[發明專利]動態的可自動重新配置的時分多址

無效

• 申請號: 200780046738.X
• 申請日: 2007-10-16
• 公開（公告）號: CN101569123A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: A·羅伊;曾冬松;A·V·馬哈塞南;V·S·科爾
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04B7/26;H04L12/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王 岳;劉春元

本申請涉及到2006年5月1日提交的、標題為“DETERMINISTIC POWER-AWARE?WIRELESS?NETWORK”的美國專利申請序列號 No.11/381,021(律師案號H0008251-5601)(這里也稱為“021申請”)。 021申請在此引入以供參考。

背景技術

典型的市面上銷售的現有的(COTS)無線設備不滿足大多數航天應 用的電磁干擾/射頻干擾、環境和認證要求。這些COTS無線產品對于 每種工作方案需要很大的人的干預來配置它們。廣泛部署的無線技術， 包括電氣和電子工程師協會(IEEE)802.11和IEEE?802.15.4，使用具有 沖突避免的載波感測多址(CSMA/CA)技術用于信道接入。雖然 CSMA/CA技術是熟知的適合于可變的和不可預期的業務(traffic)， 但當業務是可預期或常規時，它們因嚴重地控制開銷而受到損害。另 外，當前的802.11和802.15.4，由于CSMA/CA的概率性質(probabilistic nature)和在無線節點之間沒有進行優先化，而沒有服務質量(QoS)保 證。IEEE標準802.11e包括對802.11的QoS擴展。在802.11e中，業 務優先權由業務類別(TC)區分，而QoS通過兩種工作模式管理：(1)增 強的分布式協調功能(EDCF)；和(2)混合協調功能(HCF)。雖然802.11e 以高的控制開銷為代價提供較好的媒體接入概率給較高的優先權業 務，但它仍舊沒有提供任何QoS保證給應用。

在大多數航天應用中，諸如視頻、音頻、傳感器/致動器數據、和 實時控制信號那樣的數據業務是可預測的或常規的。而且，諸如控制 信號和傳感器/致動器數據那樣的某些數據業務通常要求某種類型的保 證的QoS。

很難優化資源的使用來將網絡吞吐量最大化和將網絡能力消耗最 小化。隨著網絡大小增加，最佳解的計算變得過高的復雜化。某些無 線時分多址(Time?Division?Multiple?Access；TDMA)技術，例如藍牙和 低能量自適應集群分級(low?energy?adaptive?clustering?hierarchy； LEACH)，以隨機數據業務的通常的應用開始，佳化用于吞吐量或能量 節省或二者的資源。為了是可計算的，藍牙和LEACH作出對于它們的 應用施加限制的假設。

例如，藍牙限于集群中的8個活動(active)的節點。LEACH是 對于無線傳感器網絡的能量效率的協議，其是CSMA、TDMA和碼分 多址(code?division?multiple?access；CDMA)的混合物。

在LEACH中，廣告階段和集群建立階段使用CSMA，計劃 (schedule)創建和數據傳輸使用TDMA。在一個集群內的節點通過使 用與附近的集群的CDMA碼不同的CDMA碼互相通信，以避免被來自 附近集群的信號弄亂。除了它的算法復雜性以外，LEACH假設每個節 點先驗地知道對于網絡的集群的最佳平均數目。這個假設使得LEACH 不能適配于動態改變的網絡拓撲。

用于TDMA技術的數據速率適配是基于檢測的分組錯誤而完成 的。發射機在一定數目的成功的傳輸后切換到更高的傳輸速率，以及 在固定數目的接連的失敗后改變到較低的速率。這種分組錯誤方法由 于有來自周期地嘗試較高的數據速率的失敗而浪費資源。

發明內容

本發明描述通過在節點的媒體接入控制層處從網絡的節點接收用 于傳輸的數據分組并且根據應用需要的服務質量來確定用于數據分組 的時隙分配而動態地重新配置網絡的方法。應用需要的服務質量根據 數據分組所需要的時隙(slot)數目、應用規定(application-specifed) 的數據速率、應用規定的延時要求、和應用規定的保留的重新嘗試 (retry)數目、和對于數據分組的應用相關聯的優先權值中的至少一 項而被確定。對于時分多址，媒體接入控制層被啟用。

附圖說明

圖1A是按照本發明的無線動態可自動重新配置(wireless?dynamic auto-reconfigurable)的時分多址管理的網絡的實施例的框圖。

圖1B是按照本發明的無線動態可自動重新配置的時分多址管理 的網絡的實施例的框圖。

圖2A是在按照本發明的無線動態可自動重新配置的時分多址管 理的網絡中的接口節點(interfaced?node)的一個實施例的框圖。