 예컨대, 모바일 스테이션에 할당된 대역폭을 서비스할 릴레이를 선택할 수 있도록, RQMF 상태에서 릴레이 유닛(152)에 의해 마스터로 리포팅된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 배터리 파워 및/또는 수신 퀄리티는 RQMF 및/또는 RSMF 상태에서 전송 순서를 결정하는데 사용된다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 패킷은 모바일 스테이션(102)이 외부 네트워크로의 연결을 가지는지 여부, 그리고 그 외부 네트워크의 타입을 지시하기 위한 비트를 포함한다.

연결성 정보와 함께 UMF 패킷 내에 다른 정보를 포함하는 것의 대안으로서 또는 부가적으로, 모든 또는 일부의 UMF 패킷은, 예컨대 10 사이클마다 한번, 또는 50 사이클마다 한번 연결성 정보 대신에 다른 정보를 포함한다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, UMF 패킷은 짧은 메시지를 전송하기 위해 사용될 수 있다. 선택적으로, 모바일 스테이션(102)이 전송할 긴급 메시지를 가진 때, UMF 패킷은 연결성 정보 대신에 그 긴급 메시지를 전송한다. 그 다음, RQMF 메시지는 네트워크(100)를 통해 그 긴급 메시지를 포워딩한다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 모바일 스테이션(102)은 '패닉' 버튼을 포함하는데, 이 패닉 버튼은 눌러질 때, 예컨대, UMF 패킷 내에 그리고/또는 대역폭 요청에서 매우 긴급함을 지시함으로써, 모바일 스테이션에 가능한 신속하게 데이터를 전송할 것을 명령한다.

대안으로서 또는 부가적으로, 소정의 메시지의 한 세트가 정의되고, 각각의 메시지는 예컨대, 단일 바이트로 피팅한 짧은 코드가 할당된다. 짧은 코드는 모바일 스테이션의 사용자가 소정의 메시지 중 하나를 전송할 것을 요청할 때 UMF 패킷 내에 전송된다. 짧은 코드는 선택적으로 그 메시지 소스의 식별정보의 지시와 함께, 선택적으로 RQMF 패킷 내의 네트워크를 통해 배포된다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 전송된 관리 패킷은 그 패킷이 전송된 슬롯(212)으로부터 알고 있는 식별정보와 같은, 전송한 모바일 스테이션(102)의 식별정보를 포함하지 않는다. 대안으로서, 패킷은 서로 모바일 스테이션(102)의 동기화, 및/또는 에러 식별이 가능하도록, 전송한 모바일 스테이션(102)의 식별정보를 포함한다.

연결성 정보의 전송

도 4는 본 발명의 한 예시적인 실시예에 따른, 각각의 타임 슬롯(212)의 관리 패킷 내의 연결성 데이터의 전송에서 모바일 스테이션(102)에 의해 수행되는 동작의 플로우차트이다. 각각의 사이클(200)에서, 모바일 스테이션(102)의 슬롯(212)의 시간으로, 모바일 스테이션은 로우가 이전 전송과 비교하여 변경되었는지를 판단(502)하기 위해, RMAP(402)의 로우(406)와 TMAP(420)의 대응 로우를 비교한다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 이러한 차이의 정도를 판정한다(504).

RMAP(402)의 각각의 로우(406)에 대하여, 모바일 스테이션(102)은 선택적으로 그 로우 전송의 중요도를 나타내는 점수를 계산한다(508). 슬롯(212)의 크기에 다라, 전송될 수 있는 로우의 개수 R이 결정된다(510). 가장 높은 점수를 가진 R개의 로우는 선택적으로 전송된다(512). 그 다음, TMAP(420)는 전송된 로우의 내용으로 업데이트된다(514).

본 발명의 몇몇 실시예에서, 계산된(508) 점수는 큰 차이를 가진 로우에 더 높은 중요도 점수가 할당되도록 차이의 정도에 의존한다. 차이의 정도는 선택적으로 RMAP(402)에 TMAP(420)와 상이한 값을 가진 로우 위치(408)의 개수를 포함한다.

선택적으로, 블록(506)에 나타난 바와 같이, 각각의 로우의 중요도 점수는 또한 그 로우의 타임 스탬프에 의존한다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 더 오래된 타임 스탬프를 가진 로우는 그들의 최종 전송될 가능성을 증가시키기 위해 더 높은 점수가 주어진다. 대안으로서, 더 오래된 타임 스탬프를 가진 로우는 그들의 정보가 만료될 가능성이 더 높기 때문에, 더 낮은 점수가 주어진다. 대안으로서 또는 부가적으로, 중요도 점수는 각각의 로우의 최종 업데이트와 그것의 가장 최근의 전송 사이의 시간 차이에 의존한다. 선택적으로, 이러한 대안에서, TMAP(420) 내의 각각의 로우는 그 로우가 모바일 스테이션(102)에 의해 전송된 가장 최근 시간을 나타내는 타임 스탬프를 포함한다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 비교적 긴 시간 동안 전송되지 않았던 로우에 더 높은 점수가 할당된다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 각각의 로우의 중요도 점수는 그 로우가 수신된 모바일 스테이션(102)의 개수에 의존한다. 선택적으로, 3개 이상의 모바일 스테이션(102)으로부터 수신된 로우는 그 로우 정보가 네트워크(100)를 통해 충분히 전파되었다고 가정되기 때문에, 낮은 점수가 주어진다. 다른 대안으로서 또는 부가적으로, 중요도 점수는 적어도 부분적으로 독단적으로, 예컨대 랜덤하게 할당된다.

본 발명의 한 예시적인 실시예에서, 점수는 RMAP(402)와 TMAP(420) 내의 로우 간의 차이의 개수를 기초로 할당된다. 두 상이한 로우의 차이점의 개수가 동일할 때, RMAP(402) 내의 시간 값(예컨대, 버전 넘버)과 TMAP(420) 내의 시간 버전 사이의 더 큰 차이를 가진 로우가 더 높은 점수를 가지는 것으로 고려된다. 대안으로서 또는 부가적으로, 두 로우가 동일한 점수를 가진 때, 그 로우 중 하나는 독단적으로, 예컨대 랜덤하게 선택된다.

본 발명의 다른 예시적인 실시예에서, 로우 점수는 RMAP(402)와 TMAP(420) 사이의 로우 내 차이점의 개수, 및 RMAP(402)와 TMAP(420) 사이의 로우의 시간 차이의 선형 조합에 따라 할당된다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 전송할 로우의 결정은 그 점수만 기초로 하여 수행된다 . 대안으로서, 하나 이상의 다른 기준이 판단에 고려된다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 압축된 로우의 크기가 고려된다. 예를 들어, UMF 패킷 내의 나머지 공간이 압축된 형태의 몇몇 로우에 대해서만 충분하고, 다른 로우에 대해서는 충분하지 않은 것으로 판단되면, 그것이 낮은 점수를 가진다 하더라도, 그 패킷 내에 피팅할 수 있는 로우가 선택된다.

대안으로서 또는 부가적으로, 모바일 스테이션은 그것의 이웃에 의해 알고 있는 정보의 트랙을 유지하고, 그것의 모든 이웃에 의해 이미 알고 있는 것이 확실한 연결성 정보는 전송하지 않는다.

선택적으로, 이러한 대안에 따라, RMAP(402)의 각각의 로우는 각각의 이웃에 대하여, 이 로우에 대하여 이웃으로부터 수신된 정보가 RMAP(402) 내의 로우의 내용과 동일함을 나타내는 기록과 연관된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 로우에 대한 새로운 값이 수신될 때마다, 그 로우는 그것이 수신된 모바일 스테이션(102)의 지시와 함께 RMAP(402)에 저장된다. 로우의 동일한 값이 다른 모바일 스테이션으로부터 수신된 때, 이웃의 식별정보가 그 로우의 기록에 추가된다. 로우가 전송된 때, 그 전송 시 모든 이웃은 그 기록에 선택적으로 추가된다. 대안으로서, 그 로우의 전송 시 이웃은 그들이 그 전송을 수신하지 않은 경우에, 전송이 그들로부터 수신될 때까지, 그 로우의 동일 값을 가진 것으로 마킹되지 않는다.

모바일 스테이션의 이웃은 선택적으로 관리하는 모바일 스테이션으로부터 신호를 수신하는 모든 모바일 스테이션(102)이 지시되어 있는 RMAP를 관리하는 모바일 스테이션에 대응하는 RMAP 칼럼으로부터 알고 있다.

대안으로서, 단일 매트릭스 TMAP(420)을 대신하여, 각각의 모바일 스테이션은 각각의 이웃에 대하여 알고 있는 매트릭스를 관리한다. 선택적으로, 모든 매트릭스는 모에 의해 전송된 로우를 기초로 업데이트되고, 각각의 매트릭스는 특정 매트릭스에 대응하는 모바일 스테이션으로부터 수신된 로우를 기초로 업데이트된다. 각각의 이웃에 대한 매트릭스의 사용은 모든 이웃이 RMAP(402)의 각각의 로우에 포 함된 정보를 하는지 여부를 알게 함은 물론, 그 로우가 각각의 이웃 내의 로우의 값과 상이한 정도에 대한 정보를 제공한다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 로우의 점수는 각각의 로우가 모든 또는 일부의 이웃 내의 값과 상이한 정도에 의존한다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 최대 개수까지의 매트릭스는 대부분의 모바일 스테이션의 예상 개수에 따라 관리되고, 모바일 스테이션(102)이 더 많은 이웃을 가진다면, 단일 TMAP(420)만 관리한다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, RMAP(402) 내의 모든 정보가 이미 전송된 때, 예컨대, 상이한 모바일 스테이션의 범위 사이로 이동된 모바일 스테이션에 의해 UMF 패킷의 일부가 적합하게 수신되지 않는 경우, 로우는 재전송된다. 선택적으로, 이러한 실시예에 따라, 모바일 스테이션은 그들이 재전송을 수행할 때마다, RMAP(402)의 로우를 순환적으로 전송한다. 대안으로서 또는 부가적으로, TMAP(420)는 그것의 각각의 로우에 대하여 그 로우가 전송된 시간에 이웃 모바일 스테이션(102)의 식별정보의 지시를 포함한다. 재전송 시, 그 로우의 점수는 현재의 이웃이 이전 전송 시점의 이웃과 상이한 정도에 의존한다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 모바일 스테이션이 그것이 새롭게 발견된 이웃 유닛을 가진 것으로 판정할 때만 재전송이 수행된다. 재전송은 모든 로우가 전송된 때, 다음에 새로운 이웃이 식별되고, 그리고/또는 RMAP(402)이 변할 때까지 중단된다.

압축

본 발명의 몇몇 실시예에서, 로우(406)는 현재 미션에서, 네트워크(100)에서 모바일 스테이션(102)의 개수와 동등한 비트 수를 포함한, 비트 시퀀스로, 압축없이 전송된다(512). 각각의 비트 시퀀스는 선택적으로 로우 번호 및 그 로우의 시간 값(410)과 함께 전송된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 로우는 에러 보정 비트와 함께 전송된다. 가능하다면, 로우(406)는 그들의 전송을 위해 필요한 대역폭의 크기를 줄이기 위해, 압축되어 전송된다. 본 발명의 한 예시적인 실시예에서, 도 5를 참조하여 지금 서술된 바와 같은 압축 방법이 사용된다. 대안으로서, 공지된 임의의 압축 방법, 예컨대 런 압축(run compression)이, 사용된다.

도 5는 본 발명의 한 예시적인 실시예에 따른, 로우(406)를 압축하는데 수행되는 동작의 플로우차트이다. 로우는 선택적으로 그 값이 (예컨대, 내림차순으로) 정렬된, '1' 비트, 예컨대, (5, 10, 17, 23, 56)를 포함하는 위치 백터로 표현된다(602). 백터 내의 엘리먼트의 개수가 인코딩된다(604). 1:1 함수가 그 백터를 그 백터에 대응하는 최소 크기의 숫자로 변환(606)하기 위해 사용된다. 그 로우의 시간 값이 인코딩된다(608).

백터 내의 맴버의 각각의 가능한 개수 r에 대하여, 백터의 가능한 값의 개수는

과 같고, 여기서 n은 네트워크(100) 내의 모바일 스테이션의 개수이다. 그러므로, 백터의 모든 가능한 값은 m 비트로 표현될 수 있고, 여기서 m은

보다 큰 가장 작은 정수이다. 백터를 m비트의 고유 숫자로 변환하는 임의의 함수가 변환(606)을 위해 사용될 수 있다.

본 발명의 한 예시적인 실시예에서, 사용된 함수는 다음과 같다:

여기서, 가능한 백터 값의 리스트에서 백터의 알파벳 순을 기초로 한다. 대응하는 압축 해제는 선택적으로 다음과 같이 수행된다:

, 등.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 압축 및 압축 해제에 포함된 계산을 간단하게 하기 위해, 모바일 스테이션(102)은

을 유지하는 r, k의 모든 가능한 값에 대하여,

의 값과 함께 미리 구성된다. 대안으로서, 가지는 것으로 예상되는 이웃 모바일 스테이션(102)의 개수에 따라 가장 자주 사용될 것으로 예상되는 값만이 미리 저장된다. 본 발명의 한 예시적인 실시예에서, 요구되는 저장 크기를 더 줄이기 위해, 값은

에 대한 것만 저장된다.

백터 맴버의 각각의 개수에 대하여 개별 그룹의 값을 사용하는 대신에, 둘 이상의 백터 길이는 단일 세트의 값에 포함될 수 있고, 백터의 길이를 인코딩하는 대신에, 그 그룹의 백터가 인코딩된다. 이러한 대안을 사용하는 것은 백터를 인코딩하기 위해 사용되는 비트의 평균 개수를 증가시키고, 백터의 길이를 인코딩하기 위해 사용되는 비트의 평균 개수를 감소시킨다.

백터의 길이는 공지된 실질적으로 임의의 방법을 사용하여 인코딩될 수 있다. 선택적으로, 백터의 길이는 더욱 일반적인 백터 길이에 대하여 더 적은 비트를 사용하는 허프만 코드를 사용하여 인코딩된다.

도 5의 압축 방법을 사용하는 것의 대안으로서, 압축은 '1' 비트를 가진 칼럼의 개수를 간단히 나타냄으로써 수행된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 둘 이상이 로우가 함께 전송된 때, 그 로우 중 적어도 하나에 '1' 비트를 가진 칼럼의 개수가 전송된다. 각각의 칼럼 넘버는 그 칼럼이 제1칼럼, 또는 제2칼럼에, 또는 두 칼럼 모두에 '1'을 가지는지를 나타내는 두 비트와 함께 동행된다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 전송되어야할 로우는 둘 이상의 로우 사이에 유사성을 기초로 한 압축 방법이 좋은 압축을 달성할 수 있도록, 유사한 값을 가지도록 선택된다. 그러므로, 전송되어야할 로우의 선택은 선택적으로 사용된 압축 방법에 적어도 부분적으로 응답하여 수행된다. 예를 들어, 제1로우는 선택적으로 그것의 점수에 따라 선택되고, 하나 이상의 추가 로우는 선택적으로 그것의 점수에 따라 선택된 로우가 최상의 압축을 가지도록 선택된다. 예를 들어, 선택된 로우에 대하여 정밀한 시프트인 모든 로우는 선택적으로 로우 사이에 이동이 요구되는 시프트의 크기를 간단하게 나타냄으로써 그것과 함께 전송된다.

다른 압축 방법은 하나 이상의 이전에 전송된 버전의 로우에 대하여 로우의 차이의 전송을 포함한다. 압축은 선택적으로 베이스 버전, 및 그 베이스 버전 내의 로우에 대한 차이 값을 가진 칼럼을 나타낸다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 충 분히 오래된 베이스 버전은 모든 모바일 스테이션(102)이 베이스 버전을 가질 가능성을 높이기 위해, 항상 사용된다. 대안으로서 또는 부가적으로, 모바일 스테이션은 큰(바람직하게는 모든) 그룹의 모바일 스테이션(102)에 의해 수행되는 베이스 버전의 사용을 보장하기 위해, 그들이 수행하는 베이스 버전에 관한 정보를 교환한다.

선택적으로, 다른 모바일 스테이션(102)으로부터 수신된 로우는 릴레이 유닛을 선택하는데 사용되는 비압축 형태로 그들의 저장과 함께, 그들의 압축된 형태로 저장된다. 그러므로, 각각의 로우에 대한 압축은 단일 모바일 스테이션(102)에 의해서만 수행된다.

대안의 전송 입상( granularity )

시간 값(410)을 관리하는 것, 및 전체 로우의 입상에서 연결성 데이터를 전송하는 것의 대안으로서 또는 부가적으로, 시간 값(410)이 관리되고, 연결성 데이터는 임의의 다른 입상, 예컨대, 칼럼, 로우 세트, 또는 단일 매트릭스 위치(408)에서 전송된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 시간 값(410)은 연결성 데이터가 전송된 입상보다 더 세밀한 입상에서 관리된다. 예를 들어, 시간 값(410)은 각각의 매트릭스 위치(408)에 대하여 개별적으로 관리되고, 완성된 로우만 전송된다. 전송되어야할 로우의 선택은 선택적으로 로우 내의 변화의 개수는 물론 각각의 변환 후 지나간 시간을 고려한다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 연결성 정보는 RMAP(402)와 TMAP(420) 사이의 변화의 개수에 따라, 상이한 입상에서 전송된다. 선택적으로, 로우가 변경된 하나 또는 두 개의 위치를 가지고, 변경된 모든 로우의 전송을 위한 대역폭이 충분하지 않다면, 변경된 특정 위치만 전송된다. 대안으로서, 완성된 로우 또는 완성된 칼럼 중 하나가 전송되고, 선택은 전송을 요청한 더 많은 변화를 기초로 수행된다.

백본 트리

도 6은 본 발명의 한 예시적인 실시예에 따른, 백본 트리를 형성하는 릴레이를 선택하는데 수행되는 동작의 플로우차트이다. 명료함을 위해, 대칭 맵(SMAP)이 두 모바일 스테이션(102)이 모두 서로의 전송을 수신할 때만, 두 모바일 스테이션(102)이 연결된 것으로 고려되도록 RMAP(402)로부터 생성된다(702).

각각의 모바일 스테이션은 릴레이 유닛(152)의 선택의 시작에서, 클러스터의 개수가 모바일 스테이션(102)의 개수와 동일하도록 각각의 클러스터에 속하도록 형성된다. 각각의 모바일 스테이션(102)은 선택적으로 그 모바일 스테이션이 릴레이 유닛으로 얼마나 효과적인지를 나타내는 랭크가 할당된다(706). 높은 랭크를 가진 모바일 스테이션(102, MS)은 릴레이 유닛으로 정의되고, 모바일 스테이션의 클러스터링은 새로운 릴레이 유닛의 정의에 후속하여 조절된다(710).

여전히 하나 이상의 클러스터가 존재하고, 릴레이의 개수가 허용된 최대값 보다 더 작다면(712), 각각의 모바일 스테이션(102)에 대한 랭크의 할당(706), 다른 릴레이 유닛의 정의(708), 및 클러스터의 결합(710)이 반복된다.

릴레이 유닛의 선택이 완료된 때, 릴레이 유닛(152)을 연결하는 링크로 형성된 스패닝 트리가 선택된다(714).

랭크 할당

본 발명의 몇몇 실시예에서, 각각의 모바일 스테이션(102)에 랭크를 할당하는(706) 것을 더욱 상세하게 참조하면, 각각의 모바일 스테이션(102)에 할당된 랭크는 네트워크(100) 내의 모바일 스테이션(102)의 연결성 정보에 의존한다. 선택적으로, 할당된 랭크는 랭크된 모바일 스테이션이 직접적으로 연결되어 있는 모바일 스테이션의 개수에 의존한다. 대안으로서 또는 부가적으로, 각각의 모바일 스테이션(102)에 할당된 랭크는 랭크된 모바일 스테이션이 직접적으로 연결되어 있는, 랭킹된 모바일 스테이션과 동일한 클러스터 내에 있지 않은 모바일 스테이션(102)의 개수에 의존한다. 다른 대안으로서 또는 부가적으로, 각각의 모바일 스테이션(102)에 할당된 랭크는 랭크된 모바일 스테이션이 직접적으로 연결된 클러스터의 개수에 의존한다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 모바일 스테이션(102)에 할당된 랭크는 모바일 스테이션(102)이 직접적으로 연결되어 있는 이전에 선택된 릴레이 유닛의 개수에 의존한다. 대안으로서 또는 부가적으로, 모바일 스테이션(102)에 할당된 랭크는 모바일 스테이션이 연결되어 있는 개별 클러스터 내의 이전에 선택된 릴레이 유닛의 개수에 의존한다. 본 발명의 한 예시적인 실시예에서, 랭크는 MS가 그 내에 릴레이 유닛(152)에 연결되어 있는 클러스터의 개수, MS가 그 내에 릴레이가 아닌 MS(102)에 연결된 클러스터의 개수, 및 MS가 연결되어 있는 모바일 스테이션의 전체 개수를 포함한 3개의 백터로 형성된다. 상이한 모바일 스테이션을 비교하는데 있어서, 개별 클러스터에 가장 많은 릴레이 유닛을 가진 MS가 압도한다. 비교된 MS 모두 동일한 개수이면, 결정은 선택적으로 각각의 MS가 비-릴레이 MS에 연결되어 있는 클러스터의 개수를 기초로 이루어지고, 이 개수도 동일하다면, 이웃 모바일 스테이션(102)의 전체 개수가 사용된다. 이 개수 또한 동일하다면, 가장 낮은 식별 번호를 가진 모바일 스테이션이 선택적으로 선택된다.

3개의 값 백터의 맴버를 개별적으로 비교하는 것의 대안으로서 또는 부가적으로, 세 값 백터의 가중치 적용된 평균이 사용된다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 할당된 랭크는 연결성 정보에만 의존한다. 대안으로서, 할당된 랭크는 또한 그들의 프로세싱 능력, 배터리 파워 레벨, 모바일 스테이션이 수행하는 네트워크(100) 내에서 통신 외의 작업, 및/또는 모바일 스테이션(102)의 모델과 같은 모바일 스테이션의 상태 정보에 의존한다. 본 발명의 한 예시적인 실시예에서, 외부 네트워크와 통신하기 위한 그리고/또는 계산기 또는 기록 시스템과 같은 동작을 위한 그들의 프로세싱 능력을 요구할 수 있는 모바일 스테이션은 그들의 프로세싱 리소스 및/또는 그들의 배터리 파워가 이러한 다른 작업을 위해 사용될 수 있도록, 그 백본 트리에 속하기 위해 낮은 랭크가 주어진다.

클러스터링을 조절하는 것(710)에 대하여 더욱 상세하게 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에서, 새롭게 선택된 릴레이 유닛에 직접 연결된 모바일 스테이션(102)은 그들이 그들이 단지 맴버인 클러스터에 속한다면 새로 선택된 릴레이 유닛의 클러스터에 추가된다. 또한, 직접 연결된 모바일 스테이션(102)이 릴레이 유닛이라면, 그 릴레이 유닛이 속한 전체 클러스터는 새로 선택된 릴레이 유닛의 클러스터와 결합된다.

릴레이로부터 백본 트리 생성

본 발명의 몇몇 실시예에서, 릴레이 유닛을 연결하는 스패닝 트리를 선택하는 단계(714)는 모든 릴레이 유닛이 형성된 후 수행된다. 선택적으로, 스패닝 트리를 선택하는 공지된 임의의 방법이 트리의 선택을 수행하기 위해 사용된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 트리의 선택은 네트워크의 바이너리 연결성 정보만 기초로 한다. 대안으로서, 트리의 선택은 릴레이 유닛의 배터리 파워 및/또는 수신 퀄리티 정보를 사용한다.

모든 릴레이 유닛이 형성된 후 스패닝 트리를 선택하는 것의 대안으로서, 트리는 릴레이 유닛의 형성 단계와 병렬로 선택된다. 조절하는 클러스터가 모두 릴레이 유닛을 포함한 두 클러스터를 결합할 때마다, 클러스터 중 상이한 하나의 클러스터 내의 각각의 두 릴레이 유닛을 연결하는 링크는 그 트리에 속하는 것으로 마킹된다. 선택적으로, 링크는 독단적으로 선택된다. 대안으로서, 가장 높은 수신 레벨을 가진 링크가 선택된다.

릴레이의 최대 개수

본 발명의 몇몇 실시예에서, 허용된 릴레이 유닛의 최대 개수는 도(2) 사이클(200)의 길이에 따라 형성된다. 허용된 릴레이 유닛의 최대 개수는 선택적으로 임의의 추가 릴레이 유닛이 릴레이 서브부(208) 및 포워딩 슬롯(232)의 길이를 데이터 전송을 위한 충분한 대역폭이 없을 만큼 길게 만드는 것이다. 대안으로서 또는 부가적으로, 릴레이 유닛의 최대 개수는 네트워크(100) 내의 모바일 스테이션(102)의 개수의 함수로 선택된다. 본 발명의 한 예시적인 실시예에서, 허용된 릴레이 유닛의 최대 개수는 네트워크(100) 내의 모바일 스테이션(102) 개수의 20%보다 더 작거나, 또는 심지어 네트워크(100)의 모바일 스테이션(102) 개수의 10%보다 더 작다.

본 발명의 한 예시적인 실시예에서, 릴레이의 최대 개수는 예상된 전송 반경 r, 모바일 스테이션(102)의 대응하는 수신 존, 및 모바일 스테이션이 그들의 미션 상을 배회하는 영역의 예상된 길이 a 및 폭 b의 함수로서 선택된다. 선택적으로, 릴레이 유닛의 최대 개수는 모바일 스테이션의 전송 존에 의해 커버되는 미션 영역 내의 평균 면적의 함수로 선택된다(영역의 에지에서의 모바일 스테이션은 그 영역의 중앙에 있는 모바일 스테이션보다 더 적은 영역의 먼적을 커버함을 이해해야 한다). 릴레이 유닛의 최대 개수는 선택적으로 그 영역의 전체 면적이 리둔던시 팩터와 함께 모바일 스테이션의 존의 평균 면적에 의해 커버가능하도록 선택된다.

선택적으로, 그 존의 면적은

인 것으로 가정되고, 그러므로, 릴레이 유닛의 최대값은 선택적으로, abc/s이고, 여기서 c는 리둔던시 팩터이고, 예를 들어, c=2이다.

선택적으로, 릴레이 유닛의 최대 개수가 초과되면(712), 더 적은 릴레이 유닛이 선택된다. 선택적으로, 백본 트리가 네트워크 내의 모든 모바일 스테이션(102)에 연결되지 않았고, 네트워크(100) 내의 모든 모바일 스테이션(102)이 전송된 데이터를 수신하지 않을 것이라 하더라도, 그 사이클은 레귤러 오퍼레이션과 함께 계속한다. 선택적으로, 이러한 실시예에서, 마스터는 스패닝 트리에 연결되지 않은 모바일 스테이션(102)에, 그리고/또는 스패닝 트리에 연결되지 않은 모바일 스테이션(102)으로 전송할 필요가 있는 모바일 스테이션에 대역폭을 할당하지 않는다(선택적으로, 이러한 모바일 스테이션으로부터 요청을 수신하지 않는다). 예를 들어, 릴레이 유닛의 개수가 최대값을 초과하는 사이클 내 데이터 프레임(204)은 연결성 정보만을 전달할 수 있다. 대안으로서 또는 부가적으로, 릴레이 유닛의 개수가 최대값을 초과하는 사이클 내 데이터 프레임(204)은 유니캐스트 데이터만 전달하고, 방송 데이터는 전달하지 않는다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 네트워크(100)에서 대역폭의 할당은 네트워크의 연결성, 및/또는 선택적으로 스패닝 트리에 의존한다.

대안으로서, 모바일 스테이션(102)의 동작은 다음 사이클(200)의 시작시까지 중단된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 릴레이 유닛의 최대 개수가 릴레이 유닛을 선택하는데 초과된 때, 릴레이 유닛의 개수를 최소화하기 위해 더 적합한, 상이한 알고리즘이 후속 사이클(200)에서, 릴레이를 선택하는데 사용된다. 예를 들어, 모바일 스테이션(102)의 배터리 파워에 낮은 가중치를 주는, 또는 전혀 가중치 없는 알고리즘이 사용된다. 상이한 알고리즘은 선택적으로 소정 개수의 사이클 동안 사용되고, 그리고/또는 최대값보다 작은 릴레이 유닛의 개수가 소정의 마진에 의해 허용된다. 선택적으로, 대안의 알고리즘이 사용된 때, 이것은 모든 모바일 스테이션(102)이 올바른 알고리즘을 사용함을 보장하기 위해 릴레이 서브부(208)동안 전송된 릴레이 패킷에서 지시된다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 릴레이 유닛의 최대 개수가 초과된 경우의 횟수 를 줄이기 위해, 복수의 알고리즘이 스패닝 트리를 판단하기 위해 사용되고, 가장 적은 릴레이 유닛을 가진 스패닝 트리가 선택된다. 대안으로서 또는 부가적으로, 이러한 알고리즘은 우선순위로 조직화되고, 릴레이 유닛의 최대 개수를 초과하지 않은 가장 높은 우선순위의 알고리즘의 스패닝 트리가 사용된다. 예를 들어, 배터리 파워를 고려하는 알고리즘 및 배터리 파워를 고려하지 않는 알고리즘이 사용될 수 있다. 배터리 파워를 고려하는 알고리즘의 결과는 릴레이 유닛의 개수가 허용된 최대값을 초과하지 않는다면, 선택적으로 사용되고, 다른 알고리즘은 허용된 릴레이 유닛의 개수를 초과하지 않는 스패닝 트리를 야기한다.

대안으로서 또는 부가적으로, 릴레이 유닛의 최대 개수가 초과된 때, 모바일 스테이션(102)은, 예컨대, 그들의 전송 파워를 증가시킴으로써, 그들의 전송 파라미터를 변경한다. 선택적으로, 각각의 모바일 스테이션은 소정의 시간 동안, 예컨대 10-50 사이클 동안 그것의 전송 파워를 증가시킨다. 대안으로서, 일부의 모바일 스테이션(102)만, 예컨대, 비교적 높은 배터리 레벨을 가진 모바일 스테이션만 그들의 전송 파워를 증가시킨다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 모바일 스테이션(102)은 네트워크의 연결성 정보를 기초로, 예컨대, 그들의 RMAP(402) 내의 내용을 기초로, 그들이 그들의 배터리 파워를 증가시켜야 할지 여부를 판단한다. 선택적으로, 소정의 임계값보다 적은 수의 수신 이웃을 가진 모바일 스테이션(102)은 그들의 전송 파워를 증가시킨다. 대안으로서 또는 부가적으로, 가장 적은 수의수신하는 이웃을 가진 소정 개수의 모바일 스테이션(102)은 그들의 전송 파워를 증가시킨다. 대안으로서 또는 부가적으로, 모바일 스테이션(102)은 랜덤 팩터를 적어도 부분적으로 사용하여 그들이 그들의 전송 파워를 증가시켜야 할지 여부를 판단한다.

전송 파워를 증가시키는 것의 대안으로서 또는 부가적으로, 전송 음성 퀄리티가 감소된다(예컨대, 사용된 코댁을 변경하는 것, 에러 보정 비트의 개수를 줄이는 것). 선택적으로, 이러한 대안이 사용된 때, 릴레이 서브부(208) 동안 전송된 릴레이 패킷은 모든 모바일 스테이션(102)이 올바른 전송 파라미터를 사용함을 보장하기 위해, 그 변화를 지시한다.

스패닝 트리 선택의 레이트

본 발명의 몇몇 실시예에서, 도 6의 방법은 매 사이클(200)마다 수행되고, 스패닝 트리 선택의 결과는 그 선택이 수행된 동일 사이클(200)에서 사용된다. 대안으로서, 네트워크의 안정성을 부가하기 위해, 새로 선택된 스패닝 트리는 이전 사이클(200)에 사용되었던 이전 스패닝 트리와 실질적으로 상이할 때만 사용된다. 그러므로, 이전 사이클에 성공적이였던 스패닝 트리는 네트워크의 연결성에 실질적인 변화가 없다면 교체되지 않는다. 대안으로서 또는 부가적으로, 소정 개수의 사이클 후, 예컨대, 50 사이클 또는 심지어 100 사이클 후, 스패닝 트리는 그것의 적합성 및/또는 네트워크의 연결성에 변화 정도에 관계없이 교체된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 스패닝 트리는 길어도 5분 또는 심지어 길어도 30초 동안만 재계산없이 사용된다. 선택적으로, 스패닝 트리는 불일치가 식별되지 않았다면, 적어도 10초 또는 심지어 적어도 2분 동안 사용된다. 선택적으로, 스패닝 트리의 재계산이 포싱되는 기간은 모바일 스테이션(102)의 상대적 위치가 변할 것이 예상되는 레이트에 따라 선택된다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 포싱된 재계산이 수행되는 레이트는 각각의 미션의 시작에 모바일 스테이션(102)에서 구성된다. 예를 들어, 모바일 스테이션(102)의 소지자가 걷는 미션에서 포싱된 스패닝 트리 재선택의 레이트는 선택적으로 모바일 스테이션(102)이 차량에 있을 때보다 더 작다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 불일치가 상이한 모바일 스테이션(102)에 의해 인식된 스패닝 트리 사이에 식별된 때, 새로 선택된 스패닝 트리가 사용된다.

매 사이클마다 새로운 스패닝 트리를 선택하는 것, 및 그 다음 새로운 또는 오래된 스패닝 트리를 사용할 것인지 여부를 결정하는 것의 대안으로서, 새로운 스패닝 트리는 새로운 스패닝 트리가 사용되어야 할 것으로 판정된 후에만 선택된다. 이러한 대안을 사용하는 것은, 선택적으로 계산을 위한 배터리 소비를 줄인다.

선택적으로, 이러한 대안에 따라, 새로운 스패닝 트리를 선택할 것인지 여부의 판단은 사용된 오래된 스패닝 트리를 이전에 선택한 시간을 기초로, 그리고/또는 불일치가 네트워크에서 식별되었는지 여부를 기초로 수행된다. 대안으로서 또는 부가적으로, 새로운 스패닝 트리를 선택할 것인지 여부의 판단은 네트워크의 연결성의 변화 크기에 의존한다. 예를 들어, 각각의 모바일 스테이션은 선택적으로 그것이 스패닝 트리를 선택했던 마지막 시간 이후, 그것의 모바일 스테이션(102)에서 이루어진 변화의 개수를 카운트한다. 변화의 개수가 소정 값을 초과하면, 새로운 스패닝 트리가 선택된다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 대칭 맵(SMAP)을 생성한 후(702), 그들의 MS가 판단하는 모바일 스테이션이 속한 서브-네트워크에 연결되지 않은 때, 그들의 값이 그 판단을 간섭하지 않도록, 그 판단을 수행하는 모바일 스테이션에 연결되지 않은, 심지어 간접적으로도 연결되지 않은 임의의 MS의 로우 및 칼럼은 0으로 설정된다.

대칭 맵(SMAP)을 생성하고(702), 그 대칭 맵을 기초로 릴레이 유닛을 선택하는 것의 대안으로서, 릴레이 유닛의 선택은 RMAP(402)를 기초로 직접적으로 수행된다.

네트워크 내의 불일치 체크

본 발명의 몇몇 실시예에서, 릴레이 유닛으로 역할하는 모바일 스테이션(102)은 그들이 선택했던 스패닝 트리와 다른 모바일 스테이션(102)에 의해 결정된 스패닝 트리 사이의 불일치를 체크한다. 불일치가 식별되면, 그 불일치를 식별한 모바일 스테이션(102)은 그 불일치의 지시를 그것의 RQMF 패킷(222)으로 전송한다. 그 다음, 이 지시는 다음 사이클(200)에서 새로운 스패닝 트리가 선택되도록, 그 지시를 수신한 모바일 스테이션(102)에 의해 네트워크를 통해 RQMF 및 RSMF 패킷으로 전파된다.

불일치는 선택적으로 릴레이 서브부(208) 동안 수신된 전송과 모바일 스테이션의 현재 스패닝 트리를 비교함으로써 식별된다. 예를 들어, 릴레이 유닛이 그것의 릴레이 패킷을 생성하기 전에 RQMF 패킷(222) 또는 RSMF 패킷(224)을 수신한 것으로 가정되면, 선택적으로 불일치가 판정된다. 대안으로서 또는 부가적으로, 패킷이 상이한 릴레이 유닛이 모바일 스테이션의 현재 스패닝 트리에 따라 전송된 것 으로 가정된 시점에 수신되면, 불일치가 식별된다. 다른 대안으로서 또는 부가적으로, 현재 스패닝 트리는 RQMF 및/또는 RSMF 패킷으로 전송된다. 이러한 패킷을 수신한 릴레이 유닛은 그들이 결정한 스패닝 트리와 수신된 패킷 내의 스패닝 트리를 비교하고, 그 스패닝 트리가 동일하지 않으면 불일치가 식별된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 현재 스패닝 트리는, 예컨대 RMAP(402)의 로우(406)을 전송하기 위해 사용되는 것과 동일한 압축 방법을 사용하여, 압축된 RQMF 패킷으로 전송된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 새로운 스패닝 트리가 선택된 때, 스패닝 트리는 하나 이상의 로우(406)를 대신하여, 모든 또는 일부의 UMF 패킷으로 전송된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 스패닝 트리의 전송은 릴레이 유닛을 연결하는 링크의 전송은 물론 릴레이 유닛의 리스트의 전송을 포함한다. 선택적으로, 릴레이 유닛의 리스트는 로우가 인코딩되고 링크가 트리의 링크에 의해 연결된 릴레이의 교차점에서 양의 값을 가진 릴레이 유닛의 개수의 바이너리 제곱 매트릭스의 크기에 의해 인코딩되는 것과 동일한 방법으로 인코딩되고, 그리고/또는 압축된다. 바이너리 매트릭스는 선택적으로 RMAP(402)의 로우를 인코딩하기 위해 상술된 것과 유사한 방법으로 인코딩된다. 새로운 트리가 선택된 때만 스패닝 트리를 전송하는 것의 대안으로서, UMF 패킷은 실질적으로 매 사이클(200)마다 현재 스패닝 트리를 포함한다.

불일치 지시가 RQMF 패킷으로 모바일 스테이션에 의해 전송되었다면, 그 지시는 다음 사이클(200)의 시작에, 모든 모바일 스테이션(102)이 그 지시를 인식하고(그 지시와 함께 RSMF 패킷을 수신함으로써, 또는 예상된 때 RSMF 패킷을 수신하 지 않음으로써), 새로운 스패닝 트리를 선택하도록, RSMF 패킷으로 모든 모바일 스테이션(102)으로 그것을 반환할 마스터로 전파될 것이다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 그것의 RQMF 패킷이 전송된 후, 그러나 그것의 RSMF 패킷을 전송하기 전에 불일치를 처음 식별한 모바일 스테이션은 그 지시가 모바일 스테이션이 스패닝 트리를 선택하기 전에 모든 모바일 스테이션에 도달하고 불일치 지시를 인지하지 않은 모바일 스테이션의 그룹이 없을 것임을 보장하기 위해, 그 불일치를 지시하기 위해 다음 사이클(200)에서 RQMF 패킷의 전송까지 대기한다.

대안으로서, 불일치 지시는 그것이 실질적으로 모든 모바일 스테이션에 도달하도록, 예컨대, 다른 릴레이 유닛이 그 불일치를 식별할 것이란 가정 하에서, RSMF 패킷에서도 처음 시간 동안 전송된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 불일치 지시는 모바일 스테이션이 네트워크를 통해 그 지시를 수신할 가능성을 높이기 위해 UMF 패킷으로도 전송된다. 또한, 불일치 지시는 선택적으로 그들이 데이터 프레임(204) 동안 슬롯(232)에서 데이터를 릴레이할 때 릴레이 유닛에 의해 전송된다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 릴레이 유닛이 아닌 모바일 스테이션(102)이 불일치를 식별한 때, 모바일 스테이션은 그것의 UMF 패킷으로 불일치 지시를 전송한다. 대안으로서 또는 부가적으로, 불일치를 식별하고 데이터 전송을 위한 대역폭을 가진 모바일 스테이션은 전송된 데이터와 함께 그 지시를 전송한다. 다른 대안으로서 또는 부가적으로, 특정 모바일 스테이션(102)에 할당되지 않은 하나 이상의 짧은 기간이 릴레이가 아닌 모바일 스테이션에 의한 불일치 통지의 전송을 위해, 각각의 사이클(200)에서 형성된다. 선택적으로, 단기 슬롯은 RQMF(222)와 RSMF(224) 사이에 형성된다. 그러나, 본 발명의 몇몇 실시예에서, 단일 모바일 스테이션에서 전체 네트워크를 쉐이킹하는 문제점을 피하기 위해, 릴레이만이 불일치를 지시하는 것이 허용된다. 릴레이는 일반적으로 네트워크 내의 모든 중요한 문제를 식별할 것이다.

새로운 스패닝 트리의 선택을 포싱하는 것과 함께, 불일치 지시는 네트워크의 하나 이상의 모바일 스테이션에 다른 액션, 예컨대, 릴레이의 개수가 허용된 최대치를 초과할 때 수행되어야 하는 상기 제안된 액션을 포싱할 수 있다. 선택적으로, 불일치가 식별된 때, 마스터는, 예컨대, 유니캐스트 전송에만, 그리고/또는 긴급 전송에만 대역폭을 할당함으로써, 그에 따라 대역폭의 할당을 조절한다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 불일치가 식별된 때, 마스터는 네트워크의 일부 모바일 스테이션에만 데이터를 전송하는 것이 유리한 모바일 스테이션에 대역폭을 할당한다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 불일치 지시가 복수의 사이클(200) 동안 전송된 때, 예컨대, 적어도 3개, 또는 심지어 적어도 8개의 연속 사이클 동안, 적어도 일부의 모바일 스테이션은 그들의 전송 파워를 증가시키고, 그리고/또는 하나 이상의 다른 전송 파라미터가 변경된다. 예를 들어, 더 강한 FEC는 전송된 데이터를 위해 사용될 수 있다. 이러한 예에 따라, 마스터는 선택적으로 대역폭의 더 큰 부분을 FEC를 위해 요구되는 증가된 비트 량을 수용하기 위해 할당한다.

그러나, 임의의 모바일 스테이션이 아무것도 하지 않는 경우에, 마스터를 포함한, 또는 그들이 마스터라고 믿는 소수의 모바일 스테이션이 불일치 및 시간의 문제를 해결할 것이고, 그리고/또는 전송 상태의 개선이 그 문제를 해결할 것이다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 모바일 스테이션(102)이 릴레이 스테이션과 연결해제된 다른 모바일 스테이션으로부터의 전송을 수신한 때, 연결해제된 모바일 스테이션을 식별한 모바일 스테이션(102)은 네트워크에 불일치를 지시한다. 대안으로서, 식별한 모바일 스테이션(102)은 그것의 UMF에서 연결해제된 MS가 식별되었음을 통지하고, 그 통지는 RQMF 패킷으로 마스터로 포워딩된다. 선택적으로, 현재 스패닝 트리가 스패닝 트리의 최대 허용된 개수보다 적다면, 마스터는 RSMF 패킷으로 릴레이로 통지한 모바일 스테이션(102)을 그 트리에 추가하기 위한 명령을 전송한다. 그러나, 트리가 이미 릴레이의 최대 개수를 가지고, 트리에 연결되지 않은 모바일 스테이션(102)의 개수가 소정의 값을 초과한다면, 마스터는 불일치가 판정되었음을 통지한다. 혀용된 연결해제된 MS(102)의 개수는 0, 또는 더 높을 수 있다, 예를 들어, 네트워크 내의 MS(102) 중 2%까지, 또는 5%까지일 수 있다.

상호배반적인 클러스터 병합

여기서, 단일 미션의 모바일 스테이션(102)은 그들의 모바일 스테이션(102)이 서로 통신하는 것을 차단하는 방식으로 서로 거리를 둔 하나 이상의 개별 클러스터를 형성할 수 있다. 이러한 클러스터는 각각 개별 스패닝 트리를 생성하고, 그들의 클록을 서로 개별적으로 동기시킨다. 이러한 두 클러스터가 서로 어프로치하고, 두 클러스터의 맴버가 서로 직접 통신할 수 있는 것이 발생할 수 있다. 이것이 발생한 때, 두 클러스터의 전송은 올바른 클록의 불일치로 인해 서로 간섭할 위험이 존재한다. 또한, 그 유닛의 클록이 동기되었다 하더라도, 모든 모바일 스 테이션이 단일 스패닝 트리에 동의할 때까지 시간이 낭비될 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 모바일 스테이션(102)은 그들의 클록 값을 주기적으로 광고하고, 광고를 수신한 모바일 스테이션은 그 클록 값이 동기화된 것인지, 그리고, 그 모바일 스테이션의 일부가 아래에 서술된, 소정의 룰에 따라 다른 모바일 스테이션에 그들의 클록 값을 조절하지 않았는지 검증한다. 이것은 네트워크가 안정화할 때까지 다소 시간이 걸리겠지만, 모바일 스테이션이 공통의 클록 값임 신속하게 가정하게 한다. 이러한 프로시저는 RSMF 상태(224)에서 마스터의 클록에 대한 동기화와 함께, 또는 그를 대신하여 사용될 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 모바일 스테이션(102)이 그것의 클록 값보다 더 작은(또는 더 큰) 광고된 클록 값을 수신한 때, 그것은 그것의 클록 값을 수신된 클록 값에 맞춘다. 대안으로서, 임의의 다른 소정의 룰이 모바일 스테이션(102)이 (예컨대, 모바일 스테이션의 ID에 따라) 그것의 클록을 다른 모바일 스테이션에 맞추는 것을 판단하는데 사용될 수 있다. 가능하다면, 99개의 모바일 스테이션이 하나의 모바일 스테이션의 클록에 맞추는 경우를 피하기 위해, 더 큰 클러스터의 클록이 지금 서술된 더 작은 클러스터의 모바일 스테이션에 의해 사용된다. 이러한 소수에 다수를 맞추는 것은 일반적으로 네트워크의 훨씬 더 많은 혼란을 야기한다.

가능하다면, 모바일 스테이션에 의해 그것이 상이한 클러스터의 다른 모바일 스테이션의 클록에 맞추어야 함을 판단한 직후, 모바일 스테이션은 그것의 클록 값을 새로운 클러스터의 클록 값에 맞추고, 그 클러스터의 전송에 참가한다. 대안으로서, 클러스터 병합 프로세스의 속도를 올리기 위해, 상이한 이전에 상호 배반적인 클러스로부터의 두 모바일 스테이션이 만난 후, 클러스터의 병합은 두 단계로 수행된다. 제1단계에서, 만난 모바일 스테이션은 그들의 토폴로지 정보를 교환하고, 각각의 모바일 스테이션은 그것의 클러스터를 통해 다른 클러스터에 대한 정보를 광고한다. 가능하다면, 이러한 정보는 연결성 정보를 전달하는 데이터 패킷에 광고된다. 연결성 정보가 배포된 후에만, 작은 클러스터의 모바일 스테이션이 작은 클러스터를 드랍하고, 그들의 클록을 시프팅하고, 그것의 연결성 정보를 단독으로 연관시킴으로써, 큰 클러스터에 합류한다.

더 큰 클러스터 결정

가능하다면, 전송된 각각의 UMF(206)는 전송하는 모바일 스테이션이 속한 클러스터 내의 모바일 스테이션의 개수를 식별하는 필드를 포함한다. 클러스터 내의 모바일 스테이션의 개수를 식별하는 필드는 RQMF의 것과 같은, 다른 전송에 부가적으로 또는 대안으로서 포함될 수 있음을 이해해야 한다.

모바일 스테이션(102)이 그것의 클러스터 내에 이전에 있지 않던 모바일 스테이션으로부터 UMF(206)를 수신할 때마다, 모바일 스테이션은 그것의 클러스터가 다른 모바일 스테이션의 클러스터보다 더 큰지 여부를 판단한다. 더 작은 클러스터를 가진 모바일 스테이션(102)은 더 큰 클러스터에 결합하는, 다른 모바일 스테이션의 클록을 조절한다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 더 작은 클러스터의 모바일 스테이션(102)은 더 큰 클러스터의 클록에 맞추기 위해 필요한 타임 시프트를 계산하고, 예컨대, 그것의 UMF(206), 및 RQMF 값을 사용하여, 계산된 시프트를 그것의 오래된 클러스터를 통해 전송한다. 선택적으로, 필요한 시프트를 수신하는 오래된 클러스터의 각각의 모바일 스테이션(102)은 클러스터 사이에 충돌 가능한 시간을 최소화하기 위해 그것의 클록을 즉시 조절한다. 대안으로서, 시프트의 조절은 중간에 음성 세션을 인터럽트하기 않기 위해 모든 현재 음성 세션이 완료할 때까지 지연된다. 가능하다면, 시프트가 수행될 때까지, 선택적으로 그들이 긴급으로 태그되지 않았다면, 음성 세션을 이루기 위한 새로운 요청은 거부된다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 두 개의 클러스터가 동일한 개수의 모바일 스테이션을 포함할 때, 어떤 클러스터가 우세한지의 판단은 클록 값 및/또는 유닛 ID와 같은, 상이한 모바일 스테이션에 대하여 상이한 파라미터에 의존하는 임의의 적합한 기준에 따라 수행된다. 가능하다면, 가장 높은 또는 가장 낮은 유닛 ID 또는 클록 값을 가진 모바일 스테이션이 사용된다.

가능하다면, 각각의 모바일 스테이션은 그것의 연결성 매트릭스 RMAP(402)로부터 그 자신의 클러스터 크기를 계산한다. 대안으로서, 각각의 모바일 스테이션에 의해 통지된 클러스터의 크기는 클러스터가 더 큰지 여부에 대한 판당이 오래된 정보를 기초로 할 가능성을 줄이기 위해, RQMF(222) 내의 마스터로 선택된 스패닝 트리를 따라 패싱된다. 마스터는 사용된 값(예컨대, 가장 큰 값)을 선택하고, 그 값을 RSMF(224) 내의 모든 모바일 스테이션에 반환한다. 가능하다면, 마스터에 의해 선택된 값이 특정 모바일 스테이션에 대하여 사용가능하지 않다면(예컨대, RSMF가 모바일 스테이션에 의해 최근에 수신되지 않았다), 그것은 그 자신의 계산된 값을 사용한다.

다른 클러스터에 대한 리스닝

다른 클러스터로부터의 신호를 식별하는 것과 마찬가지로, 모바일 스테이션(102)은 선택적으로 그들의 클러스터의 요청된 순서로 전송되어 나가는 패킷을 리스닝하도록 조절된다. 가능하다면, 모바일 스테이션은 그들이 임의의 방법으로 UMF 패킷에 대하여 리스닝하는, UMF 상태 동안에만 이러한 부적절한 전송을 식별하도록 조절된다. 한편, 각각의 사이클의 다른 부분 동안, 모바일 스테이션은 가능하다면 그들이 전송을 예상할 때만 리스닝하고, 그러므로 배터리 파워를 절약한다. 선택적으로, 검출 가능성을 높이기 위해, UMF 패킷의 전송 순서는 모바일 스테이션(102)이 그들의 UMF 패킷을 사이클 동안 상이한 시간에 전송하도록, 순환적으로 변하고, 그로 인해 다른 모바일 스테이션에 의한 패킷의 빠른 검출 가능성을 높인다. 본 발명의 한 예시적인 실시예에서, 1-100으로부터 ID를 가진 100개의 모바일 스테이션에 대하여, 제1사이클 동안, UMF의 전송 순서는 1, 2, 3, ..., 100이고, 제2사이클 동안의 순서는 100, 1, 2, ..., 99이고, 제3사이클 동안의 순서는 99, 100, 1, 2, ..., 98인 것과 같은 식이다. 다른 대안으로서, 랜덤 순서가 소정 개수의 사이클마다(예컨대, 50-100 사이클마다) 한번 마스터에 의해 선택될 수 있고, 랜덤 순서는 네트워크를 통해 배포된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 모바일 스테이션은 예컨대, 배터리 소비가 문제점으로 간주되지 않을 때, 다른 클러스터의 모바일 스테이션으로부터의 전송을 계속 리스닝한다. 가능하다면, 모바일 스테이션은 그들이 그들의 클러스터의 전송에 대하여 리스닝할 필요가 없는 시간 중 일부, 예컨대, 그들이 그들의 클러스터의 모바일 스테이션으로부터 신호를 수신할 필요가 없는 시간의 50%미만, 25%미만, 또는 심지어 15%미만 동안 다른 클러스터의 신호에 대하여 리스닝한다. 가능하다면, 모바일 스테이션이 다른 클러스터로부터의 모바일 스테이션에 대하여 리스닝하는 시간은 그 미션에는 속하지만 현재 클러스터에 속하지 않은 모바일 스테이션의 개수에 의존하고, 그리고/또는 모의 배터리 파워 레벨에 의존한다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 모바일 스테이션이 다른 클러스터의 전송에 대하여 리스닝하는 기간은 랜덤하게 선택된다. 대안으로서, 다른 클러스터 전송에 대한 리스닝 기간은 미리 결정된다.

가능하다면, 클러스터가 현재 미션의 모바일 스테이션(102)의 절반 이상을 포함할 때, 더 큰 클러스터에 맞추고, 더 큰 클러스터를 식별하는 것이 그것의 작업인 다른 클러스터를 만난 것처럼, 클러스터의 모바일 스테이션은 다른 클러스터의 모바일 스테이션에 대하여 리스닝하지 않는다.

다른 스패닝 트리 선택 방법

도 6의 방법의 대안으로서, 임의의 다른 방법이 릴레이를 선택하고, 스패닝 트리를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 한 예시적인 실시예에서, 도 6의 방법은 이러한 모바일 스테이션이 존재한다면, 스패닝 트리에 속해야 하는 하나 이상의 모바일 스테이션(102)을 먼저 선택하도록 수정된다. 예를 들어, 다른 모바일 스테이션으로부터 신호를 수신하는 MS만이 그들의 랭킹에 따라 다른 릴레이 유닛을 선택하기 전에, 릴레이 유닛으로 선택적으로 정의된다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 제1모바일 스테이션(102)이 제2모바일 스테이션(102)의 전송을 수신하지만, 제2모바일 스테이션은 제1모바일 스테이션의 전송을 수신하지 않는 모바일 스테이션(102) 사이의 단방향 연결에 관한 방법이 사용된다.

마스터 선택

본 발명의 몇몇 실시예에서, 마스터는 릴레이 유닛의 위치 또는 연결성, 및/또는 릴레이 유닛의 동작 상태(예컨대, 배터리 파워)와 관계없이 독단적으로 선택된다. 본 발명의 한 예시적인 실시예에서, 마스터는 가장 낮은(또는 가장 높은) ID를 가진 릴레이 유닛으로 선택된다. 대안으로서, 마스터는 스패닝 트리에서, 가장 중앙의 릴레이 유닛, 예컨대, 가장 많은 이웃을 가진 릴레이 유닛으로 선택된다.

릴레이 유닛으로부터 마스터를 선택하는 것의 대안으로서, 릴레이 유닛으로부터가 아닌 마스터가 선택될 수 있다. 이러한 선택은 릴레이 서브부(208)에 추가 전송 홉을 요구할 수 있지만, 마스터를 선택하는데 더 많은 유연성을 허용한다. 예를 들어, 가장 높은 배터리 레벨을 가진 모바일 스테이션(102)이 마스터가 되도록 선택될 수 있다. 대안으로서 또는 부가적으로, 지금 서술된 바와 같이 마스터로 역할하도록 가장 잘 조절된 모바일 스테이션이 마스터가 되도록 선택된다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 몇몇 모바일 스테이션(102)만이 가능하다면, 보안 목적을 위해, 그리고/또는 모든 모바일 스테이션(102)에서 사용가능하지 않은 전용 하드웨어 또는 소프트웨어의 요구로 인해, 마스터가 되도록 허용된다. 대안으로서, 모바일 스테이션(102)은 마스터가 되기 위한 그들의 조절 레벨에 따라 그룹으로 분할된다. 예를 들어, 모든 모바일 스테이션(102)은 대역폭 할당을 위해 기본 소프트웨어를 가질 수 있고, 몇몇 모바일 스테이션(102)은 대역폭 할당을 위 해 전용 하드웨어 및/또는 더욱 정교한 소프트웨어를 포함한다. 또한, 마스터가 되기 위한 우선순위는 그를 통해 대역폭 할당의 우선순위에 관한 정보가(예컨대, 높은 우선순위를 수신하기 위한 스테이션 식별정보 및/또는 우선순위를 수신하기 위한 데이터의 타입) 수신된 외부 네트워크로의 링크를 가진 모바일 스테이션(102)에 주어질 수 있다.

선택적으로, 이러한 실시예에 따라, 릴레이 유닛의 선택에 있어서, 선택된 릴레이 유닛 중 적어도 하나가 마스터로 역할할 수 있거나, 마스터로 역할하기 위해 가장 높은 레벨의 조절을 가짐을, 가능할 때, 보장하기 위해 프로비전이 취해진다. 마스터 선택에 있어서, 마스터로 역할하기 위해 가장 높은 조절 레벨을 가진 릴레이 유닛이 선택적으로 선택된다.

전송 순서

릴레이 서브부(208)에 대한 전송 순서를 결정하는 것을 더욱 상세하게 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에서, 순서는 선택된 마스터에서 시작하는, 백본 트리 상의 트리 트래버스 방법(예컨대, 깊이 제1검색)을 사용하여 결정된다. 사용된 방법은 선택적으로 그것의 부모가 방문되기 전에 트리의 노드를 방문하는 것을 허용하지 않는 것이다. 응답 서브-프레임(224)에서, 전송 순서는 대역폭 할당을 전송하는 마스터로부터 스패닝 트리의 잎으로 사용된다. 요청 서브 프레임(222)에서, 전송 순서는 트리의 잎으로부터 그것의 자식이 트래버스되기 전에 노드가 트래버스되지 않는, 루트로서 역할하는 마스터로 사용된다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 릴레이 서브부(208) 동안의 임의의 시점에, 단 일 릴레이 유닛만이 전송하도록 스케줄링된다. 대안으로서, RQMF(222)의 시작에서, 전송하는 릴레이 유닛이 마스터와 멀리 떨어진 때, 단일 슬롯(240)이 네트워크 맞은편의 하나 이상의 릴레이 유닛에 할당된다. 이와 유사하게, RSMF(224)의 끝에서, 단일 슬롯(240)이 복수의 릴레이 유닛에 할당된다. 선택적으로, 단일 슬롯(240)이 릴레이 유닛 사이의 최단 경로 상의 홉의 개수가 적어도 3개 또는 심지어 적어도 5개의 중개 유닛일 때, 릴레이 유닛의 전송이 서로 간섭하지 않도록, 하나 이상의 릴레이 유닛에 할당된다.

요청 및 할당의 전송

요청 서브-프레임(222)에서 요청의 리스트를 전송하는 것을 더욱 상세하게 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에서, 스패닝 트리 내의 잎인 각각의 릴레이 유닛은 각각의 모바일 스테이션이 그것의 대역폭 요청 상으로 수신되었음의 지시와 함께 그것이 수신된 UMF 패킷으로부터의 모바일 스테이션(102)의 ID의 리스트를 전송한다. 또한, 리스트는 선택적으로 리스트를 전송하는 릴레이 유닛을 포함한다. 선택적으로, 잎이 아닌 릴레이 유닛은 (그들 자신을 포함하여) 그들이 서비스하는 모바일 스테이션의 그들 자신의 리스트를 생성하고, 그들의 리스트와 릴레이 관리 서브 프레임(222)의 이전 슬롯(240)에서 그들의 자식 노드에 의해 그들에게 전송된 리스트를 결합한다. 그 다음, 결합된 리스트는 그들의 슬롯(240)으로 전송된다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 리스트가 리스트를 전달하는 슬롯(240)에 너무 길어 맞지 않을 때, 그 리스트를 전송하는 릴레이 유닛은 덜 중요한 리스트 정보를 뺀다. 선택적으로, 동일한 모바일 스테이션이 두 개의 상이한 릴레이 유닛의 리스 트에서 언급될 때, 그 리스트를 통합하는 릴레이 유닛은 리스트 내의 모바일 스테이션의 엔트리 중 하나를 취소한다. 대안으로서 또는 부가적으로, 릴레이 유닛은 대역폭을 요청하지 않은 모바일 스테이션에 관한 정보를 전송하지 않는다. 다른 대안으로서 또는 부가적으로, 릴레이 유닛은 낮은 우선순위의 대역폭 요청을 리스트로부터 삭제한다.

대역폭 할당

마스터(156)에 의해 데이터 프레임(204)의 대역폭을 할당하는 것을 더욱 상세하게 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에서, 데이터 프레임(204) 내의 모든 슬롯(230 및 232)은 동일한 크기를 가진다. 이러한 실시예에 따라, 슬롯(212) 내의 대역폭을 요청하는데 있어서, 각각의 모바일 스테이션은 선택적으로 그들이 대역폭을 요청하는지 여부를 단일 비트로 간단하게 나타낸다. 대안으로서, 대역폭 요청은 대역폭의 크기가 조절가능하지 않더라도, 모바일 스테이션이 대역폭 할당을 수신해야 하는지를 결정하는데 사용되는 정보를 제공할 수 있다. 슬롯(230 및 232)의 크기는 선택적으로 음성 전송 요청에 따라 선택되고, 텍스트에 대한 슬롯은 음성 신호를 위한 슬롯과 동일한 크기를 가진다.

대안으로서, 상이한 모바일 스테이션(102) 및/또는 상이한 타입의 데이터에 대한 요청은 상이한 크기의 대역폭이 할당된다. 본 발명의 한 예시적인 실시예에서, 몇몇 모바일 스테이션은 높은 우선순위의 스테이션(예컨대, 커맨더 스테이션)으로 간주되고, 그들은 높은 퀄리티 음성을 위한 대역폭(예컨대, 9600bps)이 할당되고, 다른 모바일 스테이션(102)은 낮은 퀄리티 음성을 위한 대역폭(예컨대, 4800bps)이 할당된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 슬롯(212)에서 대역폭을 요청하는데 있어서, 각각의 모바일 스테이션(102)은 마스터가 각각의 모바일 스테이션에 얼마나 많은 대역폭을 할당할 것인지 결정할 수 있도록, 그것이 전송할 정보의 타입을 지시한다.

본 발명의 한 예시적인 실시예에서, 각각의 모바일 스테이션은 그것이 음성을 전송할 것인지 또는 텍스트를 전송할 것인지를 지시한다. 대안으로서 또는 부가적으로, 대역폭을 요청하는 각각의 모바일 스테이션은 실시간 전송을 수행할 것인지, 비실시간 전송을 수행할 것인지를 지시한다.

다른 대안으로서 또는 부가적으로, 대역폭을 요청하는 각각의 모은 전송의 중요도(우선순위)를 지시한다. 예를 들어, 모바일 스테이션(102)은 사용자가 즉시 전송해야한 한다고 느낄 때만 사용자에 의해 눌러지는 긴급 버튼을 포함할 수 있다. 이 버튼을 눌렀을 때, 모바일 스테이션의 대역폭에 대한 요청은 높은 우선순위인 것으로 식별된다. 대안으로서 또는 부가적으로, 모바일 스테이션(102) 내의 신호 프로세싱(SP) 유닛(136)은 비명 및/또는 히스테리적 행동을 식별하고, 다음 사이클에 높은 우선순위의 대역폭을 요청한다. 전송 중요도의 지시는, 본 발명의 몇몇 실시예에서, 그 모바일 스테이션의 요청이 대역폭 할당되지 않은 다수의 사이클(200)의 지시를 포함한다. 대역폭 할당을 위해 많은 사이클을 대기한 모바일 스테이션은 선택적으로 높은 우선순위가 제공된다.

선택적으로, 각각의 모바일 스테이션은 그것이 새로운 연결을 위해 대역폭을 요청하는지, 또는 진행중인 연결을 계속하기 위해 대역폭을 요청하는지를 그것의 대역폭 요청 내에 지시한다. 이러한 정보가 이전 할당의 저장된 정보로부터 마스터에 의해 유도될 수 있으나, 요청자에 의한 지시의 전송은 모바일 스테이션(102)의 동작을 간단하게 하고, 네트워크의 내구력을 증가시킨다. 요청에 진행중인 연결의 지시를 포함하는 것은 마스터가 수행할 필요가 있는 계산, 및 그들이 마스터가 되는 경우에 대하여 모바일 스테이션이 저장할 필요가 있는 네트워크 히스토리 데이터의 크기를 줄인다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 적은 비트로 요약될 수 있는 데이터의 전송은 히스토리 정보를 저장하는 것을 대신하여, 복수의 상이한 상황에서 사용된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 대역폭이 계속적인 연결을 위해 요청될 때, 요청하는 모바일 스테이션(102)은 그 연결에 이전에 할당된 채널 ID를 그 요청과 함께 전송한다.

대안으로서 또는 부가적으로, 마스터는 하나 이상의 이전 사이클에 대한 대역폭 할당을 저장하고, 그에 따라 요청이 새로운 연결에 대한 것인지, 또는 계속중인 연결을 위한 것인지를 판단한다. 이러한 대안은 대역폭 요청을 위해 필요한 대역폭을 줄이지만, 몇몇 경우에, 히스트리 정보의 누락으로 인한 에러의 가능성이 증가한다.

선택적으로, 모바일 스테이션(102)은 모바일 스테이션이 그것의 슬롯(212)에서 그것의 연결성 정보를 전송하는데 성공하지 못했을 때, 연결성 정보의 전송을 위한 대역폭을 요청할 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 연결성 정보를 위한 대역폭 요청은 연결성 정보의 전송에 모바일 스테이션의 적체에 의존하는 우선순위 지시를 포함한다. 대안으로서 또는 부가적으로, 마스터가 사용가능한 대역폭이 있음을 판단한 때, 심지어 대역폭을 전혀 요청하지 않은 모바일 스테이션에도 연결성 정보를 전송하도록 모바일 스테이션에 명령한다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 모바일 스테이션(102)은 복수의 상이한 이유로 대역폭을 요청할 수 있다. 마스터는 선택적으로 마치 그들이 복수의 상이한 모바일 스테이션(102)으로부터 온 것처럼 그 요청을 연관시킨다. 대안으로서, 높은 우선순위를 가진 요청에 그것의 보통의 우선순위가 주어졌을 때, 나머지 요청은 단일 모바일 스테이션에 의한 대역폭 독점을 막기 위해 매우 낮은 우선순위가 주어진다.

마스터는 선택적으로 대역폭이 요청된 메시지의 우선순위를 기초로 데이터 프레임(204)의 대역폭을 할당한다. 높은 우선순위의 요청은 높은 우선순위로 간주되는 요청하는 모바일 스테이션에 의한, 그것의 요청에 높은 우선순위를 시작하는 모바일 스테이션에 의한, 계속중인 연결의 중앙인 모바일 스테이션에 의한, 모바일 스테이션이 대역폭을 요청한 데이터의 타입에 의한, 그리고 또는 우선순위에 영향을 주는 임의의 다른 이유일 수 있다.

본 발명의 한 예시적인 실시예에서, 실시간 메시지는 비실시간 요청보다 높은 우선순위가 주어진다. 연결의 계속은 선택적으로 새로운 연결을 이루는 것보다 높은 우선순위가 주어진다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 마스터의 동작을 단순화하기 위해, 요청은 몇 가지 우선순위 레벨에 속하도록 분류된다. 그 사이클의 대역폭이 고갈될 때까지, 우선순위 레벨에 따라 그 요청에 대하여 순차적으로 대역폭이 할당된다. 대안으로서, 예컨대, 이전 할당의 트랙을 유지하는 것, 및 더욱 공정한 할당을 이루기 위한 시도와 같은, 보다 정교한 알고리즘이 대역폭을 할당하는데 사용된다.

선택적으로, 모바일 스테이션(102)이 실시간 음성 전송을 계속하기 위해 대역폭이 할당된 때, 모바일 스테이션은 연속적인 음성 전송 사이의 사이클의 길이보다 긴 지연을 가지지 않기 위해, 이전에 수신된 사이클 내의 실질적으로 동일한 위치에 슬롯이 할당된다. 대안으로서, 모바일 스테이션(102)은 음성 신호가 수신된 사이클 내에 문제가 없도록, 그들이 수신된 음성 신호를 듣기 전 사이클의 종료시까지 대기한다.

이웃 릴레이 선택

본 발명의 몇몇 실시예에서, 각각의 릴레이 유닛은 그들을 요청하는 모바일 스테이션의 리스트, 그 요청을 듣는 릴레이 유닛의 리스트(즉, 그들의 리스트 내에 그 모바일 스테이션이 포함된 릴레이 유닛)를 포함한다. 마스터는 그 리스트를 수신하고, 어떤 릴레이 유닛이 대역폭이 할당된 각각의 모바일 스테이션을 서비스할 것인지를 선택한다. 각각의 모바일 스테이션에 대역폭 할당과 함께, 마스터는 어떤 릴레이 유닛이 대역폭 할당된 모바일 스테이션을 서비스할 것인지, 응답 프레임(224)에서 명령한다.

대안으로서, 전송을 위한 대역폭을 수신하는 각각의 모바일 스테이션(102)은 그것을 서비스할 릴레이 유닛을 선택하고, 그것의 할당된 대역폭에서 그것이 전송하는 데이터 패킷에서 이러한 릴레이 유닛을 식별한다. 이러한 선택은 선택적으로 선택하는 모바일 스테이션(102)에 직접적으로 연결된 릴레이 유닛으로부터 독단적인 릴레이 유닛을 선택하는 것을 포함한다. 독단적 선택은 선택적으로 릴레이 유닛이 선택하는 모바일 스테이션에 연결된 것을 제외한 네트워크의 현재 상태(예컨대, 연결성)에 의존하지 않는다. 선택적으로, 독단적 선택은 네트워크의 임의의 모바일 스테이션(102)의 상태(예컨대, 파워 레벨)에 의존하지 않는다. 본 발명의 한 예시적인 실시예에서, 가장 낮은(또는 가장 높은) ID를 가진 직접적으로 이웃한 릴레이 유닛이 선택된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 대역폭 요청된 모바일 스테이션(102)은 릴레이를 결정하는데 필요한 프로세싱으로 인한 전송 지연을 피하기 위해, 그들이 대역폭 할당되었음의 지시를 그들이 수신하기 전에 릴레이의 선택을 수행한다.

이웃 릴레이 유닛의 독단적 선택의 대안으로서, 모바일 스테이션(102)을 서비스할 릴레이 유닛은 모바일 스테이션(102)과 그것이 연결된 각각의 릴레이 유닛 사이의 전송 퀄리티를 기초로 선택된다. 다른 대안으로서 또는 부가적으로, 이웃 유닛을 서비스하는 것의 선택은 릴레이 유닛의 배터리 파워 레벨에 의존한다.

RSMF

할당을 결정한 후, 마스터는 RSMF(224)의 슬롯에서 전송된 패킷 내에 그 할당을 전송한다. 대역폭 할당 패킷은 선택적으로 각각의 할당된 슬롯에 대하여, 할당된 슬롯의 식별정보, 슬롯이 할당된 모바일 스테이션의 식별 정도, 및 현재 할당된 슬롯에 대하여 모바일 스테이션을 서비스하기 위한 릴레이 유닛의 식별정보를 포함한다. 또한, RSMF 패킷은 선택적으로 마스터의 클록 값을 포함하고, 네트워크의 모든 모바일 스테이션(102)은 그들의 클록을 마스터의 값으로 조절한다. 클록 조절은 매 사이클 또는 수 사이클마다, 예컨대, 10-20 사이클마다 수행될 수 있다.

슬롯의 식별정보는 선택적으로 사이클의 시작 또는 그 사이클 내의 임의의 앵커 포인트에 대한 시작 포인트를 포함한다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 슬롯의 식별정보는 또한 슬롯의 크기, 및/또는 슬롯의 종료점을 포함한다. 대안으로서, 슬롯의 종료점은 다음 할당된 슬롯의 시작점, 및/또는 그 사이클의 끝으로부터 결정된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 데이터 프레임(204)은 동일한 크기를 가진 소정 개수의 슬롯으로 분할된다. 할당은 선택적으로 그 슬롯에 할당된 소정의 개수를 간단하게 나타낸다.

데이터 프레임 동안 전송된 연결성 데이터

본 발명의 몇몇 실시예에서, 모든 요청하는 모바일 스테이션이 대역폭 할당된 후 프레임(204)에 여분의 대역폭이 존재할 때, 여분의 대역폭은 할당되지 않는다. 대안으로서, 여분의 대역폭은 네트워크의 그들의 연결성 인지의 전송을 위해 하나 이상의 모바일 스테이션(102)에 할당된다. 대역폭이 할당된 모바일 스테이션(102)은 그것의 할당된 슬롯(230)에서 복수의 RMAP(402)의 로우를 전송한다. 스패닝 트리의 릴레이 유닛은 전송된 연결성 데이터가 단일 사이클(200)에서 네트워크의 모든 모바일 스테이션(102)으로 진행하도록, 그들의 데이터 포워딩 슬롯(232)에서 슬롯(230)으로부터 전송된 연결성 데이터를 재전송한다. (릴레이 유닛을 포함하여) 수신하는 모바일 스테이션(102)은 수신된 연결성 데이터를 기초로 그들의 RMAP(402)를 업데이트한다.

슬롯(230)으로부터의 연결성 데이터를 단순히 재전송하는 것의 대안으로서 또는 부가적으로, 연결성 데이터를 수신하는 각각의 릴레이 유닛은 수신된 로우(406)와 그것의 RMAP(402) 내의 연결성 데이터를 비교한다. 릴레이 유닛이 보다 더 최신의 정보를 가진다면, 릴레이 유닛은 수신된 그 로우 데이터를 그것의 더 최신의 로우로 교체한다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 데이터 프레임(204) 동안 연결성 데이터의 전송을 위한 대역폭이 할당된 모바일 스테이션(102)은, 모바일 스테이션(102)이 가장 최신의 가장 오래된 로우의 타임 스탬프를 가질 때, 이 모바일 스테이션이 가장 최신의 연결성 데이터를 가진 것으로 예상될 때, 선택된다. 선택적으로, 이러한 효과를 위해, 슬롯(212)에서, 각각의 모바일 스테이션은 그것의 가장 오래된 로우의 타임 스탬프의 타임 스탬프를 리포팅한다. 대안으로서, 간략함을 위해, 마스터의 RMAP(402) 내의 그것의 각각의 로우(406)에 의해 지시되는 바와 같이, 가장 많은 수의 모바일 스테이션으로부터 전송을 수신하는 모바일 스테이션(102)은 데이터 프레임(204)에서 연결성 정보를 제공하도록 선택된다. 다른 대안으로서, 연결성 정보를 제공하기 위한 모바일 스테이션(102)은 독단적으로, 예컨대, 랜덤하게 선택된다. 다른 대안으로서 또는 부가적으로, 각각의 모바일 스테이션은 데이터 프레임(204) 동안 그들의 연결성 정보를 전송할 가능성을 가진 모바일 스테이션(102)의 리스트를 관리하고, 그에 따라 데이터 프레임(204)에서 연결성 데이터를 전송할 현재의 모바일 스테이션이 선택된다. 선택적으로, 데이터 프레임(204)에서 연결성 데이터를 전송할 가능성을 최근에 가지지 않았던 모바일 스테이션은 대역폭이 할당된다. 다른 대안으로서 또는 부가적으로, 슬롯(212)에서, 각각의 모바일 스테이션(102)은 아직 전송되지 않았던, 즉 RMAP(402)와 TMAP(404)이 서로 상이한, 다수의 로우를 리포팅한다. 아직 전송되지 않은 가장 많은 로우를 리포팅하는 모바일 스테이션은 추가 대역폭이 할당된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 몇몇 실시예에서, 모바일 스테이션(102)은 그들이 그들의 연결성 정보의 전송이 적체되었을 때, 연결성 정보의 전송을 위한 대역폭을 요청할 수 있다. 선택적으로, 이러한 실시예에 따라, 가장 많이 적체된 모바일 스테이션(102)은 대역폭이 할당된다.

데이터 전송

본 발명의 몇몇 실시예에서, 데이터 프레임(204) 동안, 각각의 데이터 패킷이 그것의 소스 모바일 스테이션(102)에 의해 전송된 후, 모든 릴레이 유닛은 그 데이터 패킷을 재전송한다. 재전송은 소스 모바일 스테이션을 서비스하도록 할당된 릴레이 유닛에 의해 시작되고, 선택적으로 DFS와 같은, 일 순서의 트리 트래버싱 알고리즘이 뒤따른다.

대안으로서, 데이터 패킷은 단일 릴레이 유닛에 의해 서비스되는 모든 소스 모바일 스테이션에 의해 먼저 전송되고, 그 다음 데이터 패킷은 릴레이 유닛에 의해 함께 릴레이 된다. 선택적으로, 대역폭 할당을 결정하는데 있어서, 마스터는 동일한 릴레이 유닛에 의해 서비스될 수 있는 모바일 스테이션(102)으로, 단일 사이클에 함께 대역폭을 할당하는 이점을 준다.

릴레이 유닛에 의한 데이터 패킷의 재전송은 선택적으로 두 릴레이 유닛(152)이 동시에 전송하지 않도록 개별 릴레이 슬롯(232)에서 각각 전송된다. 대안으로서, 대역폭을 할당하는데 있어서, 마스터는 그들이 임의의 수신하는 모바일 스테이션(102)에서 서로 방해하지 않도록, 서로 충분히 떨어진 두 개의 상이한 릴레이 유닛(152)에 단일 릴레이 슬롯(232)을, 가능할 때마다 할당한다. 본 발명의 한 예시적인 실시예에서, 소정의 개수의 슬롯(232)이 제1모바일 스테이션(102)의 데이터를 위해 할당된다. 복수(예컨대, 4 또는 5)의 슬롯 할당된 리딩은 제1모바일 스테이션의 데이터에 독점적으로 할당되고, 후속 슬롯은 제1모바일 스테이션의 데이터 병렬로 할당된다. 병렬 전송은 스패닝 트리 아래 3-4개의 릴레이 유닛에 의해 분리된 릴레이 유닛 사이의 분리로 인해, 임의의 모바일 스테이션을 간섭하지 않을 것이다.

선택적으로, 동시 전송을 허용하기 전에, 마스터는 그 전송이 충돌하지 않음을 보장하기 위해 연결성 정보를 체크한다. 선택적으로, 간섭의 가능성이 존재할 때마다, 동시 전송은 사용되지 않고, 그리고/또는 다수의 슬롯 할당된 리딩이 확대된다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 네트워크(100) 내에서 전송된 모든 데이터는 방송 데이터로 취급되고, 릴레이 유닛에 의해 네트워크를 통해 포워딩된다. 대안으로서, 대역폭을 요청하는데 있어서, 모바일 스테이션(102)은 목적지 또는 데이터의 목적지를 지시한다. 마스터가 데이터를 위한 대역폭을 할당할 때, 마스터는 소스로부터 목적지로 그 데이터를 패싱하는데 필요한 다수의 릴레이 슬롯(232)을 할당한다. 선택적으로, 데이터를 전달하는 패킷은 그것이 통과하는 릴레이 유닛의 리스트와 함께 소스에 의해 전송된다. 대안으로서, 데이터 패킷을 수신하는 릴레이 유닛은 그들이 패킷의 목적지, 및 그들의 RMAP(402)를 기초로 패킷을 포워딩할 것 인지 여부를 판단한다. 유니캐스트 전송을 사용하는 것은 이웃 모바일 스테이션 간에 전송되는 데이터를 위한 대역폭 사용을 줄이고, 또한 네트워크의 몇몇 영역에 의해 필요하지 않은 데이터를 포워딩할 필요없는 릴레이 유닛의 배터리 사용을 줄인다.

복수 채널

모든 전송을 위해 단일 채널을 사용하는 것의 대안으로서, 사용가능한 대역폭의 크기를 증가시키기 위해, 둘 이상의 주파수 또는 코드 채널이 전송을 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 한 예시적인 실시예에서, 하나의 채널은 관리 패닛을 위해 사용되고, 다른 채널은 데이터 패킷을 위해 사용된다. 대안으로서, 단일 사이클의 시간 동안 모든 채널의 대역폭은 하나의 연결된 사이클에 속한 것으로 간주된다. 선택적으로, 이러한 대안에 따라, 각각의 채널은 각각의 모바일 스테이션(102)이 그것이 데이터를 전송할 필요가 있기 전에 연결성 정보를 수신하도록 조직화된 관리 부분 및 데이터 부분을 모두 포함한다.

에너지 증가

본 발명의 몇몇 실시예에서, 모바일 스테이션(102)의 전송 파워는 특정 미션을 통해 미리 정해진다. 선택적으로, 전송 파워는 미션의 예상된 시간, 모바일 스테이션(102)의 배터리의 지속시간, 및 미션 동안 모바일 스테이션(102)의 예상 분포에 따라 그 미션에 대하여 미리 구성된다. 모바일 스테이션(102)은 동일한 전송 파워를 사용하도록 모두 구성될 수 있고, 또는 상이한 모바일 스테이션(102)은, 예컨대 그들이 가진 배터리의 타입에 따라 상이한 파워 레벨을 사용하도록 구성될 수 있다.

대안으로서, 전송 파워 레벨은 연결성 상태에 따라 다이나믹하게 조절된다. 선택적으로, 각각의 모바일 스테이션(102)은 그것의 RMAP(402)(도 3)에 따라, 자신의 전송 파워 레벨을 결정한다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 모바일 스테이션(102, MS)이 그것이 이전 사이클에서의 전송을 수신한 이웃 MS(102)의 전송을 수신하지 않았음을 판단한 때, 판단하는 MS(102)는 판단하는 MS의 로우 내의 이웃 MS(102)에 대응하는 위치(408)의 값을 '0' 비트로 바꾼다. 부가적으로, MS(102)는 RMAP(402)로부터, 이웃 MS로부터 신호를 수신하는 임의의 다른 MS가 있는지 여부를 판단한다. 이웃 MS에 직접 연결된 다른 MS가 없다면, 또는 이웃 MS에 연결된 MS(102)의 개수가 최소값 이하라면, 판단하는 MS는 그것의 전송 파워를 증가시킨다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 새롭게 식별된 이웃으로부터 UMF를 수신하고 있음을 식별한 모바일 스테이션(102)은 새롭게 식별된 이웃이 그것의 전송을 수신함을 확신하기 위해 그것의 전송 파워를 증가시킨다. 선택적으로, 수 사이클(200)(예컨대, 2-4 사이클) 후, 모바일 스테이션은 전송 파워가 그것의 정상 레벨로 다시 감소된 경우에, 이웃이 임의의 다른 모바일 스테이션에 연결되어 있는지를 판단한다.

선택적으로, UMF는 그들이 전송된 전송 파워를 지시한다. 수신 파워 레벨은 또한 선택적으로 결정된다. 새롭게 식별된 이웃의 파워 마진은 선택적으로 수신하는 모바일 스테이션의 전송 파워와 비교되고, 전송 파워는 선택적으로, 필요하다 면, 대략적인 소정의 마진으로 증가된다.

선택적으로, 파워 증가는 큰 파워 사용을 피하기 위해, 낮은 단계로(예컨대, 현재 전송의 20% 미만) 수행된다. 대안으로서, 높은 파워 증가(예컨대, 50% 초과)는 연결해제된 모바일 스테이션과의 연결을 신속하게 달성하기 위해, 사용된다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 파워 레벨은 파워 레벨을 올린 후, 소정 시간 감소된다. 대안으로서, 모바일 스테이션은 전송 파워를 상승시키는 모바일 스테이션의 연결을 따른다. 모바일 스테이션이 다른 모바일 스테이션에 연결된 것으로 판단된 때, 파워 레벨은 선택적으로 그것의 정상 레벨로 감소된다. 다른 대안으로서 또는 부가적으로, 파워 레벨은 파워 레벨이 그 연결성이 유지되는 최소 레벨로 복귀된 시점에, 하나 이상의 릴레이 유닛의 연결성이 손실될 때까지 작은 단계로 감소된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 전송 파워 레벨은 다른 모바일 스테이션에 연결되지 않은 모든 이웃 유닛으로부터의 수신 파워가 소정의 임계 레벨 이상일 때 감소된다. 대안으로서 또는 부가적으로, UMF는 모바일 스테이션의 수신 파워 레벨을 나타내고, 전송 파워 레벨은 다른 모바일 스테이션에 연결되지 않은 이웃 모바일 스테이션(102)이 소정의 임계치 이상의 수신 레벨을 나타낼 때 감소된다.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 전송 파워 레벨은 모바일 스테이션(102)이 네트워크가 비교적 높은 전송 파워 레벨을 희생하여 과잉의 연결성을 가진 것으로 판단될 때 감소된다. 과잉 연결성은 선택적으로 스패닝 트리 내의 릴레이 유닛의 개수가 너무 적은 것으로 판단될 때, 그리고/또는 네트워크의 특정 영역에서, 하나 이상의 모바일 스테이션이 매우 다수의 이웃 유닛을 가질 때 식별된다.

수신 레벨

본 발명의 몇몇 실시예에서, 바이너리 연결성 정보의 트랙을 유지하는 것을 대신하여, 또는 그에 부가하여, 모바일 스테이션(102)은 모바일 스테이션 사이에 수신 퀄리티의 전송의 트랙을 유지한다. 이러한 실시예는, 예컨대, 큰 메모리 유닛을 가진 모바일 스테이션과 함께 사용될 수 있고, 그리고/또는 예컨대, 2-4비트를 사용하는 최소 레벨의 지시 스킴과 함께 사용될 수 있다.

이러한 실시예에 따른 릴레이 유닛의 선택은 선택적으로 높은 퀄리티 수신 링크로부터 스패닝 트리를 형성하는 것을 선호하는, 수신 레벨을 고려한다.

대안으로서 또는 부가적으로, 수신 퀄리티의 지시는 상술한 바와 같이, 전송 파워를 조절하는데 사용된다.

다른 대안

본 발명의 몇몇 실시예에서, 연결성 정보와 함께 대역폭 요청을 전송하는 것을 대신하여, 대역폭 요청에 대하여, 그리고, 연결성 정보에 대하여 개별 패킷이 사용될 수 있다.

각각의 사이클(200)에 각각의 모바일 스테이션(102)에 대한 슬롯(212)을 포함하는 것의 대안으로서, 슬롯(212)은 각각의 모바일 스테이션에 더 낮은 비율로, 예컨대, 3 사이클당 두번, 또는 심지어 2 사이클당 한번 할당된다. 선택적으로, 데이터 패킷과 함께, 모바일 스테이션(102)은 그들이 추가 데이터가 필요한지 여부를 나타낸다. 그러므로, UMF 패킷은 2분의 1초 또는 심지어 1초의 딜레이를 겪을 수 있는, 새로운 연결에 대한 대역폭을 요청하는 동안에만 요구된다. 대안으로서 또는 부가적으로, 하나 이상의 소정의 경합 기반의 슬롯이 현재 사이클(200)에 대역폭이 할당되지 않은 모바일 스테이션에 의해 대역폭을 요청하는 동안 형성된다.

상술된 방법은 단계의 순서를 변경하는 것, 및/또는 복수의 단계를 동시에 수행하는 것을 포함하는, 다양한 방법으로 변경될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 방법 및 장치의 상기 서술된 설명은 방법을 수행하기 위한 장치, 및 장치를 사용하는 방법을 포함하는 것으로 해석되어야 함을 이해해야 한다.

본 발명은 예시적인 방법으로 제공된 실시예의 제한하지 않는 상세한 설명을 사용하여 설명되었으나, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 한 실시예에 대하여 서술된 피처 및/또는 단계는 다른 실시예와 함께 사용될 수도 있고, 본 발명의 모든 실시예가 실시예 중 하나에 관하여 서술되거나, 특정 도면에 도시된 모든 피처 및/또는 단계를 포함하지 않음을 이해해야 한다. 서술된 실시예의 변형이 당업자에게 일어날 수 있다. 또한, 용어 "포함한다", "갖추다" 및 그 변화형은 청구항에서 사용될 때, "포함하지만, 반드시 그것에 제한되지는 않는다"는 의미이다.

상술된 몇몇 실시예는 발명자가 심사숙고한 최상의 모드를 서술하고, 그러므로, 구조, 동작, 또는 본 발명에 필수적이지 않고, 예로서 서술된, 세부적인 구조 및 동작을 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 본 명세서에 서술된 구조 및 동작은 그 구조 및 동작이 공지된 바와 상이하다 하더라도, 동일한 기능을 수행하는 동등물로 대체될 수 있다. 그러므로, 본 발명의 범위는 청구항에 사용된 엘리먼트 및 한정에 의해서만 제한된다.

Claims (74)

1. 제1의 복수의 하나 이상의 (라우터) 스테이션 및 제2의 복수의 하나 이상의 (엔드) 스테이션[102]을 포함하는 동적으로 변환가능한 연결성의 피어 투 피어 통신 네트워크 시스템[100]으로서,

   상기 제1 복수의 스테이션 또는 제2의 복수의 스테이션 중 적어도 하나의 스테이션은 갱신된 연결성 정보를 산출하기 위해, 상기 피어 투 피어 통신 네트워크 시스템의 연결성에 관한 수신된 정보와, 상기 피어 투 피어 통신 네트워크 시스템의 연결성에 관한 자신이 소유한 정보를 프로세싱하도록 조절되어 있고,

   상기 제1 복수의 스테이션 또는 제2의 복수의 스테이션 중 적어도 하나의 스테이션은 갱신된 대역폭 정보를 산출하기 위해, 상기 제1의 복수의 스테이션 또는 상기 제2의 복수의 스테이션 중 적어도 2개의 스테이션의 대역폭 요청에 관한 자신이 소유한 정보를 프로세싱하도록 조절되어 있고,

   상기 제1 및 제2의 복수의 스테이션은 모두

   a) 상기 네트워크 시스템의 연결성에 관한 제1 정보;

   b) 대역폭 할당에 관한 제2 정보; 및

   c) 상기 갱신된 연결성 정보;를 전송하도록 조절되어 있고,

   상기 네트워크 시스템은 상기 제1의 복수의 스테이션 중 하나의 스테이션, 또는 적어도 하나의 제3의 스테이션인 마스터 스테이션을 포함하고, 대역폭 할당 정보를 생성하는 수단을 포함하고,

   상기 제1의 복수의 스테이션은 부가적으로

   a) 상기 갱신된 대역폭 정보, 및

   b) 상기 대역폭 할당 정보를 전송하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동적으로 변환가능한 연결성의 피어 투 피어 통신 네트워크 시스템[100].
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제2의 복수의 스테이션 중 적어도 하나의 스테이션은 상기 대역폭 할당 정보에 응답하여 데이터 패킷을 전송하도록 조절되어 있는 것을 특징으로 하는 동적으로 변환가능한 연결성의 피어 투 피어 통신 네트워크 시스템[100].
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1의 복수의 스테이션 중 적어도 하나의 스테이션은 먼저 데이터 패킷을 수신하고, 그 다음 대역폭 할당 정보에 응답하여 상기 수신된 데이터 패킷을 전송함으로써 릴레이 스테이션 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 동적으로 변환가능한 연결성의 피어 투 피어 통신 네트워크 시스템[100].
4. 제 1 항에 있어서, 상기 네트워크 시스템 내의 스테이션 중 적어도 하나의 스테이션은 상기 제1 오리지널 정보에 응답하는 상기 제2의 복수의 스테이션 중 하나의 스테이션으로서 동작하지 않고, 상기 제1의 복수의 스테이션 중 하나의 스테이션으로서 동작하도록 선택된 것을 특징으로 하는 동적으로 변환가능한 연결성의 피어 투 피어 통신 네트워크 시스템[100].
5. 제 1 항에 있어서, 상기 네트워크 시스템 내의 스테이션 중 적어도 하나의 스테이션은 상기 제1 갱신된 연결성 정보 또는 갱신된 대역폭 정보에 응답하는 상기 마스터 스테이션으로서 동작하도록 선택된 것을 특징으로 하는 동적으로 변환가능한 연결성의 피어 투 피어 통신 네트워크 시스템[100].
6. 피어 투 피어 통신 네트워크 시스템[100]을 통한 제1의 복수의 하나 이상의 (라우터) 스테이션과 제2의 복수의 하나 이상의 (엔드) 스테이션[102]의 피어 투 피어 통신 방법으로서,

   상기 스테이션 중 적어도 하나의 스테이션은, 갱신된 연결성 정보를 산출하기 위해 상기 피어 투 피어 통신 네트워크 시스템의 연결성에 관한 수신된 정보와, 상기 피어 투 피어 통신 네트워크 시스템의 연결성에 관한 자신이 소유한 정보를 프로세싱하도록 조절되어 있고,

   상기 제1의 복수의 스테이션 중 적어도 하나의 스테이션은, 갱신된 대역폭 정보를 산출하기 위해, 상기 제1의 복수의 스테이션 또는 상기 제2의 복수의 스테이션 중 하나의 적어도 2개의 상기 스테이션의 대역폭 요청에 관한 정보를 프로세싱하도록 조절되어 있고,

   상기 제1 및 제2의 복수의 스테이션은

   (i) 상기 피어 투 피어 통신 네트워크 시스템의 연결성에 관한 제1 정보;

   (ii) 그들 자신이 소유한 대역폭 요청에 관한 제2 정보;

   (iii) 상기 갱신된 연결성 정보; 및

   (iv) 상기 갱신된 대역폭 정보;를 프로세싱하도록 조절되어 있고,

   상기 피어 투 피어 통신 네트워크 시스템은 적어도 하나의 마스터 스테이션을 포함하고,

   상기 방법은 복수의 통신 사이클을 전송하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 사이클을 전송하는 단계는 하나의 통신 사이클을 전송하는 적어도 하나의 단계를 포함하고, 상기 하나의 사이클을 전송하는 단계는

   a) 상기 제1 및 제2의 복수의 스테이션 모두에 의해 상기 제1 정보를 전송하는 단계;

   b) 상기 제1 및 제2의 복수의 스테이션 모두에 의해 상기 제2 정보를 전송하는 단계;

   c) 상기 제1 및 제2의 복수의 스테이션 모두에 의해 상기 갱신된 연결성 정보를 전송하는 단계;

   d) 상기 제1의 복수의 스테이션에 의해 상기 갱신된 대역폭 정보를 전송하는 단계;

   e) 상기 마스터 스테이션으로 동작하도록, 상기 제1의 복수의 스테이션 중 하나, 또는 제3의 스테이션을 선택하는 단계;

   f) 상기 마스터 스테이션에 의해 대역폭 할당 정보를 생성하는 단계;

   g) 상기 제1의 복수의 스테이션에 의해 상기 대역폭 할당 정보를 릴레이하는 단계; 및

   h) 상기 통신하는 스테이션 중 적어도 2개의 스테이션에 의해 데이터 패킷을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피어 투 피어 통신 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   (a) 상기 대역폭 할당 정보를 생성하는 단계는 i. 제1 정보; ii. 제2 정보; iii. 갱신된 연결성 정보; 및 iv. 갱신된 대역폭 정보; 중 하나 이상의 정보에 응답하여 수행되는 조건;

   (b) 상기 선택하는 단계는 i. 제1 정보; ii. 제2 정보; 및 iii. 갱신된 연결성 정보; 중 하나 이상의 정보에 응답하여 수행되는 조건;

   (c) 상호 통신중인 상기 스테이션 중 적어도 하나의 스테이션은, 상호 통신중인 다른 스테이션이 임의의 정보를 전송하지 않는 시점에, i. 상기 제1 정보; ii. 제2 정보; 및 iii. 상기 갱신된 연결성 정보; 중 하나 이상의 정보를 전송하는 조건;

   (d) 상기 제1의 복수의 스테이션 내의 각각의 스테이션은, 상호 통신중인 상기 스테이션 중 다른 스테이션이 임의의 정보를 전송하지 않는 시점에, 상기 갱신된 대역폭 정보를 전송하는 조건; 및

   (e) 상기 전송하는 단계 또는 상기 릴레이하는 단계는 하나의 특정한 통신 채널 상에서 수행되는 조건 중 하나 이상의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 피어 투 피어 통신 방법.
8. 제 6 항에 있어서,

   (i) 상기 복수의 사이클 중 하나에서, 상호 통신 중인 상기 스테이션 중 하나에 의해 전송되는 기지(旣知)의 정보를 계속 추적하는 단계;

   (j) 상기 복수의 사이클 중 하나에서, 또는 상기 복수의 사이클의 이후 다른 사이클에서, 또는 상기 두 사이클 모두에서, 동일한 스테이션 또는 다른 스테이션에 의해 전송되는 상기 기지의 정보를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피어 투 피어 통신 방법.
9. 제 6 항에 있어서,

   i. 상기 제1 정보 중 일부분을 정의하는 단계;

   ii. 상기 부분을 제1 서브부 및 제2 서브부로 분할하는 단계; 및

   iii. 상기 통신 사이클 동안 상기 제1 정보를 전송하는 단계에서 상기 상기 제1 서브부를 전송하고, 상기 복수의 통신 사이클 중 다른 통신 사이클 동안 상기 제2 서브부를 폐기하거나 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피어 투 피어 통신 방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 네트워크 시스템의 상기 연결성에 관한 정보의 계산을 위해, 상기 제1 서브부의 유용성을 추정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피어 투 피어 통신 방법.
11. 제 6 항에 있어서, 갱신된 정보를 전송하는 임의의 단계는 오리지널 정보를 전송하는 파워를 탐지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피어 투 피어 통신 방법.
12. 제 6 항에 있어서, 상기 마스터 스테이션과는 별개인 스테이션인 더 먼 스테이션과 더 가까운 스테이션을 식별하는 단계를 더 포함하고, 상기 더 먼 스테이션과 상기 마스터 스테이션 사이의 거리가 상기 더 가까운 스테이션과 상기 마스터 스테이션 사이의 거리보다 더 크고, 대역폭 또는 연결성 중 하나 또는 모두의 갱신된 정보를 전송하는 상기 단계는 상기 더 먼 스테이션에 의해 갱신된 정보를 전송하는 단계, 이에 후속하여 상기 더 가까운 스테이션에 의해 갱신된 정보를 더 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피어 투 피어 통신 방법.
13. 제 6 항에 있어서, 상기 갱신된 연결성 정보에 응답하여 계산된 네트워크 시스템을 판정하는 단계를 더 포함하고, 상기 대역폭 할당 정보를 생성하는 단계는 상기 계산된 네트워크 시스템 연결성에 응답하여 수행되는 것을 특징으로 하는 피어 투 피어 통신 방법.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 계산된 네트워크 시스템 연결성에 응답하여, (i) 적어도 두 개의 스테이션 중 어떤 스테이션이 하나의 제1의 복수의 스테이션으로 역할하는지, 그리고 (ii) 상기 적어도 두 개의 스테이션 중 어떤 스테이션이 하나의 제2복수의 스테이션으로 역할하는지를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피어 투 피어 통신 방법.
15. 복수의 스테이션을 연결하는 통신 네트워크 시스템의 연결성을 나타내는 압축된 수열(row of numbers)을 압축해제하는 방법으로서,

    a) 상기 압축된 수열을 수신하는 단계;

    b) 제1 스테이션에 연결된 스테이션의 개수를 나타내는 모든 가능한 값의 더 큰 세트에서부터, 제1 스테이션에 연결된 스테이션의 개수를 나타내는 하나 이상의 값의 특정 서브셋의 식별정보를 결과로 하는, 상기 압축된 수열에 대한 계산을 수행하는 단계; 및

    c) 상기 제1 스테이션에 연결된 스테이션의 식별정보를 상기 압축된 수열로부터 디코딩하는 단계;를 포함하고,

    상기 계산을 수행하는 단계는 상기 특정 서브셋의 값에 의존하는 것을 특징으로 하는 복수의 스테이션을 연결하는 통신 네트워크 시스템의 연결성을 나타내는 압축된 수열을 압축해제하는 방법.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 스테이션의 식별정보를 디코딩하는 단계는

    a) 스테이션의 미리 구성된 식별정보의 선택자로서 상기 특정 서브셋을 사용하는 단계; 및

    b) 스테이션의 식별정보를 반환하는 함수의 파라미터로서 상기 특정 서브셋을 사용하는 단계; 중 하나 이상의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 스테이션을 연결하는 통신 네트워크 시스템의 연결성을 나타내는 압축된 수열을 압축해제하는 방법.
17. 제 15 항에 있어서, 상기 디코딩 단계는 한 백터의 비트를 산출하는 단계를 포함하고, 상기 비트 중 적어도 하나의 스테이션은 상기 복수의 스테이션 중 다른 스테이션에 대한 상기 복수의 스테이션 중 하나의 스테이션의 연결성을 나타내는 것을 특징으로 하는 복수의 스테이션을 연결하는 통신 네트워크 시스템의 연결성을 나타내는 압축된 수열을 압축해제하는 방법.
18. 제 17 항에 있어서, 사전 단계를 더 포함하고, 상기 사전 단계는

    a) 상기 백터 비트의 모든 가능한 변동 공간의 목록, 또는 상기 공간 중 일부의 목록을 정의하는 단계; 및

    b) i. 함수 형태, 및 ii. 룩업 테이블 형태로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 형태를 사용하여, 상기 목록을 인코딩하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 스테이션을 연결하는 통신 네트워크 시스템의 연결성을 나타내는 압축된 수열을 압축해제하는 방법.
19. 컨트롤 신호와 데이터 패킷을 복수의 스테이션과 통신하도록 조절된 송수신기; 및 상기 송수신기에 의해 수신된 데이터 패킷을 사용자에게 나타내도록 조절되어 있고 상기 송수신기에 의한 전송을 위한 사용자 요청을 수신하도록 더 조절되어 있는 사용자 인터페이스;를 포함한 모바일 스테이션[102]으로서,

    상기 복수의 스테이션 중 적어도 하나의 스테이션은, 갱신된 연결성 정보를 산출하기 위해, 상기 스테이션의 연결성에 관한 수신된 정보와, 상기 스테이션 사이의 연결성에 관한 자신이 소유한 정보를 프로세싱하도록 조절되어 있고,

    상기 복수의 스테이션 중 적어도 하나의 스테이션은, 갱신된 대역폭 정보를 산출하기 위해, 상기 스테이션 중 적어도 2개의 스테이션의 대역폭 요청에 관한 정보를 프로세싱하도록 조절되어 있고,

    상기 컨트롤 신호는

    a) 상기 모바일 스테이션의 대역폭 요청에 관한 제1 정보;

    b) 상기 복수의 스테이션과 상기 모바일 스테이션의 연결성에 관한 제2정보; 및

    c) 상기 갱신된 연결성 정보; 중 임의의 정보를 포함하고,

    상기 복수의 스테이션 중 적어도 하나의 스테이션은, 상기 컨트롤 신호 내에, 상기 갱신된 대역폭 정보를 포함하도록 조절되어 있고, 그리고

    상기 복수의 스테이션 중 적어도 하나의 스테이션은 대역폭 할당 수단을 동작시키는 것을 특징으로 하는 모바일 스테이션[102].
20. 제 19 항에 있어서, 상기 복수의 스테이션 중 적어도 하나의 스테이션은 상기 제1 또는 제2 정보, 또는 상기 갱신된 연결성 정보, 또는 이들의 임의의 조합에 의해, 상기 컨트롤 신호 내의 상기 갱신된 대역폭의 포함, 또는 상기 대역폭 할당 수단의 작동을 조건으로 하는 것을 특징으로 하는 모바일 스테이션[102].
21. 삭제
22. 삭제
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