TW202331290A - 使用被動空間覺知進行地理網路路由之系統及方法 - Google Patents

Abstract

一種系統可包含含有複數個節點之一行動特用網路(MANET)。該複數個節點之各者經組態以發射通信資料封包及發射信標。該複數個節點之各者具有被動空間覺知。一第一節點具有自身節點速度、自身節點定向及一目的地之資訊。該第一節點可經組態以：計算從該第一節點至該目的地之一直線或一弧線；利用被動空間覺知；評估超出通信範圍且在該第一節點之信標範圍內之可能中繼路由；判定位於該等可能中繼路由之一者上之一下一中繼節點，其中該等可能中繼路由之該一者可最接近該直線或該弧線，而不被判定為一終端路由之部分；及將一通信資料封包發射至該下一中繼節點。

Description

使用被動空間覺知進行地理網路路由之系統及方法

行動特用網路(MANET)在此項技術中被視為不具有預定義網路拓撲之可快速部署之自組態無線網路。假設一MANET中之各通信節點能夠自由移動。在MANET及其他多節點通信網路之內容脈絡中，拓撲學習係路由機制之關鍵任務，尤其係對於主動路由。歸因於由節點行動性及頻道條件改變導致之頻繁拓撲改變，拓撲學習係非常重要的，且需要大量空中控制封包交換。建構一大型MANET之精確拓撲係非常困難的。現有路由協定利用小型招呼封包交換來識別鄰近節點。具有鄰近者清單之招呼訊息傳遞係學習第一跳躍及第二跳躍鄰近者之一常用機制。藉由招呼訊息傳遞學習之區域拓撲經由封包泛流或貫穿所連接網路之逐跳躍傳播來遞送。藉由組合區域拓撲資訊，各及每一通信節點可識別至全部所連接通信節點之路由。GEO路由係主動路由之一替代解決方案，其利用位置資訊，而不基於網路拓撲來建構路由。在不具有包含GPS之位置資訊之情況下，現有機制皆無法工作。除此之外，使用鄰近者資訊及經由資料通信獲取之顯式位置資訊來決定至目的地之中繼節點。

在一個態樣中，本文中揭示之發明概念之實施例係關於一種系統。該系統可包含含有複數個節點之一行動特用網路(MANET)。該複數個節點之各者包括一通信介面及一控制器。該複數個節點之各者經組態以發射通信資料封包及發射信標。各信標之一範圍大於各通信資料封包之一通信範圍。該複數個節點之各者具有被動空間覺知。該複數個節點之一第一節點具有自身節點速度、自身節點定向及一目的地之資訊，該目的地係一目的地區域或一目的地節點。該目的地在該第一節點之該通信範圍之外，且視情況在該第一節點之該信標範圍之外。該第一節點經組態以：計算從該第一節點至該目的地之一直線或一彎曲弧線。該第一節點可經進一步組態以：利用被動空間覺知來編譯該第一節點之該信標範圍內之節點之空間覺知。該第一節點可經進一步組態以：評估超出該通信範圍且在該第一節點之該信標範圍內之可能中繼路由。該第一節點可經進一步組態以：判定該複數個節點中位於該等可能中繼路由之一者上之一下一中繼節點。該等可能中繼路由之該一者可最接近該直線或該彎曲弧線，而不被判定為一終端路由之部分。該第一節點可經進一步組態以：將一通信資料封包發射至該下一中繼節點。

在一進一步態樣中，本文中揭示之發明概念之實施例係關於一種方法。該方法可包含：提供包含複數個節點之一行動特用網路(MANET)，其中該複數個節點之各者包括一通信介面及一控制器，其中該複數個節點之各者經組態以發射通信資料封包且發射信標，其中各信標之一信標範圍大於各通信資料封包之一通信範圍，其中該複數個節點之各者具有被動空間覺知，其中該複數個節點之一第一節點具有自身節點速度、自身節點定向及一目的地之資訊，該目的地係一目的地區域或一目的地節點，其中該目的地在該第一節點之該通信範圍之外且視情況在該第一節點之該信標範圍之外；藉由該第一節點計算從該第一節點至該目的地之一直線或一彎曲弧線；藉由該第一節點利用被動空間覺知來編譯該第一節點之該信標範圍內之節點之空間覺知；藉由該第一節點評估超出該通信範圍且在該第一節點之該信標範圍內之可能中繼路由；藉由該第一節點判定該複數個節點中位於該等可能中繼路由之一者上之一下一中繼節點，該等可能中繼路由之該一者最接近該直線或該彎曲弧線，而不被判定為一終端路由之部分；及藉由該第一節點將一通信資料封包發射至該下一中繼節點。

此[發明內容]僅被提供為對在[實施方式]及圖式中充分描述之標的物之一介紹。[發明內容]不應被視為描述本質特徵，亦不應被用於判定發明申請專利範圍之範疇。此外，應理解，前述[發明內容]及以下[實施方式]兩者僅提供為實例及說明性的，且不必限制所主張之標的物。

相關申請案之交叉參考

本申請案係關於以下美國專利申請案且主張其等之優先權：

(a) 2022年8月23日申請之美國專利申請案第63/400,138號，該案之全部內容以引用的方式併入本文中。

(b)2022年4月13日申請之PCT專利申請案第PCT/US22/24653號，其主張2021年4月16日申請之美國專利申請案第17/233,107號之優先權，該等案之全部內容以引用的方式併入本文中；

(c) 2021年8月20日申請之美國專利申請案第17/408,156號，其主張2021年4月16日申請之美國專利申請案第17/233,107號之優先權，該等案之全部內容以引用的方式併入本文中；

(d) 2021年12月3日申請之美國專利申請案第17/541,703號，該案之全部內容以引用的方式併入本文中，其主張以下申請案之優先權： a.   2021年8月20日申請之美國專利申請案第17/408,156號，該案之全部內容以引用的方式併入本文中；及 b.  2021年4月16日申請之美國專利申請案第17/233,107號，該案之全部內容以引用的方式併入本文中；

(e) 2021年11月23日申請之美國專利申請案第17/534,061號，該案之全部內容以引用的方式併入本文中；

(f) 2022年5月20日申請之美國專利申請案第63/344,445號，該案之全部內容以引用的方式併入本文中；

(g) 2022年7月5日申請之美國專利申請案第17/857,920號，該案之全部內容以引用的方式併入本文中；

(h) 2021年8月20日申請之美國專利申請案第17/408,156號，該案之全部內容以引用的方式併入本文中；

(i) 2021年4月16日申請之美國專利申請案第17/233,107號，該案之全部內容以引用的方式併入本文中；

(j) 2020年9月14日申請之美國專利申請案第17/020,231號，該案之全部內容以引用的方式併入本文中，其主張以下權利： a.   2020年8月7日申請之美國專利申請案第16/987,671號，該案之全部內容以引用的方式併入本文中；及 b.  2019年11月27日申請之美國專利申請案第16/698,230號，該案之全部內容以引用的方式併入本文中；及

(k) 2020年10月23日申請之美國專利申請案第17/079,175號，該案之全部內容以引用的方式併入本文中。

本申請案係關於2019年3月29日申請之美國專利申請案第16/369398號，其在2021年4月13日作為專利第10,979,348號發佈，該案之全部內容以引用的方式併入本文中。本申請案係關於2019年8月12日申請之美國專利申請案第16/537824號，其在2021年2月23日作為專利第10,931,570號發佈，該案之全部內容以引用的方式併入本文中。

在詳細說明本發明之一或多項實施例之前，應理解，該等實施例在其等之應用中不限於在以下描述中闡述或在圖式中繪示之組件或步驟或方法之構造及配置之細節。在實施例之以下詳細描述中，可闡述數種特定細節以提供本發明之一更透徹理解。然而，受益於本發明之一般技術者將明白，可在不具有一些此等特定細節之情況下實踐本文中揭示之實施例。在其他例項中，可不詳細描述眾所周知之特徵以避免不必要地複雜化本發明。

如本文中使用，一元件符號之後之一字母旨在指涉可類似但不一定相同於帶有相同元件符號之一先前描述元件或特徵之特徵或元件之一實施例(例如，1、1a、1b)。此速記表示法僅為方便起見而使用，且不應被解釋為以任何方式限制本發明，除非明確相反規定。

此外，除非明確相反規定，否則「或」指代一包含性或且不指代一排他性或。例如，一條件A或B由以下任一者滿足：A為真(或存在)且B為假(或不存在)，A為假(或不存在)且B為真(或存在)以及A及B兩者皆為真(或存在)。

另外，可採用「一」或「一個」之使用來描述本文中揭示之實施例之元件及組件。此僅為方便起見而進行，且「一」及「一個」旨在包含「一個」或「至少一個」，且單數亦包含複數，除非明顯具有另外含義。

最終，如本文中使用，對「一項實施例」或「一些實施例」之任何參考意謂結合該實施例描述之一特定元件、特徵、結構或特性包含於本文中揭示之至少一項實施例中。在說明書中之不同位置出現之片語「在一些實施例中」不一定皆指代相同實施例，且實施例可包含本文中明確描述或固有存在之一或多個特徵，或兩個或更多個此等特徵連同可能不一定在本發明中明確描述或固有存在之任何其他特徵之子組合之任何組合。

廣而言之，本文中揭示之發明概念之實施例係關於一種方法及系統，其包含具有複數個節點之一網路，該複數個節點經組態以使用被動空間覺知以透過MANET路由一通信資料封包，諸如參考圖31至圖46展示及論述。

大體上參考圖1至圖4C，一些實施例可利用被動空間覺知(PSA)之態樣。

一些實施例可包含一種用於判定一行動特用網路(MANET)或類似多節點通信網路之相互動態通信節點之間之相對速度向量、方向及時脈頻率偏移之系統及方法。例如，經由使用全向天線進行都卜勒零掃描(或在一些實施例中，需要經由空間掃描進行定向追蹤之定向天線)，可判定高動態網路環境中之鄰近節點之定向拓撲。此外，若都卜勒零掃描知識為全部節點所共有，則接收節點可調諧至適當都卜勒頻移以維持完全相干靈敏度。

參考圖1，揭示一多節點通信網路100。多節點通信網路100可包含多個通信節點，例如，一發射(Tx)節點102及一接收(Rx)節點104。

在實施例中，多節點通信網路100可包含此項技術中已知之任何多節點通信網路。例如，多節點通信網路100可包含一行動特用網路(MANET)，其中Tx及Rx節點102、104 (以及多節點通信網路內之每一其他通信節點)能夠自由且獨立地移動。類似地，Tx及Rx節點102、104可包含此項技術中已知之可通信地耦合之任何通信節點。就此而言，Tx及Rx節點102、104可包含此項技術中已知之用於發射/收發資料封包之任何通信節點。例如，Tx及Rx節點102、104可包含但不限於無線電、行動電話、智慧型電話、平板電腦、智慧型手錶、膝上型電腦及類似物。在實施例中，多節點通信網路100之Rx節點104可各包含但不限於一各自控制器106 (例如，控制處理器)、記憶體108、通信介面110及天線元件112。(在實施例中，下文描述之Rx節點104之全部屬性、能力等可類似地應用於Tx節點102及多節點通信網路100之任何其他通信節點)。

在實施例中，控制器106至少為Rx節點104提供處理功能性，且可包含任何數目個處理器、微控制器、電路系統、場可程式化閘陣列(FPGA)或其他處理系統及用於儲存由Rx節點104存取或產生之資料、可執行碼及其他資訊之駐留或外部記憶體。控制器106可執行體現在一非暫時性電腦可讀媒體(例如，記憶體108)中之實施本文中描述之技術之一或多個軟體程式。控制器106不受限於形成其之材料或其中採用之處理機制，且因而可經由(若干)半導體及/或電晶體(例如，使用電子積體電路(IC)組件)等實施。

在實施例中，記憶體108可為提供用以儲存與Rx節點104及/或控制器106之操作相關聯之各種資料及/或程式碼(諸如軟體程式及/或碼片段或用以指示控制器106及Rx節點104之可能其他組件執行本文中描述之功能性之其他資料)之儲存功能性之有形電腦可讀儲存媒體之一實例。因此，記憶體108可儲存資料，諸如用於操作Rx節點104 (包含其組件(例如，控制器106、通信介面110、天線元件112等)等)之一指令程式。應注意，雖然描述一單一記憶體108，但可採用廣泛多種類型及組合之記憶體(例如，有形、非暫時性記憶體)。記憶體108可與控制器106整合、可包括獨立記憶體或可為兩者之一組合。記憶體108之一些實例可包含可抽換式及不可抽換式記憶體組件，諸如隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體(例如，一安全數位(SD)記憶卡、一迷你SD記憶卡及/或一微型SD記憶卡)、固態硬碟(SSD)記憶體、磁性記憶體、光學記憶體、通用串列匯流排(USB)記憶體裝置、硬碟記憶體、外部記憶體等。

在實施例中，通信介面110可操作地組態以與Rx節點104之組件通信。例如，通信介面110可經組態以從控制器106或其他裝置(例如，Tx節點102及/或其他節點)擷取資料，發射資料以儲存於記憶體108中，從記憶體中之儲存器擷取資料等。通信介面110亦可與控制器106通信地耦合以促進Rx節點104之組件與控制器106之間之資料傳送。應注意，雖然通信介面110被描述為Rx節點104之一組件，但通信介面110之一或多個組件可實施為經由一有線及/或無線連接通信地耦合至Rx節點104之外部組件。Rx節點104亦可包含及/或連接至一或多個輸入/輸出(I/O)裝置。在實施例中，通信介面110包含或耦合至一發射器、接收器、收發器、實體連接介面或其等之任何組合。

本文中經考慮，Rx節點104之通信介面110可經組態以使用此項技術中已知之任何無線通信技術通信地耦合至多節點通信網路100之額外通信節點(例如，Tx節點102)之額外通信介面110，包含但不限於GSM、GPRS、CDMA、EV-DO、EDGE、WiMAX、3G、4G、4G LTE、5G、WiFi協定、RF、LoRa及類似物。

在實施例中，天線元件112可包含能夠***縱或以其他方式引導(例如，經由通信介面110)以相對於Rx節點104在一完整360度弧(114)中進行空間掃描之定向或全向天線元件。

在實施例中，Tx節點102及Rx節點104兩者皆可以一任意速率在一任意方向上移動，且可類似地相對於彼此移動。例如，Tx節點102可根據一速度向量116以一相對速度V _Tx及一相對角方向(相對於一任意方向118之一角度α (例如，正東方))相對於Rx節點104移動；θ可為Rx節點相對於正東方之角方向。

在實施例中，Tx節點102可實施一都卜勒調零協定。例如，Tx節點102可調整其發射頻率以抵銷都卜勒頻率偏移，使得在一都卜勒調零方向120上(例如，在相對於任意方向118之一角度ϕ)不存在淨頻率偏移(例如，「都卜勒零」)。發射波形(例如，Tx節點102之通信介面110)可由平台(例如，控制器106)通知其速度向量及定向(例如，α、V _T)，且可調整其發射頻率以移除在各都卜勒調零方向120及角度ϕ之都卜勒頻移。

在實施例中，即使Rx節點104不知道都卜勒調零協定，Rx節點仍可在Tx節點102覆蓋(例如，操縱、定向、引導天線元件112)一系列都卜勒調零方向120 (例如，相對於任意方向118，各都卜勒調零方向120具有一對應都卜勒調零角度ϕ)時觀察(例如，監測、量測)淨頻率偏移。因此，Rx節點104可判定Tx節點102之速度向量 之參數A之量值，以使Tx節點覆蓋兩個極值(例如，達成相對於Rx節點之一最小及一最大速度兩者)，使得 其中f係Tx節點之發射頻率，且c係光速。例如，由Rx節點104在一給定都卜勒調零方向120偵測到之各頻移點(FSP)可對應於Tx節點102相對於Rx節點之一速度向量。如上文提及，且如下文更詳細描述，量值參數A可併入一最大及最小相對速度。然而，若都卜勒調零角度ϕ之範圍不夠寬，則量值參數A可僅包含都卜勒調零角度之該有限範圍之相對最大值及最小值(例如，而非可能都卜勒調零角度之完整360度；例如，參見下文圖2A至圖3B)。

在一些實施例中，都卜勒調零協定及該組都卜勒調零方向120 (及對應角度ϕ)對於Rx節點104係已知的，且為多節點通信網路100之全部其他節點所共有。例如，Tx節點102可藉由在如上文描述之該組或該系列方向之各都卜勒調零方向120及角度ϕ上指向一都卜勒零來執行都卜勒調零協定。Rx節點104可在執行都卜勒調零協定時監測Tx節點102，且因此可判定及解析各都卜勒調零方向120及角度ϕ之淨都卜勒頻移。

在實施例中，儘管Tx及Rx節點102、104兩者可相對於任意方向118移動，然Rx節點104對都卜勒調零協定之監測可被執行且呈現在Rx節點104之慣性參考系中(例如，就Tx節點102相對於Rx節點104之移動而言)以無需對應於Rx節點之額外向量變數。例如，Tx節點102在一全域參考系中之速度向量可根據Rx節點104之速度向量移位，例如： 其中 係Tx節點在Rx節點之慣性參考系中之速度向量，且 、 分別係Tx節點及Rx節點在地球參考系中之速度向量。在實施例中，Tx節點102及Rx節點104之任一者或兩者可相應地補償其等自身相對於地球之速度向量，且將任何相關速度向量及相對速度分佈轉換為一全域參考系，例如，用於分佈遍及多節點通信網路100。另外，雖然Tx及Rx節點102、104之間之相對運動之表示在此處以兩個維度呈現，但相對運動(及例如任何相關聯速度向量、角方向、都卜勒調零方向及其他參數)可以添加垂直/z軸分量之三個維度呈現。

現參考圖2A及圖2B，分別展示圖表200及多節點通信網路100。圖表200可針對多個都卜勒調零方向(120，圖1)及角度ϕ (例如，相對於任意方向(118，圖2B))以及Tx節點之速度VTx標繪Tx節點(102，圖2B)相對於Rx節點(104，圖2B)之速度向量之變化方向分量(α，圖2B)之頻移輪廓。為了清楚起見，圖表200及下文提供之頻移輪廓之其他標繪圖可按c/f縮放以消除比率f/c (其中如上文提及，f係Tx節點102之發射頻率，且c係光速)。

在實施例中，Rx節點104可針對Tx節點102之多個都卜勒調零方向120及角度ϕ重複淨都卜勒頻移判定及解析程序(例如，隨機或根據預定或預程式化協定來選擇)。例如，Tx節點102可掃描通過至少三個都卜勒調零方向(202a至202c，圖2B)/角度ϕ，且經由對應頻移點映射各都卜勒調零方向及角度ϕ之相依都卜勒頻移之分佈。假定角方向θ=0 (例如，與向正東方移動之一Rx節點104一致)且Tx節點102之速度V _Tx=1500 m/s，圖表200可繪製相對於任意方向118之變化方向分量α之頻移輪廓。如眾所周知，都卜勒頻移係相對於都卜勒調零方向202a至202c之角度ϕ之一正弦分佈，由Rx節點104在Tx節點102之多個都卜勒調零方向上之量測可產生頻移點(204a至204c，圖2A)，一頻移輪廓206可作為一正弦曲線映射至該等頻移點，該正弦曲線展示Tx及Rx節點102、104之間之相對速度在都卜勒調零角度ϕ之整個範圍內之分佈(例如，假定包含最大及最小相對速度)。

在實施例中，頻移輪廓206之振幅可對應於Tx節點102相對於Rx節點104之速度。例如，即使Rx節點104不知道都卜勒調零協定，仍可判定Tx節點102之速度向量 之一量值參數A (例如，在Rx節點之參考系中)，例如，在一最小相對速度208 (例如，0 m/s)與一最大相對速度210 (例如，3000 m/s)之間，或與在相反方向上行進之Tx及Rx節點一致(α=180°，與向正西方(212)行進之一Tx節點及相位偏移頻移輪廓214一致)。

在實施例中，當α變化時，頻移輪廓214、216、218可呈現為頻移輪廓206之相位偏移版本(例如，具有類似偏移最大及最小相對速度)。例如(除了上文提及之頻移輪廓214之外)，頻移輪廓216可對應於α=90°，與向正北方(220)行進之一Tx節點一致，且頻移輪廓218可對應於α=-90°，與向正南方(222)行進之一Tx節點一致。

在實施例中，頻移輪廓206、214、216、218可容許Rx節點104導出除Tx節點102之速度向量 之量值參數A之外之參數。例如，歸因於Tx及Rx節點102、104之間之相對徑向速度之真實都卜勒頻移可為(如由Rx節點所見)： 且依據都卜勒調零協定，Tx節點102可歸因於其在都卜勒調零角度ϕ之速度投影而調整發射頻率f，使得： 且淨都卜勒頻移(亦考量時脈頻率偏移Δf _clock)因此可為： 例如，假定速度向量及方向相對於Δf _net之週期性量測緩慢地改變。應注意，如上文呈現之Δf _net表示從標稱併入f/c之一淨頻率偏移(例如，比較圖2A至圖2B與上文隨附文字)。在此等條件下，從Rx節點104之角度而言，參數α、Tx及θ可作為常數，且淨頻率偏移Δf _net亦可表達為： 其中常數參數A、B及C可經由一都卜勒調零角度ϕ之至少三個量測來判定。如上文提及， 同時亦 B=π-α 及 其中如上文提及，A可對應於Tx節點102相對於Rx節點104之速度向量之量值。類似地，B可對應於速度向量之方向分量α，且C可對應於Rx節點104之角方向θ。

在實施例中，一旦判定參數A、B及C，便可由此導出參數α、V’ _T、θ，如上文可見。例如，當時脈頻率偏移Δf _clock為零時，可直接從上文C導出θ。然而，當時脈頻率偏移Δf _clock不為零時，Rx節點104可藉由與Tx節點102交換資訊來判定Δf _clock。例如，Rx及Tx節點104、102可交換角色：Rx節點104可針對各種都卜勒調零方向120及角度ϕ執行都卜勒調零協定，而Tx節點102監測都卜勒調零協定以解析θ’=θ+π (且Δf’ _clock=−Δf _clock)之淨都卜勒頻移。Tx節點102可與Rx節點104共用此資訊，Rx節點104可合併來自兩個方向之資訊以判定θ及Δf _clock。

現參考圖3A及圖3B，圖表300及多節點通信網路100a可經實施且可類似於圖2A及圖2B之圖表200及多節點通信網路100來運作，惟圖表300及多節點通信網路100a可反映一致零方向分量α (例如，在任意方向(118，圖3B，例如，正東方)上或平行於任意方向移動之一Tx節點(102，圖3B))及Rx節點(104、104a至104c，圖3B)相對於Tx節點之可變角方向θ除外。

在實施例中，頻率輪廓(302、304、306、308；圖3A)可分別與θ=0° (例如，與直接位於Tx節點102之路徑中之Rx節點104一致)；θ=90° (Rx節點104a)；θ=180° (Rx節點104b，與在與Rx節點(例如，向正西方移動之一Rx節點)相反之方向上移動之Tx節點一致)相關聯；且θ=−95° (Rx節點104c)。特定言之參考圖3A，頻率輪廓302至308可在振幅上移位(而非在相位上，如由圖2A之圖表200展示)，使得都卜勒頻移僅在量值(例如，相對最大及最小速度)上變化。可注意，頻移輪廓304 (θ=90°)看似相同於與θ=-90° (Rx節點104d)相關聯之頻移輪廓，其中兩個角方向θ垂直於Tx節點102之速度向量(方向分量α)，但相互相反。例如，若一Rx節點104a、104d通信節點以此一位置及速度進入多節點通信網路100a，則可能必須藉由其他方法(例如，或藉由等待Rx節點速度或θ之一改變)進行一次性判定以精確地判定θ (例如，+90°/-90°)，在該判定之後，可無歧義地追蹤精確θ。

在一些實施例中，Rx節點104、104a至104c可藉由量測時間差分點(TDP)而非FSP來評估及判定歸因於Tx節點102之相對運動之都卜勒效應。例如，由Tx節點102以1 kHz發射之一信號可經受10 Hz之都卜勒頻移。此百分之一(1%)之頻率改變可替代地表達為量測所發射信號之一循環(或例如任意數目個循環)所需之時間之百分之一的一差分。都卜勒效應可在頻域或時域中精確且等效地特性化。例如，標繪Tx節點102相對於Rx節點104、104a至104c之速度向量(y軸)對都卜勒調零角度ϕ之圖2A及圖3A之圖表200、300可在頻域與時域之間保持一致，惟各FSP (204a至204c，圖2A)對應於在一給定都卜勒調零角度ϕ之一所量測時間差分(例如，對應於一TDP)而非對應於在該調零角度之一所量測頻移除外。

在一些實施例中，歸因於所發射信號之性質(或例如其他條件)，對於Rx節點104而言，在時域中而非在頻域中判定都卜勒頻移可更容易或更有利。例如，當由Tx節點102在一給定都卜勒調零方向(202a至202c，圖2B)發射之信號由一系列短脈衝及一長脈衝重複時間間隔(例如，而非例如一連續短持續時間脈衝)組成時，Rx節點104可代替地藉由量測所發射信號之接收循環之間之時間差分且基於各組所判定TDP產生時間差分輪廓來判定待解析之都卜勒頻移。由於類似於圖2A及圖3A之頻移輪廓圖表200、300，所得時間差分輪廓標繪Tx節點102在一組都卜勒調零角度ϕ上之相對速度向量，因此可由Rx節點104判定相同資訊。 圖4A至圖4C-方法

現參考圖4A，方法400可由多節點通信網路100、100a實施，且可包含以下步驟。

在一步驟402，多節點通信網路之一接收(Rx)節點監測網路之一發射(Tx)節點以識別由Tx節點在一系列都卜勒調零角度(例如，或一組離散都卜勒調零角度)內發射之信號，該等信號包含對發射頻率之調整以抵銷在各都卜勒調零角度之都卜勒頻率偏移。例如，Tx節點可根據一速度向量及一角方向相對於Rx節點移動。各所識別信號可對應於在一特定都卜勒調零角度之一特定Tx頻率調整(例如，由Rx節點偵測到之一淨頻移)以解析在該角度之一都卜勒頻率偏移。

在步驟404，Rx節點之一控制器基於監測及所識別信號判定一組(例如，三個或更多個)頻移點(FSP)，其中各FSP對應於信號之一淨頻移。例如，各FSP可對應於在一都卜勒調零方向上掃描且根據一調零協定調整其發射頻率以解析在對應都卜勒調零角度ϕ之都卜勒偏移之Tx節點(例如，知道其速度向量及平台定向)，從而導致由Rx節點偵測到之淨頻移。在一些實施例中，Rx節點在時域中而在非頻域中量測淨頻移。例如，Rx節點可量測與所識別信號之一或多個接收循環相關聯之一時間差分，該時間差分對應於在對應都卜勒調零角度之淨頻移。

在步驟406，控制器基於複數個頻移點判定Tx及Rx節點之間之相對速度向量之一量值(例如，在Rx節點之參考系中)。例如，可從速度之量值導出相對於該系列都卜勒調零角度ϕ之一最大及最小相對速度。

在一些實施例中，該系列或該組都卜勒調零角度ϕ可為多節點通信網路之全部節點(例如，包含Rx節點)所知，且方法400可包含額外步驟408及410。

在步驟408，Rx節點將所判定FSP映射至對應於在全部可能都卜勒調零角度ϕ上之ϕ相依淨頻移之一分佈(例如，一正弦曲線)之一頻移輪廓。在一些實施例中，控制器進一步判定頻移輪廓之一相位偏移。

在步驟410，控制器基於頻移輪廓判定一速度V’ _T及速度向量(例如，Tx節點102相對於一任意方向之速度向量)之一方向分量α以及角方向θ (例如，Rx節點相對於任意方向之角方向)。

亦參考圖4B，方法400可包含一額外步驟412。在步驟412，角方向θ併入Tx與Rx節點之間之一時脈頻率偏移，該Rx節點基於從Tx節點接收之額外資訊判定該時脈頻率偏移。

現參考圖4C，方法400可包含一額外步驟414。在步驟414，速度向量可在特定於Rx節點之一慣性參考系中。例如，Rx節點可將速度向量從其自身之平台參考系轉換為一全域參考系。

大體上參考圖5至圖8B，一些實施例可利用高效資訊及收集分佈(EICD)之態樣。

本文中揭示之發明概念之一些實施例係關於用於貫穿一行動特用網路(MANET)或其他類似多節點通信網路高效地收集及分佈關鍵任務資訊(MCI)之系統及方法。例如，美國專利申請案16/698,230 (其之全部內容以引用的方式併入本文中)揭示經由MANET之選定關鍵節點收集及分佈定位資訊(PLI)。美國專利申請案16/987,671 (其之全部內容以引用的方式併入本文中)揭示使用關鍵節點之支配集減少關於MANET節點之鏈路狀態通告及被動叢集化之總封包泛流。本文中揭示之發明概念之實施例可藉由消除每一節點泛流或廣播其他類型之MCI (包含但不限於動態頻譜分配(DSA)或頻道品質量測)之需求來減少附加項(且類似地減少頻寬及潛在頻道干擾)。類似地，MCI之高效分佈可用於非常大MANET之叢集化或重構。

參考圖5，揭示一多節點通信網路2100。多節點通信網路2100可包含通信節點2102。

在實施例中，多節點通信網路2100可包含此項技術中已知之任何多節點通信網路。例如，多節點通信網路2100可包含一行動特用網路(MANET)，其中多節點通信網路內之各通信節點2102能夠自由且獨立地移動。類似地，一或多個通信節點2102可包含此項技術中已知之可通信地耦合之任何通信節點。就此而言，一或多個通信節點2102可包含此項技術中已知之用於發射/收發資料封包之任何通信節點。例如，一或多個通信節點2102可包含但不限於無線電、行動電話、智慧型電話、平板電腦、智慧型手錶、膝上型電腦及類似物。在實施例中，多節點通信網路2100之各通信節點2102可包含但不限於一各自控制器2104 (例如，控制處理器)、記憶體2106及通信介面2108。

控制器2104至少為通信節點2102提供處理功能性，且可包含任何數目個處理器、微控制器、電路系統、場可程式化閘陣列(FPGA)或其他處理系統及用於儲存由通信節點2102存取或產生之資料、可執行碼及其他資訊之駐留或外部記憶體。控制器2104可執行體現在一非暫時性電腦可讀媒體(例如，記憶體2106)中之實施本文中描述之技術之一或多個軟體程式。控制器2104不受限於形成其之材料或其中採用之處理機制，且因而，可經由(若干)半導體及/或電晶體(例如，使用電子積體電路(IC)組件)等實施。

記憶體2106可為提供用以儲存與通信節點2102/控制器2104之操作相關聯之各種資料及/或程式碼(諸如軟體程式及/或碼片段或用以指示控制器2104及通信節點2102之可能其他組件執行本文中描述之功能性之其他資料)之儲存功能性之有形電腦可讀儲存媒體之一實例。因此，記憶體2106可儲存資料，諸如用於操作通信節點2102 (包含其組件(例如，控制器2104、通信介面2108等)等)之一指令程式。應注意，雖然描述一單一記憶體2106，但可採用廣泛多種類型及組合之記憶體(例如，有形、非暫時性記憶體)。記憶體2106可與控制器2104整合、可包括獨立記憶體或可為兩者之一組合。記憶體2106之一些實例可包含可抽換式及不可抽換式記憶體組件，諸如隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體(例如，一安全數位(SD)記憶卡、一迷你SD記憶卡及/或一微型SD記憶卡)、固態硬碟(SSD)記憶體、磁性記憶體、光學記憶體、通用串列匯流排(USB)記憶體裝置、硬碟記憶體、外部記憶體等。

通信介面2108可操作地組態以與通信節點2102之組件通信。例如，通信介面2108可經組態以從控制器2104或其他裝置(例如，其他節點2102)擷取資料，發射資料以儲存於記憶體2106中，從記憶體2106中之儲存器擷取資料等。通信介面2108亦可與控制器2104通信地耦合以促進通信節點2102之組件與控制器2104之間之資料傳送。應注意，雖然通信介面2108被描述為通信節點2102之一組件，但通信介面2108之一或多個組件可實施為經由一有線及/或無線連接通信地耦合至通信節點2102之外部組件。通信節點2102亦可包含及/或連接至一或多個輸入/輸出(I/O)裝置。在實施例中，通信介面2108包含或耦合至一發射器、接收器、收發器、實體連接介面或其等之任何組合。

本文中經考慮，一通信節點2102之通信介面2108可經組態以使用此項技術中已知之任何無線通信技術(包含但不限於GSM、GPRS、CDMA、EV-DO、EDGE、WiMAX、3G、4G、4G LTE、5G、WiFi協定、RF、LoRa及類似物)通信地耦合至多節點通信網路100之額外通信節點2102之額外通信介面2108。

在實施例中，多節點通信網路2100可判定用於在一源節點2102a與一目的地節點2102b之間發射一資料封包之最短路由。例如，源節點2102a可不直接將資料封包發射至目的地節點2102b，而經由將資料封包轉發至目的地節點2102b之一或多個中繼節點2102c。

在實施例中，多節點通信網路2100可經由其參與通信節點2102之間之全域協作藉由產生多節點通信網路內之全部通信節點之一獨立支配集(IDS)或一子集來建構網路拓撲。例如，在OLSR下，每一通信節點2102、2102a至2102c可在最壞情況下(例如，在不具有全域協作之一每節點基礎上)被選擇為一MPR節點，從而導致過度路由附加項(例如，歸因於每一MPR節點發射鏈路狀態通告(LSA))及/或頻寬要求(例如，歸因於併入兩跳鄰近者清單之過度招呼訊息傳遞)。

亦參考圖6，在實施例中，多節點通信網路100可藉由建構通信節點2102之一支配集(DS)來組織(例如，或重組)。例如，DS可包含通信節點2102之一子集，使得1)包括DS之通信節點並非彼此之鄰近者，即，未彼此通信地耦合，且2)包括DS之通信節點之相關聯鏈路狀態可到達多節點通信網路2100之每一通信節點。

在實施例中，DS可包括多節點通信網路2100內之一組叢集頭節點2202，各叢集頭節點2202與該叢集頭節點直接通信地連接至之鄰近節點2206之一叢集2204相關聯。例如，基於從多節點通信網路2100內接收之訊務，叢集頭節點2202 (例如，經由其控制器(2104，圖5))可例如從閘道節點狀態或普通節點狀態轉變為叢集頭節點狀態。通信節點2102之狀態轉變可根據一或多個被動叢集化程序及其等之相關聯狀態轉變演算法來判定，例如，具有被動叢集化之高效泛流(EFPC)、零附加項高效泛流(ZOEF)或任何其他類似被動叢集化程序。

在實施例中，由用於到達多節點通信網路2100之每一通信節點之最小必要數目個節點2202組成之DS可被稱為一獨立支配集(IDS)。

在實施例中，叢集2204可包含與叢集頭節點2202直接通信或作為彼此之兩跳鄰近者(例如，經由叢集頭節點2202彼此通信之兩個鄰近節點2206)之任何鄰近節點2206。在一些實施例中，叢集2204之大小可由叢集頭節點2202之發射範圍來判定。應注意，取決於多節點通信網路2100之叢集化結構及/或相關聯叢集化狀態，本發明可將術語「鄰近節點2206」與「閘道節點」或「普通節點」互換地使用，此係因為一叢集頭節點2202之各鄰近節點(例如，與叢集頭節點通信之節點)可為一閘道節點或一普通節點(或分別係某一其他類型之關鍵或非關鍵節點)。

在實施例中，叢集頭節點2202之指定(例如，除了多節點通信網路2100內之任何其他叢集頭節點之外)可基於從其鄰近節點2206接收之訊務。例如，從一鄰近節點2206接收之招呼訊息或其他網路訊務可指示發射鄰近節點中之一狀態轉變(此繼而可藉由例如將一通信節點2102添加至多節點通信網路2100或從多節點通信網路2100刪除一通信節點2102來驅動)。此所接收狀態轉變或來自多個鄰近節點2206之若干所接收狀態轉變可導致叢集頭節點2202改變其自身之節點狀態。在一些實施例中，叢集頭節點2202可經由至多節點通信網路2100內之全部通信節點2102之一初始泛流(例如，根據用於資料封包泛流之一或多個高效泛流(EF)程序)來起始IDS之一網路重構及定義。

本文中揭示之發明概念之實施例不限於上文描述之叢集化結構，但可適用於併入叢集頭節點2202之任何其他多節點通信網路2100，而非多節點通信網路內之其他通信節點。本文中應注意，本發明之叢集化結構(例如，叢集化階層)不應被視為本發明之一限制，除非本文中另有提及。就此而言，本文中經考慮，包含兩種或更多種類型/狀態之通信節點2102之任何叢集化階層可用於實施本發明之實施例。

參考圖7A，叢集2204a可經實施且可類似於圖6之叢集2204來運作，惟叢集2204a可獲取叢集頭節點2202之發射範圍內之額外通信節點2102除外。例如，除了其叢集頭節點2202之外，叢集2204a亦可包含閘道節點2302及普通(例如，非關鍵)節點2304。在實施例中，閘道節點2302可自動中繼任何所接收資料封包或訊息，除非另外被阻止如此做(例如，經由一資料封包內所含有之指示封包不被中繼或已被中繼之存活時間(TTL)資訊)。

在實施例中，通信節點2102d至2102e可定位於多於一個叢集頭節點之發射範圍內，且因此可選擇一主叢集頭及叢集。例如，通信節點2102d可在叢集頭節點2202、2202a之範圍內(例如，在叢集2204a、2204b內)，且可選擇加入叢集2204a，其中叢集頭節點2202作為其主叢集頭。類似地，通信節點2102e可在叢集頭節點2202、2202b之範圍內(例如，在叢集2204a、2204c內)，但可選擇加入叢集2204c，其中叢集頭節點2202b作為其主叢集頭。

在實施例中，叢集頭節點2202可接收一MCI請求封包2306，或對通信節點2102轉發其等之MCI資料之一請求。例如，MCI請求封包2306可起源於一源節點2308 (例如，命令位置；叢集2204a外部之一通信節點2102，但仍在多節點通信網路2100內)。在一些實施例中，MCI請求封包306可由叢集2204a之一閘道節點2302接收，且由閘道節點中繼至叢集頭節點2202。

現參考圖8B，揭示叢集2204a。

在實施例中，叢集頭節點2202可接收MCI請求封包2306，且從其叢集2204a之鄰近節點2206 (例如，通信地連結至叢集頭節點2202且從叢集頭節點2202聽到之全部通信節點(2102，圖5))收集資訊。例如，叢集頭節點2202可將所接收MCI請求封包2306廣播(2310)至其區域鄰近者清單上之單跳鄰近者，例如，包含閘道節點2302及普通節點2304。

在一些實施例中，叢集頭節點2202可經由零附加項高效泛流(ZOEF)、具有被動叢集化之高效封包泛流(EFPC)或任何其他適當封包泛流或封包廣播程序或方案將MCI請求封包2306分佈遍及其叢集2204a。

在一些實施例中，由叢集頭節點2202分佈之MCI請求封包2306可包含用於識別轉發MCI資料將需要之叢集頭節點之特定鄰近節點2206 (例如，叢集2204a之閘道節點2302及普通節點2304)之一或多個請求特性；不滿足此等請求特性之任何鄰近節點可避免回應於MCI請求封包2306而進行報告。

請求特性可包含但不限於叢集化狀態(例如，叢集頭節點2202對閘道節點2302對普通節點2304)、位置(例如，一指定地理圍欄區域內之全部通信節點2102)、高度(例如，高於/低於一指定高度之全部通信節點2102)、速率、航向、行動或不動(例如，僅行動通信節點2102)、高於/低於一指定排名，或高於/低於距源節點2308之一指定臨限值距離之距離。藉由另一實例，一請求特性可針對自上次報告MCI資料以來已改變其等之位置超過一臨限值量之通信節點2102，使得可僅需要已改變位置超過一臨限值距離之通信節點2102來報告新MCI資料。

本文中應注意，在MCI請求封包2306內包含請求特性可降低MCI報告之頻率，且因此可減少多節點通信網路2100內之總訊務。另外，歸因於並非每一單一通信節點2102可需要回應各MCI請求封包(取決於請求特性)，多節點通信網路2100之總訊務可不與網路之大小成正比，藉此防止威脅接收器藉由監測網路訊務來判定及/或估計網路之大小。

在一些實施例中，叢集頭節點2202對MCI請求封包2306之分佈可在叢集2204a內或更廣泛地在多節點通信網路2100內形成或重組態一叢集化結構。

現參考圖7C，揭示叢集2204a。

在實施例中，在將MCI請求封包(2306/2310，圖6B)分佈遍及叢集2204a之後，叢集頭節點2202可貫穿一第一時間間隔T ₁等待回應。例如，在第一時間間隔T ₁期間，叢集頭節點2202可從其鄰近節點2206 (例如，閘道節點2302及/或普通節點2304)收集MCI報告封包(2314)，各MCI報告封包包含特定於發射鄰近節點之MCI資訊。MCI報告封包2314可進一步包含特定於發射鄰近節點2206之唯一識別碼。如本文中先前提及，唯一識別碼可包含但不限於實體位址(例如，MAC位址)、網路位址(例如，IP位址)及類似物。

取決於多節點通信網路2100之特性(例如，拓撲、訊務、雜訊、擾亂)及/或周圍環境之特性(例如，天氣條件、地面干擾)，由叢集頭節點2202發射之一或多個MCI請求封包2306及/或由鄰近節點群組2206發射之一或多個MCI報告封包可能無法成功遞送。就此而言，貫穿第一時間間隔T ₁，叢集頭節點2202可僅從較大鄰近節點群組之一子集接收MCI報告封包2314。例如，如圖7C中展示，叢集頭節點2202可從一些鄰近節點2206接收MCI報告封包2314，但未從其他閘道節點(2302a)或普通節點(2304a)接收。

在實施例中，叢集頭節點2202之控制器(2104，圖5)可經組態以追蹤其已從中接收一MCI報告封包2314之各鄰近節點2206。就此而言，叢集頭節點2202可產生包含先前將一MCI報告封包2314發射至叢集頭節點2202之各鄰近節點2206(例如，閘道節點2302、普通節點2304)之一成員清單。此等閘道節點2302及普通節點2304可被稱為經認可鄰近節點(2206a)。在實施例中，成員清單可包含特定於各經認可鄰近節點2206a之唯一識別碼之一清單。

在第一時間間隔T ₁期滿之後(例如，在貫穿第一時間間隔T ₁收集MCI報告封包(2314，圖7C)之後)，叢集頭節點2202可轉播(例如，重新發射)具有所收集成員清單之MCI請求封包2306a。

現參考圖7D，揭示叢集2204a。

在實施例中，叢集頭節點2202可將MCI請求封包2306a (例如，包含成員清單)轉播至叢集2204之鄰近節點2206。例如，接收MCI請求封包306a之任何鄰近節點2206 (例如，閘道節點2302、普通節點2304)可檢視鄰近者清單，且若鄰近節點在成員清單上(例如，若鄰近節點係經認可鄰近節點2206a)，則可不採取進一步動作(例如，由於可無需進一步動作，鄰近節點已將其當前MCI資料轉發至叢集頭節點2202)。在一些實施例中，叢集頭節點2202可組態轉播MCI請求封包2306a，使得其未被轉發或中繼超過一次(例如，基於一唯一源識別碼及/或序列號)。

在實施例中，叢集頭節點2202可等待一第二時間間隔T ₂以回應於轉播MCI請求封包2306a，第二時間間隔第一時間T ₂短於第一時間間隔T ₁。若在第二時間間隔T ₂期間，叢集頭節點2202從叢集2204a之額外未認可鄰近節點2206 (例如，閘道節點2302a及普通節點2304a)接收額外MCI報告封包2314，則叢集頭節點2202可再次轉播MCI請求封包2306a (例如，具有一經更新成員清單以指示在第二時間間隔期間接收之MCI報告封包2314)，等待短於第二時間間隔T ₂之一第三時間間隔T ₃。只要作為回應繼續發射MCI報告封包2314，叢集頭節點2202便可在愈來愈短之時間間隔T _N內繼續轉播MCI請求封包306a。

現參考圖7E，展示叢集2204a。

在實施例中，若在最近結束之時間間隔T _N期間，未由叢集頭節點2202接收到MCI報告封包(2314，圖7C)，則叢集頭節點可停止轉播且發射一MCI發佈封包2316 (例如，經由閘道節點2302至MCI請求封包2306所源於之源節點2308)。例如，MCI發佈封包2316可包含與各報告鄰近節點2206 (例如，由鄰近節點2206發送之各MCI報告封包2314)相關聯之任何MCI資料及唯一識別碼。另外或替代地，叢集頭節點2202可例如經由任何適當封包廣播或封包泛流程序或方案(例如，EFPC、ZOEF及類似物)將MCI發佈封包2316廣播至多節點通信網路(2100，圖5)之每一通信節點(2102，圖5)。例如，叢集頭節點2202可將MCI發佈封包2316分佈至其單跳鄰近節點(2206)；若此等單跳鄰近節點2206包含閘道節點2302，則閘道節點可將MCI發佈封包(2316a)中繼至其等自身之單跳鄰近節點(例如，普通節點2304)。

現參考圖8A，方法2400可由圖5至圖7F之多節點通信網路2100實施，且可包含以下步驟。

在步驟2402，多節點通信網路之一通信節點接收一MCI請求封包。例如，可從多節點通信網路內之一源節點接收MCI請求封包(例如，或由一閘道節點轉發，如下文提及)。

在一步驟2404，通信節點判定其是否係一叢集頭節點。例如，若通信節點並非一叢集頭節點，則可忽略MCI請求封包(或若通信節點係一閘道節點，則通信節點可將MCI請求封包中繼至例如其主叢集頭節點)。

在一步驟2406，若通信節點係一叢集頭節點，則通信節點將MCI請求封包發射至其鄰近節點，例如，其叢集之鄰近節點。例如，通信節點可在發射MCI請求封包時併入EFPC、ZOEF或任何其他適當封包泛流或封包廣播方案。

在一步驟2408，叢集頭節點從鄰近節點之一子集接收(例如，在等待一第一時間間隔T ₁時) MCI報告封包，各MCI報告封包包含發射鄰近節點之MCI資料(例如，及一唯一識別碼)。

亦參考圖8B，在一步驟2410，叢集頭節點將MCI請求封包重新發射至其鄰近節點，且在一進一步時間間隔T ₂(T ₂＜T ₁)內等待MCI報告封包。例如，叢集頭節點可透過N次反覆轉播MCI請求封包，其中對於從1至N之每一M，緊接之後續時間間隔T _(M+1)短於當前時間間隔T _M。例如，叢集頭節點轉播具有一當前成員清單之MCI請求封包，該當前成員清單經更新以包含已提交MCI報告封包之經認可鄰近節點之識別資訊。在一些實施例中，叢集頭節點轉播包含指示哪些鄰近節點應或不應發射MCI報告封包之請求特性之MCI請求封包。

在步驟2412，叢集頭節點貫穿第二時間間隔T ₂從鄰近節點之一第二子集接收MCI報告封包。在一些實施例中，叢集頭節點可繼續將MCI請求封包轉播至其鄰近節點，且作為回應而在逐漸變短之時間間隔內等待MCI報告封包。在一些實施例中，叢集頭節點從尚未包含在成員清單中之未認可鄰近節點或從滿足或實現請求特性之鄰近節點接收MCI報告封包。

在步驟2414，叢集頭節點未偵測到在最近時間間隔T _N期間從其鄰近節點接收之新MCI報告封包。

在步驟2416，叢集頭節點發射包含從各發射鄰近節點接收之MCI之一MCI發佈封包。例如，叢集頭節點可將MCI發佈封包單播至MCI請求封包所源於之源節點，或經由其叢集之鄰近節點貫穿多節點通信網路廣播MCI發佈封包(例如，根據任何適當封包廣播或封包泛流方案)。

大體上參考圖9至圖12D，一些實施例可利用基於信標之被動叢集化(BBPC)之態樣。

本文中揭示之發明概念之一些實施例係關於能夠經由透過高能信標信號發射之部分鄰近者清單進行兩跳被動叢集化之一行動特用網路(MANET)或其他類似多節點通信網路之行動通信節點。基於信標之被動叢集化以短期網路效率換取長期效率及一通常更穩定網路結構，而不丟失連接能力。藉由容許近接叢集頭節點保持其等之狀態，可避免與其他形式之被動叢集化相關聯之漣波效應重構(及對網路效率之對應有害效應)。

參考圖9，揭示一多節點通信網路3100。多節點通信網路3100可包含通信節點3102。

在實施例中，多節點通信網路3100可包含此項技術中已知之任何多節點通信網路。例如，多節點通信網路3100可包含一行動特用網路(MANET)，其中多節點通信網路內之各通信節點3102能夠自由且獨立地移動。類似地，一或多個通信節點3102可包含此項技術中已知之可通信地耦合之任何通信節點。就此而言，一或多個通信節點3102可包含此項技術中已知之用於發射/收發資料封包之任何通信節點。例如，一或多個通信節點3102可包含但不限於無線電、行動電話、智慧型電話、平板電腦、智慧型手錶、膝上型電腦及類似物。在實施例中，多節點通信網路3100之各通信節點3102可包含但不限於一各自控制器3104 (例如，控制處理器)、記憶體3106及通信介面3108。

控制器3104至少為通信節點3102提供處理功能性，且可包含任何數目個處理器、微控制器、電路系統、場可程式化閘陣列(FPGA)或其他處理系統及用於儲存由通信節點3102存取或產生之資料、可執行碼及其他資訊之駐留或外部記憶體。控制器3104可執行體現在一非暫時性電腦可讀媒體(例如，記憶體3106)中之實施本文中描述之技術之一或多個軟體程式。控制器3104不受限於形成其之材料或其中採用之處理機制，且因而，可經由(若干)半導體及/或電晶體(例如，使用電子積體電路(IC)組件)等實施。

記憶體3106可為提供用以儲存與通信節點3102/控制器3104之操作相關聯之各種資料及/或程式碼(諸如軟體程式及/或碼片段或用以指示控制器3104及通信節點3102之可能其他組件執行本文中描述之功能性之其他資料)之儲存功能性之有形電腦可讀儲存媒體之一實例。因此，記憶體3106可儲存資料，諸如用於操作通信節點3102 (包含其組件(例如，控制器3104、通信介面3108等)等)之一指令程式。應注意，雖然描述一單一記憶體3106，但可採用廣泛多種類型及組合之記憶體(例如，有形、非暫時性記憶體)。記憶體3106可與控制器3104整合、可包括獨立記憶體或可為兩者之一組合。記憶體3106之一些實例可包含可抽換式及不可抽換式記憶體組件，諸如隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體(例如，一安全數位(SD)記憶卡、一迷你SD記憶卡及/或一微型SD記憶卡)、固態硬碟(SSD)記憶體、磁性記憶體、光學記憶體、通用串列匯流排(USB)記憶體裝置、硬碟記憶體、外部記憶體等。

通信介面3108可操作地組態以與通信節點3102之組件通信。例如，通信介面3108可經組態以從控制器3104或其他裝置(例如，其他節點3102)擷取資料，發射資料以儲存於記憶體3106中，從記憶體3106中之儲存器擷取資料等。通信介面3108亦可與控制器3104通信地耦合以促進通信節點3102之組件與控制器3104之間之資料傳送。應注意，雖然通信介面3108被描述為通信節點3102之一組件，但通信介面3108之一或多個組件可實施為經由一有線及/或無線連接通信地耦合至通信節點3102之外部組件。通信節點3102亦可包含及/或連接至一或多個輸入/輸出(I/O)裝置。在實施例中，通信介面3108包含或耦合至一發射器、接收器、收發器、實體連接介面或其等之任何組合。

本文中經考慮，一通信節點3102之通信介面3108可經組態以使用此項技術中已知之任何無線通信技術(包含但不限於GSM、GPRS、CDMA、EV-DO、EDGE、WiMAX、3G、4G、4G LTE、5G、WiFi協定、RF、LoRa及類似物)通信地耦合至多節點通信網路3100之額外通信節點3102之額外通信介面3108。

在實施例中，多節點通信網路3100可被組織為叢集3110a至3110e，且其成員通信節點3102之各者可與一節點叢集化狀態相關聯。例如，各叢集3110a至3110e可圍繞一叢集頭節點3112組織(例如，叢集3110a、3110b、3110c、3110d、3110e及分別具有一叢集頭節點狀態之節點31、27、9、13及36)。除了叢集頭節點狀態3112之外，多節點通信網路3100之各通信節點3102可具有一組叢集化狀態之一者，例如，閘道節點3114及普通節點3116。例如，叢集頭節點3112及閘道節點3114可被另外稱為「關鍵節點」，且可經組態以將路由請求泛流、鏈路狀態通告(LSA)及/或其他資料封包中繼至叢集頭或閘道節點連接至或例如可在圍繞一叢集頭節點組織之一叢集3110a至3110e內之閘道節點或普通節點3116。

應注意，「關鍵節點」之此用法並不等效於如下文更詳細描述之「關鍵路徑」。例如，一通信節點3102可為一「關鍵節點」，例如，一叢集頭節點3112或一閘道節點3114，但可不在一「關鍵路徑」上。在實施例中，多節點通信網路3100之各通信節點3102可從一個節點叢集化狀態轉變為另一叢集化狀態，如下文描述(參見例如圖11及隨附文字)。

在實施例中，多節點通信網路之通信節點3102可被稱為單跳或兩跳鄰近者。例如，閘道節點10、11、12 (3114)可為叢集頭節點9 (3112)之單跳鄰近者，因為閘道節點10、11、12與叢集頭節點9直接通信。類似地，閘道節點11及12 (3114)之各者係叢集110e之閘道節點16之一兩跳鄰近者，因為各對閘道節點(11至16、12至16)經由兩次跳躍連接，例如，從源閘道節點至叢集頭節點36 (3112)，且接著至目的地閘道節點。

在實施例中，多節點通信網路3100可併入基於信標之被動叢集化以用於初始網路組態或用於回應於一狀態改變之網路重組態。例如，多節點通信網路3100可作為具有一預設閘道節點叢集化狀態之閘道節點3114或通信節點3102之一網路開始，隨著網路演進，例如，隨著通信節點加入、離開或在多節點通信網路內移動，各種通信節點可從該預設閘道節點叢集化狀態轉變為其他節點叢集化狀態。例如，各叢集3110a至3110e可包含額外普通節點3116；各叢集內(或例如貫穿整個多節點通信網路3100)之普通節點之密度可增加或減少，而不顯著影響網路效率。

大體上參考圖10A至圖10E，展示多節點通信網路3100。

在實施例中，特定言之參考圖10A，多節點通信網路3100之通信節點3102可回應於網路狀態之一改變而實施基於信標之被動叢集化。例如，叢集頭節點36 (3112)可朝向叢集頭節點9 (3202)移動，使得叢集頭節點36及9兩者共存於重疊叢集3110c、3110e內。作為回應，通信節點3102 (例如，叢集頭節點3112、閘道節點3114、普通節點3116)可經由高能信標信號將部分鄰近者清單3204發射至其等之單跳鄰近者。替代地或另外，多節點通信網路3100可以定期及/或預定時間間隔提供週期性信標循環。

在一些實施例中，一網路組態或重組態(及關鍵鄰近者學習)可包括若干信標循環，而習知泛流可在一單一泛流程序內建構一叢集化結構。例如，信標循環之持續時間通常可長於封包泛流程序，且叢集化可比使用封包泛流或經由支配集更零散。然而，若叢集頭節點位於一關鍵路徑上，如下文描述，則所得網路叢集化結構可藉由容許叢集頭節點之有限共存(而非例如叢集頭之立即退出或互殺案例)來改良長期穩定性。

在實施例中，多節點通信網路3100之一些或全部通信節點3102可經由高能信標信號將部分鄰近者清單3204發射至其等之單跳鄰近者。例如，多節點通信網路之全部關鍵節點(例如，叢集頭節點9 (3112)、閘道節點14 (3114))可發射出站部分鄰近者清單3204 (且可相應地接收入站部分鄰近者清單，如下文更詳細描述)。在一些實施例中，普通節點3116亦可發射部分鄰近者清單3204。

在實施例中，使用高能信標信號發射出站部分鄰近者清單3204可降低一或多個單跳鄰近者可能未接收到一所發射部分鄰近者清單之可能性。在一些實施例中，可經由招呼訊息發射部分鄰近者清單3204。然而，部分鄰近者清單3204可區別於附加至習知招呼訊息之鄰近者清單，因為由任何通信節點3102發射之一部分鄰近者清單3204僅包含具有一叢集頭節點狀態或一閘道節點狀態之該等單跳鄰近者之唯一識別碼及節點叢集化狀態(例如，除了發射通信節點本身之一唯一識別碼及節點叢集化狀態之外)。例如，閘道節點14 (3114)可將部分鄰近者清單3204發射至其單跳鄰近者(例如，閘道節點12、叢集頭節點13及普通節點3116a)，該部分鄰近者清單3204包含其自身(節點14，閘道節點狀態)及其鄰近關鍵節點(節點12，閘道節點狀態；節點13，叢集頭節點狀態)。類似地，叢集頭節點9 (3112)可將一部分鄰近者清單3204發射至其單跳鄰近者(閘道節點10、11、12及普通節點3116b)，該部分鄰近者清單3204包含其自身(節點9，叢集頭節點狀態)及其鄰近關鍵節點(節點10，閘道節點狀態；節點11，閘道節點狀態；節點12，閘道節點狀態)。雖然叢集頭節點9 (3112)及閘道節點14 (3114)兩者可具有一或多個普通節點3116a至3116b作為單跳鄰近者，但此等普通節點皆將不被包含在部分鄰近者清單中(儘管此等普通節點可接收及發射部分鄰近者清單3204，且可在狀態上轉變為閘道節點或叢集頭節點，如下文由圖10F及圖11更詳細展示)。

在實施例中，亦參考圖10B，多節點通信網路3100之一些或全部通信節點3102同樣可經由由其等之單跳鄰近者發射之信標信號接收入站部分鄰近者清單3206。例如，叢集頭節點9 (3112)可從其單跳鄰近者(例如，閘道節點10、11及12)之各者接收一部分鄰近者清單3206。類似地，閘道節點14 (3114)可從其單跳鄰近者(閘道節點12、叢集頭節點13)之各者接收一部分鄰近者清單3206，且普通節點3116可從其單跳鄰近者(閘道節點31、叢集頭節點25)之各者接收一部分鄰近者清單3206。

在實施例中，亦參考圖10C至圖10E，多節點通信網路3100之各通信節點3102可檢視其入站部分鄰近者清單(3206a至3206e)以判定通信節點是否在一關鍵路徑上(例如，多節點通信網路是否可在不具有通信節點之情況下進行劃分)。例如，叢集頭節點9 (3112)可檢視分別由其單跳鄰近者(閘道節點10、11、12)發射之部分鄰近者清單3206a至3206c。由閘道節點10 (3114)發射之部分鄰近者清單3206a  (且不包含接收節點，叢集頭節點9，其為全部部分鄰近者清單3206a至3206c所共有)可包含發射節點10本身之一唯一識別碼(節點10)及叢集化狀態(GW，閘道)以及其單跳鄰近者(閘道節點28)之唯一識別碼(28)及叢集化狀態(GW，閘道)。類似地，部分鄰近者清單3206b可識別發射節點(節點11，GW/閘道)及其另一單跳鄰近者(節點36，CH/叢集頭)且指示其狀態。最後，部分鄰近者清單3206c可識別發射節點(節點12，GW/閘道)且指示其狀態，且亦識別三個關鍵單跳鄰近者(節點13，CH/叢集頭；節點36，CH/叢集頭；及節點14，GW/閘道)且指示其等之狀態。

在實施例中，特定言之參考圖10C，若部分鄰近者清單3206a至3206c具有任何共同元素，則叢集頭節點9可合併任何此等部分鄰近者清單。例如，由於部分鄰近者清單3206b至3206c(由閘道節點11及12發射)共用一共同單跳鄰近者(叢集頭節點36)，叢集頭節點9可將部分鄰近者清單合併至經合併清單3208中。然而，若不存在具有共同元素之現有組鄰近節點，則叢集頭節點9 (3112)可代替地產生叢集頭節點9之一組鄰近節點(例如，包含其鄰近閘道節點10、11、12)。

在實施例中，若在任何必要合併之後剩餘多於一個組(例如，部分鄰近者清單)，則通信節點3102在一關鍵路徑上，例如，多節點通信網路3100可在不具有通信節點之情況下進行劃分。例如，由於叢集頭節點9剩餘多個組(例如，3206a、3208)，叢集頭節點9可斷定其在一關鍵路徑上。(參見例如圖10E。)

在實施例中，特定言之參考圖10D，閘道節點14 (3114)可類似地檢視分別從其單跳鄰近者(閘道節點12及叢集頭節點13)接收之部分鄰近者清單3206d至3206c。例如，部分鄰近者清單3206d識別發射節點(12，GW/閘道)及其單跳鄰近者(9，CH/叢集頭；13，CH/叢集頭)且指示其等之叢集化狀態。類似地，部分鄰近者清單3206e識別發射節點(13，CH/叢集頭)及其單跳鄰近者(12，GW/閘道；15，GW/閘道)且指示其等之叢集化狀態。如由圖10D展示，部分鄰近者清單3206d至3206e可不同於圖10C之部分鄰近者清單3206a至3206c，因為部分鄰近者清單3206d至3206e共用共同元素，特定言之，閘道節點12及叢集頭節點13。因此，閘道節點14將部分鄰近者清單3206d至3206e合併為一單一組3208。由於僅剩餘單一組3208，所以閘道節點14可斷定其不在一關鍵路徑上。

在實施例中，亦參考圖10E，且如分別由圖10C及圖10D展示，叢集頭節點9 (3112)在一關鍵路徑3210上，而閘道節點14 (3114)不在一關鍵路徑上。例如，若叢集頭節點9與鄰近閘道節點10之間之連接被切斷，則可從叢集3110c至3110e劃分叢集3110a至3110b。然而，若閘道節點14與閘道節點12及叢集頭節點13之間之任一連接被切斷(例如，若節點12、13之任一者而非兩者丟失)，則閘道節點14將不從多節點通信網路3100劃分(但代替地將經由兩個節點12、13之剩餘者保持連接)。類似地，可藉由上文程序展示叢集頭節點36亦在一關鍵路徑3210上(例如，相對於閘道節點16)。在實施例中，可類似地展示叢集頭節點13、27及閘道節點10、12、28亦在一關鍵路徑3210上，因為此等節點之任一者之丟失將劃分多節點通信網路3100之一部分。

在一些實施例中，現參考圖10F，多節點通信網路3100a可經實施且可類似於圖9至圖10E之多節點通信網路100來運作，惟增加叢集3110f及其叢集頭節點40 (3112)除外。

在實施例中，普通節點3116可發射及接收部分鄰近者清單，且可經由上文偵測程序判定普通節點在一關鍵路徑3210上。例如，叢集3110a之普通節點3116可建立至叢集頭節點40之一鏈路(例如，歸因於叢集頭節點40及/或其叢集3110f接近叢集3110a及普通節點3116之移動)。在實施例中，普通節點3116可經由由圖10A至圖10E展示之偵測程序判定普通節點在一關鍵路徑3210上，從而透過普通節點將叢集3110a至3110e連接至叢集3110f。例如，普通節點3116之丟失可劃分叢集3110f與多節點通信網路3100a之其餘部分。因此，普通節點3116可立即轉變為閘道節點狀態(3114)。

叢集頭節點9及36 (3112)可存在於同一叢集(例如，重疊叢集3110c、3110e)內。在一些實施例中，例如，若叢集頭節點根據多節點通信網路3100、3100a之狀態轉變規則在一關鍵路徑3210上，則兩個叢集頭節點9、36可保持其等之叢集頭狀態，而非叢集頭節點9、36之任一者立即退出，如下文更詳細描述。

現參考圖11，展示圖9至圖10F之多節點通信網路3100、3100a之一狀態轉變圖3300。

在實施例中，多節點通信網路3100之各通信節點(3102，圖9)可具有一閘道節點(3114)狀態作為其初始叢集化狀態(例如，在信標循環及網路組態之前)，且任何經中繼部分鄰近者清單或其他發射可將該節點識別為一閘道節點。當例如經由部分鄰近者清單之交換及關鍵節點偵測接收新鏈路資訊時，如上文展示，各通信節點3102可更新其自身之區域鄰近者清單及/或鏈路狀態資訊，且可基於此資訊之改變來轉變為一不同節點狀態。例如，若根據經更新鏈路或區域鄰近者資訊，在多節點通信網路3100內不存在叢集頭節點3112，則一閘道節點3114可轉變(3302)為叢集頭就緒狀態(3304)。一叢集頭就緒節點3304可在例如一部分鄰近者清單或其他適用資料封包之成功發射之後將其自身(3306)指定為一叢集頭節點3112。然而，一叢集頭就緒節點3304可替代地轉變(3308)為普通節點狀態(3116)，例如，前提是叢集頭就緒節點從一叢集頭節點3112接收一資料封包，且以下關係適用：

[ 1 ]   GW ≥ α * ( CH ) + β

其中GW係貫穿多節點通信網路之具有一閘道節點狀態(3114)之通信節點之當前數目，CH係貫穿多節點通信網路之具有一叢集頭節點狀態(3112)之通信節點之當前數目，且α、β係可手動或自動調整以控制多節點通信網路3100內之閘道節點之數目及密度(及因此普通/非關鍵節點之數目)之閘道冗餘因子。儘管本文中提供之實例提供相等之閘道冗餘因子(例如，α=β=1)，然本文中應注意，閘道冗餘因子α、β無需相等。在實施例中，調整閘道冗餘因子α、β可更改閘道節點3114對普通節點3116之比率，此可影響貫穿多節點通信網路3100之資料發射密度。藉由調整多節點通信網路3100內之閘道節點3112對普通節點3116之比率，可根據數種因素來定製網路，包含但不限於資料遞送之重要性、延遲要求、頻寬要求、通信節點3102之數目、通信節點之密度及類似物。

在實施例中，叢集頭就緒節點3304可轉變(3310)回為一閘道節點3114，例如，前提是叢集頭就緒節點處於非作用中(例如，對於一預定超時週期)，或叢集頭就緒節點從一叢集頭節點3112接收一資料封包且以下關係適用：

[ 2 ]   GW ＜ α * ( CH ) + β

在實施例中，一叢集頭節點3112可轉變(3312)為一普通節點3116，前提是叢集頭節點從另一叢集頭節點接收一資料封包，且以下全部適用： ● [ 1 ]    GW ≥ α * ( CH ) + β; ● 叢集頭節點不在一關鍵路徑上；及 ● 對應叢集中之每一閘道節點3114具有多於兩個叢集頭節點(例如，具有多於一個替代叢集頭節點)。

類似地，叢集頭節點3112可轉變(3314)為閘道節點狀態(3114)，前提是叢集頭節點從另一叢集頭節點接收一資料封包，且以下全部適用： ● [ 2 ]   GW ＜ α * ( CH ) + β; ● 叢集頭節點不在一關鍵路徑上；及 ● 對應叢集中之每一閘道節點3114具有多於兩個叢集頭節點(例如，具有多於一個替代叢集頭節點)。 返回參考圖10E，可觀察到，叢集頭節點9、36 (3112)雖然共存於同一叢集(例如，重疊叢集3110c、3110e)內，但兩者可歸因於兩個叢集頭節點皆在一關鍵路徑3210上而保持其等之叢集頭狀態。

在實施例中，若多節點通信網路內不存在其他叢集頭節點3112，則一普通節點3116可轉變(3316)為叢集頭就緒狀態3304。

在實施例中，一普通節點3116可轉變(3318)為閘道節點狀態3114，前提是以下任一者適用： ● 普通節點係非作用中(例如，至少對於一預定超時週期)； ● 普通節點在一關鍵路徑上；或 ● [ 2 ]   GW ＜ α * ( CH ) + β。

在實施例中，若關係[2]適用(GW≥α*(CH)+β)，則閘道節點3114可轉變(3320)為普通節點狀態(3116)。

在一些實施例中，多節點通信網路3100可提供其他節點狀態及/或調節此等狀態之間之轉變之其他演算法或規則，例如，如由EFPC、ZOEF或由多節點通信網路3100利用之任何其他適當高效泛流及/或被動叢集化方案提供(例如，如由以引用的方式全部併入本文中之相關美國專利申請案第16/369,398號及第16/987,671號更詳細描述)。

現參考圖12A，方法3400可由多節點通信網路3100之通信節點3102之實施例實施，且可包含以下步驟。

在步驟3402，通信節點發射一或多個出站部分鄰近者清單。各部分鄰近者清單唯一地識別發射通信節點且指示其叢集化狀態(例如，閘道或叢集頭)，且同樣地將每一單跳鄰近者之一唯一識別碼及叢集化狀態提供至具有一閘道或一叢集頭節點狀態之發射通信節點。在一些實施例中，經由高能信標信號發射部分鄰近者清單。在一些實施例中，經由招呼訊息發射部分鄰近者清單。

在步驟3404，通信節點從其單跳鄰近者接收入站部分鄰近者清單。各入站部分鄰近者清單唯一地識別發射鄰近節點及其叢集化狀態，且同樣地將各單跳鄰近者之一唯一識別碼及叢集化狀態(叢集頭或閘道)提供至具有一叢集頭或閘道狀態之發射節點。

在步驟3406，通信節點基於所接收入站部分鄰近者清單判定通信節點是否在一關鍵路徑上(例如，節點之丟失將把網路劃分為兩個或更多個斷開部分)。

參考圖12B，方法3400可包含一額外步驟3408。在步驟3408，若通信節點係一普通節點，且通信節點係一關鍵路徑，則通信節點從普通節點狀態轉變為閘道節點狀態。

參考圖12C，方法3400可包含一額外步驟3410。在步驟3410，若通信節點係一叢集頭節點，且通信節點係一關鍵路徑，則通信節點可保持其叢集頭節點狀態。例如，即使另一叢集頭節點存在於其叢集或發射範圍內，叢集頭節點仍可保持其叢集頭節點狀態。

參考圖12D，方法3400可包含一額外步驟3412。在步驟3412，通信節點基於所接收入站部分鄰近者清單更新其區域鄰近者清單及/或鏈路狀態資訊。

一些實施例可利用高效泛流，諸如具有被動叢集化之高效泛流(EFPC)或零附加項高效泛流(ZOEF)。2019年3月29日申請之美國專利申請案第16/369,398號(在2021年4月13日作為專利第10,979,348號發佈)詳細論述零附加項高效泛流(ZOEF)。2019年3月29日申請之美國專利申請案第16/369,398號(在2021年4月13日作為專利第10,979,348號發佈)之全部內容以引用的方式併入本文中。一些實施例可利用泛流路由(F2R)。2019年8月12日申請之美國專利申請案第16/537824號(在2021年2月23日作為專利第10,931,570號發佈)詳細論述F2R。2019年8月12日申請之美國專利申請案第16/537824號(在2021年2月23日作為專利第10,931,570號發佈)之全部內容以引用的方式併入本文中。

歸因於EFPC技術無需網路拓撲或甚至鄰近者清單之任何先前知識之事實，通常使用具有被動叢集化之高效泛流(EFPC)。EFPC及其他高效泛流技術可用於一兩跳叢集化結構之即時部署，且可為有利的，因為第一泛流可如隨後泛流般高效。然而，憑藉EFPC，各MAC封包之兩個位元專用於各通信節點之叢集化狀態資訊。歸因於EFPC利用專用兩個位元進行高效泛流之事實，EFPC減少可用位址空間，破壞互操作性，且在不破壞通信協定之情況下可能無法實施。其最小化互操作性，且可能減少可用位址空間。

本發明之一些實施例係關於一種用於零附加項高效泛流(ZOEF)之系統及方法。更特定言之，本發明之實施例係關於一種用於在不使用叢集化狀態資料之專用兩個位元之情況下進行資料封包泛流及被動叢集化之系統及方法。本發明之額外實施例係關於針對一多節點通信網路內之各種類型之通信節點使用多個指定廣播位址。本發明之額外實施例係關於用於資料封包泛流及被動叢集化之系統及方法，其利用包括一資料封包之一總位址空間之一單一位址之一廣播位址。本發明之進一步實施例係關於一種高效封包泛流之系統及方法，其提供EFPC之全部益處，同時保持互操作性。

例如，關於ZOEF，一些實施例可包含一多節點通信網路之一通信節點。在一或多項實施例中，通信節點包含一通信介面及通信地耦合至通信介面之一控制器。控制器經組態以經由通信介面從多節點通信網路之一第一額外通信節點接收一資料封包，該資料封包包含指示第一額外通信節點之一叢集化狀態之一廣播位址。控制器經進一步組態以判定通信節點之一叢集化狀態，該叢集化狀態基於通信地耦合至通信節點之數個閘道節點與數個叢集頭節點之間之一關係。若所判定叢集化狀態係一閘道叢集化狀態或一叢集頭叢集化狀態，則控制器經進一步組態以經由通信介面將資料封包發射至多節點通信網路之至少一第二額外通信節點，該資料封包包含指示通信節點之叢集化狀態之一廣播位址。在一些實施例中，若所判定叢集化狀態包含一普通節點叢集化狀態，則控制器經進一步組態以避免發射資料封包。在通信節點之一些實施例中，控制器經進一步組態以判定通信地耦合至通信節點之閘道節點之數目及叢集頭節點之數目。在通信節點之一些實施例中，指示第一額外通信節點之叢集化狀態之廣播位址或指示通信節點之叢集化狀態之廣播位址之至少一者包括資料封包之一總位址空間之一單一位址。在通信節點之一些實施例中，指示第一額外通信節點之叢集化狀態之廣播位址或指示通信節點之叢集化狀態之廣播位址之至少一者包括以下至少一者：指示一閘道節點叢集化狀態之一第一廣播位址；指示一叢集頭節點叢集化狀態之一第二廣播位址；或指示一普通節點叢集化狀態之一第三廣播位址。在通信節點之一些實施例中，控制器進一步包含一記憶體，該記憶體經組態以儲存通信地耦合至通信節點之一或多個通信節點之一區域清單。在通信節點之一些實施例中，判定通信地耦合至通信節點之閘道節點之一數目及叢集頭節點之一數目包括對區域清單內之閘道節點之一數目進行計數，且對區域清單內之叢集頭節點之一數目進行計數。在通信節點之一些實施例中，控制器經進一步組態以：基於與資料封包一起從第一額外通信節點接收之第一額外通信節點之一唯一識別碼來識別第一額外通信節點；判定第一額外通信節點是否存在於儲存於記憶體中之區域清單中；若第一額外通信節點不存在於區域清單中，則將第一額外通信節點添加至區域清單；及若第一額外通信節點存在於區域清單內，則更新區域清單內之第一額外通信節點之一叢集化狀態及一通信時間戳記，其中更新通信時間戳記包含將通信時間戳記更新至一當前時間。在通信節點之一些實施例中，唯一識別碼包含一媒體存取控制(MAC)位址或一網際網路協定(IP)位址之至少一者。在通信節點之一些實施例中，控制器經進一步組態以識別區域清單內之一或多個超時通信節點，且從區域清單移除一或多個所識別超時通信節點。在通信節點之一些實施例中，判定通信節點之叢集化狀態包括：若GW≥α*CH+β，則判定一普通節點叢集化狀態，及若GW＜α*CH+β，則判定一閘道節點叢集化狀態，其中GW定義閘道節點之所判定數目，CH定義叢集頭節點之所判定數目，且α及β定義閘道冗餘因子。

關於F2R，在一些實施例中，通信節點包含一通信介面及通信地耦合至通信介面之一控制器。在實施例中，控制器經組態以：接收從一源通信節點發射至一目的地通信節點之一第一資料封包；經由一封包泛流程序將第一資料封包發射至一或多個中繼通信節點；沿著一所發現路由接收從目的地通信節點發射至源通信節點之一第一路由回應；沿著所發現路由中繼從源通信節點發射至目的地通信節點之一第一額外資料封包；判定第一額外資料封包之一路由失敗；經由一封包泛流程序將第一額外資料封包重新發射至目的地通信節點；沿著一經恢復路由接收從目的地通信節點發射至源通信節點之一額外路由回應；及沿著經恢復路由中繼從源通信節點發射至目的地通信節點之一第二額外資料封包。

大體上參考圖13至圖19，一些實施例可包含經組態用於MHSA之一多節點通信網路4100。在一些實施例中，基於信標之叢集頭節點4102-1可編譯空間覺知資訊，且經由高效泛流分佈經編譯空間覺知資訊。例如，MANET (例如，4100)之全部節點4102之PLI資訊可經由等於BB-CH節點4102-1之一數量之一數量之高效泛流跨一整個MANET分佈。例如，MANET可利用被動空間覺知(如上文論述)、基於信標之被動叢集化(BBPC)之態樣(如上文論述)及高效泛流(如上文論述，例如，零附加項高效泛流(ZOEF))以將至少一些(例如，一些或全部)經編譯空間覺知資訊分佈至MANET之複數個節點4102之每一所連接節點4102。應注意，BBPC通常使用BB-CH、基於信標之閘道節點(BB-GW節點)及基於信標之普通節點(BB-ON)建構一基於信標之被動叢集化結構；然而，在一些實施例中，在MHSA中僅利用BB-CH節點4102-1，且可省略BB-GW節點及BB-ON。亦應注意，高效泛流(例如，ZOEF或EFPC)使用用於通信(Comm)叢集化之叢集頭(CH)節點4102-4、GW節點4102-3及ON 4102-2建構一通信叢集化結構；在一些實施例中，此通信叢集化結構亦可用於高效泛流及/或EICD。由於基於信標之被動叢集化之結構優點，可減少泛流之數目。因此，學習每一參與節點之位置資訊可以最小附加項達成。

目前，被動空間覺知(PSA)限於一BB-CH節點4102-1之一信標範圍。PSA可取代招呼訊息，且通常對區域路由決策有用。

目前，PLI可為一任務要求。習知PLI交換可消耗大量頻寬，且因此再新率可較低。

目前，路由協定可產生大量線路附加項以學習一網路拓撲。包含招呼、鏈路狀態及/或距離向量通告訊息之路由附加項消耗頻寬。

PSA可為不具有資料通信之空間覺知。例如，低可觀測信標可用於估計其信標可被接收之節點之位置、速度、方向及加速率。

主動空間覺知可為透過資料通信之空間覺知。PLI或精確參與者位置資訊(PPLI)可利用顯式資料封包及通信以向朋友節點通知發送者之位置、速率、方向及加速率。多跳空間覺知(MHSA)亦可為主動空間覺知之一形式。在習知PLI中，每一節點經由泛流發送其PLI。在具有EICD之PLI中，一叢集頭節點收集其專用成員之PLI且發送經組合PLI資訊；與習知PLI相比，泛流數量可顯著減少；ZOEF可進一步減少泛流附加項。在利用MHSA之一些實施例中，基於信標之叢集頭(BB-CH)節點可使其被動空間覺知與其PLI一起泛流；在基於信標之叢集中可不存在作用中PLI交換；且與具有EICD之PLI相比，泛流之數量可進一步減少，此係因為基於信標之叢集4112之大小大於一通信叢集化4110之叢集。

在利用MHSA之一些實施例中：網路可使用PSA、基於信標之被動叢集化(BB-PC)及高效泛流(例如，ZOEF)。例如，網路之每一節點可具有不具有任何資料通信之PSA，BB-PC可選擇一BB-CH節點，且BB-CH節點可利用PSA編譯空間覺知訊息。例如，當被容許時，BB-CH節點可經由ZOEF廣播空間覺知訊息；此可容許BB-CH處理任務參數，諸如藉由調整廣播頻率。例如，空間覺知訊息可包含以下資訊：發送者識別(ID) (例如，BB-CH)及發送者之PLI；成員ID及額外資訊，諸如PLI、鏈路容量及/或至一成員之一跳躍計數；一時間戳記；及/或一生存時間。

MHSA可以若干方式不同於具有EICD之PLI。例如，對於MHSA，不存在區域PLI資訊交換；BB-CH節點處之PSA係MHSA訊息之資訊源，且不存在區域PSA之資料通信。此外，對於MHSA，在MHSA中不存在成員資格聲明，而每一非CH節點在EICD中聲明成員資格。除此之外，假定信標範圍大於BB-CH節點之通信範圍，與具有EICD之PLI相比，MSHA中之泛流數目顯著更低。在MHSA中，泛流封包之大小可更大，且可存在可能重複資訊，此係因為缺少一專用叢集頭選擇協定。

一些實施例可包含網路拓撲學習。存在許多MANET路由協定，但基於泛流之路由及/或遞送通常需要藉由交換單跳鄰近者之類似招呼訊息來進行拓撲學習。此等類似招呼訊息通常包含一鄰近者清單以驗證雙向性。除了單跳鄰近者發現之外，亦可經由狀態及/或距離向量通告來學習全域拓撲。鏈路狀態廣告通常經由泛流來完成。距離向量通常可使用逐跳躍聚合。在一些實施例中，信標範圍內之區域拓撲可經由PSA來學習，此可提供優於習知路由協定之顯著頻寬節省。

下文係比較PLI、具有EICD之PLI及MHSA之特徵之一表：

	PLI	具有EICD之PLI	MHSA
PLI之準確性	經量測	經量測	經估計
通信附加項	非常高	中等	低
無線電佔用面積	非常高	中等	低
新鮮度	陳舊	中等	新鮮
可擴展性	低	中等	高

使用MHSA可具有許多優點。例如，MHSA可為一高效空間覺知。MHSA可為昂貴PLI協定之一良好替代方案，諸如在經估計空間覺知可能適合之情況下。MHSA可為高效MANET路由提供堅實基礎，此係因為除了MHSA之外可不存在額外線路附加項，對於至任何目的地之下一跳躍之一區域決策係可能的，且當更接近目的地時，可存在一路由決策之更高準確性。

圖13繪示根據本發明之一或多項實施例之一多節點通信網路4100。在實施例中，多節點通信網路4100可包含複數個通信節點4102。例如，多節點通信網路4100可包含一第一通信節點4102a、一第二通信節點4102b及一第三通信節點4102c。

多節點通信網路4100可包含此項技術中已知之任何多節點通信網路。例如，多節點通信網路4100可為或包含一行動特用網路(MANET)，其中多節點通信網路內之各通信節點4102能夠自由且獨立地移動。在額外及/或替代實施例中，多節點通信網路4100內之一或多個通信節點4102可為固定的。在實施例中，一或多個通信節點4102可包含此項技術中已知之可通信地耦合之任何通信節點。就此而言，一或多個通信節點4102可包含此項技術中已知之用於發射/收發資料封包之任何通信節點。例如，一或多個通信節點4102可包含但不限於無線電、行動電話、智慧型電話、平板電腦、智慧型手錶、膝上型電腦及類似物。

一或多個通信節點4102a、4102b、4102c之各通信節點4102可包含但不限於一各自控制器4104 (例如，控制器4104a、4104b、4104c等)、記憶體4106 (例如，記憶體4106a、4106b、4106c等)及通信介面4108 (例如，通信介面4108a、4108b、4108c等)。

控制器4104至少為通信節點4102提供處理功能性，且可包含任何數目個處理器、微控制器、電路系統、場可程式化閘陣列(FPGA)或其他處理系統及用於儲存由通信節點4102存取或產生之資料、可執行碼及其他資訊之駐留或外部記憶體。控制器4104可執行體現在一非暫時性電腦可讀媒體(例如，記憶體4106)中之實施本文中描述之技術之一或多個軟體程式。控制器4104不受限於形成其之材料或其中採用之處理機制，且因而，可經由(若干)半導體及/或電晶體(例如，使用電子積體電路(IC)組件)等實施。

記憶體4106可為提供用以儲存與通信節點4102/控制器4104之操作相關聯之各種資料及/或程式碼(諸如軟體程式及/或碼片段或用以指示控制器4104及通信節點4102之可能其他組件執行本文中描述之功能性之其他資料)之儲存功能性之有形電腦可讀儲存媒體之一實例。因此，記憶體4106可儲存資料，諸如用於操作通信節點4102 (包含其組件(例如，控制器4104、通信介面4108等)等)之一指令程式。應注意，雖然描述一單一記憶體4106，但可採用廣泛多種類型及組合之記憶體(例如，有形、非暫時性記憶體)。記憶體4106可與控制器4104整合、可包括獨立記憶體或可為兩者之一組合。記憶體4106之一些實例可包含可抽換式及不可抽換式記憶體組件，諸如隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體(例如，一安全數位(SD)記憶卡、一迷你SD記憶卡及/或一微型SD記憶卡)、固態硬碟(SSD)記憶體、磁性記憶體、光學記憶體、通用串列匯流排(USB)記憶體裝置、硬碟記憶體、外部記憶體等。

通信介面4108可操作地組態以與通信節點4102之組件通信。例如，通信介面4108可經組態以從控制器4104或其他裝置(例如，其他節點4102)擷取資料，發射資料以儲存於記憶體4106中，從記憶體4106中之儲存器擷取資料等。通信介面4108亦可與控制器4104通信地耦合以促進通信節點4102之組件與控制器4104之間之資料傳送。應注意，雖然通信介面4108被描述為通信節點4102之一組件，但通信介面4108之一或多個組件可實施為經由一有線及/或無線連接通信地耦合至通信節點4102之外部組件。通信節點4102亦可包含及/或連接至一或多個輸入/輸出(I/O)裝置。在實施例中，通信介面4108包含或耦合至一發射器、接收器、收發器、實體連接介面或其等之任何組合。

本文中經考慮，一通信節點4102之通信介面4108可經組態以使用此項技術中已知之任何無線通信技術(包含但不限於GSM、GPRS、CDMA、EV-DO、EDGE、WiMAX、3G、4G、4G LTE、5G、WiFi協定、射頻(RF)、LoRa及類似物)通信地耦合至多節點通信網路4100之額外通信節點4102之額外通信介面4108。

在實施例中，一通信節點4102之控制器4104經組態以實行本發明之任何或全部步驟及/或功能。

圖14繪示根據本發明之一或多項實施例之經組態用於MHSA之一例示性多節點通信網路4100 (例如，一MANET)。在一些實施例中，多節點通信網路4100可包含複數個節點(例如，通信節點4102)。例如，多節點通信網路100可包含至少一個基於信標之叢集頭(BB-CH)節點4102-1、叢集頭(CH)節點4102-4、普通節點(ON) 4102-2及/或至少一個閘道節點(GW) 4102-3。

節點4102可為一通信網路4100內之一端點。例如，一節點可為由一士兵攜帶或安裝在一位置或載具中之一無線電裝置。

BB-CH節點4102-1可為通信網路4100內之用於聚合及分佈若干附近節點4102之資訊之一節點。

PLI可為詳述通信網路4100內之一節點4102之實體位置、速率及方向之資料。

閘道節點4102-3可為連接至網路4100內之多個叢集以容許該等連接之間之通信流之一節點。閘道節點4102-3可為至少兩個CH節點4102-4之一成員。兩個或更多個閘道節點可一起工作以連接不相交叢集。

例如，隨著節點4102在一戰場周圍實體移動，網路拓撲可改變。如描述，此等節點4102 (例如，4102-2、4102-3及/或4102-4)可自註冊為一區域BB-CH節點4102-1之一成員，其可負責聚合及分佈BB-CH節點4102-1之成員之PLI。

在一些實施例中，行動特用網路(MANET) (例如，4100)可包含複數個節點4102，其中複數個節點4102之各者包括一通信介面4108及一控制器4104，其中複數個節點4102包括基於信標之叢集頭(BB-CH)節點4102-1及成員(例如，4102-2、4102-3及/或4102-4)。複數個節點4102之各者可為BB-CH節點4102-1或至少一個BB-CH節點4102-1之一成員之一者。複數個節點4102之各者可經組態以發送通信資料封包且發射信標。各信標之一範圍可大於各通信資料封包之一範圍。複數個節點4102之各者可具有被動空間覺知。對於具有成員之BB-CH節點4102-1之各者，一BB-CH節點4102-1可經組態以至少基於來自BB-CH節點4102-1之成員之各成員之一信標經由被動空間覺知(PSA)編譯(例如，被動編譯)空間覺知資訊。來自成員之一給定成員之空間覺知資訊可包含給定成員之一成員識別符及/或給定成員之位置之資訊。經編譯空間覺知資訊可包含BB-CH節點4102-1之一BB-CH節點識別符，BB-CH節點4102-1之定位資訊(PLI)、BB-CH節點4102-1之成員之一數量、包含成員之成員識別符及各成員之PLI之一成員清單、一時間戳記、指示將為各成員轉發經編譯空間覺知資訊之一跳躍次數之一生存時間、鏈路容量及/或從BB-CH節點4102-1至BB-CH節點4102-1之各成員之一跳躍計數。對於BB-CH節點4102-1之各者，BB-CH節點4102-1可經組態以經由高效泛流(例如，ZOEF或EFPC)將經編譯空間覺知資訊之至少一些(例如，一些或全部)廣播至複數個節點4102之每一所連接節點4102。在一些實施例中，對於具有成員之BB-CH節點4102-1之至少一者，成員之至少一者係一閘道節點4102-3。

在一些實施例中，可僅容許BB-CH節點4102-1經由泛流起始經編譯空間覺知資訊之一廣播。例如，MANET (例如，4100)之全部節點4102之PLI資訊可經由等於BB-CH節點4102-1之一數量之一數量之高效泛流跨整個MANET (例如，4100)分佈，且高效泛流中繼之數量可小於MANET (例如，4100)之節點4102之一數量。例如，對於圖14之網路4100，網路4100之全部節點4102之PLI資訊可經由小於用於通信叢集化之CH節點4102-4之一數量(例如，16個，如展示)之一數量之(例如，3個，如展示)高效泛流跨整個網路分佈，且高效泛流中繼之數量可小於MANET (例如，4100)之節點4102之一數量。

在一些實施例中，MANET (例如，4100)利用被動空間覺知、基於信標之被動叢集化之態樣及高效泛流(例如，零附加項高效泛流(ZOEF)或EFPC)以將至少一些(例如，一些或全部)經編譯空間覺知資訊分佈至MANET之複數個節點4102之每一所連接節點4102。

如圖14中例示性地展示，網路4100具有70個節點4102及具有用於通信叢集化之16個叢集頭4102-4之16個通信叢集4110以及具有三個BB-CH節點4102-1之三個基於信標之被動叢集4112。藉由使用MHSA，與將需要16個泛流之EICD及將需要170個泛流之PLI相比，網路4100中之全部70個節點4102之完全空間覺知可使用三個泛流來完成。例如，即使在一幾乎不連接之網路中，MHSA之頻寬節省仍顯而易見，如展示，與習知PLI網路之38個泛流(各節點4102一個)相比，MHSA將存在3個高效泛流。隨著網路4100之大小及密度之增加，節省變得更大。由於MHSA之此極其高效PLI學習，PLI更新可更頻繁，且可處置更大網路。

圖15繪示根據本發明之一或多項實施例之經組態用於MHSA之一例示性多節點通信網路4100 (例如，一MANET)。如圖15中展示，網路4100可經組態以使用基於信標之被動叢集化(BBPC)。網路4100之節點4102可被組織為節點4102之BBPC叢集4112，各BBPC叢集4112包含一BB-CH節點4102-1及BB-CH節點4102-1之成員(例如，普通節點4102-2、閘道節點4102-3及/或用於通信叢集化之CH節點4102-4)。節點4102之各者可經組態以發射通信資料封包且發射信標；在一些實施例中，各信標之一範圍大於各通信資料封包之一範圍。信標可為可由比通信資料封包更遠之節點偵測到之一低可觀測信標。例如，如展示，信標範圍可為一通信資料封包之兩倍遠，但可使用任何適合發射範圍。

圖16A及圖16B繪示根據本發明之一或多項實施例之經組態用於MHSA之一例示性多節點通信網路4100 (例如，一MANET)。類似於如圖15中展示，在圖16A及圖16B中，網路4100可經組態以使用BBPC。各BB-CH節點4102-1可編譯空間覺知(SA)訊息(例如，作為信標發射)，包含其4102-1成員(例如，BB-CH節點之4102-1信標範圍內之全部節點4102)之必要資訊。PLI係可經由被動空間覺知(PSA)收穫之資訊之一實例。經編譯空間覺知資訊可包含BB-CH節點4102-1之一識別符(ID)及位置(例如，由一全球定位系統(GPS)等量測)、成員之一數目、成員ID之一清單及成員之PLI以及額外資訊。在此實例中，僅3個SA訊息泛流便足以學習網路4100之整個PLI。每一節點4102可在其信標範圍內具有空間覺知，而無需任何資料封包通信。

如圖16B中展示，BB-CH節點4102-1可經由高效泛流來散佈一些或全部經編譯空間覺知資訊作為一經編譯SA訊息。例如，高效泛流可為ZOEF或EFPC以將經編譯SA訊息遞送至每一所連接節點4102，其可遞送BB-CH節點4102-1及其成員之PLI。基於信標之被動叢集化可保證所連接網路4100中之每一節點4102係一BB-CH節點4102-1或一或多個BB-CH節點4102-1之一成員(例如，4102-2、4102-3及/或4102-4)，此係來自BB-CH節點4102-1之經編譯SA泛流將足以學習整個PLI之原因。

圖17繪示根據本發明之一或多項實施例之經組態用於MHSA之一例示性多節點通信網路4100 (例如，一MANET)。類似於如圖15至圖16B中展示，網路4100可經組態以使用BBPC。在此實例中，可使用ZOEF或EFPC。如例示性地展示，每一節點4102可為BB-CH節點4102-1、一閘道節點4102-3或用於通信叢集化之一CH節點4102-4之至少一者。SA泛流可利用相同叢集化結構或建構一新叢集化結構。如例示性地展示，出於闡釋性目的，普通節點4102-2未在圖17中展示，但網路4100亦可包含任何適合數目個普通節點4102-2。

圖18繪示根據本發明之一或多項實施例之經組態用於MHSA之一例示性多節點通信網路4100 (例如，一MANET)。類似於如圖15至圖17中展示，網路4100可經組態以使用BBPC叢集4112及通信叢集化叢集4112。即使在一幾乎未連接網路中，使用MHSA優於PLI泛流之優點亦係明顯的，其中與用於PLI泛流之38個泛流相比，MHSA使用3個泛流。隨著網路變得愈來愈大且愈來愈緻密，增益愈來愈大。由於此極其高效PLI學習，PLI更新可更頻繁，且可處理更大網路。

現參考圖19，根據本文中揭示之發明概念之一方法1900之一例示性實施例可包含以下步驟之一或多者。另外，例如，一些實施例可包含反覆、同時及/或循序執行方法1900之一或多個例項。另外，例如，方法1900之至少一些步驟可並行及/或同時執行。另外，在一些實施例中，方法1900之至少一些步驟可非循序執行。

一步驟1902可包含提供包含複數個節點之一行動特用網路(MANET)，其中複數個節點之各者包括一通信介面及一控制器，其中複數個節點包括基於信標之叢集頭(BB-CH)節點及成員，其中複數個節點之各者係一BB-CH節點或至少一個BB-CH節點之一成員之一者，其中複數個節點之各者經組態以發射通信資料封包且發射信標，其中各信標之一範圍大於各通信資料封包之一範圍，其中複數個節點之各者具有被動空間覺知。

步驟1904可包含對於具有成員之BB-CH節點之各者，藉由一BB-CH節點至少基於來自BB-CH節點之成員之各成員之一信標經由被動空間覺知(PSA)來編譯空間覺知資訊，其中來自成員之一給定成員之空間覺知資訊包含給定成員之一成員識別符及給定成員之位置之資訊，其中經編譯空間覺知資訊包含BB-CH節點之一BB-CH節點識別符、BB-CH節點之定位資訊(PLI)、BB-CH節點之成員之一數量及包含成員之成員識別符及各成員之PLI之一成員清單。

步驟1906可包含對於BB-CH節點之各者，藉由BB-CH節點經由高效泛流將經編譯空間覺知資訊之至少一些廣播至數個節點之每一所連接節點。

此外，方法1900可包含貫穿全文揭示之任何操作。

大體上參考圖20至圖23，一些實施例可包含經組態用於一輕型版本之MHSA (輕型MHSA)之一多節點通信網路4100。圖20至圖23之多節點通信網路4100可包含類似於圖13至圖19之多節點通信網路4100之組件且具有類似於圖13至圖19之多節點通信網路4100之功能性，至少惟對於輕型MHSA，經編譯空間覺知資訊之成員清單可不包含各成員節點(例如，4102-2、4102-3及/或4102-4)之PLI除外。另外，對於MHSA或輕型MHSA，多節點通信網路4100可利用空間覺知網路路由(SaNR)。

行動特用網路(MANET)之路由附加項係不可忽略的，且隨著網路大小之增長而呈指數級增加。拓撲學習需要用於鄰近發現及鏈路狀態及/或距離向量通告之大量附加項。

輕型MHSA可利用MHSA之態樣，如關於圖13至圖19論述。例如，每一節點4102可在一信標範圍內具有被動空間覺知(PSA)。例如，可利用MHSA之態樣收穫一整個網路拓撲。憑藉多跳空間覺知(MHSA)，複數個節點之各者具有全部所連接節點之PLI，而無需傳統PLI分佈系統。習知PLI分佈系統使用過多空中附加項，此可不適合於路由構造。另一方面，MHSA利用最少數目個資料泛流，其可以顯著少於傳統PLI分佈系統之控制附加項在一短週期時間內建構網路拓撲。一些實施例可包含經由MHSA利用所建構拓撲資訊之一路由協定。

與MHSA相比，輕型MHSA可具有網路附加項節省。例如，輕型MHSA可利用具有擁有成員ID但缺少成員(例如，4102-2、4102-3及/或4102-4)之PLI之成員清單之SA訊息。另外，在一些實施例中，代替具有成員之PLI之資訊，輕型MHSA SA訊息可包含成員之額外資訊，諸如鏈路容量及/或來自一BB-CH節點(4102-1)之一跳躍計數。網路4100之每一節點4102可具有全部目的地節點4102之ID、與此等目的地節點4102之各者相關聯之一(若干)對應BB-CH節點4102-1及BB-CH節點4102-1之當前PLI。

在一些實施例中，由於空間覺知(SA)訊息可缺少非BB-CH節點(例如，4102-2、4102-3及/或4102-4)之PLI，輕型MHSA可導致SA訊息之大小之顯著減小(與MHSA相比)。

在一些實施例中，與MHSA相比，SaNR可不具有額外線路附加項。可使用由MHSA及/或輕型MHSA訊息傳遞分佈之資訊來計算路由。例如，若節點4102將一訊息路由至與節點4102相關聯之一基於信標之叢集4112內之一目的地節點4102，則節點4102可利用叢集內路由。例如，若節點4102將一訊息路由至與節點4102相關聯之一基於信標之叢集4112外之一目的地節點4102，則節點4102可利用叢集間路由。叢集間路由可包含超出節點4102之一信標範圍之資料封包之定向轉發。例如，叢集間路由可包含通常朝向一目的地之航路點之資料封包之轉發。隨著資料轉發愈來愈接近目的地節點4102，叢集間路由可導致更佳路由決策，且叢集間路由無需透過路由中之BB-CH節點4102-1之不必要繞道。

在一些實施例中，關於叢集內路由，可使用被動空間覺知(PSA)來學習信標範圍內之全部節點之位置資訊。可經由基於節點之間之距離之一傳播模型來估計節點之間之鏈路。一些實施例可使用一(若干)最短路徑演算法(例如，貝爾曼-福特(Bellman-Ford))來建構具有權重之最短路徑路由(例如，基於操作概念(CONOP)要求，鏈路上之權重可經修改以建構信標範圍內之一最佳路由)。最短路徑路由可提供待在中繼節點4102處做出之一更佳路由決策。對於叢集內路由，每一節點4102參與者可參與以下：PSA、MHSA、ZOEF及BBPC，其等全部在上文描述。

在一些實施例中，叢集間路由可為定向封包轉發之一方法。叢集間路由可包含計算一航路點。計算航路點可包含：識別其成員清單含有目的地節點4102之全部BB-CH節點4102-1。若存在多於一個BB-CH節點4102，則航路點可被運算為BB-CH節點4102-1之位置之中點(例如，BB-CH節點4102-1之位置之一平均值)。若僅存在目的地節點4102係其之一成員之一個BB-CH節點4102-1，則航路點可為BB-CH節點4102-1之位置。叢集間路由可進一步包含當目的地節點4102在信標範圍之外時，選擇朝向目的地節點4102之航路點之下一跳躍。選擇下一跳躍可包含：檢查BB-CH節點4102-1沿著路由之一連接能力；及將封包轉發朝向一所連接附近BB-CH節點4102-1。各中繼節點4102可以一類似方式將封包轉發至目的地節點4102之一最佳下一跳躍。一旦目的地節點4102在一信標範圍內，便可經由叢集內路由找到一最佳路由，如本文中揭示。

關於檢查BB-CH節點4102-1沿著至目的地節點4102之路由之一連接能力，在且僅在BB-CH節點4102-1具有共同成員之情況下，BB-CH節點4102-1經連接。一些實施例可包含選擇朝向目的地節點4102之下一BB-CH節點4102-1，其具有以最小數目個BB-CH 4102-1跳躍到達目的地BB-CH 4102-1之一路徑。此選擇可藉由以下方式執行：檢查與一目的地BB-CH節點4102-1連接之BB-CH節點4102-1，且識別一1-BB-CH跳開群組；將一所連接BB-CH節點4102-1識別為1-BB-CH跳離群組之任一者，且判定一2-BB-CH跳離群組；及/或重複先前步驟，直至當前BB-CH節點4102-1連接至n-BB-CH跳離群組，且判定沿著至所連接n-BB-CH跳離群組之一最短路徑至目的地節點4102之下一跳躍。

在一些實施例中，如上文論述，SaNR可利用泛流路由(F2R)以在存在不穩定及/或不完整MHSA資訊時將一通信資料封包遞送至一目的地節點4102。F2R可不容許歸因於一路由錯誤或路由恢復之網路停機時間。另外，在一些實施例中，F2R可僅用於高優先級訊務(例如，具有高於正常訊務之一優先級位準之一預定優先級位準)以避免廣播風暴。

下文係比較PLI、具有EICD之PLI、MHSA及輕型MHSA之特徵之一表：

	PLI	具有EICD之PLI	MHSA	輕型MHSA
PLI之準確性	經量測	經量測	經估計	參考
通信附加項	非常高	中等	低	非常低
無線電佔用面積	非常高	中等	低	非常低
新鮮度	陳舊	中等	新鮮	非常新鮮
可擴展性	低	中等	高	非常高

在一些實施例中，SaNR可包含極輕及主動路由，同時具有用於隨選F2R之一明確定義之高效泛流結構。SaNR附加項可極其低。例如，SaNR之線路附加項可不多於MHSA。輕型MHSA可減少更多附加項。出於路由目的，例如，當每成員使用1位元組之附加項而非14+位元組之附加項時，輕型MHSA可為足夠的。SaNR容許更頻繁路由更新。另外，補充F2R可消除網路停機時間。憑藉輕型MHSA及SaNR，一大規模MANET可使用一主動式範例，且SaNR可提供比任何已知MANET路由方法更主動高效之路由。

在一些實施例中，可使用經編譯空間覺知資訊建構一完整網路拓撲，且可計算至全部所連接節點之路由。泛流路由(F2R)係空間覺知網路路由(SaNR)之一隨選組件，其可在空間覺知資訊不完整或不穩定時將時間關鍵資料遞送至目的地。

一些實施例可包含含有一多節點通信網路4100 (例如，一MANET)之一系統。MANET可包含複數個節點4102。複數個節點4102之各者可包含一通信介面(例如，4108a、4108b或4108c)及一控制器(例如，4104a、4104b或4104c)。複數個節點4102可包含基於信標之叢集頭(BB-CH)節點4102-1及成員(例如，4102-2、4102-3及/或4102-4)。複數個節點4102之各者可為BB-CH節點4102-1或至少一個BB-CH節點4102-1之一成員(例如，4102-2、4102-3及/或4102-4)之一者。複數個節點4102之各者可經組態以發射通信資料封包且發射信標，其中各信標之一範圍大於各通信資料封包之一範圍。複數個節點4102之各者可具有被動空間覺知(PSA)。

在一些實施例中，對於具有成員(例如，4102-2、4102-3及/或4102-4)之BB-CH節點4102-1之各者，一BB-CH節點4102-1可經組態以至少基於來自BB-CH節點4102-1之各成員(例如，4102-2、4102-3或4102-4)之一信標經由被動空間覺知(PSA)來編譯空間覺知資訊。來自一給定成員(例如，4102-2、4102-3或4102-4)之空間覺知資訊可包含給定成員(例如，4102-2、4102-3或4102-4)之一成員識別符之資訊。經編譯空間覺知資訊可包含BB-CH節點4102-1之一BB-CH節點識別符、BB-CH節點4102-1之定位資訊(PLI)、BB-CH節點4102-1之成員(例如，4102-2、4102-3及/或4102-4)之一數量及包含成員(例如，4102-2、4102-3及/或4102-4)之成員識別符之一成員清單。對於BB-CH節點4102-1之各者，BB-CH節點4102-1可經組態以經由高效泛流將至少一些經編譯空間覺知資訊廣播至複數個節點4102之每一所連接節點4102。

在一些實施例中，經編譯空間覺知資訊進一步包含以下之至少一者之資訊：BB-CH節點4102-1之各成員(例如，4102-2、4102-3及/或4102-4)之鏈路容量、從BB-CH節點4102-1至BB-CH節點4102-1之各成員(例如，4102-2、4102-3及/或4102-4)之一跳躍計數、一時間戳記及/或指示將為各成員(例如，4102-2、4102-3及/或4102-4)轉發經編譯空間覺知資訊之一跳躍計數之一生存時間。

在一些實施例中，複數個節點4102之一節點4102可經組態以(例如，經由通信介面(例如，4108a、4108b或4108c)及/或控制器(例如，4104a、4104b或4104c))：將一通信資料封包路由朝向複數個節點4102之一目的地節點4102；判定目的地節點4102是否在節點4102之一信標範圍內；及/或以下之一者：(a)在判定目的地節點4102在節點4102之信標範圍內之後，利用叢集內路由將通信資料封包路由朝向目的地節點4102，其中叢集內路由係一基於信標之叢集4112內之路由；或(b)在判定目的地節點4102不在節點4102之信標範圍內之後，利用叢集間路由將通信資料封包路由朝向目的地節點4102，其中叢集間路由係基於信標之叢集4112之間之路由。

在一些實施例中，複數個節點4102之節點4102經組態以利用叢集內路由將通信資料封包路由朝向目的地節點4102可進一步包括節點4102經組態以：經由PSA基於節點4102之信標鄰近者4102之位置來計算一區域網路拓撲；經由鏈路調適來估計至節點4102與目的地節點4102之間之至少一個中繼節點4102之鏈路；及/或至少基於所估計鏈路，利用一最短路徑演算法建構通信資料封包朝向目的地節點4102之一路由。

在一些實施例中，複數個節點4102之節點4102經組態以利用叢集間路由將通信資料封包路由朝向目的地節點可進一步包括節點4102經組態以：計算具有與具有目的地節點4102作為一成員(例如，4102-2、4102-3或4102-4)之一或多個BB-CH節點4102-1之至少一個位置相關聯之一位置之一航路點，其中若一或多個BB-CH節點4102-1係一單一BB-CH節點4102-1，則航路點之一位置係一或多個BB-CH節點4102-1之一位置，其中若一或多個BB-CH節點4102-1係至少兩個BB-CH節點4102-1，則航路點之位置係一或多個BB-CH節點4102-1之一平均位置；及/或選擇朝向航路點之下一跳躍。在一些實施例中，複數個節點4102之節點4102經組態以選擇朝向航路點之下一跳躍可進一步包括節點4102經組態以：檢查BB-CH節點4102-1沿著朝向航路點之一路由之連接能力；及/或沿著路由將通信資料封包轉發朝向定位於一所連接BB-CH節點4102-1附近之至少一個中繼節點4102之一第一中繼節點4102，其中至少一個中繼節點4102之各者經組態以將通信資料封包轉發朝向朝向目的地節點4102之一最佳跳躍，其中在目的地節點4102之一信標範圍內之一個中繼節點4102經組態以經由叢集內路由將通信資料封包路由朝向目的地節點4102。

在一些實施例中，在判定目的地節點4102在節點4102之信標範圍內之後，或在判定目的地節點4102不在節點4102之信標範圍內之後，節點4102經進一步組態以：判定叢集間路由及叢集內路由不可用於將通信資料封包路由朝向目的地節點4102；在判定叢集內路由及叢集內路由不可用之後，判定通信資料封包係高優先級；及/或在判定通信資料封包係高優先級之後，利用泛流路由(F2R)將通信資料封包遞送至目的地節點4102。

在一些實施例中，僅容許BB-CH節點4102-1經由泛流起始經編譯空間覺知資訊之一廣播。在一些實施例中，對於具有成員(例如，4102-2、4102-3及/或4102-4)之至少一些BB-CH節點4102-1之各者，BB-CH節點4102可經進一步組態以經由來自BB-CH節點4102-1之成員(例如，4102-2、4102-3及/或4102-4)之各成員之空間覺知訊息被動地編譯空間覺知資訊。在一些實施例中，MANET利用被動空間覺知、基於信標之被動叢集化之態樣及零附加項高效泛流(ZOEF)以將至少一些經編譯空間覺知資訊分佈至MANET之複數個節點4102之每一所連接節點4102。在一些實施例中，高效泛流係零附加項高效泛流(ZOEF)或具有被動叢集化之高效泛流(EFPC)。

現參考圖20、圖21及圖22，根據本文中揭示之發明概念之一方法5000 (例如，一SaNR方法)之一例示性實施例可包含以下步驟之一或多者。另外，例如，一些實施例可包含反覆、同時及/或循序執行方法5000之一或多個例項。另外，例如，方法5000之至少一些步驟可並行及/或同時執行。另外，在一些實施例中，方法5000之至少一些步驟可非循序執行。

步驟5002可包含在判定需要一路由之後，藉由利用PSA來判定一目的地節點是否在一信標範圍內。

步驟5004可包含在判定目的地在一信標範圍內之後，經由叢集內路由進行路由。例如，如圖21中展示，步驟5004可進一步包含：基於信標鄰近者之位置計算一拓撲之一步驟5102；判定拓撲是否已改變之一步驟5104；及/或在判定拓撲已改變之後將路由表更新至信標範圍內之目的地及至目的地節點之下一跳躍之一步驟5106。

一步驟5006可包含在判定目的地不在一信標範圍內之後，經由叢集間路由進行路由。例如，如圖22中展示，步驟5006可進一步包含：基於目的地之位置計算路由之一步驟5202 (例如，若使用適應性空間覺知且目的地之PLI並非最新的，則使用目的地之近似位置且建構至全部已知目的地之路由)；及/或使用經計算路由更新路由表之一步驟5204。

步驟5008可包含在步驟5004或5006完成之後，判定路由是否工作。若路由正在工作，則方法5000可完成。

步驟5010可包含在判定路由未在工作之後，判定一通信資料封包是否係時間關鍵訊務。

步驟5012可包含在判定通信資料封包係時間關鍵訊務之後，使用F2R來遞送通信資料封包。

步驟5014可包含在判定通信資料封包並非時間關鍵訊務之後，將目的地標記為不可到達。

此外，方法5000可包含貫穿全文揭示之任何操作。

現參考圖23，根據本文中揭示之發明概念之一方法5100之一例示性實施例可包含以下步驟之一或多者。另外，例如，一些實施例可包含反覆、同時及/或循序執行方法5100之一或多個例項。另外，例如，方法5100之至少一些步驟可並行及/或同時執行。另外，在一些實施例中，方法5100之至少一些步驟可非循序執行。

一步驟5102可包含提供包含複數個節點之一行動特用網路(MANET)，其中複數個節點之各者包括一通信介面及一控制器，其中複數個節點包括基於信標之叢集頭(BB-CH)節點及成員，其中複數個節點之各者係一BB-CH節點或至少一個BB-CH節點之一成員之一者，其中複數個節點之各者經組態以發射通信資料封包且發射信標，其中各信標之一範圍大於各通信資料封包之一範圍，其中複數個節點之各者具有被動空間覺知。

步驟5104可包含對於具有成員之BB-CH節點之各者，藉由一BB-CH節點至少基於來自BB-CH節點之成員之各成員之一信標經由被動空間覺知(PSA)來編譯空間覺知資訊，其中來自成員之一給定成員之空間覺知資訊包含給定成員之一成員識別符之資訊，其中經編譯空間覺知資訊包含BB-CH節點之一BB-CH節點識別、BB-CH節點之定位資訊(PLI)、BB-CH節點之成員之一數量及包含成員之成員識別符之一成員清單。

步驟5106可包含對於BB-CH節點之各者，藉由BB-CH節點經由高效泛流將至少一些經編譯空間覺知資訊廣播至複數個節點之每一所連接節點。

此外，方法5100可包含貫穿全文揭示之任何操作。

在一些實施例中，一固定接收器可藉由在兩個維度中使用一都卜勒零掃描方法來判定一合作發射器之方向及速度向量。該方法之一益處係無需交換顯式位置資訊之空間覺知。其他益處包含發現、同步及都卜勒校正，此等對通信係重要的。一些實施例可將經協調發射器頻移與發射器之運動引發都卜勒頻移組合以產生可使用一固定接收器解析之獨有淨頻移信號特性以達成空間覺知。此外，一些實施例可包含一三維(3D)方法，其中接收器及發射器處於運動中。

一些實施例可使用在一共同參考系(例如，一共同慣性參考系，諸如地球，其可忽略地球之曲率)中執行之分析，且假定用於發射器及接收器之各者之通信系統由平台通知其自身之速度及定向。本文中描述之方法可用於發現及追蹤，但此處之論述集中於發現，其通常係最具挑戰性之態樣。

「都卜勒零」之含義可透過回顧不具有接收器運動之二維(2D)情況來部分說明，且接著可藉由回顧將接收器運動添加至2D情況，且接著在3D情況中包含接收器運動來闡述。

一通信信號之都卜勒頻移與發射器與接收器之間之徑向速度成比例，且任何顯著都卜勒頻移通常係系統設計者應考量之一障礙。相反地，一些實施例利用都卜勒效應以依由選定設計參數指示之解析度來區分方向。此外，當預定「零」方向掃描通過角度空間時，此等實施例使用淨頻移之輪廓。所得輪廓係正弦曲線，其具有提供發射器之速率之一振幅、當「零」方向與接收器對準時之一零淨頻移及指示發射器之速度之方向之一最小值。應注意，發射器無法同時校正全部方向上之都卜勒，因此信號特性在各方向上係不同的，且對於不同發射器速度亦係不同的。正是此等特性被接收器用於判定空間覺知。所接收信號具有可映射至發射器之方向及速度之時空特性。此方法利用一「零」之概念，其僅係發射器完美校正其自身都卜勒頻移之方向。相同「調零」協定在各節點上運行，且掃描通過全部方向。此處，吾人任意地但在一真實系統中繪示具有10度之離散連續步階之掃描；然而，應理解，任何適合度數步階大小皆可用於都卜勒零掃描。

如已提及，一些實施例之貢獻之一者係被動空間覺知。傳統地，鄰近節點之空間資訊(基於一全球定位系統(GPS)及/或陀螺儀及加速率計)可經由資料通信來學習。不幸地，經由資料通信之空間覺知(被稱為主動空間覺知)僅在通信已建立之後才係可能的，而非在發現該等鄰近節點時。僅在鄰近節點之信號已被發現、同步及都卜勒校正之後，資料通信才係可能的。相反地，在一些實施例中，本文中描述之被動空間覺知可僅使用與獲取相關聯之同步位元來執行。此程序可被視為實體層附加項，且與顯式資料傳送相比，通常需要低得多之頻寬。用於發現、同步及都卜勒校正之實體層附加項先前從未用於上層之拓撲學習。

傳統地，經由一系列資料封包交換(例如，招呼訊息傳遞及鏈路狀態通告)來收穫網路拓撲。被動空間覺知可完全消除招呼訊息傳遞，且提供超出招呼訊息傳遞之覆蓋範圍之一更寬區域拓撲。藉由利用被動空間覺知，高效行動特用網路(MANET)成為可能。實施例可改良一網路自身之運作。

參考圖24，揭示一多節點通信網路100。多節點通信網路100可包含多個通信節點，例如，一發射器(Tx)節點102及一接收器(Rx)節點104。申請人應注意，本文中先前在圖1中展示之多節點通信網路100之內容脈絡中描述之實施例及實現技術應被解釋為延伸至圖24中展示之多節點通信網路100。

為了繪示一些實施例之態樣，吾人展示依據跨水平之零方向而變化之一固定接收器之淨頻移之2D相依性，如圖24之一俯視圖中展示，其中接收器節點104係固定的，且相對於發射器自東方定位成θ，發射器節點102以一速率 及自東方之方向α及掃描ϕ之一快照(其係「零」方向，在此圖像中例示性地展示為100度)移動。

都卜勒頻移係歸因於運動之一實體現象，且可被視為一頻道效應。在此實例中，發射器節點102係唯一移動物件，因此其係都卜勒頻移之唯一來源。由接收器節點104所見之歸因於發射器節點102運動之都卜勒頻移係：

，其中c係光速

另一因素係當「零」方向與接收器方向對準時應精確補償都卜勒頻移之發射器頻率調整項。發射器節點102之工作係根據其自身速率( )及速度方向(α)來調整其發射頻率。該發射器頻率調整(∆f _T)與至「零」方向上之速度投影(ф)成比例，且係：

由接收器所見之淨頻移係兩項之總和：

假定速度向量及方向與∆f _net之週期性量測相比緩慢地改變。在該等條件下，α、 及θ之未知參數(從接收器節點104之角度而言)係常數。

此外，假定接收器節點104具有解析傳入信號之頻率之一實施方案，如一般技術者將理解。

圖25A展示針對一固定接收器位於發射器之東方(θ=0)且具有1500米/秒(m/s)之一發射器速率之案例中依據「零」方向而變化之所得淨頻移。圖25B展示針對一固定接收器及針對具有一東方發射器節點速度方向(α=0)之若干方向之結果。頻移以百萬分率(ppm)為單位。如圖25A及圖25B中展示，無論速度方向或位置如何，振幅與發射器節點102之 之速率一致，當「零」角度在接收器方向上時(當φ=θ時)，淨頻移為零，且當「零」與發射器節點102之速度方向對準時(當φ=α時)，出現最小值。

因此，接收器節點104可從該輪廓判定發射器節點102之速率、發射器節點102之航向，且發射器節點102之方向已知最多為兩個位置之一者(由於一些輪廓具有兩個零交叉點)。應注意，兩個曲線與y軸交叉兩次(圖25A中之0度及180度，及圖25B中之±90度)，因此最初在位置方向上存在一歧義例項。在此情況下，接收器節點104知道發射器節點102在接收器節點104之東方或西方。

參考圖26，揭示一多節點通信網路100。多節點通信網路100可包含多個通信節點，例如，一發射器(Tx)節點102及一接收器(Rx)節點104。如圖26中展示，發射器節點102及接收器節點104兩者在兩個維度中運動。

在圖26中描繪同時移動案例，其中接收器節點104亦以由一速率 及方向β特性化之一般速度移動。用於移動接收器節點104之協定在接收器節點104之側上併入一頻率調整以亦補償接收器節點104之運動。方程式具有兩個額外項。一個係接收器之運動之一都卜勒項，且第二個係接收器之頻率補償。

再者，都卜勒頻移係歸因於運動之一實體現象，且可被視為一頻道效應，但在此情況下，發射器節點102及接收器節點104兩者皆在移動，因此存在兩個都卜勒頻移項。由接收器所見之歸因於相對徑向速度之真實都卜勒頻移係：

其他因素係當「零」方向與接收器方向對準時精確補償都卜勒頻移之發射器節點102及接收器節點104頻率調整項。發射器節點102之工作係根據其自身速率( )及速度方向(α)來調整發射器節點102之發射頻率。該發射器節點頻率調整與至「零」方向上之速度投影(ф)成比例，且係下文方程式中之第一項。

接收器節點104之工作係根據接收器節點104自身之速率( )及速度方向(β)來調整接收器節點頻率。該接收器節點頻率調整與至「零」方向上之速度投影(ф)成比例，且係下文方程式中之第二項。接收器節點頻率調整可在頻率解析演算法之前對接收信號進行，或可在演算法內進行。

由接收器所見之淨頻移係全部項之總和：

再者，假定接收器節點104具有解析傳入信號之頻率之一實施方案，如此項技術中將理解。

此外，假定速度向量及方向與∆f _net之週期性量測相比緩慢地改變。再者，在此等條件下，未知參數(從接收器節點104之角度而言) α、 及θ係常數。

針對接收器節點位置θ及發射器節點及接收器節點速率( 及 )以及發射器節點及接收器節點速度方向(α及β)之若干案例情況，在圖27A及圖27B中展示二維(2D)移動接收器節點104方法之淨頻移。圖27A針對發射器節點102及接收器節點104以及接收器節點位置θ=0具有不同速率。圖27B針對發射器節點及接收器節點具有相同速率。類似地，此處存在三個概念需要注意：

*振幅與發射器節點102與接收器節點104之間之相對速度 一致。

*當「零」角度在接收器方向上時(當φ=θ時)，淨頻移為零。

*當「零」與相對速度方向對準時(當 時)，出現最小值。

再者，存在具有位置θ之一初始雙點歧義性，但發射器節點102之速率及速度向量係已知的。

現參考圖28，雖然2D圖像更容易可視化，但相同原理適用於3D情況。圖28展示跨越具有不同錐體大小(錐體大小為全寬)之3D及2D空間所需之數個方向組。在深入方程式之前，當包含另一維度時，值得評論空間之大小。例如，當在先前實例中使用10度之一「零」步階大小時，在2D中跨越360度需要36個組。因此，若使用10度之一例示性偵測角度(例如，具有10度錐體之一定向天線)，則將需要36個組來覆蓋2D空間。可藉由計算一錐體相較於完整4π球面度之覆蓋率來運算3D分數覆蓋率。分數等於積分

FractionCoverage2D =2π/ConeSize

對於與發現時間互關聯之2D及3D情況兩者，在圖28中展示跨越空間之組之數目。除了窄錐體大小之外，對於3D情況，組之數目並不非常大(例如，在10度處約15倍，在20度處約7.3倍，在30度處約4.9倍)。除非系統受限於非常窄錐體大小，否則與一2D搜尋相比，3D搜尋之發現時間並非壓倒性的。

現參考圖29，揭示一多節點通信網路100。多節點通信網路100可包含多個通信節點，例如，一發射器(Tx)節點102及一接收器(Rx)節點104。如圖29中展示，發射器節點102及接收器節點104兩者在三個維度中運動。

都卜勒調零之3D方法遵循2D方法，但為了簡單起見，其在此處用角度繪示且以向量方式運算。

在三個維度中，以對2個維度或3個維度皆有效之向量形式表達方程式係方便的。圖29展示3個維度中之幾何形狀，其中 係從發射器指向接收器之單位向量，且 係指向由協定定義之「零」方向之單位向量。

由接收器節點104所見之歸因於相對徑向速度之真實都卜勒頻移係至 向量上之投影：

調零協定歸因於發射節點頻率及接收器節點頻率至 方向上之速度投影來調整發射節點頻率及接收器節點頻率

由接收器節點104所見之淨頻移係全部項之總和：

3D移動接收器節點104方法之淨頻移不容易用圖形展示，但可用數學方程式來檢測以得出有用結論。前兩項係都卜勒校正(DC)偏移，且後兩項係零相依項。由於 係自變數，因此當 及 平行時出現最大值，且當其等反平行時出現一最小值。此外，由振幅判定相對速率，

振幅=

最後，當 平行(即，在相同方向上平行，而非反平行)於 時，淨頻率為零。

當 時

或，當 時，

對於3D情況：

*振幅與發射器節點102與接收器節點104之間之相對速度 一致。

*當「零」角度在接收器節點方向上時，( )，淨頻移為零。

*當「零」與相對速度方向對準時，出現最小值。

仍參考圖29，在一些實施例中，系統(例如，多節點通信網路100)可包含一發射器節點102及一接收器節點104。發射器節點102及接收器節點104之各節點可包含：一通信介面110，其包含至少一個天線元件112，及一控制器，其可操作地耦合至通信介面，控制器106包含一或多個處理器，其中控制器106具有自身節點速度及自身節點定向之資訊。發射器節點102及接收器節點104可處於運動中(例如，在兩個維度中或在三個維度中)。發射器節點102及接收器節點104可經時間同步以應用與該節點自身相對於一共同參考系(例如，一共同慣性參考系(例如，運動中之一共同慣性參考系或一固定共同慣性參考系))之運動相關聯之都卜勒校正。在發射器節點102將信號發射至接收器節點104之前且在接收器節點104從發射器節點102接收信號之前，共同參考系對於發射器節點102及接收器節點104可係已知的。在一些實施例中，系統係包括發射器節點102及接收器節點104之一行動特用網路(MANET)。

在一些實施例中，發射器節點102及接收器節點104經由與獲取相關聯之同步位元進行時間同步。例如，同步位元可作為實體層附加項來操作。

在一些實施例中，發射器節點102經組態以根據發射器節點102之一自身速率及一自身速度方向來調整一發射頻率，以便執行一發射器側都卜勒校正。在一些實施例中，接收器節點104經組態以根據接收器節點104之一自身速率及一自身速度方向來調整接收器節點104之一接收器頻率，以便執行一接收器側都卜勒校正。在一些實施例中，經調整發射頻率之一調整量與至一都卜勒零方向上之一發射器節點102速度投影成比例，其中經調整接收器頻率之一調整量與至都卜勒零方向上之一接收器節點104速度投影成比例。在一些實施例中，接收器節點102經組態以判定發射器節點102與接收器節點104之間之一相對速率。在一些實施例中，接收器節點104經組態以判定發射器節點102運動之一方向及發射器節點102之一速度向量。在一些實施例中，當一合成向量平行於都卜勒零方向時，發生接收器節點104之一都卜勒校正之一最大淨頻移，其中合成向量等於接收器節點104之一速度向量減去發射器節點102之速度向量。在一些實施例中，當一合成向量反平行於都卜勒零方向時，發生接收器節點104之一都卜勒校正之一最小淨頻移，其中合成向量等於接收器節點104之一速度向量減去發射器節點102之速度向量。在一些實施例中，當從發射器節點102指向接收器節點之一向量平行於都卜勒零方向時，接收器節點104之一都卜勒校正之一淨頻移為零。

現參考圖30，根據本文中揭示之發明概念之一方法6000之一例示性實施例可包含以下步驟之一或多者。另外，例如，一些實施例可包含反覆、同時及/或循序執行方法6000之一或多個例項。另外，例如，方法6000之至少一些步驟可並行及/或同時執行。另外，在一些實施例中，方法6000之至少一些步驟可非循序執行。

步驟6002可包含提供一發射器節點及一接收器節點，其中發射器節點及接收器節點之各節點經時間同步，其中發射器節點及接收器節點之各節點處於運動中，其中發射器節點及接收器節點之各節點包括包含至少一個天線元件之一通信介面，其中發射器節點及接收器節點之各節點進一步包括可操作地耦合至通信介面之一控制器，該控制器包含一或多個處理器，其中控制器具有自身節點速度及自身節點定向之資訊。

步驟6004可包含至少基於時間同步，由發射器節點對發射器節點自身相對於一共同參考系之運動應用都卜勒校正。

步驟6006可包含至少基於時間同步，由接收器節點對接收器節點自身相對於共同參考系之運動應用都卜勒校正，其中在發射器節點將信號發射至接收器節點之前且在接收器節點從發射器節點接收信號之前，共同參考系對於發射器節點及接收器節點係已知的。

此外，方法6000可包含貫穿全文揭示之任何操作。

本文中論述之零掃描技術繪示用於從解析發射器節點102輻射之時空特性來進行空間覺知之一系統及一方法。此方法向接收器節點104通知發射器節點102與接收器節點104之間之相對速率以及發射器節點方向及發射器節點速度向量。此方法包含掃描通過全部方向，且當零方向與發射器節點方向對準時具有一高靈敏度(例如，低淨頻移)。此方法可在一高度靈敏獲取訊框上實施，該獲取訊框通常比容許具有相對低功率之超靈敏空間覺知之顯式資料傳送靈敏得多。

大體上參考圖31至圖43，揭示一多節點通信網路7000。在一些實施例中，系統(例如，多節點通信網路7000)可包含複數個節點7002。複數個節點7002可包含一第一節點7004 (例如，源節點)。複數個節點7002之各節點7002可包含一通信介面110及可操作地耦合至通信介面110之一控制器106，且可經進一步組態以發射通信資料封包及/或發射信標。信標之各者可具有大於通信資料封包之各者之一通信範圍7010之一信標範圍7012。節點7002可各具有被動空間覺知(PSA)。第一節點7004可具有自身節點速度、自身節點定向及/或一目的地7006之資訊。目的地7006可為一目的地區域或一目的地節點7008。目的地7006可在通信範圍7010之外，且視情況在第一節點7004之信標範圍7012之外。第一節點7004可經組態以計算從第一節點7004至目的地7006之一直線7014或一彎曲弧線。例如，一曲線可用於避免一已知障礙，諸如山區或類似物。第一節點7004可經進一步組態以利用被動空間覺知(PSA)來編譯第一節點7004之信標範圍7012內之節點7002之空間覺知。第一節點7004可經進一步組態以評估超出通信範圍7010且在第一節點7004之信標範圍7012內之可能中繼路由。第一節點7004可經進一步組態以判定複數個節點7002中位於可能中繼路由之一者上之下一中繼節點7016a (例如，第二節點)。可能中繼路由之該一者可最接近直線7014或彎曲弧線，而不被判定為一終端路由之部分。第一節點可經組態以將一通信資料封包發射至下一中繼節點7016a。

在一些實施例中，可使用兩個或更多個直線，且可以至少一個中間目的地及一最終目的地執行直線解決方案之兩次反覆。

在一些實施例中，多節點通信網路7000可包含此項技術中已知之任何多節點通信網路。例如，多節點通信網路7000可包含一行動特用網路(MANET)，其中複數個節點7002之各節點7002可能夠自由且獨立地移動。類似地，複數個節點7002可包含此項技術中已知之可通信地耦合之任何通信節點。就此而言，複數個節點7002可包含此項技術中已知之用於發射/收發通信資料封包之任何通信節點。例如，複數個節點7002可包含但不限於無線電(諸如在一載具上或在一人身上)、行動電話、智慧型電話、平板電腦、智慧型手錶、膝上型電腦及類似物。在實施例(未展示)中，節點7002可各包含但不限於各自控制器106 (例如，控制處理器)、記憶體108、通信介面110及天線元件112。申請人應注意，複數個節點7002之節點7002之各者可包含但不限於圖1等之Tx及Rx節點102、104之任何或全部實施例及實現技術。

在一些實施例中，控制器106可為節點7002提供處理功能性，且可包含任何數目個處理器、微控制器、電路、場可程式化閘陣列(FPGA)或其他處理系統及用於儲存由節點7002存取或產生之資料、可執行碼及其他資訊之駐留或外部記憶體。控制器106可執行體現在一非暫時性電腦可讀媒體(例如，記憶體108)中之實施本文中描述之技術之一或多個軟體程式。控制器106不受限於形成其之材料或其中採用之處理機制，且因而可經由(若干)半導體及/或電晶體(例如，使用電子積體電路(IC)組件)等實施。在一些實施例中，節點7002之各者之控制器106可具有自身節點速度、自身節點定向及/或目的地7006之資訊。

在一些實施例中，通信介面110可操作地組態以與節點7002之組件通信。例如，通信介面110可經組態以從節點7002之一者之控制器106擷取資料，發射資料以儲存於一記憶體108中，從記憶體108中之儲存器擷取資料等。通信介面110亦可與控制器106通信地耦合以促進節點7002之組件與控制器106之間之資料傳送。應注意，雖然通信介面110被描述為節點7002之一組件，但通信介面110之一或多個組件可實施為經由一有線及/或無線連接通信地耦合至節點7002之外部組件。節點7002亦可包含及/或連接至一或多個輸入/輸出(I/O)裝置。在實施例中，通信介面110包含或耦合至一發射器、接收器、收發器、實體連接介面或其等之任何組合。本文中經考慮，節點7002之通信介面110可經組態以使用此項技術中已知之任何無線通信技術(包含但不限於GSM、GPRS、CDMA、EV-DO、EDGE、WiMAX、3G、4G、4G LTE、5G、WiFi協定、RF、LoRa及類似物)通信地耦合至多節點通信網路7000之額外節點7002之額外通信介面110。

在一些實施例中，多節點通信網路7000可利用被動空間覺知(PSA)之態樣。例如，一些實施例可包含被動空間覺知之態樣，其等可判定多節點通信網路7000之節點7002之間之相對速度向量、方向及時脈頻率偏移。例如，經由使用全向天線進行都卜勒零掃描(或在一些實施例中，需要經由空間掃描進行定向追蹤之定向天線112)，如本文中先前論述，可判定高動態網路環境中之鄰近節點之定向拓撲。此外，若都卜勒零掃描知識為全部節點7002所共有，則接收節點(例如，節點7002之任一者)可調諧至適當都卜勒頻移以維持完全相干靈敏度。在一些實施例中，類似於圖1中體現之Tx及Rx節點102、104，當從另一節點7002 (例如，第一節點7004或下一中繼節點7016a至7016j之一者)接收通信資料封包時，節點7002可經時間同步以應用與其等自身相對於一共同參考系(例如，一共同慣性參考系，諸如地球，其可忽略地球之曲率)之運動(例如，速度或定向)相關聯之都卜勒校正。申請人應注意，節點7002亦可包含應用於圖1等中體現之Tx及Rx節點102、104之都卜勒校正及調零技術。

在一些實施例中，目的地7006可為一單一目的地節點7008。在一些實施例中，目的地7006可為一區域，其僅具有定位於該區域內之一單一目的地節點7008。在一些實施例中，目的地7006可為包含兩個或更多個目的地節點7008之一區域。例如，目的地7006可為一區域，其具有定位於該區域內之兩個目的地節點7008。在一些實施例中，目的地7006之位置(例如，基於GPS或定位資訊)對於第一節點7004可係已知的。

參考圖32，揭示多節點通信網路7000。多節點通信網路7000可進一步包含直線7014或彎曲弧線、下一中繼節點7016a及一或多個終端節點7018。

在一些實施例中，第一節點7004可經組態以計算從第一節點7004至目的地7006之直線7014或彎曲弧線。直線7014可為第一節點7004與目的地7006之間之最短線路；通常，發射路由可能不完全遵循完全沿著直線7014之一路徑，但下一中繼節點7016之一或多者(例如，下一中繼節點7016a)可經配置得更靠近直線7014以將通信資料封包轉發至目的地7006。在一些實施例中，兩個或更多個目的地節點7008可定位於目的地7006內，且直線7014或彎曲弧線可經建構以從第一節點7004延伸至定位於目的地7006內之兩個或更多個目的地節點7008之一經計算質心(COM)點。

在一些實施例中，第一節點7004可經組態以利用被動空間覺知(PSA)來編譯第一節點7004之信標範圍7012內之節點7002之空間覺知。例如，第一節點7004可利用被動空間覺知(PSA)來編譯來自第一節點7004之信標範圍7012內之複數個節點7002之一給定節點7002之空間覺知資訊。定位資訊(PLI)係可經由被動空間覺知(PSA)收穫之資訊之一實例。每一節點7002可在其信標範圍7012內具有空間覺知，而無需任何資料封包通信。當節點7002之間之資料封包通信必須在發射目標通信資料封包以獲得鄰近節點7002之基於位置之資訊(例如，基於GPS或PLI)之前發生時，節點7002之頻寬(例如，容量)受到更多限制。利用被動空間覺知(PSA)無需節點7002發送及接收包含鄰近節點7002之基於位置之資訊之通信封包，且容許節點7002從若干跳躍之外之節點7002獲得基於位置之資訊，而不限制節點7002之頻寬。

在一些實施例中，第一節點7004可經組態以評估超出通信範圍7010且在第一節點7004之信標範圍7012內之可能中繼路由。可能中繼路由可為多節點通信網路7000內之可容許第一節點7004經由節點7002之一或多者(例如，下一中繼節點7016a)將通信資料封包發射朝向目的地7006之任何路由。在一些實施例中，第一節點7004可評估多節點通信網路7000內之將容許第一節點7004將通信資料封包發射朝向目的地7006之多於一個可能中繼路由。例如，第一中繼節點7004可評估下一中繼節點7016a將用於幫助將通信資料封包從第一節點7004朝向目的地7006傳送之可能中繼路由。另外，第一中繼節點7004亦可評估終端節點7018a可被識別為無法完成朝向目的地7006之一路由之可能中繼路由。第一節點7004可利用被動空間覺知(PSA)來評估超出通信範圍7010且在信標範圍7012內之此等可能中繼路由，該等可能中繼路由可用於將通信資料封包路由朝向目的地7006。被動空間覺知(PSA)容許第一節點7004在發送通信資料封包之前預見且判定一終端路由，而非沿著一可能路由發送通信資料封包，直至通信資料封包到達一終端節點(例如，終端節點7018a至7018b或類似物)。第一節點7004可利用經編譯空間覺知資訊來判定此等終端路由。

在一些實施例中，第一節點7004可經組態以判定複數個節點7002中位於可能中繼路由之一者上之下一中繼節點7016a，其中可能中繼路由之一者最接近直線7014或彎曲弧線，而不被判定為一終端路由之部分。例如，第一節點7004可判定下一中繼節點7016a在最接近直線7014或彎曲弧線之一個可能中繼路由上，且並非一終端路由之部分。例如，第一節點7004可基於利用被動空間覺知(PSA)來編譯用於待作出的判定之資訊(例如，若路由含有一終端節點7018)來判定終端節點7018a至7018b不在最接近直線7014或彎曲弧線之一個可能中繼路由上。

在一些實施例中，第一節點7004可判定位於最接近直線7014或彎曲弧線而並非一終端路由之部分可能中繼路由之一者上之下一中繼節點7016a，且不必編譯來自超出第一節點7004之通信範圍7010之節點7002之基於全球定位系統(基於GPS)之定位資訊(PLI)。例如，第一節點7004可利用被動空間覺知(PSA)來判定下一中繼節點7016a，其中第一節點7004尚未編譯來自超出第一節點7004之通信範圍7010之節點7002之基於全球定位系統(基於GPS)之定位資訊(PLI)。

在一些實施例中，第一節點7004可經組態以將通信資料封包發射至所判定之下一中繼節點7016a。例如，在判定下一中繼節點7016a之後，第一節點7004可經由此項技術中已知之任何發射方法將通信資料封包發射至下一中繼節點7016a。

在一些實施例中，多節點通信網路7000可經組態用於多跳空間覺知(MHSA)。例如，利用多跳空間覺知(MHSA)，第一節點7004可將來自被動空間覺知(PSA)之其經編譯資訊連同其自身定位資訊(PLI)泛流至多節點通信網路7000中之每一節點7002。多跳空間覺知(MHSA)容許第一節點7004延伸其信標範圍7010以覆蓋整個多節點通信網路7000。例如，多跳空間覺知(MHSA)可容許第一節點7004評估超出信標範圍7012之可能中繼路由，如本文中先前論述。此將容許經由一或多個下一中繼節點7016將通信資料封包從第一節點7004更高效地路由朝向目的地7006，此係因為當評估超出通信範圍7010及信標範圍7012之可能中繼路由時，第一中繼節點7004將具有哪些可能中繼路由係一終端路由之部分(例如，由終端節點7018組成)及哪些可能中繼路由最接近直線7014或彎曲弧線之一擴展視圖。

在一些實施例中，第一節點7004可經組態以從下一中繼節點7016a (例如，第二節點)接收指示出現一終端路由之一否定認可(NAK)，且判定複數個節點7002中位於可能中繼路由之一第二可能路由上之一替代第二下一中繼節點7016，其中第二可能中繼路由第二接近直線7014或彎曲弧線，而並非一終端路由之部分。一否定認可(NAK)係用於資料發射之一誤差控制機制，其在判定一不可靠通信鏈路(例如，一不可靠節點7002或一不可靠可能中繼路由)之後進行發射。例如，下一中繼節點7016a可經組態以將指示出現一終端路由之否定認可(NAK)發射至第一節點7004，其中第一節點7004經組態以接收否定認可(NAK)，其中第一節點7004可接著判定替代第二下一中繼節點7016。例如，替代第二下一中繼節點7016可為位於可能中繼路由上之第二遠離於直線7014或彎曲弧線之節點7002，如由第一節點7004經由被動空間覺知(PSA)或多跳空間覺知(MHSA)評估及判定。

在一些實施例中，第一節點7004可經組態以在識別通信資料封包之路由已導致預定數目個終端路由之後經由泛流路由(F2R)將通信資料封包廣播(例如，多播)至目的地7006。例如，第一節點7004可從一或多個可能中繼路由(例如，第二可能中繼路由、第三可能中繼路由或類似物)之一節點7002接收一或多個否定認可(NAK)，其中所接收否定認可(NAK)之數目等於或大於終端路由之預定數目，其中第一節點7004接著經組態以經由泛流路由(F2R)將通信資料封包廣播至目的地7006。如本文中先前論述，泛流路由(F2R)可容許第一節點7004在經編譯空間覺知資訊不完整或不穩定時將資料發送至目的地7006。例如，如本文中先前論述，在識別通信資料封包之路由已導致預定數目個終端路由(例如，不穩定資訊)之後，可使用泛流路由(F2R)。

大體上參考圖33至圖41，一些實施例可包含經組態用於經由下一中繼節點7016之一或多者沿著用於在第一節點7004與目的地7006之間發射之一路由發射通信資料封包之多節點通信網路7000。多節點通信網路7000可包含將通信資料封包從第一節點7004發射至目的地7006所需之任何數目個下一中繼節點7016 (例如，一或多個下一中繼節點7016a至7016j)，且所揭示實施例不限制可使用之下一中繼節點7016之數目。

仍大體上參考圖33至圖41，在一些實施例中，一或多個下一中繼節點7016a至7016j (例如，下一中繼節點7016a、第二下一中繼節點7016b、第三下一中繼節點7016c或類似物)可具有自身節點速度、自身節點定向及目的地7006之資訊。目的地7006可在一或多個下一中繼節點7016a至7016j之通信範圍7010之外，且視情況在一或多個下一中繼節點7016a至7016j之信標範圍7012之外。一或多個下一中繼節點7016a至7016j可經組態以接收通信資料封包。一或多個下一中繼節點7016a至7016j可經組態以利用被動空間覺知(PSA)來編譯一或多個下一中繼節點7016a至7016j之信標範圍7012內之節點7002之空間覺知。一或多個下一中繼節點7016a至7016j可經組態以評估超出通信範圍7010且在一或多個下一中繼節點7016a至7016j之信標範圍7012內之一或多個可能中繼路由(例如，第二可能中繼路由、第三可能中繼路由或類似物)。一或多個下一中繼節點7016a至7016j可經組態以判定一或多個下一中繼節點7016a至7016j中位於可能中繼路由之一者(例如，第二可能中繼路由)上之下一中繼節點7016a至7016j之一者(例如，第二下一中繼節點7016b)，其中可能中繼路由之一者最接近直線7014或彎曲弧線，而不被判定為一終端路由之部分。一或多個下一中繼節點7016可經組態以將通信資料封包發射至下一中繼節點7016之所判定者(例如，第二下一中繼節點7016b)。

在一些實施例中，一或多個下一中繼節點7016a至7016j (例如，下一中繼節點7016a、第二下一中繼節點7016b、第三下一中繼節點7016c或類似物)可具有自身節點速度、自身節點定向及/或目的地7006之資訊。目的地7006可在一或多個下一中繼節點7016a至7016j之通信範圍7010之外，且視情況在一或多個下一中繼節點7016a至7016j之信標範圍7012之外。一或多個下一中繼節點7016a至7016j可經組態以接收通信資料封包。接收通信資料封包之一或多個下一中繼節點7016a至7016j可經組態以計算從各自下一中繼節點7016至目的地7006之一第二直線7014或一第二彎曲弧線。一或多個下一中繼節點7016a至7016j可經組態以利用被動空間覺知(PSA)來編譯一或多個下一中繼節點7016a至7016j之信標範圍7012內之節點7002之空間覺知。一或多個下一中繼節點7016a至7016j可經組態以評估超出通信範圍7010且在一或多個下一中繼節點7016a至7016j之信標範圍7012內之一或多個可能中繼路由(例如，第二可能中繼路由、第三可能中繼路由或類似物)。一或多個下一中繼節點7016a至7016j可經組態以判定節點7002中位於可能中繼路由之一者(例如，第二可能中繼路由)上之下一中繼節點7016a至7016j之一者(例如，第二下一中繼節點7016b)，其中可能中繼路由之一者最接近第二直線7014或第二彎曲弧線，而不被判定為一終端路由之部分。一或多個下一中繼節點7016可經組態以將通信資料封包發射至下一中繼節點7016之所判定者(例如，第二下一中繼節點7016b)。

在一些實施例中，一或多個下一中繼節點7016a至7016j可經組態以利用多跳空間覺知(MHSA)來評估超出一或多個下一中繼節點7016a至7016j之信標範圍之一或多個可能中繼路由。例如，利用多跳空間覺知(MHSA)，一或多個下一中繼節點7016a至7016j之各者可將其來自被動空間覺知(PSA)之經編譯資訊連同其自身定位資訊(PLI)泛流至多節點通信網路7000中之每一節點7002。例如，多跳空間覺知(MHSA)可容許一或多個下一中繼節點7016a至7016j評估超出信標範圍7012之一或多個可能中繼路由。此將容許在一或多個下一中繼節點7016a至7016j之間朝著目的地7006更高效地路由通信資料封包，此係因為當評估超出通信範圍7010及信標範圍7012之可能中繼路由時，一或多個下一中繼節點7016a至7016j將具有哪些可能中繼路由係一終端路由之部分(例如，由終端節點7018組成)及哪些可能中繼路由最接近直線7014或第二直線7014之一擴展視圖。

在一些實施例中，一或多個下一中繼節點7016a至7016j之各者可經組態以計算從各自下一中繼節點7016a至7016j至目的地7006之第二直線7014或第二彎曲弧線。第二直線7014可為各自下一中繼節點7016a至7016j與目的地7006之間之最短線路；通常，發射路由可能不完全遵循沿著第二直線7014之一路徑，但下一中繼節點7016之一或多者(例如，下一中繼節點7016b)可經配置得更靠近第二直線7014以將通信資料封包轉發至目的地7006。例如，下一中繼節點7016a可從第一節點7004接收通信資料封包。接著，下一中繼節點7016a可計算從下一中繼節點7016a至目的地7006之第二直線7014或第二彎曲弧線。在一些實施例中，第二直線7014可用於產生從各自下一中繼節點7016a至7016j至一單一目的地節點7008之一最短線路。例如，一單一目的地節點7008可定位於目的地7006內，且第二直線7014或第二曲線可經建構以從各自下一中繼節點7016a至7016j延伸至單一目的地節點7008。在一些實施例中，第二直線7014可用於產生從各自下一中繼節點7016a至7016j至兩個或更多個目的地節點7008之一最短線路。例如，兩個或更多個目的地節點7008可定位於目的地7006內，且第二直線7014可經建構以從各自下一中繼節點7016a至7016j延伸至定位於目的地7006內之兩個或更多個目的地節點7008之一經計算質心(COM)點。

在一些實施例中，第二直線7014可用於產生從各自下一中繼節點7016a至7016j至一單一目的地節點7008之一最短線路。例如，一單一目的地節點7008可定位於目的地7006內，且第二直線7014可經建構以從各自下一中繼節點7016a至7016j延伸至單一目的地節點7008。在一些實施例中，第二直線7014可用於產生從各自下一中繼節點7016a至7016j至兩個或更多個目的地節點7008之一最短線路。例如，兩個或更多個目的地節點7008可定位於目的地7006內，且第二直線7014可經建構以從各自下一中繼節點7016a至7016j延伸至定位於目的地7006內之兩個或更多個目的地節點7008之一經計算質心(COM)點。

在一些實施例中，一或多個下一中繼節點7016a至7016j之各者可經組態以從下一中繼節點7016a至7016j之任一者接收指示出現一終端路由之一否定認可(NAK)，且判定複數個節點7002中位於可能中繼路由之一第二可能路由上之一替代下一中繼節點7016，其中第二可能中繼路由第二接近直線7014或第二直線7014，而並非一終端路由之部分。例如，第二下一中繼節點7016b可經組態以將指示出現一終端路由之否定認可(NAK)發射至下一中繼節點7016a，其中下一中繼節點7016a經組態以接收否定認可(NAK)，其中下一中繼節點7016a可接著判定替代第二下一中繼節點7016。例如，替代第二下一中繼節點7016可為位於可能中繼路由上之第二遠離於直線7014或第二直線7014之節點7002，如由下一中繼節點7016a經由被動空間覺知(PSA)或多跳空間覺知(MHSA)評估及判定。

在一些實施例中，一或多個下一中繼節點7016a至7016j之各者可判定位於最接近直線7014或第二直線7014而並非一終端路由之部分之可能中繼路由之一者上之下一中繼節點7016a至7016j，且不必編譯來自超出一或多個下一中繼節點7016a至7016j之通信範圍7010之節點7002之基於全球定位系統(基於GPS)之定位資訊(PLI)。例如，下一中繼節點7016a可利用被動空間覺知(PSA)來判定第二下一中繼節點7016b，其中下一中繼節點7016a尚未編譯來自超出第一節點7004之通信範圍7010之節點7002之基於全球定位系統(基於GPS)之定位資訊(PLI)。

在一些實施例中，一或多個下一中繼節點7016a至7016j之各者可經組態以在識別通信資料封包之路由已導致預定數目個終端路由之後經由泛流路由(F2R)將通信資料封包廣播(例如，多播)至目的地7006。例如，下一中繼節點7016a可從一或多個可能中繼路由(例如，第二可能中繼路由或類似物)之一節點7002接收一或多個否定認可(NAK)，其中所接收否定認可(NAK)之數目等於或大於終端路由之預定數目，其中下一中繼節點7016a接著經組態以經由泛流路由(F2R)將通信資料封包廣播至目的地7006。如本文中先前論述，泛流路由(F2R)可容許下一中繼節點7016a在經編譯空間覺知資訊不完整或不穩定時將資料發送至目的地7006。例如，如本文中先前論述，在識別通信資料封包之路由已導致預定數目個終端路由(例如，不穩定資訊)之後，可使用泛流路由(F2R)。

參考圖33，展示根據本發明之實例實施例之一行動特用網路(MANET)及其個別節點之一示意性圖解。在一些實施例中，下一中繼節點7016a可經組態以從第一節點7004接收通信資料封包(例如，如圖32中展示)。接著，下一中繼節點7016a可經組態以判定位於第二可能中繼路由之一者上之一第二下一中繼節點7016b，該等第二可能中繼路由之該一者最接近直線7014或第二直線7014而不被判定為一終端路由之部分。接著，下一中繼節點7016a可經組態以將通信資料封包發射至第二下一中繼節點7016b。接著，第二下一中繼節點7016b可經組態以從下一中繼節點7016a接收通信資料封包。

參考圖34，展示根據本發明之實例實施例之一行動特用網路(MANET)及其個別節點之一示意性圖解。在一些實施例中，第二下一中繼節點7016b可經組態以從下一中繼節點7016a接收通信資料封包(例如，如圖33中展示)。接著，第二下一中繼節點7016b可經組態以判定位於第三可能中繼路由之一者上之一第三下一中繼節點7016c，該等第三可能中繼路由之該一者最接近直線7014或第二直線7014而不被判定為一終端路由之部分。接著，第二下一中繼節點7016b可經組態以將通信資料封包發射至第三下一中繼節點7016c。接著，第三下一中繼節點7016c可經組態以從第二下一中繼節點7016b接收通信資料封包。

參考圖35，展示根據本發明之實例實施例之一行動特用網路(MANET)及其個別節點之一示意性圖解。在一些實施例中，第三下一中繼節點7016c可經組態以從第二下一中繼節點7016b接收通信資料封包(例如，如圖34中展示)。接著，第三下一中繼節點7016c可經組態以判定位於第四可能中繼路由之一者上之一第四下一中繼節點7016d，該等第四可能中繼路由之該一者最接近直線7014或第二直線7014而不被判定為一終端路由之部分。接著，第三下一中繼節點7016c可經組態以將通信資料封包發射至第四下一中繼節點7016d。接著，第四下一中繼節點7016d可經組態以從第三下一中繼節點7016c接收通信資料封包。

參考圖36，展示根據本發明之實例實施例之一行動特用網路(MANET)及其個別節點之一示意性圖解。在一些實施例中，第四下一中繼節點7016d可經組態以從第三下一中繼節點7016c接收通信資料封包(例如，如圖35中展示)。接著，第四下一中繼節點7016d可經組態以判定位於第五可能中繼路由之一者上之一第五下一中繼節點7016e，該等第五可能中繼路由之該一者最接近直線7014或第二直線7014而不被判定為一終端路由之部分。接著，第四下一中繼節點7016d可經組態以將通信資料封包發射至第五下一中繼節點7016e。接著，第五下一中繼節點7016e可經組態以從第四下一中繼節點7016d接收通信資料封包。

參考圖37，展示根據本發明之實例實施例之一行動特用網路(MANET)及其個別節點之一示意性圖解。在一些實施例中，第五下一中繼節點7016e可經組態以從第四下一中繼節點7016d接收通信資料封包(例如，如圖36中展示)。接著，第五下一中繼節點7016e可經組態以判定位於第六可能中繼路由之一者上之一第六下一中繼節點7016f，該等第六可能中繼路由之該一者最接近直線7014或第二直線7014而不被判定為一終端路由之部分。接著，第五下一中繼節點7016e可經組態以將通信資料封包發射至第六下一中繼節點7016f。接著，第六下一中繼節點7016f可經組態以從第五下一中繼節點7016e接收通信資料封包。

參考圖38，展示根據本發明之實例實施例之一行動特用網路(MANET)及其個別節點之一示意性圖解。在一些實施例中，第六下一中繼節點7016f可經組態以從第五下一中繼節點7016e接收通信資料封包(例如，如圖37中展示)。接著，第六下一中繼節點7016f可經組態以判定位於第七可能中繼路由之一者上之一第七下一中繼節點7016g，該等第七可能中繼路由之該一者最接近直線7014或第二直線7014而不被判定為一終端路由之部分。接著，第六下一中繼節點7016f可經組態以將通信資料封包發射至第七下一中繼節點7016g。接著，第七下一中繼節點7016g可經組態以從第六下一中繼節點7016f接收通信資料封包。

參考圖39，展示根據本發明之實例實施例之一行動特用網路(MANET)及其個別節點之一示意性圖解。在一些實施例中，第七下一中繼節點7016g可經組態以從第六下一中繼節點7016f接收通信資料封包(例如，如圖38中展示)。接著，第七下一中繼節點7016g可經組態以判定位於第八可能中繼路由之一者上之一第八下一中繼節點7016h，該等第八可能中繼路由之該一者最接近直線7014或第二直線7014而不被判定為一終端路由之部分。接著，第七下一中繼節點7016g可經組態以將通信資料封包發射至第八下一中繼節點7016h。接著，第八下一中繼節點7016h可經組態以從第七下一中繼節點7016g接收通信資料封包。

參考圖40，展示根據本發明之實例實施例之一行動特用網路(MANET)及其個別節點之一示意性圖解。在一些實施例中，第八下一中繼節點7016h可經組態以從第七下一中繼節點7016g接收通信資料封包(例如，如圖39中展示)。接著，第八下一中繼節點7016h可經組態以判定位於第九可能中繼路由之一者上之一第九下一中繼節點7016i，該等第九可能中繼路由之該一者最接近直線7014或第二直線7014而不被判定為一終端路由之部分。接著，第八下一中繼節點7016h可經組態以將通信資料封包發射至第九下一中繼節點7016i。接著，第九下一中繼節點7016i可經組態以從第八下一中繼節點7016h接收通信資料封包。

參考圖41，展示根據本發明之實例實施例之一行動特用網路(MANET)及其個別節點之一示意性圖解。在一些實施例中，第九下一中繼節點7016i可經組態以從第八下一中繼節點7016h接收通信資料封包(例如，如圖40中展示)。接著，第九下一中繼節點7016i可經組態以判定位於第十可能中繼路由之一者上之一第十下一中繼節點7016j，該等第十可能中繼路由之該一者最接近直線7014或第二直線7014而不被判定為一終端路由之部分。接著，第九下一中繼節點7016i可經組態以將通信資料封包發射至第十下一中繼節點7016i。接著，第十下一中繼節點7016j可經組態以從第九下一中繼節點7016i接收通信資料封包。

參考圖42，展示根據本發明之實例實施例之一行動特用網路(MANET)及其個別節點之一示意性圖解。在一些實施例中，一或多個下一中繼節點7016a至7016j之一者可經組態以將通信資料封包發射至複數個節點7002之一最終中繼節點7020。最終中繼節點7020可為下一中繼節點7016a至7016j之一者，其中目的地節點7008之至少一者在下一中繼節點7016a至7016j之一者之通信範圍7010內。例如，第十下一中繼節點7016j可經組態以從第九下一中繼節點7016i接收通信資料封包(例如，如圖41中展示)。接著，第十下一中繼節點7016j可經組態以判定最終中繼節點7020，其中目的地節點7008之至少一者在最終中繼節點7020之通信範圍7010內。接著，最終中繼節點7020可經組態以從第十下一中繼節點7016j接收通信資料封包。接著，最終中繼節點7020可經組態以將通信資料封包發射(例如，單播或多播)至目的地節點7008之至少一者。接著，目的地節點7008之至少一者可經組態以從最終中繼節點7020接收通信資料封包。

在一些實施例中，最終中繼節點7020可將通信資料封包廣播(例如，多播)朝向目的地節點7008之至少一者，使得最終中繼節點7020之通信範圍內之每一目的地節點7008可接收通信資料封包。

參考圖43，展示根據本發明之實例實施例之一行動特用網路(MANET)及其個別節點之一示意性圖解。在一些實施例中，一或多個目的地節點7008可從最終中繼節點7020接收通信資料封包(例如，如圖42中展示)。接著，接收通信資料封包之一或多個目的地節點7008可經組態以將通信資料封包廣播(例如，多播)至一或多個廣播目的地節點7008之各者之通信範圍7010內之目的地節點7008。例如，從最終中繼節點7020接收資料通信資料封包之第一目的地節點7008可為最終中繼節點7020之通信範圍內之唯一目的地節點7008。接著，第一目的地節點7008可將通信資料封包廣播(例如，多播)至第一目的地節點7008之通信範圍7010內之任何額外目的地節點7008。此外，額外目的地節點7008可接著繼續廣播(例如，多播)通信資料封包，直至目的地7006內之每一目的地節點7008已接收到通信資料封包。

參考圖44，根據本文中揭示之發明概念之一方法8000之一例示性實施例可包含以下步驟之一或多者。另外，例如，一些實施例可包含反覆、同時及/或循序執行方法8000之一或多個例項。另外，例如，方法8000之至少一些步驟可並行及/或同時執行。另外，在一些實施例中，方法8000之至少一些步驟可非循序執行。

步驟8002可包含在判定一通信資料封包需要從一第一節點發送至下一中繼節點之後，判定通信資料封包是否係高優先級。

步驟8004可包含在判定通信資料封包係高優先級之後，發生泛流路由(F2R)。例如，在判定通信資料封包係高優先級之後，可經由泛流路由(F2R)將通信資料封包廣播至一或多個目的地節點。

步驟8006可包含在判定通信資料封包並非高優先級之後，將一終端計數設定為0。

步驟8008可包含在將一終端計數設定為0之後，判定是否存在朝向目的地之一新下一中繼節點。如圖44中展示，在判定不存在朝向目的地之新下一中繼節點可用之後，步驟8008可進一步包含：經由泛流路由(F2R)將通信資料封包廣播至一或多個目的地節點之一步驟8004。

步驟8010可包含在判定存在朝向目的地之一新下一中繼節點可用之後，將通信資料封包從第一節點轉發至新下一中繼節點。

步驟8012可包含在將通信資料封包從第一節點轉發至新下一中繼節點之後，判定第一節點是否已從新下一中繼節點接收一否定認可(NAK)。如圖44中展示，在判定第一節點尚未從新下一中繼節點接收一否定認可(NAK)之後，方法8000完成。

步驟8014可包含在判定第一節點從新下一中繼節點接收一否定認可(NAK)之後，使終端計數遞增。

步驟8016可包含在使終端計數遞增之後，判定終端計數是否大於一預定最大終端計數。如圖44中展示，在判定終端計數不大於最大終端計數之後，步驟8016可進一步包含：判定是否存在朝向目的地之一新下一中繼節點之一步驟8008。在判定終端計數大於最大終端計數時，步驟8016可進一步包含：經由泛流路由(F2R)將通信資料封包廣播至一或多個目的地節點之一步驟8004。

參考圖45，根據本文中揭示之發明概念之一方法8100之一例示性實施例可包含以下步驟之一或多者。另外，例如，一些實施例可包含反覆、同時及/或循序執行方法8100之一或多個例項。另外，例如，方法8100之至少一些步驟可並行及/或同時執行。另外，在一些實施例中，方法8100之至少一些步驟可非循序執行。

步驟8102可包含在判定一通信資料封包需要從下一中繼節點發送至一新下一中繼節點之後，將一重試計數設定為0。

步驟8104可包含在將一重試計數設定為0之後，判定是否存在朝向目的地之一新下一中繼節點。如圖45中展示，在判定不存在朝向目的地之新下一中繼節點可用之後，步驟8104可進一步包含：下一中繼節點將一否定認可(NAK)發送至先前下一中繼節點之一步驟8106。

步驟8108可包含在判定存在朝向目的地之一新下一中繼節點可用之後，將通信資料封包從下一中繼節點轉發至新下一中繼節點。

步驟8110可包含在將通信資料封包從下一中繼節點轉發至新下一中繼節點之後，判定下一中繼節點是否已從新下一中繼節點接收一否定認可(NAK)。如圖44中展示，在判定第一節點尚未從新下一中繼節點接收一否定認可(NAK)之後，方法8100完成。

步驟8112可包含在判定下一中繼節點已從新下一中繼節點接收一否定認可(NAK)之後，使一終端計數及重試計數兩者遞增。

步驟8114可包含在使終端計數及重試計數兩者遞增之後，判定終端計數是否大於一預定最大終端計數。

步驟8116可包含在判定終端計數大於最大終端計數之後，可經由泛流路由(F2R)將通信資料封包廣播至一或多個目的地節點。

步驟8118可包含在判定終端計數不大於最大終端計數之後，判定重試計數是否大於一最大重試計數。如圖45中展示，在判定重試計數不大於最大重試計數之後，步驟8118可進一步包含：判定是否存在朝向目的地之一新下一中繼節點之一步驟8104。在判定重試計數大於最大重試計數之後，步驟8118可進一步包含：將一否定認可(NAK)發送至先前下一中繼節點之一步驟8106。

參考圖46，根據本文中揭示之發明概念之一方法9000之一例示性實施例可包含以下步驟之一或多者。另外，例如，一些實施例可包含反覆、同時及/或循序執行方法9000之一或多個例項。另外，例如，方法9000之至少一些步驟可並行及/或同時執行。另外，在一些實施例中，方法9000之至少一些步驟可非循序執行。

步驟9002可包含提供包含複數個節點之一行動特用網路(MANET)，其中複數個節點之各者包括一通信介面及一控制器，其中複數個節點之各者經組態以發射通信資料封包且發射信標，其中各信標之一信標範圍大於各通信資料封包之一通信範圍，其中複數個節點之各者具有被動空間覺知，其中複數個節點之一第一節點具有自身節點速度、自身節點定向及一目的地之資訊，目的地係一目的地區域或一目的地節點，其中目的地在第一節點之通信範圍之外且視情況在第一節點之信標範圍之外。

步驟9004可包含藉由第一節點計算從第一節點至目的地之一直線。

步驟9006可包含藉由第一節點利用被動空間覺知來編譯第一節點之信標範圍內之節點之空間覺知。

步驟9008可包含藉由第一節點評估超出通信範圍且在第一節點之信標範圍內之可能中繼路由。

步驟9010可包含藉由第一節點判定複數個節點中位於可能中繼路由之一者上之下一中繼節點，該等可能中繼路由之該一者最接近直線而不被判定為一終端路由之部分。

步驟9012可包含藉由第一節點將一通信資料封包發射至下一中繼節點。

如從上文將瞭解，本文中揭示之發明概念之實施例係關於一種方法及系統，其包含具有複數個節點之一網路，該複數個節點經組態以編譯空間覺知資訊且利用經編譯空間覺知資訊將一通信資料封包沿著一最短線路從一第一節點路由至一目的地。

應理解，本文中揭示之方法之實施例可包含本文中描述之一或多個步驟。此外，此等步驟可以任何所要順序實行，且兩個或更多個步驟可彼此同時實行。本文中揭示之兩個或更多個步驟可組合為一單一步驟，且在一些實施例中，一或多個步驟可作為兩個或更多個子步驟來實行。此外，除了本文中揭示之一或多個步驟之外，或作為本文中揭示之一或多個步驟之替代方案，可實行其他步驟或子步驟。

儘管已參考隨附圖式中繪示之實施例描述發明概念，然在不脫離發明申請專利範圍之範疇之情況下，可採用等效物且在本文中進行替換。本文中繪示及描述之組件僅係可用於實施發明概念之實施例之一系統/裝置及組件之實例，且可在不脫離發明申請專利範圍之範疇之情況下替換為其他裝置及組件。此外，本文中提供之任何尺寸、度數及/或數值範圍應被理解為非限制性實例，除非發明申請專利範圍中另有規定。

100:多節點通信網路 100a:多節點通信網路 102:發射器(Tx)節點 104:接收器(Rx)節點 104a至104d:接收器(Rx)節點 106:控制器 108:記憶體 110:通信介面 112:天線元件 114:360度弧 116:速度向量 118:任意方向 120:都卜勒調零方向 200:圖表 202a至202c:都卜勒調零方向 204a至204c:頻移點 206:頻移輪廓 208:最小相對速度 210:最大相對速度 212:正西方 214:相位偏移頻移輪廓 216:頻移輪廓 220:正北方 222:正南方 300:圖表 302:頻率輪廓 304:頻率輪廓 306:頻率輪廓 308:頻率輪廓 400:方法 402:步驟 404:步驟 406:步驟 408:步驟 410:步驟 412:步驟 414:步驟 1900:方法 1902:步驟 1904:步驟 1906:步驟 2100:多節點通信網路 2102:通信節點 2102a至2102e:通信節點 2104:控制器 2106:記憶體 2108:通信介面 2202:叢集頭節點 2202a:叢集頭節點 2202b:叢集頭節點 2204:叢集 2204a至2204c:叢集 2206:鄰近節點 2206a:經認可鄰近節點 2302:閘道節點 2302a:閘道節點 2304:普通節點 2304a:普通節點 2306:關鍵任務資訊(MCI)請求封包 2306a:關鍵任務資訊(MCI)請求封包 2308:源節點 2310:廣播 2314:關鍵任務資訊(MCI)報告封包 2316:關鍵任務資訊(MCI)發佈封包 2316a:關鍵任務資訊(MCI)發佈封包 2400:方法 2402:步驟 2404:步驟 2406:步驟 2408:步驟 2410:步驟 2412:步驟 2414:步驟 2416:步驟 3100:多節點通信網路 3100a:多節點通信網路 3102:通信節點 3104:控制器 3106:記憶體 3108:通信介面 3110:叢集 3110a至3110f:叢集 3112:叢集頭節點 3114:閘道節點 3116:普通節點 3116a:普通節點 3116b:普通節點 3204:部分鄰近者清單 3206:部分鄰近者清單 3206a:部分鄰近者清單/組 3208:經合併清單/單一組 3210:關鍵路徑 3400:方法 3402:步驟 3404:步驟 3406:步驟 3408:步驟 3410:步驟 3412:步驟 4100:多節點通信網路 4102a:第一通信節點 4102b:第二通信節點 4102c:第三通信節點 4102-1:基於信標之叢集頭(BB-CH)節點 4102-2:普通節點 4102-3:閘道節點(GW) 4102-4:叢集頭(CH)節點 4104a至4104c:控制器 4106a至4106c:記憶體 4108a至4108c:通信介面 4110:通信叢集 4112:基於信標之叢集 5000:方法 5002:步驟 5004:步驟 5006:步驟 5008:步驟 5010:步驟 5012:步驟 5014:步驟 5100:方法 5102:步驟 5104:步驟 5106:步驟 5202:步驟 5204:步驟 7000:多節點通信網路 7002:節點 7004:第一節點 7006:目的地 7008:目的地節點 7010:通信範圍 7012:信標範圍 7014:直線 7016a至7016j:下一中繼節點 7018a:終端節點 8000:方法 8002:步驟 8004:步驟 8006:步驟 8008:步驟 8010:步驟 8012:步驟 8014:步驟 8016:步驟 8100:方法 8102:步驟 8104:步驟 8106:步驟 8108:步驟 8110:步驟 8112:步驟 8114:步驟 8116:步驟 8118:步驟

參考附圖描述[實施方式]。描述及圖中之不同例項中之相同元件符號之使用可指示類似或相同項目。在以下[實施方式]及隨附圖式中揭示本發明之各種實施例或實例(「實例」)。圖式不必按比例。一般言之，所揭示程序之操作可以一任意順序執行，除非發明申請專利範圍中另有規定。在圖式中：

圖1係根據本發明之實例實施例之一行動特用網路(MANET)及其個別節點之一示意性圖解。

圖2A係圖1之MANET內之頻移輪廓之一圖形表示。

圖2B係相對於圖2A之圖形表示改變一發射節點Tx之速度向量之方向分量α之一示意性圖解。

圖3A係圖1之MANET內之頻移輪廓之一圖形表示。

圖3B係相對於圖3A之圖形表示改變一接收節點Rx之角方向θ之一示意性圖解。

圖4A、圖4B及圖4C係繪示根據本發明之實例實施例之用於都卜勒頻率偏移判定之一方法之流程圖。

圖5係根據本發明之實例實施例之一多節點通信網路之一示意性圖解。

圖6係圖5之多節點通信網路之叢集化操作之一示意性圖解。

圖7A係圖5之多節點通信網路內之一節點叢集之一示意性圖解。

圖7B係圖7A之叢集之關鍵任務資訊(MCI)請求封包分佈操作之一示意性圖解。

圖7C係圖7A之叢集之關鍵任務資訊(MCI)報告封包收集操作之一示意性圖解。

圖7D係圖7A之叢集之關鍵任務資訊(MCI)報告封包轉播及重新收集操作之一示意性圖解。

圖7E係圖7A之叢集之關鍵任務資訊(MCI)發佈封包發射操作之一示意性圖解。

圖8A及圖8B係繪示根據本發明之實例實施例之用於MCI之高效收集及分佈之一方法之一程序流程圖。

圖9係根據本發明之實例實施例之一多節點通信網路之一示意性圖解。

圖10A係圖9之多節點通信網路之出站信標操作之一示意性圖解。

圖10B係圖9之多節點通信網路之入站信標操作之一示意性圖解。

圖10C及圖10D係圖9之多節點通信網路之成員通信節點之關鍵路徑偵測操作之示意性圖解。

圖10E係圖9之多節點通信網路之關鍵路徑之一示意性圖解。

圖10F係圖9之多節點通信網路之一普通節點之一提升/狀態轉變之一示意性圖解。

圖11係圖9之多節點通信網路之一節點狀態轉變圖。

圖12A、圖12B、圖12C及圖12D係繪示根據本發明之實例實施例之用於基於信標之被動叢集化之一方法之流程圖。

圖13繪示根據本發明之一或多項實施例之一多節點通信網路。

圖14係根據本發明之實例實施例之一網路及其之個別節點之一示意性圖解。

圖15係根據本發明之實例實施例之一網路及其之個別節點之一示意性圖解。

圖16A係根據本發明之實例實施例之一網路及其之個別節點之一示意性圖解。

圖16B係根據本發明之實例實施例之一網路及其之個別節點之一示意性圖解。

圖17係根據本發明之實例實施例之一網路及其之個別節點之一示意性圖解。

圖18係根據本發明之實例實施例之一網路及其之個別節點之一示意性圖解。

圖19繪示根據本發明之一或多項實施例之一方法之一流程圖。

圖20、圖21及圖22繪示根據本發明之一或多項實施例之一方法之一流程圖。

圖23繪示根據本發明之一或多項實施例之一方法之一流程圖。

圖24係根據本發明之實例實施例之一行動特用網路(MANET)及其個別節點之一示意性圖解；

圖25A係圖24之MANET內之頻移輪廓之一圖形表示；

圖25B係圖24之MANET內之頻移輪廓之一圖形表示；

圖26係根據本發明之實例實施例之一發射器節點及一接收器節點之一示意性圖解；

圖27A係圖26之MANET內之頻移輪廓之一圖形表示；

圖27B係圖26之MANET內之頻移輪廓之一圖形表示；

圖28係用於覆蓋空間之組之一例示性圖表；

圖29係根據本發明之實例實施例之一發射器節點及一接收器節點之一示意性圖解；

及圖30係繪示根據本發明之實例實施例之一方法之一流程圖。

圖31、圖32、圖33、圖34、圖35、圖36、圖37、圖38、圖39、圖40、圖41、圖42及圖43係根據本發明之實例實施例之一行動特用網路(MANET)及其個別節點之示意性圖解。

圖44係根據本發明之實例實施例之一方法之一流程圖。

圖45係根據本發明之實例實施例之一方法之一流程圖。

圖46係繪示根據本發明之實例實施例之一方法之一流程圖。

100:多節點通信網路

102:發射器(Tx)節點

104:接收器(Rx)節點

106:控制器

108:記憶體

110:通信介面

112:天線元件

114:360度弧

116:速度向量

118:任意方向

120:都卜勒調零方向

Claims (20)

1. 一種系統，其包括： 一行動特用網路(MANET)，其包含複數個節點，其中該複數個節點之各者包括一通信介面及一控制器，其中該複數個節點之各者經組態以發射通信資料封包且發射信標，其中各信標之一信標範圍大於各通信資料封包之一通信範圍，其中該複數個節點之各者具有被動空間覺知， 其中該複數個節點之一第一節點具有自身節點速度、自身節點定向及一目的地之資訊，該目的地係一目的地區域或一目的地節點，其中該目的地在該第一節點之該通信範圍之外且視情況在該第一節點之該信標範圍之外， 其中該第一節點經組態以： 計算從該第一節點至該目的地之一直線或一彎曲弧線； 利用被動空間覺知來編譯該第一節點之該信標範圍內之節點之空間覺知； 評估超出該通信範圍且在該第一節點之該信標範圍內之可能中繼路由； 判定該複數個節點中位於該等可能中繼路由之一者上之一下一中繼節點，該等可能中繼路由之該一者最接近該直線或該彎曲弧線，而不被判定為一終端路由之部分；及 將一通信資料封包發射至該下一中繼節點。
2. 如請求項1之系統，其中該第一節點無需已編譯來自超出該第一節點之該通信範圍之節點之基於全球定位系統(基於GPS)之定位資訊(PLI)來判定位於該等可能中繼路由之該一者上之該下一中繼節點。
3. 如請求項1之系統，其中該複數個節點之各節點經時間同步以應用與該節點自身相對於一共同參考系之運動相關聯之都卜勒校正，該節點係一信標接收節點，其中在該複數個節點之一信標發射節點將一信標發射至該節點之前且在該節點從該信標發射節點接收該信標之前，該共同參考系對於該信標發射節點及該節點係已知的。
4. 如請求項1之系統，其中該下一中繼節點係一第二節點，其中該第二節點具有自身節點速度、自身節點定向及該目的地之資訊，其中該目的地在該第二節點之該通信範圍之外且視情況在該第二節點之該信標範圍之外， 其中該第二節點經組態以： 接收該通信資料封包； 計算從該第二節點至該目的地之一第二直線或一第二彎曲弧線； 利用被動空間覺知來編譯該第二節點之該信標範圍內之節點之空間覺知； 評估超出該通信範圍且在該第二節點之該信標範圍內之第二可能中繼路由， 判定該複數個節點中位於該等第二可能中繼路由之一者上之一第二下一中繼節點，該等第二可能中繼路由之該一者最接近該第二直線或該第二彎曲弧線，而不被判定為一終端路由之部分；及 將該通信資料封包發射至該第二下一中繼節點。
5. 如請求項4之系統，其中該第二節點經進一步組態以利用多跳空間覺知(MHSA)來評估超出該第二節點之該信標範圍之該等第二可能中繼路由。
6. 如請求項4之系統，其中該目的地係該目的地區域，其中該第二直線或該第二彎曲弧線係使用該目的地區域之一質心來計算，其中該第二直線或該第二彎曲弧線從該第二節點延伸至該目的地區域之該質心。
7. 如請求項4之系統，其中該第二節點經進一步組態以：從任何特定中繼節點接收指示出現一終端路由之一否定認可(NAK)；及判定該複數個節點中位於該等第二可能中繼路由之一第二可能路由上之一替代第二下一中繼節點，該等第二可能中繼路由之該第二可能路由第二接近該第二直線或該第二彎曲弧線，而不被判定為一終端路由之部分。
8. 如請求項4之系統，其中該第二節點無需已編譯來自超出該第二節點之該通信範圍之節點之基於全球定位系統(基於GPS)之定位資訊(PLI)來判定位於該等第二可能中繼路由之該一者上之該第二下一中繼節點。
9. 如請求項1之系統，其中該下一中繼節點係一第二節點，其中該第二節點具有自身節點速度、自身節點定向及該目的地之資訊，其中該目的地在該第二節點之該通信範圍之外且視情況在該第二節點之該信標範圍之外， 其中該第二節點經組態以： 接收該通信資料封包； 利用被動空間覺知來編譯該第二節點之該信標範圍內之節點之空間覺知； 評估超出該通信範圍且在該第二節點之該信標範圍內之第二可能中繼路由， 判定該複數個節點中位於該等第二可能中繼路由之一者上之一第二下一中繼節點，該等第二可能中繼路由之該一者最接近該直線或該彎曲弧線，而不被判定為一終端路由之部分；及 將該通信資料封包發射至該第二下一中繼節點。
10. 如請求項9之系統，其中該第二節點經進一步組態以利用多跳空間覺知(MHSA)來評估超出該第二節點之該信標範圍之該等第二可能中繼路由。
11. 如請求項9之系統，其中該目的地係該目的地區域，其中該直線或該彎曲弧線係使用該目的地區域之一質心來計算，其中該直線或該彎曲弧線從該第二節點延伸至該目的地區域之該質心。
12. 如請求項9之系統，其中該第二節點經進一步組態以：從任何特定中繼節點接收指示出現一終端路由之一否定認可(NAK)；及判定該複數個節點中位於該等第二可能中繼路由之一第二可能路由上之一替代第二下一中繼節點，該等第二可能中繼路由之該第二可能路由第二接近該直線或該彎曲弧線，而不被判定為一終端路由之部分。
13. 如請求項12之系統，其中該第一節點、該第二節點或該任何特定中繼節點經組態以在識別通信資料封包路由已導致預定數目個終端路由之後經由泛流路由(F2R)將該通信資料封包廣播至該目的地。
14. 如請求項1之系統，其中該複數個節點之一最終中繼節點經組態以接收該通信資料封包且將該通信資料封包發射至該目的地。
15. 如請求項14之系統，其中該最終中繼節點經進一步組態以將該通信資料封包單播至該目的地。
16. 如請求項14之系統，其中該最終中繼節點經進一步組態以將該通信資料封包廣播至該目的地。
17. 如請求項1之系統，其中該第一節點經進一步組態以利用多跳空間覺知(MHSA)來評估超出該第一節點之該信標範圍之該等可能中繼路由。
18. 如請求項1之系統，其中該目的地係該目的地區域，其中該直線或該彎曲弧線係使用該目的地區域之一質心來計算，其中該直線或該彎曲弧線從該第一節點延伸至該目的地區域之該質心。
19. 如請求項1之系統，其中該第一節點經進一步組態以：從該第二節點接收指示出現一終端路由之一否定認可(NAK)；及判定該複數個節點中位於該等可能中繼路由之一第二可能路由上之一替代第二下一中繼節點，該等可能中繼路由之該第二可能路由第二接近該直線或該彎曲弧線，而不被判定為一終端路由之部分。
20. 一種方法，其包括： 提供包含複數個節點之一行動特用網路(MANET)，其中該複數個節點之各者包括一通信介面及一控制器，其中該複數個節點之各者經組態以發射通信資料封包且發射信標，其中各信標之一信標範圍大於各通信資料封包之一通信範圍，其中該複數個節點之各者具有被動空間覺知，其中該複數個節點之一第一節點具有自身節點速度、自身節點定向及一目的地之資訊，該目的地係一目的地區域或一目的地節點，其中該目的地在該第一節點之該通信範圍之外且視情況在該第一節點之該信標範圍之外； 藉由該第一節點計算從該第一節點至該目的地之一直線或一彎曲弧線； 藉由該第一節點利用被動空間覺知來編譯該第一節點之該信標範圍內之節點之空間覺知； 藉由該第一節點評估超出該通信範圍且在該第一節點之該信標範圍內之可能中繼路由； 藉由該第一節點判定該複數個節點中位於該等可能中繼路由之一者上之一下一中繼節點，該等可能中繼路由之該一者最接近該直線或該彎曲弧線，而不被判定為一終端路由之部分；及 藉由該第一節點將一通信資料封包發射至該下一中繼節點。