KR102015070B1 - 네트워크 발견 및 동기화를 위한 시스템 - Google Patents

네트워크 발견 및 동기화를 위한 시스템 Download PDF

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Abstract

클라우드 제어기에 의해, 노드들의 네트워크의 토폴로지를 나타내는 데이터를 유지하는 것; 클라우드 제어기에서 제1 그룹의 노드들로부터, 네트워크에 접속하기 위한 하나 이상의 요청들을 수신하는 것; 클라우드 제어기에 의해, 요청을 전송한 제1 그룹의 노드들에서 제1 노드를 선택하는 것; 클라우드 제어기에 의해, 제1 노드로 하여금 제1 노드의 타임스탬프를 제1 노드의 각각의 이웃 노드에 통신하게 하고, 각각의 이웃 노드로 하여금 제1 노드의 타임스탬프를 이웃 노드의 각각의 다른 이웃 노드들에 통신하게 하도록 구성된 명령들을 생성하는 것; 및 명령들을 제1 노드에 전송함으로써, 네트워크 내의 노드들을 제1 노드의 타임스탬프에 동기화시키는 것을 위해, 컴퓨터 저장 매체들에 인코딩된 컴퓨터 프로그램을 포함하는, 방법들, 시스템들, 및 장치.

Description

네트워크 발견 및 동기화를 위한 시스템
본 명세서는 네트워크에서 노드를 발견하고 동기화하기 위한 시스템에 관한 것이다.
노드들의 메쉬 네트워크는, 각각의 노드가 네트워크에 대한 데이터를 중계하는 네트워크 토폴로지를 가지고 있다. 각각의 노드는 이웃 노드까지 멀리 데이터를 송신할 수 있다. 데이터는, 송신을 이웃 노드들 사이에서 일련의 짧은 홉들로 분할함으로써 장거리로 송신될 수 있다.
그 네트워크는 신뢰성이 있으며 중복성을 제공할 수 있다. 하나의 노드가 더 이상 작동할 수 없는 경우, 나머지 노드들은 여전히 서로 직접 또는 하나 이상의 중간 노드들을 통해 통신할 수 있다.
일반적으로, 이러한 사양은 방향성 안테나들과 무선으로 통신하는 노드들을 발견하고 동기화하기 위한 시스템을 설명한다.
일반적으로, 본 명세서에서 기재된 청구물의 하나의 혁신적인 양태는, 클라우드 제어기에 의해, 노드들의 네트워크의 토폴로지를 나타내는 데이터를 유지하는 동작, 데이터는 클라우드 제어기에 접속되고 네트워크 내의 각각의 노드에 대해 노드에 대한 하나 이상의 각각의 이웃 노드들을 나타내는 제1 그룹의 노드들을 나타내고, 그리고 각각의 노드는 특정 시간 간격 동안 송신 노드 및 수신 노드 쌍을 형성함으로써 이웃 노드와 무선으로 통신하고, 쌍의 송신 노드는 송신 노드가 송신 모드에 있고 수신 노드가 수신 모드에 있는 때의 특정 시간 간격 동안 쌍의 수신 노드에 데이터를 통신하며; 클라우드 제어기에서 제1 그룹의 노드들로부터, 네트워크에 접속하기 위한 하나 이상의 요청들을 수신하는 동작; 클라우드 제어기에 의해, 요청을 전송한 제1 그룹의 노드들에서 제1 노드를 선택하는 동작; 클라우드 제어기에 의해, 제1 노드로 하여금 제1 노드의 타임스탬프를 제1 노드의 각각의 이웃 노드에 통신하게 하고, 각각의 이웃 노드로 하여금 제1 노드의 타임스탬프를 이웃 노드의 각각의 다른 이웃 노드들에 통신하게 하도록 구성된 명령들을 생성하는 동작, 노드들은 자신들의 각각의 타임스탬프들을 제1 노드의 타임스탬프의 수신시에 동기화하고, 타임스탬프를 통신하는 것은 네트워크 내의 각각의 노드가 제1 노드의 타임스탬프에 동기화된 때까지 계속하며; 및 명령들을 제1 노드에 전송함으로써, 네트워크 내의 노드들을 제1 노드의 타임스탬프에 동기화시키는 동작을 포함하는 방법들에서 구현될 수 있다.
구현예들은 하기 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 제1 노드에 의해 명령들을 수신시, 제1 노드는 이웃 노드들을 스캔하고, 각각의 이웃 노드는 자신의 각각의 타임스탬프를 제1 노드의 타임스탬프와 동기화한다. 각각의 이웃 노드에 대해, 이웃 노드는 다른 각각의 이웃 노드들을 스캔하고, 그리고 다른 각각의 이웃 노드들의 각각은 자신의 각각의 타임스탬프를 제1 노드의 타임스탬프와 동기화시킨다. 네트워크 내의 각각의 노드에 전파될 스케줄을 제1 노드로 푸시하는 것으로서, 스케줄은 이웃 노드들의 각각의 쌍에서의 각각의 노드가 송신 모드 또는 수신 모드에 있을 때를 특정한다. 결정하는 것은, 토폴로지 데이터베이스로부터, 제2 그룹의 노드들이 제1 노드의 타임스탬프에 동기화되지 않았다고 결정하는 것; 제2 그룹의 노드들 내의 각각의 노드의 이웃 노드들을 토폴로지 데이터베이스로부터 식별하는 것; 제2 그룹의 노드들의 각각의 노드가 제1 노드의 타임스탬프에 동기화되었다는 표시를 이웃 노드들이 수신할 때까지, 제2 그룹의 노드들 내의 각각의 노드의 이웃 노드들로 하여금 타임스탬프를 계속 통신하게 하도록 구성된 추가 명령들을 생성하는 것; 및 추가 명령들을 제2 그룹의 노드들 내의 각각의 노드의 이웃 노드들에 전송하는 것을 포함한다. 제1 노드는 복수의 밀리미터파 라디오를 포함하고, 제1 노드로 하여금 제1 노드의 타임스탬프를 통신하게 하도록 구성된 명령들은: 제1 노드에 의해, 밀리미터파 라디오들 중 하나의 밀리미터파 라디오의 제1 타임스탬프를 선택하는 것; 다른 밀리미터파 라디오들 중 각각의 밀리미터파 라디오의 타임스탬프들을 제1 타임스탬프에 동기화시키는 것; 및 복수의 밀리미터파 라디오들을 사용하여 제1 노드의 이웃 노드들에 타임스탬프를 통신하는 것을 포함한다. 제1 노드는 제1 방향성 안테나를 포함하고, 제1 노드에 이웃하는 노드는 제2 방향성 안테나를 포함하고, 데이터로부터 제2 방향성 안테나의 좌표들을 식별하는 것을 더 포함하고; 그리고 명령들은 좌표들을 포함하고 제1 방향성 안테나로 하여금 제2 방향성 안테나의 좌표들로 조향하게 하도록 한다. 네트워크 내의 제1 노드는 제1 방향성 안테나를 갖고, 네트워크 내의 제2 노드는 제2 방향성 안테나를 가지며, 그리고 제1 노드는 제1 방향성 안테나가 제2 방향성 안테나로 조향되고 제2 방향성 안테나가 제1 방향성 안테나로 조향될 때 데이터를 제2 노드로 통신한다. 제1 그룹의 노드들은 네트워크 내의 임의의 다른 노드를 거치지 않고 클라우드 제어기에 접속한다. 네트워크 내의 특정 노드는 동기화 요청을 자신의 이웃 노드들로 주기적으로 전송하여, 이웃 노드들로 하여금 자신들의 각각의 타임스탬프들을 노드의 타임스탬프에 동기화하게 하고 각각의 이웃 노드로 하여금 동기화 요청을 이웃 노드의 다른 이웃 노드들로 전송하게 한다.
또 다른 혁신적인 양태는 클라우드 제어기에 의해, 노드들의 네트워크의 토폴로지를 나타내는 데이터를 유지하는 동작, 데이터는 클라우드 제어기에 접속되고 네트워크 내의 각각의 노드에 대해, 노드에 대한 하나 이상의 각각의 이웃 노드들을 나타내는 제1 그룹의 노드들을 나타내고, 그리고 각각의 노드는 특정 시간 간격 동안 송신 노드 및 수신 노드 쌍을 형성함으로써 이웃 노드와 무선으로 통신하고, 쌍의 송신 노드는 송신 노드가 송신 모드에 있고 수신 노드가 수신 모드에 있는 때의 특정 시간 간격 동안 쌍의 수신 노드에 데이터를 통신하며; 클라우드 제어기에 의해, 데이터에 따라 네트워크에 추가되지 않았던 제1 노드를 선택하는 동작; 데이터를 사용하여 클라우드 제어기에 의해 제1 노드 주변의 이웃 노드들을 결정하는 동작; 클라우드 제어기에 의해, 이웃 노드들로 하여금 제1 노드를 발견하게 하도록 구성된 명령들을 생성하는 동작; 명령들을 이웃 노드들로 전송하여, 이웃 노드들로 하여금 제1 노드를 발견하게 하는 동작; 및 제1 노드가 이웃 노드들과 무선으로 통신한다는 표시를 수신하는 동작을 포함한다.
구현예들은 하기 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 명령들은 제1 노드로 하여금 자신의 타임스탬프를 이웃 노드들 중 하나의 이웃 노드의 타임스탬프에 동기화하게 한다. 노드들의 네트워크에 걸쳐 스케줄을 분배하는 것으로서, 스케줄은 네트워크 내의 각각의 노드 사이의 장래 통신을 조정한다. 네트워크 내의 제1 노드는 제1 방향성 안테나를 갖고, 네트워크 내의 제2 노드는 제2 방향성 안테나를 가지며, 그리고 제1 노드는 제1 방향성 안테나가 제2 방향성 안테나로 조향되고 제2 방향성 안테나가 제1 방향성 안테나로 조향될 때 데이터를 제2 노드로 통신한다. 제1 노드는 수신 모드에 있고, 그리고 제1 노드는 움직임의 전범위에서 방향성 안테나를 조향하며, 그리고 이웃 노드들로 하여금 제1 노드를 발견하게 하도록 구성된 명령들은: 움직임의 전범위이지만 송신 노드에서 이웃 노드들의 방향성 안테나들을 조향하는 것; 이웃 노드들 중 하나의 노드에 대해, 제1 노드의 방향성 안테나가 이웃 노드의 각각의 방향성 안테나로 조향된다고 결정하는 것; 및 결정을 데이터에 저장하는 것을 포함한다. 데이터로부터 제1 노드의 제1 방향성 안테나의 좌표들을 식별하는 것으로서, 명령들은 좌표들을 포함하고, 이웃 노드들의 방향성 안테나들로 하여금 제1 방향성 안테나의 좌표들로 조향하게 한다.
본 명세서에 기재된 청구물의 특정 실시형태들은 다음의 이점들 중 하나 이상을 실현하도록 구현될 수 있다. 일부 노드들은 자신들의 방향성 안테나들이 다른 노드들의 방향성 안테나들로 조향되는 경우에만 통신할 수 있다. 클라우드 제어기는, 시간들이 네트워크에 걸쳐 있는 노드들에서 동기화될 때 방향성 안테나들을 갖는 노드들 간의 통신을 조정할 수 있다. 클라우드 제어기는 노드들의 복잡한 네트워크의 확장가능한 관리를 가능하게 할 수 있다. 클라우드 제어기는 노드를 네트워크에 쉽게 추가하고 노드가 추가된 후 노드의 시간을 동기화할 수 있다. 노드가 네트워크와의 통신을 중지하면, 클라우드 제어기는 노드를 네트워크에 재접속하고 노드의 시간을 자동으로 재동기화할 수 있다.
본 명세서의 청구물의 하나 이상의 실시형태들의 상세들은 첨부된 도면들 및 이하의 설명에서 설명된다. 청구물의 다른 특징들, 양태들, 및 이점들은 상세한 설명, 도면들, 및 청구항들로부터 명확해질 것이다.
도 1은 노드들의 네트워크에 걸쳐 시간을 동기화하는 시스템을 위한 예시적인 아키텍처를 도시한다.
도 2는 네트워크 내의 특정 노드에 대한 예시적인 아키텍처를 도시한다.
도 3은 클라우드 제어기에 의해 시간을 동기화하기 위한 예시적인 프로세스의 흐름도이다.
도 4a 내지 도 4b는 네트워크의 노드들을 통해 시간이 어떻게 동기화되는지를 나타내는 다이어그램들이다.
도 5는 네트워크 내의 미추가된 노드가 이웃 노드들에 의해 발견되도록 하는 예시적인 프로세스의 흐름도이다.
다양한 도면들에서의 유사 도면 부호들 및 표기들은 유사 엘리먼트들을 나타낸다.
도 1은 노드들의 네트워크에 대한 시간을 동기화하는 시스템을 위한 예시적인 아키텍처(100)를 도시한다. 노드들의 네트워크는 인터넷이 유비쿼터스가 아닌 넓은 영역들에서 사용자들이 무선 고속 인터넷에 액세스할 수 있게 한다. 예를 들어, 노드들의 네트워크는 인터넷에 접속하기 위한 인프라스트럭처가 거의 없는 외딴 마을에서 구현될 수 있다.
이 시스템은 노드들의 네트워크에 걸쳐 시간 동기화의 관리를 담당하는 클라우드 제어기(102)를 포함한다. 일부 구현예들에서, 노드들의 네트워크는 메쉬 네트워크로서 조직화된다.
노드들의 네트워크는 허브 노드들(106, 120) 및 일반 노드들(108-118)을 포함한다. 일반 노드들은 예를 들어 Wi-Fi 액세스의 경우 액세스 종단점들 또는 중계 노드들일 수 있다. 중계 노드는 네트워크 내의 다른 노드들로 데이터를 중계할 수 있다. 액세스 종단점은 사용자들이 액세스 종단점을 통해 외부 네트워크, 예를 들어 인터넷에 접속할 수 있도록 하며, 또한 네트워크 내의 다른 노드들로 데이터를 중계할 수도 있다. 허브 노드들은 중계 노드들 또는 액세스 종단점들일 수 있으며, 또한 클라우드 제어기(102)와 직접 통신할 수도 있다. 즉, 비-허브 노드들은 임의의 허브 노드를 통해 클라우드 제어기(102)에 액세스할 수 있지만, 허브 노드들은 임의의 다른 노드를 거치지 않고 클라우드 제어기(102)에 접속할 수 있다. 예를 들어, 허브 노드들(106, 120)은, 허브 노드(106)를 통해 클라우드 제어기(102)에 접속할 수 있는, 노드(110)와는 대조적으로 클라우드 제어기(102)에 직접 접속한다. 일부 실시형태에서, 허브 노드들(106, 120)은 외부 네트워크에 배선되고 다른 노드들은 무선이다.
각각의 노드는 이웃 노드들과 통신하는데 사용되는 하나 이상의 방향성 안테나들을 갖는다. 예를 들어, 각각의 노드는 다수의 밀리미터파 라디오들을 포함할 수 있으며, 각각은 방향성 안테나를 갖는다.
일반적으로, 방향성이 높은 안테나들을 사용하는 노드들은 보다 높은 대역폭을 제공하지만, 또 다른 노드의 단지 하나의 다른 라디오와 한 번에 통신할 수 있는 대가를 치른다. 특히, 노드들이 통신하기 위해서는, 주어진 라디오의 방향성 안테나는 다른 노드 내의 다른 라디오의 방향성 안테나로 조향될 수 있다. 또한, 주어진 노드가 2 개의 방향성 안테나들을 포함하고, 각각이 각각의 이웃 노드로 조향되는 경우, 주어진 노드는 2 개의 이웃 노드들과 동시에 통신할 수 있다.
2 개의 노드들이 특정 시간 간격 동안 서로 통신할 때, 노드들은 특정 시간 간격 동안 송신 및 수신 노드 쌍을 형성할 수 있다. 예시로서, 허브 노드(106)와 노드(108)가 통신할 때, 허브 노드(106)는 송신 모드에 있을 수 있고 노드(108)는 수신 모드에 있을 수 있다. 특히, 허브 노드(106)의 방향성 안테나는 노드(108)의 방향성 안테나로 조향되어, 허브 노드(106)가 노드(108)에 데이터를 전송할 수 있게 한다. 일부 구현예들에서, 노드(108)가 허브 노드(106)에 응답을 전송할 때, 허브 노드(106)는 수신 모드로 천이하고 노드(108)는 송신 모드로 천이한다.
아키텍처(100) 내의 노드들의 네트워크는 특정 시점에서 활성 접속들 및 대안의 접속들을 갖는 예시적인 토폴로지를 도시한다. 활성 접속들은 실선, 예를 들어 활성 접속(124)으로 도시되고, 대안의 접속들은 점선들, 예를 들어 대안의 접속(122)으로 도시된다. 노드들 간의 활성 접속들은, 데이터가 노드들 간에 활성적으로 전송되는 접속들이다. 노드들 간의 대안의 접속들은, 데이터가 노드들 간에 잠재적으로 전송되지만, 현재는 전송되지 않는 접속들이다. 2 개의 노드들 간의 대안의 접속이 활성 접속이 되기 위해서는, 2 개 노드들의 방향성 안테나들은 전술한 바와 같이 서로를 향해 조향될 수 있다.
예시로서, 허브 노드(106)는 노드(108)와 활성 접속을 가지며, 이는 허브 노드(106)의 방향성 안테나가 특정 시점에서 노드(108)의 방향성 안테나로 조향된다는 것을 나타낸다.
노드(108)는 노드들(112, 106)과 활성 접속을 가지고 노드(116)와 대안의 접속(122)을 가지며, 이는 노드(108)가 특정 시점에서 허브 노드(106) 및 노드(112)와 통신하지만 노드(116)와는 통신하지 않는다는 것을 나타낸다.
네트워크에 걸쳐 통신하기 위해, 클라우드 제어기(102)는 활성 접속들을 대안의 접속들로 천이할 수 있고, 그 반대로 할 수도 있다. 일부 구현예들에서, 클라우드 제어기(102)는 각각의 노드에 걸친 접속들의 천이들에 대한 스케줄을 결정하는데, 이는 도 3을 참조하여 설명될 것이다. 예를 들어, 장래 시점에서, 노드(108)는 그 방향성 안테나를 노드(112)의 방향성 안테나로부터 노드(116)의 방향성 안테나로 조향하여, 노드(108)와 노드(116) 간에 활성 접속을 및 노드(108)와 노드(112) 간에 대안의 접속을 생성할 수 있다.
클라우드 제어기(102)는 또한 토폴로지 데이터베이스(122)와 통신한다. 토폴로지 데이터베이스(122)는 노드들의 네트워크의 토폴로지를 나타내는 네트워크 내의 각각의 노드에 관한 정보를 포함할 수 있다. 특정 노드에 대한 정보는 노드 내의 라디오들의 수, 노드의 역할, 예를 들어 허브, 중계 또는 액세스 포인트, 노드에 이웃하는 노드들, 그리고 노드가 네트워크에 추가되는지, 즉 네트워크에 접속되는지 여부를 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 토폴로지 데이터베이스(122)는 또한 네트워크 내의 임의의 다른 주어진 노드와 통신하기 위한 임의의 주어진 노드의 최적 경로를 특정한다. 특히, 최적 경로는 대기 시간을 최소화하는 데이터를 중계하는 일련의 중간 노드들을 특정할 수 있다.
클라우드 제어기(102)는 네트워크에 노드들을 추가 또는 재접속하기 위해 토폴로지 데이터베이스(122)와 통신할 수 있다. 토폴로지 데이터베이스(122)는 도 3을 참조하여 아래에서 보다 상세하게 설명될 것이다.
본 명세서에서, 용어 "데이터베이스"는 데이터 엘리먼트들 간의 관계들을 유지하는 임의의 적절한 데이터 수집을 지칭하기 위해 광범위하게 사용될 것이다. 데이터는 테이블들로서 저장되거나, 임의의 특정 방식으로 구조화되거나, 또는 전혀 구조화될 필요가 없으며, 데이터베이스 내의 데이터는 하나 이상의 위치들에 있는 저장 디바이스들에 저장될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 토폴로지 데이터베이스(122)는 다수의 데이터 집합들을 포함할 수 있으며, 각각의 집합은 다르게 조직화되고 액세스될 수 있다.
도 2는 다수의 라디오들(204-208)을 갖는 네트워크 내의 특정 노드에 대한 예시적인 아키텍처(200)를 도시한다. 각각의 라디오(204-208)는 네트워크 내의 또 다른 개별 노드를 향하여 조향되는 각각의 방향성 안테나를 가질 수 있다. 노드는 각각의 라디오(204-208)와 통신하는 네트워크 프로세서(202)를 가질 수 있다. 일부 구현예들에서, 네트워크 프로세서(202)는 각각의 라디오에서 하드웨어 타임스탬프, 예를 들어 미디어 액세스 제어(MAC) 타임스탬프를 동기화함으로써 노드 내의 시간을 동기화한다. 이를 도 3을 참조하여 더 설명할 것이다.
도 3은 클라우드 제어기에 의해 시간을 동기화하기 위한 예시적인 프로세스의 흐름도이다. 일반적으로, 시스템은 네트워크 내의 노드들을 동기화하기 위해 예시적인 프로세스를 사용할 수 있다. 일반적으로 노드들을 동기화하려면 노드들을 또한 발견해야 한다. 그러나, 시스템은 대안적으로 네트워크 내의 노드들을 발견하기 위해서만 예시적인 프로세스를 수행할 수 있다. 편의상, 프로세스는 하나 이상의 컴퓨터들의 적절하게 프로그래밍된 시스템, 예를 들어 도 1의 클라우드 제어기(102)에 의해 수행되는 것으로 설명될 것이다.
시스템은 노드들의 네트워크의 토폴로지를 나타내는 데이터를 유지한다(단계 302). 데이터는 토폴로지 데이터베이스, 예컨대 도 1의 토폴로지 데이터베이스(122)에 저장될 수 있다. 데이터는 시스템에 접속되는 네트워크 내의 제1 그룹의 노드들을 특정할 수 있다. 제1 그룹의 노드들은 시스템에 직접 접속되는 허브 노드들, 즉 다른 노드들을 거치지 않고 시스템에 접속할 수 있는 노드들일 수 있다.
시스템은 네트워크에 접속하기 위해 제1 그룹의 노드들로부터 하나 이상의 요청들을 수신한다(단계 304). 일부 구현예들에서, 각각의 노드는 시스템에 대한 접속, 즉, 시스템에 의한 발견을 시도할 수 있다. 접속 시도는 노드를 부팅할 때 발생할 수 있다.
각각의 노드는 시스템 접속에 대한 응답으로 자신의 타임스탬프를 동기화할 수 있다. 즉, 노드를 네트워크에 접속하는 프로세스는, 자신의 타임스탬프를 네트워크 내의 다른 노드들과 동기화하는 노드를 포함한다. 이를 도 5를 참조하여 아래에서 더 설명할 것이다.
시스템은 제1 그룹의 노드들로부터 시스템에 접속하는 특정 노드를 선택한다(단계 306). 일부 구현예들에서, 시스템은 요청에 먼저 응답하는 노드를 선택한다. 일부 다른 구현예들에서, 시스템은 제1 그룹으로부터 랜덤하게 노드를 선택한다. 또 일부 다른 구현예들에서, 시스템은 이웃하는 노드들의 수가 가장 많은 노드를 선택한다. 일반적으로, 네트워크의 허브 노드들과 같은 제1 그룹의 노드들은 외부 네트워크에, 예를 들어 인터넷에 직접 배선될 수 있고, 이에 따라서 시스템과 가장 신뢰성 있게 통신하는 네트워크 내의 노드들일 수 있다.
시스템은 선택된 노드로 하여금 선택된 노드의 각각의 이웃 노드를 동기화하라는 요청을 통신하게 하도록 구성된 명령들을 생성하고(단계 308), 그리고 그 명령들을 선택된 노드에 전송한다(단계 310).
명령들을 수신시, 선택된 노드는 이웃 노드들을 스캔할 수 있다. 일부 구현예들에서, 시스템은, 명령들에, 선택된 노드의 방향성 안테나들이 이웃 노드들을 위치시키기 위해 조향할 수 있는 토폴로지 데이터베이스로부터의 좌표들을 포함한다. 명령들은 선택된 노드로 하여금, 자신의 이웃 노드들 각각으로, 자신들의 각각의 타임스탬프를 선택된 노드의 타임스탬프에 동기화하라는 요청을 전파하게 할 수 있다. 또한, 요청은, 예를 들어 동기화 프레임은 선택된 노드의 타임스탬프를 포함할 수도 있다. 이를 도 4a 내지 도 4b를 참조하여 설명할 것이다.
시스템이 발견만을 수행하고 동기화를 수행하지 않는 경우, 시스템은 발견될 각각의 이웃 노드에 대한 요청을 전파할 수 있으며, 이는 발견 프레임이라고 지칭할 수 있다. 요청은 이웃 노드로 하여금, 예를 들어 클라우드 제어기에 접속함으로써 지속적으로 시스템에 대한 접속을 시도하게 할 수 있다. 허브 노드들은 시스템에 직접 접속할 수 있지만, 일반 노드들은 허브 노드들에 대한 무선 접속들을 통해 시스템에 접속할 수 있다. 일부 구현예들에서, 요청은 노드들로 하여금 발견되게 하기도 하고 노드들이 자신들의 타임스탬프들을 동기화하게 하기도 한다.
일부 구현예들에서, 요청은 또한 토폴로지 식별자를 포함한다. 각각의 노드에는 토폴로지 식별자가 사전로딩될 수 있다. 다음, 각각의 노드는 사전로딩된 토폴로지 식별자를 명령들 내의 토폴로지 식별자와 비교할 수 있다. 토폴로지 식별자들이 일치하면, 노드는 자신의 타임스탬프를 명령들 내의 타임스탬프에 동기화하도록 진행할 수 있다. 이것은, 노드가 의도된 타임스탬프에 동기화하는 것을 보장한다.
노드에 의해 수신된 각각의 요청은 노드로 하여금 노드의 이웃 노드들에 요청을 전파하게 할 수 있다. 이것은 네트워크 내의 각각의 노드가 선택된 노드의 타임스탬프에 동기화될 때까지 계속될 수 있다. 주어진 노드의 타임스탬프를 선택된 노드의 타임스탬프에 동기화하기 위해, 노드는 선택된 노드의 타임스탬프를 주어진 노드의 메모리에 저장할 수 있다.
노드들을 동기화하기 위한 요청이 사용될 때, 각각의 노드는 시간 동기화 요청을 이웃 노드들로 주기적으로 전송할 수 있다. 이것은 시간이 지남에 따라 각각의 노드의 내부 클록들의 약간씩 어긋남을 설명하고, 이것은 예를 들어 마이크로초 단위일 수 있다. 이것은 또한 시스템, 즉 클라우드 제어기로부터 시간 동기화를 추상화할 수 있다. 즉, 시스템은 네트워크 내의 각각의 노드가 네트워크에 걸쳐 동기화된 타임스탬프를 가지고 있다고 가정할 수 있다. 따라서, 시스템은 동기화된 타임스탬프에 기초하여 스케줄을 푸시할 수 있으며, 이에 대해서는 이하에서 더 설명할 것이다.
일부 구현예들에서, 시간 동기화 요청을 전송할 때, 특정 노드는 타이머를 시작한다. 타이머가 만료될 때까지, 노드는 자신이 수신 모드로 들어가는 것을 방지할 수 있고, 즉 그 노드는 동기화를 위한 어떠한 요청도 수신하지 않을 것이다. 타이머는 시간 동기화 요청을 전송하는 주기보다 약간 작을 수 있다. 이것은 동기화 요청으로 네트워크에 과부하가 걸리지 않도록 할 수 있다.
일부 다른 구현예들에서, 주어진 노드가 동기화되면, 주어진 노드는 동기화 표시를 시스템에, 예를 들어 시스템에 접속된 다른 노드들을 통해 전송하여, 토폴로지 데이터베이스에 동기화 표시를 저장할 수 있다. 일단 모든 노드가 타임스탬프에 동기화되면, 시스템은 타임스탬프를 기반으로 스케줄을 푸시할 수 있다.
일부 구현예들에서, 노드는 도 2를 참조하여 상술한 바와 같이 다수의 라디오들을 갖는다. 노드는 노드의 네트워크 프로세서에서 선택된 노드의 타임스탬프와의 동기화를 위한 명령들을 수신할 수 있다. 네트워크 프로세서는 각각의 라디오에 접속, 예를 들어 배선될 수 있으며, 각각의 라디오로 하여금 자신의 타임스탬프를 선택된 노드의 타임스탬프에 동기화하게 할 수 있다.
일부 구현예들에서, 토폴로지 데이터베이스가 동기화의 표시를 저장하는 경우, 시스템은 네트워크 내의 제2 그룹의 노드들이 상술한 바와 같이 동기화 표시를 저장하는 토폴로지 데이터베이스로부터 선택된 노드의 타임스탬프에 동기화되지 않았다고 결정한다. 이는 제2 그룹의 노드들이 네트워크 내의 나머지 노드들과 통신할 수 없을 때 발생할 수 있다. 예를 들어, 제2 그룹의 노드들은 자신들의 안테나들을 이웃 노드들로 조향되게 할 수 있지만, 시준선은 오브젝트에 의해 물리적으로 차단될 수 있다.
시스템은, 토폴로지 데이터베이스를 사용하여, 선택된 노드의 타임스탬프와 시간을 동기화한 제2 그룹의 노드들에서 각각의 노드의 이웃 노드들을 식별할 수 있다.
시스템은, 시스템이 제2 그룹 내의 각각의 노드로부터 동기화 표시를 수신할 때까지 식별된 이웃 노드로 하여금 제2 그룹 내의 노드에 동기화 요청을 계속 전송하게 하도록 구성된 추가 명령들을 생성하고 식별된 이웃 노드들에 전송할 수 있다. 그 명령들은, 토폴로지 데이터베이스를 사용하여 네트워크를 통해 추가 명령들을 중계함으로써 식별된 이웃 노드들로 전송될 수 있다. 일부 구현예들에서, 시스템은 예를 들어 지수 백오프 알고리즘을 사용하여, 선택된 노드의 타임스탬프를 포함하는 동기화 요청의 전송을 반복적으로 시도한다.
네트워크 내의 각각의 노드가 선택된 노드의 타임스탬프에 동기화된 후, 시스템은 네트워크에 걸친 통신들을 조정하는 스케줄을 선택된 노드로 푸시할 수 있다. 스케줄은 이웃 노드들의 각각의 쌍 내의 각각의 노드가 송신 모드 또는 수신 모드에 있을 때를 특정할 수 있다. 동기화된 시간으로, 노드들은 자신들의 방향성 안테나들을 동시에 적절한 위치들로 조향할 수 있다. 예를 들어, 스케줄은 선택된 노드를 특정하여 타임스탬프 X에서 타임스탬프 Y까지 제1 이웃 노드로 자신의 안테나를 조향할 수 있고, 여기서 X와 Y는 선택된 노드의 현재 타임스탬프로부터의 장래 델타이다. 다음, 스케줄은 선택된 노드를 특정하여 자신의 안테나를 타임스탬프 Y부터 타임스탬프 Z까지 제2 이웃 노드로 조향할 수 있고, 선택된 노드는 송신 모드에 있는 한편 제2 이웃 모드는 수신 모드에 있다.
도 4a는 네트워크의 허브 노드(406)에서 동기화를 위한 명령을 수신한 후 시간이 어떻게 동기화되는지를 나타내는 다이어그램(400)이다. 허브 노드(406)는 클라우드 제어기(402)로부터 명령들을 수신할 수 있다. 허브 노드(406)는 타임_A의 타임스탬프를 가질 수 있다. 허브 노드(406)는 노드들(408, 410)에 대한 활성 접속들을 가지며, 이것은 각각이 각각의 노드들(408, 410)로 조향되는 다수의 방향성 안테나들을 허브 노드(406)가 가짐을 나타낸다. 허브 노드(406)는, 허브 노드(406)의 타임스탬프, 즉 타임_A와 함께, 노드들(408, 410)로 동기화 요청을 전송할 수 있다.
도 4b는 노드들(408, 410)이 허브 노드(406)로부터의 동기화 요청을 수신한 후 시간이 어떻게 동기화되는지를 나타내는 다이어그램(422)이다. 동기화 요청을 수신시, 노드들(408, 410)은 자신들의 각각의 타임스탬프들을 타임_A에 동기화할 수 있다.
노드(408)는 노드(412)와 활성 접속을 가지고 노드(416)와 대안의 접속을 갖는다. 따라서, 노드(408)는 타임스탬프 타임_A에 대한 동기화 요청을 노드(412)에 전송한다. 노드(408)의 방향성 안테나가 노드(416)의 방향성 안테나로 조향되지 않기 때문에, 노드(408)는 현재 시점에서 노드(416)로 동기화 요청을 전송할 수 없다.
일부 구현예들에서, 노드(408)가 타임_A를 포함하는 요청을 노드(412)로 전송한 후에, 노드(408)는 스캔 모드로 들어갈 수 있다. 스캔 모드는 노드(408)로 하여금 다른 이웃 노드들을 검색하게 할 수 있다. 예를 들어, 스캔 모드는 노드(408)가 또 다른 노드의 방향성 안테나를 위치시킬 때까지 방향성 안테나로 하여금 움직임의 전범위에서 조향되도록 할 수 있다. 노드(408)는 다른 노드가 자신의 타임스탬프를 타임_A에 동기화하지 않았는지 여부를 결정할 수 있다. 일부 구현예들에서, 시스템은 동기화의 표시들의 스냅샷들을 분배를 위해 허브 노드들(406, 420)로 전송한다. 일부 다른 구현예들에서, 노드(408)는 다른 노드가 동기화되었는지 여부를 나타내는 응답을 다른 노드로부터 기다린다. 일부 또 다른 구현예들에서, 노드(408)는 다른 노드가 자신의 타임스탬프를 타임_A에 동기화했는지 여부에 관계없이 다른 노드에 동기화 요청을 전송한다.
일부 구현예들에서, 노드(408)가 타임_A를 포함하는 요청을 노드(412)로 전송한 후에, 노드는 클라우드 제어기(402)로부터의 명령들을 기다린다. 클라우드 제어기(402)는, 예를 들어 노드(416)가 클라우드 제어기(402)에 접속하지 않았기 때문에 노드(416)가 자신의 타임스탬프를 타임_A에 동기화하지 않았다고 결정할 수 있고, 그리고 도 3을 참조하여 상술한 바와 같이, 노드(408)로 하여금 노드(416)와의 활성 접속을 형성하게 하는 명령들을 생성하고 노드(416)의 타임스탬프를 타임_A에 동기화하라는 요청을 전송할 수 있다.
마찬가지로, 허브 노드(406)로부터 동기화 요청를 수신시, 노드(410)는 자신의 타임스탬프를 타임_A로 설정하고, 타임_A를 포함하는 동기화 요청을 활성 접속을 통해 노드(412)로 전송한다. 일부 구현예들에서, 노드(408)로부터의 동기화 요청 때문에 노드(412)가 이미 자신의 타임스탬프를 동기화한 경우, 노드(412)는 요청을 무시한다.
도 5는 네트워크 내의 미추가 노드를 이웃 노드들에 의해 발견되도록 하는 예시적인 프로세스의 흐름도이다. 편의상, 프로세스는 하나 이상의 컴퓨터들의 적절하게 프로그래밍된 시스템, 예를 들어 도 1의 클라우드 제어기(102)에 의해 수행되는 것으로 설명될 것이다. 일부 구현예들에서, 시스템은 네트워크에 걸쳐 시간을 동기화하기 전에 토폴로지 데이터베이스에서 식별된 것처럼 발견되지 않은 모든 노드를 발견하려고 시도한다.
시스템은 네트워크의 토폴로지를 나타내는 데이터를 유지한다(단계 502). 데이터는 도 3을 참조하여 상술한 바와 같이 토폴로지 데이터베이스에 저장될 수 있다.
시스템은 데이터에 따라 네트워크에 추가되지 않은 특정 노드를 선택한다(단계 504). 시스템은 특정 노드가 네트워크에 추가되었는지 여부를 저장하는 토폴로지 데이터베이스를 분석하여 특정 노드를 선택할 수 있다. 일부 경우들에서, 선택된 노드를 네트워크에 추가하려고 이전에 시도했지만, 예를 들어 물리적 장애로 인해 실패했을 수 있다.
선택된 노드를 네트워크에 추가하려고 시도할 때, 선택된 노드는 수신 모드로 들어갈 수 있다. 또한 선택된 노드는 이웃 노드와의 접속을 시도하기 위해 그 전범위 내에서 방향성 안테나를 스윕할 수 있다. 전범위는 라디오에 의해 미리결정될 수 있다.
시스템은 데이터를 사용하여 선택된 노드 주변의 이웃 노드들을 결정한다(단계 506). 일부 구현예들에서, 시스템은 토폴로지 데이터베이스에 질의하여 이웃 노드들의 좌표들을 결정한다. 특히, 토폴로지 데이터베이스는 이웃 노드들의 방향성 안테나들이 조향해야 하는 선택된 노드의 방향성 안테나의 좌표들을 포함할 수 있다.
시스템은 선택된 노드를 발견하도록 구성된 명령들을 생성하고(단계 508), 명령들을 이웃 노드들로 전송하여, 이웃 노드들로 하여금 선택된 노드를 발견하게 한다(단계 510). 명령들은 이웃 노드들로 하여금 자신들의 각각의 방향성 안테나들을 선택된 노드의 방향성 안테나의 좌표들로 조향하게 할 수 있다. 일부 구현예들에서, 명령들은 이웃 노드들의 각각의 방향성 안테나들로 하여금 전범위에서 조향하게 하여 선택된 노드에 대한 더 강한 접속을 검색하게 한다. 이웃 노드들은 각각 송신 모드에 있을 수 있다. 시스템은 이웃 노드들 중 하나에 대해, 선택된 노드의 방향성 안테나가 하나의 이웃 노드의 각각의 방향성 안테나로 조향된다는 것을 결정할 수 있다. 일부 구현예들에서, 이웃 노드들 중 오직 하나만이 선택된 노드에 대한 접속을 네트워크에 추가되도록 하기 위해 필요하다. 선택된 노드가 하나의 이웃 노드에 접속할 때, 선택된 노드는 시스템에 접속되었다는 표시를 전송할 수 있다. 다음, 선택된 노드는 하나의 이웃 노드와 무선으로 통신할 수 있다.
일부 구현예들에서, 명령들은 도 3을 참조하여 상술한 바와 같이, 선택된 노드로 하여금 자신의 타임스탬프를 이웃 노드의 타임스탬프에 동기화하게 한다.
그 시스템은 또한 도 3을 참조하여 상술한 바와 같이, 노드들의 네트워크에 걸쳐 스케줄을 분배할 수 있다.
본 명세서에 기재된 청구물 및 기능적 동작들의 실시형태들은, 본 명세서 및 이들의 구조적 등가물들에 개시된 구조들을 포함하여, 디지털 전자 회로에서, 유형적으로 구현된 컴퓨터 소프트웨어 또는 펌웨어에서, 컴퓨터 하드웨어에서, 또는 이들 중 하나 이상의 조합들에서 구현될 수 있다. 본 명세서에 기재된 청구물의 실시형태들은 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들로서, 즉 데이터 프로세싱 장치에 의해 실행되거나 또는 데이터 프로세싱 장치의 동작을 제어하기 위해 유형의 비일시적인 프로그램 캐리어 상에 인코딩된 컴퓨터 프로그램 명령들의 하나 이상의 모듈들로서 구현될 수 있다. 대안으로 또는 추가적으로, 프로그램 명령들은, 데이터 프로세싱 장치에 의한 실행에 적합한 수신기 장치로의 송신을 위해 정보를 인코딩하기 위해 생성되는, 인위적으로 생성된 전파된 신호, 예를 들어, 기계-생성된 전기, 광학 또는 전자기 신호에 인코딩될 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 기계 판독가능 저장 디바이스, 기계 판독가능 저장 기판, 랜덤 또는 시리얼 액세스 메모리 디바이스, 또는 이들 중 하나 이상의 조합일 수 있다. 하지만, 컴퓨터 저장 매체는 전파된 신호가 아니다.
용어 "데이터 프로세싱 장치"는, 예로서 프로그램가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 복수의 프로세서들 또는 컴퓨터를 포함하여, 데이터 처리를 위한 모든 종류의 장치, 디바이스들 및 기계들을 포함한다. 장치는 전용(special purpose) 로직 회로, 예를 들어, FPGA(필드 프로그래머블 게이트 어레이) 또는 ASIC(주문형 집적 회로)를 포함할 수 있다. 장치는 또한, 하드웨어에 추가하여, 문제되는 컴퓨터 프로그램에 대한 실행 환경을 생성하는 코드, 예를 들면, 프로세서 펌웨어, 프로토콜 스택, 데이터베이스 관리 시스템, 운영 체제, 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 구성하는 코드를 포함할 수 있다.
컴퓨터 프로그램(또한 프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 애플리케이션, 모듈, 소프트웨어 모듈, 스크립트, 또는 코드로도 지칭되거나 설명될 수 있음)은, 컴파일된 또는 해석된 언어들, 또는 선언적 또는 절차적 언어들을 포함한 임의의 형태의 프로그래밍 언어로 작성될 수 있으며, 그리고 자립형 프로그램으로서 또는 모듈, 컴포넌트, 서브루틴, 또는 컴퓨팅 환경에서 사용하기에 적합한 기타 유닛으로서를 포함한 임의의 형태로 배치될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 파일 시스템에서 파일에 대응하지만, 필수적이지는 않다. 프로그램은 다른 프로그램들 또는 데이터를 보유하는 파일의 일 부분에, 예를 들면, 마크업 언어 문서에 저장된 하나 이상의 스크립트들에, 문제가 되는 프로그램 전용의 단일 파일에, 또는 다수의 조화된 파일들에, 예를 들면, 하나 이상의 모듈들, 서브-프로그램들, 또는 코드의 부분들을 저장하는 파일들에 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은, 하나의 사이트에 위치하거나 또는 다수의 사이트들에 걸쳐 분산되고 통신 네트워크에 의해 상호접속되는, 하나의 컴퓨터 또는 다수의 컴퓨터들에서 실행되도록 배치될 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "엔진" 또는 "소프트웨어 엔진"은 입력과는 상이한 출력을 제공하는 소프트웨어 구현의 입/출력 시스템을 지칭한다. 엔진은 라이브러리, 플랫폼, 소프트웨어 개발 키트("SDK") 또는 오브젝트와 같이 인코딩된 기능 블록일 수 있다. 각각의 엔진은, 하나 이상의 프로세서들 및 컴퓨터 판독가능 매체들을 포함하는, 예를 들어, 서버들, 휴대 전화들, 태블릿 컴퓨터들, 노트북 컴퓨터들, 뮤직 플레이어들, 전자책 리더들, 랩탑 또는 데스크탑 컴퓨터들, PDA들, 스마트 폰들, 또는 기타 고정식 또는 휴대용 디바이스들과 같은 임의의 적절한 유형의 컴퓨팅 디바이스 상에서 구현될 수 있다. 추가적으로, 2 개 이상의 엔진들은 동일한 컴퓨팅 디바이스 또는 상이한 컴퓨팅 디바이스들 상에 구현될 수 있다.
본 명세서에 기재되는 프로세스들 및 논리 흐름들은 입력 데이터를 조작하고 출력을 생성함으로써 기능들을 수행하기 위해 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들을 실행하는 하나 이상의 프로그램가능 컴퓨터들에 의해 수행될 수 있다. 프로세스들 및 논리 흐름들은 또한 전용 로직 회로, 예를 들어, FPGA(필드 프로그래머블 게이트 어레이) 또는 ASIC(주문형 집적 회로)에 의해 수행될 수 있으며, 그리고 장치는 또한 이들로서 구현될 수 있다.
컴퓨터 프로그램의 실행을 위해 적합한 컴퓨터들은 예시로서, 범용 또는 전용 마이크로프로세서들 또는 양자의 마이크로프로세서들 또는 임의의 다른 종류의 중앙 프로세싱 유닛에 기반하여 포함한다. 일반적으로, 중앙 프로세싱 유닛은 명령들 및 데이터를 리드-온리 메모리 또는 랜덤 엑세스 메모리 또는 양자로부터 수신할 것이다. 컴퓨터의 기본적 엘리먼트들은 명령들을 수행 또는 실행하기 위한 중앙 프로세싱 유닛 및 명령들 및 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 메모리 디바이스들이다. 일반적으로, 컴퓨터는 또한 데이터를 저장하기 위해 하나 이상의 대형 저장 디바이스들, 예를 들어 자기적, 자기-광학 디스크들 또는 광학 디스크들을 포함하거나, 이들로부터 데이터를 수신하거나 또는 이들에게 데이터를 전송하거나 또는 둘 다를 위해 동작적으로 커플링될 것이다. 그러나, 컴퓨터는 이러한 디바이스들을 가질 필요가 없다. 게다가, 컴퓨터는 몇 가지 예로 또 다른 디바이스, 예를 들어 모바일 전화, 개인 정보 단말기(PDA), 모바일 오디오 또는 비디오 플레이어, 게임 콘솔, 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS) 수신기, 또는 이동식 저장 디바이스, 예를 들어 범용 시리얼 버스(USB) 플래시 드라이브에 내장될 수 있다.
컴퓨터 프로그램 명령들 및 데이터를 저장하기에 적합한 컴퓨터 판독가능 매체들은 모든 형태들의 비휘발성 메모리, 매체들 및 메모리 디바이스들을 포함하며, 예시로서 반도체 메모리 디바이스들, 예를 들면 EPROM, EEPROM, 및 플래시 메모리 디바이스들; 자기 디스크들, 예를 들면 내장 하드 디스크들 또는 착탈식 디스크들; 자기-광학 디스크들; 및 CD-ROM 및 DVD-ROM 디스크들을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 전용 논리 회로에 의해 보충되거나 그에 통합될 수 있다.
사용자와의 상호작용을 제공하기 위해, 본 명세서에 기재된 청구물의 실시형태들은 사용자에게 정보를 디스플레이하기 위한 디스플레이 디바이스, 예를 들면 CRT(음극선관) 모니터, LCD(액정 디스플레이) 모니터, 또는 OLED 디스플레이, 그리고 컴퓨터에 입력을 제공하기 위한 입력 디바이스들, 예를 들면 키보드, 마우스, 또는 존재 감지 디스플레이 또는 기타 표면을 갖는 컴퓨터 상에서 구현될 수 있다. 다른 종류들의 디바이스들도 사용자와의 상호 작용을 제공하기 위해 역시 사용될 수 있다; 예를 들면, 사용자에게 제공된 피드백은 임의의 형태의 감각적 피드백, 예를 들면, 시각적 피드백, 청각적 피드백, 또는 촉각적 피드백이고; 그리고 사용자로부터의 입력은 음향적, 음성, 또는 촉각적 입력을 포함하는 임의의 형태로 수신될 수 있다. 추가로, 컴퓨터는 사용자에 의해 사용되는 디바이스로 리소스들을 전송하고 디바이스로부터 리소스들을 수신함으로써; 예를 들어, 웹 브라우저로부터 수신된 요청들에 응답하여 사용자의 클라이언트 디바이스에서 웹페이지들을 웹 브라우저에 전송함으로써 사용자와 상호 작용할 수 있다.
본 명세서에 기재된 청구물의 실시형태들은, 예를 들면 데이터 서버로서, 백 엔드 컴포넌트를 포함하거나, 또는 예를 들면 애플리케이션 서버로서, 미들웨어 컴포넌트를 포함하거나, 또는 프론트 엔드 컴포넌트(예를 들면 그래픽 사용자 인터페이스 또는 사용자가 본 명세서에 기재된 청구물의 구현예와 상호 작용할 수 있는 웹 브라우저를 갖는 클라이언트 컴퓨터)를 포함하는 컴퓨팅 시스템, 또는 이러한 하나 이상의 백 엔드, 미들웨어 또는 프론트 엔드 컴포넌트들의 임의의 조합에서 구현될 수 있다. 시스템의 컴포넌트들은 디지털 데이터 통신, 예를 들면 통신 네트워크의 임의의 형태 또는 매체에 의해 상호 접속될 수 있다. 통신 네트워크들의 예들은 근거리 네트워크("LAN") 및 광역 네트워크("WAN"), 예를 들어 인터넷을 포함한다.
컴퓨팅 시스템은 클라이언트들 및 서버들을 포함할 수 있다. 클라이언트 및 서버는 일반적으로 서로 이격되어 있고 통상적으로 통신 네트워크를 통해 상호작용한다. 클라이언트 및 서버의 관계는 각각의 컴퓨터들에서 운행하고 서로에 대해 클라이언트-서버 관계를 갖는 컴퓨터 프로그램들에 의해 발생한다.
본 명세서가 많은 특정 구현예의 상세들을 포함하고 있지만, 이들은 임의의 발명들 또는 청구된 것의 범위에 대한 제한들로서 이해되어서는 아니되며, 오히려 특정 발명들의 특정 실시형태들에 특정될 수 있는 특징들의 설명들로서 이해되어야 한다. 또한, 별개의 실시형태들의 맥락에서 본 명세서에 기재되는 일정 특징들은 조합으로 단일 실시형태에서 구현될 수 있다. 또한 반대로, 단일 실시형태의 맥락에서 기재된 다양한 특징들은 다수의 실시형태들에서 별개로 또는 임의의 적합한 서브컴비네이션으로 구현될 수 있다. 게다가, 비록 특징들이 일정 조합들로 동작하는 것처럼 상술되고 심지어는 그와 같이 초기에 청구될 수 있지만, 일부 경우들에서, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 상기 조합으로부터 제거될 수도 있고, 청구된 조합은 서브컴비네이션 또는 서브컴비네이션의 변형예로 유도될 수도 있다.
마찬가지로, 동작들이 도면에서는 특정 순서로 도시되었지만, 원하는 결과들을 달성하기 위해 상기 동작들이 도시된 특정 순서로 또는 순차적 순서로 수행되어야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 한다는 것을 요구하는 것으로 이해되어서는 안된다. 소정의 상황들에서, 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱은 이점이 있을 수 있다. 게다가, 상술된 실시형태들에서의 다양한 시스템 모듈들 및 컴포넌트들의 분리는 상기 분리가 모든 실시형태들에서 요구되는 것으로서 이해되어서는 안되며, 그리고 기재된 프로그램 컴포넌트들 및 시스템들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품에 함께 통합되거나 다수의 소프트웨어 제품들에 패키징될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
청구물의 특정 실시형태들이 기술되었다. 다른 실시형태들은 후속하는 청구항들의 범위 내에 있다. 예를 들어, 청구항들에 기재된 동작들은 다른 순서로 수행될 수 있고, 여전히 원하는 결과들을 달성할 수 있다. 하나의 예로서, 첨부 도면들에 도시된 프로세스들은 원하는 결과들을 달성하기 위해 도시된 특정 순서 또는 순차적 순서를 필수적으로 요구하는 것은 아니다. 소정의 실시형태들에서, 멀티태스킹 또는 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다.

Claims (26)

  1. 방법에 있어서,
    클라우드 제어기에 의해, 노드들의 네트워크의 토폴로지를 나타내는 데이터를 유지하는 단계, 상기 데이터는 상기 클라우드 제어기에 접속되고 상기 네트워크 내의 각각의 노드에 대해 상기 노드에 대한 하나 이상의 각각의 이웃 노드들을 나타내는 제1 그룹의 노드들을 나타내고, 그리고 각각의 노드는 특정 시간 간격 동안 송신 노드 및 수신 노드 쌍을 형성함으로써 이웃 노드와 무선으로 통신하고, 상기 쌍의 송신 노드는 상기 송신 노드가 송신 모드에 있고 상기 수신 노드가 수신 모드에 있는 때의 특정 시간 간격 동안 상기 쌍의 수신 노드에 데이터를 통신하며;
    상기 클라우드 제어기에서 상기 제1 그룹의 노드들로부터, 상기 네트워크에 접속하기 위한 하나 이상의 요청들을 수신하는 단계;
    상기 클라우드 제어기에 의해, 상기 요청을 전송한 상기 제1 그룹의 노드들에서 제1 노드를 선택하는 단계;
    상기 클라우드 제어기에 의해, 상기 제1 노드로 하여금 상기 제1 노드의 타임스탬프를 상기 제1 노드의 각각의 이웃 노드에 통신하게 하고, 각각의 이웃 노드로 하여금 상기 제1 노드의 타임스탬프를 상기 이웃 노드의 각각의 다른 이웃 노드들에 통신하게 하도록 구성된 명령들을 생성하는 단계, 노드들은 자신들의 각각의 타임스탬프들을 상기 제1 노드의 타임스탬프의 수신시에 동기화하고, 상기 타임스탬프를 통신하는 것은 상기 네트워크 내의 각각의 노드가 상기 제1 노드의 타임스탬프에 동기화된 때까지 계속되며; 및
    상기 명령들을 상기 제1 노드에 전송함으로써, 상기 네트워크 내의 노드들을 상기 제1 노드의 타임스탬프에 동기화시키는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 노드에 의해, 상기 명령들을 수신시, 상기 제1 노드는 이웃 노드들을 스캔하고, 그리고 각각의 이웃 노드는 자신의 각각의 타임스탬프를 상기 제1 노드의 타임스탬프와 동기화하는, 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    각각의 이웃 노드에 대해, 상기 이웃 노드는 다른 각각의 이웃 노드들을 스캔하고, 그리고 상기 다른 각각의 이웃 노드들의 각각은 자신의 각각의 타임스탬프를 상기 제1 노드의 타임스탬프와 동기화하는, 방법.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 네트워크 내의 각각의 노드에 전파될 스케줄을 상기 제1 노드로 푸시하는 단계를 더 포함하고, 상기 스케줄은 이웃 노드들의 각각의 쌍에서의 각각의 노드가 상기 송신 모드 또는 상기 수신 모드에 있을 때를 특정하는, 방법.
  5. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    토폴로지 데이터베이스로부터, 제2 그룹의 노드들이 상기 제1 노드의 타임스탬프에 동기화되지 않았다고 결정하는 단계;
    상기 제2 그룹의 노드들 내의 각각의 노드의 이웃 노드들을 상기 토폴로지 데이터베이스로부터 식별하는 단계;
    상기 제2 그룹의 노드들의 각각의 노드가 상기 제1 노드의 타임스탬프에 동기화되었다는 표시를 상기 이웃 노드들이 수신할 때까지, 상기 제2 그룹의 노드들 내의 각각의 노드의 이웃 노드들로 하여금 상기 타임스탬프를 계속 통신하게 하도록 구성된 추가 명령들을 생성하는 단계; 및
    상기 추가 명령들을 상기 제2 그룹의 노드들 내의 각각의 노드의 이웃 노드들에 전송하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  6. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 노드는 복수의 밀리미터파 라디오들을 포함하고, 상기 제1 노드로 하여금 상기 제1 노드의 타임스탬프를 통신하게 하도록 구성된 명령들은:
    상기 제1 노드에 의해, 상기 밀리미터파 라디오들 중 하나의 밀리미터파 라디오의 제1 타임스탬프를 선택하는 것;
    다른 밀리미터파 라디오들 중 각각의 밀리미터파 라디오의 타임스탬프들을 상기 제1 타임스탬프에 동기화시키는 것; 및
    상기 복수의 밀리미터파 라디오들을 사용하여 상기 제1 노드의 이웃 노드들에 상기 타임스탬프를 통신하는 것을 포함하는, 방법.
  7. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 노드는 제1 방향성 안테나를 포함하고, 상기 제1 노드에 이웃하는 노드는 제2 방향성 안테나를 포함하고,
    상기 데이터로부터 상기 제2 방향성 안테나의 좌표들을 식별하는 단계를 더 포함하고; 그리고
    상기 명령들은 상기 좌표들을 포함하고 상기 제1 방향성 안테나로 하여금 상기 제2 방향성 안테나의 좌표들로 조향하게 하도록 하는, 방법.
  8. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 네트워크 내의 제1 노드는 제1 방향성 안테나를 갖고, 상기 네트워크 내의 제2 노드는 제2 방향성 안테나를 가지며, 그리고 상기 제1 노드는 상기 제1 방향성 안테나가 상기 제2 방향성 안테나로 조향되고 상기 제2 방향성 안테나가 상기 제1 방향성 안테나로 조향될 때 데이터를 상기 제2 노드로 통신하는, 방법.
  9. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 그룹의 노드들은 상기 네트워크 내의 임의의 다른 노드를 거치지 않고 상기 클라우드 제어기에 접속하는, 방법.
  10. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 네트워크 내의 특정 노드는 동기화 요청을 자신의 이웃 노드들로 주기적으로 전송하여, 상기 이웃 노드들로 하여금 자신들의 각각의 타임스탬프들을 상기 노드의 타임스탬프에 동기화하게 하고 각각의 이웃 노드로 하여금 동기화 요청을 상기 이웃 노드의 다른 이웃 노드들로 전송하게 하는, 방법.
  11. 방법에 있어서,
    클라우드 제어기에 의해, 노드들의 네트워크의 토폴로지를 나타내는 데이터를 유지하는 단계로서, 상기 데이터는 상기 클라우드 제어기에 접속되고 상기 네트워크 내의 각각의 노드에 대해 상기 노드에 대한 하나 이상의 각각의 이웃 노드들을 나타내는 제1 그룹의 노드들을 나타내고, 그리고 각각의 노드는 특정 시간 간격 동안 송신 노드 및 수신 노드 쌍을 형성함으로써 이웃 노드와 무선으로 통신하고, 상기 쌍의 송신 노드는 상기 송신 노드가 송신 모드에 있고 상기 수신 노드가 수신 모드에 있는 때의 특정 시간 간격 동안 상기 쌍의 수신 노드에 데이터를 통신하며;
    상기 클라우드 제어기에 의해, 상기 데이터에 따라 상기 네트워크에 추가되지 않았던 제1 노드를 선택하는 단계;
    상기 데이터를 사용하여 상기 클라우드 제어기에 의해 상기 제1 노드 주변의 이웃 노드들을 결정하는 단계;
    상기 클라우드 제어기에 의해, 상기 이웃 노드들로 하여금 상기 제1 노드를 발견하게 하도록 구성된 명령들을 생성하는 단계;
    상기 명령들을 상기 이웃 노드들로 전송하여, 상기 이웃 노드들로 하여금 상기 제1 노드를 발견하게 하는 단계; 및
    상기 제1 노드가 상기 이웃 노드들과 무선으로 통신한다는 표시를 수신하는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 명령들은 상기 제1 노드로 하여금 자신의 타임스탬프를 상기 이웃 노드들 중 하나의 이웃 노드의 타임스탬프에 동기화하게 하는, 방법.
  13. 청구항 11 또는 12에 있어서,
    노드들의 네트워크에 걸쳐 스케줄을 분배하는 단계를 더 포함하고, 상기 스케줄은 상기 네트워크 내의 각각의 노드 사이의 장래 통신을 조정하는, 방법.
  14. 청구항 11 또는 12에 있어서,
    상기 네트워크 내의 제1 노드는 제1 방향성 안테나를 갖고, 상기 네트워크 내의 제2 노드는 제2 방향성 안테나를 가지며, 그리고 상기 제1 노드는 상기 제1 방향성 안테나가 제2 방향성 안테나로 조향되고 상기 제2 방향성 안테나가 상기 제1 방향성 안테나로 조향될 때 데이터를 상기 제2 노드로 통신하는, 방법.
  15. 청구항 11 또는 12에 있어서,
    상기 제1 노드는 수신 모드에 있고, 그리고 상기 제1 노드는 움직임의 전범위에서 방향성 안테나를 조향하며, 그리고 상기 이웃 노드들로 하여금 상기 제1 노드를 발견하게 하도록 구성된 명령들은:
    상기 이웃 노드들의 방향성 안테나들을 움직임의 전범위이지만 송신 노드에서 조향하는 것;
    상기 이웃 노드들 중 하나의 노드에 대해, 상기 제1 노드의 방향성 안테나가 상기 이웃 노드의 각각의 방향성 안테나로 조향된다고 결정하는 것; 및
    상기 이웃 노드들 중 하나의 노드에 대해, 상기 제1 노드의 방향성 안테나가 상기 이웃 노드의 각각의 방향성 안테나로 조향된다는 상기 결정을 상기 데이터에 저장하는 것을 포함하는, 방법.
  16. 청구항 11 또는 12에 있어서,
    상기 데이터로부터 상기 제1 노드의 제1 방향성 안테나의 좌표들을 식별하는 단계를 더 포함하고; 그리고
    상기 명령들은 좌표들을 포함하고, 상기 이웃 노드들의 방향성 안테나들로 하여금 상기 제1 방향성 안테나의 좌표들로 조향하게 하는, 방법.
  17. 시스템에 있어서,
    프로세서를 포함하는 클라우드 제어기; 및
    상기 프로세서에 커플링되고 명령들이 저장되어 있는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하고, 상기 명령들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때 상기 프로세서로 하여금,
    상기 클라우드 제어기에 의해, 노드들의 네트워크의 토폴로지를 나타내는 데이터를 유지하는 것, 상기 데이터는 상기 클라우드 제어기에 접속되고 상기 네트워크 내의 각각의 노드에 대해 상기 노드에 대한 하나 이상의 각각의 이웃 노드들을 나타내는 제1 그룹의 노드들을 나타내고, 그리고 각각의 노드는 특정 시간 간격 동안 송신 노드 및 수신 노드 쌍을 형성함으로써 이웃 노드와 무선으로 통신하고, 상기 쌍의 송신 노드는 상기 송신 노드가 송신 모드에 있고 상기 수신 노드가 수신 모드에 있는 때의 특정 시간 간격 동안 상기 쌍의 수신 노드에 데이터를 통신하며;
    상기 클라우드 제어기에서 상기 제1 그룹의 노드들로부터, 상기 네트워크에 접속하기 위한 하나 이상의 요청들을 수신하는 것;
    상기 클라우드 제어기에 의해, 상기 요청을 전송한 상기 제1 그룹의 노드들에서 제1 노드를 선택하는 것;
    상기 클라우드 제어기에 의해, 상기 제1 노드로 하여금 상기 제1 노드의 타임스탬프를 상기 제1 노드의 각각의 이웃 노드에 통신하게 하고, 각각의 이웃 노드로 하여금 상기 제1 노드의 타임스탬프를 상기 이웃 노드의 각각의 다른 이웃 노드들에 통신하게 하도록 구성된 명령들을 생성하는 것, 노드들은 자신들의 각각의 타임스탬프들을 상기 제1 노드의 타임스탬프의 수신시에 동기화하고, 상기 타임스탬프를 통신하는 것은 상기 네트워크 내의 각각의 노드가 상기 제1 노드의 타임스탬프에 동기화된 때까지 계속하며; 및
    상기 명령들을 상기 제1 노드에 전송함으로써, 상기 네트워크 내의 노드들을 상기 제1 노드의 타임스탬프에 동기화시키는 것을 포함하는 동작들을 수행하게 하는, 시스템.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 제1 노드에 의해 상기 명령들을 수신시, 상기 제1 노드는 이웃 노드들을 스캔하고, 그리고 각각의 이웃 노드는 자신의 각각의 타임스탬프를 상기 제1 노드의 타임스탬프에 동기화하는, 시스템.
  19. 청구항 18에 있어서,
    각각의 이웃 노드에 대해, 상기 이웃 노드는 다른 각각의 이웃 노드들을 스캔하고, 그리고 상기 다른 각각의 이웃 노드들의 각각은 자신의 각각의 타임스탬프를 상기 제1 노드의 타임스탬프와 동기화하는, 시스템.
  20. 청구항 17 내지 19 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동작들은:
    상기 네트워크 내의 각각의 노드에 전파될 스케줄을 상기 제1 노드로 푸시하는 것을 더 포함하고, 상기 스케줄은 이웃 노드들의 각각의 쌍에서의 각각의 노드가 상기 송신 모드 또는 상기 수신 모드에 있을 때를 특정하는, 시스템.
  21. 청구항 17 내지 19 중 어느 한 항에 있어서,
    결정하는 것은,
    토폴로지 데이터베이스로부터, 제2 그룹의 노드들이 상기 제1 노드의 타임스탬프에 동기화되지 않았다고 결정하는 것;
    상기 제2 그룹의 노드들 내의 각각의 노드의 이웃 노드들을 상기 토폴로지 데이터베이스로부터 식별하는 것;
    상기 제2 그룹의 노드들의 각각의 노드가 상기 제1 노드의 타임스탬프에 동기화되었다는 표시를 상기 이웃 노드들이 수신할 때까지, 상기 제2 그룹의 노드들 내의 각각의 노드의 이웃 노드들로 하여금 상기 타임스탬프를 계속 통신하게 하도록 구성된 추가 명령들을 생성하는 것; 및
    상기 추가 명령들을 상기 제2 그룹의 노드들 내의 각각의 노드의 이웃 노드들로 전송하는 것을 더 포함하는, 시스템.
  22. 청구항 17 내지 19 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 노드는 복수의 밀리미터파 라디오들을 포함하고, 상기 제1 노드로 하여금 상기 제1 노드의 타임스탬프를 통신하게 하도록 구성된 명령들은:
    상기 제1 노드에 의해, 상기 밀리미터파 라디오들 중 하나의 밀리미터파 라디오의 제1 타임스탬프를 선택하는 것;
    다른 밀리미터파 라디오들 중 각각의 밀리미터파 라디오의 타임스탬프들을 상기 제1 타임스탬프에 동기화시키는 것; 및
    상기 복수의 밀리미터파 라디오들을 사용하여 상기 제1 노드의 이웃 노드들에 상기 타임스탬프를 통신하는 것을 포함하는, 시스템.
  23. 청구항 17 내지 19 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 노드는 제1 방향성 안테나를 포함하고, 상기 제1 노드에 이웃하는 노드는 제2 방향성 안테나를 포함하고,
    상기 데이터로부터 상기 제2 방향성 안테나의 좌표들을 식별하는 것을 더 포함하고; 그리고
    상기 명령들은 상기 좌표들을 포함하고 상기 제1 방향성 안테나로 하여금 상기 제2 방향성 안테나의 좌표들로 조향하게 하도록 하는, 시스템.
  24. 청구항 17 내지 19 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 네트워크 내의 제1 노드는 제1 방향성 안테나를 갖고, 상기 네트워크 내의 제2 노드는 제2 방향성 안테나를 가지며, 그리고 상기 제1 노드는 상기 제1 방향성 안테나가 제2 방향성 안테나로 조향되고 상기 제2 방향성 안테나가 상기 제1 방향성 안테나로 조향될 때 데이터를 상기 제2 노드로 통신하는, 시스템.
  25. 청구항 17 내지 19 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 그룹의 노드들은 상기 네트워크 내의 임의의 다른 노드를 거치지 않고 상기 클라우드 제어기에 접속하는, 시스템.
  26. 청구항 17 내지 19 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 네트워크 내의 특정 노드는 자신의 이웃 노드들로 동기화 요청을 주기적으로 전송하여, 상기 이웃 노드들로 하여금 자신들의 각각의 타임스탬프들을 상기 노드의 타임스탬프에 동기화하게 하고 각각의 이웃 노드로 하여금 동기화 요청을 상기 이웃 노드의 다른 이웃 노드들로 전송하게 하는, 시스템.
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