專利名稱：包含多個流動訪問結(jié)點的無線通信網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有關(guān)，特別是涉及利用多個流動接入節(jié)點來提供信息的訪問和傳送的“無定形”通信網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明系統(tǒng)包含一個網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)包括能在隨個人在一個區(qū)域附近移動的語音、視頻或數(shù)字終端間進行點對點透明通信的自治式流動或游動接入點。分布式接入或路由節(jié)點通過無線網(wǎng)即多半是整個移動網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)包或其它信息。本發(fā)明系統(tǒng)不同于常規(guī)的無線網(wǎng)絡(luò)在于避免了必須有網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架或常規(guī)的管理和控制信息傳輸和網(wǎng)絡(luò)訪問的移動交換中心。本質(zhì)上，本發(fā)明的流動網(wǎng)絡(luò)是無定形的，其意義是它沒有限定的構(gòu)架或中央管理或中央控制，并且它們的通信鏈路不斷地隨著人口密度、位置和瞬時的設(shè)備間或節(jié)點間的點對點的通信路由而變化。然而陸基網(wǎng)絡(luò)以及靜止節(jié)點也可結(jié)合本發(fā)明的流動網(wǎng)絡(luò)而使用。
預(yù)期的有效使用方式是用最小密度的流動“黑盒子”自治式節(jié)點開始布置在一個給定區(qū)域內(nèi)，據(jù)此，具有這類節(jié)點裝置的個人可互相通信和/或允許他們的節(jié)點裝置中繼穿越該流動網(wǎng)絡(luò)的消息。預(yù)期對典型的個人的流動和移動的模式也有效性。當節(jié)點隨著個人在一區(qū)域隨近到處移動時，通信將依賴于節(jié)點對節(jié)點的傳輸以在個人間和/或數(shù)據(jù)終端間中繼信息。隨著更多的個人具有節(jié)點，達到允分和適當網(wǎng)絡(luò)容量，效率或“呼叫完成”的概率增加了。本發(fā)明對于市區(qū)，稀少到中等人口的郊區(qū)，大學(xué)校園等特別有用，其目的是向相隔幾百到幾千英里的公民提供自由的，無阻礙的通信。
這一系統(tǒng)代表了脫離傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的一個重要的起點，由于管理和計費的原因，傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)不允許用戶單元不通過固定的交換中心直接互相通信。本發(fā)明還有所不同的是避免了相對較高的底層結(jié)構(gòu)開發(fā)費用。簡言之，本發(fā)明能使個人以傳統(tǒng)的控制，監(jiān)視，管理和計費要求中解放出來。
因此，本發(fā)明的一個主要目的是提供一種使用流動接入節(jié)點并排除與底層結(jié)構(gòu)開發(fā)有關(guān)的高代價和延時。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種通信系統(tǒng)能在市區(qū)、郊區(qū)和/或類似校園的環(huán)境中提供快速的部署和自行維護。
本發(fā)明的再一個目的是繞過傳統(tǒng)無線蜂窩系統(tǒng)有關(guān)的管理控制和費用，并解除個人有關(guān)不想要的負擔和干擾。
本發(fā)明的再一個目的是提供適合于各種環(huán)境和陸基條件的點對點的通信系統(tǒng)、方法和/或協(xié)議使得流動或游動節(jié)點能有效地互相通信。
本發(fā)明的另一個目的是集成它的使用并與各種地理位置系統(tǒng)一起工作用于在確定目的地裝置或節(jié)點究竟在哪里的使用中提供位置信息。
本發(fā)明的另一個目的是通過分層通信協(xié)議提供一種透明通信的系統(tǒng)和方法，并從而減輕使用任何專用接口與另一用戶通信的需要。
本發(fā)明還有一個目的提供自治式流動節(jié)點或通信裝置和方法，能隨意地不受與傳統(tǒng)因定基站無線蜂窩系統(tǒng)有關(guān)的接入限止，預(yù)登記或其它控制的限制而在一個自保持集成通信系自由地操作。
發(fā)明概述按照本發(fā)明的一個方面，使用分布式接入網(wǎng)絡(luò)的無線通信可通過對有所需服務(wù)的人口聚區(qū)接供多個流動或游動訪問節(jié)點而達到，可任選地確定源和目的地之間的點對點路由，用流動節(jié)點始發(fā)一源和目的地間的數(shù)據(jù)傳輸，通過在流動節(jié)點間中繼信息而從源向目的地傳遞信息并在目的地節(jié)點接收該信息。各種改進包括利用GPS或其它地理定位系統(tǒng)對流動節(jié)點地理定位并隨后根據(jù)地理位置結(jié)果確定點對點路由。一個合適的地理位置定位系統(tǒng)或位置檢測器包括GPS接收機，三角測量系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及用于產(chǎn)生所述瞬時位置的手動位置輸入。地理位置定位系統(tǒng)或位置檢測器根據(jù)直角座標系統(tǒng)和極座標系統(tǒng)之一生成位置的表示。一當成功地收到信息也可在節(jié)點間發(fā)送確認消息。另外，收發(fā)機特性也可根據(jù)節(jié)點布置密度、數(shù)據(jù)率、信號強度、位差錯率、周圍環(huán)境、地貌、位置、節(jié)點間距離或其它因素而改變。
在一個實施例中，發(fā)射機為多模態(tài)，其具有根據(jù)工作頻譜、頻譜寬度、數(shù)據(jù)庫、在給定區(qū)域的流動節(jié)點密度、地面位置和空中接口協(xié)議等至少一種的多種工作模式。此外，流動節(jié)點的處理器根據(jù)所述節(jié)點相對于其它節(jié)點的位置、所述流動節(jié)點相對其它節(jié)點的接近程度以及在所述網(wǎng)絡(luò)中所述節(jié)點的布局密度之一實現(xiàn)對所述發(fā)射機的所述多個工作模式之一的選擇。流動節(jié)點的發(fā)射機可以發(fā)射代表網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的電磁信號，根據(jù)所述節(jié)點的布局密度、傳送數(shù)據(jù)所需的速率、信號強度、比特差錯率、中間接入節(jié)點周圍的環(huán)境、地形、地面位置以及節(jié)點間距離之一改變所述發(fā)射機的發(fā)射特性。處理器還可以包括根據(jù)指示所述中間節(jié)點位置的瞬時位置定位點通過計算處于其間的中間節(jié)點路由而確定從源到目的地的路徑的裝置。進一步，網(wǎng)絡(luò)中的多個流動節(jié)點周期性地發(fā)送指示位置的位置信息，所述位置信息傳播到整個網(wǎng)絡(luò)用于存儲在每個所述流動節(jié)點的本地存儲器中，所述節(jié)點處理器查詢所述本地存儲器以獲得信息來確定所述源和目的地之間各個中間節(jié)點的位置?；谒俣?、行進方向和在所述目的地節(jié)點鄰近的地形之一處理器按照所期望的位置確定到所述目的地的路徑。處理器在節(jié)點間通信期間實現(xiàn)向發(fā)送節(jié)點返回發(fā)送確認數(shù)據(jù)包。進一步，處理器利用包括分段和封裝之一的較低層通信協(xié)議對實行較高層通信協(xié)議的節(jié)點實現(xiàn)透明的節(jié)點對節(jié)點信息數(shù)據(jù)包傳輸。(根據(jù)“IEEE STANDARD DICTIONARY OF ELECTRICAL ANDELECTRONIC TERMS”(1996版)，“透明”表示(a)在數(shù)據(jù)通信中，不含有傳輸控制特性的信息，或(b)以用戶不可見的方式工作。進一步，該定義可以被解釋為，例如，計算機可以對用戶“透明”地進行分配、數(shù)據(jù)庫操作以及家務(wù)管理。)處理器對網(wǎng)絡(luò)中的一個或多個節(jié)點實現(xiàn)單點信息播放發(fā)送、多點信息播放發(fā)送和廣播信息發(fā)送。
本發(fā)明的另一方面，一個自主工作的流動節(jié)點為具有一節(jié)點設(shè)備的用戶成員提供了游動接入點并形成自我維護、不定形的無線網(wǎng)絡(luò)。流動節(jié)點裝置具有一本地ID并一用戶接口，能用諸如鍵盤、數(shù)字盤和/或電話手機，用于生成數(shù)據(jù)表示的輸入設(shè)備來接收意向接收者的ID，例如IP地點、URL、電話號碼、硬件設(shè)備地址或任何其它標志。用戶信息(可包括語音、數(shù)據(jù)或視頻)被傳送到另一流動節(jié)點或電話或常規(guī)陸線網(wǎng)絡(luò)，例PSTV、因特網(wǎng)、ATM網(wǎng)等的數(shù)據(jù)終端。流動節(jié)點一步包括了一個定位節(jié)點瞬時位置的地理位置檢測器，能夠向至少另一個節(jié)點發(fā)送有效負載消息的發(fā)射機以及能夠從至少另一個節(jié)點接收有效負載消息的接收機。此外，處理器實現(xiàn)對包含瞬時位置信息，指示始發(fā)數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑碔D、指示目的地節(jié)點目的地ID以及有效負載消息的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包組裝。處理器中的例行程序在節(jié)點作為源節(jié)點工作時實行確定從源到目的地的可能點對點路徑，當數(shù)據(jù)包的目的地字段的ID區(qū)配本地ID時實行對有效負荷消息的捕獲，而在其它情況下根據(jù)包含在信息數(shù)據(jù)包中的ID或地址信息實現(xiàn)信息向目的地的自動轉(zhuǎn)發(fā)。
其它方面，當結(jié)合附圖對下面詳細說明瀏覽后本發(fā)明的優(yōu)點和特點將會變得更容易明白。
附圖簡述

圖1說明了本發(fā)明的流動接入節(jié)點(MANs)的典型部置。
圖2是流動節(jié)點200的簡化框圖，它包括計算機裝置，信號發(fā)送和接收裝置、物理位識別、用戶接口和存儲器。
圖3說明了本發(fā)明第一實施例的一個數(shù)據(jù)包300。
圖4示出了標識第一實施例鏈路ACK數(shù)據(jù)包有關(guān)字段的鏈路確認(ACK)數(shù)據(jù)包400。
圖5標識了網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包500的主要字段，它包括地址數(shù)據(jù)和標識數(shù)據(jù)圖6標識了信息數(shù)據(jù)包600的主要字段，它包括地址數(shù)據(jù)，位置數(shù)據(jù)和標識數(shù)據(jù)。
圖7A-7D的流程顯示了本發(fā)明響應(yīng)于接收機213接收的信號如何處理已被鎖存在臨時存儲器(例RAM)中的進入數(shù)據(jù)包。
圖8示出了標識第一實施例的信息數(shù)據(jù)包內(nèi)的主要字段的一個信息數(shù)據(jù)包800。
圖9示出的流程圖顯示了與第一實施例的網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包400相關(guān)的數(shù)據(jù)流。
圖10的流程圖描述了與第一實施例的網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包相關(guān)的數(shù)據(jù)流。
圖11的流程圖描述了與第一實施的數(shù)據(jù)包300相關(guān)的數(shù)據(jù)流。
圖12標識了第二實施例的信息數(shù)據(jù)包1200內(nèi)的相關(guān)字段。
圖13說明了標識第二實施例的數(shù)據(jù)包內(nèi)的相關(guān)字段的數(shù)據(jù)包1300。
圖14說明了標識第二實施例數(shù)據(jù)包的主要字段的網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包1400。
圖15標識了在第二實施例的鏈路ACK數(shù)據(jù)包1500內(nèi)的相關(guān)字段。
圖16標識了第二實施例的網(wǎng)絡(luò)否定確認(NAK)數(shù)據(jù)包1600的主要字段。
圖17A-17C流程圖顯示了響應(yīng)于第二實施例的信號接入機213接收的信號如何處理已被鎖存在臨時存儲器(例如RAM)中進入數(shù)據(jù)包。
圖18的流程說明了在本發(fā)明第二實施例的發(fā)送端對信息數(shù)據(jù)包1200的處理圖19的流程圖說明了在本發(fā)明傳輸時的數(shù)據(jù)包處理過程。
圖20的流程圖說明了在發(fā)射機端用于第二實施例的網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)流。
圖21的流程圖顯示了在第二實施例的鏈路ACK數(shù)據(jù)包的發(fā)射機端的數(shù)據(jù)流圖22的流程圖說明了在發(fā)射機端用于第二實施例的網(wǎng)絡(luò)NAK數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)流。
本發(fā)明的詳細描述詞匯和定義ACK-確認CDMA-碼分多址CPU-中央處理單元CRC-循環(huán)冗余校驗HDLC-高級數(shù)據(jù)鏈路控制IP-互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議LLC-鏈路層控制
MAC-媒體接入控制MAN-流動接入節(jié)點MNID-流動入標MUF-最大可用頻率NAK-否定確認NVRAM-非易失性隨機訪問存儲器OSI-開放系統(tǒng)互聯(lián)PLI-物理位置識別器QOS-服務(wù)質(zhì)量RAM-隨機訪問存儲器RFC-請求說明的文檔S/N-信噪比TCP-傳輸控制協(xié)議TDMA-時分多址UDP-用戶數(shù)據(jù)協(xié)議A、系統(tǒng)一般描述圖1說明了本發(fā)明的典型實現(xiàn)。使用自主式工作的流動接入節(jié)點的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)包括的MAN具有能對直視104，表面波(繞射的)101，對流層散射(反射和拆射的)102，天波(反射的)103信號傳播、或任何其它電磁信號傳播工作的裝置以及任選的一個固定區(qū)域數(shù)據(jù)庫節(jié)點106(它也可以保持靜止的一個MAN單元)。該任選的固定區(qū)域數(shù)據(jù)庫MAN可通過點對點天線或有線通信或通過所示網(wǎng)絡(luò)的MAN互相傳遞它們的數(shù)據(jù)中的信息以對所有任選的固定數(shù)據(jù)庫MAN支持完全的網(wǎng)絡(luò)地理分布，如果使用所示的網(wǎng)絡(luò)，一個特定的頻率可專門用于網(wǎng)絡(luò)地理分布的配置。自主式工作意味著缺乏中央交換中心用于管理現(xiàn)行帳戶、計量、授權(quán)等，但可以包括用于同步信號或其它通信的工作節(jié)奏定時以允許在流動或瞬時節(jié)點裝置間進行隨意的不受限制的通信。系統(tǒng)不必具有能對所有四種信號傳輸工作的節(jié)點。然而，因為根據(jù)信號傳播的方式信號行進不同的距離，系統(tǒng)具有能多干一種類型工作的節(jié)點將工作得更有效。使系統(tǒng)工作更有效的另一種方法是系統(tǒng)中具有多個網(wǎng)絡(luò)，每個網(wǎng)絡(luò)只具有一種類型MAN。這將允許傳輸層如其正常的工作那樣通過不同的網(wǎng)絡(luò)(每個網(wǎng)絡(luò)具有不同的工作特性)管理數(shù)據(jù)源程序流量。
所有的流動節(jié)點都能移動，但它們也可以靜止不動。例如，流動節(jié)點107位于在流動節(jié)點108附近朝北向其目的地前進的汽車中。汽車必須停下來加油，因為它到達了目的地，駕駛員因到達目的地而必須停下來進食(或取食品)。當駕駛員睡覺時在是靜止的。此外，可以預(yù)計由于駕駛員睡覺、進食或工作，在其居家區(qū)域附近汽車大部分時間可以靜止。然而在此期間內(nèi)，流動節(jié)點會周期性地向地區(qū)數(shù)據(jù)庫(它保持有當前節(jié)點位置映射數(shù)據(jù))報告其位置，例每1分鐘到5分鐘。這種節(jié)點位置映射數(shù)據(jù)被其它節(jié)點用于確定到目的地節(jié)點到節(jié)點路徑。
固定地區(qū)數(shù)據(jù)庫點106具有的數(shù)據(jù)庫能確定源和目的地MAN間的端對端數(shù)據(jù)包或節(jié)點的路由。當各個MAN本身不能獲得關(guān)于網(wǎng)絡(luò)確定端對端路由的足夠信息時就使用上述路由。在所示實施例中地區(qū)數(shù)據(jù)庫節(jié)點106不是主動地獲取節(jié)點位置信息，而是周期性地接收由位于它區(qū)域內(nèi)的MAN自動地和周期性地發(fā)送的這種位置信息。另一方面，地區(qū)數(shù)據(jù)庫節(jié)點可編程為從其區(qū)域內(nèi)的MAN取得響應(yīng)而主動地獲取MAN位置信息。當處于有效通信范圍外時，MAN也可以配備一個例行程序，實現(xiàn)將位置信息中繼到一指定的地區(qū)數(shù)據(jù)庫。地區(qū)數(shù)據(jù)庫也可以在它們之間相互通信以交換數(shù)據(jù)庫信息使得每個數(shù)據(jù)庫保持與在所有互相通信的地區(qū)數(shù)據(jù)庫的各自區(qū)域內(nèi)有關(guān)節(jié)點的“全局”位置信息。
另一方面，一個路由MAN遍歷一預(yù)定的地理范圍(例區(qū)域1)，收集散播給各個MAN的網(wǎng)絡(luò)信息，使它們能獨立地確定端對端路由。固定地區(qū)數(shù)據(jù)庫節(jié)點從在通信范圍內(nèi)通過的MAN處收集地理范圍(例區(qū)域1)的網(wǎng)絡(luò)信息。固定數(shù)據(jù)庫節(jié)點可以散播其信息并自己確定路由。路由移動節(jié)點可與固定地區(qū)數(shù)據(jù)庫節(jié)點調(diào)工作，收集網(wǎng)絡(luò)信息并將它中繼給固定地區(qū)數(shù)據(jù)庫節(jié)點以增加有效性。
參見圖2，示出了流動節(jié)點200的簡化方框圖。該流動接入節(jié)點有一信號發(fā)射機204、信號接收機213，發(fā)送天線陳列201，接收天線陳列210、物理位置識別器(PL1)220、中央處理單元(CPU)250、數(shù)據(jù)總線230、控制總線240、RS-232收發(fā)器260、網(wǎng)絡(luò)接口270、隨機訪問存儲器290(RAM)具有可選數(shù)據(jù)庫499的非易失性RAM(NVRAM)280以及具有可選數(shù)據(jù)庫499的可選硬盤驅(qū)動器399。流動接入節(jié)點還可以有許多其它接口，例FDDI，令牌環(huán)、ATM。
CPU250通過控制總線240控制信號發(fā)射機204。數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)總線230向或從信號發(fā)射機傳送。信號發(fā)射機204受CPU250控制，能以不同的預(yù)定頻率，不同的信號強度和/或在不同的空中接口協(xié)議下發(fā)射。信號強度一般用信噪比(S/N)分類。還有其它技術(shù)來對信號強度分類，這對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是很明顯的，例可監(jiān)視接收機端位差錯率(BER)。接收機將用BER來確定返回到信號發(fā)射機的通信的功率要求。BER信號可被中繼回發(fā)射機，這樣發(fā)射機可使用BER信息確定當返回到特定MAN通信時它的功率要求。BER與信號強度成反比，隨著信號強度降低BER增加。
信號發(fā)射機204向發(fā)送天線陣列201提供發(fā)送信號，這樣它可發(fā)射無線電波。CPU250通過控制總線240控制發(fā)送天線陣列。流動節(jié)點能夠單向地或全向地發(fā)射信號。在發(fā)射天線陣列201中分別有全向和單向天線202和203發(fā)射信號。反饋數(shù)據(jù)，即天線方向通過數(shù)據(jù)總線230被送到CPU250。
CPU250通過控制總線240控制信號接收機213。數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線230向或從信號接收機傳送。由CPU250控制的信號接收機213能接收不同的預(yù)定頻率。另外，它還能識別接收信號的信號強度。正如信號發(fā)射機204那樣，信號強度通常用S/N分類。信號接收機與接收天線陣列210結(jié)合能包括定位和跟蹤進入信號的電路，從而能通過進入數(shù)據(jù)包或信號跟蹤移動MAN。
接收天線陣列210將捕獲的無線電信號提供給信號接收機213用于處理。CPU250通過控制總線240控制接收天線陣列。數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線230向或從接收天線陣列210流動?？梢杂卸€天線(或隨后討論的用于信號分集的其它裝備)同時向信號接收機213饋送信號用于信號分集以增加S/N克服信號衰落。接收天線陣列210中分別有單向和全向天線212和211。
CPU250通過控制總線240控制物理位置識別器(PLI)220。數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)總線230向或從PLI220傳送。使用GPS或其它地理定位系統(tǒng)，PLI在至少二個平面(參數(shù))上標識流動節(jié)點的位置。然而，三個參數(shù)是最佳的。標識參數(shù)流動節(jié)點的經(jīng)度和緯度，加上可任選的高度參數(shù)。用角度和徑向位移表示的極坐標位置參數(shù)也可用來定位MAN。高度參數(shù)在部分移動接入系統(tǒng)中僅是任選項，這些部分實質(zhì)上處在平坦地形上。
到或來自CPU250的數(shù)據(jù)和控制信號分別通過數(shù)據(jù)總線230和控制總線240行進。CPU控制RS-232收發(fā)器260、網(wǎng)絡(luò)接口(和任何其它網(wǎng)絡(luò)接口)，與發(fā)送天線陣列201組合的信號發(fā)射機204(發(fā)送組合)，與接收天線陣列210組合的信號接收機213(接收組合)及物理位置識別器220。另外，CPU控制對NVRAM280、RAM290的存儲器訪問以及任選的硬盤驅(qū)動器399和駐留在其中的任選的數(shù)據(jù)庫499。它能指令發(fā)送組合以不同頻率，在不同空中接口協(xié)議下發(fā)送，單向或全向發(fā)送、或以不同的信號強度發(fā)射。它控制空間分集特性的信號組合；要收聽哪個頻率，以及對接收組合和任何要啟動的跟蹤特性要收聽哪個天線。CPU生成要被發(fā)送的數(shù)據(jù)包并將它們繼續(xù)傳送到信號發(fā)射機204。CPU250接收來自PLI220的物理位置并計算描述流動節(jié)點所期望路徑的速度向量。它取得信號發(fā)送信息根據(jù)預(yù)定的信號強度或質(zhì)量確定所期望的信號范圍。CPU確定可能的發(fā)送頻率并任選地確定接收頻率。在某些實例中，計算裝置確定它是否具有一路由服務(wù)器令牌用于作出路由判定。
B、射頻(RF)通信鏈路語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的話務(wù)量可分類為長途，例長距離電話呼叫或與大陸另一邊的遠程計算機的通信、或短途，例本地電話呼叫或與本地服務(wù)器或與隔壁房間內(nèi)的計算機的通信。在長途和短途之間的距離一般可用短途或長途所用的技術(shù)來提供服務(wù)。
流動節(jié)點104主要能進行直視通信，加上增長百分之十至十五距離的非直視通信。它們工作在900MHz或1900MHz的頻帶內(nèi)，更高或更低的頻率可用于獲得更寬的帶寬。然而，隨著頻率增高，干擾效應(yīng)增加(例雨水衰減)，故對更寬的頻帶有一個折衷。大多數(shù)系統(tǒng)是由這些流動節(jié)點構(gòu)成的，因為大多數(shù)話務(wù)量是本地的且要求高的頻帶。由于在這些頻帶中通信的本地化特性，頻率重復(fù)使用是實用好，由此能更好地使用所分配的頻譜。此外，在此頻帶內(nèi)有許多商用轉(zhuǎn)發(fā)應(yīng)答器。MAN可以自動切換頻率，使得它們能按照網(wǎng)絡(luò)的條件最佳化性能。
直視信號傳播不能跨過地平線傳播，除非發(fā)射天線足夠高使它能看到地平線外的接收天線。使天線足夠高以看到地平線外移動的MAN是不實用的，所以直視信號傳播僅能用于在相對無阻檔環(huán)境下的本地化通信。這一模式的信號傳播僅很好地適用于具有高帶寬的短距離到中距離通信。因而采用多種信號傳播式將增加系統(tǒng)有效性的和可用性。
表面波信號傳播依賴于利用大地作為波導(dǎo)的信號繞射，故由于繞射，波長越長信號就能行進得越遠，然而波長越長，頻率就越低且對數(shù)據(jù)吞吐的頻帶越窄。因而，中等范圍到非常長范圍(跨過地平線)最好用這一信號傳播模式工作。
對流層散射信號傳播依賴于地球的對流層散射信號。這一信號傳播模式最好工作在超高頻(UHF)和特高頻(SHF)頻帶(300MHz到30GHz)。因而，長距離到非常長距離(跨地平線)能很好地用這個信號傳播模式工作。
天波(電離層)信號傳播依賴于地球大氣層的折射。它依賴于入射角和折射角。入射角必須接近90度而由于不是所有能量均被折射且一些信號能量直接穿過大氣層故一些信號能量將損失。信號基本上是在空中直線發(fā)出且它反彈回來到達天空中入射點視野內(nèi)的任何區(qū)域。這通常出現(xiàn)在高頻帶(HF)(3到30GHz)。天波信號傳播非常依賴于大氣活動性。更具體說，它的效力取決于一天的時間，太陽周期的時間和太陽的活動性，在寬范圍最大可用頻率(MUF)圖表中可包括一探測器(例DigisondeTM的便攜式探測器)來確定信號傳播的實時現(xiàn)場特性。本地到遠程通信用這種信號傳播類型工作得最好。
單向(或僅是方向性)天線對直視流動節(jié)點最為有利，但所有的流動節(jié)點都能從使用定向天線中得到好處。單向天線用于減小互相靠近的流動節(jié)點間的干擾。這樣，信號發(fā)射可以被限止在目標區(qū)域內(nèi)而信號接收可被限止為對來自一個方向或區(qū)域的進入信號接收。將會有很高的直視節(jié)點密度(特別在城市內(nèi)或近城地區(qū))，這樣，這些節(jié)點將從單向天線得到最大好處。工作在這些頻率上的轉(zhuǎn)發(fā)應(yīng)答器在無障礙地形處工作最好，這樣信號到達目標的能力是非常有利的，更何況，如果系統(tǒng)集成了跟蹤目的地節(jié)點的子系統(tǒng)，可使用具有非常窄復(fù)蓋窗口的定向控制的天線。
本發(fā)明中信號分集非常重要，因為發(fā)射和接收流動節(jié)點兩者都可以移動。信號分集方案組合多個不相關(guān)的信號以取得一個較強的合成信號來克服信號衰落。因為多個路徑極少具有相同的深衰落，故將它們組合時合成信號具有最小或無衰落(較高的S/N)，這些方案是可行的。本發(fā)明使用了若干種分集方案。間隔分集或空間分集方案是實現(xiàn)最容易和最廉價的分集方案，所以本發(fā)明中的流動節(jié)點大部分使用空間分集。場分量分集方案提供了空間分集方案的所有屬性而不要求在低頻處有大的天線空間間隔。當空間分集不實用時一般使用場分量分集。然而本發(fā)明也使用極化、場分量、角度、時間或頻率的分集方案。
空間分集使用分開距離大約等于半波長的二個接收天線。在兩個天線處的瞬間接收信號強度是不同的且不相關(guān)。來自兩個天線的信號被組合以獲得一個較強的合成信號，容易懂得，這種方法最適于短的波長，因為天線間的距離只要大約半波長。如果小型化是主要考慮因素，實現(xiàn)下述其它分集方案之一將更合適。
場分量分集組合三個場分量，環(huán)形或雙極電線在Z方向的電場分量(E2)，X方向的磁場分量(HX)和Y方向的磁場分量(HY)，組合可以相干(方程a)，不相干(方程b)或相干分量各項的平方和(方程c)。
VI＝E2+HX+HY(方程a)VII＝|E2|+|HX|+|HY| (方程b)VIII＝|E2|2+|HX|2+|HY|2(方程c)方程方法使用能量密度或分別接收三個場分量的不相關(guān)信號天線。發(fā)射天線可以是任何類型。
極化分集可通過安裝一個右和左園形接收天線達到。這些天線可放在同一桿上或同一支座上，這樣根據(jù)所用的頻率這一分集方案可要求較小的空間。鞭狀天線用作發(fā)射天線工作得最好，故這一技術(shù)要求三個天線。然而天線間可以很靠近。以這種方式，以每一環(huán)狀天線接收的信號最佳地互不相關(guān)。實現(xiàn)這一分集的另一種方式是使用一個垂直鞭狀天線和對接收信號成45度的一個鞭狀天線。發(fā)射天線還是能使用垂直鞭狀天線。二個不同的天線接收的信號幅度和相位不同。這要求流動節(jié)點具有二個天線，但它們的間隔可很靠近。
角度分集使用多個指向較寬不同角度的方向性(單向)天線。本發(fā)明使用三個分開120度角的方向天線，因而復(fù)蓋了360度。多個天線分離信號的不同的不相關(guān)角度分量。任何發(fā)射天線可以這一方案使用。這一分集方案使用多個天線，它們可以靠近放置，當考慮節(jié)省空間這一技術(shù)將工作得很好。
時間分集是很低效的技術(shù)，因為它要求完全使用寶貴的頻帶周期性地重新發(fā)送信號，故這一技術(shù)極少使用。然而這一技術(shù)不要求用分開的或空間天線來實現(xiàn)，當空間有限是主要考慮時該技術(shù)有它的優(yōu)點。
相關(guān)的信號。本技術(shù)使用二個信號故帶寬使用也不夠有效。
C、通信協(xié)議下面的描述說明了本發(fā)明工作網(wǎng)絡(luò)的最小實現(xiàn)。正如人們考慮的，數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)和它們的處理組合了數(shù)據(jù)鏈路和網(wǎng)絡(luò)層。數(shù)據(jù)鏈路層通常提供了網(wǎng)絡(luò)任何兩個節(jié)點間的數(shù)據(jù)的可靠交換。網(wǎng)絡(luò)層通常提供通過網(wǎng)絡(luò)的路由、順序、邏輯信道控制、消息流控制和差錯恢復(fù)。消息流控制包括吞吐量、用服務(wù)質(zhì)量(QOS)描述的質(zhì)量。通常QOS按其性質(zhì)是在傳輸層解決的，但本發(fā)明在較低層解決QOS以減小上下協(xié)議棧引入的額外開銷。由于接收信號質(zhì)量的波動請求的QOS多半要再協(xié)商。本發(fā)明中所有MAN能同時不用協(xié)調(diào)地移動，故在某些時刻信號質(zhì)量可預(yù)期變化非常大。另外，多媒體和視頻應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)提出了極大需求。然而，可預(yù)期QOS仍將在傳輸層處理，因為當遍布我個網(wǎng)絡(luò)時它將解決不同網(wǎng)絡(luò)間的QOS傳輸控制協(xié)議(TCP)可在傳輸層協(xié)議中使用，但根據(jù)用于實現(xiàn)TCP的庫或軟件包這會要求比這里說明的更穩(wěn)健的協(xié)議實現(xiàn)。TCP和網(wǎng)絡(luò)/鍵路層間的協(xié)議將主要把TCP數(shù)據(jù)包中指定的IP地址翻譯成MNID，確保數(shù)據(jù)將適合于TCP數(shù)據(jù)包的并按照它們被發(fā)送的次序按排進入數(shù)據(jù)包的次序。由于大部分應(yīng)用當前依靠TCP，它是傳輸層的較佳候選。
然而，用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)也可用在傳輸層協(xié)議。但是，UDP不像TCP那樣保證數(shù)據(jù)包傳遞的次序。
也許較好的解決辦法(至少就應(yīng)用程序員到目前所關(guān)心的)是使建立的協(xié)議更緊密地遵照傳統(tǒng)的七層OSI方案。這樣，用戶根據(jù)本發(fā)明可選擇任何協(xié)議庫或軟件包來使用所構(gòu)成的系統(tǒng)。應(yīng)用程序員通常關(guān)心的是網(wǎng)絡(luò)層上的各層，因為在端點的數(shù)據(jù)包必須遍歷上層(傳輸層到應(yīng)用層)以在端點的節(jié)點上取得或送去應(yīng)用。本發(fā)明可為其數(shù)據(jù)鏈路(鏈路層控制)層使用AX.25協(xié)議(通過引用包括于此)。AX.25是業(yè)余數(shù)據(jù)包無線電(Amateur Packet-Radio)鏈路層協(xié)議。它類似于高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議(HDLC)并基于X.25層2協(xié)議。AX.25的意向是用于業(yè)余數(shù)據(jù)包無線電。因此，地址是呼叫符號。呼叫符號從IP地址翻譯過來(且反之亦然)。本發(fā)明進行類似的從IP地址翻譯成MNID(且反之亦然)，故使用相同的機制來進行這一翻譯。AX.25信號數(shù)據(jù)包分配路線矢量。
AX.25協(xié)議的使用不提供任何網(wǎng)絡(luò)層支持，故互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)用于層2(網(wǎng)絡(luò))服務(wù)。關(guān)于AX.25幀的IP封裝(通過引用加入于此)的進一步信息可參考RFC1226。傳輸控制協(xié)議(TCP)最有可能用于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，因它提供順序數(shù)據(jù)包的保證。大多數(shù)當前的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用依賴于正在使用的TCP/IP，故AX.25協(xié)議方法有利于本發(fā)明的更寬泛使用，允許用戶使用現(xiàn)成的協(xié)議庫或軟件包。
D、第一實施例的數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)這里描述本發(fā)明的二個實施例，盡管可從本揭示導(dǎo)出許多其它實施例。每個實施例具有稍為不同的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)。在它的最簡單形式中，第一實施例的源節(jié)點不必知道或不必計算到目的地節(jié)點的節(jié)點到節(jié)點路由。當期望網(wǎng)絡(luò)工作在有限邊界內(nèi)，例如島嶼，校園或其它邊界限定區(qū)域時這就是夠了。例如，在那種場合下源節(jié)點可廣播一網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包而所有接收該數(shù)據(jù)包的節(jié)點將根據(jù)ID、控制和/或信息內(nèi)容的特性或者捕獲，響應(yīng)或轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包。在某些情況下，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包甚至可以不必包含位置信息，就像業(yè)余數(shù)據(jù)包無線電技術(shù)那樣，因為工作區(qū)域很小，所有節(jié)點均在通信區(qū)域內(nèi)或在此區(qū)域內(nèi)只有幾個跳轉(zhuǎn)。這里描述的第一實施例不使用位置信息數(shù)據(jù)庫，但卻包括了地理定位裝置。
圖3標識了數(shù)據(jù)包300中的主要字段，它包括狀態(tài)、控制和有效負載數(shù)據(jù)。有效負載數(shù)據(jù)或消息包含對數(shù)據(jù)、語音信號或視頻信號的表示。每個數(shù)據(jù)包有一字節(jié)(8比特)的起始和結(jié)束標志字段301和323，分別具有相同的值01111110，故一個結(jié)束標志可以是下一數(shù)據(jù)包的開始標志。標志中的6個連續(xù)1迫使所有其它情況的6個連續(xù)、被斷開，這樣當數(shù)據(jù)包的各位流過時仍然能找到標志。這可用位填充完成。在發(fā)射機處，在5個連續(xù)1后放置一個0比特，反過來，它們在接收機處被移去。
一個4比特的數(shù)據(jù)包類型字段302標識數(shù)據(jù)包類型。標識數(shù)據(jù)包的4個比特是“1111”。源(這一鏈路的發(fā)送流運接入節(jié)點)流動接入節(jié)點(MAN)標識符(MNID)字段303有3個子域，一個X座標域304，一個Y座標域305和一個Z座標域306。其它字段，例如極座標位置參數(shù)，也可用于指定源和目的地。源MNID是當MAN發(fā)送數(shù)據(jù)包時它的位置。源MNID是當MAN發(fā)送數(shù)據(jù)包時它的位置。源MNID是用于無線通信鏈路的發(fā)送MAN。所有的MNID由X、Y和Z座標域308、309和310。目的地MNID指示了特定天線通信鏈路的意向的目的地MAN。當請求廣播時目的地MNID是全1。網(wǎng)絡(luò)源MNID字段311分別包括X、Y和Z座標域312、313和314。網(wǎng)絡(luò)MNID是在網(wǎng)絡(luò)上始發(fā)數(shù)據(jù)包話務(wù)量的MAN(即網(wǎng)絡(luò)上的呼叫始發(fā)者)。X(304、308和312)，Y(305、309和313)和Z(306、310和314)座標域每一個均為32比特，標識三維中的一維以充分標識三維空間中流動接入節(jié)點位置。因此，每個MNID字段是12字節(jié)或96比特。
一字節(jié)或8比特鏈路數(shù)據(jù)包ID字段316用于標識無線通信鏈路上的每個特定數(shù)據(jù)包。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包ID必須唯一地跨越整個網(wǎng)絡(luò)，因為它可能必須遍布整個網(wǎng)絡(luò)以達到它的最終目的地。二字節(jié)或16比特的源站接收頻率字段318標識發(fā)送流動節(jié)點(正被確認的數(shù)據(jù)包源)監(jiān)視哪些頻率，因為如果話務(wù)量低的話鏈路ACK數(shù)據(jù)包(ACK網(wǎng)絡(luò)層ACK)可跨越整個網(wǎng)絡(luò)在預(yù)定的頻率上發(fā)射/接收，故無需對網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包指示不同的ACK頻率。信息數(shù)據(jù)包可任選地包括一任選的網(wǎng)絡(luò)ACK頻率，它將被用于通過整個網(wǎng)絡(luò)對那個特定的數(shù)據(jù)包作端對端確認，或者當網(wǎng)絡(luò)ACK進行到它的目的地時，對每個網(wǎng)絡(luò)支線可選擇不同的網(wǎng)絡(luò)ACK頻率。一個二字節(jié)或16比特的時戳字段319指示了由網(wǎng)絡(luò)源MAN發(fā)送數(shù)據(jù)包的時間。4比特的服務(wù)質(zhì)量(QOS)字段320指示了始發(fā)用戶請求的用于端對端數(shù)據(jù)包傳輸?shù)姆?wù)類型/質(zhì)量?？勺兇笮?shù)據(jù)字段321是始發(fā)用戶希望傳送到最終目的地的數(shù)據(jù)包有效負載或信息。16比特數(shù)據(jù)包循環(huán)冗余校驗(CRC)字段322用于標識和糾正數(shù)據(jù)包發(fā)送和接收差錯。
任選的MAN ID可在網(wǎng)絡(luò)中使用。更具體說，一個任選的源、目的地和網(wǎng)絡(luò)源、目的地和網(wǎng)絡(luò)源MAN ID字段315指示了在數(shù)據(jù)包中使用任選的MAN ID。通常1網(wǎng)絡(luò)中使用的MAN ID是便于互聯(lián)網(wǎng)話務(wù)量分辨的地址和路由的一個IP地址(包括反向?qū)ぶ泛退信c功能有關(guān)的正常地址，這對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是容易明白的)。有許多MAN ID方案，這對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是顯然的，例如MAN也可以是一個電話號碼。MAN ID是指派給每個MAN的唯一標識，它在擁塞區(qū)域或在MAN移動后用來幫助識別MAN。
另外，MNID可用MAN ID代替作為MAN中的識別特征。在這種情況下，使用一個數(shù)據(jù)庫來將MAN位置與MAN ID(例IP地址)相關(guān)聯(lián)。
圖4示出了標識鏈路ACK數(shù)據(jù)包適當字段的鏈路確認(ACK)數(shù)據(jù)包400，它包括尋址數(shù)據(jù)和標識數(shù)據(jù)。鏈路ACK數(shù)據(jù)包如前所述有一個起始標志字段301。一個4比特數(shù)據(jù)包類型字段402標識該數(shù)據(jù)包類型。標識數(shù)據(jù)包的4比特是1110。源(對于這一鏈路的發(fā)送流動接入節(jié)點)MAN標識符(MNID)字段403有三個子域，X座標域404，Y座標域405及Z座標域406。源MNID是前述用于無線通信鏈路的發(fā)送MAN標識符。一字節(jié)的鏈路ID字段408標識要被確認的無線通信鏈路上的特定數(shù)據(jù)包。CRC字段322和結(jié)束標志字段323如前面定義的那樣結(jié)束鏈路ACK數(shù)據(jù)包。ACK僅對接收好的數(shù)據(jù)包響應(yīng)。任選的源MAN ID字段407可如圖3描述的那樣使用。
圖5標識了網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包500的主要字段，它包括尋址和標識數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包的目的是為了數(shù)據(jù)包網(wǎng)絡(luò)目的地MNID確認對這一數(shù)據(jù)包網(wǎng)絡(luò)源MNID的這一特定數(shù)據(jù)包的好的接收。該網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包如前所述具有一開始標志字段301。4比特的數(shù)據(jù)包類型字段502標識了該數(shù)據(jù)包類型。指示數(shù)據(jù)包的4個比特是1101。源移動接入節(jié)點標識銜(MNID)字段503(數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中始發(fā)的MAN)具有三個子域，X座標域504，Y座標域505和Z座標506。如前所述，源MNID是網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)送MAN或數(shù)據(jù)包的始發(fā)點。4字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包ID字段508標識了跨網(wǎng)絡(luò)的正要被確認的特定數(shù)據(jù)包。只有數(shù)據(jù)的包才能被確認。CRC字段322和結(jié)束標志字段323終結(jié)了網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包字段，如前所定義的那樣。一個任選項源MAN ID字段507也可如圖3描述的那樣被使用。
圖6標識了信息包600的各主要字段，它包括尋址、位置和標識數(shù)據(jù)。信息數(shù)據(jù)包的目的是通知發(fā)送MAN的領(lǐng)近MAN移動到在預(yù)定的頻率發(fā)送。接收這一數(shù)據(jù)包的MAN存儲用于移動MAN的新位置。這允許送到移動MAN的數(shù)據(jù)包沿著它的移動路徑從由它的MNID指示的它的位置徑路由傳送最終到達在它當前位置處的目的地MAN。如前所述，信息數(shù)據(jù)包有一開始標志字段301。4比特的數(shù)據(jù)包類型字段602標識數(shù)據(jù)包類型。指示數(shù)據(jù)的包的4比特是0000。如前所述，MNID字段603(標識MAN在移動)有三個子域，X座標域504，Y座標域505和Z座標域506。當前位置字段607指示與如前所述的MNID有相同格式的數(shù)據(jù)包發(fā)送時的MAN的當前位置。CRC字段322和結(jié)束標志字段323如前所定義的那樣終結(jié)了網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包字段。任選項源MAN ID字段611可如圖3描述的那樣被使用。
F、在第一實施例接收機端的數(shù)據(jù)流控制圖7A-7D的流程圖示出了對應(yīng)于信號接收機213接收的信號本發(fā)明如何處理已被鎖存入臨時存儲器(例RAM)中的進入數(shù)據(jù)包。CPU在接收機將進入數(shù)據(jù)包鎖存到它的內(nèi)部寄存器時確定所接收的數(shù)據(jù)包的功率或質(zhì)量。當該數(shù)據(jù)包的功率或質(zhì)量足夠時CPU將接收的數(shù)據(jù)包從寄存器移到RAM中的一個位置以作臨時存儲。CPU嘗試識別起始和結(jié)束標志(分別為301和323)。如果識別了起始和結(jié)束標志則找到了數(shù)據(jù)包的開始和結(jié)束位置。CPU對接收的數(shù)據(jù)包計算CRC并隨即將它與接收數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)包CRC字段322中的CRC比較。如果兩者相等，則極有可能接收的數(shù)據(jù)包是可辯認的數(shù)據(jù)包。通過將數(shù)據(jù)包類型字段中的數(shù)據(jù)包類型字段比特模式與指示數(shù)據(jù)的包(1111)、鏈路ACK數(shù)據(jù)包(1110)，網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包(1101)或信息數(shù)據(jù)(0000)的比特模式比較CPU識別已接收的數(shù)據(jù)包類型。
如果數(shù)據(jù)倉類型是鏈路ACK數(shù)據(jù)包402，則CPU將存儲在RAM中的MNID字段403與在初始化時寫入到RAM中的MNID比較。如果它們相同(即數(shù)據(jù)包是要給這個MAN的)。則CPU訪問存儲與鏈路數(shù)據(jù)包ID字段408中的鏈路數(shù)據(jù)包ID相對應(yīng)的數(shù)據(jù)包的RAM位置并刪除它。這一鏈路ACK數(shù)據(jù)包對數(shù)據(jù)包的源MAN確認對跨通信鏈路的數(shù)據(jù)包的好的接收。如果MNID不一樣(即，數(shù)據(jù)包不是給MAN的)則CPU繼續(xù)等待從信號接收機來的具有足夠功率或質(zhì)量的數(shù)據(jù)包。如果使用任選項MANID，則CPU可將任選項源MANID字段與MANID字段比較以確定是否數(shù)據(jù)包的目的地就是對這一MAN(在擁塞區(qū)域或當MAN是移動時有用)。
如果數(shù)據(jù)包類型是網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包502，則CPU將網(wǎng)絡(luò)源MNID字段503中指示的MNID與接收MAN的MNID比較。如果它們相同(即數(shù)據(jù)包是要給這一MAN的)，則CPU訪問存儲與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包ID字段508中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包ID相對應(yīng)的存儲數(shù)據(jù)包的原發(fā)網(wǎng)絡(luò)源確認好的端對端數(shù)據(jù)包的接收。如果MNID不一樣(即數(shù)據(jù)包不是給這一MAN的)則CPU切換到生成并發(fā)送一網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包的模塊(圖10)，從而向要被確認數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)源繼續(xù)該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。隨后，CPU繼續(xù)等待來自信號接收機具有足夠功率或質(zhì)量的數(shù)據(jù)包。如果使用任選項MANID，則CPU將任選的源MANID字段與MAN比較以確定該數(shù)據(jù)包是否其目的地是這一MAN。
如果該數(shù)據(jù)包類型是信息數(shù)據(jù)包602，則CPU將當前位置存儲在RAM中的查詢表中的與源MNID字段603中的源MNID對應(yīng)的當前位置字段607中，或者如果硬盤可用的話就存在硬盤上。接著，CPU繼續(xù)等待來自接收機的有足夠功率或質(zhì)量的數(shù)據(jù)包。
如果數(shù)據(jù)包類型是數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包302，則CPU將當前時間與時戳字段316中的時戳比較，確定該數(shù)據(jù)包有多舊。如果該數(shù)據(jù)包是過時包(例比30分鐘還要舊)，CPU訪問存儲該數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包的位置并將它刪除。隨后，CPU繼續(xù)等待具有足夠功率或質(zhì)量的進入數(shù)據(jù)包。如果該數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包未過時，CPU將它移到硬盤(如可用)中；否則，保留在RAM中。CPU切換到一模塊，它產(chǎn)生和發(fā)送鏈路ACK數(shù)據(jù)包400(見圖9)。CPU將接收的MAN的MNID與目的地MNID字段307中的MNID比較。如果它們相同，數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包已到達其最終目的地，于是CPU切換到產(chǎn)生和發(fā)送網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包500的模塊(見圖10)。隨后，CPU繼續(xù)等待具有足夠功率或質(zhì)量的進入數(shù)據(jù)包。
如果接收的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包尚未到達它的目的地，它必須被重發(fā)。CPU訪問RAM中的查找表，確定是否目的地MAN在查找表中有一個表項。如果目的地MAN在查找表中有一個表項(MAN已移動了)，CPU將目的地MAN的新位置從查找表放入存儲在RAM中相應(yīng)數(shù)據(jù)包的目的地MNID字段中。CPU在將當前位置(X、Y和Z座標)從物理位置識別器(PLI)中的寄存器移到本地寄存器后，利用目的地MNID字段中的座標信息和本地寄存器中的當前位置，計算到目的地MAN的距離。CPU初始化自動重拔計數(shù)器(例設(shè)成三次試發(fā))。CPU確定是否QOS字段表示了服務(wù)質(zhì)量可以是低頻帶或高等待時間。如果QOS表明QOS必須比低頻帶或高等待時間有更好的質(zhì)量，則用CDMA技術(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)包(若接收MAN能做的話)。否則，CPU讀取配置信息以確定(701)是否MAN具有單向天線(隨后繼續(xù)關(guān)于條件杠701的討論)。另外，如果接收MAN不能用CDMA發(fā)送技術(shù)，下一步是還要在條件框701中核對單向天線(如隨后解釋那樣繼續(xù)處理)。
CPU在查找表中查找接收MAN，確定是否它是在高MAN密度區(qū)(該步是任選項，但可提供較好的性能)。區(qū)域中MAN越多，干擾的可能性越大，故單向發(fā)射天線有助于減小雜散信號。CPU讀取中的MAN配置，確定可用哪種類型天線。如果發(fā)射單向天線不能使用，CPU如框702所示計算信號發(fā)射功率要求。隨后的處理以后將關(guān)于框702作描述。
如果可使用單向發(fā)射天線；單向天線發(fā)送過程可如下進行。CPU利用從PLI寄存器讀取的MAN的當前位置和目的地MAN的MNID或位置確定到目的地MAN的距離。如果距離大于信號希望具有優(yōu)良信號特征(例足夠的功率或S/N)所運行的距離(例50里)，則對信號發(fā)射計算將距離設(shè)定為50里，否則距離仍保留為它的實際值。這樣，中間跳接/鏈路就可設(shè)定并執(zhí)行。計算先前確定的具有優(yōu)良信號具有優(yōu)良信號質(zhì)量(例足夠的功率或S/N，例S/N在-5db和10db之間)的距離下發(fā)送信號所必須的功率半徑，CPU把存儲在RAM中的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包移到發(fā)送該數(shù)據(jù)包的發(fā)射機的寄存器中。CPU初始化并開始自動重發(fā)倒計數(shù)。CPU等待相應(yīng)于開始自動重發(fā)倒計數(shù)。CPU等待相應(yīng)于發(fā)射的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包(即數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)包ID匹配鏈路ACK數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)包ID)到達發(fā)射機寄存器，如前所述。
如果接收了相應(yīng)于數(shù)據(jù)包的鏈路ACK數(shù)據(jù)包，接收算法重新開始，CPU等待來自接收機中寄存器的進入數(shù)據(jù)包。否則，CPU保持等待相應(yīng)的鏈路ACK，直到鏈路自動重發(fā)計時器過時。隨后，CPU用全向天線(如有一個可用的話)試發(fā)送數(shù)據(jù)包。以這種方式MAN就能與信號范圍內(nèi)的任何相鄰MAN通信。如果全向天線不能使用，則將定向天線旋轉(zhuǎn)到下一個角度(若它尚未旋轉(zhuǎn)滿360度)，由此繼續(xù)與信號范圍內(nèi)的相鄰MAN通信。隨后如前所述再次順序發(fā)送數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包。一旦天線已旋轉(zhuǎn)360度，對于信號發(fā)射計算，發(fā)射距離減少10里。如前所述，重復(fù)功率計算和信號發(fā)射。重復(fù)功率計算和信號發(fā)射處理時距離反復(fù)減少10里，直到接收到響應(yīng)的鏈路ACK或距離不再大于0。
如果CPU在條件框701中確定可用單向天線，則可利用前面討論的單向天線信號發(fā)送過程。否則，CPU計算發(fā)射優(yōu)良信號(例具有S/N在-5db和10db間的信號)所需功率所指定的距離。如前所述，發(fā)送數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包300并初始化自動重發(fā)倒計算定時器，開始工作。再次啟動接收算法，即如前所述，如果接收到響應(yīng)的鏈路ACK數(shù)據(jù)包CPU通過接收機等待新進入數(shù)據(jù)包。否則，CPU等待對發(fā)射數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包響應(yīng)的鏈路ACK數(shù)據(jù)包(即具有鏈路數(shù)據(jù)包ID408等于鏈路數(shù)據(jù)包ID316的鏈路ACK)，直到自動重發(fā)定時器過時。當自動重發(fā)定時器過時時，距離減少10里，并隨后如前所述重復(fù)信號發(fā)送過程。重復(fù)減少發(fā)送距離，計算必須的功率并發(fā)送數(shù)據(jù)包的過程，直到接收對發(fā)送數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包響應(yīng)的鏈路ACK數(shù)據(jù)包或調(diào)整距離不再為正。
如果接收數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)包類型不是所識別的類型，則把它記錄下來可能用于進一步分析。接著，如前所述，CPU繼續(xù)等待來自接收機的信號。
G、第一實施例發(fā)射機端的數(shù)據(jù)流控制圖8所示流程圖顯示了當一個正在移動中的MAN通知相鄰的MAN關(guān)于它移動新位置時關(guān)于由該MAN發(fā)送信息數(shù)據(jù)包600的數(shù)據(jù)流程。CPU通過訪問數(shù)組在RAM中組裝信息數(shù)據(jù)包并接著在RAM中組裝所有的數(shù)據(jù)包字段數(shù)據(jù)，從而在RAM中生成一完整的信息數(shù)據(jù)包(圖6)，可把該數(shù)據(jù)包移到發(fā)射機的寄存器中用作隨后的發(fā)送。CPU確定自從上次信息數(shù)據(jù)包發(fā)送后該MAN是否已移動。如果MAN已移動，CPU確定是否移動指示定時器已過時，表明這時正是要發(fā)送當前位置的時間。CPU繼續(xù)核對定時器，直到它過時。在核對定時器期間CPU通常執(zhí)行其它模塊。CPU將01111110的比特模式寫入RAM中8比特開始標志字段301的區(qū)域中。CPU讀取RAM中對應(yīng)于初始化時設(shè)置的96比特的源MNID值。CPU將該檢索到的源MNID值寫入與源MNID字段603相應(yīng)的RAM位置。CPU將01111110比特模式寫入結(jié)束標志字段323。CPU從PLI中的寄存器讀取當前位置并將它寫到與當前位置字段607相應(yīng)的RAM中。最后，CPU計算CRC，對于信息數(shù)據(jù)包計算時使用0價為CRC值，并將它寫入與數(shù)據(jù)包CRC字段322相對應(yīng)的RAM中。
圖9的流程圖示出了關(guān)于鏈路ACK數(shù)據(jù)包400的數(shù)據(jù)流程。響應(yīng)于接收的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包300，發(fā)送鏈路ACK。CPU通過確定字段的內(nèi)容在RAM中創(chuàng)建一鏈路ACK數(shù)據(jù)包并隨后在RAM中組裝所有數(shù)據(jù)包字段內(nèi)容，從而在RAM中生成一完整的ACK數(shù)據(jù)包(圖4)，可將該ACK數(shù)據(jù)包移到發(fā)射機的寄存器中用作隨后的發(fā)送。CPU將01111110比特模式寫入RAM中的8比特起始標志字段301。CPU將1110比特模式寫入RAM中的數(shù)據(jù)包類型字段402。CPU從存儲先前所接收的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包300的RAM中讀取源MNID字段303中的96比特源MNID。CPU將該檢索的源MNID值寫入與源MNID字段403相對應(yīng)的RAM位置。CPU從與先前接收和存儲的數(shù)據(jù)包300的所存儲的鏈路數(shù)據(jù)包ID字段315相對應(yīng)的RAM中讀取16比特鏈路數(shù)據(jù)包ID。CPU將該鏈路數(shù)據(jù)包ID寫入與鏈路數(shù)據(jù)包ID字段408相對應(yīng)的RAM中。CPU將01111110比特模式寫入結(jié)束標志字段323。最后，CPU計算CRC，對于鏈路ACK數(shù)據(jù)包在計算中用0作為CRC值并將它寫入數(shù)據(jù)包CRC字段322相對應(yīng)的RAM中。
圖10的流程圖描述了關(guān)于網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包500的數(shù)據(jù)流程。CPU確定網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包字段內(nèi)容并在RAM中組裝它們。響應(yīng)于接收數(shù)據(jù)包300發(fā)送網(wǎng)絡(luò)ACK。CPU將01111110比特模式寫入與8比特起始標志字段301相對應(yīng)的RAM中。CPU將1101比特模式寫入與數(shù)據(jù)包類型字段502相對應(yīng)的RAM中。CPU從與先前接收和存儲的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包300的網(wǎng)絡(luò)源MNID字段311相對應(yīng)的RAM中讀取96比特源MNID值。CPU將檢索到的網(wǎng)絡(luò)源MNID值寫入與源MNID字段503相對應(yīng)的RAM中。CPU在與檢索的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包300的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包ID字段317相對應(yīng)的RAM中讀取16比特網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包ID并將它寫入與鏈路數(shù)據(jù)包ID字段508相對應(yīng)的RAM中，CPU將01111110比特模式寫入與結(jié)束標志字段323相對應(yīng)的RAM中。最后，如前所述，CPU計算鏈路ACK數(shù)據(jù)包的CRC并將它寫入與數(shù)據(jù)包CRC字段322相對應(yīng)的RAM中。
圖11的流程圖描述關(guān)于數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包300的流程。CPU確定數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包字段內(nèi)容并在RAM中組裝它們以產(chǎn)生一完整的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包，并能把它們寫入發(fā)射機內(nèi)的寄存器用作發(fā)送。響應(yīng)于或者來自另一MAN或者來自數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)入口點的接收的數(shù)據(jù)包300發(fā)送該數(shù)據(jù)包。CPU將0111110位模式寫入與8比特起始標志字段301相對應(yīng)的RAM中。CPU將1111比特模式寫入與數(shù)據(jù)包類型字段302相對應(yīng)的RAM中。CPU讀取初始化時存儲在RAM中的96比特MNID相對應(yīng)的RAM位置并將它寫入到源MNID字段303相對應(yīng)的RAM中。CPU確定數(shù)據(jù)包在哪個端口上被接收(例或者RS-233接口、以太網(wǎng)接口270、信號接收機213或者還有可供使用的其它接口)，以確定MAN是否在網(wǎng)絡(luò)的邊緣。如果在RS232端口上提供通信接口的軟件模塊不支持TCP/IP，用不同方式確定96比特的目標MNID。在這種情況下，CPU必須從用戶應(yīng)用程序中檢索目的地MNID。在本發(fā)明中，情況不是這樣，故CPU從先前存儲數(shù)據(jù)包相應(yīng)的目的地MNID字段307對應(yīng)的RAM中讀取目的地MNID。CPU在它的RAM中的查找表中查找MNID(或MADID，若用它的話以確定是否MNID(或MANID)是在查找表中。如果MNID(或MANID)在查找表中，CPU從查找表把相應(yīng)的MNID值寫入目的地MNID字段307對應(yīng)的RAM中。否則，CPU把檢索的目的地MNID寫入目的地MNID字段307相應(yīng)的RAM中。根據(jù)MAN是否處在網(wǎng)絡(luò)的邊緣，網(wǎng)絡(luò)源MNID311確定的方式不同。如果MAN在邊緣，CPU讀取初始化時輸入的MNID相對應(yīng)的RAM，并將它寫入網(wǎng)絡(luò)源MNID字段311相應(yīng)的RAM中。如果MAN是在移動網(wǎng)內(nèi)，CPU讀取與先前接收的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包所存儲的網(wǎng)絡(luò)源MNID字段相對應(yīng)的RAM并將它寫入網(wǎng)絡(luò)源MNID字段311相對應(yīng)的RAM中。CPU計算唯一的鏈路數(shù)據(jù)包ID并將它寫入鏈路數(shù)據(jù)包ID字段316相對應(yīng)的RAM中。如果MAN是在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的入口點CPU計算唯一的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包ID；否則CPU從先前存儲的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包ID字段317對應(yīng)的RAM中讀取它。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包ID被寫入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包ID字段317相對應(yīng)的RAM中。CPU讀取它的內(nèi)部時鐘并將該時間寫入時間戳字段319對應(yīng)的RAM中。正面上面提到的根據(jù)用RS-232端提供通信的軟件，可能有必要從用戶應(yīng)用程序獲得服務(wù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)。本發(fā)明的RS-232口接口支持TCP/IP，故CPU從先前存儲的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包分別讀取與QOS和數(shù)據(jù)字段320和321相對應(yīng)的RAM并將它們分別寫入與QOS和數(shù)據(jù)字段320和321對應(yīng)的RAM中。CPU將01111110比特模式寫入與結(jié)束標志字段323相對應(yīng)的RAM中。最后，CPU計算數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包CRC，用0放入CRC字段，并將它寫入數(shù)據(jù)包CRC字段322相對應(yīng)的RAM中。
H、第二實施例的數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)圖12標示了與信息數(shù)據(jù)包1200相關(guān)的字段。通過包括用于收集和/或配節(jié)點位置信息的數(shù)據(jù)庫，使得始發(fā)節(jié)點在發(fā)送消息之前就可以確定到目的地的可能的節(jié)點或數(shù)據(jù)報路由的方法和系統(tǒng)，第二實施例不同于第一實施例。數(shù)據(jù)庫可以是區(qū)域性的或全局性的，并可本地方式駐留在MAN中，或在固定區(qū)域節(jié)點上，或在任何可由源節(jié)點訪問用來計算節(jié)點到節(jié)點目的地路徑的其它位置上。
以預(yù)定的周期廣播包含位置信息的信息數(shù)據(jù)包以向前傳送用于通過網(wǎng)絡(luò)路由傳送數(shù)據(jù)包的信息。每個數(shù)據(jù)包具有值為01111110的8比特起始標志字段1201。4比特數(shù)據(jù)包類型字段1202標識該數(shù)據(jù)包類型。標識信息包的4比特是0000。12字節(jié)的流動接入節(jié)點標識符(MNID)字段1203，具有三個4字節(jié)的子域，X座標域1204，Y座標域1205和Z座標1206，如第一實施例所述。源MNID是試圖傳送關(guān)于自己的路由信息的MAN，這樣其它流動節(jié)點將能通過它路由傳送數(shù)據(jù)包。MNID由X、Y和Z座標構(gòu)成。
4比特的軌跡向量類型字段1208標志了要使用哪種類型的軌跡向量。軌跡向量類型就是道路、船運線、航空路線、鐵路和自由(也可包括其它方)形式，比特模式分別為1111、1110、1101、1100和0000，可變長度軌跡向量字段1209表示了流動接入節(jié)點的類型。4比特的流動接入節(jié)點類型字段1210標示了流動接入節(jié)點的類型?？捎玫牧鲃咏尤牍?jié)點類型是移動MAN和路由MAN。流動接入節(jié)點MAN是一種接入節(jié)點，它流動且試圖沿它們指定的路徑傳送數(shù)據(jù)包并為從它自己處始發(fā)的數(shù)據(jù)包生成路由。路由或中繼MAN是一個流動接入節(jié)點，它到處移動或以在預(yù)定地理區(qū)域內(nèi)內(nèi)到處走動方式游動，收集信息數(shù)據(jù)包以為通過網(wǎng)絡(luò)端對端流動的數(shù)據(jù)包生成路由。路由MAN當它們像移動MAN那樣進行發(fā)送這一信息。對于從不是足夠靠近其它流動接入節(jié)點的地理區(qū)域(例無線電發(fā)送/接收范圍外)內(nèi)的流動入節(jié)點處收集路由信息以把它們的路由信息通過標準的無線電通信技術(shù)向前傳送來說，路由MAN是必須的。亦即，這一路由MAN外出并得到路由信息，而不等待路由信息來到它那里。在充分布滿MAN的區(qū)域，不需要路由MAN。應(yīng)該注意到，路由MAN在它們行進到新位置時，能夠接收數(shù)據(jù)包并存儲它們，隨后發(fā)送所存儲的數(shù)據(jù)包，從而允許數(shù)據(jù)包通過路由MAN而不是天線電波向前行進，本技術(shù)在不是充分有流動節(jié)點的區(qū)域內(nèi)是有價值的。
取代使用游動MAN的信息，本系統(tǒng)可以使用固定或靜止的區(qū)域性數(shù)據(jù)庫(106)來捕獲和保持跟蹤在它的地區(qū)或區(qū)域內(nèi)的MANS。為了提供由區(qū)域性數(shù)據(jù)庫捕獲的位置信息，在給定區(qū)域中的MAN定期或隨機地，例從每幾秒到3分鐘，向在它區(qū)域內(nèi)的地區(qū)性數(shù)據(jù)庫發(fā)送它自己的地理位置和標識信息。這些地區(qū)性數(shù)據(jù)庫可通過常規(guī)的地面線路聯(lián)系在一起以允許交換數(shù)據(jù)庫信息，使得每個數(shù)據(jù)庫均能存儲關(guān)于多區(qū)域的每個區(qū)域內(nèi)的所有MAN將檢查它所指定的地區(qū)性數(shù)據(jù)庫，看意向的接收者大概在那里，并根據(jù)獲得的信息用常規(guī)的方法計算到接收者的節(jié)點到節(jié)點路由。另一種方法是，為了在計算到目的地的節(jié)點路由之前在手頭有那個信息，每個MAN可以周期性的從它所指派的區(qū)域性數(shù)據(jù)庫下載信息。
也可以用若干變化方案來提供全局位置信息。這些方案包括使用包含ID和從游動MAN和固定地區(qū)性數(shù)據(jù)庫組合導(dǎo)出的有關(guān)位置信息的查找表。還有，每個MAN可捕獲和本地存儲ID和由網(wǎng)絡(luò)中自治工作的MAN盲廣播的有關(guān)位置。可由另一MAN調(diào)用MAN中的專用例行程序以根據(jù)上次知道的位置通過進一步廣播搜索和找到特定的節(jié)點。
在任何情況下，8比特的預(yù)測信號范圍字段1211標示了具有預(yù)定信號質(zhì)量的所期望的信號范圍。16比特的時間戳字段1212是一個用來指示何時信息數(shù)據(jù)包中的字段被計算和發(fā)出的時間戳記。8比特可用的發(fā)送頻率字段1213指明了流動接入節(jié)點能在哪些發(fā)射頻率上發(fā)射。8比特可用接收頻率字段1214指明了流動接入節(jié)點監(jiān)視那些信號頻率用于信號接收。16比特數(shù)據(jù)包循環(huán)余校驗(CRC)字段1215用于檢測和校正發(fā)送和接收錯。具有值為0111110的一字節(jié)結(jié)束標志字段1216表示信息數(shù)據(jù)包的結(jié)束。它具有與起始標志相同的值，故結(jié)束標志可用作為下一數(shù)據(jù)包的起始標志。
軌跡向量結(jié)合當前X、Y、Z座標，預(yù)測信號范圍以及時間戳用于確定何時流動接入節(jié)點將在互相的范圍內(nèi)以確定從網(wǎng)絡(luò)源到網(wǎng)絡(luò)目的地的端對端數(shù)據(jù)包路由。MAN查看信息數(shù)據(jù)包，更具體說，查看流動接入節(jié)點類型字段。如果MAN類型字段表明信息數(shù)據(jù)包來自路由MAN，則捕獲該信息并保存之，重發(fā)該信息包。以這一方式，所有MAN將找到哪些流動接入節(jié)點是路由MAN以及它們在何處，何時MAN將它們接觸。
任選項MANID也可以用于網(wǎng)絡(luò)中。更具體說，任選項源MANID字段1207表示在信息數(shù)據(jù)包中使用任選項MANID。一般，在網(wǎng)絡(luò)中使用的MANID是IP地址，以便于尋址和互聯(lián)網(wǎng)話務(wù)量路由的分解(包括與功能有關(guān)的反向?qū)ぶ泛驼５刂?，它們對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員是容易明白的)。有許多對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是顯而易見的MANID方案，例如，MANID還可以是電話號碼。MANID是指派給每個MAN的唯一標識，它可以在擁塞區(qū)內(nèi)或如果MAN已移動后幫助識別MAN。
另外，MNID可用MANID代替作為標識MAN中的特性。在這種情況下，使用數(shù)據(jù)庫來MAN位置與MANID(例IP地址)互相關(guān)聯(lián)。
圖13示出的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包1200標示了在數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包內(nèi)的相關(guān)字段。8比特起始標志字段1201如前所述表示數(shù)據(jù)流中新數(shù)據(jù)包的開始。4比特數(shù)據(jù)包類型字段1302具有值為1111，表示該數(shù)據(jù)包是數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包。16比特數(shù)據(jù)包大小字段1303表示數(shù)據(jù)包的大小。數(shù)據(jù)包路由字段1305表明了數(shù)據(jù)包從源到目的地將采用的端對端路由。8比特數(shù)據(jù)包路由大小字段1304表示數(shù)據(jù)包路由字段的大小。這一字段僅當數(shù)據(jù)字段1319大小不固定時才需要。數(shù)據(jù)字段是要送到目的地MAN的實際數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)包路由字段1305是在端對端數(shù)據(jù)包路由中數(shù)據(jù)包將遍布的MNID的級聯(lián)。在發(fā)送前，數(shù)據(jù)包路由信息由漫游的路由MAN從捕獲的網(wǎng)絡(luò)信息(即經(jīng)捕獲的信息數(shù)據(jù)包的MAN信息)數(shù)據(jù)庫獲得的。由處理器250按照源和目的地間的各個MAN的X，Y，Z坐標的較佳或最佳路由計算MNID級聯(lián)的具體序列。源MNID1306指示了端對端發(fā)送的源。第一個MNID字段1316是數(shù)據(jù)包將接著遍布的MNID，即源MNID將數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包送給第一個MNID。第一MNID將數(shù)據(jù)包送給下一MNID，它又將數(shù)據(jù)包送給下一個MNID，如此繼續(xù)直到MNID將數(shù)據(jù)包送到目的地MNID。目的地MNID字段1314中指示了目的地MNID。每個MNID有4字節(jié)的X坐標，4字節(jié)的Y坐標和4字節(jié)的Z坐標。例如，源MNID字段1306包括X坐標字段1307，Y坐標字段1308和Z座標字段1309。第一MNID字段1310包括X坐標字段1311，Y坐標字段1312和Z座標字段1313。目的地MNID字段1314包括X坐標字段1315，Y坐標字段1316和Z座標字段1317。該圖中的其它MNID未作明顯的描述，因為所有的MNID是相同的。數(shù)據(jù)包路由1305是到其它流動節(jié)點的多個跳接的前向路徑。前向路是從源到目的地流動節(jié)點跳接的排序表。因為每個流動節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)包時便移去它自己的MNID，在每個流動節(jié)點處將修改數(shù)據(jù)包路由。在每個跳接處和ACK來刪除正好在當前流動節(jié)點標識數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包。然而，源和目的地標識符不刪除，故端對端的ACK可被送回到源處。由于網(wǎng)絡(luò)是移動網(wǎng)，必須計算返回ACK的路由且不以向次序遍布數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包路。4字節(jié)數(shù)據(jù)包ID字段1320包會一唯一數(shù)據(jù)包標識符，故可絕對肯定地識別每個數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包。16比特的數(shù)據(jù)包壽命字段1321包會了數(shù)據(jù)包失效時間(或者使用時戳并由網(wǎng)絡(luò)通過用去時間確定失效時間)。數(shù)據(jù)包CRC字段1215指示循環(huán)冗余校驗。結(jié)束標記字段1216如前所述終止該數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包。各字段不必按它們發(fā)送的次序說明。數(shù)據(jù)包路由字段在數(shù)據(jù)包類型字段后發(fā)送。此外，首先發(fā)送數(shù)據(jù)包路由字段中的目的地字段，這樣接收數(shù)據(jù)包的MAN可在調(diào)動資源進一步處理進入數(shù)據(jù)包前確定是否該數(shù)據(jù)包的目的地是給它的。
另外，如前所述，可使用任選項源MAN ID，第一MAN ID和目的地MAN ID。
圖14所示的網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包1400標示了數(shù)據(jù)包的主要字段。網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包確認通過網(wǎng)絡(luò)的端對端數(shù)據(jù)包發(fā)送的完成。8比特起始標志1201如前所述表示數(shù)據(jù)包的開始。具有1101模式的4比特數(shù)據(jù)包類型字段1402表示數(shù)據(jù)包是網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包。4比特數(shù)據(jù)包ID1403標示正要被確認的數(shù)據(jù)包?？勺兇笮?shù)據(jù)包路由字段1404標示了網(wǎng)絡(luò)確認數(shù)據(jù)包到達目的地MAN將采取的路由。數(shù)據(jù)包路由字段包含了源MNID字段1405、第一MNID字段1409、各種指示到目的地的其它鏈路的其它MNID字段(為了簡化插圖這些MNID字段未示出)，以及指示要被確認的數(shù)據(jù)包源的目的地MNID字段1413，MNID字段1405，1409和1413如前所述分別包括X座標字段1406、1410和1414；Y座標字段1407、1411和1415；以及Z座標字段1408、1412和1416。一個包CRC字段1215表示循環(huán)冗余校驗。結(jié)束標志字段1216如前所述對于其它數(shù)據(jù)包終止了網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)數(shù)。亦即，MAN一當知道數(shù)據(jù)包不是要給它的就能立即去棄該數(shù)據(jù)包。因而，MAN的資源可用于其它目的地不是浪費在處理將要丟棄的數(shù)據(jù)包上。
另外，如前所述，可使用任選項源MAN ID、第一MAN ID和目的地MANID1417。
圖15說明了在鏈路ACK數(shù)據(jù)包1500內(nèi)的相關(guān)字段。鏈路ACK數(shù)據(jù)包是指示好的內(nèi)部節(jié)點發(fā)送已發(fā)生的一種確認。該確認送給發(fā)送數(shù)據(jù)包的MAN。如前所述對其它數(shù)據(jù)包來說，鏈路ACK數(shù)據(jù)包分別用01111110的8比特起始和結(jié)束標志1201和1216開始和結(jié)束。4比特數(shù)據(jù)包類型字段1502標示數(shù)據(jù)包的比特模式是1110。4字節(jié)數(shù)據(jù)包ID字段1503標示該數(shù)據(jù)包正被確認。源和目的地MNID字段1504和1508分別標識通信鏈路的二個流動節(jié)點。源MNID字段1504包括X坐標字段1505，Y坐標字段1506和Z座標字段1507。目的地MNID字段1508包括X坐標字段1509，Y坐標字段1510和Z座標字段1511。源MNID是發(fā)送鏈路ACK數(shù)據(jù)包的MAN ID而目的地MNID是要對被發(fā)送的數(shù)據(jù)包確認的MAN另外，如前所述可使用任選項源、第一和目的地MNID ID 1512。
圖16標示了網(wǎng)絡(luò)否認(NAK)數(shù)據(jù)包1600的主要字段。網(wǎng)絡(luò)NAK數(shù)據(jù)包分別包括如前所述的起始和結(jié)束標志字段以及數(shù)據(jù)包CRC字段1201、1216和1215。具有比特模式1100的4比特數(shù)據(jù)包類型字段1603標示該數(shù)據(jù)包是網(wǎng)絡(luò)NAK數(shù)據(jù)包。4字節(jié)數(shù)據(jù)包ID字段1603標示源數(shù)據(jù)包正要被否認?？勺兇笮?shù)據(jù)包路由字段1604描述了網(wǎng)絡(luò)NAK數(shù)據(jù)包到達它的目的地(造成網(wǎng)路NAK的數(shù)據(jù)包的始發(fā)方)將要采用的路由。數(shù)據(jù)包路由標識了每個通過源MNID字段1605、第一MNID字段1609、包含所有中間MNID和目的地MNID字段1613的字段的MAN跳接。MNID字段包會如前所述的X、Y和Z座標字段(例源MNID1605分別包含X、Y和Z座標字段1606、1607和1608)J、在第二實施例接收機端的數(shù)據(jù)流控制圖17A-17C的流程圖顯示了本發(fā)明是如何處理已鎖存在與由信號接收機213接收的信號相對應(yīng)的臨時存儲器(例RAM)中的進入信號。CPU250在接收將進入數(shù)據(jù)包鎖存到它的內(nèi)部寄存器時確定所接收數(shù)據(jù)包的功率或質(zhì)量。當數(shù)據(jù)包有足夠的功率或質(zhì)量時CPU將接收的數(shù)據(jù)包從寄存器移到RAM中的一個位置。CPU嘗試識別起始和結(jié)束標志(分別為1201和1216)，即CPU將標志與01111110比較。如果識別出了起始和結(jié)束標志則數(shù)據(jù)包的開始和結(jié)束就被定位。CPU計算接收的數(shù)據(jù)包的CRC并隨即將它與接收數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)包CRC字段1215中的CRC比較。如果兩者相同，則極可能所接收的數(shù)據(jù)包是可辯認的數(shù)據(jù)包。CPU通過將數(shù)據(jù)包類型字段中的數(shù)據(jù)包類型字段的比特模式與指示數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包(1111)、鏈路ACK數(shù)據(jù)包(1110)、網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包(1101)或信息數(shù)據(jù)包(0000)。
如果數(shù)據(jù)包類型是鏈路ACK數(shù)據(jù)包1502，則CPU將存儲在RAM中的源MNID字段與初始化期間寫入RAM中的MNID比較。如果它們相同，CPU刪除存儲在RAM中的與數(shù)據(jù)包ID字段1503中的數(shù)據(jù)包ID相對應(yīng)的數(shù)據(jù)包。該鏈路ACK數(shù)據(jù)包對數(shù)據(jù)包的源MAN確認通過鏈路有好的數(shù)據(jù)包接收。
如果MNID不一樣，CPU校對未決的標志(即CPU比較與標志對應(yīng)的RAM位置并將它與一個位置比較以獲得TRUE(真)或FALSE(假)的指示)以確定MAN是否對先前發(fā)送的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包響應(yīng)而在等待一鏈路ACK。如果鏈路ACK的未決標志是FALSE，CPU繼續(xù)等待來自接收機的具有足夠信號質(zhì)量或功率的進入數(shù)據(jù)包。否則，CPU執(zhí)行另一個檢驗(即CPU將RAM中的倒計時定時器的值與0比較)以確定是否鏈路ACK倒計時定時器已過時。如果倒計時定時器已過時，CPU繼續(xù)等待來自接收機的具有足夠信號質(zhì)量與功率的進入數(shù)據(jù)包，另一方面，CPU減少并校驗類似前述校驗發(fā)送自動重試計數(shù)器以確定是否所得的值是正。如果發(fā)送自動重度計數(shù)器為正，重發(fā)等待好接收確認的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包。否則CPU如后所述生成要被發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)否認(NAK)(見圖22)。發(fā)送NAK之后，MAN繼續(xù)等待具有足夠信號質(zhì)量或功率的進入數(shù)據(jù)包。
如果數(shù)據(jù)包類型字段1403表明為具有比特模式1000的網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包，則CPU核對以確定是否目的地字段1413指示的MNID是與初始化期間設(shè)定的MNID一樣。如果它們相同，CPU刪除與數(shù)據(jù)包ID字段1403中數(shù)據(jù)包ID相對應(yīng)的RAM中存儲的數(shù)據(jù)包1300。否則CPU將初始化期間設(shè)定的MNID與數(shù)據(jù)包路由(它位于第一MNID字段1409中)中的第一MNID相對應(yīng)的RAM比較。如果兩個MNID不同，網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包是要給不同的MAN，故CPU繼續(xù)等待另一進入數(shù)據(jù)包。另一方面，如果MNID相等，該網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包就是要給這一MAN，故該數(shù)據(jù)包被修改并繼續(xù)向前傳送。CPU從RAM移取第一MNID字段1409，從而使跟在第一MNID字段后的MNID字段成為新的第一MNID字段。這就允許數(shù)據(jù)包在遍布網(wǎng)絡(luò)時減小其大小，從而可使用較少的網(wǎng)絡(luò)資源。CPU將修改過的網(wǎng)絡(luò)ACK移到發(fā)射機的寄存器中用于發(fā)射，如后參考圖20所述。網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包向數(shù)據(jù)包的始發(fā)網(wǎng)絡(luò)源確認關(guān)于數(shù)據(jù)包的好的端對端網(wǎng)絡(luò)接收。
如果數(shù)據(jù)報類型字段1302包含了指示數(shù)據(jù)報的1111比特模式，CPU校驗(類似前面所述)以確定是否時間戳字段1321中的時戳指示該數(shù)據(jù)已陳舊(例比1小時更舊)。如果數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包已陳舊，丟棄該數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包且CPU繼續(xù)等待新進入的數(shù)據(jù)包。如果數(shù)據(jù)包不是陳舊的，CPU將它RAM。CPU如后所述生成一鏈路ACK數(shù)據(jù)包1500(見圖21)并將它放在反射機的寄存器中用于發(fā)射。CPU將初始化期間存儲在RAM中的MNID與目的地MNID字段1314相應(yīng)的RAM中的目的地MNID比較。如果它們相同，則數(shù)據(jù)包到達其最終目的地，這樣CPU如后所述生成一網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包1400(見圖20)并將該數(shù)據(jù)包寫入發(fā)射機中的寄存器。在發(fā)送網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)報后CPU繼續(xù)等待新進入的數(shù)據(jù)包。
如果接收的數(shù)據(jù)包未到達其目的地，它必須被修改并重新發(fā)送(見圖16)在數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包被發(fā)送后，CPU初始化并啟動鏈路ACK倒計時定時器。此外，一自動重試計數(shù)器被初始化。在鏈路ACK未決標志設(shè)置成TRVE后，MAN繼續(xù)等待進入數(shù)據(jù)包。
應(yīng)該注意到，第二實施例以與上面描述的第一實施例的相同方式使用查找表和任選項MANID。
圖18的流程圖說明在本發(fā)明第二實施例的發(fā)送端對端信息數(shù)據(jù)包1200的處理過程。CPU將比特模式01111110寫入8比特起始標志字段1201對應(yīng)的RAM中指示就數(shù)據(jù)包的開始。CPU將比特模式0000寫入與4比特數(shù)據(jù)包類型字段1202對應(yīng)的RAM中指示這一數(shù)據(jù)包具體信息類型。CPU讀取在初始化期間存儲在RAM中的MNID并將它寫入與96比特源MNID字段1203相對應(yīng)的RAM中。MNID字段分別包括X，Y和Z域以識別該MAN(如前所述)MNID字段中、的每個坐標域大小為32比特。CPU從物理位置識別器(PLI)中的寄存器讀取當前位置并將它寫入與兩個位置讀數(shù)對應(yīng)的RAM中，從而當MAN被初始化時仿真三個最近的PLI讀數(shù)。如果MAN已經(jīng)被初始化了，CPU讀取與最近三個先前PLI的讀數(shù)相對應(yīng)的RAM，用它們確定MAN是否在熟知的路由上(例道路，船運線航空線或鐵路)如果MAN沿著熟知的路徑移動，CPU將指示熟知路徑類型的軌跡類型寫入與4比特軌跡向量類型字段1208對應(yīng)的RAM中。否則，CPU將指示自由方式路徑的軌道向量類型寫入軌跡向量類型字段相對應(yīng)的RAM中。道路，船運線，航空線，鐵路和自由方式(也可包括其它方式)的軌跡向量類型分別是1111，1110，1101，1100和0000。CPU計算用于MAN的軌跡向量并將它寫入已指定的軌跡向量字段1209對應(yīng)的RAM中。CPU讀取初始化時存儲在于MAN類型相對應(yīng)的RAM并將它寫入與流動節(jié)點類型字段1210對應(yīng)的RAM中。CPU計算對于具有足夠質(zhì)量或功率(例-5αβ＜S/N＜10αβ)的信號所需的預(yù)測的信號發(fā)射范圍。CPU將該預(yù)測的信號反射范圍寫入預(yù)測信號范圍字段1211相對應(yīng)的RAM中。CPU從它的內(nèi)部時鐘讀取當前時間并將它寫入與時間戳字段1212相對應(yīng)的RAM中。CPU讀取初始化期間存儲在RAM中的可用發(fā)送和接收頻率并將它們分別寫入與可用發(fā)送和接收頻率字段1213和1214相對應(yīng)的RAM中。CPU將默認的比特模式01111110寫入與8比特結(jié)束標志字段1216相對應(yīng)的RAM中。CPU在CRC字段中使用0計算數(shù)據(jù)包CRC并將它寫入一字節(jié)數(shù)據(jù)包CRC字段1215對應(yīng)的RAM中。
圖19的流程圖說明了在本發(fā)明發(fā)送時對數(shù)據(jù)包的處理過程。CPU將比特模式01111110寫入與指示新數(shù)據(jù)包的開始的8比特起始標志字段1201對應(yīng)的RAM中CPU將比特模式1111寫入4比特數(shù)據(jù)包類型字段1302對應(yīng)的RAM中，指示該數(shù)據(jù)包時數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包。CPU讀取在初始化時存儲的MNID并將它寫入與96比特源MNID字段1306相對應(yīng)的RAM中。MNID字段如前所述分別包括X，Y和Z域1307，1308和1309以標識MAN。CPU使用存儲的軌跡向量1209為其它MAN計算數(shù)據(jù)包路由的其余部分。其余數(shù)據(jù)包路由的MNID如以前關(guān)于第一實施例所述那樣被填入。所有MNID也是如前所述的96比特。接著，CPU計算數(shù)據(jù)包路由字段1305的大小并將它寫入與數(shù)據(jù)包大小路由字段1304相對應(yīng)的RAM中。如前所提到的，根據(jù)用RS-232端口提供通信的軟件可能有必要從用戶應(yīng)用程序獲取數(shù)據(jù)。本發(fā)明的RS-232口接口支持TCP/IP，故CPU從與先前存儲的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包相應(yīng)的RAM中與數(shù)據(jù)字段1319相應(yīng)的RAM中。如果使用QOS則用相同的辦法處理QOS。CPU計算唯一的數(shù)據(jù)包ID并將它寫入與的數(shù)據(jù)包數(shù)ID字段1319相應(yīng)的RAM中。CPU計算數(shù)據(jù)包的大小并將它寫入與數(shù)據(jù)包大小字段1303相對應(yīng)的RAM中。CPU讀取其內(nèi)部時鐘并將當前時間寫入時間戳字段1321相應(yīng)的RAM中。CPU將默認的比特模式01111110寫入8比特的結(jié)束標志字段1216相應(yīng)的RAM中。CPU在CRC字段中用0計算數(shù)據(jù)包CRC并將它寫入單字節(jié)數(shù)據(jù)包CRC字段1215相對應(yīng)的RAM中。
圖20的流程圖說明了對于網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包在發(fā)射機端的數(shù)據(jù)流。CPU按如前所述將起始和結(jié)束標志字段1201和1216寫入RAM。CPU將1101比特模式寫入與數(shù)據(jù)包類型字段相應(yīng)的RAM中以把數(shù)據(jù)包標識為網(wǎng)絡(luò)ACK數(shù)據(jù)包。CPU從正被確認的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)包ID字段1320讀取與數(shù)據(jù)包ID對應(yīng)的RAM，并將它寫入與數(shù)據(jù)包ID字段1403相對應(yīng)的RAM中。CPU使用從其它MAN中存儲的軌跡向量計算數(shù)據(jù)包路由。數(shù)據(jù)包路由是當MAN來到互相的范圍內(nèi)時規(guī)定相應(yīng)的MAN將處的位置的MNID的列表。所示的數(shù)據(jù)包路由字段表明源MNID首先，但本發(fā)明的所有應(yīng)用希望最后發(fā)送源MNID。這將能使所有的目的地字段在數(shù)據(jù)包接收處理中相對地被接收得早些，這樣接收MAN的CPU可決定它是否應(yīng)保存該數(shù)據(jù)包或盡快停止對該數(shù)據(jù)包的處理。CPU如前所述將數(shù)據(jù)包路由寫入與數(shù)據(jù)路由字段相對應(yīng)的RAM中。最后，對CTC字段用0計算CRC并將它寫入CRC字段1215相應(yīng)的RAM中。
圖21的流程圖示出了在發(fā)射機端關(guān)于鏈路ACK數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)流。CPU將比特模式01111110寫入與8比特起始標志字段1201相對應(yīng)的RAM中。CPU將比特模式1110寫入與數(shù)據(jù)包類型字段1502相對應(yīng)的RAM中。CPU以內(nèi)存中源MNID字段1306中讀取96比特源MNID值并將它寫入與目的地MNID字段1508相應(yīng)的RAM中。CPU讀取與初始化時存儲的MNID相對應(yīng)的RAM并將它寫入源MNID相對應(yīng)的RAM中。CPU將比特模式0111110寫入結(jié)束標志字段1216相應(yīng)的RAM中。最后，CPU如前所述計算CRC并將它寫入與數(shù)據(jù)包CRC字段1215相對應(yīng)的RAM中。
圖22的流程圖說明了在發(fā)射機端用于網(wǎng)絡(luò)NAK數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)流。CPU如前所寫入起始和結(jié)束標志字段1201和1216。CPU將比特模式1101的比特模式寫入與數(shù)據(jù)包類型字段1602相對應(yīng)的RAM中以把該數(shù)據(jù)包標識為網(wǎng)絡(luò)NAK數(shù)據(jù)包。CPU從RAN中正被否認的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)包ID字段1320讀取數(shù)據(jù)包ID并將它寫入數(shù)據(jù)包ID字段1603相對應(yīng)的RAM中。CPU從其它MAN中存儲的軌跡向量計算數(shù)據(jù)包路由。數(shù)據(jù)包路由是當MAN來到互相的范圍內(nèi)時規(guī)定相應(yīng)的MAN將處的位置的MNUID的列表。所示的數(shù)據(jù)包路由字段表明源MNID首先，但本發(fā)明的所有應(yīng)用希望最后發(fā)送源MNID。這將能使所有的目的地字段在數(shù)據(jù)包接收處理中相對地被接收得早些，這樣接收MAN的CPU可決定它是否應(yīng)保存該數(shù)據(jù)包或盡快停止對數(shù)據(jù)包的處理。CPU如前所述將數(shù)據(jù)包路由寫入與數(shù)據(jù)包路由字段相對應(yīng)的RAM中。最后，CPU如前所述計算CRC并如前所述將它寫入與CRC字段1215相對應(yīng)的RAM中。
L、用戶接口(用戶連接到系統(tǒng))用戶接口是通過RS-232端口附著到MAN通過計算機訪問的VT100ASCII終端。任何能通過標準串聯(lián)接續(xù)通信(例Procomm)的通信軟件可用于RS-232連接。另外，用戶可通過10base-T端口附加到用戶接口。這就提供了允許遠程接入到用戶接口并利用本發(fā)明提供傳統(tǒng)的到網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)接入。用戶接口是VT100ASCII終端，故用戶通過該端口接入用戶接口時用戶必須遠程聯(lián)網(wǎng)(telnet)入用戶接口。
結(jié)論上面描述提出了本發(fā)明說明實施例且并不傾向于對本發(fā)明范圍的限定。修改和變化可包括對跟蹤節(jié)點、對節(jié)點對節(jié)點路由用于保持更新位置信息所需信息的傳送，數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)，電磁發(fā)送方案或協(xié)議，路由確定等等的方法和系統(tǒng)，并可采用種種不用形式而不脫離本發(fā)明的目的和精神。例如，替代提供區(qū)域 性數(shù)據(jù)庫由節(jié)點自愿通信以收集位置信息，每個節(jié)點可存儲由其處理的歷史性位置信息并由其它節(jié)點或區(qū)域性數(shù)據(jù)庫節(jié)點召喚其以提供它知道的代表其它節(jié)點它先前曾通信或中繼過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的有關(guān)其它節(jié)點的所有或一些位置信息。類似地，流動節(jié)點也可被路過的流動或游動節(jié)點召喚以傳遞關(guān)于它的節(jié)點位置表的內(nèi)容，然而該表是發(fā)展的，維持的或確定的?？煞謩e使用共享和/或?qū)Ｓ猛ㄐ判诺烙糜趥魉蛿?shù)據(jù)/狀態(tài)和/或控制信息。也可出現(xiàn)其它的變動。因此，本發(fā)明的發(fā)明人要求包括對本領(lǐng)域的熟練人員會出現(xiàn)的所有此類變化和變動。
權(quán)利要求
1.一種自治式工作的流動節(jié)點，它提供關(guān)于無線網(wǎng)絡(luò)的流動接入點，其特征在于所述節(jié)點包括用戶接口裝置，從用戶獲取目的地ID和有效負載消息，所述目的地ID指示所述有效負載消息要被送往的目的地節(jié)點，指示所述流動節(jié)點的本地ID，檢測所述流動節(jié)點瞬時位置的地理位置檢測器，接收其它流動節(jié)點瞬時位置定位點的數(shù)據(jù)庫，能夠?qū)⑺鲇行ж撦d消息發(fā)送到至少一個其它節(jié)點的無線發(fā)射機裝置，能夠從至少一個其它節(jié)點接收有效負載消息的無線接收機裝置，對包含所述瞬時位置，指示所述本地ID的源ID、指示所述目的地節(jié)點的目的地ID及所述有效負載消息的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包實施組裝的處理器，所述處理器進一步包括第一裝置，能從所述數(shù)據(jù)庫獲得關(guān)于所述其它流動節(jié)點的位置定位點，并當所述流動節(jié)點作為所述源工作時能根據(jù)在所述數(shù)據(jù)庫中的信息實現(xiàn)確定從源到目的地的節(jié)點對節(jié)點的路徑；以及第二裝置，當接收的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的ID與所述本地ID匹配時實現(xiàn)對有效負載的捕獲，否則根據(jù)包含在所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包內(nèi)的所述信息實現(xiàn)對所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。
2.如權(quán)利要求1所述的流動節(jié)點，其特征在于所述目的地ID包含至少一個IP地址，電話號碼以及硬件裝置地址，而且所述有效負載消息包含對數(shù)據(jù)、語音信號或視頻信號的表示。
3.如權(quán)利要求2所述的流動節(jié)點，進一步包括鍵盤、數(shù)字盤和/或電話手機，用于生成數(shù)據(jù)表示。
4.如權(quán)利要求1所述的流動節(jié)點，其特征在于所述地理位置檢測器包括至少一個GPS接收機，三角測量系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及用于產(chǎn)生所述瞬時位置的手動位置輸入。
5.如權(quán)利要求4所述的流動節(jié)點，其特征在于所述地理位置檢測器根據(jù)直角座標系統(tǒng)和極座標系統(tǒng)之一生成位置的表示。
6.如權(quán)利要求1所述的流動節(jié)點，其特征在于所述發(fā)射機為多模態(tài)，其具有根據(jù)工作頻譜、頻譜寬度、數(shù)據(jù)庫、在給定區(qū)域的流動節(jié)點密度、地面位置和空中接口協(xié)議等至少一種的多種工作模式。
7.如權(quán)利要求6所述的流動節(jié)點，其特征在于所述處理器根據(jù)所述節(jié)點相對于其它節(jié)點的位置、所述流動節(jié)點相對其它節(jié)點的接近程度以及在所述網(wǎng)絡(luò)中所述節(jié)點的布局密度之一實現(xiàn)對所述發(fā)射機的所述多個工作模式之一的選擇。
8.如權(quán)利要求4所述的流動節(jié)點，其特征在于所述處理器根據(jù)指示所述中間節(jié)點位置的瞬時位置定位點通過計算處于其間的中間節(jié)點路由而確定從源到目的地的路徑。
9.如權(quán)利要求8所述的流動節(jié)點，其特征在于網(wǎng)絡(luò)中的多個流動節(jié)點周期性地發(fā)送指示位置的位置信息，所述位置信息傳播到整個網(wǎng)絡(luò)用于存儲在每個所述流動節(jié)點的本地存儲器中，所述處理器查詢所述本地存儲器以獲得信息來確定所述源和目的地之間各個中間節(jié)點的位置。
10.如權(quán)利要求8所述的流動節(jié)點，其特征在于基于速度、行進方向和在所述目的地節(jié)點鄰近的地形之一所述處理器按照所期望的位置確定到所述目的地的路徑。
11.如權(quán)利要求4所述的流動節(jié)點，其特征在于所述處理器在節(jié)點間通信期間實現(xiàn)向發(fā)送節(jié)點返回發(fā)送確認數(shù)據(jù)包。
12.如權(quán)利要求1所述的流動節(jié)點，其特征在于所述處理器利用包括分段和封裝之一的較低層通信協(xié)議對實行較高層通信協(xié)議的節(jié)點實現(xiàn)透明的節(jié)點對節(jié)點信息數(shù)據(jù)包傳輸。
13.如權(quán)利要求1所述的流動節(jié)點，其特征在于所述處理器對網(wǎng)絡(luò)中的一個或多個節(jié)點實現(xiàn)單點信息播放發(fā)送、多點信息播放發(fā)送和廣播信息發(fā)送。
14.一種能夠在區(qū)域內(nèi)傳送數(shù)據(jù)而不要求有固定基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的無定形通信網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述無定形通信網(wǎng)絡(luò)包括至少一個漫游接入節(jié)點，能夠從另一個節(jié)點接收數(shù)據(jù)并按照在所述數(shù)據(jù)中包含的目的地信息通過轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)而提供對其它節(jié)點的遠程接入，所述至少一個漫游接入節(jié)點進一步包括一個用于從用戶和確定所述至少一個漫游接入節(jié)點的位置的地理位置系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)的本地輸入信道；在所述至少一個漫游接入節(jié)點中的數(shù)據(jù)庫，它存儲所述網(wǎng)絡(luò)中其它漫游接入節(jié)點的瞬時位置信息，所述至少一個漫游接入節(jié)點工作時可向所述其它漫游接入節(jié)點的數(shù)據(jù)庫傳送各自的ID信息和相關(guān)的位置信息，以及所述至少一個漫游接入節(jié)點進一步包括一處理器，它實施對所述數(shù)據(jù)庫的查詢以在數(shù)據(jù)發(fā)送前確定到所述其它漫游接入節(jié)點之一的路由。
15.如權(quán)利要求14所述的無定形通信網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述至少一個漫游節(jié)點實現(xiàn)分層的通信協(xié)議以提供在網(wǎng)絡(luò)層或較低層對其它節(jié)點的接入，使得通過網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t得以減少。
16.如權(quán)利要求15所述的無定形通信網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述地理位置系統(tǒng)包括GPS系統(tǒng)，三角測量系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和手動輸入位置系統(tǒng)之一。
17.如權(quán)利要求16所述的無定形通信系統(tǒng)，其特征在于所述至少一個漫游接入節(jié)點根據(jù)標識和中間節(jié)點處于所述源和目的地間的大概位置的定源和目的地的路徑。
18.如權(quán)利要求17所述的無定形通信網(wǎng)絡(luò)，其特征在于源處理器組裝包含ID和在源和目的地間的相繼中間節(jié)點有關(guān)的瞬時位置定位點的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，以及在所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包通過所述網(wǎng)路后另一節(jié)點的處理器，根據(jù)包含在所述數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包中的所述ID和瞬時位置定位點捕獲或轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包。
19.如權(quán)利要求18所述的無定形通信網(wǎng)絡(luò)，其特征在于接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包的處理器當成功接收所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包后生成并返回一確認數(shù)據(jù)包。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種自治式工作的流動節(jié)點，它提供關(guān)于無線網(wǎng)絡(luò)的流動接入點，所述節(jié)點包括用戶接口裝置；指示流動節(jié)點的本地ID；檢測流動節(jié)點位置的地理位置檢測器；接收瞬時位置的數(shù)據(jù)庫；發(fā)送消息的無線發(fā)射機裝置；接收消息的無線接收機裝置；對包含瞬時位置，源ID、目的地ID及有效負載消息的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包實施組裝的處理器，所述處理器進一步包括第一裝置，能從數(shù)據(jù)庫獲得位置定位點，并當流動節(jié)點作為源工作時能實現(xiàn)確定從源到目的地的節(jié)點對節(jié)點的路徑；以及第二裝置，當接收的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的ID與本地ID匹配時實現(xiàn)對有效負載的捕獲，否則根實現(xiàn)對所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。本發(fā)明能使個人以傳統(tǒng)的控制，監(jiān)視，管理和計費要求中解放出來。
文檔編號H04L29/12GK1642125SQ20041009578
公開日2005年7月20日 申請日期2000年2月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月22日
發(fā)明者B·G·羅伯特, J·J·普羅托 申請人:B·G·羅伯特