TWI240582B - Method and device for establishing communication links and for estimating overall quality of a directional link and reporting to OLSR in a communication system - Google Patents

Description

1240582 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 分呀多向近接（TDMA)是作為在鉦 …、琛仃動通信系統之 建立通信鏈結的接取方案的範例之一 曰 然線仃動通信系统 之間的通信鏈結係建立在-連串的時間訊框内。每個〇 訊框被分為若干時槽，每-無線行動通信系統至少^ 一時槽。 〔 【先前技術】 無線行動通信系統通常使用全向性天線，因此某一行動 通信系統發送的資訊可由其他所有的行動通信系統：收 到。當行動通信系統以固定頻率操作時，他們必須輪流在 其個別時槽内傳送以避免通道干擾。 若要改善兩個無線通信系統之間的通信鏈結品質，可使 用一方向性天線。方向性天線可在（僅限於）涵蓋範圍内所希 望的區域中增加天線增益，而在其餘區域中減少天線增益。 / Pmchett的美國專利第5,767,8〇7號揭示一種在無線9通1言 系統網路中建立通信鏈結的相位陣列天線。該相位陣列天 線包括若干用於選擇性地控制天線樣式的寄生元件。為回 應切換電路，該相位陣列天線當所有寄生元件處於高阻抗 狀態下時會輻射一全向性信號，當選定數量的寄生元件處 於低阻抗狀態下時會輻射一方向性信號。 更特。之，Pritchett ’807專利揭示一種藉由一固定啟始的 無線通信系統，從一固定接收無線通信系統中所取得的在 網路t操作的無線通信系統的清單以及每個無線通信系統 92084.doc 1240582 斤對應的一個別時槽。然後，根據無線通信系統中用於排 私時槽的清單，建立一表格。 為利用方向性天線操作的無線通信系統排程時槽（尤其 是當該無線通信系統是行動式系統時）是很複雜的工作。在 义頬動態網路中，行動通信系統不斷地進入該網路又退出 该網路。此外，還需要干擾偵測及避免的程序。 藉由最佳化鏈結狀態路由（0LSR)，鏈結狀態資訊可以利 用各種服務品質（Q〇S)的度量（包括頻寬、延遲和資料損失 的機率等）來量化鏈結狀態。每個路由器維持完整的拓撲資 訊，並透過溢流（flooding)在網路中對所有其他節點定時廣 播鏈結狀態資訊。因此，在方向性天線行動通信系統中，、 需要有向最佳化鏈結狀態路由通信協定報告鏈結品質的程 序0 【發明内容】 左本發明的目的係：在使用方向性天線的無線通信網路中 奴著通信鏈結品質的改變來排程時槽、決定鏈結品質以及 將鏈結品質報告給一路由通信協定。 本發明的此項及其他目的、優點和特性均由一無線通信 網路提供，該網路包括複數個行動節，點，每個節點具有: 收發器、.一連接到收發器的方向性天線（例如相位陣列天 線）’和-連接到收發器的控制_。該控制器較好包括—通 信路由H ’其可利用—路由通信協定搜尋路線並訂定至鄰 近節點的通信路線；—時槽排程單元，其可排程時槽以與 各鄰近行動節點建立-通信鏈結；—天線對準單S，其可 92084.doc 1240582 在與其通信期間使得該 以及一鏈結品質評估器 的品質來評·估鏈結品質 通信路由器。 向性天線對準各鄰近行動節點； ，其可基於為通信鏈結排程各時槽 ’亚將評估後的鏈結品f報告給該 評估出來的鏈結品質 样的最古口所品、義為用於該通信鏈結排程各時 槽的取㈣貝，而且路由器可基於該評估後 “ 定至鄰近節點的通信路線。 —貝$ _ 受a鏈結的至少一時槽 高品質係高於一預定臨界值， 值則較好維持該通信鏈結， 當該鏈結被評估的鏈結品質传 ° 貝你低於該預定臨界值時， 器將啟始新的路線搜尋。路 裔』對鏈結品質評估器所報 D的評估後鏈結品質執行磁滞（hysteresis)功能。 較好在-排程的時槽内建立複數個通信鏈結，每一通广 鏈結包括-不同的成對的鄰近行動節點。例如該無線通; 網路可以是一行動ad-hoc網路（MANET)。 本發明的目的、優點和特性亦由—㈣複數個行動節點 建立通信鏈結的方法所提供。對於每個行動節點，該方法 包括排程時槽以與各鄰近行動節點建立一通信鏈結，在與 其通信期間使得該方向性天線對準每個鄰近行動節點，基 於為該通信鏈結排程各時槽的品f來評估鏈結品質，並^ 評估後的鏈結品質報告-帛佳化鏈結狀態路由（〇lsr)通信 協定。 【實施方式】 顯示本發明的 的不同形式實 現在將參考附圖洋細况明本發明，附圖中 較佳具體實施例。不過，本發明可以用許多 92084.doc 1240582 施而不限於本文所述的具體實施例。更確切地說，所提供 的具體貫施例係、旨在使揭示内$可以將本發明的範疇 洋、又正地傳達給熟悉本技術者。所有相同的號碼代表 相同的元件 首先蒼見到圖1 -2，-無線行動通信網路i 〇包括複數個無 線行動節點12a-12h。每個行動節點12^12}1包括一收發器 14、-連接到收發器的方向性天線16、以及一連接到收發 器的控制器1 8。 控制器18包括一半永久時槽單元18a，用於為每個時間訊 框排程-個別的半永久時槽，以便與每個鄰近行動節點建 立通仏鏈、、，同時也在每一時間訊框中留下至少一可用 π槽 可用的日守槽單元1 8b，根據鏈結通信的需求，將該 至/可用犄槽排程為也提供與一鄰近行動節點相連的通 仏鏈π此外，控制器18包括一天線對準單元1 ，用於在 與其通h期間使得方向性天線對準各鄰近行動節點。 平行操作可以減少時槽分配延遲。因此，半永久時槽單 T〇18a可為個別時間訊框啟始一或多個半永久時槽要求，以 與各鄰近订動郎點建立通信鏈結並在每一時間訊框中留下 至少一個可用時槽，同時處理來自鄰近行動節點的多個接 收到的半水久時槽要求。可用時槽單元⑽可啟始_或多個 可用時槽要求以便基於鏈結通信要求來提供與鄰近行動節 點的通信鏈結，同時處理來自鄰近行動節點的多個接枚到 的可用時槽要求。 換句°舌°尤 個節點可以啟始一或多個未決需求的可用 92084.doc 1240582 要求和半永久要求，同時處理多個接受到的要求。這有時 會造成暫時分配一已知的時槽給一個以上的鄰近節點 (nelghb〇r)。但是，這個衝突可藉由確認訊息（c〇nfirmati〇n message)而被消除，該確定訊息指示為該時槽選擇一鄰近 節點，以下將更詳細地討論。 可罪的確認訊息具有一些不同的方法。啟始行動節點傳 送對時槽的要求至該接收行動節點，後者傳送答覆到該啟 始行動節.點。該啟始行動節點傳送確認（confirmati〇n)到該 接收行㈣點，若未㈣確m，純收行㈣點會再次傳 送答覆方面’ 1¾接收行動節點可傳送一應答給該啟 始订動即點’右未收到該應答’該啟始行動節點會再次傳 送確認。 如果兩個節點同時對彼此啟始時槽要求，時槽要求碰擅 :確實也加以處理。控制器i 8會在未接收到相應的答覆 在同V傳达要求至另一個行動節點而且接收來自另一 個行動節料要求時，料—段時心重新料另一個要 ^士在這段時間内，可處理内送（lnc〇minm槽要求。在該 1。束後右未從該節點接收到任何要求或是未分配 任何時槽給該節點’將傳送一個新的要求給另一個節點。 ::錢延遲的要求到達仔列的最前方，控制㈣會檢查 力二有分配時槽給該節點。如果有分配，#會丢棄該

=Γ求。並且，如果要求指定傳送的節.點，在該要 求到達佇列最前方時 3 A 要求也會被丟棄。 以近的即點，則該被延遲的 92084.doc 1240582 „還包括一干擾伯測單元18心以便在與鄰近行動 郎點通^時偵測時槽^的 。 扣 ^ W ^ ^ ^ 炎工制杰1 8基於偵測到的干 擾協调％槽的排程。干擾俏 B心 t擾偵測早兀⑻可測量信號干擾比及 為美:轉。封包錯料烟«冗餘檢查（CRC)失敗 二亚且’干擾偵測單元咖可將福測到的干擾與一臨 界值相比較。較好係該控制器基於偵測到的干擾針對給定 的時槽改變節點間的通信順序，亦可在改變通信順序之後 根據偵測到的干擾協調新時槽的排程。 流量協調單元18e基於鏈結通信需求，藉由分配時槽至該 時槽單元’來協調各鄰近行動節點的通信。控制㈣基於 被分配到的時槽，協調時槽的排程。流量協調單元18e可基 於增加的鏈結通信需求，分配大量的時槽集，及/或可基二 增加的鏈結通信需求，要求鄰近行動節點的-大量時槽 集。並且’流量協調單元18e可增加_最大量的時槽、重^ 分配時槽、及/或基於增加的鏈結通信需求分配半時槽。這 類增加的鏈結通信需求可包括資料流視訊及/或高速率感 測器資料。 無線行動節點12a-12h在行動式環境中操作。這些系統可 位於地面及/或空中’藉此他們不斷地進人及退出網路⑺。 方向性天線16可以是例如一相位陣列、一碟形或喇叭形天 線。透過方向性天線16的傳送，使得射頻信號集中到所需 要的方向上。 藉由選擇性地控制-成對的無線行動通信系統（用於居 間建立通信鏈結）之間的天線樣式的方向’可在相同的排程 92084.doc -10- 1240582 半永久日守槽内其他無線通信系統之間建立額外的通信鏈 這由刼作於行動節點12c和12e間的時槽1中的通信鏈結 27加以說明，且通信鏈結29亦操作於行動節點l2a*12b間 的日守槽1中，主要如圖丨所示。本發明的這個特性有助於無 線行動通信網路10的資源受到更好的利用。 控制器1 8基於訊框内的時槽總數，限制每一時間訊框内 各無線行動節點12a-12h的通信鏈結數。將通信鏈結數限制 為哙間訊框内時槽總數的一小部份之優點為，可大幅簡化 與鄰近節點的時槽排程。 各日^間訊框内用於各無線行動節點丨2a_ 12h的通信鏈結 數小於或等於N，則各訊框内的時槽總數大於或等於2N-1。 除了簡化時槽的排程，這種分散排程的方式也可避免衝突。 分散式排程允許任何兩個成對的無線行動節點，例如像 12a和12b ’在例如排程一半永久時槽時不必與任何其他無 線行動命點通信。換句話說，所有無線行動節點12a_丨2h並 沒有集中式的主/從型協調機制來排程半永久時槽。由於無 線行動節點12a-12h中的時槽以分散式的方式排程，因此無 線行動通信網路1 〇中不會有單點失敗的情形。 控制器1 8可排定通信鏈結的優先權，並基於該優先權排 定丟棄（drop)其中一個通信鏈結，使一個半永久時槽能用於 建立與一新鄰近行動節點的通信鏈結。以下將更詳細地解 說通信鏈結優先權排定。此外，控制器丨8亦可排定通信鏈 結的優先權並基於這種優先權排程至少一個可用的時槽。 如果通信鏈結數小於N，控制器1 8亦可排程其中一個半永 92084.doc 1240582 7槽當作可用的時槽。這有助於視現有通信鏈結的需要 滿足通信鏈結需求。但是，如果通信鏈結數再次等於 制_可重新排程f求指派時槽回到半永久時槽，以下將 更ΰ羊細地加以討論。 每一通信鏈結係由-啟始行動節點（例如像節點叫和一 接收打動節點（例如像節點12b)形成，該啟始行動節點傳送 一可用的半永久時槽之清單至該接收行㈣點。然後該接 收行動^點12b傳送對其中一個半永久時槽的選擇至該啟 始行動節點。然後該啟始行動節點12a確認該選定半永久時 槽之選擇至該接收行動節點。 每個行動節點可進一步包括—連接到收發器_一個全 向性天線20,其用於與其他鄰近行動節點交換位置資訊。 還可以交換的其他資訊包括：資源需求和憤測是否有潛在 新鄰近節點出現。此外，相位陣列天線16可同時產生多個 天線波束’其中控制器18將相位陣列天線瞄準一排程的半 永久時槽内的多個鄰近行動節點。 干擾偵測單元18d負責偵測並避免位在波束寬度之内且 被分配了相同時槽的同一直線上的成對節點之干擾。例 如，參考圖卜節點12a和12e在屬於他們的這一半的相同被 指派％槽1期間，分別對節點！2b和}2c進行傳送。藉由夠寬 的天線波束寬度，節點12b和12c可同時聽到來自節點i2a和 12e的傳送。該干擾偵測單元18d可在時槽使用期間在實體 層處測量信號干擾比。另一方面，可基於CRC檢查失敗在 鏈結層處測量封包錯誤率。如果這些測量值違反一被指定 92084.doc 1240582 的臨界值，則可宣佈該時槽是壞的。 但是’由於信號衰減可導致 干日宁槽在14個測試中失 敗’因此如果這個時槽在 1曰隹η人革驗的m次令都遭到降級，五 人希望宣告時槽内有過度干擾。㈣，控制器]8會嘗試： =干擾可針對该時槽交換鏈結兩端的丁成X的順序。如果 :類父換失敗’可協調—新的時槽。當然在機率上應進行 廷些改變’以減少兩個成對節點同時而且作相同變更因此 仍保持衝突的可能性。 次流量協調單元18e負責管理資料流視訊或高速率感測器 :料所產生的不平衡的流量負載。提供若干協調機制准許 母：半雙工鏈結分配任何Tx/Rx流量中的時槽。並且，時槽 的取大數量可增加為_個超過建立更多需求時槽基本量的 數里。建立子時槽(subsl〇tting)將允許有效地增加或減少時 槽的最大數量，因此節點可從所分配到的半永久時槽「竊 取」子呀槽以重新分配給一需求時槽。此外，保留通信協 疋可與鏈結排程程序共同使用，以指示沿著從來源至目的 地節點路徑上每一節點的高速資料流的資料分配，並藉由 著。亥路仅上的母一節點，要求並分配大量的時槽集以容 納該高速資料流。對於被保留的資源，需要個別分開的若 干仔列和一件列服務規則，以確保遞送出資料流所需的容 量 ° 本發明還包括一種針對複數個行動節點12a-12h建立通 ^鍵結的方法，其中每一行動節點包括一收發器14，一連 接到該收發器的相位陣列天線丨6、以及一連接到該收發器 92084.doc 1240582 的控制态1 8。該方法包括钟斜么 > 括針對母個仃動節點12a-12h排程一 用於各時間訊框的個別丰 乃水久呀槽，以便與鄰近的行動節 點建立通信鏈結，並在每一 ^ 吋間汛框中留下至少一可用時 槽0 該至少-個可㈣槽較好基於鏈結通信需求，排程以作 為與一鄰近行動節點相連的通信鏈結。相位陣列天線16在 與其通信期間對準各鄰近的行動節點⑵心。每個時間訊 框可具有N個半永久時槽和至少2n]個可用時槽。 該方法還可包括：在處理從鄰近行動節點接收到的多個 +水久時槽要求的同時，啟始—或多個半永久時槽需要個 別日守間§fL框的要求，以血欠抑，匕― /、各郴近仃動節點建立一通信鏈結 並在每個時間訊框中留下至少一個可用的時槽，並且在處 理從鄰近行動節點接收到的多個可用時槽要求的同時，啟 始至少—個可㈣槽要求，以便基於鏈結通信需求也為與 鄰近行動節點相連的通信鏈結提供服務。 方向！·生/相位陣列天線16負責在肖其通信期間，對準各鄰 近行動節點12a_12h ’幻貞測與鄰近行動節點通信的時槽中 的干擾’並基於偵測到的干擾協調新時槽的排程^該干擾 ㈣單元18d可測量信號干擾比及/或封包錯誤率。封包錯 誤率可以循環冗餘檢查（CRC)失敗為基礎。並且，干擾㈣ :元⑻可將偵測到的干擾與-臨界值相比較。較好，控制 Γ 土 ；偵'則到的干擾針對給定的時槽改變節點間的通信 順序亦可在改變通信順序之後根據㈣到的干擾協調新 St槽的排私。並且，與每個鄰近行動節點⑵七匕的通信， 92084.doc 1240582 可基於鏈結通信需求藉由分配排程的時槽來進行協調。 該方法還包括排定每個節點的優先權，並基於該優先權 排定丢棄其中一個通信鏈結，使一個半永久時槽能用於建 立與一新鄰近行動節點的通信鏈結。此外，目前排程好以 服務特定通信鏈結的可用時槽，可基於鏈結需求重新指派 給另一通信鏈結。這有助於允許任何行動節點適應通信鏈 結要求的變化。 現在將更詳細地討論半永久時槽和可用時槽的排程。關 於操控方向性天線16朝向一接收行動節點12a_12h的細節 將被省略，因為本發明的此一特性已為熟悉本技術者所了 解。 為討論之目的，將假設該方向性天線丨6是相位陣列天 線。由於已為熟悉本技術者所熟知，相位陣列天線丨6包括 複數個天線元件和個別的相移器，其受到調整後可產生所 需方向中可操控的天線波束。相位陣列天線16以不實際移 動天線的方式操控或掃描天線樣式。 亦為討論之目的，也假設無線行動通信網路1〇的數量。 首先，有一由所有無線行動節點12a-12h共用的高資料率通 道的單一頻帶，型的傳送通道在所有無線行動節點 12a-12h之間針對傳送及接收進行時間共享（time讣訂以）。 所有傳送時槽都預先排程。 還假設提供一單獨的低資料率負載通道（〇胃_ channel)。這個負載通道可用於節點搜尋 。又v 、，同路入口以及包 括資源要求等的各種其他資料鏈結控制的負載資訊之交 92084.doc -15 - 1240582 換 ο 、 二此負載通迢係透過一全向性天線20提供。亦已知所有 々中都有良好的通用時序參考。無線行動節點和無線行 動通信系統12a-12h這兩個詞彙，在以下討論中可互換。 力“、、線仃動通信網路1〇還包括定位及追蹤行動節點的能 吏得田出現可用的排程時槽時，相位陣列天線1 6能夠 向如上9 及’此處將不會詳細地討論指向/追 5從。 還假設定相位陣列天線16具有零的波束寬度。這項假定 將在稍後被放寬。因此’我們可以假設一給定的行動節點 的傳达將只有它嘗試傳送的該鄰近行動節點接收到。這允 在：槽的排程上有較寬鬆的限制。每個通信鏈結將以一 扁就不，該編號代表其中用以傳送及接收資料的排程時 槽。 、其_如下。沒有任何節點可具有以相同時槽編號標示 :通乜鏈結。給定的時槽指派將應用於兩個行動節點之間 的丰雙=鏈結，並且另外還可供該等兩個節點用於傳送與 二收坆兩個限制暗示由一行動節點指派到其鄰近節點的 ㈢係由該即點指派到其他鏈結的前一時槽所限制。 士相位陣列天線16的時槽排程如圖1所示，$圖基於排程的 τ槽心具有鏈結連接性的網路1G。該等時槽都已排程 好，因此無線行動節點12a]2h知道何時將其個另,j的相位陣 列天線16指向鄰近的無線行動節點。 二通L鏈結都假設成是雙向的並以半雙工方式使用， ，、中母-時槽編號代表一時槽，而且每個方向的傳送機會 92084.doc 1240582 都在忒日守槽中出現。Nframe這個名詞將用來表示一個訊框内 最大的鏈結索引或時槽的最大數量。在本例t6。 圖3說明一代表性的時槽訊框。在最簡單組成中，每一時 段（epoch)或訊框有n個時槽且n的值被設定成。在圖 中，我們也顯示了時槽如何用於連接到標示為節點人和3的 節點之鏈結。每個時槽被分為兩個迷你時槽22a、22b。第 一個迷你時槽22a(例如，時槽的一半）用於從節點八至8的傳 达。然後反轉鏈結的方向，該第二迷你時槽22b用於從節點 B至A的傳送。 在傳送期間，可傳送多個封包。如圖所示，每個迷你時 槽22a、22b各包含一個根據下列考量而選定的防護時間 24a、24b。任何成對節點間的最大距離可決定必須適應的 最大傳播延遲。100英里的最大距離對應到約〇·5 ms的傳播 延遲。每個迷你時槽22a、22b都被分配一防護時間，以適 應所有成對節點間傳播延遲的不確定性和不相等的傳播延 遲。 在100英里的最大距離時，需要〇·5 ms的防護時間。最大 距離100英里的防護時間分配暗示需要大約2至4 ms的迷你 時槽22a、22b，以縮減通道效率損失。舉例來說，如果我 們假設通信鏈結上的資料速率為50 Mb/s且最大距離1〇〇英 里，那麼4 ms的迷你時槽就表示200,000位元/迷你時槽（每 秒250個迷你時槽）。因此該迷你時槽將包含25，000位元防護 時間和175,000位元的任務資料。 控制器1 8也可偏重各已建立的鏈結，在排程可用的時槽 92084.doc 1240582 :::派優先權。如以下將更詳細地加以討論，每個訊框内 /供+水久（SP)時槽以及可用或需求指派（da)時槽。指 二的目的是要同時增加一些節點中時槽的重複使用。雖然 ^令的行動網路1G具有總數有限的節點和通信鏈結，但其 仍有#夕平订使用時槽的例子。例如，時槽1和2每一個 :同時用在3種不同的通信鏈結上，而時⑽只用在一個鏈 、’，上。其他所有時槽則被指派到兩個通信鏈結上。我們可 二將-個表示重複使用平均程度的重複使用因數定義為 同路中日^}•槽指派總數（U」肖「被指派時槽數 (Num—Slots—Assigned)」之比： 及=Slots_ Assigned (1) 以圖^中的網路10為例，該重複使用方式提供Ι^4/6=2·333 1重複使用因&，表示平均而言網路排程中的每―時槽同 —有略㈣兩個以上的使用者。很明顯地，針對任㈣ 疋排私决异法所計算得到的重複使㈣數，絕大部份將由 網路大小和㈣來決定°完㈣比較評估應該考慮多種的 網路大小和彳石撲。 士任何圖的Nframe值的下限都可藉由注意每個節點所需的 時槽數至少等於該節點所具有的鄰近節點數來確定，也就 是說’節點所需要的時槽數至少與其角度（degree)相等' Nframe必須至少與整個圖中的最大節點角 若以山來表示節點【的角度，的下限為 因此’ 92084.doc (2) l24〇582 frame ^ {d^ 中的網路10為例，根據公式(2)當Nframe等於必須使 :的最小時槽數時’係、指派重複使用部份進行排程。應注 思’一些節點’也就是節點1以外的所有節點，被指派的時 槽數都小於①整的時槽集。因此，增強型的排程演算法可 以在不引起排程衝突的情況下指派額外的時槽至某些鏈 。 以下討論主要集中在產生鏈結時程表的時槽的排程。最 後必須提出有關整體相位陣列網路其他部份的問題包括： 1)節點和料節點搜尋，2)職人σ，3)貞㈣道格式與通 k協定，包括排程更新交換的通信協定，以及4)鄰近節點 的追縱㈣位（可包括相位陣列天線16的輔助），以及5)用於 動怨網路拓撲的路由演算法。 t根據本發明的排程時槽的方式係基於下列原則。第一， 才曰疋數里的知槽被分配為排程給已知鏈結的半永久（SP)時 槽。剩餘的可用時槽（DA)可以需求指派為基礎分配給最需 要他們的節點/鏈結。這允許根據需求彈性改變時程表。第 -’如上曾討論過，為半永久指派時槽的最大數量設限。 這個限制是基於特定網路所選取的參數。這個限制亦是可 允許鄰近節點數量的上限，使得每-節點有單-的SP時槽。 第一如上亦宫时淪過，為每一訊框的時槽最大數量設 限。這個限制亦是基於特定網路所選取的參數。這個限制 對於為等待時間（latency)設限是很重要的，因為它決定鏈結 92084.doc 1240582 傳送機會的最大再造訪時間。 第四，選擇每一訊框的時槽總數（U與每一訊框的半 永久指派時槽最大數量之間的關係、，使得半永久指派時槽 的排程大幅簡化，並且即佶右八 儿儿叫便有刀散式排程仍可有效地避免 排程衝突。 猎由將每節點的半永久指派時槽最大數量限制為每訊框 時槽總數的某個分數，可大幅簡化分散指派半永久指派時 槽的流程。半永久指派時槽數的上限（因此，可允許的鄰近 節點的最大數量）將以N表示。我們認為Nframe的值將成為： ^frarne 2 2N - 1 (3) 假設網路10中的所有節點12a-l2h都藉由方向性鏈結連 接，其中每個節點所具有的單波束相位陣列天線丨6都藉由 時間跳躍（time hopping)和指向其鄰近節點進行波束共享。 此外，假設鄰近節點的數量等於N，則半永久時槽可允許數 量的限制會是固定的（每一鄰近節點分配一 S p時槽）。 如果Nframe的固定值滿足公式（3)，則所有節點可以藉由與 該鏈結為鄰的鄰近節點達成互相協議，便可為這些鏈結的 每一個選擇一不同的半永久時槽，不必理會比跳躍一次還 要遠的其他節點選擇了哪些鏈結。這允許每個節點只要與 該鄰近節點通信、便可以非常直接的方式針對連至鄰近節 點的鏈結選擇其半永久時槽。N個鄰近節點都可遵循這個流 程。 要指出的關鍵是：當Nframe的值因N的固定值而增加時， 92084.doc -20- 1240582 對於-節點選擇到的時槽不會與其他鄰近節 :發生衝突的能力，受到較少的限制。-節點為:::: 擇時槽時’必須選擇其目前未被使用而且鄰近節點、 有在使用的時槽。 夂 、如果-節點目前有m個鄰近節點具有單一時槽被指派給 連至鄰近節點的這些鏈結的每—個，並新增鏈結至—新鄰 近即點，則該鄰近節點可在大部份的（N—i)時槽使用。因 此，如果Nframe大於（m+N-1)，則至少還有一個時槽可用， 以供該節點指派給新鏈結。在這個指派流程中最槽的情況 是··當節點已經具有（Ν-i)鄰近節點，而且指派該時槽用於 第Ν個鄰近節點。在這種情況下，Nframe必須滿足公式（3)，以 保證有一額外時槽可指派給連至該第N個鄰近節點的鏈結。 從所揭露的時槽排程方法中，對於可以如何開發這項特 性，還可進行其他一些觀察。首先，節點只需要與該鄰近 節點協調指派給連至一鄰近節點的半永久時槽的選擇。該 節點要求該鏈結（例如）針對該鏈結傳送建議時槽清單給鄰 近節點。這是以不作為SP指派的時槽為基礎。可基於以下 將討論的因素對這份清單做某些安排，但這不是必要的。 然後鄰近節點可以從這清單中選擇它所偏愛的時槽並利用 這個選擇傳回一個答覆。這允許我們定義簡單易懂、完全 分散的演算法來用於排程半永久時槽。 如果節點的鄰近節點數小於N，則在個別鏈結上可指派一 個以上的N個其允許的半永久時槽。但是，在這個情況下， 不保證所有N個指派都可經由鄰近節點-到-鄰近節點協調 92084.doc 1240582 達成/又有衝突。例如，如果N二6且一節點只有3個鄰近節 ”’占但疋其鄰近節點的每一個都有ό個鄰近節點，那麼該節 點將只能夠指派一個時槽給與其3個鄰近節點相連的每一 個鏈結。為了簡化我們的演算法，我們將不允許每鏈結有 個以上的SP時槽的排程。但是，所有未使用的時槽都可 被分配為可用的時槽。 對於有非#大置節點的某些網路而言，其中潛在的鄰近 節點數量將比限制Ν大很多，因此還有拓撲控制問題必須處 理。節點將面對的問題是：必須從潛在鄰近節點中選出可 建立最適宜網路拓撲的鄰近節點。這個拓撲控制問題亦與 最佳化一能量效率網路的觀念有關。在潛在的鄰近節點數 量比限制Ν大很多的情況下，拓撲控制功能可以用來選取要 連接的鄰近節點。 如果我們將公式（3)所允許的最小值指派給，那麼每 個節點將被允許具有N半永久時槽的最大數量和（2斗1)個 時槽和派總數。需求指派時槽將以最適應流量負載的基礎 來加以扣派。當然’指派一個比U很多的值也是一種 選擇。在if ;兄下’將有許多時槽可用於需求指派。這對 若干應用而言是一種組態網路的絕佳方法。 至於半永久日可;it，節點只需要與該鄰近節點協調指派給 連至#近_點的方向性鏈結的可用時槽的選擇。這意謂 -鄰近即點將在方向性鏈結上針對時槽指派傳送一個要求 給鄰近即·點，亚在相同的鍵結上接收對指派_意、或是對 要求的拒絕。 92084.doc •22- 1240582 一節點將基於所察覺到的對該鏈結上額外容量的需 要求從鄰近節點分配-可用時槽DA。這可基於短期：長: 的測量值由高速鏈結利用（佇列建立）所引起。該要求將 被要求的時槽數量和-度量’其指示附加至該要求的=

權。該度量可指示將佇列長度當作對於時槽分配需求二 斷基準。 J

接收要求的節點亦可接收來自其他鄰近節點的要求，這 樣可能需要競爭相同時槽的分配。為了要簡化通信協定& -個節點在考慮下一個分配之前必須先處理完—可用時槽 DA分配的線程。這些分配可能不會長時間保存，因為他； 會Ik著拓撲改變的結果持續遭受強奪而被重新分配為半永 久時槽，或是因流量需求的改變遭到重新分配。

現在將討論鄰近節點和鏈結搜尋。分散式鏈結的排程演 算法需要全向性負載通道支援某些通信協定交換，該種交 換必須在與節點的方向性鏈結建立之前、在一潛在鄰近節 點上發生。這類訊息包括REQ — SPTS，其要求連至該節點的 方向性鏈結上的半永久時槽的分配。 除了支援通信協定訊息交換（其直接支援此處定義的通 乜協疋）之外，全向性負載通道必須支援鄰近節點和鏈結搜 尋功能。這通常由每一節點透過一全向性天線2〇的週期性 全向性傳送來完成，該全向性天線會警告在兩節點可為鄰 近節點距離内移動的任何其他節點。一些ad_h〇c路由通信 協疋（包括最佳化鏈結狀態路由）已經定義這類支援的通信 協疋。這些先前定義的通信協定可加以調整以支援此分散 92084.doc -23 - 1240582 式鏈結排程演算法。這類通信協定必須執行的主要功能是 搜尋新的潛在鄰近節點，並將其報告給拓撲控制功能。 節點和鏈結搜尋的方法之一包括每個節點定期在控制通 道上傳送信標（beacon)訊息告知鄰近節點它的出現和它的 位置。此外，鏈結狀態訊息被定期傳送以告知鄰近節點其 h ^示鄰近節點（BN清單）和其pa鄰近節點（pan清單）的相同 處以及指派到這些節點的時槽。 演算法的鏈結搜尋部份不斷地比較雙向信標鄰近節點 (BBN)清單與PAN清單，查看是否有任何bbn清單上的節點 在PAN清單上未出現。任何這類鄰近節點都變成鏈結測試 的候選者，以決定PA鏈結是否可能。根據這個方法，在交 換控制訊息後，會測試方向性鏈結以決定是否有可靠的通 信。如果通信是可靠的，新的鄰近節點被加入pan清單。 這可驗證測試時槽中的通信，但卻不一定可以驗證以半 永久為基礎指派給鏈結的該時槽中的通信。一種方式就是 以此方法執行，另一方式則是等待直到SP時槽被指派並且 在這時槽中測試它之後才執行。 如果拓撲控制功能不需要執行拓撲最佳化，它可以是一 個非常簡單易懂的功能。這個功能的目的是要取得pan清 單中的節點清單、關於這些鏈結可靠性的資訊以及關於網 路拓撲的資訊，並且使用這個資訊決定PAN清單上的哪些 節點應該變成PA鄰近節點。如果有例如像pa鄰近節點數量 等限制，不允許PAN清單的所有節點變成pa鄰近節點，這 疋應该將網路拓撲最佳化的功能。 92084.doc -24- 1240582 由於建議1^_6有固定值 ^ ,Λ . , Θ 值且Ν有固定值（每節點半永 僧的取大數量）的限制， 人才 題。如旲、g ^7 ΛΛ 子在擔憂網路拓撲利用的問 畸如果遠取的值非常小 如果N , , 乂個問題的確可能發生。例如， 戈果Nframe = 5時選擇N=3,冬 3個時，彳P難箱*八 田任何郎點的鄰近節點沒有超過 ,連接良好的網路拓撲，除非在拎 加新的PA鄰近節點之前智彗 在曰 哕拓;ft 4- 〜、生拓撲控制功能晋小心地利用 3拓撲。大型網路尤其是如此。 」此拓撲控制功能應該建立一個鄰近節點優先權(N p) :早、/、係、依^有希望成為潛在PA鄰近節點排列的PAN清 t 1這清單將指示優先權順序，其中潛在PA鄰近節點有排 私時槽。但是，我們最初的問題是有約15個節點的小網路。 在這情況下，我們可以指定_在範圍5到8並且仍然具有低 的等待日守fB1有極小的可能性會發生任何拓撲利用的問 題，因為允許5到8個鄰近節點即表示將允許幾乎所有可能 的鄰近節點都成為p A鄰近節點。 拓撲控制功能的第二目的是要產生拓撲變更事件，其導 致鏈結排程器流程變更狀態並為SP時槽執行重新分配流程。 現在將討論最高階的排程演算法結構。排程流程形成的 目的是當利用以上概略說明的整個方式的同時，減少流程 的複雜性。控制這個排程的關鍵在於維持在每個節點的正 確資料結構，以便為指派給與每個鄰近節點相連鏈結的未 來時槽、反映時槽排程的狀態。 提出兩種資料結構：時槽指派DB和鏈結訊息DB。在該時 段内給定時槽在資料結構中鏈結的可能狀態如表1所示。該 92084.doc -25- 1240582 表描述每一種可能的狀態並提供該狀態的標記法。表2顯示 一指示Nframe= 9(N= 5)時槽的範例時槽指派DA和其内容、 每個狀態的狀態指派以及每個時槽的範例指派鄰近節點 ID 〇 在這個範例中，4個鄰近節點已經被指派SP時槽，因此一 個額外的鄰近節點可與這些受限的鄰近節點相連。其中有 一自由時槽，可分配當做DB時槽，或是如果一個新的鄰近 節點是可允許的，則提供與DB時槽一起分配當作SP時槽。 鏈結訊息DB的使用將在稍後詳細的通信協定解釋中加以 討論。本範例亦指出子時槽的使用，例如每時槽2個子時槽。 這是用於D A分配的觀念，以允許較細腻的粒狀結構 (granularity)。在本情況中代表的意義是：在時槽k的分配 時，子時槽1將會是在單數訊框上時槽k鏈結的分配。相反 地，子時槽2將表示在偶數訊框上的時槽分配。 表1 DB的時槽狀態 標記法 •自由 Free • SP已分配時槽 SP__Alloc • DA已分配時槽（可能被SP分配流程 DA_Alloc 或DA重新分配先取得） • SP分配要求訊息已送出 SP_Req • SP分配答覆訊息已送出 SP__Reply • DA分配要求訊息已送出 DA_Req (可能被SP分配流程或DA重新分配先 取得） • DA分配答覆訊息已送出 (可能被SP分配流程或DA重新分配先 D A_Reply 取得） 92084.doc -26- I240582

圖5顯不用於鏈結排程通信協定的最高階層狀態圖。該圖 .、、’頁=兩個獨立的流程3〇和32，其負責維護和修改時槽分配 &料庫左側疋用於維持和指派半永久（SP)時槽流程的狀 怨圖’也就是流程30。這個流程的優先權高於右側流程32 所執仃的指派，後者負責指派可用的(DA)時槽。在流程路 偟31中’可抓取的時槽如下所示：自由、da已分配、以及正 處於DA分配的過程中。同樣地，在流程路徑33中，可抓取 的時槽：下所示：自由、Da已分配以及還需要被重新分配。 k個貪料庫必須被控制為鎖定資料庫，使得在任何給定 的日守槽‘派狀怨下，只有兩個排程流程其中之-可在一給 定的時間點修改咭辟能 ^ 'σ 。 心。一旦其中一個流程開始修改特定 時槽指派的狀態時，狀態會被鎖定，另-個流程要等到它 被釋放後才可以修改它。 DB中的各時槽隨時都處於表1所示的七種狀態其中之 92084.doc -27- 1240582 -。可用時槽被認為是處於自由狀態巾，也就是說，他們 純指派給其鄰近節點其中之_的鏈結，可能是因為發生 排私衝突阻止了指沉、’或是因為該時槽最近變為自由且尚 未被排程。 士如之前所述，自由狀態中的時槽可被排程成sp時槽或DA h槽°已經被分配為SP已指派的時槽只能由維持時槽的 流程修改。如果網路拓撲改變或是出現一個較佳的拓撲， W槽可由這個流程解除分配。除非這類時槽回到自由狀 怨，維持和指派DA時槽的流程不能夠修改它的狀態。 此外，具有DB狀怨且指示其正處於sp已指派流程中的任 何時槽，DA指派流程都不能分配。這包括指示^要求和答 覆訊息已送出的狀態。但是，如果時槽的狀態是da已分 配則匕可由DA指派流程重新分配。如果網路上的載入指 不*要進行DA時槽重新分配，就會執行這個動作。 相較之下，分配SP時槽的流程具有優先權。除了指派自 由時槽之外，它可抓取並重新指派處於〇八已指派或是正處 於DA指派流程中的所有時槽。如此做可提供一簡單易懂的 流程，以確保在Nframe時槽的訊框期間至少有一個卯時槽 被指派給每個鄰近節點。只有當鏈結遺失或拓撲控制功能 決定特定鏈結不應再位於與鄰近節點建立的前N個鏈結清 單中’ SP已分配時槽就會回到自由狀態。 圖5說明這個流程如何在最高階層工作。卯時槽指派流程 在分配時槽方面較有彈性。它可以比DA流程抓取更多的時 槽以供分配，而且它可以抓取是DA已分配或是處mDa分配 92084.doc -28- 1240582 流程中的時槽。sp流程可從拓揸 文拓撰控制功能和通信協定訊息 中接收各種不同的事件以進行處理，包括拓撲變更事件。 這類事件可包括連至鄰近節點的鏈結遺失、新鄰近節點 的搜尋，對於來自鄰近節點的卯分配要求訊息的接收、以 及拓撲變更可能會發生的搜尋，以便將鏈結加入一鄰近節 點、中斷—鏈結或兩者都進行。拓撲變更事件通知將攜帶 描述需要發生的拓撲變更的資料。 如果事件描述了鏈結遺失，必須採取的唯_行動係將時 槽指派DB中適當的時槽狀態變更為「自由」。如果要加入 鏈結，流程會變得較複雜。在這情況下，sp時槽指派流程 啟始與新鄰近節點進行通信協定訊息交換並修改時槽指派 DB。這袁後使彳于兩節點在指派給此鏈結的$p時槽的時槽指 派上達成一致。只有單一個SP時槽被指派給與一鄰近節點 相連的各鏈結，以簡化通信協定。這個通信協定的其他細 節如下所述。 指派DA時槽的流程遵循類似的程序。da時槽指派流程必 須計算DA時槽需求並將他們與被分配的時槽作比較，以決 定是否需要重新分配新的時槽。如果啟始DA時槽的重新指 派，它亦將導致與鄰近節點的一連串的通信協定訊息交 換，以便與被重新指派的時槽達成一致。DA時槽指派流程 只可重新指派處於自由狀態或不處於SP已指派狀態下的時 槽。以下將更詳細地討論有關通信協定的細節以及決定何 時需要DA時槽重新指派的流程。 現在先討論將半永久時槽分配給方向性鏈結。在說日月分 92084.doc •29- 1240582 配N個半永久時槽的方法之前，假設n係固定值並且相對於 網路大小和環境有智慧地加以選取。並且假設 Nframe = 2N-1。但若可對特定網路和流量環境有用時，亦可 將Nframe a又疋成比這個值更大的數以提供額外的需求時槽。 一些重要的功能由拓撲控制功能提供。鄰近節點優先權 (NP)清單由拓撲控制功能產生，並用來指示用於時槽指派 所偏好的PA鄰近節點。

如果NP清單的長度是N或更小，那麼拓撲控制功能將對 SP時槽指派流程產生拓撲變更事件，讓它嘗試把時槽指派 給所有的這些鄰近節點。如果Np清單的長度大，那麼 它將對sp時槽指派流程產生拓撲變更事件，以取得1^1>清單 上N個最南優先權節點每一個的時槽指派。 NP清單由於網路動能而不斷改變。當PA鏈結信號減弱、 節點被從NP清單中移除，該鏈結的時槽接下來必須接受重 新分配。it個動<乍由抬撲控制功能啟# ’該功能會將鏈結

刪除事件傳送給SP時槽指派流程。因此，sp時槽和任何分 配給該鏈結的DA時槽變成可用，而重新分配給？八清單上的 另一個節點。 當時槽變成可科的第—選擇係將該（等）時槽分配給額 外的PA鄰近節點’如果可以的話’賦予其Np清單的目前狀 態。如果無法加入額外的鄰近節點’那麼可以〇八為基礎重 新分配該（等）時槽。 圖6顯示SP時槽指派流程的狀態圖。為了要管理通信協定 訊息處理，因此建立一鏈結排程訊息Μ，如表3所示:當下 92084.doc -30- 1240582 一個sp訊息到達以供處理的時候，這可維持用於之前通信 協定交換所需的狀態。該閒置流程負責事件管理，它在允 許某一狀態改變為其他狀態之前會先檢查接收到的事件。 其操作包括：檢查接收到的訊息，決定他們是否與DB目 前的狀態一致。如果訊息與D B不一致，該訊息將被丟棄。 某些逾時可能表示DB狀態需要被重設。這個流程執行這個 功能。 表3

NbrJD 鏈結狀態 逾時 時槽 清單 選定的 時槽 選定的 子時槽 Num—tries 1 SP—Alloc — — 2 1 — 1 SP 一 Alloc — — 2 2 — 1 DA一 Alloc — -- 5 1 — 2 SP—Alloc — — 4 1 — 2 SP—Alloc — — 4 2 — 2 DA_Alloc — — 5 2 -· 3 SP 一Req T2 Ls -- 1 4 SP 一 Alloc — — 6 1 — 4 SP—Alloc — — 6 2 - SP時槽指派通信協定必須包含四種基本訊息類型，如下 表4所示。這些訊息類型的用法明顯易懂並且與之前的討論 相一致。 表4 訊息類型 訊息功能 REQ_SPTS REPLY_SPTS CONFIRM DELETE_TS 要求新的SP時槽分配 答覆接4欠到的REQ_SPTS 回應接拍：到的REPLY_SPTS 訊息指示已刪除的時槽分配 S P時槽指派的範例如圖7所示。節點1和2兩者各有3個鄰 92084.doc 1240582 近節點，每一鏈結都顯示SP時槽分配。因此，他們可以 他們自己之間加入額外鏈結。鏈結排程通信協定將為讣: 配尋找可接受的時槽。對應的通信協定訊息交換如表^ 節點1藉由傳送具有至少N個候選時槽的清單 REQ_SPTS(L = (4,5,6,7)) ’啟始該交換。此清單可包括所有 的自由和DA時槽。節點i正對其鄰近節點使用時槽卜2和3 作sp分配，因此它的清單L包含其他時槽4、5、6和7。當°送 出要求訊息時，會對時槽和鏈結排程訊息資料結構進行適聲 當的變更。節.點2正使用時槽4、5和6當作sp分配用於其連 至它的3個鄰近節點的鏈結，因此它選取時槽7當作唯一為 新鏈結X作的時槽1在答覆訊息巾傳送出這個選擇。 當送出答覆訊息時’亦會對時槽和鏈結排程訊息資料結 構進行適當的變更。最後，當送出或接收到一域認時，適 當時槽的《就會被變更$「sp已分配給鍵結（1、2)」。 還應注意，如果節點丨和2已經選取4個鄰近節點，而且如 鲁 果他們與至少他們的兩個鄰近節點一起使用相同的時槽， 他們仍有可能找到共用時槽，利用該共用時槽在其之間建 立鏈結。 表5 即點2 訊息遺失 節點1 ~ 從其拓撲控制接收鍵結加入事件以 用於從節點1到節點2的鐘結^ REQ—SPTS(L = (4,5,6,7) 〜 92084.doc ，32 - 1240582 逾時和重試 重新傳送 —.接收到 REQ_SPTS(L = (4,5,6,7)) REQ—SPTS(L 二(4,5,6,7)) 接收到REPLY_SPTS (時槽7)— 傳送REPLY_SPTS (時槽7) 傳送CONFIRM(時槽7) 接收到CONnRM(時槽7) 時槽7分配給鏈結(1、2)_時槽7分配給鏈結(1、2) 描述圖6所需流程的一些初始偽碼已經發展出來。有許多 發生的事件必須由SP時槽指派流程34進行處理。事件管理 在閒置流程中進行，如表6所示。以下介紹四種事件：接收 訊息、檢查逾時、來自拓撲控制的鏈結加入通知，以及鏈 結失敗或鏈結刪除。 首先相對於鏈結排程訊息DB檢查接收到的訊息，以確保 該訊息與DB目前的狀態一致。例如，如果我們把一要求傳 送給一個鄰近節點，我們會期望下一個訊息是一答覆。為 簡化這種分散式通信協定，每次只允許一個SP通信協定訊 息交換的線程。在啟始一鏈結加入轉換之前或在處理 REQ—SPTS訊息之前，藉由檢查DB以查看其他SP訊息交換 是否進行中，而在程序中強制執行。 如果因為另一個SP通信協定線程目前正在流程中，所以 鏈結加入不能夠被啟始，則鏈結加入將藉由撤回（back off) 而延期，並排程一個預期其他流程將完成的稍後時間。進 行允許多次嘗試的動作，以處理在一些節點之間嘗試同時 加入鏈結的潛在衝突。這樣做並不是在處理RF鏈結不可靠 的問題。後面一個問題的解決方法為：藉由使用在該負載 通道上的一鏈結通信協定，使用ARQ和重新傳送以重新取 92084.doc -33- 1240582 得（recover)遺失/錯誤訊息。 因此，分散式排程通信協定可以假設該等訊息未遺失。 這允許通信協定的簡化。當拓撲控制從NP清單中選取—個 鄰近節點連接以當作一新的鄰近節點，它會發出一相撲變 更（鏈結加入）事件，其（在閒置流程的一致性檢查之後）導致 在SP時槽指派流程中轉變為鏈結加入狀態。 _^6_ 閒置狀態程序(SP事件管理)___

Case事件類型 接收到的訊息：

If接收到的訊息與用於該NbrJGD的鏈結排程訊息的狀態不一致 丟棄訊息

Elseif訊息類型=REQ^SPTS I餘了從NbrJD接收一先前REQ^SPTS訊息以外，用於鏈結加入 的鏈結排程訊息DB中沒有任何未決的SP訊息活動 轉變為處理訊息的流程REQ__SPTS狀態 Else 拒絕新的鏈結並傳送出否定的REPLY_SPTS訊息給Nbr_ID End

Elseif訊息類型=REPLY_SPTS 轉變為處理訊息的流程REPLY_SPTS狀態 Ellseif訊息類型=CONFIRM 轉變為處理訊息的流程CONFIRM狀態 Elseif訊息類型=DELETE_TS 轉變為處理訊息的流程DELETEJTS狀態 End 檢查逾時： 檢查所有逾時

If是SPJReq狀態鏈結到期的逾時 轉變為鏈結加入狀態 92084.doc •34- 1240582

If是SP_Reply狀態鏈結到期的逾時 針對時槽Ns重設時槽指派DB，以及針對索引Nbr_ID重設鏈結排 程訊息DB中的鏈結訊息狀態 End 來自拓撲控制的鏈結加入通知：

If鏈結排程訊息DB中沒有任何未決的SP訊息活動 轉變為Nbr_ID的鏈結加入狀態 Else 撤回和重新排程鏈結加入 End 鏈結失敗或鏈結刪除： 轉變為鏈結刪除狀態以刪除Nbr_ID的鏈結 End

End_ 鏈結加入流程的偽碼如表7所示。這開始一流程，該流程 只需在兩個鄰近節點之間協調SP時槽指派和通信協定訊息 交換。要求該鏈結的節點，為該鏈結傳送一REQ_SPTS訊息 給具有可接受時槽清單的候選鄰近節點。 候選時槽清單必須包含至少N個時槽，該時槽包括至少一 半永久時槽SP。該清單亦可包括幾乎所有的N-1可用DA時 槽。可用或需求時槽目前可暫時分配用於需求流量。這清 單將以優先權排定以指示時槽偏好，如此將在目前可用時 槽指派中導致最少的混亂。換句話說，所使用的標記法為： 已分配到通信鏈結否則時槽不是SP時槽。任何2N-1時槽可 以是SP時槽。因此，所有被送出的清單上的N時槽只可能 是自由時槽或可用DA時槽。他們可能是N-1 SP時槽但是他 們已經被分配並且不在清單上。 92084.doc -35- 1240582 REQ—SPTS訊息可以被傳送的次數達maX-TRIES次之 多’以谷命不可罪的鍵結以及同時發生的與其他指派的潛 在衝突。如果沒有來自鄰近節點的REPLY_SPTS訊息來回應 REQ—SPTS訊息，則鏈結排程訊息DB中的逾時將觸發重 試。一旦傳送出REQ—SPTS訊息，流程會回到可處理其他事 件的閒置狀態下。 ___表 7 ___ 用於節點Nbr_ID的鏈結加入程序(產生REQ SPTS訊息)__ 如果Num—tries(嘗試次數)=MAX-TRIES(不再嘗試） 重設索引NbrJD的鏈結排程訊息DB的狀態(鏈結狀態二自由和沒有逾 時用於重試）

Return回到閒置狀態 Else

If初次嘗試到節點NbiJOD 在索引Nbr_ID的鏈結排程訊息DB中，設定Num_tries=l Else 在索引NbrjD的鍵結排程訊息DB中，設定NumJries=Num_tries +1 End 建構時槽的清單Ls以提供給NbrJD 將清單Ls附加至REQ—SPTS訊息中並傳送到Nbr_iD 針對索引Nbr_ID設定鏈結排程訊息DB中以及時槽指派DB中的逾時 鍵結訊息狀態 '

Return回到閒置狀態 End -- -___ 接收一 REQ—SPTS訊息的鄰近節點將使得其SP時槽指派 流程轉變為流程REQ一SPTS狀態。處理這個訊息的程序如表 8所示。這個程序取得所提供的時槽清單（Ls)，並選取其偏 好時槽（Ns)。 92084.doc -36- 1240582 如果連至鄰近節點的鏈結數（Num鏈結）小於限制N，則程 序從這個清單中選取其偏好的時槽。然後傳送出具有這個 選擇的REPLY_SPTS答覆訊息。如果鏈結不能夠被接受或是 如果有另一個進行中的SP時槽指派在流程中，則傳送出一 否定的REPLY_SPTS答覆訊息。 所選取的時槽從其N個可用時槽其中之一或其自由時槽 其中之一選取出來。可用時槽不是「自由」時槽就是可用 DA時槽。如果我們可以加入另一鏈結，將有至少N個這些 時槽。每個節點總是管理它的時槽，因此有N個時槽可用來 指派為半永久時槽（如果有數量相同的鄰近節點存在，一至 N個鄰近節點的每一個）。如果它接受鏈結，那麼它最多將 具有N-1個其他鄰近節點，每個節點被分配一個半永久時 槽。該程序亦對鏈結排程訊息DB和時槽指派DB中的狀態做 適當的修改。 _^8_ 處理REQ_SPTS訊息(來自Nbr_ID)的程序_

IfNum_links<N 檢查從潛在鄰近節點NbrJD接收的可用時槽清單Ls、與在時槽指派DB 中的目前分配比較、並且選擇最佳指派=Ns 針對時槽Ns將時槽指派DB(將它標示為SP_Reply)做適當的修改 If日夺槽Ns被DA分配 傳送DELETEJTS給被分配D A時槽的鄰近節點 End 附加時槽選擇(Ns)到REPLY_SPTS訊息並傳送到NbrJD 針對索引Nbr_ID設定鏈結排程訊息DB中的逾時和鏈結訊息狀態(利 用時槽Ns設定成SP_Reply)

Return回到閒置狀態 92084.doc 37 1240582

Else 拒絕新的鏈結並傳送否定的REPLY-SPTS訊息給Nbr_ID Return回到閒置狀態

End________ 如表9所示處理接收到的REPLY一SPTS訊息。從鄰近節點 接收的時槽（Ns)的選擇，從訊息中擷取。我們也將需要該 節點利用一肯定或否定C0NFIRM訊息（指示它將同意使用 該被分配的時槽）來確認过個答覆。這種三方面的交握 (handshake)可排除排程流程結果中的不確定性。 如果REPLY—SPTS訊息是肯定的答覆，則會檢查時槽的選 擇（Ns)，以查看新SP時槽對於新鏈結而言是否仍是可允許 的指派。如果它是可允許的’則會對時槽指派和鏈結排程 訊息資料庫中的狀態做適當的修改。然後傳回一肯定的 CONFIRM訊息。 如果接收到的REPLY_SPTS訊息是否定的，則時槽指派和 鏈結排程訊息資料庫會針對此Nbr_ID重設。否則，如果Ns 的選擇不再是可允許的，那麼鏈結排程訊息資料庫會針對 此Nbi*_ID重設。然後否定的CONFIRM訊息被傳送至拒絕該 鏈結的鄰近節點。 _表 9 _______ 處理來自NbrjD的REPLY_SPTS訊息的程序 從NbrJD的REPLY JPTS訊息擷取時槽選擇Ns

If(肯定的REPLY—SPTS訊息)and(來自時槽指派DB的Ns選擇仍然是可允許 的） ° 針對時槽Ns將時槽指派DB(將它標示為SP JReply)做適當的修改，以 索引NbrJD將鏈結排程訊息DB中的鉍結訊息狀態做遞^的佟并 及針尉 92084.doc -38- 1240582

If時槽Ns被DA分配 傳送DELETE JTS給被分配DA時槽的鄰近節點 End 建立Ns的CONFIRM訊息並傳送到NbiJD 增加 Numjinks Return回到閒置狀態 Elseif否定的 REPLY_SPTS 訊息 針對時槽Ns重設時槽指派DB，以及針對索引Nbr_ID重設鏈結排程訊息DB 中的鏈結訊息狀態 Return回到閒置狀態 Else 針對索引Nbr_ID重設鏈結排程訊息DB中的鏈結訊息狀態 傳送否定CONFIRM訊息給NbrJDD Return回到閒置狀態 End 表10顯示處理CONFIRM訊息的程序。如果CONFIRM是肯 定的，鏈結會被考慮加入到鄰近節點集之中。用於節點的 鏈結數（Num_links)被增加。被指派的時槽（Ns)，在時槽指 派DB中被標示為SP—Alloc，而且鏈結排程訊息DB中的鏈結 訊息狀態會針對索引Nbr—ID重設。如果接收到否定的 CONFIRM訊息，貝時槽指派和鏈結排程訊息資料庫會針％ 此NbrJD重設。 表10 自NbrJGD的CONFIRM訊息的程序 If肯定的CONFIRM訊息 針對時槽Ns將時槽指派DB(將它標示為SP—Alloc)做適當的修& 針對索引Nbr—ID重設鏈結排程訊息DB中的鏈結訊息狀態 增加 Num__links Return回到閒置狀態 92084.doc -39- 1240582

Else ~ -------一 針對時槽Ns重設時槽指派DB(將它標示為自由的） 針對索引Nbr_ID重設鏈結排程訊息DB中的鏈結訊息狀態 Return回到閒置狀態 End ——-------------- 已分配的時槽可能會因某些理由需要被解除分配。如果 在正常的操作期間，鏈結信號減弱或變得不可靠，那麼拓 撲控制功能就會介入以解決不可靠鏈結的問題。最後，它 可能產生一拓撲變更（例如，鏈結刪除）事件指示Sp時槽指 派流程刪除已指派給該鏈結的所有時槽。 牽涉到這個程序的步驟如表1 1所示。藉由從要求（與另一 節點共用的）所有時槽解除分配的節點傳送DELETE_TS訊 息’该鍵結被解除分配。此外，鍵結排程訊息D B和時槽指 派DB中的適當入口被重設。 _^1!_____ 用於節點Nbr_ID的鏈結刪除的程序(產生DELETEJTS訊息） _ 從指派給Nbr_ID的鏈結的時槽指派DB中，擷取所有SP和DA時槽的清單 (Ls) 利用清單建構訊息(DELETEJTS)，並傳送至NbrJD 重設索引Nbr_ID的鏈結排程訊息DB並重設Ls中所有時槽的時槽指派DB 減少 Num一 links

Return回到閒置狀態_____ 表12顯示處理接收到的DELETE_TS訊息的程序。從訊息 中擷取解除分配時槽的清單（Ls)。然後重設時槽指派DB和 鏈結排程訊息DB中的適當狀態。 92084.doc -40- 1240582 _表 12_ 處理來自Nbr_ID的DELETE_TS訊息的程序 從來自Nbr_ID的DELETE—TS訊息，擷取時槽清單(Ls) 重設清單(Ls)中所有時槽的時槽指派DB(將它標示為自由的） 針對索引Nbr_ID重設清單Ls中所有時槽的鏈結排程訊息DB中的鏈結 訊息狀態 減少 Num—links

Return回到閒置彳大態_ 總之，分配半永久時槽功能的目標是儘可能地連接至數 量達到N個的鄰近節點。如果取得N個鄰近節點，那麼每一 個節點都會被分配一個半永久時槽。一旦這個通信協定建 立一新鏈結，兩個節點都將開始在最近分配的SP時槽中操 作。 這個操作將測試該新鏈結，以決定是否可以利用已分配 的時槽維持可靠的通信。這確保在這個特定時槽中不會發 生不尋常的干擾。如果鏈結被測試為不可靠，則將告知拓 撲控制功能，因此可將該時槽解除分配並用於其他目的。 現在將討論可用（需求）時槽的分配。可用時槽係以一種 可回應網路流量浮動需求的方式來加以分配。再次，假設N 係固定值並且相對於網路大小和環境有智慧地加以選取。 並且假設。 為允許在可用容量分配中細腻的粒狀結構，時槽將被分 為叫個子時槽。假設在以下討論中ms = 2。這將藉由定義子時 槽為重複每msth(或第二）個訊框為一特定時槽分配來完成。 只有在已為這兩個節點間的鏈結分配至少一個半永久時 槽的前提下，才允許某一節點對一鄰近節點要求可用時 92084.doc 41 1240582 槽。在-鏈結至少被分配一半永久時槽之後，一節 求每或第二）個訊減期分配一單—時槽。用於排程可 用時槽的訊息可在PA鏈結上傳送，預先拼程一些訊框的8士 槽以供他們需要時使用，因為該鏈結每—訊框至 到一個半永久時槽。 刀配 對於可用時槽有效率分配的關鍵條件，是在每―鍵处上 的流量條:牛的測量。將需要兩個測量值。第一，透過：結 1 ’ k)(以母訊框的時槽數為單位）傳送的已測量平均流量表 示為Tlkse。這個測量值將包括透過每訊框—或更多 久時槽以及任何可用時槽傳送的所有流量。 水 此外’我們還需要維持鍵結(1、k)目二 Q小較大的Qlk值指示立即分配一或多個可用時槽 :。臨時出現的需求會使Qlk增加，然後其會觸發對需求容 里額外時槽的要求直到佇列大小降低。 上被分配的時槽總數(量化為時槽的1/2〜 2)將由 <表示◦時槽需求定義如下： (4) 其是已測量流量加上由仔列大 里的函數。然後此鏈結上所需 =rnax(T^mJ^m) 小指示的所需已評估額外容 的時槽數（7ΓΟ如下所示： (5) 指派給此鏈結的度量如下所示： 92084.doc -42- (6) 1240582 其疋透過DA時槽分配機制應該分配給這個鏈結的已評估 額外呀槽數的測量值。B是一個統計學上的用語，基本上可 设定成約為時槽的1/4到1/2，以便使各鏈結分配到足夠的額 外容量來避免過長的佇列。雖然我們係使用定義於（4)公式 中的度$來說明本方法，但也可使用多種其他形式的度量 當作基礎來分配DA時槽。 圖8顯示DA時槽指派流程36的狀態圖。該狀態圖和通信 協疋父換與S P日^·槽指派流程的狀態圖和通信協定交換類 似。為了要簡化通信協定訊息處理，隨時只能有單一 ！)八時 槽为配的線程在流程中。該閒置流程負責事件管理，它在 允許某一狀態改變為其他狀態之前會先檢查接收到的事 件。 這些操作包括下列内容。檢查接收到的訊息，決定他們 是否與DB目前的狀態一致。如果訊息與db不一致，該訊息 將被丟棄。某些逾時可能表示DB狀態需要被重設。這個流 程執行這個功能。它還決定DA時槽指派是否最符合節點流 里負載的需要。如果流程決定必須將新的DA時槽加入特定 鍵結’它可能導致轉變為該加入DA時槽狀態。 D A %槽指派通信協定必須包含四種基本訊息類型，如下 表13所示。這些與用於sp時槽分配的訊息類型非常類似。 這些訊息類型的用法明顯易懂並且與之前討論的sp時槽分 配流相—致。 92084.doc 1240582 表13 訊息類型 訊息功能 REQ—DATS REPLY_DATS CONFIRM DELETE—TS LINK—METRIC 要求新的DA時槽指派 答覆接收到的REQ_DATS 回應接收到的REPLY_DATS 訊息指示已刪除的時槽分配 利用至鄰近節點的各鏈結的鏈結度量將訊息 廣播至鄰近節點 DA時槽指派的範例如圖9所示。節點1需要為它的鏈結 (1、2)加入額外的DA時槽分配。對應的通信協定訊息交換 如表5所示。節點1啟始交換，藉由傳送REQ_DATS(L= (4.2, 5, 6))指示它可以支援所有時槽5和6和子時槽4.2的分配。這 清單可包括所有自由和DA時槽，後者較不需要。 當送出要求訊息時，會對時槽和鏈結排程訊息資料結構 進行適當的變更。節點2正在使用時槽1，3和6當做SP分配 用於其連到它的3個鄰近節點的鏈結以及使用子時槽2.1和 3.2當作DA分配。它也可以選取子時槽4.2或時槽5的兩個子 時槽。它選擇並在答覆訊息中傳送出這個選擇。 當送出答覆訊息時，亦會對時槽和鏈結排程訊息資料結構 進行適當的變更。最後，當送出或接收到一確認時，適當時 槽的狀態就會被變更為「子時槽4.2 DA已分配給鏈結（1、2)」。 表14 節點1 節點2 決定從節點1到節點2的鏈結需要額外 的DA時槽 傳送 訊息遺失 REQJD ATS(L=(4.2,5，6)) — ·. · 92084.doc -44- 1240582 逾時和重試 重新傳送 REQ—DATS(L = (4.2,5,6》 接收到 REPLY_DATS(a♦槽 4.2)— 傳送C〇NFIRM(日夺槽4.2) —· 時槽4.2 DA分配2) 下列方式係用於各網路節點 接收到 REQ—DATS(L=(4.2,5,6)) 傳送 REPLY_DATS(時槽4·2) 接收到CONFIRM(時槽4·2) 時槽4.2 DA分配至鏈結(1,2)— 以將（N-1)個可用時槽分配

給連至鄰近節點的方向性鏈結。使用這些測量值，各節點 將持績不斷地為其被分配一半永久時槽的每個鏈結維持鏈 結度量’ 。每個節點將使用這個鏈結度量指示額外傳送 牯槽至各鄰近筇點的需要。的最大值指示對額外需求時 槽分配有最大需要的鏈結。為正數值時表示所需要的額 外％槽數，為負數值時表示可以被放棄以重新分配的時槽數。 當度1 固定不變時，如果最大鏈結度量指示對額外子 4槽分配的需要以及如果存在有子時槽當作自由時槽或額 外DA分配至其他鏈結（再次由小的度量表示），則該流程轉

變為該加入DA時槽狀態並且啟始尋找Da子時槽分配的流 程0 至於半永久時槽，節點只需要與該鄰近節點，協調指派 給連至一鄰近即點的方向性鏈結的DA時槽的選擇。這意謂 -鄰近即點將在方向性鏈結上針對時槽指派傳送—個要求 給鄰近節點’並在相同的鏈結上接收對指派的同意或是對 要求的拒絕。 柄述圖8所需流裎的一些初始偽碼已經發展出來。有許 多發生的事件必須由D A時槽指派流程進行處理。事件管理 92084.doc -45- 1240582 在閒置流程中進行，如表6所示。 以下介紹四種事件：υ接收到的訊息’ 2)檢查逾時’ 3) 重新計算鏈結度量，和4)DA時槽需要和DA時槽刪除。首先 相對於鏈結排程訊息DB檢查接收到的訊息，以確保該訊息 與DB目前的狀態一致。例如，如果我們把一要求傳送給一 個鄰近節點，我們會期望下一個訊息是一答覆。 為簡化這種分散式通信協定，每次只允許一個DA通信協 定訊息交換的線程。在啟始—加入〇八時槽轉換之前或在處 理REQ_DATS訊息之前，藉由檢查DB以查看其他DA訊息交 換是否進行中，而在程序中強制執行。如果因為另一個da 通信協定線程目前是在流程中而無法啟始一加入時槽，則 將不能執行加入時槽。 在下一次重新計算鏈結度量和DA時槽需要的機會中，可 以很自然地進行重新排程。鏈結度量將根據一排程時程表 疋期進行重新計算。鏈結度量比某個臨界值 (Max—metric—threshold)大的鏈結，是獲得一新！)八子時槽的 候選者。 具有超過此臨界值的最大度量的鏈結，將被選為下一個 接文新DA子時槽分配的新鏈結。當新DA子時槽需要被分配 而且如果它滿足上述條件，則會在DA時槽指派流程中發生 轉變為該加入DA時槽狀態的情況。 ___ _ 大態程序里） --

Case事件類^ 接收到的訊息： 92084.doc -46- 1240582

If接收到的訊息與用於該N^r_ID的鏈結排程訊息的狀態不一致 丟棄訊息 Elseif訊息類型=REQJDATS I滕了從Nbr_ID接收一先前REQ_DATS訊息以外，用於鏈結加入 的鏈結排程訊息DB中沒有任何未決的DA訊息活動轉變為處理訊息的 流程REQ_DATS狀態 Else 拒絕新的鏈結並傳送否定的REPLY JDATS訊息給Nbr_ID End Elseif訊息類型=REPLY_D ATS 轉變為處理訊息的流程REPLY_DATS狀態 Elseif訊息類型=CONFIRM 轉變為處理訊息的流程CONFIRM狀態 Elseif訊息類型=DELETE_TS 轉變為處理訊息的流程DELETERS狀態 End 檢查逾時： 檢查所有逾時 If是D A_Req狀態鏈結到期的逾時 轉變為加入DA時槽狀態 If是DA一Reply狀態鏈結到期的逾時 針對時槽Ns重設時槽指派DB，以及針對索引NbrjD重設鏈結排 程訊息DB中的鏈結訊息狀態 End 重新計算鏈結度量和DA時槽需要： 重新計算鏈結度量 傳送新鏈結度量給-LINK METRIC訊息中的所有鄰近節點 排序鏈結度量並選取Largestjmk_metric 埤鏈結排程訊息DB中沒有任何未決的DA訊息活動) (LargestJink^metric > Max^metric ^threshold) 轉變為加入DA時槽狀態以加入新的DA時槽指派至版ID Λ — 92084.doc 1240582 DA時槽刪除： 轉變為DATS刪除狀態以刪除Nbr_ID的時槽

End 加入DA時槽流程的偽碼如表1 6所示。這開始一流程，該 流程只需在兩個鄰近節點之間協調時槽指派和通信協定訊 息交換。要求該鏈結的節點，為該鏈結傳送一 REQ_DATS 訊息給具有可接受時槽清單的候選鄰近節點。 候選時槽的清單必須包含所有自由子時槽和所有DA子 時槽，其度量低於臨界值Min—metric_threshold。DA時槽目 前可暫時分配給其他DA流量。這清單將以優先權排定以指 示子時槽偏好，如此將在目前需求時槽指派中導致最少的 混亂。優先權排定順序首先是自由時槽，接著是具有最小 度量的子時槽，然後是小於Min_metric_threshold的最大度 量。 為了簡化這種分散式通信協定，每次只允許一個DA通信 協定訊息交換的線程。這在閒置程序中被強制使用。 REQ—DATS訊息只傳送一次，但是如果鄰近節點目前正在 處理另一個DA通信協定交換它可能不會成功。在這情況 下，節點將最後接收一個否定的REPLY—DATS訊息。在這 情況下，如果下回評估該鏈結度量，這個鏈結有最大的度 量，則會再次執行加入DA時槽的嘗試。一旦傳送出 REQ—DATS訊息，流程會回到可處理其他事件的閒置狀態 下。 92084.doc -48- 1240582 ____表 16 _ 用於將新DA子時槽加入節點Nbr_ID的鏈結的程序 DATS 訊息）_ 利用額外容量從自由時槽和DA子時槽建構時槽(子時槽)清單Ls以 提供給 Nbr_ID(Link_metric<Min_metric_threshold) 將清單Ls附加至REQ一SPTS訊息中並傳送到Nbr—ID針對索引 Nbr—ID，設定鏈結排程訊息DB中以及在時槽指派DB中的逾時和鏈結 訊息狀態 _ 接收一 REQ—DATS訊息的鄰近節點將使得其DA時槽指派 流程轉變為REQ—SPTS狀態。處理這個訊息的程序如表17 所示。這個程序取得所提供的子時槽清單（Ls)，並選取其偏 好子時槽（Ns)。被接受的子時槽是清單上的第一個子時槽 (Is)，該子時槽若不是在時槽指派DB中標示為自由，就是 利用小於Min—me trie一threshold的鏈結度量被DA分配。然後 傳送出具有這個選擇的REPLY—DATS答覆訊息。如果鏈結不 能夠被接受或是如果有另一個進行中的D A時槽指派在流 程中，則傳送出一否定的REPLY—DATS答覆訊息。該程序亦 對鏈結排程訊息DB和時槽指派DB中的狀態做適當的修改。 _表 17__ 處理REQ_DATS訊息(來自Nbr_ID)的程序_ 檢查從Nbr_ID接收的可用子時槽的被排定優先權的清單Ls並與時槽指 派DB中目前的分配相比較 選取最佳指派=Ns當作清單上的子時槽，其若不是被標示為在時槽 指派DB中為自由的，就是利用Link_metric < Min_metric_threshold進行DA 分配

If沒有子時槽滿足可接受的條件 拒絕新的鏈結並傳送否定的REPLYJDATS訊息給NbrJD Return回到間置狀態 _____ 92084.doc -49- 1240582

Else 針對時槽Ns將時槽指派DB(將它標示為DAJleply)做適當的修改 If時槽Ns被D A分配 傳送DELETE _TS給被分配D A時槽的鄰近節點 End

附加時槽選擇(Ns)到REPLY_DATS訊息並傳送到Nbr_ID 針對索引Nbr_ID，設定鏈結排程訊息DB中的逾時和鏈結訊息狀態(利用 時槽Ns設定成DA_Reply)

Return回到閒置狀態

End _ 如表18所示處理接收到的REPLY_DATS訊息。從鄰近節 點接收的時槽（Ns)的選擇，從訊息中擷取。我們需要該節 點利用一肯定或否定CONFIRM訊息（指示它將同意使用該 被分配的時槽）來確認這個答覆。如SP分配流程所表示，這 種三方面的交握排除排程流程結果中的不確定性。 如果REPLY一DATS訊息是肯定的答覆，則會檢查子時槽 的選擇（Ns)，以查看新DA子時槽對於新鏈結而言是否仍是 可允許的指派。如果它是可允許的，則會對時槽指派中的 狀態和鏈結排程訊息資料庫做適當的修改。然後傳回一肯 定的CONFIRM訊息。 如果接收到的REPLY_SPTS訊息是否定的，則時槽指派和 鏈結排程訊息資料庫會針對此NbrJD重新設定。否則，如 果Ns的選擇不再是可允許的，那麼鏈結排程訊息資料庫會 針對此Nbr_ID重新設定。然後否定的CONFIRM訊息被傳送 至拒絕該鏈結的鄰近節點。 92084.doc -50- 1240582 _ 來自 Nbr—ID的REPLYJDATStil^^J^ " 從Nbr—ID的REPLY—DATS訊息操取時槽選擇Ns

If(肯定的REPLY_DATS訊息)and(來自時槽指派1：^的Ns選擇仍然是可 允許的） 針對時槽Ns將時槽指派DB(將它標示為DA—Reply)做適當的修改，以 及針對索引Nbr一ID將鏈結排程訊息1)；8中的鏈結訊息狀態做適當 的修改

If時槽Ns被DA分配

傳送DELETE一 TS給被分配D A時槽的鄰近節點 End 建立Ns的CONFIRM訊息並傳送到NbrJD Return回到閒置狀態 Elseif否定的 REPLY_DATS訊息 針對時槽Ns重設時槽指派DB，以及針對索引Nbr_iD重設鏈結排程訊 息DB中的鏈結訊息狀態 —

Return回到閒置狀態 Else

針對索引Nbr—ID重設鏈結排程訊息DB中的鏈結訊息狀態 傳送否定CONFIRM訊息給NbrjD Return回到閒置狀態 End 表19顯不處理CONFIRM訊息的程序。如果CONFIRM是肯 疋的’所選取的子時槽會被加入NbrJD的鏈結分配。被指 派的時槽（Ns)，在時槽指派DB中被標示為D A^Alloc，而且 針對索引Nbr—ID重設鏈結排程訊息DB中的鏈結訊息狀 怨。如果接收到否定的confirm訊息，則時槽指派和鏈結 排程訊息資料庫會針對此子時槽重設。 92084.doc 1240582 表19 處理來自Nbr_ID的CONFTRMtH^的程序

If肯定的CONFIRM訊息 針對時槽阶將時槽指派DB(將它標示為DA-Alloc)做適當的修改 針對索引Nbr_ID重設鏈結排程訊息DB中的鏈結訊息狀態 Return回到閒置狀態 Else 針對時槽Ns重設時槽指派DB(將它標示為自由的） 針對索引Nbr_ID重設鏈結排程訊息DB中的鏈結訊息狀態 Return回到閒置狀態 End 已分配的時槽可能會因某些理由需要被解除分配。士 w 在正常的操作期間，鏈結信號減弱或變得不可靠，那麼# 撲控制功能就會介入以解決不可靠鏈結的問題。最後，〜 匕 可能產生一拓撲變更（例如，鏈結刪除）事件指示S P時槽# 派流程刪除已指派給該鏈結的所有時槽。 牽涉到這個程序的步驟如表11所示。藉由從要求（與另〜 節點共用的）所有時槽解除分配的節點傳送DELETE_TS^ 息，該鏈結被解除分配。此外，鏈結排程訊息DB和時措於 派DB中的適當入口被重設。 表20 用於節點Nbr_ID的DA TS刪除程序(產生DELETE JTS訊息） 建構訊息(DELETEJTS)，其包含要刪除的DA〒^f(Ns)並且彳 NbrJD 丨 重没用於索引Nbr—ID的键結排私机息DB和用於子時槽Ns的時槽相、^ DB 曰饭

Return回到閒置狀態_ 表21顯示處理接收到的DELETE一TS訊息的程序。要解除 分配的子時槽（Ls)係從訊息中擷取。然後重設時槽指派Db 92084.doc -52- 1240582 和键_結排私§fL息D B中的適當狀態。 _______表 2 1___ "ίί里來自NbrJD的DEEiFijTS訊息的程序~~~ "一 iNbr—ID 的 DELETE中擷取 DA 子 重設子時槽Ns的時槽指派DB(將它標示為自由的） 針對子時槽Ns重設鏈結排程訊息DB中的鏈結訊息狀態 Return回到閒置狀態 _ ^ 鏈結排程演算法也適用由相位陣列天線丨6所產生的多個 同步波束。假設對具有節點的系統的延伸部份，每個都使

用具有個別接收器（例如多重波束相位陣列天線或其他類 型的多方向天線）的多重天線波束。再者，假設不是所有節 點都必須具有相同數量的波束，也就是說，節點k有&個波 束。這等於可能在任何時槽的Bk個平行鏈結。 我們延伸先前的討論（假設一單一被操控的波束），允許 在一鄰近節點集中共用時間的Bk個波束數大於Bk。即使每 個節點可具有不同數量的波束，但所有節點必須使用一共

用的時槽格式和訊框，其所具有的用於每個波束的每訊框 時槽數等於Nhame。 考慮將任何節點k上的任一 Bk波束的半永久（SP)指派時 槽數里的上限表示為Nb earn。Nbeam的值只會依每訊框的時槽 數篁而定，而不是取決於波束的數量。至於在（3)中我們將 指定Nbeam必須滿足下列公式：

beam (7) 假設網路中的所有節點都由方向性鏈結連接，其中節點k 有Bk個波束藉由時間跳躍和指向其鄰近節點而波束共享。 92084.doc -53 - 1240582 此外，假設每波束可允許的鄰近節點數量等於Nbeam，則每 波束可允許的半永久時槽的可允許數量會有固定的限制 (每一鄰近節點分配一 SP時槽）。 如果每個鄰近節點每個波束的Nbeam的固定值滿足（7)，則 所有節點都可以藉由與鄰近節點針對該鏈結達成一致，為 這些鏈結的每一個和其每一個波束選擇不同的半永久時 槽’不必理會比跳躍一次還要遠的其他節點選擇了哪些顏 色。這允許每個節點藉由只與其鄰近節點通信、便可以一 非常直接的方式為每個波束選擇其Nbeam半永久時槽。藉由 遵循這個策略，每個節點能夠支援至少 N^BrNbeam (8) 個鄰近節點，並且每個節點被分配單一個sp時槽，每波束 被分配不超過Nbeam個這類時槽。 只要滿足公式（7)就可支援每波束^^^㈣個鄰近節點的驗 證，係直接來自對單一波束案例觀察所得到的驗證。然後 如果所有Bk個波束都以相同方式排程他們的sp時槽，很明 =地可以支援的鄰近節點數量將是波束數與每波束的鄰近 節點數之乘積，因此導出公式（8)。 每節點具有不相等波束數的兩節點間的SP時槽指派之範 例如圖1 0所7F。在這個範例中，節點i有2個波束，而節 :2有3個波束。當兩個節點具有不同數量的波束時，兩個 __ '員使用相同的框結構。在這個範例中每訊框Nframe =5時槽。從⑺和⑻中得知，這允許節點】最多可具有6個 92084.doc -54- 1240582 鄰近節點而節點2最多可具有9個鄰近節點。 剛開始’兩節點具有的鄰近節點數是比在（7)和（8)限制下 所允許的鄰近節點最大數量少一。顯示各鏈結的g p波束/ 時槽分配。這些節點可以在滿足（7)和（8)的限制的同時，在 他們自己之間加入額外的鏈結。鏈結排程通信協定將針對 每個節點尋找一可接受的波束/時槽用於sp分配，而且它是 以本質上與單一波束案例相同的方法運作。 對應的通h協定訊息父換如表2 2所示。節點1藉由傳送呈 有至少Nbeam個候選時槽的清單的REQ—SPTS(L = (卜2、3))， 啟始該交換。應注意，3種波束ID以a、b和c表示，而且時 槽數量由波束ID的下標數字表示。節點1必須認明它已使用 波束a上所有的3個允許的SP時槽，但是它只分配其波束匕 上3個允許的SP時槽中的2個。 因此，它將該3個SP時槽（在波束b上可用）的清單傳送給 節點2。此清單可包括這個波束上的所有自由和da時槽。 當送出要求訊息時，會對時槽和鏈結排程訊息資料結構進 行適當的變更。節點2之前已針對連至其8個鄰近節點的其 若干鏈結，分配SP在波束a和b上所有可用的Sp時槽。 因此，波束c是唯一可以接受新SP分配的波束。當它從節 點1接收到11£(5一3?丁3(1=(1，2,3))時，它選取波束/時槽(：3當 作將為新鏈結工作的唯一波束/時槽（先前已分配c ^和C2當 作SP時槽）。它在答覆訊息中傳送出這個選擇。當送出答覆 訊息時’亦會對波束/時槽和鏈結排程訊息資料結構進行適 當的變更。最後，當送出或接收到一確認時，適當時槽的 92084.doc -55 - 1240582 狀態就會被變更為「sp已分配給鏈結(1'2) 表22 節點1 ----節點2 從其拓撲控制接收鏈結加入事件以 —_ .......... 用於從節點1到節點2的鍤鲑 _ 一- 傳送 REQ—SPTS(L=(1，2,3)) 接收到被傳送的REQ_SPTS(L = (1，2,3)) 接收到REPLY_SPTS(時槽3) ^ 傳送CONFIRM(時槽3) _ 傳送 REPLY_SPTS (時槽 3) 接收到CONFIRM(時槽3)_ 波束/時槽b3分配至鏈結(1、2、 j束/時槽c3分配至鏈結(1，2) 實施多重波束排程演算法/通信協定所需之變更係簡單 易懂’如下所不。在時槽DB和鏈結排程訊息DB的狀態下加 入波束ID當作一變數。使用（乃和（8)當作判斷標準決定是否 可以排程新的SP時槽。我們為網路參數Nframe和Nbeam指定一 個值。 為提供一新的SP時槽給一潛在鄰近節點，首先該演算法 必須先找到一其鄰近節點數小於Nbeam的波束。然後這個波 束可用來加入該新的鄰近節點。節點傳送至其鄰近節點的 REQ —SPTS訊息將為目前未被SP分酉己的波束指定Nbeam個可 用時槽。 在接收到REQ_SPTS訊息後，節點必須找到其波束中鄰近 節點數小於Nbeam的一波束。然後這個波束可用來加入該新 的鄰近節點。比較接收到的REQ_SPTS訊息中的Nbeam時槽 清單與選定波束中目前未分配的1^6^時槽清單，至少有一 時槽在兩清單中都可發現。該時槽可被選取當作在 92084.doc -56- 1240582 REPLY—SPTS 訊息 REPLY—SPTS 訊息 槽分配。 中傳送的時槽。一旦起始節點接收到 兩個節點都將選取他們的波束和共通時 广個粑例暗不地假定—單頻帶用於每一個波束。在這情 況下’一個節點可以有-些波束同時在相同頻帶上通信， 不會有干擾。這種無干擾操作實際上很難支援。類似問題 形成可藉由每_波在不同頻帶中操作來解決，也就是說， 圖：中的a、bk每一個都使用不同的頻帶。就排程演算法 而：’我們將會在sp時槽的分配上施加相同的限制。但是， 在貫際分配時槽/油击6日人士 θ 價/反果組合方面我們所需要找到的分配 是··使兩個節點使用才目同的波束（等於使用相同的頻帶）和相 同的日彳槽。延等於使每個波束/時槽組合不同於排程的觀 點。因此’可用的時槽數等於波束數量乘以訊框大小。在 k it況下，指派給潛在鄰近節點的31>時槽由下式提供 其中B表示波束的數量。這種對鄰近節點數量的限制比⑺ 和（8)令的限制要略微嚴格，因為共用sp時槽的節點也必須 使用相同波束/頻率通道和相同的時槽。就範例Ν—= 5和 B — 3而έ ’（9)的限制允許每個節點有8個鄰近節點，然而 和（8)的限制則允許每個節點有9個鄰近節點。 圖10的範例問題中2個節點各有3個波束，每個波束都在 不同頻帶中操作，也就是說，a、c每一個都使用不同的 頻V。另假設訊框大小是5。兩者節點都已指定7個3?時槽 92084.doc -57- 1240582 用於邶接節點’因此’從(9)中，他們各可以利用一允許他 們在他們之間建立鏈結的sp時槽來加人—個@外鄰近節 ，占被心定的sp日守槽如圖中所示，而且需要建立sp時槽指 派f新鏈、、、口的λ息父換如表23所示。該訊息交換藉由傳送 1啟始，其必須包括 s‘丄 枯8個先珂未被分配為sp時槽的波束/時 槽組合。在這個範例φ，μ ^1 犯例f 即點2已經分配不是由節點1使用 的7個波束/#槽組合（其係位在REQ—spTs訊息、中接收到的 8個波束/時槽組合的清單中)。因此，藉由⑼，必須至少有 個匕可以4取用於分配⑹的剩餘波束/時槽組合。這是 破/刀配到即點1和2之間鏈結的sp波束/時槽組合，如圖^和 表2 3所示。

接收被傳送的REQ_SPTS(L=(a4，a5, b3，b4，b5，c3，c4，c5)) 傳送REPLY-SPTS(波束/時槽C5) 接收CONFIRM(波束/時槽c5) 波束/時槽c5被分配至鏈結 接收REPLY—SPTS(波束/時槽。） 傳送CONFIRM(波束/時槽^/ 二 座里時槽c5被分配 現在另外轉到圖12知 才1 3，決定何時適合在兩個行動節點 1 2之間建立方向性絲纟士 鍵…的特別有利的方式是：先決定節點 之間全向性鏈結的品質 說，方向性信號通常所 ’再基於此品質值做決定。也就是 具有的信號強度超過在相同功率位 92084.doc -58- 1240582 準下所傳送的全向性作，^ 3 曰隹士 — 廷疋因為方向性通信鏈处的能 !集中在某個方向而不是散佈到36。。。因 性通信鏈結之前，由 建方向 向性通信鏈結，這二方“點具有足夠的品質值用於全 的品質水準。表不方向性通信鍵結亦將具有所需要 的確，全向性鏈社σ 相連行動“使用方向性天線節點的 相連仃動ad-hoc網路方面， 害可導致方向性鏈社…問崎。有各種鏈結傷 鏈、，，。和全向性鏈結任一種或兩者的損 可能是間歇性或維持_段 、 z丄’ 仅相田長時間的才貝失。用於兩種鏈 結類型的鏈結品質，軔杯 貝車又好月&不斷地被測量，而且應該使用 :干機制以反應鏈結品質的改變。這些測量可在鏈結層執 行’而且會透過鏈結層通知將鏈結品質告知網路層，但在 某些具體實施例中還可使用其他組態。 就其本身而言，建立方向性鏈結的流程較佳開始（區塊 120)方式為，首先在一給定的成對行動節點12之間建立一 全向性鏈結（區塊121)，如上所述。這將在首先藉由聆聽其 Lmk—HELLO封包偵測一鄰近節點時發生。根據本發明的這 個觀點’要-直到全向性鏈結品質夠高之後，鏈結排程器 才被允許啟始該方向性鏈結設定的流程。 控制器18如下所示決定全向性鏈結品質值（區塊122)。使 用最佳化鏈結狀態路由當作一示範路由通信協定以與最佳 化鏈結狀態路由規格一致，我們將定義鏈結品質測量值（枳 示為變數N—quality)為〇和}之間的數字，其中丨表示 。 品 貝。根據一種用於計算最佳化鏈結狀態路由規格品質的方 92084.doc -59- 1240582 法’這可用來當作坪 曰 木田作口平估取佳化鏈結 收錯誤值的方法。 田訂包的封包接 θ平估通道品質的流 應4以一種能夠獲得可能的、田 確的通道品質評估的方式 取正 乃八木戶、％。一可能性為 雜訊比評估（例如，從_8〇2丨 / 口说對 且9丕&社 ）他們疋否很容易被取得並 且疋否Μ私派給特定節點的時槽有闕。 果無法很容易地使用—信號對雜訊比評估，也可使用 瑕佳化鏈結狀態路由的方 用 式攸取佳化鏈結狀態路由封会 的成功接收來㈣品質。對於全向性鏈結而言， ^ 型Unk—HELLO、方向性鄰近節 類 产， 生⑷近即點和通道口口口質回饋的各鄰近 即點接收若干封包。對於一給定的組態參數集，固定數量 的這些封包每秒從每個鄰近節點傳送出。因此，每秒傳送 出：：知數量的這些封包’因此可計算出接收到的數量。 什异全向性品質值[―脚二的演算法如下所示。對於成 功地自節點k接收的封包，來自節點㈣鏈結值 —1 ^ omni 新為. (10) N 一 quality。^ ：=： (I - a) · ff 一 quality^ 對於自節點k傳送失敗的每一封包，纟自節點_鍵結值 N — qualid 新為 N一quality^ = (I 一 仃)· N-quality^ · (11) 來自節點k鏈結的AT — —/办二·值的初始狀況在首次接收到 Lmk一HELLO之前設定為〇，接著利用正確接收到的 Lmk—HELLO根據（10)加以更新。選擇參數α有效地設定一 92084.doc -60- !24〇582 時間常數用於-次方的過濾器(或指數加權平均)，以計嘗封 包傳送成功機率的評估。這個參數值㈣當設定係、取決於 所期望的每秒訊息數’而且是所需之回應與評估正準性之 間的妥協結果。如熟習本技術之專業人士所了解，較大的 以值將導致各新的範例接收到較大改變。這造成較快速地 發現鏈結狀態的改變，但增加了 ^正確分賴結狀態的可 能性。 〜對於鏈結Lk，將設定變t Can—AU〇cLk，言亥變數較佳被設 定為真（TRUE)以啟始方向性鏈結時槽分配，若不是用於初 始的sp時槽分配就是因干擾緩和用於任何未來的da分配 或重新分配。也就是說，如果全向性通信鏈結的品質值大 於第σσ貝臨界值（指示Can一All〇cLk是真），鏈結排程器將 只建立與鄰近行動節點的方向性通信鏈結（在區塊丨23和 124)，因此結束所說明的方法。方向性通信鏈結可如之前 曾描述的方式建立。 s然，在建立方向性鏈結之後，該方法可選擇性地藉由 Μ續決疋/監控品質值（區塊13 1)來繼續（區塊13〇)。在這種 情況下，變數Can—A11〇cLk可在每次決定V—二後根據 以下關係式加以修改： ^ omni <T^mni; Set Can_ AUoc^k = FALSE ； (12) ^oinni ^'^omni t Set Can_Alloc^k =TRUE ; and (13) TL· S N 一 qualityK—; Do not modify Can_All〇clk . (14) 為避免因评估办二·值時統計變動所導致的鏈結飄 動’在（12)-(14)中加入磁滞以避免修改Can—AllocLk變數， 92084.doc -61 - 1240582 除非評估yVj如/办1,有足夠的改變，才會修改該變數，如區 塊132所示。第一個臨界值了二、第二個臨界值匕〃和參數α 被選取’以確保此行為。該臨界值的示範值為产. 2且 ^• = 0.8，但也可使用其他的值。當然，如果品質值下跌超 過第二個臨界值7；^.，會暫時取消方向性鏈結的使用，或視 需要中斷鏈結（區塊1 3 3 )，因此結束所說明的方法（區塊 134) 〇 應注意到，以下將進一步討論的程序係基於使用 · Can—AllocLK變數當作一途徑，如上所述。也就是說，在時 槽可被分配給方向性鏈結Lk之前，變數應該具有值

Can—AllocLK =真（TRUE)。當接收到第一個用於鏈結Lk的 Link一HELLO封包時，變數最初被設定成值Can—AHocLk:偽 (FALSE)。當然’還可使用其他方法來決定何時適合建立及 /或繼續使用方向性通信鏈結。 現在再參見圖14-16，將更詳細地討論被指派時槽需求的 分配。DA時槽較佳係以一種可回應網路流量浮動需求的方 _ 式來加以分配。如上所示，變數Can—Ai1〇cLk可用來決定第 一次適合建立方向性通信鏈結的時間。也就是說，好的全 向性通道品質可用來當做先決條件用於指派新的da時 槽。因此，對於鏈結Lk，在由時槽要求者或接收一時槽分 . 配要求的節點分配新〇八時槽之前，變數Ca、A1l〇cLk應該 為真（TRUE)。 同樣地’也希望在回應干擾狀況或其他鏈結降級的DA方 向性時槽的重新分配之前，變數Can一AllocLk為真（true)。 92084.doc •62- 1240582 下列DA時槽分配的討論中假設Can—AllocLk為真（TRUE)，但 是並不是所有具體實施例都需要。 根據本發明的這個觀點，只有當一半永久時槽被分配用 於兩節點間的鏈結時，對於從一節點到一鄰近節點的需求 時槽的要求才會被允許。在一鏈結至少被分配一半永久時 槽之後，一節點可要求定期分配一額外時槽。用於排程D A 時槽的訊息可以透過全向性鏈結或方向性鏈結傳送。

更特a之，母個控制裔1 8較佳包括一資料仔列1 8 f ,其用 於儲存透過給定的通信鏈結傳送的資料。分配需求指派時 槽的第一個方法（圖14)開始（區塊14〇)於在成對的行動節點 12之間排程個別的半永久時槽（在區塊141)，如上曾討論 過。可決定先前在半永久時槽期間透過通信鏈結資料所傳 T的資料量（在區塊丨42)，以及決定儲存在資料佇列的資料 置（區塊143)，和根據其上的資料決定每一通信鏈結的鏈結 利用度量（區塊144)。然後可基於鏈結利用度量（以下將進一

步說明）排程需求指派時槽（區塊145)，因此結束所說明的方 法（區塊14 6)。 尤其，測量各鏈結上的流量需求，對於DA時槽的有效分 =特別重要。如上所* ’這較佳基於透過給定鏈結傳送的 資料量和在佇列18f中取得備份的資料來完成。相對於前 者、，透過鏈結在節點糾之間（以每一時段的時槽數為單位） 辽的已測塁平均"IL量將標示為Tikse這個測量值將包括透 過每-時段-或更多的半永久_以及任何需求時槽傳送 92084.doc -63 - 1240582 目刖仔列狀態的測量值，〇 ，介的/ J里值Qik，亦將保持以用於節點^口 k 之間的鏈結。較大的〇枯4fcl 一丄 值私不立即分配一或多個DA時槽的 必要性。臨時出現的雲、卡合你 而求會使Qa增加，然後其會觸發對da 容量額外時槽的要求直到符列大小降低。 分配在節點时之間鏈結上的時槽的總數將標示為心 時槽要求可被定義為： - m\Qik) t (i5) “疋已測里桃里加上由佇列大小指示的所需已評估額外容 量的函數。這個函數可以具有許多形式並且亦可受到新的 保留容量要求的影響。 在-些具體實施例中，可能希望允許鏈結度量受到流量 需求優先權的影響。也就是說，在時槽期間對於通信鏈結 的％求私度，可進一步切割成對於若干流量優先權類別的 預期需求量。這使得更有效地分配時槽，以滿足被排定優 先權的流量的需求。 因此’關於圖15，這種方法可從排程Sp時槽開始（區塊 1 5 1)’其參考圖14中區塊141所述步驟，以類似的方式說 明。然後決定各通信鏈結的複數個資料優先權等級或類別 的每一個之鏈結利用度量（在區塊152)。這可使用上述測量 法（也就是說，先前傳輸的資料量及/或儲存在資料儲列l8f 中的資料量）的其中之一或兩者或其他適用的測量法來完 成0 藉由範例說明’如果流量按優先權排定成P個優先權類 別，其優先權順序為由最低至最高，Ρΐ5 Ρ2, Ρ3，..·，Ρρ，則優 92084.doc -64- (16) (16)1240582 先權類別ρ」的時槽需求為： 針對各優先權類別計算出—個別需求度量。然後使用兩方 向上的度量，計算這個鏈結上此優先權類別所需的時槽數 T「eed，Pj · (17) 吾人希望藉由2Γ❻（一統計學上的用語，B(例如，約為一 時槽的1/4))增加最高優先權冑求度量，以確保適當的容量 分配，避免過長的佇列。然後可選擇性地決定（區塊153) 一 總計度量當作所有優先權類別的總計需求，也就是：

P ^need =艺 丁need、Pj 1 M lk · (18) 然後可基於上述值並根據優先權等級排程DA時槽（在區塊 154)，因此結束該方法（區塊155)。 而求度i被指派給這個鏈結，其為先前分配給該鏈結 的犄槽數及容量需求兩者的函數。我們藉由 來標 不此，其指示它取決於被分配時槽數以及所有優先權類別 的評估需求。這方式使得度量會隨著較高優先權流量比例 i曰加而增加，因此需要更多的時槽。此外，如果被分配的 %槽數增加，度量會減少。因此，如果鏈結有過量的時槽， 度里會是負的。當然，其他的度量可用於各種不同的應用， 應為熟悉本技術者所瞭解。 下列演算法可以用來計算鏈結度量。對於下列範例，為 92084.doc -65 - 1240582 簡化起見我們假设二個優先權類別，其中優先權 最重要。如果設定 ’ 類別

(19) 否則如果ττ^ ，則 〜臟、Ks,Tf (2〇) 否貝1J如果$以一 ，貝] Οί，〇紐(2·。，尺，_<) ,· (21) · 別的 〜》2·尺，-< . (22) 在上述演算法中，選擇常數參數Κ0ΐ，以允許度量中有 所需要的儘可能多的範圍用於各優先權類別。例如，如果 Ks=i，則如果需要額外時槽且有類別匕流量需求，總計度 量將位在範圍2<«ΛΛ^Χ3中。同樣地，如果最高流量類 嫌 別是類別P2，則總計度量將位在範圍1<A/f(d〇^2中。否 則’如果最高流量類別是類別Pl，則總計度量將位在範圍 〇<从$(7^，^)幻中。藉由為Ks選取更大值，玎進一步擴大該 範圍。當Ks = 2使用上述程序時，從最低到最高3個優先權類 別的度量範圍是0到2、2到4、和4到6。 如上面計算出來的度量Λ/尸，為決定一鏈結是否需 要額外的時槽指派（也就是說，如果σί是正的）以及 哪一個優先權類別需要指派，提供基礎。它也使得新時槽 92084.doc -66- 1240582 被指派到具有最高度量的鏈結上，該最 取问度里指不位於最 高優先權、最需要時槽的鏈結。此外， —θ 匕也伯不是否有額 外的容量可指派給該鏈結（也就是說，是負 要注意的關鍵點為··當使用上述方式時，鏈結度量)將指 示對於時槽的被排定優先權的相對需求。 二 a 一 八％;的攻大度 量表示對於較高優先權流量的額外容量比任何其他鏈結有 更大的需求。小於零的度量表示鏈結有額外的容量。最小 的鏈結度量表示鏈結有最大的額外容量。如果需要，這個 鏈結將會是重新排程另一鏈結上容量的最佳候選者。 現在將參考圖16描述示範性方法，其可用在各網路節點 12上，以分配需求時槽用於連至鄰近節點的方向性鏈結。 使用在圖14和15兩張圖中或任一圖中所概述之方法，從區 塊160開始，行動節點12將持續不斷地為被分配一半永久時 槽的其每一鏈結維持該鏈結度量从(區塊161)。 每個節點12將使用這個鏈結度量指示額外傳送時槽至各 鄰近節點的需求。从的最大值指示對於依優先權排 定的額外DA時槽分配有最大需求的鏈結。 的值指示對於具有最高優先權類別的額外時槽的需求。 同樣地，如果Ks< Mf(7^,〇s2.Ks，則需要額外時槽服務優 先權類別P2。同樣地，如果〇 <； (r/，) s，則需要額外 時槽服務優先權類別p i。 §維持度1 A/f (Γ/)不變時，應選擇最大鍵結度量大於 零的鏈結當作額外時槽分配的第一選擇（在區塊162)。如果 有時槽用於當作自由時槽或者當作額外D A分配給其他鏈 92084.doc -67- !24〇582 結（被小的度量再一次表示）或是有正被使用但有較低優先 權的時槽，則流程會轉變為加入D A時槽狀態並啟始發現D A 時槽分配的流程。 還有一些其他度量將用於這個時槽重新分配的流程中。 可什异一增加的容量鏈結利用度量+1)，以評估在 加入一額外時槽後鏈結度量將如何變化（在區塊丨63)。這可 用來決定是否應要求一第二時槽，以及該要求應該是什麼 優先權。它可指示這個鏈結應該被分配一第二時槽，或另 —鏈結現在可具有一較大度量。在後者情況下，下一個時 槽分配應該是分配給有最大度量的鏈結。 同樣地’可計算出一減少的容量鏈結利用度量 -1)(在區塊164)，以評估如果一時槽被從鏈結中取 走’鏈結利用度量將變成什麼。這可用於從一鏈結至另一 鏈結的時槽重新分配。也就是說，接著指派用於重新分配 的需求指派時槽可被重新分配（在區塊165)，如增加及/或減 少的鏈結利用度量位於可接受的限制内，則為熟悉本技術 者所瞭解，因此結束所說明的方法（區塊166)。 至於半永久時槽，節點12只需要與該鄰近節點，協調指 派給連至一鄰近節點的方向性鏈結的D A時槽的選擇。這意 謂一鄰近節點將在方向性鏈結上針對時槽指派傳送一個要 求給鄰近節點，並在相同的鏈結上接收對指派的同意或是 對要求的拒絕’以下將進一步地討論。 鏈結度量較佳根據一預定時程表定期進行重新計算。鏈 結度量比某個臨界值（Max_metric—thresh〇M)大的鏈結，是 92084.doc -68 - 1240582 獲得一新da容量的候選者。該度量可指示對多個時槽的需 求，而且可在一個要求中同時要求多個時槽。最大度量超 過這個臨界值的鏈結將偏好分配新的DA時槽。但是，如果 多個鏈結度量超過臨界值Max一metnc—thresh〇ld，則一節點 可同時從多個鄰近節點要求DA時槽。負的鏈結度量表示鍵 結有額外容量，但其他形式的度量亦可用於各種具體實施 例中。可丟棄這個容量以滿足具有更大鏈結度量的其他鏈 結的需求。 使用多重資料優先權等級亦可提供被排列優先權資料的 彈性，使得較高優先權的資料可以先傳送。當然，一給定 鏈結可使得若干時槽被分配到各方向性時段中。因此，至 鄰近節點k的方向性鏈結Lk可使得時槽丨和]•分配給它，而且 以兩個時槽可具有不同的鏈結品質。根據干擾程度，時槽 的其中之一是高品質時，另一個時槽是品質不佳。通常不 適合在品質不佳的時槽上傳送重要的流量。 見在芩考圖17討論在已知時槽期間内基於鏈結服務品質 (Q〇S)排定資料優先權的有利方法。從區塊170開始，在— 、、.一的成對行動節點12之間排程複數個時槽（區塊1 71)。再 、吊這將會包括一或多個SP時槽、和一或多個時 槽如之刖冒描述。亦如上所描述，曾以實例說明，決定 在母一時槽期間與通信鏈結相關的個別鏈結品質值（在區 塊172)。廷可基於SIR、封包接收錯誤值等來完成。就其本 身 資料係基於資料優先權等級和品質值進行優先權 乂在吩槽期間傳送（在區塊173)，因此結束所說明的 92084.doc 1240582 方法（區塊174)。 斗寺古 ° ’控制器18較好將對應到最高優先權等級的資 料扣；〃其有關的具有最高品質值的時槽。例如，最高 的優先權等級可對應到網路控制資料，因這類型的資料通 常需要立即的傳送和動作以緩和干擾、重新分配遺失鍵結 至新時槽等。 現在再麥見到圖i 8描述排定資料優先權的示範方法。從 區塊180開始’等候被傳輸的資料首先以資料優先權等級分 級（在區塊181)，然後進_步以資料被接收的順序分級（在區 塊182)。’然後經過這兩個步驟的最高級資料被選取（區塊 ⑻）並在第—可用時槽期間傳送，該資料的品質值高於該 貧料優先權等級的個別最低品質臨界值（在區塊丨84)。然後 這個流程繼續執行直到送出所有資料（區塊185)，結束所說 明的方法(在區塊186)。當然，應瞭解到在實際操作期間上 述步驟將重複數:欠’但為說明清楚起見，Λ處顯示這些步 驟結束於區塊186。 應注意到，如果基於品質值（也就是說，Q〇s)實施優先權 排定，該貧料佇列1 8f事實上會被實施為單獨的資料優先權 等級佇列。此外’希望有一些修改以說明分配到特定鏈結 的各時槽鏈結品質的不同。再次使用上述範例，沒有人會 希望在品質有問題的時槽上傳送最佳化鏈結狀態路由網路 控制流量。 對於節點j透過時槽1至節點k的其鏈結所評估的品質測量 值標示為办f。同樣地，對於節點]^上、在通道品質回 92084.doc -70- 1240582 授封包中傳送的時槽的評估品質# 貝&不為心“。铁 後，基於這兩個評估，時槽i的品拼。/ …、

Quality^ = Min(N _ quality fk, N __ • quality 一 Tx卜) 、了被s平估為 如果網路控制流量被指派最高的 J |炎无榷，當被分 向性鏈結Lk的時槽i出現時，則任何 ' %万向性鍵纟士 T的 列中的網路控制流量都擁有使用這個 :，τ 、， 丁谓的弟一選擇權， 亚且假设付合該時槽品質的某些條件。

對於該類別的網路控制流量，這類 ^ ^ ^ 心戏馀件可如下所示。如 果鏈結L k的品質滿足㈣# > T N C，則遞送到節點k的封包在 第-時槽!中被傳送並分配給方向性鏈叫，其中選擇陡界 值Tnc是要能確保網路控制流量有足夠的鏈結品質。否則，， 遞送到節點k的封包可在被分配到有最高鍵结品質^^ 的方向性鏈結1^的時槽中傳送。 1 再者，對某些類型的任務資料流量，可能希望賦予類似 的時槽品質條件。對於任何任務資料類別⑸，吾人可賦予

的時槽品質條件如下所示。遞送到節點&的封包可在被分配 到滿足2⑽/z<>TCm的方向性鏈結Lk的第一時槽丨期間被傳 运，其中選擇臨界值TCm是要能確保類別Cm的任務資料流 畺有足夠的鏈結σσ質否則，遞送給節點k的封包可在被分配 到有最阿鏈結品質2如/办f的方向性鏈結Lk的時槽期間傳 送0 如熟習本技術之專家所瞭解，藉由上述方式有一優點， 即成有較長的時段，在該時段内有若干時槽被分配在各鏈 結Lk的各時段内。也就是說，當一時槽因干擾暫時或永 92084.doc -71 - !240582 久經歷品質不佳時，有很少的機合 成3鏈結會降級。在這情況 下，另一個被分配的時槽可具有鲂t μ 軏呵的品質並且對於維持 重要流量的QoS是很決定性的。如| σσ 如果早一時槽被分配到鏈 結，且如果該單一分配時槽的品皙ώ 幻口口貝由於干擾開始降級，那 麼新時槽的分配可能會延遲。 在方向性鏈結和全向性鏈結上較好執行缝結品質感測 (Sensmg)。但是’這對方向性鍵結而言較為複雜，因為每 -個時槽可能有不同的鏈結品質。除了正常傳播所造成的 鏈結中斷之外，方向性鏈結還會受到來自重新使用相同時 槽的其他成對節點的干擾，導致品質降級。因此，每一時 槽的鏈結品質可能需要評估並分開儲存（即使一些時槽被 分配到相同鄰近節點也一樣）。 此外，即使是個別對每一時槽評估鏈結品質，一些時槽 上鏈結的總計鏈結品質通常是被轉移到路由通信協定的唯 一資訊，例如像最佳化鏈結狀態路由的情況一般。這個流 程因流量需求的改變以及干擾限制的改變（因幾何圖形的 改變）、因此必須針對某些時槽頻繁地將時槽重新指派給鍵 結而變得複雜。 在鏈結層的所有這種活動對路由通信協定而言事實上都 是可穿透的。對任何連至一鄰近節點的已知鏈結，通常報 告路由通信協定的唯一資訊是連至该鄰近卽點的鍵結之鍵 結品質。本發明可用於該鏈結層以支援鏈結品質感測、干 擾避免和緩和、以及與指派新時槽有關的關係之各種特 性，如下所述。 92084.doc -72- 1240582 種用於決定方向性鏈結品質 現在將參考圖19和20說 的特別有利的方法。如果信號對雜訊比評估無法报容易地 用來評估個別時槽的品質，則可使用如上所述用於評估全 向性鏈結品質的方法（也就是說，使用成功接收到的全向性 負擔封包）。在方向性時槽的情況下，流量主要是任務 流量。 、 尤其，從區塊19〇開始，-些這類資料封包將由來源節點 :每-時槽傳送，但是接收節點並不知道被傳送出的數 置。為了讓接收節點知道-時槽中被傳輸多少封包，發射 器將在該時槽中加入一特殊的負擔封包PKT_CT連同^料 封包起傳达（在區塊191)。負擔封包在時槽期間提供被傳 輸的封包計數（包括它本身）。因此，如果pKT_CT封包被接 收到’接收節點將知道一時槽中被傳送的封包總數。我們 將把這個數量標示為心當做在時槽中傳送的數量。接收 ::::也會計算接收到封包的正確數量，標示為伽塊 時槽！的封包接收錯誤值可基於時⑴中接收到的封包來 力以㈣。車义好’該網路將被設定成總會至少傳送一個封 包（也就是說，該PKT_CT封包）。就其本身而言，如果在仏 定時槽中未接收到任何封包，則時^的封包接收錯誤值被 ^古為〇。如果PKT_CT封包被正確接收（在區塊193)，它會 提供值’並且時槽1的封包接收錯誤值評估為"X，因此 結束所就明的方法（在區塊196)。 ’、他可此發生的情況還有：如果pkt—ct封包未被正確接 92084.doc -73 - 1240582 ，而且<值為未知。在這情況τ，時槽⑷封包被正確接 2機率被評估為正確接收到的封包料槽的比例（區塊 叫’也就是，WTSi。此時，料示在時槽期間正確接收 :的封包中的位元組數，而TSi表示以位元組為單位的時槽 長度。因此，對於日㈣1而言，封包接收錯誤值料估户7被 計算為：

pF / n[; (n[ _ known) (23) / TSt; {nj _ not _ known) 〇； {no _ pkts __ received) 該方法可選擇性地包括（從區塊⑽開始）：使用封包接收 錯誤值決定/更新方向性鏈結品質值（LQV^X ,用於 指派到鏈結Lk的各時槽1(在區塊州）。這些值針對各時段的 每-時槽每時段更新一次。在每一時槽之後，分配到時槽〗 的方向性鏈結的iV—wa/办严值被更新為： (24) N_qualityfk = (1 -/?)._quality^ ^β-pf . 來自節點k鏈結的ΛΑ_^α/办严值的初始條件將該時槽被分 配給這個鏈結之後的第-次接收到時槽之前，設定…。然 後根據（24)更新，使得時槽i之後的各後續時段用於該時段。 所選擇的參數Θ有效地設定關於方向性鏈結時段長度的 時間常數1於評估成功封包傳送機率的—次方過遽器。 適當的參數/3収是在所需回應與評估準確度之Μ的一個 妥協。較大的Θ值導致在-時段期間較大的潛在變更。這 造成較快速地發現鏈結狀態的改變，但增加了不正確分類 鏈結狀態的可能性。 92084.doc -74- 1240582 -個問題是應允許在經過多少時間(時段數)之後，才決 定發生了鏈結狀態的改變。在一段時間之後，如果時槽〖已 經變得非常壞’則值〜物。同樣地，如果時槽i已經 k付非常好，則值（―心丨。因難點在於如何判斷好與 壞之間的轉變以及何時該宣告時槽應該被重新分配。 -種作這個決定的特別有利的方式要使用磁滯。根據本 發明的這個觀點，-般而言，目的地節點基於封包接收錯 誤值決定與通信鏈結品f值有關㈣結品f值％ X (在 區塊2 0 1)。如果鏈結品質值（押％广低於一第一個臨界值， 來源節點和目的地節點在該時槽期間將停止通信鏈結的使 用（在區塊203)。 進一步，如果鏈結品質值#—押％严保持低於第一個臨界 值（其他的臨界值也可用於其他具體實施例中）一段預定期 間（在區塊204)，來源節點和目的地節點可建立一新時槽用 於在其間建立無線通信鏈結（在區塊2〇5)，因此結束所說明 的方法（區塊206)。另一方面，如果鏈結品質值[㈣邱^之 刖已經低於第一個臨界值而且鏈結的使用已中斷（在區塊 207)，如果鏈結品質值增加超過比第一臨界值更高的第二 臨界值之上，來源節點和目的地節點將繼續在該時槽期間 使用該通信鏈結（在區塊2〇8和2〇9)。 藉由範例说明，如果時槽丨上來自k鏈結的Λ^押邮严值具有 範圍0至1之間，對於本範例，我們將利用磁滯量化這個值 為三個等級以用於某些網路控制功能。變數π — α將表示 被量化的严變數值。新的變數可具有G〇〇D(良好）、 92084.doc -75- 1240582 MID(中等）和BAD(壞）值，代表三種可能的鏈結品質狀態。 根據下列關係式，每當办严改變時，75 _广變數也會 隨著改變。 N 一 quality^ ·，設定 TS 一 Quc4k =GOOD ; (25) TS_ Lk : = GOOD並且如果 ’則設定 TS Lk 一㈣ :GOOD ·· (26) TS _ Lk z = GOOD並且如果拉幺N_qua!i/yfk <Tq ，則設定 TS Lk X :MID; (27) IS 一 lk Qualt = :Λίω並且如果7押缈产^ 却， 則設定 TS · Lk -㈣= (28) TS 一 Lk •㈣i = -BAD並1如果β 0一押吻卜: 却， 則設定 TS Lk = MD; (29) TS 一 Lk .Quah = :BAD 並 1 如果 S N — quality 卜 < Tq 5 則設定 TS 一 Lk •扣“= ;並且 (30) N — quality卜 <功·，設定 B — =BAD。φ 如熟悉本技術者將瞭解，磁滯被引入上述關係式 (25)-(31)中，以避免被評估的時槽狀態的過度變動。臨界 值的示範值分別是Γ{ = 0.2、7^ = 0.5且7^ = 0.8，但是可視給定 的應使用其他的值。此處應注意到，雖然這裡使用的示範 性品質範圍為方便起見從〇延伸到1，但亦可使用其他範 圍。當特定時槽的^時，排程器較好不要在該時 槽期間在該鏈結上傳送任何流量，除非該鏈結不存在其他 具有品質MID或GOOD的時槽。 92084.doc -76- 1240582 运，庄思到’如上所述的指數加權平均的使用，適於用 來測里王向性和方向性鏈結兩者的鍵結品質。有各種鍵处 傷害可導致這兩種鏈財任一種的損失。用於兩種鍵。 型的鏈結品質，較好能不斷地被測量，而且應該使用若 °干 機制以反應鏈結品質的改變。 如熟悉本技術者將瞭解，各種不同的現象可影塑鍵^ 質。例如，兩個節點之間的距離可變得非常遠使得視線 口 HS)遺失。在這情況下，鍵結會遺失直到節點未來在距離 .交仔比較靠近。如果—個節點移動到障礙物後方並 持模糊-段長時間，也會看到相同的效果。在這類情況下’， 全向性和方向性鏈結都將具有非常低的品質。這較好將觸 發半水久時槽分配的移除及/或0LSR路由鏈結的移除。 另-種現象是鏈結可在具有好與壞品質之間快速移動 (又稱為「飄動」）。這可能在（例如）_節點快速移動穿過若 干小障礙時發生。在這情況下，全向性和方向性鏈結兩者 將飄動。如果評估鏈結品質所使用的取樣大小太小時，也 可能會發生這種情況。這種情況需要更小心地加以處理。 若㈣情況持續，鏈結品質可能會因太差而無法用於路由 流量。但是’時槽指派可維持一段時間，以決定是否可以 恢復高品質的鏈結。 再者’當在特定時槽中的方向鏈結具有低品質時，全向 性鏈結可能具有高品質。在這個方向性鏈結上與另一二 點的通信，也可能在另-被指派的時槽中具有好品質。這 表示有特定干擾來自其他使用者’其在品質不佳的單一方 92084.doc -77- 1240582 向性時槽中操作。斷續的干擾也可能導致這個時槽中的鏈 結飄動。在這情況下，時槽應該被重新排程以排除干擾。 如果有其他時槽是可用的，或是如果當流量被緩衝時可快 速取得一新的時槽指派，路由都仍會發生。 為回應上述現象可能會有一些類型的動作。例如，在鏈 結層，可能決定鄰近節點不再是跳躍一次即可達到。在這 情況下，鄰近節點會被更新以反映新的狀態，而且任何方 向性時槽都被解除分配並標示為「自由的」。如果當鄰近節 點係位於範圍内時，時槽由於過多干擾被宣告為壞的時， 鍵…排&通化協定將嘗試分配無干擾的新時槽。 在路由層，不需要告知路由通信協定在鏈結層的一些動 作，除非該動作影響到連接性。如果在兩個節點之間的時 槽是重新排程的，但是兩個節點仍然被連接並可以交換任 務貪料，則經過該鏈結的路線仍然是好的。如果一鄰近節 點不再可達到，路由通信協定應該尋找不利用這鏈結的新 路線。 見在來看干擾的問題，熟悉本技術者將能夠除解，將時 槽重複使用當作目標的任何排程演算法中，都有可能會出 現干擾。一般而言，根據本發明提供兩種在給定時槽中降 -來自/、他使用者的潛在和實際干擾的策略。一干擾避免 策 用於初-人的時槽排程和一些搶先的干擾避免重新排 权。干擾緩和策略，用於避免策略無法及時阻止實際干 擾的情況。干擾緩和策略的作用係重新排程時槽以移除干 擾。 92084.doc -78- 1240582 一個示範干擾避免案例如圖2 1所示。在這個案例中，節 點m在排程傳送至鄰近行動節點n的時槽之前，先評估潛在 的干擾。這個評估可由自節點m至節點N居間建立一初始/ 額外時槽的要求所引發，如上曾討論過。節點m查看經由方 向性鄰近節點封包接收到資訊表，決定其哪—個鄰近節點 曾在相同時槽中排程傳送。在說明範例中，節點乂和』正使 用相同的時槽潛在地干擾節點（圖中顯示為空心圓）。 更明確地說，來自節點k的干擾，在圖中越過一距離d k m 到達節點m，並以來自節點用於指向節點η的天線扇區 的瞄準線（由箭頭210表示）所形成的角度^mk接收。此外，潛 在干擾h號係以傳送至節點j時、節點k的天線瞒準線（由箭 頭211表示）所形成的角度^km，被傳向節點m。 產生的干擾是否有足夠強度導致節點111避免排程這個時 槽傳送至節點η，可由一些因素來決定。現在參見圖22，一 方法開始（區塊220)，決定鄰近行動節點1^與在時槽期間可 能干擾行動節點（這裡，指節點j和k)傳送的其他節點之間的 相對位置（在區塊222)。 對節點m和N之間方向性通信鏈結的潛在干擾係基於這 些相對位置來決定（在區塊222)。執行這個動作的方法之一 係基於個別距離和至鄰近行動節點N和潛在干擾行動節點 k、j的角度，汁异出位置。然後只有在干擾低於臨界值時， 在時槽期間排程方向性通信鏈結（在區塊224)，因此結束所 說明的方法（區塊225)。 除了與節點的相對位置，潛在的干擾可進一步基於抑制 92084.doc -79- 1240582 來決定’該抑制可由抑制演算法在天線旁瓣上達成或由節 點m使用過濾器達成。也就是說，可藉由節點爪和让的天線 :瓣和距離dkm的路徑損失，改變度數(degree)來抑制干擾 信號。這將由針對各潛在干擾節點所計算得出的度量从， 加以測ϊ。這個度量代表時# L中從節點k接收到的干擾 位準（以dB為單位）。 從鄰近節點在他們的HELL〇和方向性鄰居更新封包中接 收到的資afL，將允許計算至該節點的距離以及各時槽中用 於傳送的射束的瞄準線方向。對於本範例，我們將假設所 有的節點具有一天線增益樣式，當作函數Ga(幻提供的瞄準 線所形成的角度函數。如果給定環境中精確的傳播損失無 法知道，但是損失當做一反函數dnp則可以加以評估，其中 d是從干擾節點k至相關節點的距離，np是一恆定的傳播損 失指數，通常介於2到4之間。 當作示範模型，該路徑衰減可被計算為地平面衰減公式 和自由空間衰減公式提供的路徑衰減的最大值。對於地平 面公式，衰減是： 4 = 40 · log(^J—20. log⑹-20. log(\)，（ 3 2 ) 其中路徑長度dkm(從節點k到節點m的距離）以及發射器和 接收器的個別高度ht、112都以公尺為單位。自由空間衰減公 式提供的路徑衰減為： 4 =32.45+ 20. log(心J+20 .log⑺， （3 3) 其中射頻頻率，f，係以GHz為單位。整體評估路經損失是 兩者的最大值，也就是說： 92084.doc -80 - 1240582

Omax(K)。 (34) 將為熟悉本技術者所瞭解，實 貝1不的知失將隨時間而改 變，並且可能因為障礙物或樹葉而與此計算結果大不相 同’但是這個常數值可在評估潛在干擾者時當作一合理的 近似值使用。然後可基於來自潛在干擾節點k路徑上節點m 的接收天線的信號損失，用於在時槽T|期間從節點k傳送的 信號，計算出一理論上的度量為：

Mi，T，-L:+Ga(ekm)， (35) 其中I是來自節點k的猫準、線、信號方向朝向節點爪的角 度。這個度量可用在節點1來計算分配時槽I給任何 其他鄰近節點的干擾效果。 上述的度量不結合節點m干擾信號旁瓣抑制的效果，因 為這取决於在日^槽乃期間是哪一個鄰近節點被考慮要被排 程。但是，當考慮這個時槽（例如像節點N)的任何鄰近節點 時，可從包括節點m旁瓣抑制的中計算出新的度量為·· Μί：τίη =Μ[Τί +Ga(0mk) 〇 (36) 來自成對節點k、j(在節點⑺接收的時槽中通信）之間鏈結乙 的干擾的最大干擾等級，由從任一節點k或節點〗接收到的 敢大等級提供，也就是說 心，(37) 就其本身而言’在時槽丁i _在節點m接收到的所有干擾是來 自操作於時槽乃中所有鏈結L接收到的干擾總和，也就是說 N： Σι〇 :10. log (38) 92084.doc -81- 1240582 在大部份的情形下這個量的近似值就足夠了。由於任何 時槽中只有彳艮少量的潛在干擾者，因此不可能有兩個或更 夕的干擾者會具有幾乎相等的功率。在這情況下，我們可 以計异出干擾的近似值為 Ντ>^{Ν：ητ) (39) 然後，由於實際的信號干擾比將強烈地依賴所需目標節點 距離相對於干擾節點距離的比，因此我們可以計算出時槽 的理論SIR度量為： (4〇) 上述度量是在dB中，而且他們可以用來為任何鄰近節點 在初次排程時槽時提供干擾避免。此外，他們可有助於用 於間歇地檢查，以決定目前被排程的時槽是否開始經歷或 可能經歷干擾等級的增加。這個方式如圖23所示，流程開 始（區塊230)時節點0間歇地決定鄰近行動節點N與其他潛 在干擾節點的相對位置（在區塊231)〇應注意到，由於節點 是行動節，點，潛在干擾節點可能已在中間時期變更。也就 是說’節點糾可能仍是也可能已不是潛在干擾節點，其 他潛在干擾節點可能在中間時期進入節點m的範圍内。 無論如何，—旦決定了與新的潛在干擾節點的新相對位 置’則會基於此決定方向性通信鍵結的潛在干擾（在區塊 232)如上所為述。如果潛在干擾超過上述參考干擾臨界 值(在區塊233)，那麼就會在新的時槽期間排程方向性通信 鏈結（在區塊234)，因此結束所說明的方法（區塊2⑼。當 J可月b使帛不同的臨界值，例如像引入磁滞，如上所 92084.doc -82- 1240582 述° 上述干擾公式針料槽的優先權排定提供有用的模型， 其較佳用來說明決定時槽適當分配的時機。當然，事實上 要計算出每-個待決定時間干擾的各上述度量，都^重 要的處理資源。就其本身而言’預先計算一組輸入/輸出值 或比的範圍並將他們儲存在控制器1δ的查詢表丨以計 算SIR是有利的，將為熟悉本技術者所瞭解。 現在再轉向圖24,現在將進一步詳細討論“和〇八時槽重 新刀配。首先，我們將考慮在節點它的鄰近節點N之間 的新SP或DA時槽的初始排程（參見圖21)。在初始情況下， 此處假設當分配新的SP時槽時，任何「自由」時槽或〇八時 槽都可用於分配，其中「自由」時槽的優先權高於DA時槽。 D A 槽也較好利用當作重新分配最高優先權的最小需求 度量來排列。當分配新的DA時槽時，也遵循類似的流程， 除非現有時槽分配的需求度量大於不可用於重新分配的某 個數量，如上所提及。 該初始排程流程還可藉由考慮將所評估的干擾等級和被 排定優先權的流量需求度量當作優先權排定的度量來加以 擴大’如上所述。因此，利用這兩個度量來分級排列潛在. 日ΤΓ槽的流程更為複雜。 一般而言，時槽的重新分配開始（區塊240)，之後接著初 次時槽的建立（在區塊241)，如上曾討論過。根據本範例， 啟始行動節點η將識別與它的鄰近行動節點共用的可用時 槽（在區塊242)，並藉由啟始行動節點和鄰近行動節點在時 92084.doc -83- 1240582 槽期間基於鏈結利用將可用的時槽分級（在區塊243)。然後 該啟始行動節點η傳送時槽重新分配要求給負責接收的行 動節點m，該要求包括可用的時槽及其相關分級（在區塊 244) 〇 就其本身而言，接收行動節點㈤將進而接收時槽重新分 配要求並藉由接收行動節點以及與接收行動節點相鄰的 行動節點在可用時槽期間基於鏈結利用將可用的時槽分級 (在區塊245)。更進一步，然後節點m藉由啟始行動節點和 接收行動節點基於相關的分級產生可用時槽的組合分級 (在區塊246)。然後接收行動節點111可重新分配一或多個可 用時槽’基於a亥組合分級在啟始行動節點和接收行動節點 之間建立一通信鏈結（在區塊247)，因此結束所說明的方法 (在區塊248)。 進一步參考圖25，上述重新分配方法亦可有助於在某些 具體實施例中加入各種不同的其他特性。從區塊2 5 〇開始， 啟始行動郎點η和接收行動節點m都可決定一與每一可用時 槽相關的流量需求度量（在區塊25 1 )，如上所述，並從重新 分配的觀點考量，移除任何具有一與其相關的流量需求度 量超過高利用臨界值的可用時槽（在區塊252和253)。 同樣地，啟始行動節點η和接收行動節點m也都可決定一 與每一可用時槽相關的SIR值（在區塊254)，並從重新分配 的觀點考量，移除任何具有一與其相關的SIR值超過高SIR 臨界值的可用時槽（在區塊255和253)。還應注意到，啟始行 動節點η和接收行動節點m還可使用時槽分級中的SIR值（圖 92084.doc -84- 1240582 24中的區塊243、245) ° 也可將這些分級列入考慮，增加及/或減少鏈結利用度 量，如先前所描述。此外，啟始行動節點η和接收行動節點 m都可基於被傳送其中的平均資料量及/或儲存在其仔列 18f中的資料量來分級可用時槽。 此外’由於啟始行動節點η和接收行動節點m將較佳傳送 具有複數個優先權等級的資料，接收行動節點m可以再禁止 一可用的時槽重新分配如果在可用時槽期間被傳送的資料 不具有與目刖在可用時槽期間傳送的資料相等或更高的優 先權等級（在區塊256和253)。否則，鏈結可以被重新分配（區 塊257)如先前所描述，因此結束所說明的方法（在區塊258)。 更明確地說，現在將提供用於執行上述時槽分級的示範 演异法。但是，在提供用於分級排列可重新分配給節點m 和η之間鏈結的潛在時槽的演算法之前，我們將先定義一術 語施以確保沒有時槽將從另一鏈結重新分配給節點㈤ 和η之間的鏈結，除非必須遞送更高優先權的流量，如上參 考區4 2 5 6所$ # 一人假设具有三個優先權類別的範例， 定義為·· 如果(Γ」，Α^η)/心；> 2則施=2， （μ) 否則如果Μ則祕=1， (42) 否則 MetLim 。 (43) 為說明全部的方法，—f ^ ^ 在不考慮干擾度量的情況下首先考 慮分級排列時槽的方法。 μ ,, L , , i V法。一開始我們根據以下時槽優先權 排定方法，分級排列去ib < μ… 禾‘派給郎點！1!和η之間鏈結（也就是被 92084.doc 1240582 仕郎點m和它的其中之一鄰近節點Γ之間的鏈結，未顯 ^ )的所有其他時槽，其考慮分配新時槽時流量需求的優先 權但不包括干擾的效果。 尤其’當新的時槽必須要被分配到節點m和η之間時，會 k自由和DA時槽建立可用時槽的清單。然後在傳送潛在時 槽β單給接收節點m之前、在要求或啟始節點η上分級排列 k些時槽。可用時槽係使用被排定優先權的流量需求度量 1¾進行分級排列。應注意這個度量丨)的使 用’其表示時槽是否已從在節點㈤和Γ之間的鏈結被取走的 度量的值。 建議使用下列方式用於這種排列。最高級別的時槽是自 由時槽。剩餘的時槽按照流量需求度量d的倒數 分級排列。如果待分配的新時槽是DA時槽，則所有遞送相 等或較高優先權流量的時槽都被排除，也就是說， M3 (Tj，[N= -{j)> MetLimmr。 ( 4 4 ) 這確保只有較低優先權的流量在重新分配流程中遺失。 分級排列時槽清單（根據上述準則）包含在由要求節點^ 所傳送的REQ訊息中，如上所提及。接收REq訊息的接收 節點m攜帶被分級排列的時槽清單並根據如上所描述的方 法使用優先權流量需求分級排列這些時槽。剩餘的時槽被 給予來自兩個郎點決定的分級的組合分級，並選擇具有最 佳組合分級的時槽，亦如上曾提及。 如果度量+1))>〇，這表示即使在分配該第一時槽 之後，仍將需要另一時槽。然後這個度量可以與連至其他 92084.doc -86- 1240582 …的鏈結的度量比較看看，是否應該要求第二時 :二是否另一鏈結現在對於額外時槽有更緊急的需求。 在後者情況下，下一個時槽分配較佳地提供給有最大度量 的鍵結。 前述的方式亦可在一 4b呈髀者# A丨占1丄 ―、體男、施例中被有效地增強，以 如上所述解釋流量優先權。 逐邊知用下列方法進行分級排 列潛在時槽。接收到的干擾箄 復寺、，及从"，7；被繼績用於各鄰近節點 和各時槽。這些等級較佳定期更新 新位置更新一次。 例如，大約每秒進行 當新的時槽必須要被分配到節點之間時，會從自由 和DA時槽建立可用㈣的清單。然後在傳送潛在時槽清單 給接收節點m之前、在要求節點n上分級排列或排列這些時 槽的優先權。因此，為了要分級排列該等時槽，在每個鄰 居接收到天線抑制之後可評估所有接收到的干擾功率。然 後可計算出所有被評估的接收到的干擾功率^，如將為熟 悉本技術者所瞭解。 然後分配給鄰近節點的可用時槽可使用被排定優先權的 流量需求度量ACfo和干擾度量來分級。應注意這 個度量(AC-1)的使用，其表示時槽是否已從在節點之間 的鏈結被取走的度量的值。對於這個分級排列，最好是最 高分級時槽係自由或者是DA時槽，其具有低於一預定臨界 值的被排定優先權的流量需求度量，&。換句 話說，這些時槽若不是從未被使用過（自由），就是幾乎未曾 使用過。然後這些時槽根據評估的干擾功率^^«的位準分1 92084.doc -87- 1240582 排列，使最低的值被指派了最高的分級。 在分級排列中的下一個時槽是剩餘的DA時槽，其具有小 於較高臨界值的被排定優先權的流量需求度量

Mm. fc-1))S C，且同時具有非常高的5/¾〃用於超過一臨界 值57<〃 >7^所指示的時槽這些時槽係根據被排定優先權的 流量需求度量來分級排列，使得最小的需求度量指示最高 的分級。這些時槽被分級為級別低於先前計算出來的時槽。 滿足但不滿足观1 >巧條件的剩餘da時 槽，ϋ根據5/¾"的最南值分級排列。這些時槽被分級為級別 低於先前計算出來的時槽。進一步，剩餘的DA時槽被分級 為級別低於先前計算出來的時槽。這些時槽係根據被排定 優先權的流量需求度量來分級排列，使得最小的被排定優 先權的流置需求度置指示最南的分級。當然，將瞭解到上 述的分級方式是範例，亦可使用其他在本發明範疇之内的 方法。 如果時槽被預測的信號干擾比如下所示時，較好將在夫 前優先權分級内的任何時槽從重新分配的考量中排除： (45) 這排除干擾節點可能導致很低的SIR的任何時槽的考量。再 者，如果待分配的新時槽是DA時槽，則所有遞送相等或較 高優先權流量的時槽較好都被排除，也就是說， Μ

DA l))> MetLim (46) 這確保只有較低優先權的流量在重新分配流程中遺失。 如上所提及，分級排列時槽清單（根據上述準則）包^ 92084.doc -88- 1240582 由要求節點所傳送的REQ訊息中。接收REQ訊息的接收節 點m攜帶被分級排列的時槽清單並根據如上所描述的相同 方法使用其計算出來的需求和干擾度量分級排列這些時 槽。這較好包括排除使SIR、干擾節點距離、和干擾節點角 臨界值失效，或是未出現在接收節點中的任何時槽。然後 剩餘的時槽被給予來自兩個節點決定的分級的組合分級， 並選擇具有最佳組合分級的時槽。 如果度量风f ，這表示即使在分配該第一時槽 之後’仍將需要另一時槽。然後這個度量可以與連至其他 鄰近節點的鏈結的度量比較看看，是否應該要求第二時 槽，或是否另一鏈結現在對於額外時槽有更緊急的需求。 在後者情況下，下一個時槽分配應該較佳是分配給有最大 度量的鏈結。 在時槽被分配之後，當作干擾避免和緩和方法的一部 分，它將不斷地被監控。此外，全向性鏈結品質被不斷地 測量。如果全向性鏈結的品質變差（指示LOS遺失或與另一 個喊點的距離太遠），那麼會宣佈鏈結信號減弱，並且告知 路由演算法（例如，最佳化鏈結狀態路由）鏈結遺失。這將在 網路層啟始重新路由。只要全向性鏈結仍然是好的，就仍 必須監控個別時槽是否受到干擾。 下列討論說明如何在全向性鏈結品質良好時，評估方向 性時槽上的潛在或現有干擾。可能有的情況係：其中鏈結 口σ負私示器顯示至一給定鄰近節點的全向性鏈結品質良 好，但是被分配到該節點的方向性時槽其中之一非常不可 92084.doc -89- 1240582 靠。將指示出在該時槽上有上述干擾避免技術未避免掉的 過度干擾。 有一些情形會導致通常由動作（m〇vement)所啟始的這類 干擾。包括例如··所需信號抵達方向的迅速變更、干擾信 號抵達方向的迅速變更、干擾者數量的增加、以及在一節 點和它的目標節點和干擾節點之間距離的變更。 現在將蒼考圖26描述根據本發明的干擾監控/緩和方法 的概觀。從區塊260開始，在一或多個時槽期間在該成對行 動郎點m和η之間建立一通信鏈結之後（區塊26丨），如上所 述，至少節點之一決定在時槽期間與通信鏈結有關的鏈結 品質值（在區塊262)。然後這個節點決定通信鏈結具有第一 (最低限度）或第二（品質不佳）品質，在區塊263和264。 根據本發明，如果通信鏈結在給定的時槽期間具有最低 限度的品質時，行動節點會相互合作以便在一第一時間週 期之内重新分配連至新時槽的通信鏈結，在區塊265。此 外，如果通信鏈結在給定的時槽期間是品質不佳時，節點 會相互合作以便在一比第一時間週期短的第二時間週期之 内重新分配連至新時槽的通信鏈結，在區塊266。也就是 說，如果鏈結品質嚴重降級，則會相當快速地分配時槽（也 就是在第二較短時間週期之内）以減少通信中斷。另一方 面，如果鏈結品質是最低限度的但是仍可使用，時槽的重 新分配可被延遲的久一點（也就是說，在較長的第一時間週 期内），其可減少競爭成對節點之間嘗試同時重新分配時槽 的衝突。 92084.doc 1240582 略述於區塊262-264的步驟將在圖27中作進一步的詳細 說明。尤其，鏈結品質值較好基於SIR和封包接收錯誤值 (PREV)決定，如上所述，在區塊271。以下將進一步描述， 如果SIR是介於第一 SIR臨界值和第二SIR臨界值（高於第一 個品質臨界值）之間、而且PREV是介於第一錯誤臨界值和 第二錯誤臨界值（高於第一錯誤臨界值）之間，通信鏈結較好 被決疋為袁低限度的品質（在區塊2 7 2和2 7 4 )，結束該方法的 這個觀點（區塊278)。 同樣地，如果SIR比第一臨界值SIR小、而且PREV比第二 錯誤臨界值大，通信鏈結也較好被決定為最低限度的品 質，在區塊274和273。同樣地，如果SIR比第一 SIR臨界值 小、而且PREV介於第一錯誤臨界值和第二錯誤臨界值之 間，通信鏈結較好被決定為品質不良，在區塊275和276。 並且，如果品質因數低於第一錯誤臨界值以下，通信鍵結 被決定為品質不佳。 上述方式特別適合需求指派時槽。對於半永久時槽，在 一些應用中它可能很適合相當快速地重新分配這些時槽。 同樣地，現在參見到圖28，從區塊280開始，在初次建立sp 時槽之後（在區塊281)，決定在半永久時槽期間與通信鍵結 有關的半永久鏈結品質值（在區塊282)，如以上對da時槽的 描述一樣。如果基於半永久鍵結品質值，額外通信鏈纟士被 決定在半永久時槽期間的品質是最低限度的品質或品質不 佳的品質（在區塊2 8 3)’那麼鍵結在相當短的第二時間通期 之内被重新分配到新的SP時槽（在區塊284)。否則，鍵、纟士 〇 92084.doc 91 1240582 貝值將被持續監控，如範例中顯示。 #現在將參考計算上述變數的特定公式，更進-步地詳細 Μ以上概略說明的干擾避免和緩和程序。再次，將針對 各日Τ槽和各干擾節點定期重新計算_些關鍵變數。這些變 Μ㈣結品以及其用於各方向性鏈結^的各 t槽i的i化值,用於時槽T的潛在變數切匕；以及 王向性鍵結狀態變數_///〇〆* 〇 足些變數將是在時槽i上干擾或潛在干擾的指示器。這些 變數的次等降級將啟始一種較悠閒的嘗試（也就是說，在第 一相當長的時間週期内）以便重新安排較有利的時槽來避 免潛在的干擾。由於該成對干擾節點可能也已偵測到這個 狀況’悠閒的撤回將減少該成對節點同時重新排程以及可 能引發另一個衝突的機率。 就其本身而言，如果該成對干擾節點決定先重新排程， 這可排除對重新排程的需要。對於這種「慢的」撤回方式（也 就是說，在第一時間週期之内），該重新排程操作將在下一 △7^秒鐘在隨機時間以機率啟始。如果它未被啟始，當再 次重新計算變數時，將再度執行測試（約每秒一次）。如果測 试再一次失敗’那麼該重新排程操作將在下一 秒鐘在隨 機時間以機率/7,啟始。只要潛在的干擾狀況存在，這個測 試流程將繼續。 現有嚴格降級的偵測將需要更立即的重新排程以避免現 有過度的干擾。在這情況下，「快速」撤回方式是要在第二 相當短時間週期之内啟始時槽的重新排程。藉由範例說 92084.doc -92- 1240582 如）並以機率户f ’那麼它會在下 明是位在τ —個方向性時段内（例 達到如果重新排程未在這一時段之内開始 一個時段之内以機率開始，以此類推。 果節點m和n之間鏈結的時槽⑽足下列任何一個狀況，則不 考慮時槽的重新分配·· 决疋是要執行不重新分配目前時槽指派或是要執行慢速 或快速撤回重新指〉浪’較好以下列準則為基礎。首先，如 观i=G〇〇D(良好)或mid(中等）；以及 （47) W;。打,和 TS—Qual卜= GOOO(良好）。 (48) 再者，如果節點111和η之間鏈結的時槽i滿足以下任何一個 狀況，則會對時槽的重新分配使用慢速撤回（如果它是在節 點m和11之間鏈結的唯一時槽則使用快速撤回）：

TsLmSSIRl^TsUv TS—Qual卜= ΜΙΏ[中專）·，以反

和 TS — Quaf =GOOO(良好）。 (49)(50) 並且’如果節點㈤和η之間鏈結的時槽i滿足下列任何一個狀 況’則對時槽的重新分配使用快速撤回： 以及（51) (52) 观1 <4和 =MID(中等）； =BAD(壞）。 如果滿足下列狀況的話，時槽會被解除分配並且路由通信 協定（例如，最佳化鏈結狀態路由）被告知節點m和N之間的 鏈結已失去： ra一❿< =BAD(壞）並且〔奶―歲=FALSE(偽） 至少持續TB秒鐘。 （53) 如上簡短地討論，一旦決定重新排程是必要的（不論是藉 92084.doc -93- !24〇582 由快速或慢速撤回），假設時槽2是sp時槽的話，則會希望 有某種預防措施。由於SP時槽的重要性，因此這個時槽不 會被降級是很重要的。如果該時槽是在節點m和τι之間被分 配的唯一時槽，即使在下面列出的狀況將會表示慢速撤回 疋令人滿意的，較好仍進行快速撤回。 另一個情況是當節點m和η已被分配一些時槽時。如果在 其他方面指示撤回用於”時槽，那麼節點m可以立刻通知 即點η ’他們的DA時槽其中之一應變為sp時槽，藉以讓目 刖％槽擔任較不重的的DA時槽角色。如果被分配到節點m 和11的其他時槽都沒有足夠的品質可重新命名SP時槽，則使 用卜夬速撤回來重新排程SΡ時槽i。如果時槽丨是da時槽或可 以變成DA時槽，則可使用以下準則決定是要採用快速或慢 速撤回。 尤其是，要直到進行新時槽分配之後，被重新分配的時 槽才會解除分配。在取得新時槽之後，舊的、有問題或壞 的時槽可被解除分配。如果有另一時槽可用於節點㈤和n之 間的鏈結，一般較好是中斷在「低」品質=BAD(壞 時槽上的封包轉送。 一具有最佳化鏈結狀態路由（OLSR)路由演算法的簡單介 面可包含在本發明中，並參考圖2和29討論如下。為熟習本 技術之專業人士所熟知，藉由最佳化鏈結狀態路由，鏈結 狀態資訊可量化一鏈結的狀態。維持完整的拓撲資訊，並 將鄰近郎點拓撲 > 訊疋期廣播至網路上的所有其他節點， 以允許他們建構完整的網路拓撲。圍繞時槽的分配和重新 92084.doc -94- 1240582 分配以符合流量要求和干擾緩和的大部份活動，都應該避 免被最佳化鏈結狀態路由發現而隱藏起來。當有一些時槽 · 被分配到有一鄰近節點的鏈結時，例如，鄰近節點k的鏈結 有m個時槽，“、I2、·.乂時，會有一問題產生。如果是一 或多個但不是所有時槽由於干擾被決定為品質不佳時，就 可啟始時槽的重新排程。只要至少有一鄰近節點的時槽具 有高品質，節點仍然是被連接的鄰近節點，在路由表方面 不需要任何變更。因此，沒有需要導致最佳化鏈結狀態路 _ 由對此產生反應。在重新排程期間鏈結確實經歷某些容量 的損失’這可能很重要，但是沒有最佳化鏈結狀態路由應 該做的事。如果所有的時槽都是品質不佳，那麼最佳化鏈 結狀態路由必須被允許才能透過其他鏈結反應及重新訂定 資料的路線。下列鏈結品質測量值係針對節點k的鏈結定義 為分配到該鏈結的各時槽的最高品質。 N—quality、丄(N — quality卜、 (54) 然後節點k鏈結的品質測量值㈣的^可在每次變更時 _ 報告給最佳化鏈結狀態路由。這個品質測量值將取代最佳 化鏈結狀態路由通常從接收到的HELLO封包計算的品質測 里值匕將取代標準的最佳化鏈結狀態路由品質測量值， 但是然後它會以完全相同的方式供最佳化鏈結狀態路由使 · 用。如通常在最佳化鏈結狀態路由中所進行的狀況，一磁 ， 滞功能可對它應用以減少「鍵結飄動」，如最佳化鍵結狀態 路由所看Sj ^果鏈結品質變成太差，那麼鏈結將被宣佈 為仏號減弱」，而且最佳化鏈結狀態路由將自動在它的 92084.doc -95- 1240582 HELLO和TC更新封包中傳送新的狀態資訊並重新計算路 線。 更明確地說，控制器18(圖2)較好包括通信路由器18ι，以 利用路由通信協定（例如像最佳化鏈結狀態路由）搜尋路線 並訂定至鄰近節點的通信路線。時槽排程單元l8a/i8b排程 時槽以與各鄰近行動節點建立通信鏈結，而天線對準單元 1 8 c則在與其通信期間使得方向性天線對準各鄰近的行動 節點。此S，一鏈結品質評估器18h，基於排程為該通信鏈 結的各時槽的品質來評估鏈結品質，並將評估後的鏈結品 質報告該通信路由器18i。 如上曾討論過，評估後的鏈結品質可定義為排程用於該 通信鏈結的各時槽的最高品質，而且路由器18i可基於該評 估後的鏈結品質訂定至鄰近節點的通信路線。只要該鏈結 的至少一日守槽的最咼品質係高於一預定臨界值，則較好維 持該通信鏈結，而當該鏈結被評估的鏈結品質係低於該預 定臨界值時，路由器18i將啟動新的路線搜尋。路由器18i可 對鏈結品質評估器所報告的被評估鏈結品質執行磁滯功能。 參見到圖2 9 ’現在描述本發明的這個方法觀點的一般步 驟。方法從區塊290開始，分別根據以上討論的方法，排程 時槽並對準天線，在區塊291和292。在區塊293，評估鏈結 品質’並報告給通信路由器18i或最佳化鏈結狀態路由，如 區塊294所表示，接下來該方法在區塊295結束。 因此本發明提供完整的分散式鏈結排程演算法和通信協 定以用於相位陣列網路。應注意到，上述演算法/通信協定 92084.doc -96- 1240582 的說明詳述每節古 ”，有早一方向性波束的假設情況，其針對 該存取係時問妓田μ、，+、 /、 的亚在被分配的時槽期間指向鄰近節 節點有任何數量的被操控波束 點。但是，該方式可用於每 【圖式簡單說明】 圖1說明根據本發明的無線行動ad_h〇c網路。 ®疋車乂 °羊細的方塊圖，說明根據本發明的無線行動節 點。 圖3說明根據本發明的時槽的一訊框。 圖4說明根據本發明圖2網路圖的可用時槽的排程。 圖5疋根據本發明的半永久時槽和可用時槽的排程的最 高階層狀態圖。 圖6說明根據本發明的一半永久時槽排程流程。 圖7說明根據本發明排程為一新通信鏈結的半永久時槽。 圖8說明根據本發明的一可用時槽排程流程。 圖9說明根據本發明的一被加入通信鏈結的可用時槽。 圖10和11說明基於本發明相位陣列天線的多個同步天線 波束（antenna beam)排程為一新通信鏈結的半永久時槽。 圖12和1 3是流程圖，說明一種基於全向性鏈結品質值在 行動節點之間建立方向性通信鏈結的本發明方法。 圖14-16是流程圖，說明一種基於鏈結利用分配需求指派 時槽的本發明方法。 圖17和1 8是流程圖，說明一種根據本發明的資料優先權 排定方法。 圖19和2 0疋流权圖’說明一種根據本發明決定封包接收 92084.doc -97- 1240582 錯誤值以及根據其上接㈣的封包調整鏈結制的方法。 圖21是-概略的方塊圖，說明本發明的無線通信網路中 兩個成對的行動節點的干擾避免案例。 圖22和23是流程圖，說明一種根據本發明避免干擾的方 法。 圖24和25是流程圖，說明一種根據本發明重新分配時槽 的方法。 圖26-28是流程圖，說明一種根據本發明基於鏈結品質在 不同時間周期中重新分配時槽的方法。 圖2 9疋一流程圖’說明^一種根據本發明評估鍵結品質並 將鏈結品質報告路由通信協定的方法。 【主要元件符號說明】 1〜6 鏈結 10 無線行動通信網路 101 無線行動通信網路 12a 無線行動節點 12b 無線行動節點 12c 無線行動節點 12d 無線行動節點 12e 無線行動節點 12f 無線行動節點 12g 無線行動節點 12h 無線行動節點 14 收發器 92084.doc -98- 1240582 16 方向性天線 18 控制器 18a 半永久時槽單元 18b 可用的時槽單元 18c 天線對準單元 18d 干擾偵測單元 1 8e 流量協調單元 18f 資料佇列 18g 查詢表 18h 鏈結品質評估器 18i 通信路由器 20 全向性天線 22a 迷你時槽 22b 迷你時槽 24a 防護時間 24b 防護時間 27 通信鍵結 29 通信鏈結 31 流程路徑 33 流程路徑 30 獨立流程 32 獨立流程 34 SP時槽指派流程 36 DA時槽指派流程

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Claims (1)

1240582 十、申請專利範圍： 1 · 一種無線通信網路，其包括·· 複數個行動節點，每個節點包括一收發器、一連接到 忒收發益的方向性天線、以及一連接到該收發器的控制 器並包括 一通化路由器，利用一路由通信協定搜尋路線並訂 定至鄰近節點的通信路線， 一吟槽排程單元’其可排程時槽以與各鄰近行動節 點建立一通信鏈結， 一天線對準單元，其可在與其通信期間使得該方向 性天線對準各鄰近行動節點，以及 一鏈結品質評估器，其可基於排程為該通信鏈結的 各時槽的品質來評估鏈結品質，並將評估後的鏈結品 質報告該通信路由器。 2.如申請專利範圍第丨項之無線通信網路，其中該評估後的 鏈結ασ質係疋義為排程用於該通信鍵結的各時槽的最高 品質。 3 ·如申請專利範圍第2項之無線通信網路，其中該路由器基 於該評估後的鏈結品質訂定至鄰近節點的通信路線。 4·如申請專利範圍第3項之無線通信網路，其中只要該鏈結 的至少一時槽的最高品質係高於一預定臨界值，該通信 鏈結係由該路由器維持。 5.如申請專利範圍第4項之無線通信網路，其中當該鍵結的 評估後的鏈結品質係低於該預定臨界值時，該路由器啟 92084.doc 1240582 始新的路線搜尋。 6. 一種針對複數個行動節點建立通信鏈結的方法，每個行 動節點包括一收發器、一連接到該收發器的方向性天 線、以及一連接到該收發器的控制器，該方法包括針對 每個行動節點： 排私*時槽以與各鄰近行動節點建立一通信鏈結； 在與其通信期間，使得該方向性天線對準各鄰近行動 節點； 基於排程為通#鏈結的各時槽的品質來評估鏈結品 質；以及 將評估後的鏈結品質報告一最佳化鏈結狀態路由 (OLSR)通信協定。 7·如申請專利範圍第6項之方法，其中該評估後的鏈結品質 係疋義為排程用於該通信鏈結的各時槽的最高品質。 8.如申請專利範圍第7項之方法，其中最佳化鏈結狀態路由 基於該评估後的鏈結品質訂定至鄰近節點的通信路線。 9·如申明專利範圍第8項之方法，其中只要該鏈結的至少一 時槽的最高品質係高於―預定臨界值，該通信鏈結係由 最佳化鏈結狀態路由維持。 10.如申請專利第9項之方法，μ當該鍵結的評估後的 鏈結品質係低於該預定臨界值時，最佳韻結狀態路由 啟始新路線搜尋。 92084.doc