DE60125293T2 - Funknetzwerk, Relaisknotenpunkt, Kernknoten, geeignetes Relaisübertragungsverfahren und Programm dafür - Google Patents

Funknetzwerk, Relaisknotenpunkt, Kernknoten, geeignetes Relaisübertragungsverfahren und Programm dafür Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Funk netzwerk, einen Relaisknoten, einen Kernknoten, ein darin verwendetes Relaisübertragungsverfahren und ein Programm dafür. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Relaisroutensetzverfahren und ein Relaisübertragungsverfahren in einem zellularen System, in dem mehrere Knoten durch ein Funknetzwerk verbunden sind.
  • 20 zeigt eine Zellenstruktur in einem herkömmlichen zellularen System. In 20 bezeichnen Bezugszeichen 401 eine Zelle und 402 eine Basisstation (Knoten). Wie in 20 dargestellt ist, ist ein Dienstgebiet durch eine Anordnung mehrerer Zellen konstruiert.
  • Alle Knoten sind durch ein verdrahtetes Backbone-Netzwerk 404 über Drahtleitungen 403 zum Übertragen von Dienstsignalen, wie beispielsweise Sprache, Daten, usw., und verschiedenen Steuersignalen verbunden. Der Knoten und das verdrahtete Backbone-Netzwerk können durch hierarchisches Bereitstellen einer Leitungskonzentrationsstation dazwischen verbunden sein.
  • Ein Endgerät 405 kommuniziert mit einem Knoten 402, um verschiedene Signale über ein verdrahtetes Backbone-Netzwerk 404 über Drahtleitungen 403 zu übertragen und zu empfangen. Im verdrahteten Backbone-Netzwerk wird nicht nur die Funk-Basisstation (Knoten), sondern auch eine Servereinrichtung zum Managen von Positionsinformation des Endgeräts 405, von Abrechnungsverarbeitungen, usw. bereitgestellt.
  • Damit die Anzahl von Teilnehmern im zellularen System, z.B. von Mobiltelefonen, Fixed-Wireless-Access-Anschlüssen, usw. erhöht werden kann, wird der Radius jeder Zelle vermindert, um die Verarbeitungslast in jedem Knoten zu verringern. Wenn das System mit derartigen Mikrozellen konstruiert ist, werden eine ziemlich große Anzahl von Knoten bereitgestellt, um das Dienstgebiet sicher einzurichten.
  • Wenn ein High-Density-Mehrwertmodulations-Datenübertragungsverfahren oder ein ähnliches Verfahren für eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung verwendet wird, wird das durch einen Knoten abzudeckende Dienstgebiet zum Gewährleisten einer vorgegebenen Qualität unvermeidbar klein. Auch in diesem Fall müssen eine ziemlich große Anzahl von Knoten bereitgestellt werden, um das Dienstgebiet sicher einzurichten.
  • Außerdem ist das herkömmliche zellulare System hauptsächlich für ein Quasi-Mikrowellenband und ein Mikrowellenband konstruiert worden, aufgrund der Frequenzdichte ist es erwünscht, ein zellulares System unter Verwendung von Submillimeterwellen oder Millimeterwellen einzurichten. Bei höheren Frequenzen nimmt der Streueffekt der Funkwelle ab, so dass Ausrichtungscharakteristiken signifikant werden, wodurch eine Kommunikation außerhalb einer Sichtlinie schwierig wird und das Dienstgebiet jedes Knotens inhäherent eingeschränkt wird. Auch in diesem Fall muss nämlich das Dienstgebiet mit Mikrozellen sicher eingerichtet werden, so dass eine ziemlich große Anzahl von Knoten installiert werden muss.
  • Wenn das System mit einer großen Anzahl von Mikrozellen eingerichtet wird, ist es unabdingbar, ein verdrahtetes Netzwerk zum Verbinden der Knotengruppe mit dem Backbone-Netzwerk einzurichten. Für eine Verbindung zwischen einer ziemlich großen Anzahl geografisch konzentrierter Knoten und dem Backbone-Netzwerk müssen Drahtleitungsnetzwerke zu allen Orten erweitert werden, wodurch die Kosten des Gesamtsystems inhärent zunehmen. Daher existiert ein Verfahren zum Einrichten einer Verbindung zwischen Knoten über eine drahtlose Kommunikation für eine Relaisübertragung, um das Dienstgebiet zu erweitern.
  • Durch das Setzen der Relaisroute wird die Kapazität des zellularen Systems wesentlich beeinflusst, weil die Kapazität des zellularen Systems durch Interferenz eingeschränkt und die Toleranz bezüglich Interferenz von der gesetzten Relaisroute abhängig ist. Im Routensetzverfahren, gemäß dem die Anzahl von Relaisknoten minimal gemacht wird, ein sogenanntes "Minimum-Hop-Routing-Verfahren", kann der Durchsatz oder die Systemkapazität bezüglich der gesamten Relaisroute nicht immer maximal gemacht werden, weil die Empfangsleistung aufgrund des Abstands zwischen Relaisknoten und Hindernissen unzureichend ist.
  • Zum Verbessern des Durchsatzes und zum Bereitstellen einer großen Schaltungskapazität des Gesamtsystems wird ein Verfahren zum Setzen einer Relaisroute wichtig. Bisher existiert kein Relaisroutensetzverfahren für ein zellulares Funkrelaisübertragungssystem mit einer Konfiguration, gemäß der ein in einer großen Anzahl von Mikrozellen angeordneter Kernknoten mit dem verdrahteten Backbone-Netzwerk verbunden ist, wodurch das Problem der Interferenz zwischen den Zellen gelöst wird, durch die Probleme im zellularen System verursacht werden.
  • In "UNIVERSAL MOBILE TELECOMMUNICATIONS SYSTEM (UMTS); UTRAN OVERALL DESCRIPTION (3G TF 25.401 VERSION 3.3.0 RELEASE 1999)", ETSI TS 125 401 V 3.3.0, 1999, Seiten I, 1–36, sind die Gesamtarchitektur des terrestrischen UMTS-Funkzugangsnetzwerks (UMTS Terrestrial Radio Access Network– UTRAN) mit internen Schnittstellen und Voraussetzungen für die Funk- und Iu-Schnittstellen beschrieben.
  • In der WO-A-00/14933 ist ein Kommunikationsnetzwerk mit einer adaptiven Netzwerkverbindungsoptimierung beschrieben, wobei das Netzwerk, das mehrere drahtlose Knoten aufweist, die innerhalb eines Bereichs von Interesse verteilt sind, Routing-Entscheidungsoperationen basierend auf Bereichsinformation für den Bereich von Interesse ausführt.
  • Weitere Hintergrundinformation kann in Y. Shen et al., "Millimeter Wave Line-Of-Sight Digital Radio at 38 GHz", ASIA PACIFIC MICROWAVE CONFERENCE, 1997 und in S. Kurosaki et al., "A smart multiple sector antennas control technique for a high-speed ATM wireless access system using 25-GHz band", VEHICULAR TECHNOLOGY CONFERENCE, 1999, IEEE 46th Houston, TX, USA, 16.–20. Mai 1999, Piscataway, NY, USA, IEEE, US, 16. Mai 1999, Seiten 458–462 gefunden werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist hinsichtlich des vorstehend erwähnten Problems entwickelt worden. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Funknetzwerk, einen Relaisknoten, einen Kernknoten, ein darin verwendetes Relaisübertragungsverfahren und ein Programm dafür bereitzustellen, wodurch eine Route mit einem minimalen Pfadverlust unter allen Relaisrouten ausgewählt und eine gegen Interferenz ausreichend beständige Relaisroute gesetzt werden kann. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
  • Das erfindungsgemäße Funknetzwerk bestimmt den Kernknoten aus Knotengruppen, die in einem bestimmten Bereich verteilt sind, verbindet den Kernknoten mit dem Backbone-Netzwerk und verbindet den Kernknoten mit dem drahtlosen Netzwerk. Vom Kernknoten verschiedene Knoten leiten Uplink-Daten an den Kernknoten weiter oder leiten vom Kernknoten übertragene Downlink-Daten weiter.
  • Dadurch werden bei einer Verbindung der Knotengruppen mit dem Backbone-Netzwerk nur der Kernknoten und das Backbone-Netzwerk durch eine Drahtleitung verbunden, wodurch die Installationskosten für Drahtleitungen gesenkt werden. Außerdem kann, weil die Knotengruppen durch Funk verbunden werden, das Dienstgebiet leicht erweitert werden.
  • Der Kernknoten überträgt das Relaisroutensetzpaket. Der Relaisknoten misst den Pfadverlust zwischen dem Knoten, der das Paket überträgt, und dem eigenen Knoten durch den Empfang des Relaisroutensetzpakets. Gleichzeitig wird unter Bezug auf die im Paket enthaltene Metrik die empfängerseitige Relaisstation derart ausgewählt, dass der Pfadverlust gemäß der Summe aus dem gemessenen Pfadverlust und der Metrik minimal wird. Hierbei stellt die Metrik einen Gesamtpfadverlust vom Kernknoten zum Knoten dar, der das Relaisroutensetzpaket überträgt.
  • Jede Basisstation führt die vorstehend erwähnte Verarbeitung selbständig aus. Daher kann die empfängerseitige Relaisstation, um einen minimalen Pfadverlust zu erhalten, über die Relaisroute ausgewählt werden, so dass eine Relaisroute eingerichtet werden kann, die gegen Interferenz beständig ist, die in einem zellularen System ein wesentliches Problem darstellt.
  • Außerdem kann unter Verwendung des Pfadverlusts als Metrik eine stabile Relaisroute sicher eingerichtet werden, die unabhängig ist von einer Interferenzleistung, die in Abhängigkeit vom Verkehr veränderlich ist. Andererseits wird, auch wenn verschiedene Frequenzbänder verwendet werden, eine Differenz des Pfadverlusts im Allgemeinen als klein betrachtet. Daher kann, auch wenn im Uplink und im Downlink verschiedene Frequenzbänder verwendet werden, eine geeignete Relaisroute erhalten werden.
  • Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachstehenden ausführlichen Beschreibung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verdeutlicht, durch die die Erfindung nicht eingeschränkt werden soll, sondern die lediglich zur Erläuterung und zum besseren Verständnis dienen.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen zellularen Systems;
  • 2 zeigt ein Beispiel einer Struktur eines Routensetzpakets;
  • 3 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen eines Beispiels einer in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in jedem Relaisknoten auszuführenden Relaisroutensetzverarbeitung;
  • 4 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen eines Beispiels einer in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Kernknoten auszuführenden Relaisroutensetzverarbeitung;
  • 5 zeigt ein Beispiel einer Struktur eines Uplink-Datenpakets;
  • 6 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen eines Beispiels einer Uplink-Übertragungsverarbeitung für ein Datenpaket;
  • 7 zeigt ein Beispiel einer Relaisknotenliste;
  • 8 zeigt eine Beispiel einer Datenstruktur eines Downlink-Datenpakets;
  • 9 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen eines Beispiels einer Downlink-Relaisübertragungsverarbeitung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 10 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen eines Beispiels einer Empfangsverarbeitung eines Endgeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 11 zeigt ein Beispiel einer Relaisroute, die gemäß einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Relaisroutensetzverfahrens gesetzt wird;
  • 12 zeigt eine Darstellung zum Vergleichen einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Relaisroutensetzverfahrens mit einem Minimum-Hop-Relaisroutensetzverfahren;
  • 13 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen eines Baispiels eines in einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in jedem Relaisknoten auszuführenden Relaisroutensetzverfahrens;
  • 14 zeigt ein Blockdiagramm zum Darstellen einer Konstruktion des Knotens zur Verwendung in einer oder einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 15 zeigt ein Blockdiagramm zum Darstellen einer Konstruktion des Relaisknotens zur Verwendung in einer oder einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 16 zeigt ein Blockdiagramm zum Darstellen einer Konstruktion des Kernknotens in einer oder einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 17 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen eines Beispiels einer als Teil des Relaisroutensetzverfahrens ausgeführten Verarbeitung zur Verwendung in einer oder einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 18 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen eines Beispiels der in einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auszuführenden Relaisroutensetzverarbeitung;
  • 19 zeigt ein Beispiel einer in einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als Teil der Relaisroutensetzverarbeitung auszuführenden Verarbeitung; und
  • 20 zeigt eine schematische Ansicht eines herkömmlichen zellularen Systems.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche spezifische Details dargestellt, um die vorliegende Erfindung umfassend zu erläutern. Für Fachleute ist jedoch offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung auch ohne diese spezifischen Details realisierbar ist. Bekannte Strukturen werden nicht näher dargestellt und erläutert, um die vorliegende Erfindung nicht unnötig zu verkomplizieren.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen zellularen Systems. In 1 bezeichnen Bezugszeichen 107 ein Endgerät und 108 eine Zelle. Ein Kernknoten 103 und ein verdrahteter oder Wired-Backbone 101 sind durch eine Drahtschaltung 102 verbunden. Relaisknoten 104 und 106 sind durch Funkrelais mit dem Kernknoten 103 verbunden.
  • Jeder der Relaisknoten und der Kernknoten können Richtantennen aufweisen. In diesem Fall können die Richtantennen auf eine feste Richtung eingestellt sein oder alternativ adaptiv ausgerichtet werden. Durch Installieren von Richtantennen kann in benachbarte Knoten und Endgeräten eingekoppelte Interferenz unterdrückt werden, so dass im gesamten System eine hohe Systemkapazität realisiert wird.
  • Andere in 1 dargestellte Relaisknoten sind, ähnlich wie die Relaisknoten 104 bis 106, ebenfalls über eine Funkrelaisschaltung mit dem Kernknoten 103 verbunden. Das Setzen einer Relaisroute durch die Funkrelaisschaltung wird durch ein vom Kernknoten 103 übertragenes Routensetzpaket aktiviert. Der Relaisknoten, der das durch den Kernknoten 103 übertragene Routensetzpaket empfängt, überträgt nämlich ein Routensetzpaket erneut an andere Knoten. In Antwort auf das durch den Relaisknoten übertragene Routensetzpaket über tragen andere Relaisknoten ebenfalls das Routensetzpaket. Diese Verarbeitung wird wiederholt. Details der Übertragung des Routensetzpakets werden später diskutiert.
  • 2 zeigt ein Beispiel einer Struktur des Routensetzpakets. In 2 besteht das Routensetzpaket aus Feldern zum Übertragen einer Absenderknoten-ID (Identifizierungsinformation) A02, einer uplink-empfängerseitigen Relaisknoten-ID A03, einer Metrik A04 und anderer Information oder Daten A01. Die Folge der Anordnung der jeweiligen Felder kann sich von dem in 2 dargestellten Beispiel unterscheiden.
  • Die Absenderknoten-ID A02 zeigt eine Identifizierungs-(ID-)Nummer des Knotens an, der das Routensetzpaket übertragen hat. Die uplink-empfängerseitige Relaisknoten-ID A03 bezeichnet eine ID-Nummer eines uplink-empfängerseitigen Relaisknotens, die durch den Knoten gesetzt wird, der das Routensetzpaket überträgt. In der anderen Information A01 sind ein Steuersignal, z.B. ein Pilotsignal oder ein ähnliches Signal, ein Datensignal, z.B. Systeminformation, usw. enthalten, die für eine Demodulation des Pakets erforderlich sind. Die Metrik A04 zeigt die Informationsmenge für jeden Knoten zum Auswählen eines uplink-empfängerseitigen Relaisknotens an.
  • 3 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen eines Beispiels einer in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in jedem Relaisknoten ausgeführten Relaisroutensetzverarbeitung, und 4 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen eines Beispiels der in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Kernknoten auszuführenden Relaisroutensetzverarbeitung. Nachstehend werden unter Bezug auf die 1 bis 4 ein Aktualisierungsverfahren für die Metrik A04 und ein uplink-empfängerseitiges Knotenauswahl verfahren und eine Routensetzverarbeitung im Kernknoten 103 in Abhängigkeit vom Metrikwert beschrieben.
  • Zunächst wird anfangs ein Routensetzpaket durch den Kernknoten 103 übertragen. Das vom Kernknoten 103 übertragene Relaisroutensetzpaket wird durch unspezifizierte Relaisknoten 104 bis 106 empfangen. Das Routensetzpaket wird nämlich durch Rundsenden (Broadcasting) übertragen. Zu diesem Zeitpunkt kann, weil kein uplink-empfängerseitiger Relaisknoten des Kernknotens 103 vorhanden ist, der Inhalt der uplink-empfängerseitigen Knoten-ID A03 eine beliebig gesetzte Identifizierung sein.
  • Die im vom Kernknoten 103 übertragenen Routensetzpaket enthaltene Metrik ist auf null gesetzt. Ein Broadcasting- bzw. Übertragungsintervall des Routensetzpakets kann derart gesetzt sein, dass eine regelmäßige Übertragung stattfindet, oder alternativ derart, dass eine Übertragung in zufälligen Intervallen oder in Antwort auf einen Befehl von einem (nicht dargestellten) Server eines verdrahteten Backbone-Netzwerks 101 stattfindet.
  • Die Relaisknoten 104 bis 106 prüfen, ob das Routensetzpaket angekommen ist oder nicht (Schritt S1 in 3). Wenn das Routensetzpaket nicht angekommen ist, springt die Verarbeitung zu Schritt S1 zurück. Zum Erfassen der Ankunft des Routensetzpakets in den Relaisknoten 104 bis 106 wird eine Trägererfassung oder ein ähnliches Verfahren verwendet. Wenn die Ankunft des Routensetzpakets erfasst wird, nehmen die Relaisknoten 104 bis 106 Bezug auf die im Routensetzpaket enthaltene uplink-empfängerseitige Relaisknoten-ID, um zu prüfen, ob die uplink-empfängerseitige Relaisknoten-ID mit der eigenen Knoten-ID übereinstimmt oder nicht (Schritt S8 in 3).
  • Wenn die empfängerseitige Relaisknoten-ID mit der eigenen Knoten-ID übereinstimmt, speichern die Relaisknoten 104 bis 106 die ID des Knotens, der das Routensetzpaket übertragen hat, die im Routensetzpaket enthaltene Absenderknoten-ID, d.h. in der Relaisknotenliste (Schritt S9 in 3).
  • Die Relaisknotenliste ist eine Tabelle zum Anzeigen der downlink-empfängerseitigen Knoten-ID und ist wie in 7 dargestellt konstruiert. Die Relaisknotenliste wird bei einer Downlink-Datenpaket-Weiterleitung als empfängerseitige Knotenliste verwendet, wie später erläutert wird. Jede in der Relaisknotenliste enthaltene empfängerseitige Relaisknoten-ID kann nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer gelöscht werden. Wenn beispielsweise ein neuer Relaisknoten in der Zelle hinzugefügt wird, ein vorhandener Knoten bewegt wird, oder ein neues Gebäude in der Zelle errichtet wird, muss die Relaisroute neu eingerichtet werden. Um die Relaisroute neu einzurichten, kann jede in der Relaisknotenliste enthaltene empfängerseitige Relaisknoten-ID nach Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer absichtlich gelöscht werden.
  • Wenn entschieden wird, dass die Relaisknoten-ID nicht mit der eigenen Knoten-ID übereinstimmt, verwenden die Relaisknoten 104 bis 106 einen zum Zeitpunkt der Entscheidung gemessenen Pfadverlust als Pfadverlust Ln (wobei n die spezifische Nummer des Absenderknotens des Routensetzpakets ist) zwischen dem Knoten, der das Routensetzpaket übertragen hat, und dem eigenen Knoten (Schritt S2 in 3). Die Messung des Pfadverlusts wird im Allgemeinen beim Empfang des Pakets unabhängig vom Inhalt ausgeführt. Zum Messen des Pfadverlusts kann die Empfangsleistung des Pakets oder ein ähnlicher Parameter verwendet werden. Um die Messung des Pfadverlusts zu erleichtern, kann die Sendeleistung des Routensetzpakets auf einen festen Wert gesetzt werden. Der Wert "n" stellt eine Knotennummer dar, und die Knotennummer n wird durch die im Routensetzpaket enthaltene Absenderknoten-ID spezifiziert.
  • Die Relaisknoten 104 bis 106 lesen die im empfangenen Routensetzpaket enthaltene Metrik Mr.n (Schritt S3 in 3). Die Metrik Mr.n stellt den gesamten Pfadverlust in der gesetzten Route dar. Die gesetzte Route bezeichnet eine Route vom Absenderknoten des empfangenen Routensetzpakets zum Kernknoten.
  • Die Relaisknoten 104 bis 106 setzen eine Aktualisierungsmetrik Mn basierend auf dem in Schritt S2 gemessenen Übertragungsverlust und der Metrik Mr.n. Hierbei ist die Aktualisierungsmetrik Mn als Summe des Pfadverlusts Ln und der Metrik Mr.n gegeben. Die Relaisknoten 104 bis 106 speichern die durch die vorstehend erwähnte Verarbeitung berechnete Aktualisierungsmetrik Mn (Schritt S4 in 3). Unter den gespeicherten Aktualisierungsmetriken können diejenigen Aktualisierungsmetriken gelöscht werden, die für eine Zeitdauer gespeichert wurden, die größer ist als eine vorgegebene Zeitdauer. Wenn beispielsweise ein neuer Relaisknoten in der Zelle hinzugefügt oder ein neues Gebäude in der Zelle errichtet wird, muss die Relaisroute neu eingerichtet werden. Hierbei können gespeicherte Aktualisierungsmetriken nach Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer absichtlich gelöscht werden.
  • Andererseits wird die gespeicherte Metrik in jüngster Zeit konstant gemacht. Wenn nämlich zuvor die Aktualisierungsmetrik für den Knoten n als Absender des Routensetzpakets gespeichert war, wird die vorherige Metrik durch die in Schritt S4 erhaltene neue Aktualisierungsmetrik überschrieben.
  • Die Relaisknoten 104 bis 106 vergleichen die Aktualisierungsmetrik Mn und die dem zuvor empfangenen Routensetzpaket entsprechende Aktualisierungsmetrik. Wenn die neu erhaltene Aktualisierungsmetrik Mn nicht minimal ist (Schritt S5 in 3), springt die Verarbeitung zu Schritt S1 zurück, und das Routensetzpaket wird nicht übertragen.
  • Wenn die aktuell erhaltene Aktualisierungsmetrik Mn minimal ist (Schritt S5 in 3), setzen die Relaisknoten 104 bis 106 die in das Routensetzpaket einzufügende Metrik A04 auf die Aktualisierungsmetrik Mn, und der durch die Absenderknoten-ID des aktuell eintreffenden Routensetzpakets angezeigte Knoten wird als uplink-empfängerseitiger Relaisknoten registriert (Schritt S6 in 3). Dadurch ist jedem Knoten nur ein uplink-empfängerseitiger Relaisknoten zugeordnet.
  • Die Relaisknoten 104 bis 106 setzen die gemäß der vorstehenden Beschreibung gesetzte Metrik M als Metrik und übertragen das Routensetzpaket mit der erforderlichen Information in den jeweiligen in 2 dargestellten anderen Feldern (Schritt S7 in 3).
  • Nach dem Empfang des Routensetzpakets können die Relaisknoten 104 bis 106 ein Bestätigungssignal zurücksenden, um die Genauigkeit zu erhöhen. Weil das Routensetzpaket das an einen unspezifizierten Knoten gerichtete Steuerpaket ist, können die Relaisknoten 104 bis 106 nach der Übertragung des Routensetzpakets Empfangsantwort- oder -bestätigungssignale von mehreren Knoten empfangen. Wenn die Relaisknoten 104 bis 106 kein zurückgesendetes Empfangsantwort- oder -bestätigungssignal empfangen, wird das Routensetzpaket erneut übertragen.
  • Die in einem Kernknoten auszuführende Relaisroutensetzverarbeitung unterscheidet sich von der in Relaisknoten ausgeführten Relaisroutensetzverarbeitung. Der Kernknoten 103 prüft anfangs, ob das Routensetzpaket angekommen ist oder nicht (Schritt S11 in 4). Wenn das Routensetzpaket nicht angekommen ist, springt die Verarbeitung zu Schritt S11 zurück. Auch im Kernknoten 103 wird zum Erfassen der Ankunft des Routensetzpakets eine Trägererfassung oder ein ähnliches Verfahren ausgeführt. Wenn der Kernknoten 103 die Ankunft des Routensetzpakets erfasst, wird auf die im Routensetzpaket enthaltene uplink-empfängerseitige Relaisknoten-ID Bezug genommen, um zu prüfen, ob die uplink-empfängerseitige Relaisknoten-ID mit der eigenen Knoten-ID übereinstimmt (Schritt S12 in 4).
  • Wenn die uplink-empfängerseitige Relaisknoten-ID mit der eigenen Knoten-ID übereinstimmt, speichert der Kernknoten 103 die Knoten-ID, die in der durch den anderen Knoten übertragene Routensetzpaket enthalten ist, d.h. die im Routensetzpaket enthaltene Absenderknoten-ID, in der Relaisknotenliste (Schritt S13 von 4). Die Relaisknotenliste hat die gleiche Funktion wie die in den Relaisknoten 104 bis 106 gespeicherte Relaisknotenliste. Die Relaisknotenliste ist nämlich eine Tabelle, die die ID-Nummer des downlink-empfängerseitigen Relaisknotens anzeigt, wobei die in der Relaisknotenliste enthaltene entsprechende empfängerseitige Relaisknoten-ID nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer gelöscht werden kann.
  • Nachstehend wird die Relaisübertragung des Datenpakets beschrieben. 5 zeigt ein Beispiel der Struktur des Uplink-Datenpakets. In 5 besteht das uplink-empfängerseitige Datenpaket aus Feldern, durch die eine empfängerseitige Relaisknoten-ID B02, eine absenderseitige Relaisknoten-ID B03, eine Quellenendgerät-ID B04, Daten B05 und andere Information B01 übertragen werden.
  • In der absenderseitigen Relaisknoten-ID B03 ist die ID des Relaisknotens gesetzt, der das Uplink-Datenpaket übertragen hat oder dabei ist, das Uplink-Datenpaket zu übertragen. Wenn das Endgerät ein neues Uplink-Datenpaket überträgt, wird besondere Information übertragen, die anzeigt, dass ein von einer Knoten-ID verschiedener Zustand des neuen Uplink-Datenpakets in der absenderseitigen Relaisknoten-ID enthalten ist.
  • Im Feld für andere Information B01 ist Steuerinformation enthalten, z.B, ein Pilotsignal für eine Decodierung, ein Uplinks und Downlinks identifizierendes Identifizierungssignal, die ID-Nummer des Datenpakets, usw. Die in 5 dargestellten Strukturelemente oder Felder können auch in einer anderen Folge angeordnet sein.
  • 6 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen eines Beispiels einer Uplink-Übertragungsverarbeitung für ein Datenpaket. Nachstehend wird eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Relaisübertragungsverfahrens für ein Datenpaket in Up- und Downlinks unter Bezug auf die 5 und 6 beschrieben. Zunächst wird in einem Beispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein in jeder Basisstation auszuführendes Uplink-Relaisübertragungsverfahren beschrieben.
  • Das Uplink-Datenpaket wird über die Relaisknoten 104 bis 106 an den Kernknoten 103 übertragen. Die Relaisknoten 104 bis 106 erfassen die Ankunft des Uplink-Datenpakets (Schritt S21 von 6). Zum Erfassen des Datenpakets wird eine Trägererfassung oder ein ähnliches Verfahren verwendet. Die Entscheidung, ob das Datenpaket von Interesse ein Uplink- oder ein Downlink-Datenpaket ist, wird in Abhängigkeit von der im in 5 dargestellten Uplink-Datenpaket enthaltenen Steuerinformation ausgeführt.
  • Wenn mehrere Knoten das Datenpaket vom gleichen Endgerät weiterleiten, ist es möglich, dass Datenpakete mit dem gleichen Inhalt von mehreren Absenderknoten durch einen Knoten empfangen werden. In diesem Fall kann eine Demodulation durch Auswählen nur des Uplink-Datenpakets mit der höchsten Empfangsqualität oder durch Kombinieren der Empfangssignale durch eine Diversity-Empfangstechnik ausgeführt werden.
  • Wenn die Ankunft des Uplink-Datenpakets nicht erfasst wird, führen die Relaisknoten 104 bis 106 Schritt S11 erneut aus. Wenn dagegen die Ankunft des Uplink-Datenpakets erfasst wird, prüfen die Relaisknoten 104 bis 106, ob das angekommene Uplink-Datenpaket ein weitergeleitetes Datenpaket oder ein von einem Endgerät 107 neu übertragenes Datenpaket ist (Schritt S22 in 6).
  • Bei der Entscheidung, ob das Paket ein weitergeleitetes Datenpaket ist, prüfen die Relaisknoten 104 bis 106 die im Uplink-Datenpaket enthaltene absenderseitige Knoten-ID B03. Wenn beispielsweise die absenderseitige Relaisknoten-ID B03 die ID des eigenen Knotens anzeigt, wird entschieden, dass das Paket ein neues Uplink-Datenpaket ist.
  • Hierbei prüfen die Relaisknoten 104 bis 106 bei der Entscheidung, ob das Paket ein (von einem neuen Uplink-Datenpaket verschiedenes) weitergeleitetes Datenpaket ist, die im Datenpaket enthaltene empfängerseitige Relaisknoten-ID B02. Wenn die geprüfte empfängerseitige Relaisknoten-ID B02 nicht die ID des eigenen Knotens ist (Schritt S23 in 6), springt die Verarbeitung zu Schritt S21 zurück.
  • Wenn die geprüfte empfängerseitige Relaisknoten-ID B02 die eigene Knoten-ID ist (Schritt 523 in 6), speichern die Relaisknoten 104 bis 106 die absenderseitige Relaisknoten-ID B03 in der Relaisknotenliste (Schritt S24 in 6). 7 zeigt ein Beispiel der Relaisknotenliste.
  • Die Relaisknotenliste wird bei einer Downlink-Datenpaketweiterleitung als die empfängerseitige Knotenliste verwendete, wie später beschrieben wird. Jede in der Relaisknotenliste enthaltene empfängerseitige Relaisknoten-ID B02 kann nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer gelöscht werden. Im Knoten, der das Uplink-Datenpaket vom Relaisknoten nicht empfängt, wird die Relaisknotenliste leer.
  • Nachdem die absenderseitige Relaisknoten-ID B03 gespeichert wurde, leiten die Relaisknoten 104 bis 106 das Datenpaket zum uplink-empfängerseitigen Relaisknoten weiter, der im vorstehend beschriebenen Relaisroutensetzprozess gesetzt wurde (Schritt S25 in 6). Nach der Weiterleitung springt die Verarbeitung zu Schritt S21 zurück.
  • Bei der Übertragung des Uplink-Datenpakets kann die Sendeleistung des Datenpakets derart geregelt werden, dass das Datenpaket im Relaisknoten oder im empfängerseitigen Relaisknoten mit einer vorgegebenen Empfangsleistung oder einer vorgegebenen Empfangsqualität empfangen wird.
  • Wenn dagegen entschieden wird, dass das angekommene Uplink-Datenpaket kein weitergeleitetes Datenpaket, sondern ein vom Endgerät 107 neu erzeugtes Datenpaket ist (Schritt S22 in 6), leiten die Relaisknoten 104 bis 106 das Datenpaket zum empfängerseitigen Relaisknoten weiter (Schritt S25 in 6). Die in 6 dargestellte Verarbeitung zum Speichern des Uplink-Datenpakets in der Relaisknotenliste wird ebenfalls während der vorstehend beschriebenen Relaisroutensetzpaketübertragung ausgeführt. Um die Verarkbeitungslast zu vermindern, ist es möglich, die Speicherverarbeitung nicht während der Uplink-Datenpaketübertragung auszuführen.
  • Die Verarbeitung zum Weiterleiten des Uplink-Datenpakets im Kernknoten ist mit Ausnahme von Schritt S25 im wesentlichen die gleiche wie die in 6 dargestellte Verarbeitung zum Weiterleiten des Uplink-Datenpakets in Relaisknoten. Im Kernknoten wird, anstatt das Uplink-Datenpaket zum empfängerseitigen Relaisknoten weiterzuleiten, das Uplink-Datenpaket zum verdrahteten Backbone-Netzwerk übertragen.
  • 8 zeigt eine Darstellung einer Datenstruktur des Downlink-Datenpakets. In 8 besteht das Datenpaket aus Feldern, durch die eine empfängerseitige Relaisknoten-ID C02, eine absenderseitige Relaisknoten-ID C03, eine Ziel-Endgerät-ID C04, Daten C05 bzw. andere Information C01 übertragen werden.
  • Im Feld für die absenderseitige Relaisknoten-ID C03 ist die Identifizierung (ID) des Kernknotens 103, der das Downlink-Datenpaket überträgt, oder der Relaisknoten 104 bis 106 gesetzt. Wenn mehrere empfängerseitige Relaisknoten vorhanden sind, werden mehrere empfängerseitige Relaisknoten-IDs C02 bereitgestellt. Andererseits kann als empfängerseitige Knoten-ID C02 nicht nur die individuelle Knoten-ID gesetzt werden, sondern auch eine bestimmte ID, die alle in der Relaisknotenliste enthaltenen Knoten anzeigt. Im Feld für andere Information C01 kann Steuerungsinformation, z.B. ein Pilotsignal für eine Demodulation, ein Identifizierungssignal für Uplink und Downlink und eine Paket-ID-Nummer, usw. enthalten sein. Die in 8 dargestellten Strukturelemente oder Felder können auch in einer anderen Folge angeordnet sein.
  • 9 zeigt ein Beispiel einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Downlink-Relaisübertragungsverfahrens. Nachstehend wird ein Beispiel der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Downlink-Datenpaket-Relaisübertragungsverfahrens unter Bezug auf die 8 und 9 erläutert. Das in 9 dargestellte Verfahren wird in jedem der Relaisknoten 104 bis 106 ausgeführt.
  • Die Relaisknoten 104 bis 106 überwachen die Ankunft des Downlink-Datenpakets. Wenn kein Downlink-Datenpaket neu eintrifft (Schritt S31 in 9), springt die Verarbeitung zu Schritt S31 zurück. Die Erfassung der Ankunft des Downlink-Datenpakets wird durch eine Trägererfassung oder ein ähnliches Verfahren implementiert.
  • Wenn das Downlink-Datenpaket neu eintrifft (Schritt S31 in 9), wird die im Downlink-Datenpaket enthaltene empfängerseitige Relaisknoten-ID gelesen. Wenn die empfängerseitige Knoten-ID nicht mit der eigenen Knoten-ID übereinstimmt (Schritt S32 in 9), springt die Verarbeitung zu Schritt S31 zurück, wodurch das empfangene Datenpaket nicht weitergeleitet wird.
  • Wenn die empfängerseitige Relaisknoten-ID mit der eigenen Knoten-ID übereinstimmt (Schritt S32 in 9), nehmen die Relaisknoten 104 bis 106 Bezug auf die Relaisknotenliste, die bei der Weiterleitung des Uplink-Datenpakets oder bei der Weiterleitung des Routensetzpakets erzeugt wurde, um einen Teil aller in der Relaisknotenliste enthaltenen Knoten auszuwählen und als empfängerseitige Relaisknoten für das Datenpaket zu setzen (Schritt S33 in 9).
  • Wenn alle Knoten gesetzt werden, wird als Absender-ID C04 eine dafür spezifizierte besondere Identifizierungsnummer gesetzt. Die Relaisknoten 104 bis 106 leiten das Datenpaket weiter, nachdem der empfängerseitige Relaisknoten gesetzt wurde (Schritt S34 in 9).
  • Bei der Übertragung des Downlink-Datenpakets kann die Sendeleistung des Datenpakets derart geregelt werden, dass das Datenpaket im Relaisknoten oder im empfängersietigen Relaisknoten mit einer vorgegebenen Empfangsleistung oder einer vorgegebenen Empfangsqualität empfangen werden kann.
  • Für die Weiterleitung des Downlink-Datenpakets im Kernknoten kann das gleiche Verfahren verwendet werden wie im Relaisknoten, wie in 9 gezeigt.
  • 10 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen eines Beispiels einer Empfangsverarbeitung in einem Endgerät 107 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Nachstehend wird ein Beispiel der Empfangsverarbeitung des Endgeräts 10 gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf 10 diskutiert.
  • Das Endgerät 107 erfasst die Ankunft des Downlink-Datenpakets durch eine Trägererfassung oder ein ähnliches Verfahren, und die Verarbeitung springt zu Schritt S41 zurück, wenn die Ankunft des Datenpakets nicht erfasst wird (Schritt S41 in 10). Wenn die Ankunft des Datenpakets erfasst wird (Schritt S41 in 10), wird die im in 8 dargestellten Downlink-Datenpaket enthaltene Ziel-Endgerät-ID ausgelesen. Wenn die Ziel-Endgerät-ID nicht mit der eigenen Endgerät-ID übereinstimmt (Schritt S42 in 10), springt die Verarbeitung zu Schritt S41 zurück.
  • Wenn die Ziel-Endgerät-ID mit der eigenen Endgerät-ID übereinstimmt (Schritt S42 in 10), führt das Endgerät 107 eine Empfangsverarbeitung für die im Datenpaket enthaltenen Daten aus (Schritt S43 in 10). Daraufhin springt die Verarbeitung zu Schritt S41 zurück.
  • Die 11 und 12 zeigen ein Beispiel der durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Relaisroutensetzverfahrens gesetzten Relaisroute. 11 zeigt ein Beispiel einer Relaisroute, die durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Relaisroutensetzverfahrens gesetzt wird. In 11 stellt ein großer Punkt 201 den Kernknoten dar, und kleine Punkte 202, 204, 205... stellen Relaisknoten dar, und Bezugszeichen 203 bezeichnet Relaisrouten. Am Relaisknoten 202 ist kein downlink-empfängerseitiger Relaisknoten vorhanden, d.h., dass die Relaisknotenliste im Relaisknoten leer ist.
  • 12 zeigt eine Darstellung zum Vergleichen einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Relaisroutensetzverfahrens mit einem Minimum-Hop-Routing-Verfahren. In 12 bezeichnen Bezugszeichen 301 ein verdrahtetes Backbone-Netzwerk, 302, 303 und 304 durch die Kernknoten 309 abgedeckte Zellen, und nicht durch Bezugszeichen gekennzeichnete elliptische Bereiche stellen Zellen dar, die durch vom Kernknoten verschiedene Knoten abgedeckt sind. Bezugszeichen 310, 311 und 312 bezeichnen Drahtleitungen, die die Kernknoten und das verdrahtete Backbone-Netzwerk 301 verbinden.
  • Ein Beispiel der durch die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Relaisroutensetzverfahrens erhaltenen Relaisroute ist durch Funkrelaisschaltungen 307, 305 und 306 dargestellt. Andererseits wird zum Vergleich ein Minimum-Hop-Routingverfahren dargestellt, d.h. ein Relaisverfahren mit einer minimalen Anzahl von Relaisknoten, durch das die beispielsweise durch Bezugszeichen 308 dargestellte Funkrelaisroute bereitgestellt wird.
  • Unter Verwendung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Relaisroutensetzverfahrens kann eine Route mit einem minimalen Pfadverlust in der gesamten Relaisroute ausgewählt werden. Dadurch kann eine gegen Interferenz beständige Relaisroute realisiert werden.
  • Andererseits wird in der in 12 dargestellten Minimum-Hop-Route die Anzahl von Relaisstationen im Vergleich zur Ausführungsform des erfindungsgemäßen Routensetzverfahrens kleiner. Hinsichtlich der gesamten Relaisroute wird der Gesamtpfadverlust jedoch größer als in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dadurch wird die Zuverlässigkeit der gesamten Funkrelaisroute gering. In der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Relaisverfahrens kann eine hochgradig zuverlässige Funkrelaisroute eingerichtet werden, wodurch im Vergleich zum Minimum-Hop-Routing-Verfahren ein höherer Durchsatz ermöglicht wird.
  • Im Downlink wird unter Verwendung einer Beziehung zwischen dem absenderseitigen Relaisknoten und dem empfängerseitigen Relaisknoten, die während einer Uplink-Paketweiterleitung gebildet werden, der als absenderseitiger Relaisknoten im Uplink dienende Knoten als empfängerseitiger Relaisknoten ausgewählt.
  • Unter Verwendung des Pfadverlusts als Metrik kann eine stabile Relaisroute zuverlässig eingerichtet werden, die unabhängig ist von der Interferenzleistung, die in Abhängig keit von der Verkehrsmenge veränderlich ist. Andererseits kann, weil die Differenz des Pfadverlusts für verschiedene Frequenzbänder im Allgemeinen als klein betrachtet wird, eine Relaisroute eingerichtet werden, wenn im Uplink und im Downlink verschiedene Frequenzbänder verwendet werden.
  • Nur der Kernknoten ist durch eine Drahtleitung mit dem Backbone-Netzwerk verbunden, und die Verbindung zwischen anderen Knotengruppen und dem Backbone-Netzwerk wird durch Funk automatisch eingerichtet, wodurch die Installationskosten für Drahtleitungen vermindert werden können. Außerdem kann, weil die Knotengruppen durch Funk verbunden sind, das Dienstgebiet leicht erweitert werden. Außerdem ist keiner der Knoten durch eine verdrahtete Verbindung eingeschränkt, so dass die Knotenpositionen leicht verändert werden können.
  • Wenn das Endgerät sich zwischen Knoten bewegt, die dem gleichen Kernknoten zugeordnet sind, wird es unnötig, auf das Mobilsteuerungssystem oder ein ähnliches System im verdrahteten Backbone-Netzwerk zuzugreifen, so dass ein Hochgeschwindigkeits-Handover möglich ist.
  • Wie anhand des in 11 dargestellten Beispiels ersichtlich ist, wird, wenn das durch das Endgerät übertragene Uplink-Datenpaket durch mehrere Knoten empfangen wird, das gleiche Uplink-Datenpaket über mehrere Relaisrouten weitergeleitet. Wie gemäß dem in 11 dargestellten Beispiel ersichtlich ist, werden bei der Weiterleitung des Uplink-Datenpakets die Relaisrouten bei der Weiterleitung an bestimmten Knoten inhärent miteinander gekoppelt, so dass durch Auswählen eines Knotens mit einer guten Datenpaketempfangsqualität oder durch Kombinieren des gleichen Uplink-Datenpakets in dem Knoten, in dem die Relaisrouten gekoppelt sind, ein Diversitätseffekt erhalten werden kann.
  • Im in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendeten zellularen System sind sowohl ein Endknoten des Uplink als auch ein Startknoten des Downlink des Relaisknotens Kernknoten. Daher sind im Vergleich zu einem Routensetzverfahren in einem Ad-hoc-Netzwerk oder einem ähnlichen Netzwerk die Speicherkapazität und die Komplexität des Routensetzvorgangs vermindert.
  • 13 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen eines Beispiels der in jedem Relaisknoten gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auszuführenden Relaisroutensetzverarbeitung. Die andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat eine ähnliche Konstruktion wie die in 1 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen zellularen Systems, und die Struktur des in seinem Betrieb zu verwendenden Routensetzpakets ist ebenfalls der Struktur der in 2 dargestellten Ausführungsform des Routensetzpakets ähnlich. Nachstehend wird unter Bezug auf die 1, 2 und 13 ein Aktualisierungsverfahren für die Metrik A01 und das empfängerseitige Relaisknotenauswahlverfahren basierend auf der Metrik gemäß der anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
  • Das Routensetzpaket wird anfangs durch den Kernknoten 103 übertragen. Das Relaisroutensetzpaket wird vom Kernknoten 103 an die unspezifizierten Relaisknoten 104 bis 106 übertragen.
  • Die im durch den Kernknoten 103 übertragenen Routensetzpaket enthaltene Metrik wird auf null gesetzt. Das Übertragungsintervall des Routensetzpakets wird auf einen konstanten Wert, einen Zufallswert oder in Antwort auf einen Befehl vom Server im verdrahteten Backbone-Netzwerk gesetzt.
  • Zunächst prüfen die Relaisknoten 104 bis 106, ob das Routensetzpaket angekommen ist oder nicht (Schritt S51 von 13). Wenn das Routensetzpaket nicht angekommen ist, springt die Verarbeitung zu Schritt S51 zurück.
  • Die Relaisknoten 104 bis 106 verwenden eine Trägererfassung oder ein ähnliches Verfahren zum Erfassen der Ankunft des Routensetzpakets. Wenn die Ankunft des Routensetzpakets erfasst wird (Schritt S51 in 13), nehmen die Relaisknoten 104 bis 106 Bezug auf die im Routensetzpaket enthaltene uplink-empfängerseitige Relaisknoten-ID, um zu entscheiden, ob die uplink-empfängerseitige Relaisknoten-ID mit der eigenen Knoten-ID übereinstimmt oder nicht (Schritt S60 von 13).
  • Wenn die empfängerseitige Relaisknoten-ID mit der eigenen Knoten-ID übereinstimmt, speichern die Relaisknoten 104 bis 106 die ID im durch den Knoten übertragenen Routensetzpaket, d.h. die im Routensetzpaket enthaltene Absenderknoten-ID in der Relaisknotenliste (Schritt S61 in 3).
  • Die Relaisknotenliste ist eine Tabelle, die die downlink-empfängerseitige Knoten-ID anzeigt, und ist wie in 7 dargestellt konstruiert. Die Relaisknotenliste wird als empfängerseitige Knotenliste für die Downlink-Datenpaketweiterleitung verwendet, wie vorstehend beschrieben wurde und auch später näher diskutiert wird. Jede in der Relaisknotenliste enthaltene empfängerseitige Relaisknoten-ID kann nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer gelöscht werden. Wenn beispielsweise ein neuer Relaisknoten in der Zelle hinzugefügt wird, wenn ein vorhandener Knoten sich bewegt, oder wenn ein neues Gebäude in der Zelle errichtet wird, muss die Relaisroute neu eingerichtet werden. Um die Relaisroute neu einzurichten, kann jede in der Relaisknotenliste enthaltene empfängerseitige Relaisknoten-ID nach Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer absichtlich gelöscht werden.
  • Wenn entschieden wird, dass die Relaisknoten-ID nicht mit der eigenen Knoten-ID übereinstimmt, verwenden die Relaisknoten 104 bis 106 einen zum Zeitpunkt der Entscheidung gemessenen Pfadverlust als Pfadverlust Ln (wobei n die spe zifische Nummer des Absenderknotens des Routensetzpakets ist) zwischen dem Knoten, der das Routensetzpaket übertragen hat, und dem eigenen Knoten (Schritt 552 in 13). Die Messung des Pfadverlusts wird im Allgemeinen beim Empfang des Pakets unabhängig vom Inhalt ausgeführt. Zum Messen des Pfadverlusts kann die Empfangsleistung des Pakets oder ein ähnlicher Parameter verwendet werden. Um die Messung des Pfadverlusts zu erleichtern, kann die Sendeleistung des Routensetzpakets auf einen festen Wert gesetzt werden. Der Wert "n" stellt eine Knotennummer dar, und die Knotennummer n wird durch die im Routensetzpaket enthaltene Absenderknoten-ID spezifiziert.
  • Die Relaisknoten 104 bis 106 lesen die im empfangenen Routensetzpaket enthaltene Metrik Mr.n (Schritt S53 in 13). Die Metrik Mr.n stellt den Gesamtpfadverlust in der gesetzten Route dar. Die gesetzte Route bezeichnet eine Route vom Absenderknoten des empfangenen Routensetzpakets zum Kernknoten.
  • Die Relaisknoten 104 bis 106 setzen eine Aktualisierungsmetrik Mn basierend auf dem in Schritt S52 gemessenen Übertragungsverlust und der Metrik Mr.n. Hierbei ist die Aktualisierungsmetrik Mn als Summe des Pfadverlusts Ln und der Metrik Mr.n gegeben. Die Relaisknoten 104 bis 106 speichern die durch die vorstehend erwähnte Verarbeitung berechnete Aktualisierungsmetrik Mn (Schritt S54 in 13).
  • Nachdem die Aktualisierungsmetrik Mn gesetzt wurde, wird, wenn die im aktuell empfangenen Routensetzpaket enthaltene Absenderknoten-ID mit der aktuellen uplink-empfängerseitigen Knoten-ID des eigenen Knotens übereinstimmt (Schritt S55 in 13), die im Feld für die Metrik A04 einzufügende Metrik M auf die Aktualisierungsmetrik Mn gesetzt, und der durch die Absenderknoten-ID des aktuell eintreffenden Routensetzpakets angezeigte Knoten wird als emp fängerseitiger Relaisknoten registriert (Schritt S58 von 13), nachdem alle gespeicherten Aktualisierungsmetriken gelöscht wurden (Schritt S56 von 13). Dadurch wird jedem Knoten nur ein uplink-empfängerseitiger Knoten zugeordnet.
  • Die Relaisknoten 104 bis 106 setzen die Metrik M wie vorstehend beschrieben und übertragen das Routensetzpaket mit der darin enthaltenen erforderlichen Information in den jeweiligen anderen Feldern (vgl. 2) (Schritt S59 von 13).
  • Andererseits wird, wenn die im aktuell empfangenen Routensetzpaket enthaltene Absenderknoten-ID nicht mit der aktuellen uplink-empfängerseitigen Relaisknoten-ID übereinstimmt (Schritt S55 von 13), die Aktualisierungsmetrik, die dem zuvor empfangenen Routensetzpaket entspricht, mit der neu erhaltenen Aktualisierungsmetrik Mn verglichen (Schritt S57 in 13).
  • Wenn die Aktualisierungsmetrik Mn minimal ist, wird die in das Feld der Metrik A04 einzufügende Metrik M auf die Aktualisierungsmetrik Mn gesetzt, und der durch die Absenderknoten-ID des aktuell empfangenen Routensetzpakets angezeigte Knoten wird als der uplink-empfängerseitige Relaisknoten registriert (Schritt S58 in 13). Dadurch ist jedem Knoten nur ein uplink-empfängerseitiger Relaisknoten zugeordnet.
  • Die Relaisknoten 104 bis 106 setzen die Metrik M wie vorstehend beschrieben als Metrik, um das Routensetzpaket, das die erforderliche Information in jedem in 2 dargestellten Feld enthält, zu übertragen (Schritt S59 in 13). Wenn die Aktualisierungsmetrik minimal ist, springt die Verarbeitung zu Schritt S51 zurück.
  • Durch Löschen der in jedem Knoten gespeicherten Aktualisierungsmetrik und der in der Relaisknotenliste enthalte nen empfängerseitigen Relaisknoten-ID kann die Relaisroute neu eingerichtet werden, wenn die Relaisroute aufgrund einer Änderung des Pfadverlusts zwischen den Knoten oder durch Hinzufügen oder Entfernen des Relaisknotens oder aus ähnlichen Gründen modifiziert wird.
  • Andererseits werden im Relaisknoten hinsichtlich des Falls, in dem das vom aktuellen uplink-empfängerseitigen Relaisknoten übertragene Routensetzpaket empfangen wird, alle den zuvor empfangenen Routensetzpaketen entsprechenden gespeicherten Aktualisierungsmetriken gelöscht. Es wird eine neue Aktualisierungsmetrik, die basierend auf der im Routensetzpaket enthaltenen Metrik berechnet wird, als neue Metrik an das Routensetzpaket übertragen, um die Aktualisierung des Routensetzvorgangs zu unterstützen. Dadurch kann eine Anpassung der aktuellen Relaisroute an eine Änderung des Pfadverlusts erreicht werden.
  • Im in einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendeten zellularen System kann, weil der Relaisknoten als Infrastruktur stationär angeordnet ist, im Vergleich zum Ad-hoc-Netzwerk, in dem das sich bewegende Endgerät auch als Relaisstation dient, eine stabilere Kommunikation erreicht werden. Andererseits sind gemäß der Erfindung sowohl der Endknoten des Uplink als auch der Startknoten des Downlink auf der Relaisroute Kernknoten. Daher können im Vergleich zum Routensetzvorgang in einem Ad-hoc-Netzwerk oder einem ähnlichen Netzwerk die Speicherkapazität und die Komplexität des Routensetzverfahrens vermindert werden.
  • Durch Regeln der Sendeleistung des Uplink-Datenpakets oder des Downlink-Datenpakets kann die in die Knoten und das Endgerät eingekoppelte Interferenz vermindert werden. Dadurch kann die Kapazität des Gesamtsystems verbessert werden.
  • Im erfindungsgemäßen Funknetzwerk können das für die Weiterleitung zwischen dem Kernknoten und dem Relaisknoten und zwischen den Relaisknoten verwendete Funkfrequenzband und das für eine zwischen dem Kernknoten und dem Endgerät oder zwischen dem Relaisknoten und dem Endgerät auszuführende Zugriffsübertragung verwendete Frequenzband gleich oder verschieden sein. Für die Übertragung zwischen einem halbstationär angeordneten Kernknoten und dem Relaisknoten kann eine relativ hohe Frequenz verwendet werden, z.B. Submillimeterwellen, Millimeterwellen, oder ähnliche. Weil ein relativ großer Spielraum in der Frequenzressource vorhanden ist, können Funkwellen mit geraden Übertragungscharakteristiken verwendet werden. Andererseits wird für die Übertragung zwischen dem sich bewegenden Endgerät und dem Kernknoten oder zwischen den Relaisknoten ein relativ niedriges Frequenzband verwendet, z.B. ein Mikrowellenband, um eine Weiterleitung mit großer Kapazität und eine für eine Nicht-Sichtlinien-Kommunikation geeignete Zugriffsübertragung zu ermöglichen.
  • In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird eine Funkwelle für die Weiterleitung und die Zugriffsübertragung verwendet, an Stelle der Funkwelle kann jedoch auch Infrarotlicht, Licht, usw. verwendet werden.
  • 14 zeigt ein Blockdiagramm zum Darstellen einer in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu verwendenden Konstruktion des Knotens. In 14 weisen der dargestellten Knoten Richtantennen 11 bis 1n auf. Die Richtantennen 11 bis 1n sind über Signalleitungen 21 bis 2n mit einer Antennensteuerung 1 verbunden, um eine Steuerung der jeweiligen Richtcharakteristik durch die Antennensteuerung 1 zu ermöglichen. Über die Signalleitungen 21 bis 2n werden Sende- und Empfangssignale und das die Antennenrichtung anzeigende Steuersignal übertragen.
  • Die Antennensteuerung 1 ist über eine Signalleitung 30 mit einem Transceiver 2 verbunden, um das Datensignal und das Steuersignal darüber zu übertragen. Die Antennensteuerung 1 führt eine Auswahlsteuerung oder eine Kombinationssteuerung der Sende- und Empfangsantenne aus. Im Transceiver werden die Demodulation des empfangenen Datensignals, die Modulation des Sendesignals usw. zentral verarbeitet.
  • In der in 14 dargestellten Konstruktion werden für den Transceiver 2 mehrere Antennen ausgewählt und verwendet. Es können auch mehrere Übertragungen gleichzeitig ausgeführt werden, indem der Transceiver für jede Antenne unabhängig verwendet wird.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, kann durch Verwendung der Richtantennen 11 bis 1n eine wesentliche Abstandsdämpfung, die bei Verwendung einer hohen Frequenz, z.B. einer Millimeterwelle, verursacht werden kann, kompensiert und eine große Verstärkung erzielt werden.
  • Weil die vorliegende Erfindung ein Netzwerk betrifft, das Routen auf der Basis der Metriken von Peripherieknoten adaptiv setzt, kann bezüglich des als Route ausgewählten Knotens eine große Verstärkung erzielt und Interferenz vermindert werden, die von in der Nähe, jedoch außerhalb der Route angeordnete Knoten eingekoppelt wird, indem die Übertragungsrichtung der Richtantennen 11 bis 1n zum als Route ausgewählten Knoten hin ausgerichtet wird. Andererseits kann hinsichtlich des Routensetzpakets eine ungerichtete Antenne für eine Broadcasting-Übertragung zu benachbarten Knoten verwendet werden.
  • 15 zeigt ein Blockdiagramm zum Darstellen einer in einer oder einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendeten Konstruktion des Relaisknotens. 15 zeigt eine Konstruktion des Relaisknotens 3 für einen Fall, in dem für einen Übertragungszugriff und eine Weiter leitung verschiedene Funkfrequenzbänder verwendet werden. In diesem Fall weist der Relaisknoten 3 eine Zugriffsantenne 32 und eine Relaisantenne 31 und ein Zugriffsfunksystem 33 und ein Relaisfunksystem 34 auf.
  • Das Zugriffsfunksystem 33 und das Relaisfunksystem 34 weisen einen Modulator und einen Demodulator, eine Codier- und eine Decodiereinrichtung usw. auf. Zwischen dem Zugriffsfunksystem 33 und dem Relaisfunksystem 34 können Signale ausgetauscht werden. Das Relaisfunksystem 34 führt eine Weiterleitung auf der Basis der durch eine oder ein andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gesetzten Route aus. Im Routensetzabschnitt 36 wird die Verarbeitung zum Setzen der Route durch eine oder eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch ein in einem Speichermedium 37 gespeichertes Programm ausgeführt.
  • Zunächst wird eine Weise der Übertragung von Uplink-Verkehr vom Endgerät zum verdrahteten Backbone-Netzwerk beschrieben. Der in der Zelle des eigenen Knotens durch das Endgerät erzeugte Uplink-Verkehr wird durch die Zugriffsübertragungsantenne 32 empfangen, durch das Zugriffsfunksystem 33 verarbeitet und dem Relaisfunksystem 34 zugeführt. Das Relaisfunksystem 34 überträgt den Uplink-Verkehr unter Verwendung der Antennensteuerung 35 und der Relaisantenne 31 zum uplink-empfängerseitigen Relaisknoten.
  • Nachstehend wird die Verarbeitung zum Weiterleiten des in der Zelle des anderen Relaisknotens durch das Endgerät erzeugten Pakets beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird nämlich die Verarbeitung des Relaisknotens beschrieben, der in der Route zum Kernknoten angeordnet ist, und der dem Endgerät zugeordnet ist, das das Paket erzeugt hat. Wenn das Paket vom Endgerät weitergeleitet werden soll, wird zunächst das Uplink-Datenpaket durch die Relaisantenne 31 empfangen. Das empfangene Signal wird dem Relaisfunksystem 34 zuge führt. Dann wird die in 6 dargestellte Verarbeitung ausgeführt. Wenn entschieden wird, das Paket weiterzuleiten, überträgt das Relaisfunksystem 34 den Uplink-Verkehr unter Verwendung der Antennensteuerung 35 und der Relaisantenne 31 zum uplink-empfängerseitigen Relaisknoten.
  • Nachstehend wird ein Verfahren zum Übertragen des Downlink-Verkehrs vom verdrahteten Backbone-Netzwerk zum Endgerät beschrieben. Der Downlink-Verkehr wird zunächst an der Relaisantenne 31 empfangen und über die Antennensteuerung 35 dem Relaisfunksystem 34 zugeführt. Das Relaisfunksystem 34 führt den Downlink-Verkehr dem Zugriffsfunksystem 33 zu, wenn der empfangene Downlink-Verkehr für das Endgerät in der Zelle des eigenen Knotens bestimmt ist, und andernfalls wird der downlink-empfängerseitige Relaisknoten auf der Basis des Ziels des Downlink-Pakets bestimmt, und das Paket wird über die Antennensteuerung 35 und die Relaisantenne 31 übertragen. Das Zugriffsfunksystem 33 spricht auf den zugeführten Downlink-Verkehr an, um diesen über die Zugriffsantenne 32 an das Endgerät zu übertragen.
  • 16 zeigt ein Blockdiagramm einer Konstruktion des in einer oder einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu verwendenden Kernknotens. 16 zeigt eine Konstruktion des Kernknotens für den Fall, dass für die Zugriffsübertragung und die Weiterleitung verschiedene Funkfrequenzbänder verwendet werden. Der Kernknoten 4 hat eine ähnliche Konstruktion wie der Kernknoten 3, unterscheidet sich jedoch vom Relaisknoten dadurch, dass er mit dem verdrahteten Backbone-Netzwerk verbunden ist. Ein Signalverteiler 46 im Kernknoten 4 ist mit dem verdrahteten Backbone-Netzwerk 40, dem Zugriffsfunksystem 43 bzw. dem Relaisfunksystem 44 verbunden.
  • Das Relaisfunksystem 44 führt eine Weiterleitung basierend auf der Route aus, die durch eine oder eine andere Aus führungsform der vorliegenden Erfindung durch einen Routensetzabschnitt 48 gesetzt wird. Im Routensetzabschnitt 46 wird die Verarbeitung zum Setzen der Route durch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durch ein in einem Speichermedium 49 gespeichertes Programm ausgeführt.
  • Zunächst wird ein Verfahren zum Übertragen eines Uplink-Verkehrs vom Endgerät zum verdrahteten Backbone-Netzwerk 40 beschrieben. Der in der Zelle erzeugte Uplink-Verkehr vom Endgerät wird durch die Zugriffsantenne 42 empfangen, durch das Zugriffsfunksystem 43 verarbeitet und dem Signalverteiler 46 zugeführt. Der Signalverteiler 46 überträgt den Uplink-Verkehr zum verdrahteten Backbone-Netzwerk 40.
  • Nachstehend wird die Verarbeitung zum Weiterleiten des in der Zelle des anderen Relaisknotens durch das Endgerät erzeugten Pakets beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird nämlich erläutert, wie das Paket vom Relaisknoten, dem das Endgerät zugeordnet ist, das das Paket übertragen hat, den Kernknoten erreicht. Wenn das Paket vom Endgerät weitergeleitet werden soll, wird zunächst das Uplink-Datenpaket durch die Relaisantenne 41 empfangen. Das empfangene Signal wird dem Relaisfunksystem 44 zugeführt. Wenn bestätigt wird, dass das empfangene Paket ein Uplink-Paket ist, wird das Paket über den Signalverteiler 46 dem verdrahteten Backbone-Netzwerk zugeführt.
  • Nachstehend wird ein Verfahren zum Übertragen des Downlink-Verkehrs vom verdrahteten Backbone-Netzwerk 40 zum Endgerät beschrieben. Der Downlink-Verkehr wird zunächst dem Signalverteiler 46 zugeführt. Der Signalverteiler 46 führt eine Entscheidungsoperation bezüglich des zugeführten Downlink-Verkehrs aus. Wenn der Downlink-Verkehr für das Endgerät in der Zelle des eigenen Knotens bestimmt ist, wird der Verkehr dem Zugriffsfunksystem 43, und andernfalls dem Re laisfunksystem 43 zugeführt. Wenn der Downlink-Verkehr dem Zugriffsfunksystem 43 zugeführt wird, wird der Verkehr über die Zugriffsantenne 42 dem Endgerät zugeführt. Daraufhin wird der Downlink-Verkehr dem Relaisfunksystem 44 zugeführt, woraufhin der Verkehr über die Relaisantenne 41 dem anderen Relaisknoten zugeführt wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beim Aktualisieren des Pfadverlusts als Metrik eine neue Metrik hergeleitet durch Addieren des gemessenen Übertragungsverlusts Ln zwischen dem Knoten, der das Routensetzpaket übertragen hat, und dem eigenen Knoten zur im Routensetzpaket enthaltenen Metrik Mr.n. Die Aktualisierungsmetrik kann jedoch auch durch Multiplizieren der empfangenen Metrik und des gemessenen Pfadverlusts mit einem Gewichtungskoeffizient mit einem Wert im Bereich von 0 bis 1 erzeugt werden.
  • Unter Verwendung des Gewichtungskoeffizienten α wird nämlich eine neue Aktualisierungsmetrik hergeleitet durch (Mr.n)× α + Ln × (1 – α). Bei Verwendung eines Wertes α von 0,5 entspricht dieser Fall dem Fall, in dem keine Gewichtung bereitgestellt wird, und dient zum Reduzieren der Sendeleistung im Gesamtsystem. Andererseits wird durch Setzen des Wertes α auf null an Stelle des Pfadverlusts vom Kernknoten nur der Pfadverlust vom unmittelbar benachbarten Knoten als wirksam zum Vermindern der Sendeleistung in jedem Knoten betrachtet. Daher kann durch eine Gewichtung bei einer Aktualisierung der Metrik die Charakteristik der Route flexibel geändert werden.
  • Obwohl vorstehend eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt wurde, in der nur der Pfadverlust als Metrik verwendet wird, können auch zwei Metriktypen verwendet werden. Durch Bereitstellen von zwei Metriken, d.h. einer ersten und einer zweiten Metrik, wird nämlich, wenn die ersten Metriken für mehrere Routen gleich sind, eine Entscheidungsoperation durch Vergleichen der zweiten Metrik für die jeweiligen Routen ausgeführt. Beispielsweise wird die erste Metrik durch die gesamte Hop-Anzahl und die zweite Metrik durch den Gesamtpfadverlust definiert. Dann wird, wenn die Hop-Anzahl als die erste Metrik gleich und minimal ist, eine Route mit einem kleineren Pfadverlust als zweite Metrik als uplink-seitige Route zum Übertragen eines neuen Routensetzpakets und zum Setzen des uplink-empfängerseitigen Relaisknotens verwendet.
  • Dadurch wird ein detaillierterer Routensetzvorgang möglich, so dass eine Route mit einem kleinen Pfadverlust ausgewählt und verhindert werden kann, dass die Verzögerung durch Erhöhen der Hop-Anzahl zunimmt, so dass Interferenz vermindert wird.
  • Wie vorstehend erwähnt wurde, kann unter Verwendung zweier Metriktypen die Charakteristik der erzeugten Route im Detail definiert werden, um ein Netzwerk zu erhalten, das dem durch einen Designer erwarteten Netzwerk möglichst genau entspricht.
  • Andererseits wird, wenn zwei Metriktypen verwendet werden, bei der Entscheidung darüber, ob die gleiche Metrik vorliegt, eine Breite bzw. ein Bereich bereitgestellt, um zu veranlassen, dass Metriken innerhalb eines definierten Bereichs als gleiche Metrik betrachtet werden. Metriken, die als vergleichbar betrachtet werden, werden nämlich für die Entscheidung bezüglich der zweiten Metrik als gleich betrachtet. Nachstehend wird ein Fall betrachtet, in dem der Pfadverlust unter Bezug auf 10 dB-Intervalle klassifiziert wird (0 bis 10 dB, 10 bis 20 dB, ...), wobei der gesamte Pfadverlust als erste Metrik und die gesamte Hop-Anzahl als zweite Metrik verwendet wird.
  • Es wird vorausgesetzt, dass drei Routen gegeben sind, Route A, Route B und Route C, die jeweils eine erste und eine zweite Metrik aufweisen, Route A = (81 dB, 3 Hops), Route B = (85 dB, 2 Hops) und Route C = (103 dB, 2 Hops). Es werden zunächst die ersten Metriken verglichen. Im dargestellten Fall liegen, obwohl die Größen der Pfadverluste an sich zwischen der Route A und der Route B verschieden sind, beide Pfadverluste hinsichtlich des Referenzintervalls von 10 dB innerhalb des gleichen Referenzwertbereichs von 80 bis 90 dB. Daher können die ersten Metriken in der Route A und in der Route B als gleich betrachtet werden. Die Route C hat einen größeren Pfadverlust als die Routen A und B, auch hinsichtlich des Referenzintervalls von 10 dB. Daher wird die Route C nicht ausgewählt. Hinsichtlich der Routen A und B, für die entschieden wird, dass sie die gleiche Metrik haben, werden die zweiten Metriken verglichen. Weil die Route B eine kleinere Hop-Anzahl, d.h. die zweite Metrik, hat, wird die Route B als die Route ausgewählt.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, werden, wenn zwei Metriken verwendet werden, durch Bereitstellen einer Breite oder eines Intervalls im Referenzbereich für die Entscheidung, welche Metrik größer oder kleiner ist, geeignet zwei Metriken verwendet, um die geeignete Route zu erzeugen.
  • Durch Kombinieren eines Verfahrens zum Multiplizieren eines Gewichtungskoeffizienten mit der Metrik und eines Verfahrens, in dem zwei Metriktypen verwendet werden, kann beispielhaft die folgende Verarbeitung betrachtet werden. Unter zwei Metriktypen wird die Hop-Anzahl als erste Metrik verwendet. Andererseits wird die zweite Metrik unter Bezug auf den gemäß der vorstehenden Beschreibung gesetzten Pfadverlust als Referenz verwendet. Bei der Aktualisierung der Metrik wird unter Verwendung des Gewichtskoeffizienten α für die Hop-Anzahl als erste Metrik mit dem Wert α = 0,5, und indem der Wert 0,5 bei der Aktualisierung der Metrik konstant addiert wird (weil die Hop-Anzahl konstant um eins erhöht wird, wird 1 × 0,5 = 0,5 verwendet), und indem ein Gewichtskoeffizient β für den Pfadverlust als zweite Metrik als β = 0 verwendet wird, der gemessene Pfadverlust an sich als Aktualisierungsmetrik verwendet.
  • Gemäß den 3 und 13, die die Relaisroutensetzverarbeitung darstellen, stellt nämlich die in Schritt S3 oder in Schritt S53 zu lesende Metrik Mr.n einen Gesamtwert der Hop-Anzahl vom Kernknoten als die erste Metrik und des Pfadverlusts als die zweite Metrik dar. Das Aktualisieren der Metrik in Schritt S4 oder S54 wird für die erste bzw. die zweite Metrik ausgeführt, um die Aktualisierungsmetrik Mn zu erhalten.
  • Durch Vergleichen der von diesem Ergebnis erhaltenen ersten Aktualisierungsmetrik mit der ersten Aktualisierungsmetrik, die dem zuvor empfangenen Routensetzpaket vom anderen Knoten entspricht, wird die Metrik M in der Aktualisierungsmetrik Mn neu gesetzt, wenn die neu erhaltene erste Aktualisierungsmetrik minimal ist oder dem Minimalwert der ersten Aktualisierungsmetrik gleicht, die dem zuvor empfangenen Routensetzpaket vom anderen Knoten entspricht, und wenn die zweite Aktualisierungsmetrik kleiner ist als die zweite Metrik, die der Route mit dem Minimalwert der ersten Aktualisierungsmetrik entspricht und der durch die Absenderknoten-ID des aktuell empfangenen Routensetzpakets angezeigte Knoten als uplink-empfängerseitiger Relaisknoten registriert ist.
  • In den 3 und 13 werden nämlich bei der Entscheidung bezüglich der minimalen Metrik in den Schritten S5 oder S7 zwei Metriktypen verwendet, die wie vorstehend beschrieben gesetzt werden. 17 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen der Verarbeitung. Die Schritte S71 bis S73 in
  • 17 ersetzen Schritt S5 oder S57 in 3 oder 13. Beispielsweise wird als Kombination aus der ersten Metrik und der zweiten Metrik vorausgesetzt, dass drei Routen, Route A = (3 Hops, 100 dB), Route B (3 Hops, 91 dB) und Route C (4 Hops, 85 dB) vorhanden sind. Zunächst wird die Route C mit einer großen Hop-Anzahl als erste Metrik eliminiert. Daraufhin wird durch Vergleichen der zweiten Metriken die Route B ausgewählt.
  • 18 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen eines Beispiels der gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in jedem Relaisknoten auszuführenden Relaisroutensetzverarbeitung. Die weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ähnlich konstruiert wie die in 1 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen zellularen Systems. Die Struktur des in der Verarbeitung der weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendeten Routensetzpakets ist der in 2 dargestellten Struktur des Routensetzpakets ähnlich. Nachstehend werden unter Bezug auf die 1, 2 und 18 ein Aktualisierungsverfahren für die Metrik A04 und das empfängerseitige Relaisknotenauswahlverfahren hinsichtlich der Metrik für die weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Die Übertragung des Routensetzpakets wird anfangs durch den Kernknoten 103 ausgeführt. Das vom Kernknoten 103 übertragene Relaisroutensetzpaket wird an unspezifizierte Relaisknoten 104 bis 106 weitergeleitet.
  • Die im vom Kernknoten 103 übertragenen Routensetzpaket enthaltene Metrik wird auf null gesetzt. Ein Übertragungsintervall des Routensetzpakets kann auf einen konstanten Wert, auf einen Zufallswert oder in Antwort auf einen Befehl vom Server im verdrahteten Backbone-Netzwerk nach Bedarf festgelegt werden.
  • Zunächst prüfen die Relaisknoten 104 bis 106, ob das Routensetzpaket angekommen ist oder nicht (Schritt S81 in 18). Wenn das Routensetzpaket nicht erfasst wird, springt die Verarbeitung zu Schritt S81 zurück.
  • Zum Erfassen der Ankunft des Routensetzpakets in den Relaisknoten 104 bis 106 wird eine Trägererfassung oder ein ähnliches Verfahren verwendet. Wenn die Ankunft des Routensetzpakets erfasst wurde (Schritt S81 in 18), nehmen die Relaisknoten 104 bis 106 Bezug auf die im Routensetzpaket enthaltene empfängerseitige Relaisknoten-ID, um zu prüfen, ob die empfängerseitige Relaisknoten-ID mit der eigenen Knoten-ID übereinstimmt oder nicht (Schritt S89 in 18).
  • Wenn die empfängerseitige Relaisknoten-ID mit der eigenen Knoten ID übereinstimmt, speichern die Relaisknoten 104 bis 106 die Identifizierung des Knotens, der das Routensetzpaket übertragen hat, d.h. die im Routensetzpaket enthaltene Absenderknoten-ID, in der Relaisknotenliste (Schritt S90 in 18).
  • Die Relaisknotenliste ist eine Tabelle zum Anzeigen der downlink-empfängerseitigen Knotennummer und ist wie in 7 dargestellt konstruiert. Die Relaisknotenliste wird bei der Weiterleitung eines Downlink-Datenpakets als empfängerseitige Knotenliste verwendet, wie vorstehend beschrieben worden ist. Jede in der Relaisknotenliste enthaltene empfängerseitige Knoten-ID kann nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer gelöscht werden. Wenn beispielsweise ein neuer Relaisknoten in der Zelle hinzugefügt wird, wenn ein vorhandener Knoten bewegt wird, oder wenn ein neues Gebäude in der Zelle errichtet wird, muss die Relaisroute neu eingerichtet werden. Um die Relaisroute neu einzurichten, kann jede in der Relaisknotenliste enthaltene empfängerseitige Relaisknoten-ID nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer gelöscht werden.
  • Wenn entschieden wird, dass die Relaisknoten-ID nicht mit der eigenen Knoten-ID übereinstimmt, verwenden die Relaisknoten 104 bis 106 einen zum Zeitpunkt der Entscheidung gemessenen Pfadverlust als Pfadverlust Ln (wobei n eine spezifische Nummer des Absenderknotens des Routensetzpakets ist) zwischen dem Knoten, der das Routensetzpaket übertragen hat, und dem eigenen Knoten (Schritt S82 in 18). Die Messung des Pfadverlusts wird allgemein beim Empfang des Pakets unabhängig vom Inhalt ausgeführt. Zum Messen des Pfadverlusts kann die Empfangsleistung des Pakets oder ein ähnlicher Parameter verwendet werden. Um die Messung des Pfadverlusts zu erleichtern, kann die Sendeleistung des Routensetzpakets auf einen festen Wert gesetzt werden. Der Wert "n" stellt eine Knotennummer dar, und die Knotennummer n ist durch die im Routensetzpaket enthaltene Absenderknoten-ID spezifiziert, wie in 2 dargestellt ist.
  • Die Relaisknoten 104 bis 106 lesen die im empfangenen Routensetzpaket enthaltene Metrik Mr.n (Schritt S83 in 18). Hierbei ist die Aktualisierungsmetrik Mr.n als Summe des Pfadverlusts gegeben. Die Relaisknoten 104 bis 106 spezifizieren die Aktualisierungsmetrik Mn vom Pfadverlust Ln und von der in Schritt S82 gemessenen Metrik Mr.n. Hierbei ist die Aktualisierungsmetrik Mn durch die Summe aus dem Übertragungsverlust Ln und der Metrik Mr.n gegeben. Die Relaisknoten 104 bis 106 speichern die durch die vorstehende Verarbeitung berechnete Aktualisierungsmetrik Mn (Schritt S84 in 18).
  • Unter den gespeicherten Aktualisierungsmetriken können die Aktualisierungsmetriken gelöscht werden, die für eine Zeitdauer gespeichert wurden, die größer ist als die vorgegebene Zeitdauer. Andererseits ist die gespeicherte Metrik immer die aktuellste Metrik. Wenn die dem Knoten n als Absender entsprechende Aktualisierungsmetrik zuvor gespeichert worden ist, wird nämlich die alte Metrik durch die in Schritt S84 erhaltene neue Metrik überschrieben.
  • Die Relaisknoten 104 bis 106 vergleichen die Aktualisierungsmetrik Mn mit der Aktualisierungsmetrik, die allen zuvor empfangenen Routensetzpaketen entspricht, um den Absenderknoten m (wobei m die für den Knoten spezifische Nummer bezeichnet) als Knoten zu bestimmen, dem die kleinste Metrik zugeordnet ist (Schritt S85 in 18). Wenn der Absenderknoten m der gleiche ist wie der aktuelle uplink-empfängerseitige Relaisknoten des eigenen Knotens, und n ≠ m ist (Schritt S86 in 18), springt die Verarbeitung zu Schritt S81 zurück, und das Routensetzpaket wird nicht erneut übertragen.
  • Wenn der Absenderknoten m mit der minimalen Metrik nicht der gleiche ist wie der aktuelle uplink-empfängerseitige Relaisknoten des eigenen Knotens, oder n = m ist (Schritt S86 in 18), wird die Aktualisierungsmetrik Mn als die im Feld für die Metrik A04 einzufügende Metrik M gesetzt, und der Absenderknoten m wird als uplink-empfängerseitiger Relaisknoten des eigenen Knotens registriert (Schritt S87 in 18). Das Routensetzpaket wird nämlich übertragen, wenn der uplink-empfängerseitige Relaisknoten sich ändert, oder wenn das Routensetzpaket vom gleichen uplink-empfängerseitige Relaisknoten empfangen wird, auch wenn der uplink-empfängerseitige Relaisknoten sich nicht ändert.
  • Die Relaisknoten 104 bis 106 setzen die gemäß der vorstehenden Beschreibung gesetzte Metrik M und übertragen das Routensetzpaket mit der erforderlichen Information in den in 2 dargestellten verschiedenen Feldern (Schritt S88 in 18).
  • Beim Empfang des Routensetzpakets können die Relaisknoten 104 bis 106 zum Erhöhen der Genauigkeit ein Bestäti gungssignal zurücksenden. Weil das Routensetzpaket das für einen unspezifizierten Knoten bestimmte Steuerpaket ist, können die Relaisknoten 104 bis 106 die Bestätigungssignale nach der Übertragung des Routensetzpakets von mehreren Knoten empfangen. Wenn die Relaisknoten das zurückgesendete Bestätigungssignal nicht empfangen, kann das Routensetzpaket erneut übertragen werden.
  • In 18 können bei der Erfassung des Knotens mit der minimalen Metrik in Schritt S85 zwei Metriktypen verwendet werden, die wie vorstehend beschrieben gesetzt werden. 19 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen eines Beispiels einer anderen Verarbeitung in einem Teil der Relaisroutensetzverarbeitung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die in 19 dargestellten Schritte S91 und S92 den Schritt S85 in 18 ersetzen können. Beispielsweise sind für eine Kombination der ersten und der zweiten Metrik eine Route A = (3 Hops, 100 dB), eine Route B (3 Hops, 91 dB) und eine Route C (4 Hops, 85 dB) vorhanden. Zunächst wird die Route C mit einer großen Hop-Anzahl als erste Metrik eliminiert. Anschließend wird durch Vergleichen der zweiten Metriken die Route B ausgewählt.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, kann erfindungsgemäß eine Route mit minimalem Pfadverlust in der gesamten Relaisroute ausgewählt und eine gegen Interferenz beständige Relaisroute gesetzt werden durch Auswählen der Relaisrouten, die einen minimalen Gesamtpfadverlust in mindestens einer der Routen zwischen den Relaisknoten und zwischen dem Relaisknoten und dem Kernknoten im Netzwerk aufweisen, das den mit dem verdrahteten Netzwerk verbundenen Kernknoten aufweist, wobei der Relaisknoten das vom Kernknoten übertragene Downlink-Datenpaket und/oder das Uplink-Datenpaket weiterleitet, und wobei ein Endgerät dazu geeignet ist, das Daten paket über den Kernknoten und den Relaisknoten zu übertragen und zu empfangen.
  • Andererseits verwendet die vorliegende Erfindung bei der Ausführung der Routensteuerung zwei Metriktypen und berechnet die Aktualisierungsmetrik unter Verwendung einer Gewichtung, um einen flexibleren Routensetzvorgang zu ermöglichen und eine Route mit durch einen Netzwerkdesigner erwarteten Charakteristiken zu erzeugen.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezug auf eine exemplarische Ausführungsform der Erfindung beschrieben worden ist, ist für Fachleute ersichtlich, dass innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung verschiedenartige Änderungen vorgenommen und Elemente oder Komponenten weggelassen oder hinzugefügt werden können. Daher sollte die vorliegende Erfindung nicht als auf die vorstehend beschriebene spezifische Ausführungsform beschränkt betrachtet werden, sondern bezüglich der in den beigefügten Patentansprüchen definierten Merkmale sind weitere und äquivalente Ausführungsformen möglich.

Claims (10)

  1. Funknetzwerk mit: einem mit einem verdrahteten Netzwerk (101) verbundenen Kernknoten (103); Relaisknoten (104–106), die jeweils ein anfangs vom Kernknoten (103) übertragenes Downlink-Datenpaket und/oder ein an den Kernknoten (103) gerichtetes Uplink-Datenpaket weiterleiten; einem Endgerät (107), das dazu geeignet ist, ein Datenpaket mit dem Kernknoten (103) und dem Relaisknoten (104–106) zu übertragen bzw. zu empfangen; dadurch gekennzeichnet, dass die Relaisknoten einen minimalen gesamten Pfadverlust zwischen den in einer Relaisroute des Datenpakets angeordneten Relaisknoten oder zwischen den Relaisknoten und dem Kernknoten auswählen; wobei ein Funkfrequenzband, das für eine zwischen dem Kernknoten (103) und dem Relaisknoten (104–106) und zwischen den Relaisknoten (104–106) ausgeführte Weiterleitung verwendet werden soll, und ein Funkfrequenzband, das für eine zwischen dem Kernknoten (103) und dem Endgerät (107) und zwischen dem Relaisknoten (104–106) und dem Endgerät (107) auszuführende Zugriffsübertragung verwendet werden soll, verschieden sind, und wobei das für eine Weiterleitung zu verwendende Funkfrequenzband höher ist als das für die Zugriffsübertragung zu verwendende Funkfrequenzband; wobei der Kernknoten (103) und der Relaisknoten (104–106) jeweils mehrere Richtantennen (11, 12, ... 1n) aufweisen, wobei jede der mehreren Richtantennen eine Übertragungsrichtung in eine beliebige Richtung ändert, wobei jeder Knoten die Übertragungsrichtung der Richtantennen (11, 12, ... 1n) entweder zum Kernknoten (103) oder zum Relaisknoten (104–106) hin steuert, der benachbart zum Knoten angeordnet ist und für die Relaisroute für das Datenpaket ausgewählt wird.
  2. Funknetzwerk nach Anspruch 1, wobei der Kernknoten (103) und der Relaisknoten (104–106) jeweils zum Übertragen eines Routensetzpakets eine ungerichtete Antenne und zum Weiterleiten des Datenpakets eine Richtantenne verwenden.
  3. Relaisknoten zum Weiterleiten eines anfangs von einem Kernknoten (103) übertragenen Downlink-Datenpakets und/oder eines zum Kernknoten (103) gerichteten Uplink-Datenpakets, wobei der Relaisknoten dazu geeignet ist, mit einem Endgerät (107) zu kommunizieren; gekennzeichnet durch Auswählen von Relaisknoten (104–106) derart, dass ein Gesamtpfadverlust auf einer Relaisroute des Datenpakets vom eigenen Knoten zum Kernknoten (103) minimal wird; wobei ein Funkfrequenzband, das für eine zwischen dem Kernknoten (103) und dem Relaisknoten (104–106) und zwischen den Relaisknoten (104–106) ausgeführte Weiterleitung verwendet werden soll, und ein Funkfrequenzband, das für eine zwischen dem Kernknoten (103) und dem Endgerät (107) und zwischen dem Relaisknoten (104–106) und dem Endgerät (107) auszuführende Zugriffsüber tragung verwendet werden soll, verschieden sind, und wobei das für eine Weiterleitung zu verwendende Funkfrequenzband höher ist als das für die Zugriffsübertragung zu verwendende Funkfrequenzband; wobei der Kernknoten (103) und der Relaisknoten (104–106) jeweils mehrere Richtantennen (11, 12, ... 1n) aufweisen, wobei jede der mehreren Richtantennen eine Übertragungsrichtung in eine beliebige Richtung ändert, wobei jeder Knoten die Übertragungsrichtung der Richtantennen (11, 12, ... 1n) entweder zum Kernknoten (103) oder zum Relaisknoten (104–106) hin steuert, der benachbart zum Knoten angeordnet ist und für die Relaisroute für das Datenpaket ausgewählt wird.
  4. Relaisknoten nach Anspruch 3, wobei der Relaisknoten zum Übertragen eines Routensetzpakets eine ungerichtete Antenne und zum Weiterleiten des Datenpakets eine Richtantenne verwendet.
  5. Relaisverfahren für ein Funknetzwerk mit einem mit einem verdrahteten Netzwerk (101) verbundenen Kernknoten (103), Relaisknoten (104–106), die jeweils ein vom Kernknoten (103) übertragenes Downlink-Datenpaket und/oder ein zum Kernknoten (103) gerichtetes Uplink-Datenpaket weiterleiten, und einem Endgerät (107), das dazu geeignet ist, ein Datenpaket mit dem Kernknoten (103) und den Relaisknoten (104–106) zu übertragen bzw. zu empfangen; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte aufweist: Auswählen der Relaisknoten mit einem minimalen Gesamtpfadverlust zwischen den Relaisknoten, die in einer Relaisroute des Datenpakets angeordnet sind, oder zwi schen den Relaisknoten (104–106) und dem Kernknoten (103); wobei ein Funkfrequenzband, das für eine zwischen dem Kernknoten (103) und dem Relaisknoten und zwischen den Relaisknoten (104–106) auszuführende Weiterleitung verwendet werden soll, und ein Funkfrequenzband, das für eine zwischen dem Kernknoten (103) und dem Endgerät (107) und zwischen dem Relaisknoten (104–106) und dem Endgerät (107) auszuführende Zugriffsübertragung verwendet werden soll, verschieden sind, und wobei das für eine Weiterleitung zu verwendende Funkfrequenzband höher ist als das für die Zugriffsübertragung zu verwendende Funkfrequenzband; wobei der Kernknoten (103) und der Relaisknoten (104–106) jeweils mehrere Richtantennen (11, 12, ... 1n) aufweisen; jede der mehreren Richtantennen eine Übertragungsrichtung in eine beliebige Richtung ändert; jeder Knoten die Übertragungsrichtung der Richtantennen entweder zum Kernknoten (103) oder zum Relaisknoten (104–106) hin steuert, der benachbart zum Knoten angeordnet ist und für die Relaisroute für das Datenpaket ausgewählt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Kernknoten (103) und der Relaisknoten (104–106) zum Übertragen eines Routensetzpakets eine ungerichtete Antenne und zum Weiterleiten des Datenpakets eine Richtantenne verwenden.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, ferner mit den Schritten: Erfassen der Ankunft eines Routensetzpakets, das eine Absenderknotenidentifizierungsinformation, eine uplink-empfängerseitige Relaisknoteninformation und ei ne Metrik aufweist, die einen Wert anzeigt, durch den ein Kriterium zum Auswählen eines uplink-empfängerseitigen Relaisknotens bereitgestellt wird; Entscheiden, ob der uplink-empfängerseitige Relaisknoten bei der Erfassung der Ankunft des Routensetzpakets den eigenen Knoten anzeigt oder nicht; Speichern eines Knotens, der durch die im Routensetzpaket enthaltene Absenderknotenidentifizierungsinformation angezeigt wird, in einer Relaisknotenliste, wenn entschieden wird, dass die uplink-empfängerseitige Information den eigenen Knoten anzeigt; Verwenden eines gemessenen Pfadverlusts bei der Entscheidung, dass die uplink-empfängerseitige Relaisknoteninformation nicht den eigenen Knoten anzeigt, als Pfadverlust Ln (wobei n eine eindeutige Nummer eines Absenderknotens des Routensetzpakets ist) zwischen dem Knoten, der das Routensetzpaket übertragen hat, und dem eigenen Knoten; Lesen der im Routensetzpaket enthaltenen Metrik Mr.n; Berechnen und Speichern einer Aktualisierungsmetrik vom Pfadverlust Ln und der Metrik Mr.n; Vergleichen der Aktualisierungsmetrik Mn mit der Aktualisierungsmetrik, die dem zuvor empfangenen Routensetzpaket entspricht, um zu entscheiden, ob die Aktualisierungsmetrik Mn minimal ist; Einsetzen der Aktualisierungsmetrik Mn in ein in einem neuen Routensetzpaket enthaltenen Metrikfeld, und Registrieren des durch die Absenderknotenidentifizierungsinformation des aktuell ankommenden Routensetzpakets angezeigten Knotens als uplink-empfängerseitiger Relaisknoten, wenn entschieden wird, dass die Aktualisierungsmetrik Mn minimal ist; und Übertragen des neuen Routensetzpakets, das die Metrik Mn als neue Metrik M, die Absenderknotenidentifizierungsinformation, die die Identifizierungsinformation des eigenen Knotens anzeigt, und die uplink-empfängerseitige Relaisknoteninformation enthält.
  8. Verfahren nach Anspruch 5, ferner mit den Schritten: Erfassen der Ankunft eines Routensetzpakets, das eine Absenderknotenidentifizierungsinformation, eine uplink-empfängerseitige Relaisknoteninformation und eine Metrik aufweist, die einen Wert anzeigt, durch den ein Kriterium zum Auswählen eines uplink-empfängerseitigen Relaisknotens bereitgestellt wird; Entscheiden, ob der uplink-empfängerseitige Relaisknoten bei der Erfassung der Ankunft des Routensetzpakets den eigenen Knoten anzeigt oder nicht; Speichern eines Knotens, der durch die im Routensetzpaket enthaltene Absenderknotenidentifizierungsinformation angezeigt wird, in einer Relaisknotenliste, wenn entschieden wird, dass die uplink-empfängerseitige Information den eigenen Knoten anzeigt; Verwenden eines gemessenen Pfadverlusts bei der Entscheidung, dass die uplink-empfängerseitige Relaisknoteninformation nicht den eigenen Knoten anzeigt, als Pfadverlust Ln (wobei n eine eindeutige Nummer eines Absenderknotens des Routensetzpakets ist) zwischen dem Knoten, der das Routensetzpaket übertragen hat, und dem eigenen Knoten; Lesen der im Routensetzpaket enthaltenen Metrik Mr.n; Berechnen und Speichern einer Aktualisierungsmetrik basierend auf dem Pfadverlust Ln und der Metrik Mr.n; Entscheiden, ob die im aktuell empfangenen Routensetzpaket enthaltene Absenderknotenidentifizierungsinformation mit dem aktuellen uplink-empfängerseitigen Relaisknoten des eigenen Knotens übereinstimmt oder nicht; Löschen aller gespeicherten Aktualisierungsmetriken, wenn die im aktuell empfangenen Routensetzpaket enthaltene Absenderknotenidentifizierungsinformation mit dem aktuellen uplink-empfängerseitigen Relaisknoten des eigenen Knotens übereinstimmt; Vergleichen der Aktualisierungsmetrik, die dem zuvor empfangenen Routensetzpaket entspricht, mit der aktuell erhaltenen Aktualisierungsmetrik Mn, wenn die im aktuell empfangenen Routensetzpaket enthaltene Absenderknotenidentifizierungsinformation nicht mit dem aktuellen uplink-empfängerseitigen Relaisknoten des eigenen Knotens übereinstimmt; Einsetzen der Aktualisierungsmetrik Mn in eine Metrik, die in einem neuen Routensetzpaket enthalten ist, und Registrieren des durch die Absenderknotenidentifizierungsinformation des aktuell ankommenden Routensetzpakets angezeigten Knotens als uplink-empfängerseitiger Relaisknoten, wenn alle Aktualisierungsmetriken gelöscht werden, oder wenn entschieden wird, dass die Aktualisierungsmetrik Mn minimal ist; und Übertragen des neuen Routensetzpakets, das die Metrik Mn als neue Metrik M, die Absenderknotenidentifizierungsinformation, die die Identifizierungsinformation des eigenen Knotens anzeigt, und die uplink-empfängerseitige Relaisknoteninformation enthält.
  9. Verfahren nach Anspruch 5, ferner mit den Schritten: Erfassen der Ankunft eines Routensetzpakets, das eine Absenderknotenidentifizierungsinformation, eine uplink-empfängerseitige Relaisknoteninformation und eine Metrik aufweist, die einen Wert anzeigt, durch den ein Kriterium zum Auswählen eines uplink-empfängerseitigen Relaisknotens bereitgestellt wird; Entscheiden, ob der uplink-empfängerseitige Relaisknoten bei der Erfassung der Ankunft des Routensetzpakets den eigenen Knoten anzeigt oder nicht; Speichern eines Knotens, der durch die im Routensetzpaket enthaltene Absenderknotenidentifizierungsinformation angezeigt wird, in einer Relaisknotenliste, wenn entschieden wird, dass die uplink-empfängerseitige Information den eigenen Knoten anzeigt; Verwenden eines gemessenen Pfadverlusts bei der Entscheidung, dass die uplink-empfängerseitige Relaisknoteninformation nicht den eigenen Knoten anzeigt, als Pfadverlust Ln (wobei n eine eindeutige Nummer eines Absenderknotens des Routensetzpakets ist) zwischen dem Knoten, der das Routensetzpaket übertragen hat, und dem eigenen Knoten; Lesen der im Routensetzpaket enthaltenen Metrik Mr.n; Berechnen und Speichern einer Aktualisierungsmetrik basierend auf dem Pfadverlust Ln und der Metrik Mr.n; Vergleichen der Aktualisierungsmetrik Mn mit der Aktualisierungsmetrik, die dem zuvor empfangenen Routensetzpaket entspricht, zum Bestimmen eines Absenderknotens m (wobei m eine eindeutige Knotennummer ist) mit einer minimalen Metrik; Entscheiden, ob der Absenderknoten m der selbe ist wie der aktuelle uplink-empfängerseitige Relaisknoten des eigenen Knotens und n ≠ m ist; Einsetzen der Aktualisierungsmetrik Mn in ein Metrikfeld, das in einem neuen Routensetzpaket enthalten ist, und Registrieren des durch den Absenderknoten m angezeigten Knotens als uplink-empfängerseitiger Relaisknoten, wenn der Absenderknoten m dem aktuellen uplink-empfängerseitigen Relaisknoten des eigenen Knotens nicht entspricht oder n = m ist; und Übertragen des neuen Routensetzpakets, das die Metrik Mn als neue Metrik M, die Absenderknotenidentifizierungsinformation, die die Identifizierungsinformation des eigenen Knotens anzeigt, und die uplink-empfängerseitige Relaisknoteninformation des eigenen Knotens enthält.
  10. Programm zum Ausführen eines Relaisverfahrens für ein Funknetzwerk mit mit einem verdrahteten Netzwerk verbundenen Kernknoten, Relaisknoten, die jeweils ein vom Kernknoten anfangs übertragenes Downlink-Datenpaket und/oder ein zum Kernknoten gerichtetes Uplink-Datenpaket weiterleiten, und einem Endgerät, das dazu geeignet ist, ein Datenpaket über den Kernknoten und den Relaisknoten zu übertragen bzw. zu empfangen, wobei das Programm auf einem Computer ausgeführt wird, um die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 5 bis 9 auszuführen.
DE2001625293 2000-08-30 2001-08-29 Funknetzwerk, Relaisknotenpunkt, Kernknoten, geeignetes Relaisübertragungsverfahren und Programm dafür Expired - Lifetime DE60125293T2 (de)

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