TWI430621B - 有效頻寬路徑度量及用於具有線鏈結之無線網目網路之路徑計算方法 - Google Patents
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Description
無線網路之進階需要提供效能、效率及效用的改良。
除非明確地被識別為公開或熟知，本文中所提及之技術及概念(包括為達成上下文、定義或比較的目的)不應理解為容許此等技術及概念先前地公開為已知或以其他方式成為先前技術之部分。本文中所引用之所有參照案(若存在)(包括專利、專利申請案及公開案)以引用的方式全部併入本文中，而不管其為達成所有目的是否被特定地併入。本文中任何內容不可理解為容許任何參照案與先前技術相關，其也不構成關於此等文獻之現行公開內容或日期的任何容許。
本發明可以許多方式來實施，包括實施為程序、製造物品、裝置、系統、物質之組合及電腦可讀取媒體(諸如，其中程式指令經由光學或電子通信鏈結而發送的電腦可讀取儲存媒體或電腦網路)。在此說明書中，此等實施或本發明可採用之任何其他形式可稱作技術。通常，可在本發明之範疇內改變所揭示程序之步驟的次序。實施方式提供能夠改良上文在技術領域中確認之效能、效率及效用的本發明之一或多個實施例的解釋。實施方式包括一序言以有助於更快速地理解實施方式之其餘內容。序言包括根據本文中所教示之概念之系統、方法及電腦可讀取媒體的實例實施例。如在結論中更詳細地論述，本發明涵蓋在頒予之申請專利範圍之範疇內的所有可能修改及變化。
下文關聯說明本發明之原理的附圖來提供本發明之一或多個實施例的實施方式。結合實施例描述本發明。已確定，詳盡描述本發明之每一實施例為不必要、不實際或不可能的。因此，本文中之實施例應理解為僅為說明性的，本發明清楚地不限於本文中之實施例或任何實施例或所有實施例，且本發明涵蓋許多替代、修改及均等物。為了避免解釋的單調性，多種文字標籤(包括(但不限於)：第一、最後、某些、特定、選擇及顯著的)可用以區分實施例組；如本文中所用，此等標籤清楚地不用以表達品質，或任何形式的偏愛或偏見，而是僅用以方便地區別單獨組。無論在多個實施例用以說明程序、方法及/或程式指令特徵之變體的情況下，其他實施例應預期為根據一預定或一動態確定之標準來執行靜態及/或動態地選擇各別對應於複數個多個實施例的複數個操作模式中的一者。在以下描述中陳述若干具體細節以提供對本發明之透徹理解。為達成實例之目的而提供細節且可在沒有一些或全部具體細節之情況下根據申請專利範圍來實施本發明。為了清楚起見，未詳細描述在與本發明相關之技術領域中已知的技術材料以免不必要地模糊本發明。
包括此序言僅為了有助於更快速地理解實施方式。本發明不限於序言中提出之概念，此係因為任何序言之段落必定為整個主題之簡化觀點且不用以成為詳盡或限制性描述。舉例而言，隨後的序言對僅僅某些實施例提供受空間及組織限制之概述資訊。實際上存在許多其他實施例，包括申請專利範圍最終將描繪之彼等實施例，該等實施例將在整個說明書之其餘部分中加以論述。
藉由相對於一網目網路中之節點之間的多躍點路徑計算一路徑度量及根據該路徑度量確定網目網路中的一最佳路徑來提供增強型網目網路效能。(諸如，以資料封包之形式)根據所確定之路徑於網目網路中傳播資訊。網目網路中之節點能夠經由一或多個無線鏈結、一或多個有線鏈結或兩者進行通信。每一無線鏈結調諧至一特定通道(亦即，通道被指派給無線鏈結或與無線鏈結相關聯)，且所有無線鏈結使用單個通道或替代地各種無線鏈結使用複數個通道，以使能夠在通道上並行地進行通信。對無線鏈結之通道指派在一些實施例中為永久的，或在其他實施例中為臨時的(隨時間而變化)。
路徑度量視需要包括一有效頻寬路徑度量，其具有包括持續資料傳輸率之反數、無線鏈結數目及無線及有線鏈結數目的元素(自最高至最低概念優先次序列出)。該持續資料傳輸率為由一路徑可傳遞達一顯著時段之通信頻寬的量測。較高的持續資料傳輸率指示相對較好的路徑。無線鏈結之數目為沿路徑所使用之無線通信資源之量的量測。較小數目之無線鏈結指示相對較好的路徑。無線及有線鏈結(或總鏈結)之數目為沿路徑所使用之無線及有線通信資源的量測。較小數目之總鏈結指示相對較好的路徑。
網目網路中之路徑由一或多個網目路徑選擇協定管理。路徑選擇協定視需要根據鏈結儲存關於網目網路之拓樸資訊，其中網目網路中一對節點之間的鏈結指示該對節點能夠在彼此間進行通信。在一些使用情況下，該對網目節點之間的路徑橫穿其他網目節點且因此包括一或多個鏈結。換言之，具有單個鏈結之路徑指示該對網目節點能夠在彼此間直接進行通信，且具有兩個或兩個以上鏈結之路徑指示對應的中間節點。一路徑選擇協定視需要基於該路徑選擇協定所知道之鏈結(及相關聯鏈結特徵)來計算兩個網目節點之間的路徑。路徑計算視需要發現一具有最高(或相對較高)通量(或頻寬)的路徑。路徑計算視需要發現一具有最低(或相對較低)橫越潛時的路徑。路徑計算視需要確定一具有最低(或相對較低)封包損失的路徑。根據各種實施例，各種路徑計算針對根據最大頻寬、最小潛時及最小封包損失之任何計算來選擇一路徑。接著，所計算的路徑可視需要用於在路徑之間的節點之間傳遞訊務。
一網目網路中之鏈結為無線、有線、或無線及有線的，且網目中之每一節點實施任何數目之無線及有線介面及無線與有線介面的組合。經由無線介面之傳輸實質上為廣播，所以調諧至相同通道且屬於彼此之傳輸範圍內的任何兩個無線介面視需要形成一無線鏈結。類似地，耦接在一起的任何兩個有線介面視需要形成一有線鏈結。
當傳輸節點在彼此之干擾範圍內時，相同通道上的無線傳輸彼此干擾。然而，在非重疊通道上的無線傳輸不彼此干擾。因此，一具有一個以上無線介面(每一介面指派給唯一通道)之節點能夠經由無線介面中的每一者同時進行通信。與此相反，有線傳輸不干擾任何其他有線或無線鏈結上的傳輸。
每一鏈結具有反映相對於轉遞訊務之鏈結合意性的相關聯鏈結度量或成本，亦即，具有較低成本之鏈結相對地更具有針對通信資料之吸引力。一些度量具有可以各種方式組合以達到一總鏈結度量之相關聯的多個特徵或次度量。鏈結次度量包括原始資料傳輸率、鏈結利用、鏈結丟失資料之趨勢(下文稱作有損性)、可用頻寬及其他鏈結特徵的任何組合。
一網目路徑選擇協定使用度量之各種組合及與每一鏈結相關聯的其他相關特徵(諸如，當前通道指派)以計算用於傳遞網目網路之節點之間的訊務之最佳或相對較好的路徑。路徑度量或成本為個別鏈結度量、成本及與路徑之鏈結相關聯的特徵之函數。根據各種實施例，根據不同選擇的個別鏈結度量、成本及特徵，及組合個別鏈結度量、成本及特徵之不同方式，為相同路徑計算各種路徑度量。
針對具有一已知鏈結集合(每一鏈結根據各別通道指派來操作且每一鏈結具有各別相關聯的成本度量)的網目網路執行路徑度量計算。路徑度量計算提供自網目網路中之每一節點至網目網路中之所有其他節點的一組最佳路徑，亦即，網目網路之節點之間的最有效通信路徑。
圖1說明一混合式無線及有線網目網路之一實施例，該網目網路具有許多節點，每一節點包括至少一個無線介面(諸如，節點100A具有在通道1上操作之無線介面121A
)。有些節點包括一個以上無線介面(諸如，節點100S
具有分別在通道1及2上操作之無線介面121S
及122S
)。有些節點包括一有線介面(諸如，節點100C
及100S
具有耦接至有線鏈結110CS
之各別有線介面)。經由相同通道上之無線鏈結(諸如，通道2上之無線鏈結111BS
及111DS
)的通信行進可彼此干擾，但不干擾其他通道上之傳輸。經由有線鏈結(諸如，經由有線鏈結110CS
及110BE
)載運之通信不彼此干擾或干擾任何其他無線鏈結。
在圖中，以"100"開始之元件識別符與網目網路之節點(諸如，節點100A
及100B
)相關聯。以"12"開始之元件識別符代表無線介面，識別符之第三個字元描述與無線介面相關聯的通道，且識別符之最後字元指示包括無線介面之節點。無線介面識別符之一實例為在通道5上操作且包括於節點100F
中之無線介面125F
。以"111"開始之元件識別符代表經由無線介面形成之無線鏈結，識別符之第四個及最後字元指示無線鏈結所耦接之節點。無線鏈結之一實例為耦接節點100E
及100H
之無線鏈結111EH
。以"110"開始之元件識別符用於有線鏈結，識別符之第四個及最後字元指示有線鏈結耦接之節點。有線鏈結之一實例為耦接節點100B
及100E
之有線鏈結110BE
。
在結束實施方式之序言後，接著描述許多實例實施例，其提供根據本文中所教示之概念之多種實施例類型的額外描述；此等實例不用以相互排斥、詳盡或限制的；且本發明不限於此等實例實施例而是涵蓋頒予之申請專利範圍之範疇內的所有可能修改及變化。
一系統之第一說明性組合包含：用於根據複數個技術中的一者為一路徑確定一有效無線頻寬的構件，該路徑具有相連無線鏈結之長度；及用於至少部分地基於該長度選擇該等技術中的一者的構件。
第一說明性組合進一步包含用於確定一包括相連無線鏈結之網目網路中的一最佳路徑的構件。該前述說明性組合進一步包含用於根據該最佳路徑為訊務選擇路徑的構件。在前述說明性組合中網目網路包括複數個節點。在前述說明性組合中該等節點中的至少兩個能夠經由一有線鏈結為訊務選擇路徑之一部分。在前述說明性組合中至少一對節點能夠經由一無線鏈結為訊務選擇路徑之部分。在前述說明性組合中無線鏈結為相連無線鏈結中的一者。
在第一說明性組合中用於選擇的構件在該長度小於一臨限值時選擇該等技術中的第一技術。在前述說明性組合中用於選擇的構件在該長度大於該臨限值時選擇該等技術中的第二技術。在前述說明性組合中用於選擇的構件在該長度等於該臨限值時選擇該等技術中的第二技術。
在第一說明性組合中用於確定的構件包含用於將有效無線頻寬計算為一反向有效資料傳輸率之倒數的函數的構件，該反向有效資料傳輸率為對應於每一相連無線鏈結之各別倒數頻寬的和。
在第一說明性組合中用於確定的構件包含用於將有效無線頻寬計算為複數個反向有效資料傳輸率之函數的構件，該等反向有效資料傳輸率中的每一者對應於相連無線鏈結之一各別集合，相連無線鏈結之該等集合包括具有等於臨限值之各別長度的相連無線鏈結中之所有序列的無線鏈結。在前述說明性組合中該函數至少部分地基於反向有效資料傳輸率選擇一最小頻寬。在前述說明性組合中該最小頻寬對應於反向有效資料傳輸率之倒數的最小值。
一系統之第二說明性組合包含：一處理器；耦接至該處理器之至少一個介面；其中該處理器能夠執行指令以根據至少部分地基於路徑之長度而選擇之複數個技術中的一者來確定路徑之有效無線頻寬；且其中該路徑係經由在數目上等於該長度之複數個相連無線鏈結。
在前述說明性組合中該介面為一無線介面及一有線介面中的至少一者。在前述說明性組合中該處理器進一步能夠執行其他指令以確定一包括相連無線鏈結之網目網路中之一最佳路徑。在前述說明性組合中該處理器進一步能夠執行額外指令以根據該最佳路徑為訊務選擇路徑。在前述說明性組合中該處理器包括於複數個節點中的一者中，該複數個節點包括於網目網路中。在前述說明性組合中該至少一個介面實施相連無線鏈結之至少一個鏈結的端點。
一方法之第三說明性組合包含：根據至少部分地基於路徑之長度而選擇之複數個技術中的一者為路徑計算有效無線頻寬；且其中該路徑係經由在數目上等於該長度之複數個相連無線鏈結。
第三說明性組合之第四說明性組合進一步包含計算一包括相連無線鏈結之網目網路中的一最佳路徑。第四說明性組合之第五說明性組合進一步包含根據該最佳路徑為訊務選擇路徑。
一電腦可讀取媒體之第六說明性組合中儲存有一組指令，當該組指令由一處理元件執行時促使該處理元件執行操作，該等操作包含根據至少部分地基於路徑之長度而選擇之複數個技術中的一者為路徑計算有效無線頻寬；其中該路徑係經由在數目上等於該長度之複數個相連無線鏈結。
在第二、第三及第六說明性組合中的任何一者中，在該長度小於一臨限值時選擇該等技術中的第一技術。在前述說明性組合中在該長度大於該臨限值時選擇該等技術中的第二技術。在前述說明性組合中在該長度等於該臨限值時選擇該等技術中的第二技術。
在第二、第三及第六說明性組合中的任何一者中，該等技術中的至少一者包括將有效無線頻寬計算為一反向有效資料傳輸率之倒數的函數，該反向有效資料傳輸率為對應於每一相連無線鏈結之各別倒數頻寬的和。
在第二、第三及第六說明性組合中的任何一者中，該等技術中的至少一者包括將有效無線頻寬計算為複數個反向有效資料傳輸率之函數，該等反向有效資料傳輸率中的每一者對應於相連無線鏈結之一各別集合，相連無線鏈結之該等集合包括具有等於臨限值之各別長度的相連無線鏈結中之所有序列的無線鏈結。在前述說明性組合中該函數至少部分地基於反向有效資料傳輸率選擇一最小頻寬。在前述說明性組合中該最小頻寬對應於反向有效資料傳輸率之倒數的最小值。
在第六說明性組合之第七說明性組合中操作進一步包含計算一包括相連無線鏈結之網目網路中的一最佳路徑。在第七說明性組合之第八說明性組合中操作進一步包含根據該最佳路徑為訊務選擇路徑。
在第五及第八說明性組合之任何一者中網目網路包括複數個節點。在前述說明性組合中該等節點中的至少兩個能夠經由一有線鏈結為訊務之一部分選擇路徑。在前述說明性組合中至少一對節點能夠經由一無線鏈結為訊務之部分選擇路徑。在前述說明性組合中無線鏈結為相連無線鏈結中的一者。
一系統之第九說明性組合包含：用於評估與橫穿一網目網路中之鏈結之第一路徑相關聯的第一成本的構件，該第一路徑與網目網路之一源節點及一目的節點相關聯；用於評估與橫穿網目網路中之鏈結之第二路徑相關聯的第二成本的構件，該第二路徑與源節點及目的節點相關聯；其中第一路徑之最後鏈結為有線鏈結；且其中第二路徑之最後鏈結為無線鏈結。
在前述說明性組合中第一成本為第一當前成本且第一路徑為第一當前路徑；且進一步包含用於在第一當前成本小於第一最小成本時用第一當前成本替代具有一相關聯第一最佳路徑之第一最小成本及用第一當前路徑替代第一最佳路徑的構件。在前述說明性組合中第二成本為第二當前成本且第二路徑為第二當前路徑；且進一步包含用於在第二當前成本小於第二最小成本時用第二當前成本替代具有一相關聯第二最佳路徑之第二最小成本及用第二當前路徑替代第二最佳路徑的構件。前述說明性組合進一步包含用於選擇一路徑選擇路徑的構件，該路徑選擇路徑對應於與第一及第二最小成本之最小值相關聯的各別最佳路徑。前述說明性組合進一步包含用於沿該路徑選擇路徑為訊務選擇路徑的構件。
在第九說明性組合中用於評估第一成本的構件包含用於為沿第一路徑之任何相連無線鏈結確定一有效頻寬的構件。在第九說明性組合中用於評估第二成本的構件包含用於為沿第二路徑之任何相連無線鏈結確定一有效頻寬的構件。
一系統之第十說明性組合包含：一處理器；耦接至該處理器之至少一個介面；其中該處理器能夠執行指令以確定與橫穿一網目網路中鏈結之各別第一及第二路徑相關聯的各別第一及第二成本；其中第一路徑之最後鏈結為有線鏈結；且其中第二路徑之最後鏈結為無線鏈結。
在前述說明性組合中該介面為一無線介面及一有線介面中的至少一者。在前述說明性組合中該等路徑中的每一者與一源節點及一目的節點相關聯。在前述說明性組合中第一成本為第一當前成本且第一路徑為第一當前路徑；且其中該處理器進一步能夠執行其他指令以在第一當前成本小於第一最小成本時用第一當前成本替代具有一相關聯第一最佳路徑之第一最小成本及用第一當前路徑替代第一最佳路徑。在前述說明性組合中第二成本為第二當前成本且第二路徑為第二當前路徑；且其中該處理器能夠進一步執行額外指令以在第二當前成本小於第二最小成本時用第二當前成本替代具有一相關聯第二最佳路徑之第二最小成本及用第二當前路徑替代第二最佳路徑。在前述說明性組合中該處理器進一步能夠執行其他指令以選擇一路徑選擇路徑，該路徑選擇路徑對應於與第一及第二最小成本之最小值相關聯的各別最佳路徑。
在第十說明性組合中至少部分地基於歸因於沿第一路徑之任何相連無線鏈結的頻寬壓縮計算第一成本。在第十說明性組合中至少部分地基於歸因於沿第二路徑之任何相連無線鏈結的頻寬壓縮計算第二成本。
一方法之第十一說明性組合包含評估與橫穿一網目網路中之鏈結之各別第一及第二路徑相關聯的各別第一及第二成本；其中第一路徑之最後鏈結為有線鏈結；且其中第二路徑之最後鏈結為無線鏈結。
在前述說明性組合中該等路徑中的每一者與一源節點及一目的節點相關聯。在前述說明性組合中第一成本為第一當前成本且第一路徑為第一當前路徑；且進一步包含在第一當前成本小於與第一最佳路徑相關聯之第一最小成本時用第一當前成本替代第一最小成本且用第一當前路徑替代第一最佳路徑。在前述說明性組合中第二成本為第二當前成本且第二路徑為第二當前路徑；且進一步包含在第二當前成本小於與第二最佳路徑相關聯之第二最小成本時用第二當前成本替代第二最小成本且用第二當前路徑替代第二最佳路徑。前述說明性組合進一步包含選擇一路徑選擇路徑，該路徑選擇路徑對應於與第一及第二最小成本之最小值相關聯的各別最佳路徑。前述說明性組合進一步包含沿該路徑選擇路徑為訊務選擇路徑。
在第十一說明性組合中評估第一成本包含為沿第一路徑之任何相連無線鏈結確定一有效頻寬。在第十一說明性組合中評估第二成本包含為沿第二路徑之任何相連無線鏈結確定一有效頻寬。
一電腦可讀取媒體之第十二說明性組合中儲存有一組指令，當該組指令由一處理元件執行時促使該處理元件執行操作，該等操作包含計算與橫穿一網目網路中之鏈結之各別第一及第二路徑相關聯的各別第一及第二成本，該等路徑中的每一者與網目網路之一源節點及一目的節點相關聯；其中第一路徑之最後鏈結為有線鏈結；且其中第二路徑之最後鏈結為無線鏈結。
在前述說明性組合中第一成本為第一當前成本且第一路徑為第一當前路徑；且其中該等操作進一步包含在第一當前成本小於與第一最佳路徑相關聯之第一最小成本時用第一當前成本替代第一最小成本且用第一當前路徑替代第一最佳路徑。在前述說明性組合中第二成本為第二當前成本且第二路徑為第二當前路徑；且其中該等操作進一步包含在第二當前成本小於與第二最佳路徑相關聯之第二最小成本時用第二當前成本替代第二最小成本且用第二當前路徑替代第二最佳路徑。在前述說明性組合中該等操作進一步包含選擇一路徑選擇路徑，該路徑選擇路徑對應於與第一及第二最小成本之最小值相關聯的各別最佳路徑。在前述說明性組合中該等操作進一步包含沿該路徑選擇路徑為訊務選擇路徑。
在第十二說明性組合中該等操作進一步包含計算一歸因於沿第一路徑之任何相連無線鏈結的頻寬壓縮。在前述說明性組合中第一成本至少部分地基於該頻寬壓縮。在第十二說明性組合中該等操作進一步包含計算一歸因於沿第二路徑之任何相連無線鏈結的頻寬壓縮。在前述說明性組合中第二成本至少部分地基於該頻寬壓縮。
一方法之第十三說明性組合包含在路徑之長度小於臨限值時根據第一技術為路徑確定一有效無線頻寬；及在長度不小於臨限值時根據第二技術確定有效無線頻寬；且其中該路徑係經由在數目上等於該長度之複數個相連無線鏈結。
在第十三說明性組合中第一技術包含將有效無線頻寬計算為一反向有效資料傳輸率之倒數的函數，該反向有效資料傳輸率為對應於每一相連無線鏈結之各別倒數頻寬的和。
在第十三說明性組合中第二技術包含將有效無線頻寬計算為複數個反向有效資料傳輸率之函數，該等反向有效資料傳輸率中的每一者對應於相連無線鏈結之一各別集合，相連無線鏈結之該等集合包括具有等於臨限值之各別長度的相連無線鏈結中之所有序列的無線鏈結。在前述說明性組合中該函數至少部分地基於反向有效資料傳輸率選擇一最小頻寬。在前述說明性組合中該最小頻寬對應於反向有效資料傳輸率之倒數的最小值。
一方法之第十四說明性組合包含：確定一網目網路中之一最佳路徑，該最佳路徑係經由複數個無線鏈結；經由該最佳路徑為訊務選擇路徑；其中該確定包含為無線鏈結之若干相連無線鏈結計算一有效無線頻寬。在前述說明性組合中該最佳路徑進一步經由至少一個有線鏈結。
在第十四說明性組合中計算有效無線頻寬包含若相連無線鏈結之數目小於臨限值，則將有效無線頻寬確定為對應於每一相連無線鏈結之倒數頻寬之和的倒數。在前述說明性組合中計算有效無線頻寬進一步包含若相連無線鏈結之數目不小於臨限值，則根據和之集合的最小值來確定有效無線頻寬，對於具有等於臨限值之各別長度且由相連無線鏈結涵蓋之每一可能路徑而言，該集合之每一者對應於倒數頻寬之一各別集合的各別和的各別倒數。
在涉及相連無線鏈結之前述說明性組合中的任何一者中，相連無線鏈結根據單個通道來操作。
在涉及一臨限值之前述說明性組合中的任何一者中，該臨限值為預定的。
沿一包括無線鏈結之路徑的路徑度量取決於沿該路徑之無線干擾的位準，此係因為干擾減少通量及增加封包潛時及損失。在一些使用情況下，干擾取決於無線鏈結之通道指派及取決於沿該路徑之無線及有線鏈結的次序，因為一有線網目鏈結可將路徑中有線鏈結之前的無線鏈結之序列及路徑中有線鏈結之後的無線鏈結之序列分成非干擾區域。因此，路徑度量不但考慮沿一路徑之每一鏈結的個別度量，而且考慮沿該路徑出現之鏈結的次序。
定義一稱作"有效頻寬"之路徑度量考慮無線鏈結與有線鏈結兩者，且併入有沿路徑中每一鏈結之可用頻寬以及路徑中指派給相同通道之連續無線鏈結的干擾效應。接著定義一路徑計算技術，給定一組鏈結，根據該有效頻寬路徑度量計算自一節點至該組鏈結中可到達之所有其他節點的最可能路徑。路徑度量併入有沿包括無線及有線鏈結之多躍點路徑的干擾效應，其中每一節點視需要具有一個以上無線及/或有線介面。
有效頻寬路徑度量具有以字母次序(或優先)次序列出的三個成分：持續資料傳輸率之反數、無線鏈結之數目及鏈結之總數目。持續資料傳輸率之反數為路徑度量之最顯著成分且為路徑上持續之資料傳輸率之反數的量測。該度量併入有沿路徑之每一鏈結的當前資料傳輸率且亦取決於路徑中出現之有線及無線通信鏈結的次序，以及指派給每一無線鏈結之通道。持續資料傳輸率之反數愈低(例如，持續資料傳輸率愈高)，路徑愈佳。
沿一路徑之無線鏈結的數目為沿該路徑使用之無線通信資源之量的量測，且反映在網路中及可能沿路逕自身產生的干擾位準，以及封包損失之機率。亦即，一封包必須橫穿的無線鏈結愈多，將由於全路由器佇列而遺失封包的可能性愈大，或在該鏈結為無線時該封包將與其他封包衝突。沿一路徑之無線鏈結的數目愈小，路徑愈合意。
鏈結之總數目為路徑度量之最低有效部分，且為沿路徑使用之(有線及無線)網路資源之量的量測且亦反映封包損失之機率。一路徑中之鏈結的總數目愈小，路徑愈合意。
根據三個成分(持續資料傳輸率之反數、無線鏈結之數目及鏈結之總數目)之字母次序比較兩個路徑的方法在概念上由以下公式表示，其中InvSR
代表反向持續資料傳輸率，W
代表無線鏈結之數目，且N
代表沿路徑之鏈結的總數目。為了說明無線環境之動態特徵，路徑計算技術在比較持續資料傳輸率之倒數時視需要使用一臨限值參數Delta
(例如，Delta
=0.1、0.2或某些其他類似的小值)。具有InvSR1
及InvSR2
之各別反向持續資料傳輸率、具有W1
及W2
之無線鏈結的各別數目及具有N1
及N2
之無線鏈結的各別總數目的路徑1
及2
的路徑比較公式為：
若(InvSR1
,W1
,N1
)<(InvSR2
,W2
,N2
)(InvSR1
/InvSR2
<(1
-Delta
))或((1-Delta
)<=InvSR1
/InvSR2
<=1)及(W1
<W2
)或((1-Delta
)<=InvSR1
/InvSR2
<=1)及(W1
==W2
)且(N1
<N2
)
作為有效頻寬度量之最顯著成分，反向持續資料傳輸率試圖量測使一路徑能夠載運達實質時段的有效頻寬。
基於在每一鏈結處的可用頻寬計算反向持續資料傳輸率。由一路徑選擇協定或由一鏈結層基於在鏈結層處且亦視需要在一網路層處收集之資訊來計算該可用頻寬。可用頻寬度量之計算過程中的可能輸入為原始資料傳輸率、鏈結利用、鏈結可用性及有損性。關於與鏈結及其通道指派相關聯之度量的資訊由路徑選擇協定發現，同時發現鏈結自身。
將一路徑分成一組區段(或子路徑)以使得可計算每一區段之度量而與其他區段之度量無關，且整個路徑之度量為區段之頻寬的最小值。在一些實施例中，選擇與有線鏈結相符的區段邊界，因為在一些使用情況下有線鏈結將一路徑分成非干擾區段。
假定兩個節點u
及v
由鏈結(u
,v
)耦接。假設B
(u
,v
)表示鏈結(u
,v
)上的可用頻寬。假定區段P
*具有n
個鏈結以使得第i
個鏈結之可用頻寬為B
(i
)，其中1<=i
<=n
。區段P
*中之鏈結被分成(m
+1)個不同集合，其中m
為用於區段中之不同無線通道的總數目。集合0
包括所有有線鏈結，且集合k
包括通道k
上之所有無線鏈結。對於0<=k
<=m
而言，假設SR
(P
*,k
)為橫穿集合k
中區段P
*內之所有鏈結的持續頻寬。應注意一集合中之鏈結上的傳輸不干擾且獨立於任何其他集合中之鏈結上的傳輸。因此，橫穿區段P
*之持續頻寬由SR
(P
*,k
)之最小值給定，0<=k
<=m
。該最小值將橫穿區段P
*之持續資料傳輸率表示成一純量值：SR
(P
*)=minimum{0<=k
<=m
}SR
(P
*,k
)。
持續資料傳輸率之一向量表示為一大小為(m
+1)之向量：vectorSR
(P
*)=(SR
(P
*,0),SR
(P
*,1)...SR
(P
*,m
))。
首先考慮集合0
，亦即，區段P
*內之所有有線鏈結。由於有線鏈結上之傳輸不彼此干擾，所以橫穿區段P
*中之有線鏈結的持續資料傳輸率由如下公式給定：SR
(P
*,0
)=minimum{1<=i
<=n
，且使鏈結i
為有線鏈結}B
(i
)。
接著考慮集合k
，亦即，區段P
*內之指派給通道k
的所有無線鏈結。假設Assign
(i,k
)為在鏈結i
指派給通道k
時正確的布耳(Boolean)變數。因此，用以橫穿通道k
上之所有躍點傳輸一位元所需的時間由如下公式給定：T
(P
*,k
)=sum{1<=i
<=n
，且使Assign
(i,k
)正確}1/B
(i
)。
在最壞狀況下，區段P
*內之指派給通道k
的所有鏈結在彼此之干擾範圍內。假定橫穿區段P
*內之集合k
中之所有無線鏈結的持續資料傳輸率由SR
(P
*,k
)給定。因此，持續資料傳輸率SR
(P
*,k
)之較低界限由不等式SR
(P
*,k
)>=1/T
(P
*,k
)給定。該不等式一在區段內之指派給通道k
的所有無線鏈結彼此干擾時就演進為一嚴格等式。因此：1/SR
(P
*,k
)<=sum{1<=i
<=n
，且使Assign
(i
,k
)正確}1/B
(i
)
在一些使用情況下，一區段內之指派給相同通道的所有無線鏈結不彼此干擾。舉例而言，此情況在鏈結不在彼此之干擾範圍內時發生。在一些環境中，干擾範圍大於傳輸範圍，且在一些情形中干擾範圍為傳輸範圍的兩倍大。假定橫穿一序列之無線躍點之頻寬壓縮(或降級)在IntfHops
個躍點後停止(或可忽略)，其中IntfHops
為一小整數，諸如，4或5。參見位於本文中別處的部分"相連無線鏈結持續資料傳輸率"，橫穿相同通道上之一相連序列之無線鏈結的持續資料傳輸率之計算細節假定頻寬降級在IntfHops
後可忽略。
現回到將路徑P
分解成一系列區段P1
,P2
...Ph
，橫穿整個路徑P
之持續資料傳輸率的純量及向量表示分別為：SR
(P
)=minimum(SR
(P1
),SR
(P2
)...SR
(Ph
))，及vectorSR
(P
)=vectorMin
(SR
(P1
),SR
(P2
)...SR
(Ph
))；其中對於兩個向量vectorX
=(X0
,X1
...Xm
)及vectorY
=(Y0
,Y1
...Ym
)而言，vectorMin
=(minimum(X0
,Y0
),minimum(X1,Y1
)...minimum(Xm
,Ym
))。
使用持續資料傳輸率之倒數很方便，其稱作持續資料傳輸率之反數，且表示成InvSR
：InvSR
(P
*)=maximum{0<=k
<=m
}InvSR
(P
*,k
)，其中InvSR
(P
*,k
)=1/SR
(P
*,k
)。
因此，純量及向量表示分別為：InvSR
(P
)=maximum(InvSR
(P1
),InvSR
(P2
)...InvSR
(Ph
))，及vectorInvSR
(P
)=vectorMax
(InvSR
(P1
),InvSR
(P2
)...InvSR
(Ph
))；其中對於兩個向量vectorX
=(X0
,X1
...Xm
)及vectorY
=(Y0
,Y1
...Ym
)而言，vectorMax
=(maximum(X0
,Y0
),maximum(X1
,Y1
)...maximum(Xm
,Ym
))。
圖2說明圖1之網目網路的部分，其為有效頻寬度量之實例計算。說明一自節點100G
至節點100C
之五個躍點的路徑，且根據兩個區段：X
(自節點100G
至節點100B
)及Y
(自節點100B
至節點100C
)來分析。根據兩個區段X
及Y
來計算沿該路徑之持續資料傳輸率。
對於區段X
(自節點100G
至節點100B
)而言：InvSR
(X
,wired)=1/bandwidth(wired link110BE
)；//應注意"有線"亦視需要稱作通道0
InvSR
(X
,channel 3)=1/bandwidth(wireless link111DG
)+1/bandwidth(wireless link111DE
)；及InvSRSegmentX
=maximum(InvSR
(X
,wired),InvSR
(X
,channel 3))。
對於區段Y
(自節點100B
至節點100C
)而言：InvSR
(Y
,wired)=1/bandwidth(wired link110CS
)；InvSR
(Y
,channel 2)=1/bandwidth(wireless link111BS
)；及InvSRSegmentY
=maximum(InvSR
(Y
,wired),InvSR
(Y
,channel 2))。
因此，自節點100G
至節點100C
之整個路徑的(反向)持續資料傳輸率為純量值：maximum(InvSRSegmentX
,InvSRSegmentY
)。
該向量表示為：vectorInvSR
=(InvSR
(wired),null
,InvSR
(channel2),InvSR
(channel 3))，其中null
值對應於沿路徑之通道1的缺失，及InvSR
(wired)=maximum(InvSR
(X
,wired),InvSR
(Y
,wired))。
接著，有效頻寬度量計算組合該路徑之反向持續資料傳輸率以及該路徑之無線鏈結及總鏈結的數目。根據圖2中之路徑，沿該路徑之無線鏈結的數目為三個，且鏈結之總數目為五個。
路徑計算技術之一實施例係基於前述有效頻寬度量及計算自一網目網路中之源節點src
至所有其他可到達之節點的最佳路徑。描述對於網目之每一節點具有至多一個無線介面且所有無線介面指派給相同通道之特殊狀況的實施例。
對於任何節點x
而言，路徑計算技術保持與至多兩個路徑相關聯的選定變數。對於每一路徑而言，所保持的變數視需要包括各別成本及前導子資訊。在一些實施例中，所保持的變數省略關於路徑之其他資訊(諸如，沿每一路徑之節點)。在以下論述中，字首"0"表示一有線(或乙太網路)介面，而字首"1"表示一無線介面。該等路徑為：Path
[0](x
)：自節點src
至節點x
使最後鏈結為一乙太網路鏈結的當前已知最小成本路徑；及Path
[1](x
)：自節點src
至節點x
使最後鏈結為一無線鏈結的當前已知最小成本路徑。
假設Cost
[i
](x
)表示路徑Path
[i
](x
)之成本，i
=0,1。Cost
[i
](x
)由3元組表示，其中第一項為一向量。因此，對於i
=0,1而言：Cost
[i
](x
)=(vectorInvSR
[i
](x
),num
_wireless
_links
[i
](x
),num
_hops
[i
](x
))。
該成本或者由3元組表示，其中第一項為持續資料傳輸率之反數的純量值：Cost
[i
](x
)=(InvSR
[i
](x
),num
_wireless
_links
[i
](x
),num
_hops
[i
](x
))。
假設Cost
(x
)表示Cost
[0](x
)及Cost
[1](x
)之以字母次序計算的最小值。因此：Cost
(x
)=lexicographic
_minimum
(Cost
[0](x
),Cost
[1](x
))，其中根據具有各別反向持續資料傳輸率之路徑的前述路徑比較公式來計算lexicographic
_minimum
。
路徑計算技術保持路徑Path
[0](x
)及Path
[1](x
)之前導子資訊。一節點之前導子的表示包括一上代節點之識別符及自該上代節點至該節點之一類最短路徑(亦即，經由一有線/乙太網路或無線介面)。因此，對於i
=0,1而言，Path
[i
](x
)在節點x
處的前導子由如下公式給定：Pred
[i
](x
)=(parent
[i
](x
),type
_from
_parent
[i
](x
))。
類似於Dijkstra演算法，該路徑計算技術藉由每次"標記"一個節點而進行。保持一組"未標記"節點，且在每一迭代期間"標記"未標記節點中具有最小值Cost
(y
)的一個節點y
。接著，鄰近標記節點y
之所有未標記節點之變數Cost
[0](x
)及Cost
[1](x
)經由一稱作鬆弛之方法(參見位於本文中別處的部分"路徑計算實施"以獲取更多資訊)而進行更新(或減少)。為至多兩個路徑(對應於有線及無線終端鏈結)保持及更新適當變數，因此能夠計算對應於可能最佳路徑之有效頻寬路徑度量。
該計算亦藉由為以無線鏈結結束之路徑保持額外變數來估計橫穿一相連序列之無線鏈結的頻寬降級：WirelessHops
[1](v
)-至節點v
之已知最佳路徑中緊接先前節點v
且使最後鏈結為無線鏈結的相連無線鏈結之數目；及WirelessTotalInvSR
[1](v
)-至節點v
之已知最佳路徑中緊接先前節點v
且使最後鏈結為無線鏈結的整個序列之相連無線鏈結上的持續資料傳輸率之反數。
在一些實施例中，該路徑計算假定在相同通道上(一相連序列之無線鏈結)的任何兩個無線鏈結確實彼此干擾。儘管一相連序列之無線鏈結內的干擾在鏈結相隔IntfHops
後停止(或在一些情形下可忽略)，但該假定傾向於使具有更多無線鏈結之路徑劣化，甚至在路徑比具有較少無線鏈結之路徑具有更高持續資料傳輸率時。該假定除使具有類似持續資料傳輸率之路徑劣化外，又使具有較高數目之無線鏈結(亦即，以與路徑比較相關聯之字母次序，無線鏈結之數目為第二)的路徑劣化。使用更多無線資源對鄰近鏈結及網路形成干擾且一些使用情況下為不良的。在一些實施例中，路徑計算假定對一路徑之劣化與該路徑中之無線鏈結的數目成比例，同時假定無線鏈結之間的干擾在IntfHops
後可忽略。該成比例的損失在每一無線鏈結處減少表觀持續資料傳輸率一固定值，儘管各別無線鏈結不這樣，在一些使用情況下，在不存在經歷的額外干擾時減少持續資料傳輸率。參見位於本文中別處的部分"相連無線鏈結持續資料傳輸率"以獲取其他細節。
圖3說明圖1之網目網路的部分，其為最佳路徑之實例計算。為了簡明起見，將該部分展示為具有僅具單個無線介面的三個節點及具有一對無線介面之第四節點。三個無線介面在單個第一通道(通道2)上操作且剩餘無線介面在一非干擾第二通道(通道1)上操作。所得通信路徑為三個無線鏈結，亦即，彼此干擾之兩個無線鏈結(無線鏈結111BK
及111BS
)及不干擾其他之一個無線鏈結(無線鏈結111ES
)。此外，將該部分展示為僅具有單個有線鏈結(有線鏈結110BE
)。將計算自一源節點(節點100S
)至所有其他圖示節點(節點100B
、100E
及100K
)之最佳路徑。為鏈結假定之各別頻寬為：bandwidth(111BS
)=40，bandwidth(111ES
)=30，bandwidth(110BE
)=30，及bandwidth(111BK
)=40。
路徑計算考慮自節點100S
至節點100B
之兩個路徑。該等路徑對應於先前鏈結為有線(乙太網路)鏈結的路徑或先前鏈結為無線鏈結的路徑。對應於兩個路徑之第一路徑(先前鏈結為有線鏈結)的變數為：Path
[0](Node100B
)：[Node100S
]-[Node100E
]-[Node100B
]為自節點100S
至節點100B
且使先前鏈結為乙太網路鏈結的最小成本路徑；Cost
[0](Node100B
)=(maximum(1/bandwidth(link111ES
),1/bandwidth(link110BE
)),1,2)；及Pred
[0](Node100B
)=(Node100E
,1(wireless))。
對應於兩個路徑之第二路徑(先前鏈結為無線鏈結)的變數為：Path
[1](Node100B
)：[Node100S
]-[Node100B
]為自節點100S
至節點100B
且使先前鏈結為無線鏈結的最小成本路徑；Cost
[1](Node100B
)=(1/bandwidth(link111BS
),1,1)；及Pred
[1](Node100B
)=(Node100S
,null
)。
若bandwidth(link111ES
)為30且bandwidth(link111BS
)為40，則依據路徑度量，Path
[1](Node100B
)比Path
[0](Node100B
)具有更低成本，此係因為1/30大於1/40。然而，由於在相同通道上操作之兩個無線鏈結(鏈結111BS
及111BK
)上之傳輸之間的干擾，相對成本在節點100K
處顛倒。
路徑計算進一步考慮自節點100S
至節點100K
之兩個路徑(先前鏈結分別為有線鏈結及無線鏈結)。對應於兩個路徑之第一路徑(亦即，鏈結先前節點100K
為有線鏈結之情況)的變數為：Path
[0](Node100K
)：無路徑存在；及Cost
(Node100K
)=(vectorInfinity
,Infinity
,Infinity
)。
對應於兩個路徑之第二路徑(亦即，鏈結先前節點100K
為無線鏈結之情況)的變數選自兩個候選路徑之最小值：
Path
[1](Node100K
)：[Node100S
]-[Node100B
]-[Node100K
]，亦即，Path
[1](Node100B
)與鏈結111BK
串聯；及Cost
[1](Node100K
)=(1/bandwidth(link111BS
)+1/bandwidth(111BK
),2,2)，因為在兩個無線鏈結111BS
及111BK
上之傳輸確實彼此干擾。
Path
[1](Node100K
)：[Node100S
]-[Node100E
]-[Node100B
]-[Node100K
]，亦即，Path
[0](Node100B
)與鏈結111BK
串聯；及Cost
[1](Node100K
)=(maximum(1/bandwidth(link111ES
),1/bandwidth(link110BE
),1/bandwidth(link111BK
)),2,3)。
若bandwidth(link111BK
)為40，則第一候選Cost
(Node100K
)為(1/40+1/40,2,2)或(1/20,2,2)。若bandwidth(link110BE
)為30，則第二候選Cost
(Node100K
)為(maximum(1/30,1/30,1/40),2,3)或(1/30,2,3)。兩個候選的最小值選定為(1/30,2,3)。
圖4A至圖4D說明路徑計算技術之一實施例的各種態樣。在圖4A至圖4D及相關聯偽碼之以下描述中，理解以下符號習知及內容很有用：G=(V
,E
)：一有向加權圖，其具有一頂點集合V
(對應於網目網路之節點)及一邊緣集合E
(對應於網目網路之有線及無線鏈結)；src
：計算所有最短路徑所針對的源節點；S
：已確定所有最短(最佳)路徑所針對的節點之集合；Q
：一含有來自V
之但尚未在S
中之所有節點(亦即，不具有相對於src
計算之最後最佳路徑的所有節點)的佇列；Adj
[v
]：節點v
之近鄰(亦即，在一有線或無線躍點中可到達v
之彼等節點)；及b
(u
,v
)：鏈結(u
,v
)上之可用鏈結頻寬。
對應於一路徑之路徑度量為3元組：(vectorInvSR
,num
_wireless
_links
,num
_hops
)其中：vectorInvSR
為沿該路徑之持續資料傳輸率之反數的向量表示--在單個無線介面情況下，向量大小為2(亦即，m
+1，其中m
為1)，其中向量之成員0表示乙太網路(有線)且成員1表示無線；num
_wireless
_links
為沿該路徑之無線鏈結的數目；及num
_hops
為沿該路徑之躍點(或鏈結)、有線及無線的總數目。
假設Cost
[0](v
)為至節點v
且使最後鏈結為乙太網路(或有線)鏈結之已知最佳路徑的(當前最小值)成本度量。又：Pred
[0](v
)=(parent
[0](v
),type
_from
_parent
[0](v
))為Path
[0](v
)之節點v
的前導子，其中parent
[0](v
)為上代節點之識別符，且type
_from
_parent
[0](v
)指示自上代得到之路徑類型(亦即，乙太網路或無線)。
類似地，假設Cost
[1](v
)為至節點v
且使最後鏈結為無線鏈結之已知最佳路徑的(當前最小值)成本度量。又：Pred
[1](v
)=(parent
[1](v
),type
_from
_parent
[1](v
))為Path
[1](v
)之節點v
的前導子。對於以無線鏈結結束之路徑而言，保持兩個額外變數：WirelessHops
[1](v
)為至節點v
之已知最佳路徑中緊接先前節點v
且使最後鏈結為無線鏈結的相連無線鏈結之數目；及WirelessTotalInvSR
[1](v
)為至節點v
之已知最佳路徑中緊接先前節點v
且使最後鏈結為無線鏈結之整個序列之相連無線鏈結上的持續資料傳輸率之反數。
假設Cost
(v
)表示Cost
[0](v
)及Cost
[1](v
)之最小值。因此：Cost
(v
)=minimum(Cost
[0](v
),Cost
[1](v
))使用針對3元組的前述字母次序計算式比較。
圖4A說明路徑計算之一實施例的最高階流程圖。流程開始("開始"401
)且繼續設定關於開始值之計算的各種變數("初始化"402
)。接著確定是否存在待處理的任何剩餘節點("更多節點？"403
)。若不存在("否"403N
)，則處理完成("結束"499
)。若存在("是"，403Y
)，則處理繼續選擇待處理的另一節點("下一節點"404
)。接著更新鄰近選定節點之所有節點(亦即，根據網目網路之拓撲相隔一個鏈結)的最佳路徑資訊("處理節點近鄰"405
)。接著處理返回以確定是否存在待處理之額外節點("更多節點"403
)。
關於"初始化"402
之處理由以下偽碼描述：
其中vectorInvSR
的大小為2且將其中的所有元素設定為零或無窮大(視適用而定)。
關於"更多節點?"403
之處理由以下偽碼描述：
關於"下一節點"404
之處理由以下偽碼描述：
其中u
為一節點(或一有向圖上下文中的頂點)以使得：Cost
(u
)=mininmum(Cost
(v
))(針對Q
中之所有頂點v
)。
換言之，u
表示最近標記的頂點。
圖4B說明與圖4A之"處理節點近鄰"405
相關聯之處理的一實施例。處理開始("開始"405A
)且繼續檢查是否所有鄰近節點已完成("全部經處理？"405B
)。若完成("是"405BY
)，則處理完成("結束"405Z
)。若未完成("否"405BN
)，則處理繼續選擇一剩餘節點("下一鄰近節點"405C
)。接著流程繼續確定與該選定節點相關聯之鏈結類型為有線(亦即，乙太網路)還是無線("鏈結類型?"405D
)。若鏈結為有線的("有線"405D0
)，則流程繼續確定該鏈結是否比先前已知之鏈結啟用一更好路徑("評估有線鏈結"405E
)。若路徑為無線的("無線"405D1
)，則流程繼續確定該鏈結是否比之前所發現之鏈結啟用一更好路徑("評估無線鏈結"405F
)。如參看圖4C所描述，用以評估一無線鏈結之處理與處理一有線鏈結稍有不同。在完成評估鏈結(經由"評估有線鏈結"405E
或"評估無線鏈結"405F
)後，流程繼續返回以確定是否仍有更多節點需要處理("全部經處理？"405B
)。
與"全部經處理？"405B
相關聯之處理由以下偽碼描述：
其中若v
已存在於S
中，與"下一鄰近節點"405C
相關聯之處理跳過節點v
。
與"鏈結類型？"405D
相關聯之處理由以下偽碼描述：
圖4C說明與圖4B之"評估有線鏈結"405E
及"評估無線鏈結"405F
中的任一者相關聯之處理的一實施例。處理開始("開始"405EF.1
)且基於當前被評估之鏈結繼續確定一新的最佳路徑是否可用。根據兩種情況(路徑中之最後鏈結迄今為有線鏈結的第一種情況及路徑中之最後鏈結迄今為無線鏈結的第二種情況)，該當前被評估之鏈結經處理兩次。在一些實施例中，獨立地且以任何次序(諸如，如圖示並行地)評估第一種情況("評估有線最後鏈結路徑"405EF.2
)及第二種情況("評估無線最後鏈結路徑"405EF.3
)。在評估後，選擇兩者之最小值("選擇最小值"405EF.4
)。接著處理繼續確定是否已發現一新的最佳路徑("較好？"405EF.5
)。若未發現("否"405EF.5N
)，則處理完成("結束"405EF.99
)。若發現("是"405EF.5Y
)，則流程基於新路徑繼續保存新資訊("更新上代、成本、類型"405EF.6
)。接著處理完成("結束"405EF.99
)。
儘管說明的流程代表一有線(或乙太網路)鏈結及一無線鏈結中的任一者之處理，但無線鏈結處理可自有線鏈結處理改變而達成且在本文中在有線鏈結處理之後加以描述。在評估一有線鏈結期間與"開始"405EF.1
相關聯之處理由以下偽碼描述：
在評估一有線鏈結期間與"評估有線最後鏈結路徑"405EF.2
相關聯之處理進一步由以下偽碼描述：
與"評估無線最後鏈結路徑"405EF.3
相關聯之處理由以下偽碼描述：
與"選擇最小值"405EF.4
相關聯之處理由以下偽碼描述：
與"較好？"405EF.5
相關聯之處理由以下偽碼描述：
與"更新上代、成本、類型"405EF.6
相關聯之處理由以下偽碼描述：
前述內容完成在評估一有線鏈結期間的處理。
同與一無線鏈結相關聯之處理相比較，與一無線鏈結相關聯之處理為一變數，如以下偽碼所說明。在評估一無線鏈結期間與"開始"405EF.1
相關聯之處理由以下偽碼描述：
在評估一無線鏈結期間與"評估有線最後鏈結路徑"405EF.2
相關聯之處理進一步由以下偽碼描述：
與"評估無線最後鏈結路徑"405EF.3
相關聯之處理由以下偽碼描述：
與"選擇最小值"405EF.4
相關聯之處理由以下偽碼描述：
與"較好？"405EF.5
相關聯之處理由以下偽碼描述：
與"更新上代、成本、類型"405EF.6
相關聯之處理由以下偽碼描述：
前述內容完成在評估一無線鏈結期間的處理。
評估一組相連無線鏈結之頻寬包括藉由假定一無線鏈結僅干擾處於相同通道上且在相隔IntfHops
個無線鏈結內的其他無線鏈結來計算一有效頻寬度量。在一些實施例中，計算結果用於評估路徑(諸如，相對於圖4B及圖4C之一或多個元素所執行的計算)。在一些實施例中，結果由一路徑選擇協定使用，該路徑選擇協定比較路徑彼此且為各別路徑計算有效頻寬度量。
圖4D說明與沿一相連序列之無線鏈結確定一有效持續資料傳輸率相關聯之處理的一實施例。處理開始("開始"410
)且繼續確定相連鏈結之數目是否等於或大於一臨限值(">=IntfHops
鏈結?"411
)。若否("否"411N
)，則在正被處理之路徑上添加倒數頻寬("求和反向傳輸率"412
)足以確定一有效(反向)資料傳輸率且接著處理完成("結束"498
)。
若該臨限值滿足或超過("是"411Y
)，則為在具有等於臨限值之長度的路徑內的每一相連序列之無線鏈結計算一有效(反向)頻寬，且最小值被選為有效(反向)資料傳輸率。藉由確定是否仍有更多序列需在路徑中被處理而開始對序列的處理("另一序列？"421
)。若不需要("否"421
)，則選擇所有序列之最小資料傳輸率("選擇最小值"422
)。接著處理完成("結束"498
)。若仍有更多序列需被處理("是"421Y
)，則流程繼續以確定待處理之另一序列("下一序列"423
)。接著計算下一序列之有效(反向)資料傳輸率("確定反向傳輸率"424
)且接著處理返回以確定是否仍有其他序列需被處理("另一序列？"421
)。
根據圖4D之偽碼實施運算對應於接收兩個自變數之函數Wireless
_InvSR
_Function
：vectorInvSR
為一向量，其表示沿具有長度p
=|vectorInvSR
|之一相連序列之無線鏈結的每一鏈結之可用頻寬的倒數，其中向量之第i
項表示成InvSR
(i
),i
=1,2...p
；及b
(l
)為路徑之末端處添加之無線鏈結的可用頻寬。
該偽碼亦指：IntfHops
為躍點的(假定或估計)數目，超出該等躍點就不存在額外的頻寬降級，此係歸因於在相同通道上操作之相連無線鏈結之間的干擾，且在一些情況下IntfHops
為一小整數(諸如，4或5)。
與">=IntfHops
鏈結？"411
相關聯之處理由以下偽碼描述：
或替代地為：
與"求和反向傳輸率"412
相關聯之處理由以下偽碼描述：
與組合"另一序列？"421
、"選擇最小值"422
、"下一序列"423
及"確定反向傳輸率"424
相關聯之處理由以下偽碼描述：
圖5說明一節點之一實施例之硬體態樣的選定細節。說明的節點包括耦接至各種類型之儲存裝置的處理器510，儲存裝置包括經由動態隨機可存取讀取/寫入記憶體(DRAM)記憶體介面502之揮發性讀取/寫入記憶體(記憶體組501A及501)，及非揮發性讀取/寫入記憶體(FLASH 503及電子可擦可程式唯讀記憶體(EEPROM)504。該處理器進一步耦接至提供用於建立有線鏈結之複數個乙太網路埠522的乙太網路介面521，且經由PCI介面505耦接至提供用於建立無線鏈結之封包的無線電通信的無線介面525A及525B。在一些實施例中，無線介面中的一或多者與IEEE 802.11無線通信標準(諸如，802.11a、802.11b及802.11g中任一者)相容。在一些實施例中，無線介面中的一或多者操作(連同其他硬體及軟體元件之任何組合)以收集關於一網目之鄰近節點的統計。在各種實施例中，該統計包括信號強度及鏈結品質之任何組合。在一些實施例中，無線介面中的一或多者經組態以減弱所有封包以使其低於一可設定接收信號強度指示(RSSI)臨限值。在一些實施例中，有線介面中的一或多者為10 Mb、100 Mb、1 Ggb或10 Gb相容的。節點實施包括無線及有線介面之任何組合，諸如僅單個無線(或有線)介面，或每一類型中之一者，或每一類型中之兩者。因為所說明的部分僅為一實例，所以涵蓋一節點之其他等效實施例。
說明的節點視需要充當圖1中說明之網目節點中的任何一者(諸如，節點A 100A、節點S 100S等中的任何一者)。圖5之說明的無線介面使節點之間能夠進行通信且為封包在網目之元素之間移動提供低階傳送，諸如，藉由實施與圖1之節點S 100S相關聯之無線介面121S及122S。圖5之乙太網路埠在節點之間提供有線通信，諸如，提供實施與圖1之節點C 100C及節點S 100S相關聯的有線鏈結110CS。
在操作中，處理器自儲存元件(DRAM、FLASH及EEPROM)之任何組合獲取指令且執行指令。有些指令對應於與關於處理有效頻寬路徑度量計算及使用該度量之路徑計算之操作相關聯的軟體執行。
圖6說明一節點之一實施例之軟體態樣的選定細節。說明的軟體包括建立介面連接至網路介面管理器640及故障、組態、計費、效能及安全(FCAPS)管理器630的網路管理系統(NMS)管理器650。在一些實施例中，NMS建立介面連接於在節點外部操作之管理軟體與在節點內部操作之軟體(諸如，各種應用程式及FCAPS)之間。網路介面管理器管理實體網路介面(諸如，乙太網路及無線介面)。網路介面管理器協助NMS經由管理軟體將動態組態變化(由使用者請求)傳遞至FCAPS。在一些實施例中，FCAPS包括用以儲存及擷取組態資訊之功能，且FCAPS功能用以為需要持續組態資訊之所有應用程式服務。在一些實施例中，FCAPS協助自節點之各種操作模組收集故障資訊以及統計及效能資料。FCAPS視需要將收集的資訊、統計及資料之任何部分傳遞至NMS。
核心介面601將管理器建立介面連接至路徑選擇及傳送協定層610及快閃記憶體檔案系統模組602。路徑選擇協定包括關於有效頻寬路徑度量計算及使用該度量之路徑計算之處理的全部或部分，以及關於作為網目之節點及轉遞封包操作的通用處理。傳送協定包括TCP及UDP。快閃記憶體檔案系統模組建立介面連接至快閃記憶體驅動器603，快閃記憶體驅動器603在概念上說明為耦接至快閃記憶體檔案硬體元件503A，快閃記憶體檔案硬體元件503A代表儲存於圖5之FLASH 503及EEPROM 504之任何組合中的一快閃記憶體檔案系統。第2層抽象層611將路徑選擇及傳送協定建立介面連接至乙太網路驅動器621及無線電驅動器625。乙太網路驅動器在概念上說明為耦接至圖5之乙太網路介面521。無線電驅動器在概念上說明為耦接至代表圖5之無線介面525A及525B的無線介面525。在一些實施例中，軟體亦包括一串行驅動器。軟體儲存於一電腦可讀取媒體(諸如，圖5之DRAM、FLASH及EEPROM元件的任何組合)上，且由圖5之處理器執行。在圖6中說明之部分僅為一實例，且涵蓋層及模組之許多其他等效配置。
僅為了便於制定本文及圖式之理由，在該揭示內容的提出中已作出特定選擇，且除非存在與此相反的指示，否則此等便利選擇本身不應理解為傳達關於所說明實施例之結構的額外資訊。此等便利選擇之說明性實例包括：用於圖式編號之特定組織或指定賦值及用以確定及參考實施例之特徵及元件的特定組織或元件識別符(亦即，插圖編號或數字指示符)賦值。
儘管為達成清楚理解之目的已略為詳細地描述前述實施例，但本發明不限於所提供的細節。存在實施本發明之許多方法。所揭示之實施例為說明性的且不為限制性的。
應瞭解，構造、配置及使用的許多變化可能與教示一致且在添加至所頒予專利之申請專利範圍的範疇內。舉例而言，互連及功能單元位寬、時鐘速率及所使用技術之類型通常可在每一組件塊中不同。提供給互連及邏輯之名稱僅為說明性的，且不應理解為限制所教示之概念。流程圖之次序及配置及流程圖程序、動作及功能元件通常可不同。又，除非明確陳述與此相反，否則規定的值範圍、使用的最大值及最小值，或其他特殊規範(諸如，有線及無線介面之數目及類型；及暫存器及緩衝器中項或級的數目)僅用於說明性實施例，可被期望追隨實施技術的改良及變化，且不應理解為限制。
可使用為一般熟習此項技術者已知之在功能上等效的技術而不是用以實施各種組件、子系統、功能、操作、常式及副常式之說明的彼等技術。亦應瞭解，許多設計功能態樣可以硬體(亦即，通常專用的電路)或軟體(亦即，經由某種方式的程式化控制器或處理器)來執行，可執行為實施從屬設計約束之功能及較快處理(其促進先前在硬體中之功能至軟體的遷移)及較高整合密度(其促進先前在軟體中之功能至硬體的遷移)之技術趨向。特定變化可包括(但不限於)：分割差異；不同外形尺寸及組態；不同作業系統及其他系統軟體的使用；不同介面標準、網路協定或通信鏈結的使用；及在根據一特定應用程式之唯一工程及商務約束實施本文中教示之概念時涵蓋的其他變化。
已以大大超越需要最小限度的實施所教示概念之許多態樣的程度詳細說明實施例及環境背景。一般熟習此項技術者將認可，變體可省略所揭示之組件或特徵而不改變剩餘元件之中的基本合作。因此，應瞭解所揭示之許多細節不需要實施教示之概念的各種態樣。在某種程度上剩餘元件區別於先前技術，可被如此省略之組件及特徵不限制本文中教示之概念。
設計之所有此等變化包含對由說明性實施例傳達之教示進行的非實質改變。亦應瞭解，本文中教示之概念對其他計算及網路應用具有廣泛應用性，且不限於說明性實施例的特定應用或工業。因此，應將本發明理解為包括涵蓋於添加至所頒予專利之申請專利範圍之範疇內的所有可能修改及變化。
100A、100B、100C、100D、100E、100F、100G、100H、100I、100J、100K、100S．．．節點
110BE．．．有線鏈結
110CS．．．有線鏈結
111BK．．．無線鏈結
111BS．．．無線鏈結
111DE．．．無線鏈結
111DG．．．無線鏈結
111DS．．．無線鏈結
111EH．．．無線鏈結
111ES．．．無線鏈結
121A．．．無線介面
121S．．．無線介面
122S．．．無線介面
125F．．．無線介面
501A、501B．．．記憶體組
502．．．DRAM記憶體介面
503．．．FLASH
503A．．．快閃記憶體檔案硬體元件
504．．．電子可擦可程式唯讀記憶體
505．．．PCI介面
510．．．處理器
521．．．乙太網路介面
522．．．乙太網路埠
525．．．無線介面
525A、525B．．．無線介面
601．．．核心介面
602．．．快閃記憶體檔案系統模組
603．．．快閃記憶體驅動器
610．．．路徑選擇及傳送協定層
611．．．第2層抽象層
621．．．乙太網路驅動器
625．．．無線電驅動器
630．．．FCAPS管理器
640．．．網路介面管理器
650．．．NMS管理器
圖1說明一混合式無線及有線網目網路之一實施例。
圖2說明圖1之網目網路的部分，其為有效頻寬度量之實例計算。
圖3說明圖1之網目網路的部分，其為最佳路徑之實例計算。
圖4A至圖4D說明一路徑計算技術之一實施例的各種態樣。
圖5說明一節點之一實施例之硬體態樣的選定細節。
圖6說明一節點之一實施例之軟體態樣的選定細節。
(無元件符號說明)
Claims (20)
- 一種用於無線網目網路之系統，其包含：一處理器；一記憶體；及其中該處理器能夠執行自該記憶體所獲取之指令以：根據複數個技術中之一者以確定用於一特別路徑之一有效無線頻寬，該特別路徑具有相連無線鏈結之一長度；取決於該長度小於一臨限值時，有條件地選擇該等技術之一第一者，相反的情況則有條件地選擇該等技術之一第二者；及根據該有效無線頻寬以確定包括該等相連無線鏈結及至少一個有線鏈結之一網目網路中的一最佳路徑。
- 如請求項1之系統，其中該第一技術包含將一第一有效無線頻寬計算為一反向所得資料傳輸率之一倒數的一第一函數，該反向所得資料傳輸率為對應於該等相連無線鏈結中的每一者之各別倒數頻寬的一和且該第二技術包括將一第二有效無線頻寬計算為複數個反向有效資料傳輸率之一第二函數，該等反向有效資料傳輸率中的每一者對應於相連無線鏈結之一各別集合，相連無線鏈結之該等集合包括在具有一等於該臨限值之各別長度的該等相連無線鏈結中之所有序列的無線鏈結。
- 如請求項2之系統，其中該第一函數係一倒數函數。
- 如請求項2之系統，其中該第二函數為一最小函數。
- 如請求項1之系統，其進一步包含至少一介面且其中該處理器係進一步能夠執行自該記憶體所獲取之其他指令以根據至少部分經由該至少一介面之該最佳路徑來為訊務選擇路徑。
- 如請求項5之系統，其中該至少一介面為一有線介面及一無線介面中的至少一者。
- 如請求項1之系統，其進一步包含一節點，該節點包含該處理器及該記憶體，其中該節點為該網目網路之部分。
- 如請求項1之系統，其進一步包含該網目網路。
- 一種用於無線網目網路之方法，該方法包含：至少部分經由能夠執行自一記憶體所獲取之指令之一處理器，以根據複數個技術中之一者來確定用於一特別路徑之一有效無線頻寬，該特別路徑具有相連無線鏈結之一長度；至少部分經由該處理器，來取決於該長度小於一臨限值時，有條件地選擇該等技術之一第一者，相反的情況則有條件地選擇該等技術之一第二者；至少部分經由該處理器，以根據該有效無線頻寬來確定包括該等相連無線鏈結及至少一個有線鏈結之一網目網路中的一最佳路徑；及至少部分經由該處理器，以根據該最佳路徑來為訊務選擇路徑。
- 如請求項9之方法，其中該第一技術包含將一第一有效無線頻寬計算為一反向所得資料傳輸率之一倒數的一第一函數，該反向所得資料傳輸率為對應於該等相連無線鏈結中的每一者之各別倒數頻寬的一和且該第二技術包括將一第二有效無線頻寬計算為複數個反向有效資料傳輸率之一第二函數，該等反向有效資料傳輸率中的每一者對應於相連無線鏈結之一各別集合，相連無線鏈結之該等集合包括在具有一等於該臨限值之各別長度的該等相連無線鏈結中之所有序列的無線鏈結。
- 如請求項10之方法，其中該第一函數係一倒數函數。
- 如請求項10之方法，其中該第二函數為一最小函數。
- 如請求項9之方法，其中該網目網路包含一節點，該節點包含該處理器。
- 如請求項9之方法，其中該選擇路徑係至少部分經由可對該處理器存取之一介面，該介面為一有線介面及一無線介面中的至少一者。
- 一種用於無線網目網路之電腦可讀取媒體，該電腦可讀取媒體具有一組儲存在其中之指令，當該等指令由一處理元件執行時促使該處理元件執行操作，該等操作包含：根據複數個技術中之一者以確定用於一特別路徑之一有效無線頻寬，該特別路徑具有相連無線鏈結之一長度；取決於該長度小於一臨限值時，有條件地選擇該等技術之一第一者，相反的情況則有條件地選擇該等技術之一第二者，及根據該有效無線頻寬以確定包括該等相連無線鏈結及至少一個有線鏈結之一網目網路中的一最佳路徑。
- 如請求項15之電腦可讀取媒體，其中該第一技術包含將一第一有效無線頻寬計算為一反向所得資料傳輸率之一倒數的一第一函數，該反向所得資料傳輸率為對應於該等相連無線鏈結中的每一者之各別倒數頻寬的一和且該第二技術包括將一第二有效無線頻寬計算為複數個反向有效資料傳輸率之一第二函數，該等反向有效資料傳輸率中的每一者對應於相連無線鏈結之一各別集合，相連無線鏈結之該等集合包括在具有一等於該臨限值之各別長度的該等相連無線鏈結中之所有序列的無線鏈結。
- 如請求項16之電腦可讀取媒體，其中該第一函數係一倒數函數。
- 如請求項16之電腦可讀取媒體，其中該第二函數為一最小函數。
- 如請求項15之電腦可讀取媒體，該等操作進一步包含根據至少部分經由可對該處理元件存取之至少一介面之該最佳路徑來為訊務選擇路徑。
- 如請求項15之電腦可讀取媒體，其中該網目網路包含一節點，該節點包含該處理元件。
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