[发明专利]在分布式无线通信网中发现具有至少最小组可用资源的自组按需距离向量路由的方法

说明书

本发明涉及无线通信网领域，更具体地，涉及一种用于在分布式接入 无线通信网中发现用于在源设备与目的地设备之间的多跳(multi-hop)传 输的、具有至少最小组可用资源(例如，时隙)的路由的方法。

目前无线通信网正不断扩大。例如，FCC提出允许无执照的 (unlicensed)无线电发射机在其中没有一个或多个分配的地面电视频道正 被使用的位置处在广播电视频谱内运行，只要这样的无执照的发射机包括 确保不干扰有执照的(licensed)地面电视信号接收的安全措施即可。各种 组织开发了超宽带(UWB)无线通信技术，以便利用在有执照频段中的被准 许的无执照无线设备操作。

具体地，联盟已根据UWB技术开发了用于无线网的技术 规范。例如，MAC技术规范提供了完全分布式介质访问控制 (MAC)协议，用来支持互相处在邻近区域——例如在所谓的个域网(PAN) 中——的设备之间的高速单跳传输。同时，在2005年12月，欧洲计算机 制造商协会(ECMA)公布了ECMA-368：“高速率超宽带PHY和MAC标 准”，其规定了用于可包括便携式和固定设备的高速、短距离、分布式接 入无线网的超宽带物理层(PHY)和分布式MAC子层。

正如这里使用的，在无线网中的设备也可被称为终端或节点。也正如 这里使用的，当没有用来掌管或控制网络中其它设备对无线网的通信资源 (例如，时分多址(TDMA)协议中的时隙)的接入的中央控制器、基站、主站 等等时，无线网被说成是具有“分布式接入”。

然而，由于对发射功率的法规限制，使用当前的MAC的 设备的传输范围是有限的，且其随物理传输速率的任何增加而减小。因此， 由于传输距离的限制，在某些情形下，无线个域网(PAN)中的一个设备不 可能发射数据到同一个网络中的另一个设备，如果这两个设备在物理上相 隔太大距离的话。在其中两个设备可能更近地在一起的另外的情形下，传 输会是可能的，但仅仅以减小的数据速率进行。然而，有许多应用，在其 中对于彼此相隔很大距离地远程定位的设备而言，特别希望能够以比起由 设备的发射功率限制所支持的数据速率更高的数据速率互相发送和接收 数据。

因此，期望提供一种在分布式无线网中为从源设备到目的地设备的多 跳路由数据传输去发现路由的方法，即使这两个设备对于直接的无线传输 而言在物理上分隔了太大的距离。还期望提供这样的支持高数据传输速率 和频谱效率的方法。

在本发明的一个方面，提供了一种在包括多个设备的无线通信网中发 现用于把数据从源设备经由多跳中继传送到目的地设备的路由的方法。该 方法包括从源设备广播对于传送数据到目的地设备的路由发现请求。该路 由发现请求至少包括：指示跳计数限制(hop-count limit)的第一字段、指 示传送数据所需要的时隙数X的第二字段、指示用于源设备的ID的第三 字段、和指示用于目的地设备的ID的第四字段。该方法还包括在源设备 处接收指示从源设备到目的地设备的路由的路由发现应答。该路由发现应 答至少包括指示在源设备与目的地设备之间的跳数的第一字段。

在本发明的另一个方面，提供了一种在包括多个设备的无线通信网中 发现用于把数据从源设备经由多跳中继传送到目的地设备的路由的方法。 该方法包括在第N个设备处接收对于从源设备传送数据到目的地设备的 路由发现请求。该路由发现请求至少包括：指示跳计数限制的第一字段、 指示传送数据所需要的时隙数X的第二字段、指示在源设备与第N个设 备之间的跳数的第三字段、包括唯一地标识路由发现请求的请求ID的第 四字段、指示用于源设备的ID的第五字段、和指示用于目的地设备的ID 的第六字段。该方法还包括更新在第N个设备处的路由信息表，以便把从 第N个设备到达源设备的跳计数值设置为等于在路由发现请求中接收的、 在源设备与第N个设备之间的跳数，以及把用于从第N个设备到达源设 备的下一个设备的ID设置为匹配于用于第N个设备从其接收路由发现请 求的第(N-1)个设备的ID，以及确定第N个设备是否具有至少2X个时隙 可用。当第N个设备具有至少2X个时隙可用时，该方法包括把在路由发 现请求的第四字段中的跳数加增量1，以便更新路由发现请求，以及从第 N个设备广播经更新的路由发现请求。当第N个设备没有至少2X个时隙 可用时，则路由发现请求被丢弃。