KR20010013499A - 다국 네트워크의 동작방법 - Google Patents

다국 네트워크의 동작방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신네트워크의 동작방법을 제공한다. 네트워크는 다수의 국으로 구성되고, 각 국은 중계국을 매개로 시점국으로부터 목적국으로 기회적으로 메시지를 전송하기 위해서, 데이터를 송신 및 수신할 수 있다. 각 국은 다수의 가능한 호출채널 중 하나를 선택하여 프로브신호를 다른 국으로 전송시킨다. 프로브신호는 해당 국을 확인하는 데이터를 포함하고, 다른 국에 대한 그 연결성의 항목을 포함한다. 프로브신호를 수신하는 다른 국은 직접 또는 간접적으로 응답하여, 프로빙국 및 다른 국 모두에 목적 또는 중계국으로서의 그들이 이용성을 나타내게 한다. 프로빙국은 직접 또는 간접 응답을 평가하여 최적으로 통신할 수 있는 다른 국을 확인한다. 예컨대, 국은 다른 국에 도착하는데 요구되는 누적전력을 감시할 수 있어, 전력 그레디언트를 최적화하는 네트워크를 통한 루트를 선택하는 국으로 다른 국에 대한 전력 그레디언트를 정의할 수 있다. 따라서, 국들 사이의 간섭 및 컨텐션을 최소화함으로써, 네트워크를 통한 데이터 처리량이 최소로 된다.

Description

다국 네트워크의 동작방법{METHOD OF OPERATION OF A MULTI-STATION NETWORK}
국제특허 출원번호 제WO96/19887호에는 기회적인(opportunistic) 방법으로 메시지 데이터를 중계하는 중계국을 사용함으로써 네트워크내의 개별 국이 메시지를 다른 국으로 전송할 수 있는 통신 네트워크가 개시되어 있다.
다수의 가능한 중계국중 선택된 하나를 매개로 네트워크내로 새로운 메시지를 전송하거나, 동일 방법으로 메시지 온워드(message onward)를 중계하는 위치에 있기 위해서, 정상적으로 각 국은 소정의 시간에 다수의 다른 국과 접촉해야 한다.
이런 종류의 네트워크의 동작을 최적화하기 위해서, 동일시간에서 최소 전송전력에서 데이터 처리를 최대로 하는 동안, 국 사이의 간섭이나 컨텐션(contention)을 최소화하도록 소정의 기준에 따라서 개별 국의 상호작용이 조절되어야 한다.
본 발명의 목적은, 네트워크의 동작을 최적으로 하기 위해 국 사이의 연결성을 조절하는 다국 통신 네트워크를 동작하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 다국 통신 네트워크의 동작방법 및 이 방법을 채용한 네트워크에 관한 것이다.
도 1은 기점(起點)국이 어떻게 다수의 중계국을 경유하여 데이터를 목적국으로 전송할 수 있는지를 나타내는 다국 통신 네트워크의 개략적인 도면,
도 2는 본 발명의 채널적응(adaptation) 및 프로빙(probing) 방법의 동작을 나타낸 플로우차트,
도 3은 본 발명의 소프트웨어 갱신 메커리즘을 나타낸 플로우차트,
도 4 내지 도 7은 본 발명의 실행에 적절한 하드웨이의 블록도이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 다수의 국을 구비하여 구성되고, 각각이 데이터를 송신 및 수신하여 네트워크가 적어도 하나의 중계국을 매개로 기점국으로부터 목적국으로 데이터를 전송할 수 있는 통신네트워크를 동작하는 방법이,
a) 적어도 하나의 호출채널을 정의하는 단계와,
b) 각 국에서 그리고 제1의 소정 기준에 따라서, 다른 국으로 프로브신호의 전송을 위해 호출채널을 선택하는 단계,
c) 선택된 호출채널상에서 각 국으로부터 프로브신호를 전송하고, 주어진 국으로부터의 프로브신호를 수신하는 다른 국이 직접적으로 또는 간접적으로 응답하여, 주어진 국에 목적 또는 중계국으로서의 그들의 유효성을 나타내는 단계 및,
d) 주어진 국이 최적으로 통신할 수 있는 다른 국을 확인하기 위해서, 주어진 국에서 제2의 소정 기준에 따라서 상기 프로브신호에 대한 다른 국의 직접 또는 간접 응답을 평가하는 단계를 구비하여 구성된다.
주어진 국으로부터 프로브신호를 수신하는 다른 국 각각이 그들 고유의 프로브신호를 변경(modify)하여 주어진 국과 그들 사이에서의 통신의 품질을 나타내는 데이터를 포함하도록 변경하고, 주어진 국이 상기 데이터에 응답하여 자신의 전송의 적어도 하나의 파라매터를 변화시켜 국 사이에서의 과도한 컨텐션이나 간섭을 야기시키지 않고 네트워크에서 바람직한 수의 다른 국과 최적으로 통신할 수 있도록 된다.
주어진 국으로부터의 프로브신호가, 상기 주어진 국이 목적 또는 중계국으로 이용가능한 것으로 감지되는 다른 국을 확인하는 데이터를 포함한다.
프로브신호가, 주어진 국과 각각의 다른 확인된 국 사이에서의 통신의 품질을 나타내는 데이터를 더욱 포함한다.
프로브신호가 모든 또는 다수의 다른 국에 어드레스된 프로브신호를 방송한다.
프로브신호가 어드레스된 프로브신호를 부가적으로 포함하고, 적어도 하나의 다른 국에 어드레스되어 국이 통신되기를 원하는 어드레스된 프로브신호를 전송한다.
어드레스된 프로브신호가 방송 프로브신호보다 큰 주파수에서 전송된다.
통신되는 다른 국의 선택에 있어서 어드레스된 프로브신호를 수신하는 국에 의한 사용을 위해서, 어드레스된 프로브신호가 주어진 국과 각각의 다른 확인된 국 사이의 통신의 품질을 나타내는 데이터의 기간에 대응하는 기간정보(age information)를 포함한다.
통신되는 다른 국의 선택에 있어서 어드레스된 프로브신호를 수신하는 국에 의한 사용을 위해서, 프로브신호가 각각의 확인된 국을 위해 요구되는 누적 전송전력에 대응하는 전력 그레디언트 정보를 포함하여, 상기 각각의 확인된 국이 통신할 수 있는 이들 다른 확인된 국에 도착한다.
기점국에서 목적국으로 전송되는 체이서신호를 포함하고, 체이서신호가 다수의 통로를 따라 목적국으로 나아가는 것에 의해, 기점국으로부터 목적국으로의 데이터 전송을 위한 루트를 선택하는 것에 있어서, 네트워크의 국에 의해 사용할 수 있는 전력 그레디언트정보를 발생시킨다.
목적국으로부터 기점국으로 그레디언트 메시지를 전송하는 것을 포함하고, 그레디언트 메시지가 최적의 루트를 경유하여 기점국으로부터 목적국으로의 데이터 메시지를 전송하는데 요구되는 누적전력에 대응하는 데이터를 포함한다.
네트워크를 통해 루트를 갖는 모든 메시지가, 네트워크를 통한 자신의 루트상의 각 국에 도착하는 메시지를 위해 요구되는 누적 전송전력에 대응하는 전력 그레디언트 정보를 포함하는 것에 의해 네트워크를 통한 메시지의 최적의 루팅을 허용한다.
주어진 국으로부터 프로브신호를 수신하는 국이 주어진 국으로 응답신호를 전송하는 것에 의해 응답되고, 주어진 국이 다른 국으로부터 수신된 다수의 응답신호를 소정의 값과 비교하며 주어진 국에 의해 수신된 다수의 응답신호가 소정의 값에 대응될 때까지 다수의 응답신호가 제2값에 대응되지 않으면 자신의 전송의 적어도 하나의 파라매터를 변화시킨다.
다수의 호출채널을 정의하는 것을 포함하고, 첫째를 제외한 각 호출채널이 이전 호출채널보다 높은 데이터율을 가지며, 다수의 응답신호가 소정의 값에 대응하지 않으면 소정의 제2기준에 따른 이전 호출채널로부터의 다른 데이터율을 갖는 다른 호출채널을 선택한다.
소정의 제1기준이 호출채널 데이터율 및/또는 호출채널 전송전력을 포함하고, 호출채널이 가장 높은 이용가능한 채널데이터율 및/또는 가장 낮은 이용가능한 채널 전송전력에 따라 선택된다.
소정의 제2기준이 호출채널 데이터율 및/또는 호출채널 전송전력을 포함하고, 다른 호출채널이 점차적으로 낮아지는 채널데이터율 및/또는 점차적으로 높아지는 채널 전송전력을 갖도록 선택된다.
다수의 응답신호와 비교되는 소정의 값이, 중계 또는 목적국으로서 주어진 국으로 이용가능한 바람직한 수의 이웃 국에 대응되고, 국 사이에서 과도한 컨텐션이나 간섭을 야기시킴 없이 네트워크에서 주어진 국이 바람직한 수의 다른 국과 최적으로 통신하는 것을 허용하도록 계산된다.
다수의 데이터채널을 정의 하는 것을 포함하고, 첫째를 제외한 각 데이터채널이 이전 데이터채널보다 높은 데이터 수용량을 가지며, 상기 이웃하는 국의 이용가능성을 결정한 후 선택된 데이터상에서 이웃하는 국으로 데이터를 전송한다.
데이터채널이 각각의 호출채널에 대응하고, 데이터채널이 선택된 호출채널에 대응하는 데이터의 전송을 위해 선택된다.
다수의 데이터채널이 신호 호출채널에 대응하고, 데이터채널이 국에 의한 활동성을 위해 감시되며, 데이터를 전송하기를 원하는 국이 활동이 자유로운 것으로 감지된 데이터채널을 선택하는 것에 의해 국 사이의 데이터채널 사용을 최적화한다.
호출채널상의 각 국에 의해 전송된 프로브신호가, 상기 프로브신호를 전송하는 주어진 국의 의도를 나타내는 정보를 포함하여, 활동하는 것으로서 플래그되는 선택된 데이터채널로 이동시켜, 다른 국이 선택된 데이터채널상의 주어진 국과 성공적으로 통신하도록 허용한다.
다른 국과의 접촉을 수립하기 위해 시도하는 국에 의해 프로브신호가 규칙적으로 전송되고, 다른 국이 임의의 수의 프로브신호에 응답하는 프로브신호를 수신하고, 상기 임의의 수가 전송된 다수의 프로브신호와 동일하거나 작은 수이다.
각 국에서 프로브타이머에 의한 프로브신호의 전송 사이의 간격을 제어하는 것을 포함하고, 프로브타이머가 프로브신호의 존속기간보다 긴 연속적인 프로브신호 사이의 간격을 정의하고 연속적인 프로브신호 사이의 주기동안 응답신호를 전송한다.
국이 전송되는 데이터를 갖고 있는 지에 따라서, 각 국에서 연속적인 프로브신호의 전송 사이의 간격을 변화시키는 것을 포함하고, 프로브타이머가 국이 전송할 데이터를 가질 때 연속적인 프로브신호 사이의 제1의 비교적 짧은 간격을 정의하고 국이 전송할 데이터를 갖지 않을 때 연속적인 프로브신호 사이의 제2의 비교적 긴 간격을 갖는다.
지정된 중요한 국이 그들을 확인하는 데이터를 포함하는 프로브신호를 전송하고, 중요 국을 확인하는 데이터를 포함하기 위해서 이들 프로브신호를 수신하는 다른 국이 그들 자신의 프로브신호를 차례로 변경하므로, 중요 국으로부터 원거리에 있는 국이라도 상기 데이터를 얻도록 한다.
목적의 중요 국이 게이트웨이 국과, 권리인증 국 및, 때때로 기점 또는 목적국을 포함한다.
갱신된 소프트웨어를 선택된 국으로 업로딩(uploading)하므로써 국의 동작을 위해 갱신된 소프트워어를 분배하고, 각각의 다른 국이 완전히 갱신된 소프트웨어를 가질 때까지 갱신된 소프트웨어의 부분을 다른 국으로 분배하는 것을 포함한다.
갱신된 소프트웨어가, 버전데이터와 블록 수 데이터를 포함하는 갱신블록에서 분배되어 다수의 수신된 갱신블록으로부터 갱신소프트웨어를 어 조립하는 국을 허용한다.
적어도 하나의 갱신블록이, 갱신된 소프트웨어가 사용되어야 하는 데이터 및 시간을 나타내는 타이밍데이터를 포함한다.
다수의 국을 구비하여 구성되고, 각각이 데이터를 송신 및 수신하여 네트워크가 적어도 하나의 중계국을 매개로 기점국으로부터 목적국으로 데이터를 전송할 수 있는 통신네트워크의 국이,
a) 적어도 하나의 호출채널을 정의하고,
b) 소정의 제1기준에 따라서, 다른 국에 대한 프로브신호의 전송을 위한 호출채널을 선택하며,
c) 선택된 호출채널 상에서 프로브신호를 다른 국으로 전송하고, 주어진 국으로부터 프로브신호를 수신하는 다른 국이 직접 또는 간접적으로 응답하는 것에 의해 목적 또는 중계국으로서의 그들의 이용가능성을 주어진 국에 나타내고,
d) 주어진 국이 최적으로 통신할 수 있는 다른 국을 확인하기 위해서, 제2의 소정의 기준에 따라서 상기 프로브신호에 대한 다른 국의 직접 또는 간접 응답을 평가한다.
도 1에 개략적으로 나타낸 네트워크는 다수의 국을 구비하고, 각각의 국은 범위내에서 소정의 다른 국으로부터 데이터를 송신 및 수신할 수 있는 송수신기를 구비하여 구성된다. 이와 같은 종류의 통신네트워크는 PCT 특허출원번호 제WO96/19887호에 개시되어 있는 바, 그 내용은 본 명세서에 참조로 통합되어 있다.
상기 특허출원이 패킷 무선 네트워크(packet radio network)를 개시하고 있음에도 불구하고, 본 발명은 네트워크내의 중계국을 매개로 사용자 국이 서로 통신할 수 있는 다른 네트워크에 적용할 수 있는 것으로 사료된다.
상기와 같은 종류의 네트워크는 네트워크의 사용에 대해 지불하는 (가입자인)사용자에 의해 상업적으로 이용될 수 있다. 한편, 이와 같은 종류의 네트워크는 경찰이나 군대와 같은 보호 단체에 의해 사용될 수 있다. 이러한 응용은, 실시예일 뿐이다.
도 1에 있어서, 기점국 A는 5개의 "인접"국 B 내지 F와 통신할 수 있고, 중계국 B와 I 및 M을 경유하여 목적국 O으로 데이터를 전송한다.
네트워크의 효율을 극대화하기 위해서, 각 국은 국이 메시지를 전송하거나 수신할 필요가 있는 경우, 통신할 수 있는 다수의 "이웃(neighbour)" 국을 갖는 것이 바람직하다. 한편, 주어진 국이 선택된 이웃 국으로 데이터를 전송할 때는, 다른 국과의 간섭을 최소로 하는 전송이 바람직하다. 그렇지 않으면, 국 사이의 결과적인 컨텐션이 네트워크에서의 데이터 처리량을 감소시키게 된다.
상기 내용을 감안하여, 본 발명은, 각 국의 동작을 조종하여 소정의 시간에서, 가능한한 가장 작은 전송전력에서 가능한한 가장 높은 데이터율로 이웃하는 다수의 국으로 데이터를 전송하거나 수신할 수 있게되어, 다른 국과의 간섭을 감소시키는 것을 모색한다.
상기와 같은 종류의 통신 네트워크는 동일한 세트의 채널상에서 통신을 시도하는 많은 국을 구비하여 구성된다. 채널은 다양한 주파수, 다양한 매체, 다양한 코딩(예컨대, 채널 스프레딩 코드), 다양한 안테나, 다양한 타임슬롯 등이나, 이들의 소정의 조합을 갖는 것으로서 정의될 수 있다. 채널 재사용을 최적화하기 위해서, 본 발명은, 제한된 다수의 인접하는 이웃, 전형적으로 5개의 이웃을 유지하려하는 국을 구비한다. 이웃은, 주어진 국이 통신할 수 있는 다른 국으로서 정의된다.
자신의 전송주파수를 변화시키고, 코드(PN시퀀스)를 변화시키며, 자신의 데이터율을 증가시키고, 자신의 전송전력을 떨어뜨림으로써, 국이 다수의 이웃을 제한할 수 있다. 통신하기 위한 다른 국을 프로브신호를 사용하여 발견하게 되는 소정의 호출채널(calling channel)상에 모든 국이 모이게 된다. 다른 국이 발견되고, 어느 하나의 국이 전송할 데이터를 가지면, 국은 데이터가 덜 사용되는 데이터 채널로 움질일 수 있다.
근접하게 다수의 국이 있을 때, 국은 높은 데이터율과 낮은 전송전력을 사용하게 된다. 때때로, 국은 낮은 데이터율 호출채널을 체크하여, 보다 높은 데이터율을 사용할 수 없는 소정 거리의 국에 도움을 준다. 동일한 방법으로, 낮은 데이터율 호출채널상의 국은, 때때로 높은 데이터율 국의 가능한 클러스터를 발견하기 위해 현재 데이터율 이상의 모든 데이터를 체크한다.
도 2의 플로우차트는 본 발명의 다수의 다른 채널적응 타이머가 어떻게 주어진 국에서 동작하는 지를 나타낸다. 흐름도는 차례로 체크되는 타이머 각각을 나타낸다. 그러나, 타이머는 동시에 모두가 체크되는 과정이나 사건일 수 있다. 다음 섹션에는 다른 채널 및 연관된 타이머가 개시된다.
프로빙-온(proving-on) 호출채널
다른 국을 발견하려는 시도로 각 국은 규칙적인 간격(프로브타이머에 의해 결정된)으로 프로브신호를 전송한다. 소정의 다른 국이 프로브를 수신하면, 프로브에 대해 임의로 응답하게 된다. 전형적으로, 수신된 1 내지 4 프로브에 대해 임의 응답은 1이된다. 즉, 프로브신호를 수신하는 다른 국은 임의의 수(number)의 프로브신호에 응답하는바, 임의의 수는 전송된 다수의 프로브신호와 동일하거나 그 미만이 된다. 이는 근접한 다른 국과의 컨텐션을 방지시킨다.
프로브타이머에 의해 세트된 프로브 사이의 시간은 수신된 매 1 내지 4 프로브에 대해서 다른 국에 응답하는데 사용된다. 프로브 사이의 시간이 프로브 존속기간보다 길므로, 응답 국이 데이터를 또한 포함하는 작은 데이터 패킷으로 응답할 수 있다. 그러나, 응답 패킷의 최대 길이는 정상적인 프로브타이머 간격보다 길게 될 수 없다.
다른 국과의 충돌을 회피하기 위해서, 각 국은 프로브신호 전송 사이에서 프로브타이머를 임의로 쉽게 변화시킨다. 소정의 국이 다른 국의 전송을 수신하기 시작하면, 새로운 간격으로 프로브타이머가 다시 로드(reload)된다.
국이 전송할 데이터를 가질 때, 국은 국이 사용하는(프로브타이머 2) 데이터율에 비례하는 간격으로 프로브를 전송한다. 그러나, 국이 전송할 데이터가 없으면, 국이 데이터를 가질 때 사용된 것보다 전형적으로 5배 긴(프로브타이머 2) 간격을 사용한다. 이는 전송할 데이터를 갖는 국에 좀더 많은 통신 기회를 허용한다. 전송이 감지되는 모든 시간에서 다른 국이 그들의 프로브타이머를 리세트하기 때문에, 전송할 데이터가 없으면, 다른 국은 프로브될 수 없다. 그러므로, 모든 국은 정상 간격의 적어도 5배 후에 프로브를 내보내게 된다.
전송할 데이터를 갖는 국은 전송할 데이터가 없는 국보다 5배만큼 자주 프로브를 전송하게된다. 데이터가 없는 국은, 국이 다른 국 프로브를 듣는(hear) 모든 시간동안 자신의 프로브타이머를 쉬게 한다. 데이터가 없는 국이 보다 긴 간격을 사용하므로, 전송할 기회를 갖지 못하게 된다. 그러므로, 전송된 마지막 타이머가 프로브타이머 2 간격보다 긴 기간(age)이 아닌한 데이터가 없는 국은 다른 국을 듣는 각 시간동안 자신의 프로브를 리세트하게 되는바, 이 경우 다른 국은 자신의 프로브타이머를 프로브타이머 1 간격으로 리세트한다. 또한, 데이터를 갖는 국은 프로브타이머 1에 대응하는 간격을 사용하게 되므로, 데이터가 없는 국이 프로브를 전송하기 위한 기회를 갖게 된다. 프로브를 전송한 후, 프로브타이머 2의 시간간격을 사용하는 것으로 되돌려(revert)진다.
전송할 데이터가 없는 국에 의해 전송된 프로브는 모든 국(방송프로브)으로 어드레스된다. 그러므로, 소정 국이 응답할 수 있다. 그러나, 국이 전송할 데이터를 가지면, 국은 자신의 방송프로브를 데이터(어드레스된 프로브)를 갖는 국으로 어드레스된 프로브로 교체하게 된다. 어드레스된 프로브는, 국이 데이터를 갖기위한 모든 ID를 연속적으로 조사한다. 어드레스된 프로브에 의해 어드레스된 국만이 응답할 수 있다. 응답하는 다른 국이 없으므로, 어드레스된 국은 항상 즉시 응답한다.
호출채널 적응
우선, 스위치-온 후, 가장 낮은 전송전력 및 가장 빠른 데이터율(가장 빠른 호출채널)에서 국은 프로빙을 시작하게 된다. 이는 인접한 다른 국과의 간섭을 회피시킨다.
다른 국이 프로브에 응답하는 각 시간동안, 응답 국은 이웃으로서 카운트된다. 요구된 수의 이웃이 소정의 시간간격(적응 타이머에 의해 세트된)내에서 충족되지 않으면, 국은 자신의 프로브 전송전력을 10dB로 증가시킨다. 요구되는 다수의 이웃이 달성될 때까지 국의 프로브 전송전력은 계속 증가된다. 요구되는 다수의 이웃에 도달하기 전에 최대 전송전력에 도달하면, 국은 다음 데이터율(이전 호출채널)로 강하(drop)되지만, 최대 전송전력에는 머문다. 요구되는 다수의 이웃을 달성할 때까지 국의 데이터율은 계속 강하된다. 요구되는 다수의 이웃에 도달할 수 없다면, 가장 낮은 데이터율 및 최대 전송전력에 남게된다.
국이 다른 호출채널로 움직이는 모든 시간동안, 국은 적응 타이머로 리세트된다. 또한, 자신의 프로브 전송전력을 교환하는 각 시간마다 적응 타이머를 리세트한다.
이동국의 네트워크에 있어서, 국은 빈번히 이동하고, 그와 같은 자격으로 다수의 이웃이 빈번이 교체된다. 다수의 이웃이 요구되는 수를 초과하면, 국은 자신의 데이터율(다음 호출채널)을 증가시키기 시작한다. 요구되는 다수의 이웃이 더이상 초과되지 않을 때까지, 국의 데이터율이 계속 증가한다. 국이 최대 데이터율에 도착하면, 최대 전송전력에 도달하거나 요구되는 다수의 이웃을 초과하지 않을 때까지 10dB로 그 프로브 전송전력이 강하되기 시작한다.
국이 자신의 데이터율을 변화시키는 모든시간에서 다른 호출채널로 움직인다. 이는 가장 높은 데이터율로 간섭하는 가장 낮은 데이터율을 회피시킨다.
데이터 채널
국이 호출채널상에서 다른 국에 응답할 때, 프로브타이머 간격으로 자신의 데이터 패킷의 길이를 제한한다. 이는 자신의 응답에 걸친 다른 국 프로빙을 회피하게 한다. 응답하는 국이 작은 패킷에 알맞는(fit) 데이터보다 많은 전송 데이터를 가지면, 국은 다른 국이 특정한 데이터 채널로 움직여야 하는 것을 패킷의 헤더(hearder)에 나타낸다.
각 호출채널을 정의하기 위한 다수의 데이터채널이 있을 수 있다. 교체를 요구하는 국이 이용가능한 데이터채널중 하나로부터 임의로 선택된다. 다른 국이 요구를 수신할 때, 그들 중 아무도 전송할 소정의 데이터를 갖지 않거나 데이터 채널상에 남아 있기 위한 최대 시간이 만기(데이터타이머에 의해 세트된)될 때까지, 2개의 국이 연속적으로 통신하는 데이터 채널로 즉시 교체된다.
국이 데이터 채널로 교체될 때, 데이터타이머를 로드한다. 데이터타이머가 허용되는 한 데이터 채널상에 남아 있게 된다. 데이터타이머가 만기될 때, 국은 호출채널로 되돌려지고 프로빙을 다시 시작한다.
체크채널
각 호출채널을 위해, 다음 호출채널만 갖는 가장 낮은 데이터율 호출채널과 이전(previous) 호출채널만 갖는 가장 높은 데이터율 호출채널을 제외한 이전 및 다음 호출채널이 있다. 영역내에서 다수의 이웃이 증가함에 따라, 국은 보다 높은 데이터율 호출채널로 이동하게 된다. 그러나, 영역으로부터 보다 먼 국은 동일한 수의 이웃을 가질 수 없고, 그러므로 가장 낳은 데이터율 호출채널상에 남게된다. 국이 접촉상태를 유지하기 위해, 국은 규칙적인 간격에서 이전 및 다음 호출채널을 체크해야 한다.
국이 처음으로 호출채널상에 도착할 때, 체크타이머가 세트된다. 체크타이머 주기는 각 호출채널(체크타이머 1)의 데이터율에 비례한다. 체크타이머가 만기될 때, 우선 국은 현재 체크되고 있는지 또는 체크되어야 하는지를 결정한다. 체크되었다면, 체크된 것으로부터 이전 호출채널로 강하되어야 한다. 그러나, 국이 체크되지 않았다면, 국은 가장 높은 호출채널로 점프된다. 이 채널이 현재 체크채널이 된다.
국이 체크채널에 도착할 때, 체크타이머를 다시 세트한다. 체크타이머(체크타이머 2) 주기는, 호출채널상에 도착할 때에 사용된 것 보다 매우 짧은 간격이 된다. 체크타이머가 만기된 후, 국은 이전 호출채널로 움직인다. 그 다음, 이것은 새로운 체크채널이 된다.
국은 기점의 호출채널에 도착할 때까지 이 방법으로 계속된다. 이 점에서, 국은 호출채널을 한 채널 아래로 강하시킨다. 이전 호출채널이 없다면, 체크를 종료하고, 보다 긴 값(체크타이머 1)으로 체크타이머를 체크하고 리세트한다. 호출채널이 있었다면, 정상 체크동작을 반복했을 것이다. 이 최종 체크 후, 기점의 호출채널로 되돌려진다.
이것이 의미하는 것은, 국이 자신의 현재 호출채널 이상의 모든 호출채널과 자신의 현재 호출채널 아래의 한 채널을 주기적으로 체크한다는 것이다. 전형적으로, 현재 채널보다 10배 빠른 비율로 동작하므로, 윗쪽 채널을 체크하기 위해 작은 시간이 걸리게 된다. 그러나, 현재 채널 아래의 호출채널을 체크하는데는 시간이 걸리고, 이러한 이유로 하나의 레벨 다운만을 체크한다.
호출채널을 체크하는 것은 접촉하는 다른 호출채널상에 국을 유지할 뿐 아니라, 좀더 낮은 호출채널상의 국이 좀더 많은 이웃을 볼 수 있게 국을 돕고, 이에 따라 보다 높은 호출채널로 이동하도록 돕는다.
타이머 배율(Multiplication Factor)
각 호출채널에 대해서, 전형적으로 데이터율은 이전 호출채널보다 10배 높게 된다. 호출채널의 데이터율로부터 모든 타이머의 존속기간이 배율을 사용함으로써 계산될 수 있다. 팩터(factor)의 절대값이 아래와 같이 주어지나, 이러한 값은 예로서 주어진 것이고, 현저히 변할 수 있다는 것을 주지하자. 더욱이, 국의 네트워크 트래픽 로드(traffic load) 및 수가 변화됨에 따라 정확한 값이 다이내믹하게 변화될 수 있다.
타이머 배율 8k비율의 예
프로브타이머 1 10x 프로브 패킷의 존속기간(Tx 큐 내의 데이터) 300mesecs
프로브타이머 2 5x 프로브타이머 1(Tx큐 내에 데이터가 없다) 1500mesecs
적응 타이머 100x 프로브타이머 1 30000mesecs
테이터 타이머 5x 프로브타이머 1 1500mesecs
타체크타이머 1 30x 프로브타이머 1(현재 체크하지 않음) 9000mesecs
체크타이머 2 2x 현재 체크채널의 프로브타이머 60mesecs(80K체크)
채널 사용상의 주의점
전형적으로, 다음 제약조건/선택사항은 본 발명의 방법을 사용하는 네트워크에서 실행된다.
* 국은 현재 채널의 데이터율보다 작은 데이터율에서 결코 통신할 수 없으나, 대역폭이 허용되면 보다 높은 데이터율에서 통신될 수 있다.
* 국은 요구되는 레벨 이하로 떨어지는 S/N비율을 수신하는 다른 국에 결코 응답하지 않는다. 그러나, 떨어지는 이전 채널이 없으면, 응답하게 된다. 예컨대, 80kbps채널상에 있으면, 그 수신된 S/N비율이 나쁜 국에 응답하지 않는다. 이는 다른 국이 8kbps로 떨어지게 한다. 그러나, 8kbps에 이미 있으면, 되돌려 떨어지는 다른 채널은 없고, 그에 따라 응답한다.
* 채널을 스위칭할 때, 국은 프로빙 전의 프로브타이머의 존속기간을 늘 기다려야 하므로, 그 프로브신호는 다른 국으로부터의 전송과 충돌하지 않는다.
* 국에 응답할 때, 패킷의 길이는 프로브타이머 지연보다 항상 작으므로, 숨겨진 터미널이 응답 패킷을 중단(breaking)시키는 것이 방지된다. 호출채널상에서 국 A가 국 B로부터의 프로브에 응답할 때, 응답 패킷의 길이는 재시간에 측정되고, 프로브타이머 1 간격보다 작게 된다. 이는 제3의 국 C가 응답패킷에 걸쳐 전송되는 것을 방지시킨다. 국 A 및 국 C가 서로 들을 수 있으나 국 B 및 국 C가 서로 들을 수 없을 때 일어날 수 있다. 프로브를 전송하는 국 A를 감지할 때, 국 C는 자신의 프로브 간격을 리세트한다. 국 B를 들을 수 없으므로, 국 B가 응답할 때, 자신의 프로브 간격은 리세트하지 않게된다. 그러므로, 프로브타이머가 만기된 후, 프로브를 전송한다. 국 C로부터의 프로브는, 프로브타이머보다 길면 국 B로부터의 응답 패킷을 훼손(corruption)한다. 그러나, 응답 패킷이 짧으면, 국 C가 프로브를 전송하기 전에 훼손없이 국 A에 도달한다.
* 국이 프로브타이머 간격내에서 전송할 수 있는 것 보다 많은 전송 데이터를 가지면, 국은 전송할 수 있는 것을 전송하고, 다른 국이 데이터 채널을 교체하는 것을 요청하게된다. 그러므로, 2개의 국은, 호출채널상에서 3개의 "오버(over)"(예컨대, 연속되는 중계 전송) 이상으로 통신할 수 없게 된다. 예컨대, 국1 Tx 프로브→ 국2 Tx 데이터→ 국1 Tx 데이터(국1 Tx 데이터나 국2 Tx 데이터는, 전송할 좀더 맣은 데이터를 가지면 데이터 채널을 요청한다).
* 프로브타이머 간격은 항상 동일하지는 않고, 그에 더해지는 임의변동을 갖는다(전형적으로, 간격 타이머 존속기간의 50%). 이는 다수의 국 모두가 각 시간에 동시에 전송되는 것을 방지시키므로, 서로를 결코 수신하지 못하게 된다. 예컨대, 8kbps에서 프로브타이머(Tx 큐내의 데이터와 함께)는 전형적으로 300 과 450mmsec 사이에서 변화된다.
* 국이 전송할 데이터가 없을 때, 5개의 이웃을 얻으려하게 된다. 그러나, 국이 전송할 데이터를 가질 때는, 좀더 많은 이웃(전형적으로 15개)를 얻도록 선택될 수 있다. 국은 보다 빠른 비율로 프로빙될 수 있고, 이에 따라 좀더 많은 이웃을 얻을 수 있게 된다는 것을 주지하자. 국이 좀더 많은 이웃을 습득하지 못하면, 자신의 전송전력을 증가시킬 수 있다. 과부하된 네트워크에서, 요구되는 다수의 이웃은 과도한 컨텐션을 야기시킴에 따라 증가되지 않을 수 있음을 주지하자.
* 국은 데이터 채널로 이동하는 다른 국의 트랙을 유지시킬 수 있다. 이는 어떤 데이터채널이 이용가능한 지를 나타낸다.
* 제2수신기가 데이터채널을 스캔하기위해 사용되어 양호한 배경 노이즈를 갖는 깨끗한 데이터채널을 발견하게 한다.
* 국이 프로브할 때, 어떤 데이터 채널이 깨끗하게 모니터하는 지에 관한 자신의 프로브신호 데이터 패킷의 헤더내의 정보를 제공할 수 있다. 다른 국이 응답하고 데이터채널로 변화되기를 원할 때, 자신의 고유 정보와 다른 국의 고유정보를 결합하여, 사용할 수 있는 데이터채널에 대한 보다 좋은 선택을 할 수 있게 된다.
* 국이 데이터를 전송할 때, 포로빙에 사용되는 전력보다 매우 높은 전력레벨을 사용하지 않아야 한다. 예컨대, 요구되는 다수의 이웃을 달성하기 위해 국이 0dBm으로 프로빙하면, 이것이 더 멀리의 다른 국과 간섭함에 따라, 소위 30dBm에서의 전력에 응답하지 말아야 한다(데이터의 전송에 사용되는 전력이 프로브 전력을 초과할 수 있는 합계는 전체 네트워크를 설명하는 파라매터가 될 수 있다).
* 노이즈 및 트래픽은 다중 수신기를 사용함으로써 다중 호출 및 데이터채널상에서 동시에 모니터될 수 있다.
* 프로브 및 데이터 패킷이 다중 송신기를 사용함으로써 다중 호출 및 데이터채널상에서 동시에 전송될 수 있다.
* 네트워크는 데이터율당 하나 이상의 호출채널과 데이터율당 많은 데이터채널을 가질 수 있다.
변형 방법 1
제1의 대안적인 실시예에 있어서, 본 발명은 2타입의 프로브신호를 사용한다. 제1타입의 프로브신호는 주어진 국이 감지할 수 있는 최선의 국의 리스트를 포함하는 방송프로브이다. 전형적으로, 리스트내의 다수의 국은, 대략 10이다. 리스트내의 각 국은, 프로빙 국이 리스트내의 국을 얼마나 잘 듣는지를 나타내는 수와 관련된다. 다른 수는 리스트내의 국이 프로빙 국을 얼마나 잘 감지하는지를 나타낸다(이는 다른 국의 방송프로브로부터 모인다). 따라서, 프로빙 국이 다른 국을 얼마나 잘 듣고 다른 국이 프로빙 국을 얼마나 잘 듣는지를 제3국이 즉시 알수 있게 된다.
이러한 배치는, 국이 프로브내에서 자신의 고유 ID를 들을 때, 프로빙 국이 그것을 얼마나 잘 들을 수 있는지 알게하므로, 프로브에 대해 응답할 필요를 제거한다. 그 다음, 국이 자신의 고유 프로브로 전송할 때, 즉시 들을 수 있는 국의 ID를 포함하게 된다. 다른 국은 자신의 고유 ID를 듣게 되고, 따라서 루프(loop)를 패쇄한다. 그러므로, 프로브를 다른 국과 인접한 소정의 국으로 즉시 전송함으로써, 어느 국이 그것을 얼마나 잘 들을 수 있는지 알게 된다. 또한, 다른 프로브를 모니터함으로써, 한 프로빙이 어느 다른 국을 얼마나 잘 감지될 수 있는지 알 수 있다. 그 다음, 이 정보는 다수의 이웃을 세트하는데 사용된다. 각 국으로부터의 각 방송프로브는, 감지되는 모든 국의 리스트를 포함한다. 프로브를 들을 수 있는 모든 국이 리스트에서 자신들을 볼 수 있으므로, 프로브를 보내는 국이 자주 할 필요가 없다. 상기 제1실시예에 개시된 프로빙 방법에 있어서, 국이 응답을 들을 수 있는 것을 알기 위해서, 국은 모든 다른 국으로부터의 응답을 얻을 필요가 있다. 이제, 모든 이웃하는 국은 리스트에 국들이 나타나므로, 프로빙 국이 국들을 들을 수 있는 것을 알게 된다. 국들이 차례로 방송프로브를 전송할 때, 모든 다른 국은, 그들이 리스트에 나타나면 그들이 들리는 것을 알게 된다.
본 실시예의 제2타입의 프로브신호는 어드레스된 프로브이다. 국이 전송하나 제2국을 경유하는 데이터를 가질 때, 매우 높은 반복률로 잔신의 방송프로브 사이에 어드레스된 프로브가 주입된다. 이들 어드레스된 프로브는 어드레스된 국을 반응하게 한다. 따라서, 전송할 데이터를 가질 때, 국은 보다 빠른 간격으로 짧은 어드레스된 프로브를 전송하고, 따라서, 요구되는 국으로의 연결 기회를 증가시킨다. 어드레스된 국은 프로빙 국이 전송 데이터를 갖고 있는 것을 아는 반면, 전송할 데이터가 없다면, 프로빙국을 어드레스하지 않는다. 그 다음, 어드레스된 국이 선택되어 2개의 국이 데이터를 변환하는 데이터 채널로 이동할 수 있다.
국이 리스트에서 자신의 고유 ID를 보지 못하고 리스트가 채워지지 않으면, 문제의 국으로 되돌려지도록 요구되는 전력레벨에서 프로브를 보내는 국에 임의로 반응한다(이는, 그것들 모두가 낮은 전력레벨에서 포로빙됨으로써, 먼 거리의 국이 소정의 이웃을 결코 보지 못하게 방해한다).
또한, 소정 국으로부터의 어드레스된 프로브는 데이터를 수신하는 국의 리스트를 포함하게 되므로, 어드레스된 국으로 전송된다. 리스트의 각 국 ID에 대해서, 문제의 데이터가 얼마나 오래되었는지 가리키는 수가 있다. 따라서, 프로브를 듣는 소정의 다른 국은, 데이터(초기)의 소스로 되돌아가는 루트를 가지고, 데이터가 그것에 도달하는 시간이 얼마나 걸리는지 알게 된다. 그 다음, 이 정보는 루팅을 위해 사용된다.
국이 동일한 시작 ID와 함께 어드레스된 프로브를 전송하는 2개의 다른 국을 듣지만 다른 메시지가 시간을 지연하면, 어느 것이 짧은지 결정할 수 있고, 따라서 보다 나은 루트를 결정할 수 있게된다. 이는 기점 ID를 향한 그레디언트(gradient)를 제공한다. 국이 기점 ID에 도달하기 원하면, 세그먼트를 루트하는데 이 정보를 사용하게 된다. 상태가 변하면, 국은 다이내믹하게 문제의 세그먼트를 다시 루트한다.
국은, 어떤 전력이 다른 국으로 되돌려지는 것이 요구되는지를 늘 알게 된다. 그러므로, 어떤 전력이 사용되어 자신의 프로브가 모든 그 이웃에 의해 들리게 되는지 알게된다. 예컨대, 국이 5개의 이웃을 달성하려면, 모두 5개의 가장 인접한 이웃에 도달하는데 요구된 전력에서 프로브된다. 상기 프로빙의 제1방법에 있어서, 요구되는 다수의 이웃이 충족될 때까지, 국은 간단히 자신의 전력을 10dB 단계 증가시킨다. 그러나, 10dB 단계를 사용하기 때문에, 역시 요구되는 다수의 이웃을 초과할 수 있다. 그 다음, 자신의 전력이 10dB 강하하고 요구되는 수 아래로 된다. 지금 일어나는 것은, 국이 다른 10dB강하되면 그 요구되는 다수의 이웃을 잃게되는 것을 국이 알게된다는 것이다. 국이 어떤 전력에서 일하게 되는 대신 요구되는 다수의 이웃을 도착시키고, 요구되는 수가 초과되더라도 이 전력 이하로 진행되지 않도록 프로브되어야 한다. 상태가 변화됨에 따라, 요구되는 전력이 항상 변화된다.
국은 최소 개수의 직접 및 간접의 이웃을 유지하려 한다. 예컨대, 하나의 직접적인 이웃 및 적어도 5개의 간접 및 직접 이웃을 유지하려 하면, 직접 이웃에 도달하는데 요구되는 전력이 산출된다. 이 하나의 이웃을 통해서 다른 4개의 이웃에 도달한다면, 5개의 직접 및 간접 이웃이 달성된다. 그렇지 않으면, 요구되는 수보다 작게 갖지 않는한 2개의 직접 및 7개의 간접을 포함할 수 있는 보다 높은 전력을 사용하게된다.
소정의 국에서 복조과정의 부분은 포워드 에러 교정을 포함한다. 패킷의 반복동안 포워드 에러 교정기가 복구할 수 없는 에러를 감지하면, 에러가 발생된 메인코드를 통지할 수 있다. 그 다음, 메인코드는 패킷을 수신하는 것을 어보트(abort)시킬 수 있다. 이는 묶여져 있는 국이 훼손된 패킷을 수신하는 것을 방해한다. 또한, 다른 국으로부터 다른 패킷을 보다 일찍 수신하는 국을 도와줄 수 있다. 때때로, 의문나는 종류의 네트워크에서 하나의 국은 다른 국보다 높은 레벨에서 전송될 수 있으므로, 패킷을 훼손시킨다. 수신국이 훼손된 패킷과 어보트 반복 및 보다 강한 신호의 수신 시작을 감지하는 것이 가능하다.
변형 방법 2
본 발명의 제2의 대안적인 실시예에서, 제1의 대안적인 방법과 유사한 방법이 사용된다. 그러나, 시간의 사용 대신, 메시지 세그먼트가 루팅동안 감지되므로, 이 방법은 루팅을 요구하는 결합 또는 누적 전송전력을 사용한다. 기점부터 목적까지의 결합 전송전력 요구는 다음 국에 도착하기 위해서 각 중계국에 의해 요구되는 전력이다. 또한, 각 중계국은, 전형적으로 3dB인 소정의 홉 팩터(hop factor)를 더할 수 있다. 역 루팅을 방지하기 위해 홉 팩터가 더해진다.
방법의 이 버전에 있어서, 국은 규칙적인 간격으로 방송프로브를 전송한다. 방송프로브는 현재 하나가 감지되는 다른 국의 리스트나, 통신체증(busy in traffic)과 같은 플래그 세트를 갖는 국을 포함한다. 현재 전송하는 메시지 데이터 또는 수신되는 메시지 데이터이면, 국은 통신체증인 것으로 간주된다. 리스트내의 각 국에 대해 도달이 요구되는 결합된 전송전력이 또한 포함되고, 다수의 플래그가, 예컨대 게이트웨이나 권리인증/네트워크 동작(아래를 보라), 통신체증 등과 같은 국의 타입이나 상태를 나타낸다. 이들 플래그는 루팅을 확장하는데 사용된다.
리스트의 제1부분은, 예컨대 현재 이웃이 자기 고유의 수신기로 감지되는 국인 직접 이웃의 ID를 포함한다. 리스트내에 포함된, 요구되는 전송전력은 이들 국에 직접적으로 도달하기 위해 현재의 국이 사용하는 전력이다. 리스트의 제2부분은, 예컨대 게이트웨이 국이나 통신체증 등의 플래그 세트를 갖는 소정의 국을 포함한다. 리스트의 이 부분내에 포함된 요구되는 전송전력은, 현재의 국을 경유하여 이들 국에 도달하는데 요구되는 최소의 결합 전력이다. 중계국을 경유하여 직접 이웃중 하나에 도달하기 위해 요구되는 결합 또는 총 전송전력은 요구되는 직접 전송전력보다 작게된다. 전형적으로, 대안적인 루트가 결합(누적)전력을 사용하는 동일한 목적국에 대해 직접 루트 및 대안적인 루트가 있을 때, 이것이 일어난다.
도 1을 참조하여, 국 I가 국 M과 L 모두를 감지한다면, 국 I는 양 국을 위해 (직접) 필요한 전송전력을 가져야 한다. 그러나, 국 I가 국 M의 프로브를 가질 때, 국 I는 국 L을 위한 리스트를 보게된다. 그 다음, 국 I는 국 L을 위해 요구되는 결합전력 뿐 아니라(국 M을 매개로) 국 L을 위해 요구되는 직접 전력을 갖게 된다. 국 M을 매개로한 국 L에 대한 결합 또는 누적 전송전력 요구는 국 L에 대한 직접 전송전력 요구보다 작다.
국이 다른 국의 프로브를 감지하는 각 시간마다, 그 국에 직접 되돌려질 필요가 있는 전력이 계산된다. 감지된 각 국을 위한 이 직접 전송전력 요구가 저장된다. 또한, 다른 국의 프로브내에 포함된 리스트에 보인다. 이 리스트로부터, 리스트내에 포함된 소정의 국에 도착하기 위해, 원격국에 의해 어떤 전력이 필요한지 알 수 있게 된다. 지역국은, 리스트내의 소정의 국에 도착하기 위한 원격국에 대한 선형 전력 요구를 원격국에 도착하기 위해 지역국에 요구되는 전력에 더한다. 그 다음, 부가 홉 팩터를 이 수에 더한다. 이 새로운 전체는 현재국이 자신의 고유 프로브에서 다른 국으로 광고하는 결합전력이다.
우선, 지역국은 원격국에 도착하는데 요구되는 직접 전력을 dBm으로부터 watt로 변환시킨다. 그 다음, 자신의 리스트내에서 국에 도달하기 위해 원격국에 의해 요구되는 전력을 dBm으로부터 watt로 전환시킨다. 그 다음, 지역국은 이들 2개의 수를 더하여 watt로 나타내는 새로운 값을 얻게된다. 그 다음, 이 새로운 값이 다시 dBm으로 전환된다. 이 지점에서 홉팩터가 더해진다. 홉팩터의 전형적인 값은 3dB이다. 그 다음, 이 새로운 전체는, 원격국의 리스트내에 "광고된" 국에 도달시키기 위해서 지역국에 의해 요구되는 결합전력으로 된다.
호출채널의 데이터율로부터, 배승을 사용하여 모든 타이머의 존속기간이 계산될 수 있다. 팩터의 절대값이, 아래에 제공되지만, 이러한 값들은 예로 주어진 것이고 현저히 변화될 수 있음을 주지하자. 더욱이, 네트워크 트래픽이 로드되고 상태의 수가 변화됨에 따라, 정확한 값이 다이내믹하게 변화될 수도 있다.
타이머 배승 값 80k 비율 예
프로브타이머 Tx큐 풀 =PrbFxMaxTx존속 =1xX =247msecs
프로브타이머 Tx큐 엠프티 =PrbExPrbFxMaxTx존속 =10x1xX =2471msecs
채널 적응 간격 AdptxMaxTx존속 =5xX =1235msecs
증분이 요구되는 Tx전력 TxIncxMaxTx존속 =5xX =1235msecs
데이터 채널 존속기간 DataxMaxTx존속 =5xX =1235msecs
최대Tx존속=최대 패킷크기 존속+RxTx턴라운드+Tx지연=X=247.1msecs
최대 패킷크기는 1023바이트로 세트된다. 최대 패킷크기가 증가되면, 모든 타이머의 길이가 증가된다. 최대 패킷크기 증가의 효과는 주어진 시간주기에 걸쳐 다수의 프로브를 감소시키고, 이에 따라 네트워크를 가로지르는 전파지연을 차례로 증가시키는 이웃 국의 연결성을 떨어뜨린다. 한편, 최대 패킷크기가 감소되면, 호출채널상의 프로브 사이로 보내질 수 있는 데이터의 양이 감소된다. 또한, 네트워크를 가로지르는 전파지연을 증가시킨다. 호출채널상에서 전송될 수 있는 데이터의 양을 웨이팅(weighting)함으로써, 주어진 시간주기에 걸친 다수의 프로브에 대해서, 정확한 최대 패킷크기가 결정될 수 있다.
최대 패킷크기내에 고정되는 것 보다 더 많은 전송할 데이터를 국이 가지면, 다른 국이 데이터채널로 이동하는 것이 요구된다. 그 다음, 그들이 데이터채널상에 남아 있는 한, 2개의 국이 서로에 좀더 많은 데이터를 전송할 수 있다. 국은 그들이 전송할 데이터를 갖는 한, 또는 어느쪽이든지 우선 오는 "데이터 채널 존속기간"을 위해 거기에 남아 있을 수 있다. 국이 데이터채널로 이동하고, 다른 국을 데이터채널에서 발견하지 못하면, 국은 호출채널로 리턴된다.
전형적으로, 이러한 네트워크내의 국은 이동하고, 이와 같이 더 이동할 수 있고, 심지어 범위밖으로 이동할 수 있다. 그러므로, 지역국은 목적국에 도착하기 위해 요구되는 전력을 증가시키는 방법을 필요로 하고, 궁국적으로 그 리스트로부터 더이상 자신의 근방에 있지 않는 목적국을 제거한다. 2개의 국 사이의 통로손실(path loss)은 신속하게 교체될 수 있는 바, 특히 레일리 페이딩(Rayleigh fading)에 기인하여 신속히 교체될 수 있다. 국이 다른 국으로 전송되는 각 시간에, 최적의 전력에서 전송되어야 한다. 전송되는 다른 국을 들을 수 있는 각 시간에 요구되는 전력을 결정할 수 있다. 전형적으로, 2개의 국이 서로에 데이터를 바쁘게 전송할 때, 그들은 많은 초당 전송 "오버"를 갖게 된다. 전형적으로, 그들의 전력변화는 레일리 페이딩 사이클내의 변화를 수반한다.
이것은 각 전송에 요구되는 전력을 용이하게 최적화시키나, 각 페이드와 함께 대안적인 루트가 순간적으로 잘 보이는 것이 가능하므로, 루팅 문제를 야기시킬 수 있다. 그러므로, 국은 2개의 직접 전송전력 요구 값을 유지한다. 하나의 값은 전송을 위한 요구 전력을 세트하기 위해서, 각 전송을 위해 사용되고, 제2값은 루팅을 위해 사용된다. 이 제2값은 레일리 패딩과 연관된 빠른 통로손실 변화를 수반하지 않지만, 범위내 및 밖으로 이동하는 국과 연관된 변화를 수반하기 위해 좀더 감쇠(damp)된 효과를 갖게 된다. 정상적으로, 프로브신호의 국 리스트에서 광고되는 제2값이 되는 것이 관찰된다.
이 감쇠된 전력요구는 그 리스트내의 소정 국에 도달하기 위해 요구되는 전력증가율을 느리게 함으로써 달성될 수 있다. 네트워크내의 모든 국은 동일 비율에서 요구되는 전력을 증가시킨다. 증가율은 호출채널상에서 전송의 데이터율에 직접적으로 결합된다. 새로운 프로브가 지역국을 감지하는 각 시간은, 새로운 계산되고 요구되는 전력이 자신의 고유 리스트내에 있는 요구되는 전력보다 작은지를 결정한다. 그것이 작다면, 자신의 고유 리스트에서 요구되는 전력을 감소시킨다. 한 단계에서 전력을 감소시키지는 않지만, 국을 감지하는 각 시간의 보다 작은 단계에서 그것을 감소시키므로, 레일리 패딩의 효과를 감쇠시킨다(아래를 보라).
국이 더이상 특정한 국으로부터 프로브를 감지하지 않으면, 국에 도착하기 위해 요구되는 전력의 증가를 유지시킨다. 결국, 요구되는 전력은 자신의 리스트로부터 다른 국을 제거하기 위해 지역국을 요구하는 미리 설정된 최고값에 도착된다. 전형적으로, 이 값은 125dBm이다.
이 점에서, 국은 직접 및 간접적으로 다른 국에 도착하기 위해 요구되는 전송전력의 리스트를 갖는다. 원격국의 리스트에 기재된 각 국을 위해서, 원격국을 매개로하는 결합 요구된 전송전력을 나타내는 엔트리(entry)가 있게 된다. 도 1을 참조하여, 국 I는 국 L과 M, N 및, B를 위해 요구되는 직접 전송전력의 리스트를 갖게 된다. 이들 4개의 나중의 국, 예컨대 A와, G, H, J, L, M, N 및, O에 의해 감지된 소정 국을 위한 간접 리스트를 갖게 된다. 이들이 공통의 이웃이므로, 국 L과 M 및 N은 직접 및 간접 리스트에 나타난다. 국 I가 국 M으로 데이터의 루트를 정하길 원하면, 직접적으로 국 M으로나, 국 L이나 N을 경유하여 전송이 선택될 수 있다. 국 I는 어떤 루트의 전력요구가 가장 낮은 지를 결정할 수 있고, 국 M으로 메시지 세그먼트의 루팅을 위해 그 통로를 사용한다.
이 점에서, 국 I는 국 O로의 직접 루트를 갖지 않고, 국 O와의 통신을 원하지 않는한, 이러한 루트를 요구하지 않는다. 그러나, 국 O가 국 A와 통신체증이면, 국 O로의 세그먼트는 국 I를 경유하여 통과 되는 바, 이 경우에 있어서 국 I는 이들 통과 세그먼트를 감지한다. 각 세그먼트 헤더는 세그먼트의 기점으로 되돌리는데 요구되는 결합 통신전력을 나타낸다. 먼저, 국 M이 국 O로부터의 세그먼트를 수신할 때, 국 I상에서 세그먼트가 통과되기 전에 세그먼트의 헤더내로 자신의 직접 전력요구를 위치시킨다.
국 I가 국 M으로부터의 세그먼트를 수신할 때, 국 O로부터의 세그먼트내로 국 M을 도착시키는데 요구되는 전력을 더하고, 또한 홉 팩터를 이 값에 더한다. 이제, 세그먼트가 국 I로부터 국 M을 경유하여 국 O로의 결합 요구된 전력을 포함하게 된다. 이 과정은 세그먼트가 국 A에 도착될 때까지, 각 홉에서 반복된다.
각 국을 위해 요구되는 전력으로부터, 이제 네트워크 내의 소정의 국이 네트워크내에서 소정의 다른 국의 방향으로의 요구된 전력 그레디언트를 갖게된다. 간단하게, 국은 가장 적게 요구되는 전력의 방향으로 메시지 세그먼트의 루트를 정한다.
먼저, 기점국 A가 목적국 O와 통신하기를 원할 때, 국은 통신체증이 아니므로 그레디언트가 없게 된다. 그레디언트를 생성하기 위해서, 기점국 A는 목적국 O를 위한 특정한 체이저 메시지(chaser message)를 전송한다. 이 메시지는, 요구되는 전력 그레디언트를 위로 이동시킴으로써, 기점국 A로부터 벗어나게 루트가 정해진다. 각 국에서 메시지는 2개로 나누어지고, 2개의 다른 방향으로 루트된다. 그러므로, 이 메시지는 국 A로부터 벗어나는 방향으로 네트워크를 흐르게 된다.
체이서 메시지가 목적국 O를 향한 그레디언트를 갖는 국에 도착할 때, 목적국을 향해서 루트된다. 체이서 메시지가 목적국 O에 도착할 때, 국 O는 ETE(end to end acknoledgement)메시지를 국 A로 되돌려 전송한다. 체이서 메시지가 그레디언트를 야기하므로, 이 메시지는 자동적으로 기점국 A로 되돌려지는 그레디언트를 갖는다. ETE가 체이서 메시지 보다 높은 우선권을 갖고, 그러므로 네트워크를 통해 보다 빨리 이동한다. 소정의 국이 ETE를 수신할 때, 국은 ETE를 기점으로 되돌려 루트를 정하고, 또한 체이서 메시지가 전송된 통로를 따라 루트를 정한다. 이것은 체이서 메시지의 흐름을 정지시키는데 사용된다. 체이서 메시지가 매우 작고, 짧은 생존시간(time-to-live)을 갖는 것을 주지하자. 그러므로, 체이서 메시지가 가로질러 흐르더라도, 전체 네트워크는 네트워크의 처리량에 최소의 영향을 준다.
먼저, 국 A가 체이서 메시지를 전송할 때, 통신장애로서 그 자신을 또한 플래그한다. 체이서 메시지의 존속기간을 설명하는 이 플래그를 유지시킨다. 그들 고유의 프로브를 위한 플래그가 세트되고 그들의 리스트내에 국 A를 포함하는 것을 봄에 따라, 소정의 다른 국이 국을 감지한다. 통신체증(Busy in Traffic) 플래그세트와 함께 자신의 리스트내에서 국 A와 함께 다른 국을 감지하는 소정의 다른 국은, 통신체증 플래그 세트와 함께 차례로 국 A를 광고한다. 국 A가 새로운 메시지를 전송하는 각 시간에서, 국은 전송되는 메시지의 생존시간과 동일하게 자신의 트래픽 타이머를 리세트한다. 국 A가 메시지 전송을 정지하면, 트래픽 플래그는 타임 아웃되고 더이상 세트되지 않는다.
국은 자신의 프로브 리스트내만의 다른 국에 위치되는 바, 각 시간마다 요구되는 전력을 종래보다 좋게 갱신한다. 예컨대, 국이 이웃을 감지하거나 다른 국의 리스트내의 국을 감지하면, 문제의 국에 대해 요구되는 전송전력이 자신의 내부 리스트에 존재하는 값보다 좋은 지를 결정한다. 존재하는 값보다 좋으면, 자신의 내부 리스트에서 요구되는 전력을 변화시키고, 또한 자신의 다음 프로브 리스트내에 국을 포함시킨다. 이는 프로브 리스트가 작게 유지되도록 돕는다.
국 A가 더이상 자신의 통신체증 플래그 세트를 갖지 않으면, 더이상 다른 국의 리스트내에 포함되지 않게된다. 다른 국이 국 A에 도착하는데 요구되는 전송전력을 천천히 증가시키고, 더이상 교통되지 않으므로, 그들은 더이상 갱신된 값을 수신하지 않는다. 결국, 다른 국이 국 A에 도착하는데 요구되는 전송전력은 그들의 리스트로부터 국 A를 제거하기 위해 그들을 요구하는 프리세트된 값에 도착한다.
통신체증 플래그와 떨어져서, 전형적으로 소정의 다른 국이 때때로 통신될 필요가 있는 네트워크의 중요한 국을 확인하기 위해 다수의 다른 플래그가 있을 수 있다. 게이트웨이 플래그가, 다른 서비스로의, 예컨대 인터넷으로의 접근을 위한 게이트웨이로서 사용되는 중요한 국을 나타내는데 사용된다. 국이 인터넷으로의 게이트웨이를 가지면, 그것이 인터넷 게이트웨이인지를 나타내는 플래그 세트를 갖게된다. 이웃 국이 게이트웨이 국에 대한 보다 좋은 요구전력을 감지하는 각 시간에, 게이트웨이 플래그 세트와 함께 자신의 리스트내에 그것을 포함한다. 이 이웃 국의 리스트에서 게이트웨이 국을 감지하는 소정의 다른 국이 자신의 고유 리스트내에서 게이트웨이 국을 차례로 포함한다. 이 게이트웨이 국 리스트는 네트워크를 통해서 전파된다. 결국, 모든 국이 그들의 리스트내에 게이트웨이 국을 갖게된다. 그러므로, 인터넷에 접근할 필요가 있는 소정의 국은 어디서 그들의 인터넷 데이터의 루트를 정해야 하는 지 알 수 있게 된다.
네트워크내에 하나 이상의 인터넷 게이트웨이가 있을 수 있다. 국은 하나의 게이트웨이만을 요구한다. 그러므로, 국은 자신의 고유 리스트내에서 하나의 인터넷 게이트웨이 국에만 위치된다. 최소로 요구되는 전송전력을 갖는 하나를 늘 선택하게 된다. 이것의 효과는 국이, 그들에 가장 인접한 게이트웨이에 대해 보다 낳은 전력 그레디언트를 항상 갖게 된다는 것이고, 전형적으로 그들은 그들의 가장 가까운 게이트웨이만을 리스트에 올리게 된다. 그들의 가장 인접한 게이트웨이를 이용하지 못하게 되면, 전력요구는 다른 게이트웨이가 보다 양호하게 보이는 지점으로 증가되므로, 그 게이트웨이는 자동적으로 버려진다.
동일한 방법에 있어서, 게이트웨이 플래그가 사용됨에 따라, 다른 플래그가 권리인증된 것으로서 사용될 수 있다. 권리인증(또는 네트워크 동작)은, 네트워크에서 보안을 위해 사용된 권리의 인증을 유지하고 발행하는 네트워크내의 국이다. 네트워크내의 모든 국은 다른 국으로의 수신 및 송신을 위해 데이터를 검증하고 엔코드하기 위해서, 개별 및 공유키 세트를 사용한다. 인터넷 게이트웨이와 함께, 소정 국만이 하나의 권리인증으로의 루트를 알 필요가 있다.
네트워크 작동자에 대한 권리인증은 PCT 특허 출원번호 제PCT/GB98/00392호에 언급되어 있는 바, 그 내용은 본 발명에 참조로 통합되어 있다.
목적국이 기점국으로부터 메시지를 수신할 때, 메시지의 기점 생존시간을 통해 중도에 만기되는 타이머(그레디언트 타이머)가 시작된다. 생존시간은 메시지가 유효한 시간의 양이다. 그러므로, 이 새로운 그레디언트 타이머는 수신된 메시지가 만기되기 전에 부가된다. 동일한 기점국으로부터 새로운 메시지가 수신되면, 그레디언트 타이머는 새로운 값으로 리세트된다. 이것이 의미하는 것은 메시지가 특정한 기점국으로부터 도착하는 한 그레디언트 타이머는 결코 만료되지 않는 다는 것이다.
특정한 기점국으로부터 도착하는 메시지가 정지될 때, 그레디언트 타이머는 만료된다. 타이머가 만기될 때, 그레디언트 메시지는 기점국으로 전송된다. 메시지가 그레디언트 메시지를 전송하는 국으로 되돌려지는 것이 요구되는 결합된 전송전력을 포함하므로, 그레디언트를 요구하는 전송전력이 목적국으로부터 리프레시(refresh)되어 목적국(메시지가 초기에 진행하는 국)으로 되돌려진다.
그레디언트 메시지의 목적은, 목적국으로부터 도착하는 데이터 메시지가 정지할 때 프레시 그레디언트가 형성되는 것을 확실히 하는 것이다. 더이상 메시지가 없거나, 그레디언트가 무효로 되기 대문에, 도착하는 메시지는 정지될 수 있다. 이는 동시에 움직이거나 동시에 온/오프되는 다수의 이동국에 의해 야기될 수 있다. 교통중인 2개의 국 사이에서 그레디언트는 그 자신을 다이내믹하게 교정하므로, 전형적으로 네트워크는 그레디언트 메시지를 요구하지 않는다. 이는 안전장치로서 더해진다.
또한, 예컨대 기점국이 더이상 이어지는 메시지가 없는 목적국을 알려주는 그레디언트 메시지가 전송되는 것을 방지하기 위해서 국으로부터 전송된 마지막 메시지에 플래그가 더해질 수 있다. 그 다음, 목적국은 그레디언트 메시지가 요구되지 않는 것을 알게 된다.
국은 그들이 전송한 메시지와 함께 루팅정보를 전송하지 않는다는 것을 주지하자. 또한, 그들은 그들 사이에서 루팅정보를 전송하지 않는다. 그러나, 그들은 정보를 요구하는 전송전력을 전송하고, 어떤 국이 통신되는지 또는 어떤 국이 게이트웨이 인지 등의 정보를 전송한다. 자신의 고유 전송 큐 내의 각 메시지 또는 메시지 플래그먼트에 대한 자기 고유의 루팅결정을 다이내믹하게 만드는 것은 네트워크 내의 각 국의 책임이다. 소정의 시간에서, 국은 하나의 전송 큐로부터 다른 전송 큐로 메시지 프레그먼트를 다이내믹하게 다시 루트(reroute)한다. 국은 자신의 이웃 각각을 위해 분리 전송 큐를 유지한다. 각 국에서의 루팅은 다른 국에서의 루팅과 서로 관련되지 않는다. 국의 루팅은 정보를 요구하는 전송전력 및 루팅 상태 플래그에 기초한다. 요구되는 전송전력 및 상태 플래그가 소정의 시간에서 변화될 수 있으므로, 메시지의 루팅이 될 수 있다. 국은, 현재 정보에 기초하여 메시지를 기회적으로 루트한다. 그러므로, 특정한 메시지에 대한 현재 루트보다 양호한 새로운 루팅 기회가 발생하면, 국은 다이내믹하게 메시지를 다시 루트한다.
요구되는 전송전력을 교체하는 것은 네트워크내의 각 국에 대한 루팅 그레디언트를 교체하는 것으로 귀결된다. 소정의 주어진 순간에, 특정한 국에 대한 그레디언트를 요구하는 전송전력은 메시지에 대한 최대의 루트를 나타낸다. 목적국 그레디언트를 위로 루트하고 목적국 그레디언트를 동시에 아래로 루트하는 체이서 메시지를 제외하고, 국은 목적국을 위한 아래방향으로 늘 메시지를 루트한다.
상기된 바와 같이, 국이 인접한 국중 하나를 감지하는 모든 시간에서 국에 을 도착시키는데 요구되는 전송전력을 계산한다. 요구되는 새로운 전송전력이 이전의 값보다 작으면, 지역국은 이웃 국을 위해 이전에 저장된 전송전력 요구값을 감소시킨다. 그러나, 하나의 큰 단계에서 새로운 값으로 감소되지 않고, 각 시간의 작은 단계에서 이웃 국을 듣는다.
그러므로, 좀더 "자주" 지역국이 이웃 국을 들을 수록, 전송전력 요구 값이 점점 낮아지게 된다. 잠시동안 다른 국을 듣지 않으면, 전송전력 요구값은 지역국이 그 내부 리스트로부터 이웃 국을 제어하는 레벨에 도착할 때까지, 규칙적인 간격으로 증가를 시작한다.
이웃 국이 다른 국을 위해서 많은 데이터를 중계하면, 데이터 채널상에서 많은 시간을 보내고 호출채널상에서 많은 시간을 보내지 않는다. 결과적으로, 그 이웃 국은 그것을 자주 듣지 못하고, 국에 도착하는데 요구되는 전송전력이 높게 된다. 이는 이웃하는 국이 데이터를 위한 대안적인 루트를 기회적으로 선택하도록 한다. 데이터가 대안적인 루트를 매개로 진행하므로, 많은 데이터를 전송하는 국은 전송할 적은 데이터를 갖게 된다. 그러므로, 이 방법은 얼마나 자주 국이 들리는지에 기초하여 가장 가까운 이웃 국중에서 트래픽 로드를 다이내믹하게 강하시키거나 분배한다. 그레디언트를 요구하는 전송전력은 높은 통신 혼잡의 영역으로부터 벗어나게 이동하고, 낮은 혼잡영역을 향한다. 그레디언트를 요구하는 전송전력은 자동적으로 루팅 및 통신 흐름의 혼잡을 자동적으로 동등하게 한다.
이웃 국이 다른 국을 "긴" 시간주기동안 자주 들으면, 국을 향한 그레디언트를 요구하는 양호한 전송전력을 갖는다. 그러나, 국이 다른 국을 짧은 시간주기동안 자주 들으면, 그레디언트를 요구하는 평균 전송전력을 갖게 된다. 시간주기가 길면 길수록, 그레디언트는 더 좋아진다. 그러므로, 국은 자주 듣고 긴 국을 향한 보다 좋은 그레디언트를 갖게된다.
국이 다른 국을 자주 긴 시간주기동안 듣더라도, 다른 국은 멀리 있을 수 있는 바, 이 경우 수신된 전송은 "강"하게된다. 요구되는 전송전력이 다른 국으로의 통로손실로부터 계산된다. 수신된 신호가 약할 수록 통로손실은 크게되고, 따라서 좀더 많은 전송전력이 요구된다. 요구되는 전송전력이 클 수록, 그레디언트를 요구하는 전송전력이 커진다. 국이 좀더 낮은 전송전력을 요구하는 영역을 향해 루트가 정해지므로, 인접한 다른 국으로 루트가 정해지는 경향이 있다.
좀더 강하게 국이 다른 국을 들을 수록, 좀더 양호하게 전송전력이 그레디언트를 요구한다. 그레디언트는 원격국의 배경 노이즈를 고려하는 선택, 요구되는 전송전력에 기초하므로, 낮은 배경 노이즈를 갖는 국을 향하는 것이 좋게 된다. 높은 국부간섭을 갖는 국은 높은 배경 노이즈를 갖게 된다. 국은 낮은 배경 노이즈를 강하게 듣고 낮은 배경 노이즈를 갖는 국을 향한 그레디언트를 요구하는 보다 좋은 전송전력을 갖는다. 그러므로, 데이터의 루팅은 높은 배경 노이즈의 영역을 회피시킨다.
본 명세서에 개시된 루팅방법은, 레일리 페이딩을 빠르고 느리게 조작한다. 느린 레일리 페이드의 경우에 있어서, 2개의 국 사이에 낮은 통로손실이 있을 때, 국은 다른 국을 자주 길고 강하게 듣는다. 이는 낮은 통로손실 주기동안 국을 경유하는 양호한 루트로 귀결된다. 페이드가 나빠짐에 따라, 그레디언트를 요구하는 전송전력이 급격해지므로, 통로손실이 나빠지고, 루트가 나빠진다. 요구되는 전송전력이 이전에 저장된 값보다 크게 되고, 값은 갱신되지 않게 된다. 그러나, 요구되는 전송전력이 규칙적인 간격에서 증가되므로, 자동적으로 나빠진다(천천히). 그러므로, 루팅은 다이내믹하게 느린 레일리 페이드를 수반한다.
빠른 레일리 페이드에 있어서, 국은 다른 국을 짧은 버스트(burst)에서 자주 감지한다. 이는 그레디언트를 요구하는 평균 전송전력으로 귀결된다. 그레디언트는 느린 증가에 의해 감쇠되고, 요구되는 전송전력이 작은 단계에서만 감소하는 것은 사실이다. 이것이 의미하는 것은, 국은 빠른 레일리 페이드를 수반하지 않지만, 평균으로서의 효과를 포함한다. 그러므로, 하나는 이동하고, 하나는 레일리 마루에 있으며, 나머지 하나는 레일리 피크에 있는 3개의 국이 먼 거리에 있으면, 마루에 있는 국은 그레디언트를 요구하는 나쁜 전송전력을 갖고, 피크에 있는 국은 그레디언트를 요구하는 양호한 전송전력을 가지며, 이동국은 평균 그레디언트를 갖게 된다. 이들은, 3개의 국의 기회적인 이용가능성을 동등시 하는 바, 예컨대 마루내의 국은 나쁜 루트를 제공하고 도달하기 위해 많은 전력이 요구된다. 피크내의 국은 양호한 루트를 제공하고, 도착하는데 작은 전력을 요구한다. 이동하는 국은 몇몇 시간에 작은 전력을 필요로하고 다른 시간에 좀더 많은 전력을 필요로하며, 상기와 같이 평균 루트를 제공한다.
루팅을 위해 사용되는 그레디언트를 요구하는 전송전력은, 국이 빠른 레일리 페이드동안 사용하게 되는 평균전력을 고려한다. 루팅이 빠른 레일리 페이드의 효과를 평균함에도 불구하고, 국이 실질적으로 데이터 패킷을 전송할 때, 국은 자신의 전송전력을 더욱 다이내믹하게 변화시킨다. 그러므로, 국이 데이터 패킷을 전송할 때, 실재로 사용하는 전송전력이 가장 빠른 레일리 곡선에 적합하게 된다. 국은, 공기중의 전송에 실재로 사용되는 요구되는 분리 전송전력을 유지하는 바, 요구되는 전송전력이 루팅을 위해 사용되는 것과 동일한 방법으로 감쇠되지 않는다.
그레디언트를 요구하는 전송전력은, 데이터 메시지가 흐르는 한 항상 최적화되고 향상된다. 기점국으로부터의 데이터 메시지는 데이터 메시지가 흐르는 루트를 따르는 소정의 국으로부터 기점국으로 프레시 그레디언트를 되돌린다. 목적국으로부터 되돌려지는 ETE(end to end acknowledgment) 메시지는 목적국으로 되돌려지는 프레시 그레디언트를 유지한다. 루트상의 소정의 국은, 목적 및 기점국 모두가 통신체증인 것을 광고한다. 루트상의 소정 국의 소정 이웃이, 또한 이들 2개의 국이 혼잡하다는 것 등을 광고한다. 그러므로, 루트를 따라서 또는 루트의 사이드를 따라서 직접적으로 그레디언트를 빈번히 최적화한다. 그레디언트를 따라 새로운 메시지가 흐르는 각 시간에, 그레디언트는 다시 최적화된다. 루트를 따른 소정의 국이 직접적으로 활동하지 않고 밖으로 이동하거나 혼잡하게 로드되면, 그레디언트는 자동적으로 이 국 주위에서 최적화된다.
GPS 기초된 자동차 트래킹 센터와 같은 데이터 메시지를 위한 매우 인기 있는 목적의 경우에 있어서, 많은 메시지가 목적국으로 흐르고, 차례로 많은 ETE메시지가 목적국으로부터 흘러간다. 이들 ETE메시지는 트래킹센터로 갱신하는 GPS를 전송하는 모든 다른 자동차에 대한 모든 방향으로 흘러나가게 된다. 이것이 의미하는 것은, 이 특정한 중앙 국이 네트워크를 가로지르는 용이하게 최적화되고 넓게 퍼진 그레디언트를 갖는다는 것이다. 처음에 새로운 자동차가 그 트래킹 장치를 온시키거나, 많은 시간이 흐른 후 오프하면, 즉시 중앙국으로의 루트를 갖는 바, 체이서 메시지를 전송하기 위한 요구조건을 무효로 한다. 중앙국은, 그레디언트 메시지를 전송할 필요가 없는 최적화된 루트를 항상 갖게된다.
소프트웨어 갱신
네트워크에서 소프트웨어의 갱신을 용이하기 하기 위해서, 직접 이웃의 정보를 사용하는 메커니즘이 제공된다. 새로운 소프트웨어 갱신이 이용가능하면, 네트워크내의 소정의 국의 하드드라이브상으로 로드된다. 그 다음, 이 소프트웨어 갱신은 블록내에서 이 국으로부터 자신의 직접적인 이웃으로 전송된다. 직접적인 이웃은, 전체 네트워크가 갱신될 때까지, 그것을 차례로 그들의 이웃으로 보낸다. 소프트웨어 갱신 프로토클의 흐름도가 도 3에 도시된다.
제1국이 자신의 하드드라이드상에서 갱신될 때, 사용자에 의해 명령이 발행되어 자신의 프로브내에서 새로운 갱신을 광고하기 시작한 것을 국에 말한다. 직접적인 이웃이 프로브를 감지할 때, 새로운 갱신을 통지한다. 그 다음, 이웃은 제1국으로부터의 소프트웨어 갱신 메시지를 요청한다. 이 국은 제1갱신 블록으로 전송된다. 직접적인 이웃이 갱신블록을 수신할 때, 다음 블록을 요청하기 전에 잠시 기다리게 된다. 기다리는 이유는 소프트웨어 갱신 메시지와 함께, 전체 네트워크의 폐쇄(clogging)를 방지하기 위해서이다.
이웃 국은, 모든 블록을 가질때 까지 제1국으로부터의 갱신 블록 요청을 유지하게 된다. 새로운 블록을 수신하는 각 시간에, 버전 및 블록 수를 갖는 자신의 고유 프로브내에서 광고를 시작하게 된다. 그 다음, 전체적인 갱신을 갖기 전이라도 이웃은 다른 이웃으로 갱신을 전송하는 것을 시작할 수 있다. 이것은 소프트웨어 갱신을 위한 버켓 브리게이드(bucket brigade) 효과를 시작한다. 자신의 다른 이웃중 하나가 자신보다 빨리 갱신되는 것이 가능하다. 이 다른 이웃이 제1국보다 그것에 인접하면(전송전력 항으로), 이웃은 대신 인접한 이웃으로부터의 갱신을 요청할 수도 있다.
국은 가장 인접한 이웃으로부터의 갱신을 늘 요청한다. 이것이 의미하는 것은, 국이 이동하면, 각 시간에 다른 국으로부터의 갱신을 요청이 있게 되다는 것이다. 소프트웨어 갱신 블록의 크기는 작으므로, 국이 이동하면, 네트워크내에서 그것 뒤의 긴 메시지 지연(lagging)을 갖지 않게 된다.
이웃이 완전히 갱신되지 않거나 소정의 갱신을 하지 않는 영역으로 국이 이동하면, 소프트웨어 갱신이 네트워크를 따라 국을 따라갈 때까지, 기다려진다. 갱신이 그것이 가지고 있는 것 보다 더욱 앞서가는 영역으로 국이 되돌려 움직이면, 그대로 계속된다.
소프트웨어 갱신의 제1부분은 갱신의 수행되어야 할 때에 관한 정보를 포함한다. 이들 국이 갱신을 하고 자신의 존재하는 소프트웨어를 재배치해야 할 때의 데이터 및 시간이다. 그 시간이 도착할 때까지, 국은 갱신상에 간단하게 지지된다. 자신의 소프트웨어의 구동버전을 갱신한 후, 보다 새로운 버전이 도착할 때까지 갱신을 유지하게된다. 이는 갱신을 소프트웨어 갱신 주기동안 오프될 수 있는 소정의 국으로 전송하는 것을 허용한다.
또한, 갱신을 관리하는 ID를 포함하는 것이 가능한바, 이는 새로운 소프트웨어 버전을 테스트하기 위해서 부분적인 네트워크 갱신을 허용한다. 갱신은, 여전히 네트워크에서 모든 국으로 전송될 수 있으나, 단지 몇몇 국만이 갱신을 수행하게 된다. 갱신이 계획된 바와 같이 작동하면, 특정한 갱신블록이 소프트웨어 갱신의 끝단에 더해진다. 국은 새로운 블록이 더해진 것을 감지하게 된다. 국들이 새로운 블록을 수신할 때, 국은 새로운 갱신 ID에 대한 블록을 체크한다. 이는, 전체적인 새로운 소프트웨어 갱신을 전송하는 것 없이 갱신되는 다른 국을 허용한다.
본 발명의 방법 및 시스템에 사용되는 프로브 및 데이터 패킷의 구조를 정의하는 테이블이 설명을 위한 용어와 함께, 이하에 세트되어 있다.
프로브 및 데이터 패킷의 포맷
변수 비트 길이 허용
프리엠블(preamble) 64 모뎀 트레이닝 시퀀스(101010101010.. 등)
싱크(sync)1 8 자일로그를 잠금하는데 사용되는 제1싱크특성
싱크2 8 자일로그를 잠금하는데 사용되는 지2싱크특성
싱크3 8 소프트웨어에 의해 체크된 제3싱크특성
패킷 크기 16 마지막 CRC까지 싱크3로부터의 패킷의 크기
체크크기 8 패킷의 크기 체크=패킷크기 MSB XOR LSB
프로토클버전 8 프로토클 버전
패킷 타입 8 패킷 타입(예컨대, 프로브, 데이터, 키 등)
전송 ID 32 국 ID 전송
수신 ID 32 국 ID수신(0=방송)
패킷 수 16 패킷 수
적응 Tx 전력 8 dBm의 전송국 전력
적응 Tx 통로손실 8 dB의 전송국에서 축정된 통로손실
적응 Tx 활동성 4 전송국의 현재 활동성 레벨
적응 Tx 안테나 8 전송국의 현재 안테나 배열
적응 Tx Bkg RSSI-1 8 전송국의 RSSI in dBm→현재 모뎀-1
적응 Tx Bkg RSSI 8 전송국의 RSSI in dBm→현재 모뎀
적응 Tx Bkg SSI+1 8 전송국의 RSSI in dBm→현재 모뎀+1
적응 Tx 스파이크 노이즈 8 전송국에서 스파이크 주파수와 레벨
적응 Rx 활동성 4 수신국을 위한 요구되는 활동성 레벨
적응 Rx 채널 8 수신국을 위한 요구되는 Rx 및 Tx채널
헤더 CRC 16 헤더 데이터를 위한 16비트 CRC
이웃 루팅 플래그 8 비트 0-인 트래픽, 비트 1-게이트웨이, 비트 2-권리인증
이웃 데이터 크기 16 바이트에서 루팅 데이터의 크기=3+4(갱신)+ID*6
이웃 소프트웨어 갱신 32 소프트웨어 갱신 버전(16) 및 블록 수(16)
이웃 데이터 x Neigh(32(ID)+8(Tx요구전력)+4(모뎀요구)+4(플래그)
패킷 데이터 x
CRC 32 헤더를 포함하는 전체 패킷을 위한 32비트 CRC
프리앰블:
이것은 교대하는 1과 0으로 이루어진 모뎀 트레이닝 시퀀스이다.
싱크(Sync)1 내지 싱크3
이들은 유효한 패킷의 시작을 감지하는데 사용되는 3개의 싱크 특성이다.
패킷 크기:
이것은, 싱크3으로부터 마지막 CRC바이트까지의, 마지막 CRC바이트를 포함한 패킷의 전체 크기이다. 프로빙 채널 상에서 허용되는 최대 패킷크기는 프로빙율에 의해 결정되는 바, 예컨대 국은 프로빙 채널상에서 프로브 사이의 간격보다 긴(시간으로 측정) 패킷을 전송할 수 없다. 데이터채널상에서 허용되는 최대 패킷크기는 국이 데이터채널상에 남도록 허용되는 시간에 의해 결정된다.
크기 체크:
이것은 소정의 무효의 긴 패킷 수신을 회피하기 위해서 패킷 크기 변수를 체크하는데 사용된다.
프로토클 버전:
이것은 어떤 프로토클 버전이 사용되는 지를 체크하는데 사용된다. 소프트웨어가 이 버전을 유지할 수 없으면 패킷은 무시된다.
수신 ID:
이것은 패킷이 어드레스된 국의 ID이다.
전송 ID:
이것은 현재 패킷을 전송하는 국의 ID이다.
패킷 수:
전송된 각 패킷에는 새로운 연속적인 수가 주어진다. 여하간, 이 수는 프로토클에 의해 사용되지 않는다. 단지, 이것은 시스템 엔지니어에게 정보를 제공한다. 국이 리세트되는 각 시간에 패킷 수는 임의의 수에서 시작된다. 이는 오래된 패킷과의 혼잡을 방지시킨다.
적응 Tx 전력:
전송국의 현재 전력은, -80dBm 내지 +70dBm의 범위의 dBm으로 나타낸 절대 전력으로 주어진다(필드에는 -128dBm에서 +127dBm의 값을 허용된다).
Tx통로손실:
이는 전송국에서 측정된 통로손실이다. 통로손실=이전에 전송된 수신국의 (원격Tx전력-지역 RSSI)이다. 0의 값은 전송국의 RSSI가 페그(peg)된 것을 나타내는데 사용된다. 통로손실은, 수신국이 전송국으로 전송되는 다음시간동안 수신국에서 교정팩터로서 사용된다.
적용 Tx 활동성:
이것은 전송국의 활동레벨로, 활동성=Watt*시간/시간에 대해 평균된 (대역폭*Success)로서 측정된다.
적응 Tx 안테나:
이는 전송국에 의해 사용되는 현재 안테나 배열을 가리킨다. 255의 가능한 배열 각각이 완전한 안테나 시스템, 예컨대 Tx 및 Rx안테나를 개시한다.
적응 Tx Bkg RSSI:
이는 현재 전송되는 모뎀을 위한, 전송국에서의 현재 배경 RSSI이다. 이는 255에서부터 -1dBm의 값을 허용한다. 전송된 값은 RSSI의 절대값이고, 수신국은 그 값에 -1을 곱하여 dBm의 교정값을 얻어야 한다. 0의 값은 채널이 이용가능하지 않거나, 0dBm보다 크거나 0dBm과 동일한 것을 가리키는데 사용된다. 0dBm의 값은 적응 목적을 위해 사용될 수 없다.
적응 Tx Bkg RSSI-1:
이전의 모뎀을 제외하고 상기와 동일하다.
적응 Tx Bkg RSSI+1:
다음의 모뎀을 제외하고 상기와 동일하다.
Tx 스파이크 노이즈(Spike Noise):
Hz로 나타내는 스파이크 주파수를 위한 낮은 3비트이고, 즉 0= none, 1, 5, 10, 50, 100 ＞ 500이고, dB로 나타내는 스파이크 진폭을 위한 다음 5비트이다.
적응 Rx 활동성:
국이 높은 활동 레벨을 갖고 다른 국과 간섭하면, 국은 이 필드를 사용하여 활동하는 국이 자신의 활동레벨을 떨어뜨리게 한다. 다수의 국이 활동을 강하시키는 것을 요구하면, 간섭하는 국은 응답하여 자신의 활동을 강하시킨다. 이와 같은 강하(drop)을 요청하는 국이 없으면 활동 국은 천천히 자신의 활동레벨의 증가를 시작한다. 따라서, 국이 매우 원격의 영역에 있으면, 연결성을 발생시키기 위해 그 활동레벨을 증가시키는 것을 유지시킨다. 매우 바쁜 영역에 있으면, 다른 국은 낮은 레벨에서 그 활동성을 유지한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 국은 늘 5개의 이웃을 유지하려 하게 되는 바, 국이 그 활동성을 감소시키는 것을 다른 국이 요청할 필요가 없게된다. 그러나, 국이 그들의 전력을 감소시킬 수 없거나, 그들의 데이터율을 소정 정도로 증가시키거나, 더욱이 그들이 너무 많은 다른 국들과 더욱 간섭하는 경우를 위한 형태가 제공된다.
적응 Rx 채널:
255개의 소정의 채널을 허용한다. 이들 채널은 전체 네트워크를 설명한다.각 채널은 전체 네트워크와 연관된 프로빙율을 갖는다(채널은 턴오프되면서 데이터채널로 될 수 있다). 또한, 각 채널은 정의된 Tx 및 Tx주파수를 갖게 된다. 또한, 채널은 다른 매체, 예컨대 위성이나 디지넷(diginet), 또는 ISDN 등에 의해 정의될 수 있다.
프로빙 채널을 위해 허용된 패킷크게내에 맞을 수 있는 것보다 수신국으로 전송하는 더 많은 데이터를 데이터 채널이 가질 때, 다른 국이 데이터 채널(예컨대, 프로빙이 무력하게 되는)로 움직이는 것을 요청하게 된다.
헤더 CRC:
이것은 헤더 데이터를 위한 16비트 CRC체크이다. 이것은 헤더내에서의 모든 바이트의 합이다. 패킷 CRC가 실패할 때만 체크된다. 이것은 어떤 국으로 패킷을 전송할 것인지 결정하는 수단으로서 제공된다. 패킷 CRC가 실패하고 헤더 CRC가 통과되면, 헤더 CRC가 에러 감지의 강력한 수단이 아니므로, 헤더내에 제공된 데이터가 경고와 함께 사용된다.
패킷 CRC가 통과되지 않는한, 사용되지 않을 수 있으므로, 아래에 주어진 인접 루팅 필드는 헤더 CRC를 포함하지 않는다. 이는 루팅 에러가 덜 발생하게한다.
이웃 루팅 플래그:
이들 플래그는 루팅을 확장하는데 사용한다. 그들은 현재의 국에 대한 부가적인 정보를 제공한다. 현재 정의되는 비트는 다음과 같다.
비트0 - 현재국이 혼합하면 세트된다.
비트1 - 현재국이 인터넷 게이트웨이이면 세트된다.
비트2 - 현재국이 권리인증되면 세트된다.
비트3 - 예약된다.
더해질 수 있는 8비트의 다른 비트는 좀더 많은 플래그를 요구한다.
이웃 데이터 크기:
바이트(bite)로 나타내는 루팅데이터의 크기. 이것은 이웃 루팅 플래그와 이웃 데이트크기(예컨대, 3바이트)를 포함한다. 인접 소프트웨어 갱신 필드가 포함되면, 다른 4바이트는 더해진다. 이웃 데이터 섹션내에 포함된 각 이웃을 위해 부가적인 6바이트가 더해진다. 소정의 이웃 데이터가 포함되면, 이웃 소프트웨어 갱신이 포함되어야 한다.
이웃 소프트웨어 갱신:
현재 국(필드의 16비트보다 위의) 및 이용가능한 현재 블록 수(필드의 16비트보다 아래의)에서 이용가능한 갱신 소프트웨어의 현재 버전이다.
이웃 데이터:
현재 국이 루팅데이터를 갖는 이웃 데이터의 리스트이다. 현재 국이 그것이 갖는 데이터 보다 낳은 국을 위해 갱신된 루팅데이터를 수신하는 모든 시간에, 자신의 고유 데이터를 갱신하고 자신의 다음 프로브내에서 이 리스트내의 국을 포함하게 된다. 데이터 섹션은 리스트내의 각 국을 위해 4개의 서브 필드를 갖는다.
국 ID: 이웃 국의 ID를 갖는 32비트 필드.
Tx 전력 요구: 현재 국으로부터 국 ID에 도착하기 위해 요구되는 결합되거나 직접적인 Tx 전력을 나타내는 8비트 필드.
모뎀 Reg: 목적국에 도착하기 위해서 현재 국에 의해 요구되는 모뎀.
플래그: 목적국을 위한 부가적인 루팅정보를 주는 플래그. 비트0 - 인 트래픽, 비트1 - 게이트웨이, 비트3 - 권리인증, 비트4 - 직접적인 이웃이다. 마지막 비트는 리스트내의 국이 현재 국의 직접적인 이웃인 것을 나타낸다.
패킷 데이터:
이것은 패킷의 데이터이다. 1이나 좀더 많은 세그먼트로 이루어진다. 세그먼트는 소정의 타입일 수 있고, 소정의 ID를 위해 시작되거나 정해질 수 있다.
CRC:
전체 패킷을 위한 32비트 CRC체크이다. 이 CRC가 실패하면 패킷데이터가 버려지나(discard), 헤더 CRC가 통과하면 헤드데이터는 재이용(salvage)될 수 있다.
메시지 세그먼트의 포맷
변수 비트 비트길이 기재
세그먼트 타입 0 4 세그먼트 타입 메시지 프래그먼트=0x00
알려진 세그먼트 타입 4 4 알려진 세그먼트 타입(알려진 타입 세그먼트에 의해 사용된)
목적 ID 8 32 메시지 프래그먼트의 목적ID
기점 ID 40 32 메시지 프래그먼트의 기점 ID
메시지 수 72 14 보내지는 메세지의 수→16 383
메시지 서브미션 수 86 2 메시지 서브미션 수 0→3
메시지 크기 88 16 메시지내의 전체 바이트0→65 535(+1)
프래그먼트 스타트 104 12 보내지는 스타트 메시지 프래그먼트0→4 095
프래그먼트 엔드 116 12 보내지는 엔드 메시지 프래그먼트 0→4 095
프래그먼트 우선권 128 8 256레벨(0→255, 0=가장높은 우선권)
프래그먼트 Time-to die 136 24 mmsec로 0→16 777 215(4.66시간)
프래그먼트 Time-of-Creation 160 24 mmsec로 0→16 777 215(4.66시간)
기점 ID를 위한 Tx전력 요구 184 8 기점 ID에 도착하기 위해 요구되는 Tx전력
기점 ID를 위한 Tx 모뎀 192 8 기점 ID에 도착하기 위해 요구되는 Tx모뎀
세그먼트 데이터 200 x 나머지 세그먼트가 메시지 프래그먼트를 포함한다.
세그먼트 타입:
보내지는 세그먼트의 타입을 나타낸다. 타입은 다음을 포함한다.
Seg Msg: 세그먼트가 메시지 데이터를 포함한다. 기점 ID로부터 목적 ID로 보내지고, 소정의 중계국으로부터 소정의 다른 중계국으로 중계된다.
Seg Ack: Seg Msg를 알리는데 사용된다. 소정의 다른 중계국으로부터 수신된 Seg Msg를 갖는 소정의 중계국으로부터 전송된다.
Seg ETE: 목적 ID가 Seg Msg를 수신할 때 목적 ID로부터 기점 ID로 전송된다. 또한, 소정의 중계국으로부터 소정의 다른 중계국으로 중계된다.
Seg ETE-Ack: Seg ETE를 알리는데 사용된다. 소정의 다른 중계국으로부터 수신된 Seg ETE를 소정의 중계국으로부터 전송된다.
알려진 세그먼트 타입:
현재 세그먼트에 의해 알려지는 세그먼트의 타입을 나타내는데 사용된다.
목적 ID:
현재 세그먼트를 위한 목적ID.
기점 ID:
현재 세그먼트로부터의 기점 ID.
메시지 수:
전송되거나/알려진 메시지의 수.
메시지 서브미션 수:
목적 ID로부터 수신된 ETE가 없으면 기점 ID에 의한 소정의 간격 후에 메시지가 다시 제출된다. 이 필드가 현재 서브미션 수를 나타낸다.
메시지 크기:
메시지에서 전체 바이트 수를 가리킨다.
프래그먼트 스타트:
프래그먼트 스타트 수가 전송되는 것을 나타낸다. 메시지가 각각 16바이트의 프래그먼트로 조각난다.
프래그먼트 엔드:
에던 프래그먼트 엔딩 수가 전송되는지를 나타낸다.
프래그먼트 우선권:
프래그먼트의 우선을 가리킨다.
프래그먼트 타임-투-다이(Time-to-die):
프래그먼트의 상대적인 타임-투-다이를 나타낸다. 프래그먼트가 더 이상 유효하지 않을 때까지 남는 다수의 mmsec이다. 소정의 중계국이 이 값의 감소에 책임이 있다. 전형적으로, 국은 이 값을 절대 시간으로 전환시키고, 전송전에 절대 시간으로 되돌려 전환시킨다. 이는, 동기되는 모든 국에서의 모든 클록에 대한 필요를 제거한다.
프래그먼트 타임-오브-크리에이션:
프래그먼트가 살아 있는 mmsec의 초기 수이다. 이 수는 변화되지 않는다. 목적 및 중계 국에 의해 사용되어 프래그먼트가 기점국으로부터 그들을 도착시키는데 얼마나 걸리는지를 결정하는데 사용된다.
기점 ID를 위한 Tx 전력 요구:
현재 세그먼트를 전송하는 국으로부터 기점 ID에 도착하는데 요구되는 결합된 Tx전송전력이다.
기점 ID를 위한 Tx 모뎀 요구:
현재 세그먼트를 전송하는 국으로부터 기점 ID에 도착하기 위해 소정의 중계국에서 사용하는 최하의 모뎀 수이다.
세그먼트 데이터:
실재 메시지 프래그먼트를 포함한다.
하드웨어 기재
도 4와, 5, 6 및 7은 본 발명의 방법 및 시스템을 실행하기 위해 사용되는 기본적인 하드웨어를 나타낸다. 이들 도면은 상기된 국제 PCT출원번호 제WO96/19887호의 도면 8과, 9, 10 및, 11에 대응된다. 다음의 기재는, 특히 본 발명과 연관된 하드웨어의 동작 측면과 관련된다.
전송에 대한 그 "결정"에 기초하여, 메인프로세서(149)는 전력레벨 데이터율과 사용되는 패킷존속기간을 결정하고, 이 패킷을 시리얼콘트롤러(131)로 전송됨과 동시에 주변인터페이스(147)을 통해서 전송/수신스위치(103)로 전송된다. 자일로그 칩(131)은, 선택된 데이터율로 적정한 헤더 및 CRC 체크와 함께 패킷데이터를 PN 시퀀스 엔코더를 경유하여 블록(128,130)에서 전송한다.
메인프로세서(149)에는, 전력 제어 PIC 블록(132)으로 전송되는 것과 동일한 전송전력이고, 전력 제어회로(141)을 구동시키는데 사용되며, 이득 제어 및 저역통과 필터 블록(143)을 제어하는데 사용되는 전송전력에 대응하는 데이터, 즉 정보의 필드 중 하나로서 데이터 패킷이 내장된다. 드라이버(144,142)를 제어하기 위해서, 이 블록은 증폭기(145)로부터의 피드백을 차례로 사용한다.
검출 및 게인(gain) 피드백 방법은, 전력제어회로(141)로부터의 지시에 기초하여 상당히 정확한 전력레벨이 유도되는 것을 허용한다.
전력 증폭기의 온 절환에 앞서, 전력 증폭기(145)가 드라이버 블록(141)을 매개로 지시되고 증폭기가 스위치 온된 후, 전송주파수가 합성기(138)에 의해 선택된다.
전력증폭기(145)에 의해 제공된 최소 전력레벨 아래의 전력레벨이 요구되면, 부가적인 40dB의 감쇠까지 제공하기 위해서, 절환된 감쇠기 블록(102)이 절환될 수 있다. 그러므로, 프로세서는 -40dBm로부터 +50dBm까지의 범위에서 출력 전력레벨을 제공하는 감쇠기 조합으로 절환되도록 전력 증폭기를 지시할 수 있다. 증폭기가 온 절환될 때, 프로세서는, 전송되는 전력의 레벨을 감시하기 위해서 저전력 검출회로(101)로부터 A/D컨버터(146)를 매개로 전송되고 메인프로세서(149)에 의해 사용되는 순방향 및 역방향 전력에 관한 정보를 얻는다. 그 다음, 이정보는 다이내믹 RAM(150)내에 저장되어, 요구되는 레벨을 비교함으로써 실재적으로 발생되는 순방향 및 역방향 전력레벨에 관한 정보를 제공한다.
출력 전송전력의 양은 전송전력 제어루프(블록145와 144,142 및 143) 및 절환된 감쇠블록(102)의 효율에 의해 영향받는다. 더욱이, 안테나(100)에 있어서의 소정의 부적합은 반영된 변수 및 순방향 전력으로 귀결된다. 요구되는 다양한 레벨에 대해 실재 출력되는 비교전력은, 프로세서에 의해 실재의 전력 출력 레벨에 대항하는 요청을 주는 데이블을 제공하는 RAM에 저장될 수 있다. 프로세서가, 메시지나 프로브신호내에서 미래의 전송에 제공되는 정보내의 좀더 정확한 전력레벨 필드를 사용할 수 있도록 하용하는데 사용된다. 전력레벨이 -40dBm과 +50dBm사이에서 변화되므로, 10dBm간격으로 전송될 수 있는 효과적인 10개의 다른 전력레벨이 있을 수 있다.
그 다음, 네트워크내의 소정의 다른 국은 자신의 안테나(100)를 매개로 이 전송을 수신한다. 그 다음, 수신된 신호는 초기에 0dBm을 위해 세트된 저전력 검출회로(101)와 절환된 감쇠기(102)를 통해서 통과된다. 그 다음, 2MHz 대역통과필터(104)를 통해서 통과하여 대역 간섭을 제거하고, 그 다음 전치증폭기(105)내로 통과되어 믹서(106)를 매개로 혼합되기 전의 신호를 10.7MHz IF신호로 증폭한다. 이 신호는 대역통과필터(107)에 의해 필터되고 IF증폭기(108)에서 증폭되고, 블록(109,110,111,112)에서 더욱 필터 및 증폭된다.
최종 필터링이 블록(114,115)에서 일어나는 바, 이 단계에서 협대역 RSSI 함수를 사용하는 블록(116)에서 신호가 측정되고, 메인프로세서를 경유하는 그 출력이 유입되는 전송의 신호강도를 결정하는데 사용된다. 그 다음, 필요하다면, 40dB까지의 부가적인 수신기 감쇠를 절환하기 위해서, 프로세서가 전력 제어 PIC 회로(132)를 요청하는 것을 허용한다. 신호가 블록(116)의 NE615의 측정범위를 초가하면, 부가적인 감쇠의 스위칭이 필요하게 된다. 그렇지않으면, 감쇠기는 0dB 감쇠에 남아, 수신기의 전체 민감도가 작은 신호를 수신하기 위해 이용가능하도록 허용한다. 유입되는 전송은 2개의 대역에서 동시에 측정되는 바, 즉 8kHz 및 80kHz에서 측정된다. 80kHz 대역폭은 150kHz세라믹필터(109) 후에 10.7MHz IF신호를 태핑 오프(tapping off)하고 150kHz 세라믹필터(121) 및 NE604 IC(120)를 사용함으로써 측정될 수 있다. 이것 또한 메인프로세서(149)에 의해 인터페이스를 매개로 수신되는 RSSI출력을 갖는다.
광대역 및 협대역 RSSI가 A/D컨버터(146)를 매개로 측정되고, 그 다음 이 데이터를 메인프로세서(149)로 통과시킨다. 메인프로세서는 룩업데이블을 갖고, A/D컨버터로부터의 정보를 선택하고 이전에 조정된(calibrated) 데이터로부터 수신신호 강도를 도출한다. 이 데이터는, 전형적으로 -140dBm으로부터 0dBm으로 조정된다. 전형적으로, 조정된 신호발생기의 출력을 사용하고, 수신기의 입력으로 주입하며, 그 다음 다양한 신호강도 레벨을 호출하고 어떤 전력레벨이 주입되는 지에 관해서 키보드(209)를 매개로 프로세서를 지시함으로써, 이 정보가 생성된다.
그 다음, 이 정보는 스태틱RAM 또는 프래시RAM(150)에 영구적으로 저장된다.
그러므로, 수신국이 소정의 유입되는 전송의 전력레벨을 정확하게 기록할 수 있다. 그 다음, 인입되는 전송의 어드레스 및 그 내장된 전송전력 레벨을 읽는다. 이들을 비교함으로써, 예컨대 +40dBm 전송전력레벨이 -90dBm으로서 수신기에 의해 측정될 수 있고, 그 다음 130dBm의 통로손실을 계산하는데 사용할 수 있다. 통로손실은 0dB에서 최대 190dB(+50-(-140)=190)까지 변화될 수 있다. 측정될 수 있는 최소 통로손실은 전송국의 전송전력 및 수신국에 의해 측정될 수 있는 최대신호에 의해 의존한다. 이 설계와 함께, 안테나 포트(100)에서 최대 수신신호가 0dB이므로, 0dB 통로손실이 측정되어 0dBm 보다 작은 전송전력을 제공할 수 있다. 그렇지 않으면, 예컨대 50dBm의 전송전력에서 측정될 수 있는 최소 통로손실은 50dBm이다. 이것은 스위치된 감쇠기에서 부가 단계를 더하거나 수신기에서 다른 배치를 사용하는 것을 통해서 향상될 수 있다. 스위치된 감쇠기가 완전히 스위치되고, A/D컨버터의 출력이 RSSI가 가장 높은 레벨을 가리키면, 수신프로세서는 "페그(peg)"되는 것으로서 전송과 연관된 데이터를 태그(tag)한다. 이것이 의미하는 것은 통로손실이 측정되는 것 보다 작다는 것이다.
수신 중의 프로세서는 계속적으로 배경신호 및 간섭을 측정하여, 어느 한쪽의 데이터율에서 어느 한쪽의 모뎀상에서 감지되는 전송이 없는 것을 제공하고, dBm으로 노이즈와 간섭을 감시 및 측정하고 스태틱RAM에 저장된 평균을 발생시킨다. 전송이 감지될 때, 신호대 노이즈 비를 도출하기 위해서 가장 최근의 노이즈 측정이 신호강도와 비교된다. 각 전송상에서, 전송전에 픽업(pick up)된 배경 노이즈는 전송된 전력과 함께 다른 필드로서 전송메시지나 프로브 내부에서 광고된다. 네트워크내의 다른 국은, 그 전송 바로 이전에 통로손실뿐 아니라 원거리 국의 노이즈 흐름의 전송을 픽업하여 도출할 수 있다. 수신국은, 통로손실을 알고 원거리의 국의 노이즈 흐름을 가지므로, 원거리의 국에서 소정의 신호대 노이즈비를 달성하기 위해서 어떤 전력이 전송되는 지를 알게된다.
전형적으로, 요구되는 신호대 노이즈비는 모뎀의 실행에 기초하고, 형상은 패킷 존속기간 및 성공의 가능성에 기초한다. 이 요구되는 신호대 노이즈 비는 프로세서에 의해 데이터베이스에 저장되고, 다양한 목적국에 대한 전송의 성공에 기초하여 계속적으로 갱신된다. 국이, 예컨대 전송을 픽업하고 통로손실이 100dB이 되게 계산하며, 원거리의 국이 -120dBm의 표시된 노이즈 흐름을 가지므로, 요구되는 신호대 노이즈비가, 예컨대 8kbps동안 20dB이면, -20dBm의 전력레벨에서 전송된다. 이 요구되는 신호대 노이즈율은, 15kHz에 비교함으로써 노이즈 흐름이 보다 넓은 150kHz의 대역폭에서 보다 높게 되고, 80kbps 모뎀의 실행이 8kbps에서의 실행과 다르게 될 수 있는 것과 같이, 80kbps에 대해 다르게 될 수 있다.
그러므로, 수신국은, 예컨대 넓은 대역에서 표시된 노이즈 흐름이 -110dBm이고 통로 손실이 더욱이 100dB이나, 요구되는 신호대 노이즈 비가, 예컨대 15dB이면, +5dBm의 전송전력을 요구하게 된다. 전송을 수신하는 국은 어떤 전력레벨이 기점국에 응답하는데 사용되는 지를 알게 된다.
상기 과정이 간략하게 기재되어 있지만, 국은 그 이웃 국에 도착하는데 요구되는 전송전력을 결정할 수 있다. 그 다음, 그 프로브내에 위치되는 인접하는 국의 리스트내의 요구되는 전송전력을 포함하는 수 있다.

Claims (30)

  1. 다수의 국을 구비하여 구성되고, 각각이 데이터를 송신 및 수신하여 네트워크가 적어도 하나의 중계국을 매개로 기점국으로부터 목적국으로 데이터를 전송할 수 있는 통신네트워크를 동작하는 방법이,
    a) 적어도 하나의 호출채널을 정의하는 단계와,
    b) 각 국에서 그리고 제1의 소정 기준에 따라서, 다른 국으로 프로브신호의 전송을 위해 호출채널을 선택하는 단계,
    e) 선택된 호출채널상에서 각 국으로부터 프로브신호를 전송하고, 주어진 국으로부터의 프로브신호를 수신하는 다른 국이 직접적으로 또는 간접적으로 응답하여, 주어진 국에 목적 또는 중계국으로서의 그들의 유효성을 나타내는 단계 및,
    f) 주어진 국이 최적으로 통신할 수 있는 다른 국을 확인하기 위해서, 주어진 국에서 제2의 소정 기준에 따라서 상기 프로브신호에 대한 다른 국의 직접 또는 간접 응답을 평가하는 단계를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다국 네트워크의 동작방법.
  2. 제1항에 있어서, 주어진 국으로부터 프로브신호를 수신하는 다른 국 각각이 그들 고유의 프로브신호를 변경(modify)하여 주어진 국과 그들 사이에서의 통신의 품질을 나타내는 데이터를 포함하도록 변경하고, 주어진 국이 상기 데이터에 응답하여 자신의 전송의 적어도 하나의 파라매터를 변화시켜 국 사이에서의 과도한 컨텐션이나 간섭을 야기시키지 않고 네트워크에서 바람직한 수의 다른 국과 최적으로 통신할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 다국 네트워크의 동작방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 주어진 국으로부터의 프로브신호가, 상기 주어진 국이 목적 또는 중계국으로 이용가능한 것으로 감지되는 다른 국을 확인하는 데이터를 포함하는 것을 특징으로 다국 네트워크의 동작방법.
  4. 제3항에 있어서, 프로브신호가, 주어진 국과 각각의 다른 확인된 국 사이에서의 통신의 품질을 나타내는 데이터를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 다국 네트워크의 동작방법.
  5. 제4항에 있어서, 프로브신호가 모든 또는 다수의 다른 국에 어드레스된 프로브신호를 방송하는 것을 특징으로 하는 다국 네트워크의 동작방법.
  6. 제5항에 있어서, 프로브신호가 어드레스된 프로브신호를 부가적으로 포함하고, 적어도 하나의 다른 국에 어드레스되어 국이 통신되기를 원하는 어드레스된 프로브신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 다국 네트워크의 동작방법.
  7. 제6항에 있어서, 어드레스된 프로브신호가 방송 프로브신호보다 큰 주파수에서 전송되는 것을 특징으로 하는 다국 네트워크의 동작방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 통신되는 다른 국의 선택에 있어서 어드레스된 프로브신호를 수신하는 국에 의한 사용을 위해서, 어드레스된 프로브신호가 주어진 국과 각각의 다른 확인된 국 사이의 통신의 품질을 나타내는 데이터의 기간에 대응하는 기간정보(age information)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다국 네트워크의 동작방법.
  9. 제3항 내지 제8항에 있어서, 통신되는 다른 국의 선택에 있어서 어드레스된 프로브신호를 수신하는 국에 의한 사용을 위해서, 프로브신호가 각각의 확인된 국을 위해 요구되는 누적 전송전력에 대응하는 전력 그레디언트 정보를 포함하여, 상기 각각의 확인된 국이 통신할 수 있는 이들 다른 확인된 국에 도착하는 것을 특징으로 하는 다국 네트워크의 동작방법.
  10. 제9항에 있어서, 기점국에서 목적국으로 전송되는 체이서신호를 포함하고, 체이서신호가 다수의 통로를 따라 목적국으로 나아가는 것에 의해, 기점국으로부터 목적국으로의 데이터 전송을 위한 루트를 선택하는 것에 있어서, 네트워크의 국에 의해 사용할 수 있는 전력 그레디언트정보를 발생시키는 것을 특징으로 하는 다국 네트워크의 동작방법.
  11. 제10항에 있어서, 목적국으로부터 기점국으로 그레디언트 메시지를 전송하는 것을 포함하고, 그레디언트 메시지가 최적의 루트를 경유하여 기점국으로부터 목적국으로의 데이터 메시지를 전송하는데 요구되는 누적전력에 대응하는 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 다국 네트워크의 동작방법.
  12. 제3항 내지 제11항중 어느 한 항에 있어서, 네트워크를 통해 루트를 갖는 모든 메시지가, 네트워크를 통한 자신의 루트상의 각 국에 도착하는 메시지를 위해 요구되는 누적 전송전력에 대응하는 전력 그레디언트 정보를 포함하는 것에 의해 네트워크를 통한 메시지의 최적의 루팅을 허용하는 것을 특징으로 하는 다국 네트워크 동작방법.
  13. 제1항에 있어서, 주어진 국으로부터 프로브신호를 수신하는 국이 주어진 국으로 응답신호를 전송하는 것에 의해 응답되고, 주어진 국이 다른 국으로부터 수신된 다수의 응답신호를 소정의 값과 비교하며 주어진 국에 의해 수신된 다수의 응답신호가 소정의 값에 대응될 때까지 다수의 응답신호가 제2값에 대응되지 않으면 자신의 전송의 적어도 하나의 파라매터를 변화시키는 것을 특징으로 하는 다국 네트워크의 동작방법.
  14. 제13항에 있어서, 다수의 호출채널을 정의하는 것을 포함하고, 첫째를 제외한 각 호출채널이 이전 호출채널보다 높은 데이터율을 가지며, 다수의 응답신호가 소정의 값에 대응하지 않으면 소정의 제2기준에 따른 이전 호출채널로부터의 다른 데이터율을 갖는 다른 호출채널을 선택하는 것을 특징으로 하는 다국 네트워크의 동작방법.
  15. 제14항에 있어서, 소정의 제1기준이 호출채널 데이터율 및/또는 호출채널 전송전력을 포함하고, 호출채널이 가장 높은 이용가능한 채널데이터율 및/또는 가장 낮은 이용가능한 채널 전송전력에 따라 선택되는 것을 특징으로 하는 다국 네트워크의 동작방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 소정의 제2기준이 호출채널 데이터율 및/또는 호출채널 전송전력을 포함하고, 다른 호출채널이 점차적으로 낮아지는 채널데이터율 및/또는 점차적으로 높아지는 채널 전송전력을 갖도록 선택되는 것을 특징으로 하는 다국 네트워크의 동작방법.
  17. 제13항 내지 제16항중 어느 한 항에 있어서, 다수의 응답신호와 비교되는 소정의 값이, 중계 또는 목적국으로서 주어진 국으로 이용가능한 바람직한 수의 이웃 국에 대응되고, 국 사이에서 과도한 컨텐션이나 간섭을 야기시킴 없이 네트워크에서 주어진 국이 바람직한 수의 다른 국과 최적으로 통신하는 것을 허용하도록 계산되는 것을 특징으로 하는 다국 네트워크의 동작방법.
  18. 제1항 내지 제17항중 어느 한 항에 있어서, 다수의 데이터채널을 정의하는 것을 포함하고, 첫째를 제외한 각 데이터채널이 이전 데이터채널보다 높은 데이터 수용량을 가지며, 상기 이웃하는 국의 이용가능성을 결정한 후 선택된 데이터상에서 이웃하는 국으로 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 다국 네트워크 동작방법.
  19. 제18항에 있어서, 데이터채널이 각각의 호출채널에 대응하고, 데이터채널이 선택된 호출채널에 대응하는 데이터의 전송을 위해 선택되는 것을 특징으로 하는 다국 네트워크 동작방법.
  20. 제18항에 있어서, 다수의 데이터채널이 신호 호출채널에 대응하고, 데이터채널이 국에 의한 활동성을 위해 감시되며, 데이터를 전송하기를 원하는 국이 활동이 자유로운 것으로 감지된 데이터채널을 선택하는 것에 의해 국 사이의 데이터채널 사용을 최적화하는 것을 특징으로 하는 다국 네트워크 동작방법.
  21. 제20항에 있어서, 호출채널상의 각 국에 의해 전송된 프로브신호가, 상기 프로브신호를 전송하는 주어진 국의 의도를 나타내는 정보를 포함하여, 활동하는 것으로서 플래그되는 선택된 데이터채널로 이동시켜, 다른 국이 선택된 데이터채널상의 주어진 국과 성공적으로 통신하도록 허용하는 것을 특징으로 하는 다국 네트워크 동작방법.
  22. 제1항 내지 제21항중 어느 한 항에 있어서, 다른 국과의 접촉을 수립하기 위해 시도하는 국에 의해 프로브신호가 규칙적으로 전송되고, 다른 국이 임의의 수의 프로브신호에 응답하는 프로브신호를 수신하고, 상기 임의의 수가 전송된 다수의 프로브신호와 동일하거나 작은 수인 것을 특징으로 하는 다국 네트워크 동작방법.
  23. 제22항에 있어서, 각 국에서 프로브타이머에 의한 프로브신호의 전송 사이의 간격을 제어하는 것을 포함하고, 프로브타이머가 프로브신호의 존속기간보다 긴 연속적인 프로브신호 사이의 간격을 정의하고 연속적인 프로브신호 사이의 주기동안 응답신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 다국 네트워크 동작방법.
  24. 제23항에 있어서, 국이 전송되는 데이터를 갖고 있는 지에 따라서, 각 국에서 연속적인 프로브신호의 전송 사이의 간격을 변화시키는 것을 포함하고, 프로브타이머가 국이 전송할 데이터를 가질 때 연속적인 프로브신호 사이의 제1의 비교적 짧은 간격을 정의하고 국이 전송할 데이터를 갖지 않을 때 연속적인 프로브신호 사이의 제2의 비교적 긴 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 다국 네트워크 동작방법.
  25. 제1항 내지 제24항중 어느 한항에 있어서, 지정된 중요한 국이 그들을 확인하는 데이터를 포함하는 프로브신호를 전송하고, 중요 국을 확인하는 데이터를 포함하기 위해서 이들 프로브신호를 수신하는 다른 국이 그들 자신의 프로브신호를 차례로 변경하므로, 중요 국으로부터 원거리에 있는 국이라도 상기 데이터를 얻도록 한 것을 특징으로 하는 다국 네트워크 동작방법.
  26. 제25항에 있어서, 목적의 중요 국이 게이트웨이 국과, 권리인증 국 및, 때때로 기점 또는 목적국을 포함하는 것을 특징으로 하는 다국 네트워크 동작방법.
  27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 갱신된 소프트웨어를 선택된 국으로 업로딩(uploading)하므로써 국의 동작을 위해 갱신된 소프트워어를 분배하고, 각각의 다른 국이 완전히 갱신된 소프트웨어를 가질 때까지 갱신된 소프트웨어의 부분을 다른 국으로 분배하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 다국 네트워크의 동작방법.
  28. 제27항에 있어서, 갱신된 소프트웨어가, 버전데이터와 블록 수 데이터를 포함하는 갱신블록에서 분배되어 다수의 수신된 갱신블록으로부터 갱신소프트웨어를 어 조립하는 국을 허용하는 것을 특징으로 하는 다국 네트워크 동작방법.
  29. 제28항에 있어서, 적어도 하나의 갱신블록이, 갱신된 소프트웨어가 사용되어야 하는 데이터 및 시간을 나타내는 타이밍데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 다국 네트워크 동작방법.
  30. 다수의 국을 구비하여 구성되고, 각각이 데이터를 송신 및 수신하여 네트워크가 적어도 하나의 중계국을 매개로 기점국으로부터 목적국으로 데이터를 전송할 수 있는 통신네트워크의 국이,
    a) 적어도 하나의 호출채널을 정의하고,
    e) 소정의 제1기준에 따라서, 다른 국에 대한 프로브신호의 전송을 위한 호출채널을 선택하며,
    f) 선택된 호출채널 상에서 프로브신호를 다른 국으로 전송하고, 주어진 국으로부터 프로브신호를 수신하는 다른 국이 직접 또는 간접적으로 응답하는 것에 의해 목적 또는 중계국으로서의 그들의 이용가능성을 주어진 국에 나타내고,
    g) 주어진 국이 최적으로 통신할 수 있는 다른 국을 확인하기 위해서, 제2의 소정의 기준에 따라서 상기 프로브신호에 대한 다른 국의 직접 또는 간접 응답을 평가하는 것을 특징으로 하는 통신네트워크.
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