KR20110050460A

KR20110050460A - 개선형 애드혹 무선 통신

Info

Publication number: KR20110050460A
Application number: KR1020117004043A
Authority: KR
Inventors: 그레고리 씨. 코프랜드; 스코트 와이. 세이델
Original assignee: 파워웨이브 코그니션, 인크.
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2009-07-22
Publication date: 2011-05-13
Also published as: US20110117852A1; WO2010011796A2; EP2316248A4; MX2011000860A; WO2010011796A3; EP2316248A2

Abstract

무선 애드혹 네트워크 등 내의 동적, 다중 채널 통신 매체의 사용을 개선하기 위한 다양한 기술이 개시된다. 일반적으로, 노드 및/또는 네트워크 정보 등을 포함하는 메타데이터가 네트워크 내의 노드들 사이에 공유되고, 이러한 데이터는 처리량 향상, 그룹 노드에 대한 스펙트럼 풋프린트 또는 전력 풋프린트 감소 또는 네트워크 성능 향상을 위해 사용된다.

Description

개선형 애드혹 무선 통신{IMPROVED AD HOC WIRELESS COMMUNICATIONS}

본 출원은, 이 명세서에 참조문헌으로 포함되는, 다음의 미국 가특허출원을 근거로 우선권을 주장합니다: 미국 특허출원 번호 61/082618 (2008. 7. 22 출원); 미국 특허출원 번호 61/082642 (2008. 7. 22 출원); 미국 특허출원 번호 61/086242 (2008. 8. 5 출원); 미국 특허출원 번호 61/084738 (2008. 7. 30 출원); 미국 특허출원 번호 61/084773 (2008. 7. 30 출원); 미국 특허출원 번호 61/094546 (2008. 9. 5 출원); 미국 특허출원 번호 61/118232 (2008. 11. 26 출원); 미국 특허출원 번호 61/094584 (2008. 9. 5 출원); 미국 특허출원 번호 61/094591 (2008. 9. 5 출원); 미국 특허출원 번호 61/094594 (2008. 9. 5 출원); 미국 특허출원 번호 61/094611 (2008. 9. 5 출원); 미국 특허출원 번호 61/095298 (2008. 9. 8 출원); 미국 특허출원 번호 61/095310 (2008. 9. 9 출원); 미국 특허출원 번호 61/103106 (2008. 10. 6출원); 미국 특허출원 번호 61/111384 (2008. 11. 5 출원); 미국 특허출원 번호 61/112131 (2008. 11. 6 출원); 및 미국 특허출원 번호 61/121169 (2008. 12. 9 출원).

다양한 기술이 무선 애드혹(ad hoc) 네트워크 등에서 동적인, 다채널 통신 매체의 사용 방법을 개선하기 위한 것이다. 일반적으로, 노드 및/또는 네트워크 정보 등을 포함하는 메타데이터가 네트워크에서 노드 사이에 공유되고, 이러한 데이터는 처리량을 개선하고, 그룹 노드에 관한 스펙트럼 풋프린트 또는 전력 풋프린트를 감소시키는데 사용되거나 네트워크의 성능을 개선한다.

일 태양에서, 이 명세서에 개시된 방법은 무선 애드혹 네트워크 내의 노드 동작단계를 포함하며, 여기서, 노드를 포함하는 네이버후드(neighborhood) 내의 복수의 노드는 둘 이상의 채널을 사용하여 동시 발생 데이터 통신을 허용하는 채널화된 매체를 공유한다. 이 방법은 네이버후드에서 복수의 노드들 각각이 서로 메타데이터를 교환하고, 이로써 네이버후드 내의 복수의 노드들 각각에 대한 메타데이터의 공통 뷰(view)를 제공하는 단계; 메타데이터에 근거하여 수신 노드가 되도록 복수의 노드 중 단일 노드를 선택하는 단계- 복수의 노드들 각각은 메타데이터의 공통 뷰 및 수신 노드를 선택하기 위한 공통 스케줄링 함수를 적용함; 그리고 노드가 수신 노드가 아니면 수신 노드로 데이터를 송신하거나(데이터가 존재하는 경우), 노드가 수신 노드이면 복수의 노드로부터 데이터를 수신하는 단계를 포함한다. 메타데이터는 복수의 노드들 각각의 1-홉 네이버 각각에 대해 고유 식별자를 포함한다. 일부 실시예에서, 메타데이터는 복수의 노드들 중 둘 이상 노드들 사이에 데이터 링크에 대한 링크 퀄리티(link quality)를 포함할 수 있다. 공통의 스케줄링 함수는 해시 함수를 포함할 수 있고, 여기서 복수의 노드 중 단일 노드를 선택하는 단계는 노드에 대한 고유 식별자를 해시 함수에 적용하는 단계를 포함한다. 실시예들에서, 해시 함수는 선택 출력을 제공하기 위해 복수의 노드들 각각에서 복수의 노드들 중 각각에 대해 평갈될 수 있으며, 선택 출력에 사전지정된 기준(criterion)을 적용하여 수신 노드를 선택할 수 있다. 네이버후드 내의 복수의 노드들 사이에 송신의 순서는 해시 함수를 사용하여 결정될 수 있다. 노드는 수신 노드일 수 있으며, 이 방법은 복수의 노드들 중 둘 이상으로부터 동시에 전송 신호를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 노드는 수신 노드일 수 있으며, 이 방법은 노드가 수신 노드로 송신을 위해 대기하는 임의의 데이터를 가지는지 여부를 결정하고, 이러한 데이터 없을 때 슬립 모드로 선택적으로 진입하는 단계를 더 포함할 수 있다. 나아가, 노드는 수신 노드가 아닐 수 있으며, 이 방법은 복수의 시간 슬롯에 전체로의 스프레딩 또는 주파수의 더 많은 재사용을 허용하도록 CDMA 파형을 사용하는 스프레딩 중 하나에 의해 수신 노드로 데이터 송신을 스프레딩하여, 데이터 송신에 대한 평균 송신 전력을 줄이는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 노드는 수신 노드가 아닐 수 있으며, 이 방법은 수신 노드 및 네이버후드 내의 복수의 노드들에 속하지 않는 하나 이상의 다른 노드로 송신에 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 채널화된 매체는 하나 시간, 주파수 및 코드 중 하나 이상에 따라 채널화된 다중 접속 인터페이스를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 무선 애드혹 네트워크에 관한 노드는 데이터 소스; 이 노드를 포함하는 네이버후드 내의 복수의 노드들이 둘 이상의 채널을 사용하여 동시 발생 데이터 통신을 가능하게 하는 채널화된 매체를 공유하는 경우에 무선 애드혹 네트워크에서 동작하기 위한 무선통신(radio); 및 네이버후드 내의 복수의 노드들 각각과 무선통신을 사용하여 메타데이터를 교환하도록 프로그램되어 네이버후드 내의 복수의 노드들 각각에 대한 메타데이터의 공통 뷰를 제공하는 프로세서를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세서는 메타데이터 및 스케줄링 알고리즘에 근거하여 수신노드가 되도록 복수의 노드들 중 하나를 선택하도록 추가로 프로그램될 수 있다. 프로세서는 또한 이 노드가 수신 노드가 아니면, 데이터 소스로부터 수신 노드로 데이터존재하는 경우에)를 송신하거나, 노드가 수신 노드인 경우에 복수의 노드들로부터 데이터를 수신하도록 추가로 프로그램될 수 있다. 메타데이터는 복수의 노드들 각각의 각 1-홉 네이버에 대해 고유의 식별자를 포함할 수 있다. 스케줄링 알고리즘은 해시 함수를 포함할 수 있으며, 여기서 프로세서는 해시 함수로 노드에 대한 고유 식별자를 적용하여 수신 노드를 선택할 수 있다. 프로세서는 나아가 선택 출력을 제공하기 위해 복수의 노드들 각각에 대한 해시 함수를 평가하도록 프로그램될 수 있고, 또한 프로세서는 선택 출력에 사전지정된 기준을 적용하여 수신 노드를 선택하도록 프로그램될 수 있다. 프로세서는 해시 함수를 사용하여 네이버후드 내 복수의 노드들 사이에 송신 순서를 결정하도록 프로그램도리 수 있다. 이 노드는 수신 노드일 수 있으며, 프로세서는 복수의 노드 중 둘 이상으로부터 동시에 무선통신(radio)으로부터의 송신 신호를 수신하도록 추가로 프로그램될 수 있다. 노드는 수신 노드가 아닐 수 있으며, 프로세서는 이 노드가 수신 노드로 손싱을 위해 대기하는 임의의 데이터를 가지는지 여부를 결정하고, 이러한 데이터가 존재하지 않는 경우에 슬립 모드로 선택적으로 진입하도록 추가로 프로그램될 수 있다. 이 노드는 수신 노드가 아닐 수 있으며, 프로세서는 주파수의 더 많이 재사용할 수 있도록 하기 위해 복수의 시간 슬롯들 중 하나 및 CDMA 파형에 대해 무선통신으로부터 수신 노드로 데이터 송신을 스프레드하도록 추가로 프로그램되어, 데이터 전송에 관한 평균 전송 전력을 감소시킬 수 있다. 채널화된 매체는 시간, 주파수 및 코드 중 하나에 따라 채널화된 다중 접속 인터페이스를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 동작 주파수를 주기적으로 변경하는 복수의 주파수-애자일(agile) 노드를 포함할 수 있는 무선 애드혹 네트워크 내의 노드를 동작시키는 방법은: 노드 주파수 및 노드 주파수 변경 우선 식별자(노드 FCPI)를 가지는 무선 애드혹 네트워크 내의 노드에서 네이버로부터 교섭 메시지를 수신하는 단계로서, 이러한 교섭 메시지는, 네이버가 변경될 주파수를 식별하는 새로운 네이버 주파수, 새로운 네이버 주파수로 네이버가 변경될 시점을 식별하는 카운트다운 식별자, 및 네이버에 의해 선택된 주파수로 우선순위를 할당하는 네이버 주파수 변경 우선 식별자(네이버 FCPI)를 포함하는, 수신 단계; 새로운 네이버 주파수가 노드 주파수와 다르고, 노드 FCPI는 네이버 FCPI보다 작은 경우에, 새로운 네이버 주파수로 노드 주파수를 조건적으로 업데이트함으로서 업데이트된 노드 주파수를 제공하는 단계; 그리고 업데이트 된 노드 주파수로 노드를 변경하는 단계를 포함한다. 이 방법은 추가로, 새로운 네이버 주파수가 노드 주파수와 동일한 때, 네이버 FCPI 및 노드 FCPI 중 더 큰 것과 동일하게 노드 FCPI를 업데이트함으로써 업데이트된 노드 FCPI를 제공하는 단계를 포함한다. 이 방법은 노드의 하나 이상의 네이버로, 업데이트된 노드 FCPI를 전송하는 단계를 더 포함한다. 청구항의 방법은, 업데이트된 노드 주파수로 노드를 변경하기 전에, 새로운 네이버 주파수가 노드에 적합한지 여부를 결정하는 단계를 더 포함한다. 이 방법은 네이버 FCPI와 노드 FCPI에 증분을 합한 것 중 더 큰 것과 동일하게 노드 FCPI를 업데이트함으로써, 업데이트된 노드 FCPI를 제공하는 단계를 더 포함한다. 이 방법은, 업데이트 된 노드 FCPI를 노드의 하나 이상의 네이버로 전송하는 단계를 더 포함한다. 무선 애드혹 네트워크가, 가용성에 따라 스펙트럼 사용을 동적으로 할당하는 동적 스펙트럼 접속 네트워크이다. 업데이트된 노드 주파수로 노드를 변경하는 단계는, 새로운 네이버 주파수로 네이버를 변경하는 것과 동시에 노드를 변경하는 단계를 포함한다. 일차 네트워크에 의해 점유된 주파수 스펙트럼을 피하도록 노드에 의해 주파수 사용을 제어하는 단계를 더 포함한다. 일차 네트워크는 셀룰러 텔레폰 네트워크이다.

일부 실시예에서, 동작 주파수를 주기적으로 변경하는 복수의 주파수-애자일 노드를 포함하는 무선 애드혹 네트워크 내의 노드에 있어서, 이 노드는: 데이터 소스; 주파수-애자일 프로토콜을 사용하여 무선 애드혹 네트워크 내의 노드을 동작시키기 위한 라디오; 노드에 대한 노드 주파수 및 노드 주파수 변경 우선 식별자(node FCPI)를 저장하는 메모리; 그리고 네이버로부터 교섭 메시지를 수신하도록 프로그램된 프로세서를 포함하되, 교섭 메시지는 네이버가 새로운 네이버 주파수로 변경될 시점을 식별하는 카운트다운 식별자로 네이버가 변경될 주파수를 식별하는 새로운 네이버 주파수, 그리고 네이버에 의해 선택된 주파수로 우선순위를 할당하는 네이버 주파수 변경 우선 식별자(네이버 FCPI)를 포함하고, 프로세서는 새로운 네이버 주파수가 노드 주파수와 다르며 노드 FPCI가 네이버 FPCI보다 작을 때, 새로운 네이버 주파수로 노드 주파수를 조건적으로 업데이트함으로써, 업데이트된 노드 주파수를 제공하도록 추가로 프로그램되고, 프로세서는 업데이트된 노드 주파수로 노드를 변경하도록 추가로 프로그램된다. 프로세서는, 새로운 네이버 주파수가 노드 주파수와 동일하면, 네이버 FCPI와 노드 FCPI 중 더 큰 것과 동일하게 노드 FCPI를 업데이트함으로써, 업데이트된 노드 FCPI를 제공하도록 추가로 프로그램된다. 프로세서는 노드의 하나 이상의 네이버로 라디오를 사용하여 업데이트된 노드 FCPI를 전송하도록 추가로 프로그램된다. 프로세서는 갱신된 노드 주파수로 노드를 변경하기 전에, 새로운 네이버 주파수가 노드에 적합한지 여부를 결정하도록 추가로 프로그램된다. 프로세서는, 네이버 FCPI 및 노드 FCPI와 증분을 합한 것 중 더 큰 것과 동일하게 노드 FCPI를 업데이트 함으로써, 업데이트 된 노드 FCPI를 제공하도록 추가로 프로그램된다. 프로세서는, 라디오를 사용하여 노드의 하나 이상의 네이버로 갱신된 노드 FCPI를 전송하도록 추가로 프로그램된다. 무선 애드혹 네트워크는 가용성에 따라 스펙트럼 사용을 동적으로 할당하는 동적 스펙트럼 접속 네트워크이다. 프로세서는 새로운 네이버 주파수로 변경되는 네이버와 동시에 업데이트된 노드 주파수로 노드를 변경하도록 프로그램될 수 있다. 프로세서는 일차 네트워크에 의해 점유된 주파수 스펙트럼을 피하도록 노드에 의한 주파수 사용을 제어하도록 프로그램될 수 있다. 일차 네트워크는 셀룰러 텔레폰 네트워크를 포함한다.

일부 실시예에서, 동작 주파수 및 전력 레벨을 변경할 수 있는 복수의 노드를 포함하는 무선 애드혹 네트워크 내의 노드를 동작시키기 위한 방법에 있어서, 이 방법은: 복수의 노드들 각각이 사일런트(silent)인 감지 지속시간을 식별하는 단계; 감지 지속시간 동안 주파수 스펙트럼을 감지하는 단계; 주파수 스펙트럼 내의 라디오 주파수 에너지에 근거하여 가용 스펙트럼을 결정하는 단계; 가용 스펙트럼에 근거하여 노드에 대한 전송 전력 및 전송 주파수를 선택하는 단계; 전송 전력 및 전송 주파수를 사용하여 노드로부터 복수의 노드들 중 하나 이상으로 데이터를 전송하는 단계; 그리고 가용 스펙트럼 및 무선 애드혹 네트워크의 하나 이상의 특성에 근거하여, 다음 감지 지속시간이 발생시점을 결정하기 위해 감지 간격을 선택하는 단계를 포함한다. 복수의 노드는 노드 및 다른 노드의 1-홉 네이버로 구성된다. 감지 지속시간에 대한 길이를 정의하는 단계, 및 복수의 노드로 감지 지속시간에 대한 길이를 전달하는 단계를 더 포함한다. 감지 간격에 대한 길이를 결정하고, 복수의 노드로 감지 간격에 대한 길이를 전송하는 단계를 더 포함한다. 노드가 마스터 노드일 수 있고, 이 방법은 전송 전력 및 전송 주파수를 복수의 노드들 중 하나 이상의 다른 노드로 전송하는 단계를 더 포함한다. 전송 전력 및 전송 주파수를 선택하는 단계는 하나 이상의 다른 무선 네트워크와 노드에 의한 간섭을 제어하는 단계를 포함한다. 하나 이상의 다른 네트워크는 주파수-애자일 네트워크를 포함할 수 있다. 하나 이상의 다른 네트워크는 셀룰러 텔레폰 네트워크를 포함한다. 감지 지속시간을 식별하는 단계 및 주파수 스펙트럼을 감지하는 단계는, 복수의 노드 외부에서 수행될 수 있고, 하나 이상의 유선 또는 무선 연결을 통해 노드로 전송된다. 감지 간격을 선택하는 단계는 감지 지속시간의 발생 주파수를 제어함으로써 노드의 공격성을 조절하는 단계를 포함한다.

일부 실시예에서, 동작 주파수 및 전력 레벨을 변경하는 복수의 노드를 포함하는 무선 애드혹 네트워크 내의 노드에 있어서, 상기 노드는: 데이터 소스; 무선 애드푹 네트워크 내의 노드를 동작시키는 라디오; 노드에 대한 전송 전력 및 전송 주파수를 저장하는 메모리; 그리고 복수의 노드들 각각이 사일런트인 감지 지속시간을 식별하고, 감지 간격 중에 주파수 스펙트럼을 감지하며, 주파수 스펙트럼 내의 라디오 주파수 에너지에 근거하여 가용 스펙트럼을 결정하고, 가용 스펙트럼에 근거하여 노드에 대한 전송 전력 및 전송 주파수를 선택하며, 메모리 내의 전송 전력 및 전송 주파수를 저장하고, 전송 전력 및 전송 주파수를 사용하여, 데이터 소스로부터 복수의 노드 중 하나 이상으로, 데이터를 전송하며, 가용 스펙트럼 및 무선 애드혹 네트워크의 하나 이상의 특성의 함수에 근거하여, 다음 감지 지속시간이 발생하는 시점을 결정하도록 프로그램되는 프로세서를 포함한다. 복수의 노드는, 노드 및 다른 노드의 1-홉 네이버후드로 구성된다. 프로세서는 감지 지속시간에 대한 길이를 정의하고, 복수의 노드로 감지 지속시간에 대한 길이를 전달하도록 추가로 프로그램될 수 있다. 프로세서는 감지 간격에 대한 길이를 정의하고, 복수의 노드로 감지 구간에 대한 길이를 전달하도록 추가로 프로그램될 수 있다. 노드가 마스터 노드일 수 있고, 프로세서는 전송 전력 및 전송 주파수를 복수의 노드 중 하나 이상의 노드로 전달하도록 추가로 프로그램된다. 전송 전력 및 전송 주파수를 선택하는 단계는, 하나 이상의 무선 네트워크와 노드의 간섭을 제어하는 단계를 포함할 수 있다. 하나 이상의 다른 네트워크는 주파수-애자일 네트워크를 포함할 수 있다. 하나 이상의 다른 네트워크는 셀룰러 텔레폰 네트워크를 포함할 수 있다. 프로세서는 유선 또는 무선 연결 중 하나 이상을 통해 원격 소스로부터 감지 지속시간 및 주파수 스펙트럼에 관한 데이터를 수신함으로써, 감지 지속시간을 식별하고 주파수 스펙트럼을 감지하도록 프로그램될 수 있다. 프로세서는 감지 지속시간의 발생 주파수를 제어함으로써 노드의 공격성을 조절하도록 프로그램될 수 있다.

다양한 특징, 측면, 다양한 실시예의 효과가 다음의 추가 설명으로부터 분명해질 것이다.

본 발명 및 이의 특정 실시예에 대한 이하의 상세한 설명은 다음의 도면에 참조하여 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 모바일 애드혹 네트워크(MANET)를 나타내는 블록도이다.
도 2는 MANET 내의 장치들에 의해 사용될 수 있는 MANET 무선 프로토콜을 도시한다.
도 3은 무선 애드혹 네트워크 내의 노드의 블록도이다.
도 4는 네트워크 내의 하나의 노드에서 수신기-활성화 다중 접속을 구현하기 위한 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 수신기-활성화 다중 접속을 사용하여 노드의 네이버후드를 도시한다.
도 6은 다중 전송 및 수신 노드를 포함하는 네트워크를 도시한다.
도 7은 네트워크 내의 복수의 노드를 위한 공간 풋프린트를 도시한다.
도 8은 도 7에 도시된 세 개의 노드의 스펙트럼 풋프린트를 도시한다.
도 9는 네트워크 내의 복수의 주파수-애자일 노드에 대한 스펙트럼 풋프린트를 줄이는 방법에 대한 흐름도이다.
도 10은 DySAN 네트워크 및 네이버링 일차 네트워크 사용자에 대한 스펙트럼 풋프린트의 사용을 도시한다.
도 11은 노드에 대한 전송 전력에 근거한 간섭을 도시한다.
도 12는 고전력 레벨에서 송신하는 노드를 도시한다.
도 13은 보통 또는 중간 전력 레벨에서 송신하는 노드를 도시한다.
도 14는 스펙트럼 에너지 감지에 관한 타이밍을 도시한다.
도 15는 공유 스펙트럼에서 조정형 공격성(unable aggressiveness)에 관한 해제 및 재고 간격의 사용을 도시한다.
도 16은 무선 네트워크 내의 하나의 노드에 의한 스펙트럼 사용을 제어하기 위한 방법을 도시한다.

도 1은 이 명세서에 설명된 시스템 및 방법과 함께 사용될 수 있는 모바일 애드혹 네트워크(MANET:Mobile Ad Hoc Network)를 도시한다. 일반적으로, MANET(100, 이 명세서에서 일반적으로 네트워크(100)라고도 함)는 가입자 디바이스(100), 접속 포인트(120) 및 백홀 접속 포인트(130)(인터넷과 같은 코어 네트워크(150)에 연결하기 위한 것)를 포함할 수 있다. 이들 모두는 일반적으로 예를 들면, 도 1에 도시된 것과 같이 서로 연결된다. 전술 내용의 일반성을 제한하지 않고, 가입자 장치(110) 들 중 하나 이상은 MANET(100) 내에서 지리적으로 이동하지 않는 정지 디바이스일 수 있다. 도 1에 도시된 바이스-투-디바이스 링크는 단지 설명을 위한 것이며, MANET(100) 내의 디바이스들이 따르는 임의의 대응 프로토콜에 따라 시간에 대새 생성, 제거 및/또는 변경될 수 있는 MANET(100) 내의 디바이스들 사이의 링크의 속성 또는 수를 어떠한 식으로든 제한하려는 것이 아님을 이해할 것이다. 일반적으로, 유선 링크가 백홀 접속 포인트(130)와 코어 네트워크(150) 사이에서와 같은 다양한 위치에서 선택적으로 사용될 수 있으나, MANET(100) 내의 디바이스 또는 컴포넌트 사이의 링크는 무선 링크이다. MANET(100)을 유지하기 위해, 전형적으로 하나 이상의 프토콜이 디바이스들 간의 개별적인 데이터 링크의 생성, 제거 및 변경을 제어하기 위해, 그리고 디바이스들 간의 트래픽 및 제어 정보를 라우트하기 위해 참여 디바이스 간에 공유된다. 이 명세서에서 사용된 프로토콜이라는 용어는 일반적으로, 특정한 프로토콜이 명확히 언급되거나 내용에서 이와 다르다는 것이 분명하지 않은 한, MANET(100)을 유지하기 위해 사용된, 임의의 그리고 모든 이러한 규칙, 절차 및 알고리즘을 포괄적으로 지칭한다.

가입자 디바이스들(110)은 적합한 프로토콜에 따라 MANET(100)에 참여하는 임의 범용 노드를 포함할 수 있다. 가입자 디바이스(110)는 예를 들면, 데이터를 송신 또는 수신하는 터미널 노드를 포함할 수 있다. 가입자 디바이스(110)는 부가하여 또는 그 대신에 다른 가입자 디바이스들(110)로/부터 트래픽을 라우트하기 위한 중계 노드로서 적절히 이용될 수 있다. 따라서, 여기에 설명된 애드혹 네트워크은 일반적으로 확장형이며, MANET(100)에 나타난 새로운 가입자 디바이스(110)로서, 이들은 다르 노드들 사이에 트래픽을 라우트하는 MANET(100) 패브릭 스위치의 일부를 형성할 수 있다. 새로운 가입 디바이스(112)가 검출됨에 따라 부가된 새로운 링크(114)와 함께 새로운 가입자 디바이스(112)가 MANET(100)에 삽입될 수 있다. 디바이스들은 또한 주기적으로 이탈 가입자 디바이스(116)와 같이 MANET(100)를 이탈할 수 있다. 이탈 가입자 디바이스(116)가 네트워크를 벗어남에 따라, 이탈 가입자 디바이스(116)와 나머지 가입자 디바이스(110), 접속 포인트(122), 정지 디바이스(170), 백홀 접속 포인트(130), 및/또는 나머지 디바이스 사이의 링크(118)가 단절될 수 있다. 이는 예를 들면, MANET(100) 내의 디바이스들이 턴 오프되거나(또는 이들의 무선 또는 네트워크 성능이 정지됨), 하드웨어 또는 소프트웨어 오류가 발생한 때, 디바이스가 MANET(100)의 지리적 경계를 넘어 이동하는 경우에 발생할 수 있다. MANET(100)는 집중형 또는 분산형 방식으로 새로운 및/또는 이탈 디바이스 및/또는 링크를 검출하여 MANET(100) 내의 디바이스에 대해 실질적으로 지속적인 연결성을 유지할 수 있다.

일반적으로, 가입자 디바이스(110)는, MANET(100)에 참여하도록 적용된 무선 인터페이스, 네트워크 프로토콜 스택(들), 등을 포함하는 임의의 네트워크 또는 컴퓨팅 디바이스를 포함할 수 있다. 인터넷 프로토콜은 MANET(100) 내의 가입자 디바이스들(110)에서 유용하게 이용될 수 있어, 잘 설정된 어드레싱 기법 등을 이용할 수 있다. 가입자 디바이스(110)는 셀룰러 폰, PDA(personal digital assistant), 무선 전자 메일 클라이언트, 랩탑 컴퓨터, 팜탑 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, 비디오 디바이스, 디지털 카메라, 전기 기구, 센서, 검출기, 디스플레이, 미디어 플레이어, 네비게이션 디바이스, 스마트 폰, 무선 네트워킹 카드, 무선 라우터(예, 국부 WiFi 네트워크용), 저장 디바이스, 프린터, 기타 네트워크에 용이하게 참여할 수 있는 디바이스를 제한 없이 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 가입자 디바이스는 위치 및 타이밍 기준을 제공하는 GPS 수신기를 포함할 수 있다. 실시예들에서, 각각의 가입자 디바이스(110)는 MANET(100)에 대한 접속이 허가되기 전에, 인증 및/또는 권한을 부여받을 수 있다.

접속 포인트(120)는 MANET(100)으로 고정형으로 설정되거나, 그렇지 않으면 일반적으로 안정적인 기반 구조를 설정하도록 제공될 수 있다. 접속 포인트(120)는 위치가 고정될 수 있거나, 이동할 수 있는 거리가 제한될 수 있다. 접속 포인트(120)들 중 하나 이상은 MANET(100) 내에서 자유롭게 이동할 수 있는 모바일 접속 포인트(122)일 수 있다. 접속 포인트(120)는 전술한 가입자 디바이스(110)로서 이상적인 네트워크 기능성 및 프로토콜 스택을 이용할 수 있다. 접속 포인트(120)는 또한 MANET(100)에서 더 구체화된 역할과 일치하는 다른 기능성을 추가로 또는 대신하여 포함할 수 있다. 일 태양에서, 접속 포인트(120)는 네트워크 트래픽을 발생시키거나 소모하는 관련 컴퓨터 디바이스를 가지지 않을 수 있다. 즉, 접속 포인트(120)는 MANET(100)의 참여자(participants)의 망상 조직(mesh)을 형성하고, 기타 네트워크 참여자들 사이에 트패픽을 중계한다. 접속 포인트(120)는 또한 전력 기반 구조로의 물리적 연결부를 포함하여, 일정한 위치에 물리적으로 설정될 수 있으며, 배터리 변경 등을 위한 정기적인 관리 없이도 자율적으로 동작할 수 있다. 다른 태양에서, 접속 포인트(120)는 예를 들면, 상태 및 진단에 관련된, 또는 소프트웨어 업데이트 등을 수신하기 위한 소정의 최소 추가 회로를 포함할 수 있다. 가입자 디바이스(100)에 정규성(regularity)이 존재하지 않거나 존재할 것으로 기대하지 않는 영역에서, 접속 포인트(120)의 스패닝(spanning) 네트워크를 배열함으로써, 네트워크 연속성이 개선될 수 있다. 실시예에서, 접속 포인트(120)는 실내 또는 실외 위치를 포함하는 다양한 위치에, 그리고 벽, 바닥, 지면, 천장, 지붕, 전신주 등에 장착되는 포함하여 장착 및/또는 매설되기에 적합한 크기 및 무게를 가질 수 있다.

각각의 접속 포인트(120)는 RFC 778, RFC 891, RFC 956, RFC 958, RFC 1305, RFC 1361, RFC 1769, RFC 2030, 및 RFC 4330(이들 모두는 인터넷 엔지니어링 태스크 포스에 의해 발행됨)에 기술된 네트워크 타이밍 프로토콜 중 어느 하나와 같은 타이밍 기준을 포함 또는 이용할 수 있다. 각각의 접속 포인트는, 위치 및 타이밍 기준을 제공하는 GPS 수신기를 부가적 또는 택일적으로 포함할 수 있으며, 또는 기타 개방형 또는 독점형 타이밍 시스템이 사용될 수 있다.

일 실싱예에서, 접속 포인트(120)는 모바일 가입자 디바이스(110)보다 큰 전력 및/또는 높은 안테나 이득을 가질 수 있다. 따라서, MANET(100) 내의 일부 다른 디바이스보다 더 높은 물리적 커버리지를 제공할 수 있다.

MANET(100)은 인터넷과 같은 코어 네트워크(150)로 MANET(100) 내의 노드들을 연결하도록 일반적으로 동작하는 하나 이상의 백홀 접속 포인트(130)를 포함할 수 있다. 코어 네트워크(150)는 고정형 네트워크이거나 기반 구조 네트워크일 수 있다. 하나의 인터페이스에서, 백홀 접속 포인트(130)는 무선 라디오 인터페이스, 프로토콜 스택(들) 및 MANET(100) 내의 나머지 노드들의 그 외의 컴포넌트를 포함할 수 있다. 다른 인터페이스에서, 백홀 접속 포인트(130)는 코어 네트워크(150)로 임의의 안정적인 인터페이스를 제공할 수 있다. 백홀 접속 포인트(130)는 예를 들면, 인터넷 트래픽 등에 대해 고속 데이터 성능을 제공하는 파이버 채널 스위치 접속 포인트 등에서 이용될 수 있다. 예를 들어 그리고 제한 없이, 파이버 채널 스위치 접속 포인트는 Gig-E 라우터 사이트 또는 OC-3/12 애드드롭 멀티플렉서 사이트를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 백홀 접속 포인트(130)는 백홀 연결부에 대해 두 개의 Gig-E 인터페이스를 포함할 수 있다. 백홀 연결부에 대한 임의의 개수의 그리고 다양한 적합한 인터페이스가 이하에 설명된 것과 같이 백홀 접속 포인트(130)와 함께 유용하게 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

백홀 접속 포인트(130)는 MANET(100) 내의 다중 접속 포인트(120)로 기능을 할 수 있으며, 이러한 접속 포인트에 걸쳐 네트워크 로드를 분산할 수 있다. 택일적으로, 단일 백홀 접속 포인트(130)는 단일 접속 포인트(120)의 역할을 할 수 있다. 백홀 접속 포인트(130)에 의해 도움을 받는 접속 포인트(120)의 수는 인트나-MANET 트래픽 및 엑스트라-MANET 트래픽의 양, 멀티캐스트 대 유니캐스트 데이터의 속성 및 방향 등과 같은 다양한 인자에 따라 달라질 수 있다. 백홀 접속 포인트(130) 및 접속 포인트(120) 사이의 이러한 연관성은 지역, 네트워크 조건, 네트워크 트래픽 요건 등 내에서 다른 가입자 디바이스(110)의 존재에 따라 때때로 변경될 수 있다. 일부의 경우에 또는 일부 동작 조건 하에서, 접속 포인트(120)는 하나 이상의 백홀 접속 포인트(130)와 관련될 수 있다.

에지 라우터(160)는 코어 네트워크(150) 및 하나 이상의 백홀 접속 포인트(130) 사이에 포함될 수 있다. 에지 라우터(160)는 MANET(100) 및 코어 네트워크(150) 사이의 라우팅을 용이하게 할 수 있다. 코어 네트워크(150)는 에지 라우터(160)를 통해 백홀 접속 포인트(130)로 연결될 수 있다. 또는 에지 라우터(160)를 통과하지 않고, 백홀 접속 포인트(130)에 직접 연결될 수 있다. 하나 이상의 에지 라우터(160)는 다중 백홀 접속 포인트(130)와 접속하는데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 하나의 에지 라우터는 다중 백홀 접속 포인트(130)와 접속할 수 있다. 에지 라우터(160)는 MANET(100)와 코어 네트워크(150) 사이의 연결성을 유지하기 위한 임의의 디바이스 또는 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들면, 에지 라우터(160)는 산업 표준 및/또는 독점 어드레스 결정 프로토콜(Address Resolution Protocol) 서버, 응용 서버, 가상 사적 네트워크(Virtual Priviate Network) 서버, 네트워크 어드레스 번역(Network Address Translation) 서버, 파이어월, 도메인 네임 시스템(Domain Name System) 서버, 동적 호스트 환경설정 프로토콜(Dynamic Host Configuration Protocol) 서버 및/또는 동작, 등록, 관리 및 예비(Operation, Adminitration,Maintenance and Provisioning) 서버 등과 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 이러한 다양한 컴포넌트는 에지 라우터(160)로 통합될 수 있으며, 에지 라우터(160)의 동작을 지원하는 별개의(물리적 및/또는 논리적) 시스템으로 제공될 수 있다. 이러한 지원 시스템은 일반적으로 MANET(100) 내의 광대역 인터넷 연결성, MANET(100) 및 코어 네트워크(150) 사이에서 교차하는 방송 통신 등과 같은 동작과 함께, 가입자 디바이스(110)들 사이의 인터-MANET(및/또는 인트라-MANET) 트래픽을 효율적으로 라우팅 하기 위해 다중 백홀 접속 포인트(130)의 사용을 지원할 수 있다.

코어 네트워크(150)는 MANET(100) 외부의 임의의 네트워크 자원들을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 것과 같이, 임의의 수의 서로 다른 코어 네트워크들이 존재할 수 있으며, 이들은 백홀 접속 포인트(130)를 통해 MANET(100)에 연결된 제 2 코어 네트워크(152)를 포함할 수 있다. 제 2 코어 네트워크(152)는 코어 네트워크(150)로부터 완전히 독립적일 수 있다. 또는 고정형이나 기타 다른 유형의 네트워크를 통해 코어 네트워크(150)에 연결될 수 있다. 코어 네트워크(150)는 단일 네트워크를 형성하기 위해 MANET(100)의 지리적으로 원격 및/또는 근접한, 별개의 인스턴스들을 연결할 수 있다. 코어 네트워크(150)들은 LAN, MAN, WAN 등을 포함하는 임의의 그리고 모든 형태의 IP 네트워크를 포함할 수 있다. 코어 네트워크(150)는 또한 공공 인터넷, 공공 스위치형 전화 네트워크(Public Switched Telephone Network), 셀룰러 통신 네트워크, 또는 기타 네트워크나 데이터 트래픽, 보이스 트래픽, 미디어 트래픽 등을 위한 네트워크들의 조합을 추가로 또는 택일적으로 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 코어 네트워크(150)는 등록 제어를 위한 단일 구역, 또는 등록 제어를 위한 다수의 구역, 또는 등록 구역 및 전술한 것 중 하나의 임의 조합으로 배타적으로 구성될 수 있다.

정지 디바이스(170)는 어떠한 이유에서든, MANET(100) 내에서 물리적으로 이동하지 않는 임의의 가입자 디바이스(110)를 포함할 수 있다. 일반적으로, MANET(100) 내의 이러한 고정형 물리적 포인트는 로드 밸런싱, 리던던시 등을 이용할 수 있는 트래픽에 유용한 라우팅 대안을 제공할 수 있다. 예를 들어, 이는 MANET(100) 내의 고정형 데스크탑 컴퓨터를 포함할 수 있다.

MANET(100) 내의 통신은 이하에서, MWP(MANET Wireless Protocol)이라 집합적으로 불리는, 프로토콜을 통해 성취도리 수 있다. 일반적으로, MWP에 따른 MANET(100)에 참여한 위의 노드들 중 하나가 라디오 소프트웨어 및 펌웨어 업그레이드를 가능하게 하는 하드웨어 플랫폼을 포함할 수 있으며, 이들은 예를 들면, 특화된 또는 범용 컴퓨팅 디바이스, 메모리, 디지털 신호 프로세서, 라디오-주파수 컴포넌트, 안테나 및 노드에 참여시 MWP를 구현하는데 적합한 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함할 수 있다.

실시예에서, 접속 포인트(120) 중 하나와 같은 전술한 디바이스들 중 하나가 이더넷 네트워크 어댑터 또는 등가형 IP 네트워크 어댑터와 같은 기타 네트워크 용 어댑터, 라우터 등을 포함하여, 비-MANET 설비가 디바이스를 통해 MANET(100)에 참여할 수 있다. 코어 네트워크(150, 152)에 대한 연결부가 도시되었으나, 이러한 연결부는 선택적이라는 것을 이해할 것이다. MANET(100)(접속 포인트(120)를 포함하거나 포함하지 않음)는 임의의 다른 네트워크에 대한 연결부 없이 독립적으로 유지될 수 있으며, 가입자 디바이스(110) 중에 데이터 트래픽만을 목적으로 유용하게 이용될 수 있다.

도 2는 도 1에 MANET(100) 내에 디바이스에 의해 사용될 수 있는 MANET 무선 프로토콜(MWP) 스택을 도시한다.

일반적으로, 프로토콜 스택은 네트워크 디바이스들 사이의 통신을 위한 기준 모델을 제공하여, 네트워크 통신에 필수적이나 유용한 기능이 이용될 수 있다. 반면, 각각의 기능 층이 설계, 변경 및/또는 네이버링 층의 구현 세부 사항에 상관없이 사용될 수 있다. 이 명세서에 설명된 방법 및 시스템은 디바이스들 간의 무선 통신을 지원하기 위해 임의 적합한 프로토콜 스택을 사용할 수 있다. 예를 들어, 이는 OSI(Open Systems Interconnection) 기준 모델(애플리케이션, 프레젠테이션, 세션, 트랜스포트, 네트워크, 데이터 링크(LLC & MAC) 및 피지컬로 이름이 붙은 7개의 층 포함) 또는 TCP/IP 모델(애플리케이션, 트랜스포트, 인터넷, 링크로 이름이 붙은 네 개의 층 포함)을 MANET에서 사용하기에 적합한 이들의 적용예 또는 변형예와 함께 또는 완전히 다른 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 함께 포함할 수 있다. 물리적 인터페이스, 매체 접속 제어, 라우팅 등을 지원하는 프로토콜 스택의 하부 층(들)은 모바일 애드혹 무선 네트워킹을 수용하도록 변경될 수 있다. 반면, 산업-표준 프로토콜은 라우팅 층(예, MANET 경계 및/또는 그 상부에서의 라우팅을 위한 것) 및 그 상부에서 지원된다. 이러한 방식으로, 통신을 관리하기 위해 MANET 기반 구조를 이용하면서, 산업 표준 애플리케이션 및 디바이스가 MANET 내에서 이용될 수 있다. 따라서, 캐리어 또는 서비스 제공자 등의 개입을 필요로 하지 않고도, 고정형 인터넷용으로 디자인된 애플리케이션이 MANET 내에서 이용될 수 있으며, 그 반대도 가능하다.

다양한 실시예에서, 각 층 내의 기능이 디바이스-바이-디바이스 기반에서 증가, 감소 또는 변경될 수 있다. 예를 들어, 각 층의 기능성은 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한 특정한 필요조건을 만족시키기 위해 제거될 수 있다. 구체적인 층의 기능(들)은 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한, 소프트웨어 및/또는 하드웨어에 구현될 수 있다.

도 2에 도시된 것과 같이, MWP(MANET Wireless Protocol) 스택의 층들은 라우팅 층(202), 매체 접속 제어(MAC:medium access control) 층(204), 및 물리적 층(206)을 포함할 수 있다. 제한사항이 아닌 예시로서, 이러한 층들 각각 및 관련 기능이 지금부터 더 상세히 설명된다.

라우팅 층(202)은 IPv4/RFC 791 및 BGP4/RFC 4271과 같은 라우팅을 위한 산업 표준을 구현할 수 있다. 라우팅 층(202)은 또한 스코프 링크 스테이트 라우팅 및/또는 수신기-지향 멀티캐스트와 같은, 예를 들면, OSPF/RFC 2740을 대체하기 위한 애드혹 무선 네트워킹 기술을 구현할 수도 있다. 이러한 층은 예를 들면, 산업-표쥰 유니캐스트 및 멀티캐스트 라우팅 프로토콜을 MANET 및 고정형 네트워크 사이의 경계에서 지원할 수 있다. 동시에 MANET 내의 독점 유니캐스트 및 멀티캐스트 라우팅을 제공할 수 있다.

MAC 층(204)은 캡슐화를 위한 RFC의 894/1042, MAC 802.3, ARP/RFC 826, 및 DHCP와 같은 매체 접속 제어를 위한 산업 표준을 구현할 수 있다. MAC 층(204)은 또한 네이버 발견 관리, 적응성 데이터 속도 및 독점 큐 서비스와 같은 예를 들면, 802.2 LLC 및 802.1q를 대체하기 위한 애드혹 무선 네트워킹 기술을 구현할 수 있다. 유사하게, PPP/RFC의 1661/2516은 독점 링크 스케줄링 및/또는 NAMA(node activated multiple access) 채널 접속으로 대체될 수 있다. MAC 층(204)은 예를 들면, 채널 접속 및/또는 큐 서비스를 이용하여 지연-감지 트래픽의 우선 순위를 결정하기 위한 서비스 질 차별화를 지원한다. 이러한 층에서, 네이버 관리자(neighbor management)는 디바이스를 위한 네트워크 엔트리를 설정할 수 있으며, 1-홉 네이버와 메시지 교환을 통해서, 각 노드의 로컬 1-홉 및 2-홉 네이버후드에서 디바이스 및 트랙 변경에 대한 네트워크 엔트리를 설정할 수 있다. MAC 층(204)은 링크 조건 및 토폴로지에 따라 인터페이스를 최소화하면서, 예를 들면, 송신 용량을 최대화하는 방식으로 MANET 내의 링크-바이-링크 베이스로 전송 전력을 조정함으로써 적응성 전력 제어를 지원할 수 있다. 적응성 데이터 속도는 개별적인 링크 조건에 따라 전송 능력을 최대화하기 위해 링크-바이-링크 베이스로 이용될 수 있다. 큐 서비스는 물리적 층(206) 인터페이스를 통해 전송 대기 중인 데이터에 대한 버퍼를 제공할 수 있으며, 차별화된 질의 서비스를 통합할 수 있다. 동시에, 채널 접속은 각각의 TDMA 타임 슬롯에서, 서비스 질 파라미터에 의해 영향을 받는 스케불을 이용하여 어느 노드가 송신하지를 결정하는데 사용될 수 있다.

물리적 층(206)은 물리적 층 전송, 로컬 영역 노드 추적 알고리즘(LANTA:local ara node tracking algorithm) 네트워크 타이밍 및 슬롯-바이-슬롯 구성 파형과 함께, 다중 파형 모드(타임 도메인 다중 접속 및 주파수 도메인 다중 접속 파형 포함) 또는 시간, 주파수, 코딩 등에 근거한 멀티플렉싱 또는 다중 접속을 지원하는 더 일반적인 임의의 파형의 분할 및 재결합과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. 일반적으로, 네트워크 타이밍은 물리적 층(206) 내에 제공되며, 공통 타임베이스를 이용하여 모든 노드가 동작하는 것을 보장하기 위해 시간 및 주파수 에러를 수정할 수 있다. 동시에, 파형 모드 자가-발견법이 이용되어 어느 파형 모드가 송신기로부터 송신되었는지를 각각의 수신기가 자동으로 발견할 수 있도록 한다.

이러한 또는 기타 기능들과 MANET 무선 프로토콜 스택의 동작 세부사항이 예를 들면, 미국 특허 출원 번호 12/418,363(2009년, 4월 3일 출원, 전체 내용이 이 명세서에 참조문헌으로 포함됨)에 더 상세히 설명된다.

도 3은 위에 설명된 MANET과 같은 무선 애드혹 네트워크 내의 노드의 블록도이다. 이 노드는 가입자 디바이스, 접속 포인트 또는 백홀 접속 포인트와 같은, 위에 설명된 디바이스들 중 임의의 것일 수 있다. 일반적으로 노드(300)는 데이터 소스(302), 데이터 링크(304), 신호 프로세서(306), 라디오(308), 데이터 큐(310), 라우팅 정보(312), 및 네이버후드 정보(314)를 포함할 수 있다. 다음의 설명은 사실상 포괄적이며, 프로세싱, 저장 및 무선 주파수 하드웨어의 다양한 배열이 유사한 효과를 적절히 이용될 수 있다. 이러한 설명은 여기에 기술된 시스템 및 방법에 관련된 MANET 노드의 소정의 동작들의 윤곽을 그리려는 의도이며 도 3에 도시된 구체적인 아키텍처로 본 발명의 제한하려는 것이 아니다.

데이터 소스(302)는 노드(300)와 연관된 임의의 애플리케이션 또는 기타 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 이는 예를 들면, 랩탑 또는 기타 휴대용 컴퓨팅 디바이스, 웹 서버 또는 클라이언트, 멀티미디어 입력 및/또는 출력 소스(가령 디지털 카메라나 비디오 등)에서 동작하는 프로그램을 포함할 수 있다. 더 일반적으로, 임의의 디바이스, 센서, 검출기 등(이는 데이터를 송신 또는 수신하기 위한 것임)이 노드(300) 내의 데이터 소스(302)로 동작할 수 있다. 접속 포인트(104)와 같은 일부 노드는 독립적인 데이터 소스(302)를 가질 수 있으며, 포괄적으로 전술한 것과 같이 네트워크 안정성을 제공하거나, 다른 노드들 사이의 데이터를 중계하는 MANET(100) 네트워크 소자와 같이 배타적으로 기능을 할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

데이터 링크(304)는 네이버 관리, 데이터 패킷의 분리 및 재결합, QoS(Quality of Service) 관리, 데이터 큐 서비스, 채널 접속, 적응성 데이터 속도, 및 기타 적합한 데이터 링크 기능과 같은 데이터 링크 층 기능성을 구현하는 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 일반적으로, 데이터 링크(304)는 MANET의 데이터 소스(302), 그리고 더 일반적으로는 노드(300)의 참여를 제어한다. 도 3의 데이터 링크(304)는 통상적인 OSI(Open Systems Interconnection) 모델로부터의 임의의 수의 하부 층(예, 물리적 층) 또는 상부 층(예, 라우팅, 트랜스포트, 세션, 프레젠테이션, 애플리케이션) 프로토콜을 구현할 수 있다. 또는 데이터 소스(302)에서 실행되는 IP 스택 내, 신호 프로세서(306) 또는 라디오(308)의 펌웨어 내, 또는 도 3에 도시되지 않은 추가 기능 블록 등 내의 노드(300) 내 어느 곳에서도 구현될 수 있다. 예를 들어, 라우팅 프로토콜은 MANET(100) 내의 노드들이 적절한 라우팅 기능을 공유하도록 하기 위해, 데이터 링크(304)의 하드웨어/소프트웨어 내에서 구현될 수 있다. 따라서, 여기에서 논의된 특정한 소자는 형식적 프로토콜 스택의 데이터 링크 층 내에 적절히 배치될 수 있으나, 이 명세서의 시스템 및 방법은 통상적인 프로토콜 스택에 대한 변형예를 부가적 또는 택일적으로 구현할 수 있 수 있으며, 또는 임의의 형식적 프로토콜 스택 없이 구현될 수 있다.

데이터 링크(304)는 데이터 링크 층으로부터 네이버 정보를 수집하는 링크 매니저를 포함할 수 있으며, 노드(300)에 대한 네이버후드 정보(314)를 형성 및 관리할 수 있다. 이러한 테이블은 네이버로의 라우트를 설정하는데 사용될 수 있으며, 이하에서 추가로 설명할 바와 같이 하나 및 두 개의 홉 네이버로부터의 정보를 주기적으로 업데이트할 수 있다. 링크 매니저는 링크 질 연산 및 기타 내용 중에 설명된 다른 기능을 지원하기 위해 링크-바이-링크 베이스에서 노드에 대한 모든 활성 링크에 대한 통계치를 모니터할 수 있다. 메타데이터라는 용어는 노드(300) 또는 기타 정보 특성화된 하나 이상의 노드, 데이터 링크 또는 기타 네트워크 특성(노드가 참여 및 통신하는 네트워크를 설명하기 위해 노드 사이에서 공유될 수 있음)에 대한 네이버후드 정보(314)를 포괄적으로 언급하는데 사용된다. 일반적으로, 임의의 수의 메타데이터 아이템이 네이버후드 내의 노드의 수 및 노드들 사이에 교환될 정보의 양에 따라 유용하게 사용될 수 있으나, 메타데이터는 메타데이터의 하나 이상의 아이템을 포함한다.

신호 프로세서(306)는 노드(300)에서 데이터 송수신과 관련된 파형 프로세싱 및 타이밍 기능을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이는 네트워크 타이밍, 타임-슬롯 및/또는 프레임-기반 파형 구성, OFDM(Orthogoanl Frequency Division Multiplexing) 파형 모드의 하나 이상의 패밀리(또는 기타 전송 모드 파형)의 관리, 파형 모드의 수신기 검출, 에러 수정 코딩 등을 포함할 수 있다. 일반적으로, 신호 프로세서(306)는 디지털 신호 프로세서, 필드 프로그램 게이트 어레이, 애플리케이션-특정 집적 회로, 마이크로프로세서, 또는 기타 범용 또는 특화된 컴퓨팅 디바이스의 임의의 적합한 조합으로 구현될 수 있다.

일 실시예에서, OFDM 파형의 패밀리가 적응성 데이터 레이트 통신을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OFDM 파형의 모드는 7.2 메가헤르츠 QPSK(Quadrature Phase-Shift Keying), 4.8 메가헤르쯔 QPSK, 2.4 메가헤르츠 QPSK, 1.2 메가헤르츠 QPSK, 1.2 메가헤르츠 BPSK(Binary Phase-Shift Keying) 등을 포함할 수 있다. 파형을 전송하기 위한 유효 데이터는 에러 수정과 같은 다른 파라미터에 의해 영향을 받을 수 있다. 적응성 레이트 시스템의 구현을 용이하게 하기 위해, 전송 모드는 대응되게 감소하는 신호 안정성(robustness)에 맞게 단조적으로(monotonically) 증가하는 데이터 레이트로 이루어진 순차적 리스트로 조직화될 수 있다. 따라서, 전송 모드에 대한 링크의 질의 고유한 매핑을 가능하게 한다. 일 측면에서, 링크에서 데이터를 전송하기 위해 선택된 실제 파형 모드는 네이버링 노드로 링크에 대한 링크 질에 대한 임의의 적합한 평가에 따라 적응성으로 선택될 수 있다.

데이터 링크(304) 및 신호 프로세서(306)에 의해 (임의의 제어 정보, 패킷 헤더 정보 등과 함께) MANET 내의 다른 노드들로 무선 에어 인터페이스에서, 그리고 상보적 데이터 수신을 수행하기 위해, 조직화 및 인코딩됨에 따라, 라디오(308)는 일반적으로 데이터 큐(들)(310)로부터 데이터를 전송하도록 동작한다. 라디오(308)는 임의의 라디오 주파수 아날로그 회로 등을 포함할 수 있으며, 노드(300) 내에서 사용된 디지털 표현 및 다른 노드들과의 라디오 주파수 통신에 사용된 아날로그 표현 사이의 정보 제어 및 데이터를 변환하는 신호 프로세서(306)에 연결될 수 있다. 실시예에서, 노드(300)이 배터리-전원 모바일 디바이스인 경우와 같이, 저전력 라디오(308)가 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 고-전력 라디오(308)가 사용되며, 노드(300)는 고정형 전력 기반구조에 연결된 접속 포인트또는 백홀 접속 포인트인 경우에, 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 라디오(308) 및 신호 프로세서(306)는 측정된 링크 질에 따라 송신 모드, 에러 수정 등을 변경할 수 있는 적응성 데이터 레이트 코팅을 제공한다.

데이터 큐(들)(310)은 노드(300)로부터 송신을 위한 임의의 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이는 데이터 소스(302)로부터의 데이터, MANET 내의 다른 노드로부터 노드(300)에 의해 중계되는 데이터, 및/또는 노드(300)로부터 데이터 패킷 내의 송신을 위해 스케줄링 된 제어 정보를 포함할 수 있다. 데이터 큐(들)(310)은 임의의 적합한 방식으로 조직화될 수 있으며, 단일한 퍼스트-인-퍼스트-아웃 큐, 다중 큐, 우선화된 큐 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 노드(300)는 QoS 트래픽과 같은 다양한 서비스 레벨을 제공하는 것을 돕기 위한 여러 개의 우선화된 큐를 포함할 수 있다. 일반적으로, 데이터 큐(들)(310) 내의 데이터가 데이터 링크(304), 신호 프로세서(306) 및 MANET 내의 송신을 한 라디오(308)로 임의의 적합한 큐 메커니즘에 따라 전달될 수 있다.

테이블을 라우팅 또는 포워딩하는 것과 같은 라우팅 정보(312)가 노드(300) 에 의해 라우팅 기능을 지원하기 위해 제공될 수 있다. 일반적으로, 예를 들어, 이는 종착지 어드레스 또는 식별자, 종착지로의 경로의 비용(임의의 적합한 비용 연산을 사용), 및 그 경로에서의 다음 홉(hop)을 포함할 수 있다. 서비스의 질과 같은 기타 정보 및 다양한 라우트 및 링크에 대한 기타 메트릭스(metrics)가 더 명확한 라우팅 결정을 위해 제공될 수도 있다.

네이버후드 정보(314)는 데이터베이스, 플랫 파일, 라우팅 테이블 또는 기타 적절히 조직화된 노드(300) 내의 휘발성 또는 비-휘발성 저장 장치에서 관리될 수 있다. 네이버후드 정보(314)는 일반적으로 각각의 MANET 노드의 라우팅 기능과 같은 MANET의 생성 및 관리를 포괄적으로 지원한다. MANET 내에서, 각각의 노드는 로컬 네트워크 연결을 자동으로 확인 및 관리하고, 성능을 변경하며, 네트워크 전체에서 라우트를 동적으로 형성하는 등의 동작을 하기 위해 다른 노드들과 상호작용을 할 수 있다. 노드의 라우팅 기능(네이버후드 정보(314)에 의해 지원됨)은 지연-감지(예, 보이스) 트래픽, 서비스 질(QoS:quality of service) 우선순위를 가지는 연-용인 트래픽 등을 수용할 수 있다.

네이버후드 정보(314)는 이러한 노드에 관련된 정보와 함께 네이버링 노드의 식별을 포함할 수 있다. 이는 1-홉 네이버(즉, 노드(300)와 직접 무선 통신을 하는 네이버링 노드), 2-홉 네이버(즉, 단 하나의 다른 노드를 통해 노드(300)와 통신하는 네이버링 노드), 또는 MANET 내의 임의의 다른 노드 또는 참여자를 포함할 수 있다. 일 측면에서, 네어버후드 정보(314)는 라디오(308)에 대한 링크 질 정보를 포함하며, 이는 물리적 레이어 및 데이터 링크 데이터의 임의의 조합으로부터 획득될 수 있고, 현재 제공된 채널 조건에 따라 통신의 데이터 레이트를 조정하는데 사용될 수 있다. 네이버후드 정보는 또는 QoS 데이터에 대해 다음 홉을 선택하는데 사용된 QoS 데이터를 포함할 수 있다. 다른 유용한 정보는 밴드폭 이용, 노드 가중치, 노드 위치(논리적 또는 물리적), 및 QoS 타입 및/또는 다른 우선순위 타입 각각에 대한 큐 레이턴시를 포함할 수 있다.

일 측면에서, 네이버후드 정보(314)는 네이버링 노드와 주기적 교환 중에(제어 송신 중 등) 수집될 수 있으며, 이는 데이터 링크(304)의 링크 매니저의 제어하에 발생할 수 있다. 예를 들어, 노드(300)는 노드(300)가 가진 네이버와의 각각의 링크에 대해 출력 밴드폭(즉, 데이터 송신 요구사항)을 결정할 수 있으며, 1-홉 네이버로 이를 전송할 수 있다. 유사하게, 노드(300)는 각각 1-홉 네이버로부터 출력 밴드폭을 수신할 수 있다. 이러한 데이터를 사용하여, 각각의 노드(300)는 추가로 각각의 링크로부터 네이버링 노드로의 자신의 입력 밴드폭(즉, 데이터 수신 요구사항)을 추가로 계산할 수 있으며, 이러한 정보는 1-홉 네이버와 차례로 교환될 수 있다. 1-홉 네이버와의 시스템-전체적인 교환에 뒤이어, 노드(300)(및 MANET 내의 모든 나머지 노드)는 노드(300)에 대한 상대적인 출력 필요조건을 나타내는 노드 가중치를 계산할 수 있다. 예를 들어, 노드 가중치(W)는 다음과 같이 계산된다.

[식 1]

여기서, BWout은 노드(300)의 각 링크에 대한 전체 출력 또는 전송 필요조건이며, BWin은 노드(300)의 각 링크에 대한 입력 또는 수신 필요조건이다. 마지막으로, 노드(300)는 각각의 네이버링 노드로 노드 가중치를 송신할 수 있으며, 각각의 네이버링 노드로부터 노드 가중치를 차례로 수신할 수 있다. 노드 가중치(W)는, 제어 정보로 사용된 비트의 수에 따라 값을 제한하거나, 라우팅의 제어 또는 기타 다른 MANET 기능을 추가로 개선하기 위해 노드 가중치에 대한 추가 조절을 제공함으로써, 다른 네이버후드 정보(314)와 함께 사용하도록 처리될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 네이버후드 정보(314)의 관리를 위한 정보의 공유는 예를 들면, 데이터 링크(304)에 의해 제어될 수 있으며, 이는 1-홉 네이버와 정보를 공유할 시점을 결정하는데 적합한 기술을 적용할 수 있다. 일 태양에서, 데이터 링크(304)는 노드의 부가 또는 삭제와 같은 변경이 MANET 내에서 검출될 때마다 데이터를 송신할 수 있다.

위에 설명된 것과 같이, 네이버후드 정보(314), 라우팅 정보(312), 및/또는 데이터 큐(들)(310) 중 하나, 그리고 마찬가지로 이들에 관한 상태 또는 기타 정보가 네트워크에 참여하는 노드들 사이에 유용하게 공유될 수 있으며, 모든 이러한 정보는, 내용 중에 그 용어가 사용된 것과 같이 메타데이터의 의미 내에 포함된다.

또 다른 태양에서, 위치-인식 노드(300)를 가지는 MANET(예를 들면, GPS(Global Positioning System) 데이터, 신호 강도 데이터 등을 사용)에 관하여, 네이버후드 정보(314)는 위치-기반 라우팅 등을 지원하기 위한 위치 데이터를 포함할 수 있다.

일반적인 면에서, MANET을 설명하였으나, 이제부터는 MANET 또는 유사한 네트워크에서 통신 기회를 할당하기 위한 수신기-활성 다중 접속(RAMA:receiver-activated multiple access) 기술에 대한 더 세부적인 처리에 대해 설명한다.

도 4는 네트워크에서 노드로 수신기-활성화 다중 접속을 구현하기 위한 방법을 도시한다. 일반적으로, 네트워크는 위에 설명된 것과 같은 MANET, 또는 둘 이상의 채널에 대해 동시 데이터 통신을 허용하는 채널화된 매체를 공유하는 네이버후드 내의 복수의 노드들을 포함하는 임의의 다른 무선 또는 유선 네트워크 일 수 있다.

에어 인터페이스와 같은 매체를 채널화하기 위한 다양한 기술이 종래기술로 알려져 있으며, 이하에 설명된 방법과 함께 사용하도록 개조될 수 있다. 예를 들어, 채널화된 매체는 시간, 주파수 및 코드 중 하나 이상에 따라 채널화된 다중 접속 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 매체는 서로 다른 전송 모드(예, 16 심볼 직교 진폭 변조, 16-4 심볼 직교 진폭 변조 등)을 사용하여 추가적으로 또는 택일적으로 채널화되거나, 더 일반적으로는 임의의, 정적, 동적, 적응성, 또는 다중 동시 통신 채널을 제공하기 위한 다른 기술을 사용하여 채널화될 수 있다. 다음의 논의에서, 시간 도메인 멀티플렉싱은, 통신을 위한 개별적인 시간 슬롯으로 반송파를 명목상 분할하나, 내용중에 사용된 것과 같이, 채널화된 매체로 간주하고, 일반적으로 조합, 분할, 하위분할 또는 기타 이 명세서의 내용에 부합하는 시간 슬롯의 사용을 가능하게 한다. 원칙적으로, 이하에 설명된 동일한 기술은 둘 이상의 채널에 대해 동신 데이터 통신을 가능하게 하지 않는 네트워크에서 사용하기 위해 개조될 수 있으나, 동신 통신 능력을 가지는 이하에 설명된 방법의 사용은, 설명된 수신 노드가 동시에 복수의 다른 전송 노드로부터 동시에 통신을 수신하도록 한다.

단계(402)에 도시된 것과 같이, 방법(400)은 네이버후드 내의 복수의 노드들 서로 간에 메타데이터의 교환을 시작할 수 있다. 일반적으로, 이러한 메타데이터의 교환은 네이버후드 내의 복수의 노드들 서로에 대한 메타데이터의 공통 뷰를 제공하며, 이는 데이터 통신의 스케줄링을 허용하며 노드들 사이에 기타 동기화된 동작을 허용한다. 메타 데이터는 예를 들면, 복수의 노드들 내의 각 노드의 각각 1-홉 네이버에 대한 고유 식별자를 포함할 수 있다. 메타데이터는 둘 이상의 복수의 노드 사이의 데이터 링크에 대한 링크 질 데이터를 추가로 또는 택일적으로 설명할 수 있다. 더 일반적으로, 메타데이터는 단일한, 고유의 수신 노드를 선택하는데 사용할 수 있는 임의의 정보, 또는 네이버후드 내 및 더 일반적으로 네트워크 내의 스펙트럼 풋프린트, 전력 풋프린트 등의 제어와 같은 관련 기능을 포함할 수 있다.

단계(404)에 도시된 것과 같이, 방법(400)은 메타데이터에 근거한 수신 노드가 되도록 복수의 노드들 중 단일 노드를 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 선택에 참여하는 복수의 노드들 (예, 네이버후드 내의 노드들) 각각은 동일한 수신 노드를 선택하기 위해 모든 노드들에 공통의 스케줄링 기능과 함께, 전술한 교환 중에 획득된 메타데이터의 공통 뷰를 적용할 수 있다. 다양한 기술이 이러한 목적을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 공통 스케줄링 기능은 해시 기능을 포함하며, 단일 수신 노드의 선택은 각각의 노드(현재 노드 포함)가 해시 기능에, 식별 번호와 같은 자신의 고유 식별자를 적용하도록 함으로써 이루어진다. 각각의 노드가 동일한 메타데이터를 적용하는 경우에 그리고 동일한 결과를 얻을 수 있는 경우에, 위에 설명된 메타데이터의 일부 또는 전부와 같은 추가 데이터가 해시 기능에 추가로(또는 택일적으로) 적용될 수 있다.

각각의 노드의 고유 식별자에 부가하여 일부 데이터를 삽입하는 것은 랜덤, 유사-랜덤한 수신 노드의 선택 및 마찬가지로, 이하에 설명된 것과 같은 송신 노드의 우선 순위 및/또는 순서의 랜덤, 유사-랜덤한 선택을 가능하게 한다. 따라서, 일반적으로, 방법(400) 또는 구체적으로 수신 노드(404)의 선택 단계는, 선택 출력으로 내용중에 언급된 계산 결과를 제공하기 위한 복수의 노드들 각각에서 복수의 노드들 각각에 대한 해시 기능을 평가하는 것을 포함할 수 있다. 다양한 해시 기능이 이러한 목적을 위해 사용될 수 있으며, 예를 들면 STL을 포함한다. 이러한 방식으로, 노드들 각각은 네이버후드 내의 모든 다른 노드들 및 자신에 대한 선택 알고리즘(예, 해시 기능을 사용하여)을 평가하여, 각각의 노드가 수신 노드의 공통 결정결과에 도달할 수 있다. 예로서, 네이버후드에 네 개의 노드들이 존재하는 경우에, 네 개의 노드들 각각은 자신 및 세 개의 네이버들 각각에 대한 하나의 평가를 포함하는 네 개의 서로 다른 평가를 수행할 수 있다. 결과, 즉 선택 출력은 이어서 수신 노드를 확인하기 위해 추가로 평가될 수 있으며, 수신 노드는 예를 들면 최상위 선택 출력 값을 가지는 노드, 최하위 선택 출력 값을 가지는 노드, 또는 선택 출력이 사전지정된 임의 다른 기준 또는 기준 그룹을 만족하는 노드일 수 있다. 다른 예로서, 각각의 노드는 메타데이터의 공통 뷰를 이용하여 해시 기능을 평가하고, 각각의 노드는 예를 들면 노드의 고유 식별자 번호에 근거하여 해시 기능 출력 내의 비트의 서브세트를 사용하여 자기 선택 출력 값을 획득할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 최하위 고유 식별자를 가지는 노드가 해시 출력 내의 네 개의 최하위 비트인 값(수신 노드를 선택할 목적으로) 획득할 수 있다. 제 2 최하위 고유 식별자를 가지는 노드는 다음의 네 개의 최하위 비트 또는 선택적으로 제 2 내지 제 5 최하위 비트인 값을 획득할 수 있다. 더 일반적으로, 다양한 선택 기술이 가능하며, 앞선 예는 이러한 점에서 본 명세서의 내용을 범위를 제한하는 것이 아님을 이해하여야 한다.

일반적으로, 큐 사이즈, 링크 질 등과 같은 메타데이터의 사용은 시간에 대한 네트워크 변경과 같은 수신 노드의 랜덤 또는 유사-랜덤 선택을 초래할 것이다. 그러나, 공통 스케줄링 알고리즘 및/또는 선택 출력이 적합한 경우에, 최근에 수신 노드의 역할을 했던 노드 또는 노드 그룹을 비-우선순위화 하거나 큐 내의 다량의 대응 전송 데이터를 가지는 다른 노드가 있는 경우에 노드를 우선순위화 함으로써, 추가 개선될 수 있다. 모든 이러한 변형예는, 본 발명의 기술자에게 자명한 것과 같이, 이하에 설명된 것과 같은 수신 노드의 선택을 위해 사용되도록 적절히 변경될 수 있다.

단계(406)에 도시된 것과 같이, 이 방법(400)은 수신 노드가 아닌 임의의 노드에 대한 전송 순서를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 네이버후드 내의 복수의 노드들 사이의 전송 순서는 예를 들면 위에 설명된 해시 기능을 사용하여, 결정될 수 있다. 위에 설명된 것과 같은 동일한 기술을 수신 노드를 선택하기 위해, 예를 들면, 공통 스케줄링 알고리즘에 공유 메타데이터 및 각 노드의 고유 식별자를 적용하여, 사용하는 것은 각각의 노드가 선택 출력 내의 고유 출력 값을 획득할 수 있다. 이러한 결과는 예를 들면, 수신 노드로 노드가 전송하는 전송 순서를 결정하기 위해 노드들 사이에 공유되는 임의 기타 적합한 기술 또는 번호 분류법을 이용하여 사용될 수 있다. 에어 인터페이스가 둘 이상의 채널에서 동시 데이터 전송을 가능하게 하도록 채널화된 경우에, 다중 노드는 다중 채널을 사용하여 동시에 전송하도록 스케줄될 수 있다.

단계(408)에 도시된 것과 같이, 이 방법(400)은 현재 노드(즉, 방법(400)을 수행하는 노드)가 수신 노드인 시점을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 현재 노드가 수신 노드인 경우에, 방법(400)은 단계(410)로 계속될 수 있다. 현재 노드가 수신 노드인 경우에, 방법(400)은 단계(412)로 이어질 수 있다.

단계(410)에 도시된 것과 같이, 방법(400)은 노드가 수신 노드인 경우에 복수의 노드로부터 데이터를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 전술한 것과 같이, 이러한 방법은 에어 인터페이스가 적절히 채널화되면, 둘 이상의 노드로부터 동시에 전송을 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 위의 단계(406)에서 결정된 스케줄에 따르면 하나 이상의 다른 노드로부터의 전송 신호를 직렬 방식으로 수신하는 단계를 부가적으로 또는 택일적으로 포함할 수 있다. 수신된 데이터가 노드에 의해 사용되거나(이 노드가 데이터에 대한 종착지 경우에) 또는 종착지 노드 또는 네트워크 내의 다른 중간 노드로 재전송하기 위해 대기할 수 있다.

단계(412)에 도시된 것과 같이, 방법(400)은 이 노드가 수신 노드로 재전송하기 위해 대기하는 임의의 데이터를 가지는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 일반적으로, 이러한 방법은 데이터 큐(queue: 대기열) 또는 기타 데이터 구조, 버퍼 등(노드로부터의 전송을 위해 데이터를 스케줄링하는데 사용됨)의 평가를 포함한다. 데이터는 노드로부터 기원한 데이터 또는 네트워크 내의 하나 이상의 ㅁ노드로의 재-전송을 위해 노드에 의해 수신된 다른 데이터를 포함할 수 있다. 노드가 전송될 임의의 데이터를 포함하지 않는 경우에, 이 방법(400)은 단계(416)로 진행할 수 있다.

단계(414)에 도시된 것과 같이, 이 방법(400)은 노드가 수신 노드가 아닌 때, 수신 노드로 데이터(존재하는 경우에)를 전송하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 이러한 전송은 단계(406)에서 위에 설명된 것과 같이, 스케줄링 알고리즘 등에 따른 네이버후드 내의 다른 노드와 공유된 스케줄에 따른다. 이는 데이터 전송을 위한 평균 전송 전력을 줄이기 위해 복수의 시간 슬롯 전체로 수신 노드로의 데이터 전송을 분산하는 단계를 포함할 수 있다. 택일적으로, 통신 범위 비율로 간섭을 줄임으로써 저 채널 효율을 발생하는 경우에도, 분산단계(spreading)는 주파수의 더 많은 재사용을 가능하게 하는 CDMA 파형을 사용함으로써 획득될 수 있다. 따라서, 데이터 전송은 전력을 보존하거나 네트워크 내의 노드의 스펙트럼 풋프린트를 감소하도록 효과적으로 변경될 수 있다.

에어 인터페이스가 채널화되는 경우에, 노드는 데이터를 수신 노드 및 네트워크 내의 하나 이상의 노드로 전송할 수 있다. 포괄적으로 내용 중에 설명한 것과 같이, 단일한, 고유 노드는 네이버후드 내의 수신 노드로서 지정될 수 있다. 네이버후드 보다 큰 네트워크에서, 노드는 또한 임의의 수의 1-홉(및/또는 2-홉) 네이버후드에 속할 수 있으며, 들은 각각 내용 중에 설명된 수신-활성화 기술을 독립적으로 적용할 수 있다(또는 협력적이 되도록 개조할 수 있음). 이러한 환경에서, 노드는 둘 이상의 서로 다른 네이버후드 내의 둘 이상의 서로 다른 수신 노드로 동시에 전송할 수 있으며, 동시에 동일한 채널에서 서로 다른 데이터를 전송하는 무능력 상태(inability)와 같은 특정한 스케줄링 제약사항을 일으키게 된다. 따라서, 이 방법9400)은 수신 노드 및 네이버후드 내의 복수의 노드들 사이에 존재하지 않는 하나 이상의 다른 노드로 동시에 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

단계(416)에 도시된 것과 같이, 이 방법(400)은 수신 노드로 전송을 위해 대기하는 데이터가 존재하지 않는 경우에 슬립 모드로 선택적으로 진입하는 단계를 포함할 수 있다. 이는 이들의 라디오 또는 컴포넌트를 턴 오프하는 단계 또는, 데이터를 송신 또는 수신할 다음 기회까지, 노드의 네트워크 동작을 중지, 정기, 휴지 또는 중단하는 단계를 포함할 수 있다. 슬립 모드가 구현되는 방식은, 노드 및/또는 네트워크에 대해 에너지, 전력 풋프린트 등을 보전하도록 그리고 예를 들면 노드의 배터리 수령을 보전하거나 다른 통신과의 간섭을 줄이도록 변경될 수 있다.

전술한 방법(400)은 제한이 아니 예시로서 제안된 것을 이해할 것이다. 다양한 변경, 추가, 생략 및 기타 변경이 본 발명의 해당 분야의 기술자에게 명백히 이해도리 것이다. 또한, 설명 및 도면에서 이러한 단계의 제안 순서는, 특정한 순서가 표현상 필요하거나 내용에서 명확하게 알 수 있는 것이 아니면, 인용된 단계를 수행하는 순서가 필수적인 것이 아니다. 예를 들어, 노드가 데이터를 수신 노드로 전송하는 순서는 노드가 수신 노드인지 여부를 결정하기 전 또는 후에 결정될 수 있다. 또는 메타데이터의 교환은 통신 프로토콜 내의 제어 신호 시간 슬롯 또는 채널을 사용하는 등으로 다른 스케줄링 기능과 동시에 발생할 수 있다. 다른 예로서, 이 방법(400)은 메타데이터가 교환되는 단계(402)로 항상 복귀할 수 있다. 또는 방법(400)이 수회 단계(404)로 돌아가 특정한 수신 노드로의 전송을, 메타데이터의 새로운 교환 전에, 확정적으로(예, 4회) 또는 일부 기준에 따라(예, 수신 노드로의 전송을 위한 노드의 큐의 깊이) 반복할 수 있다. 또한, 방법(400)은 네트워크 내의 임의의 수의 노드에서 동시에 수행될 수 있으며, 방법(400)이 단일 노드에서 임의의 수의 개별적인 실행 스레드로서 및/또는 반복적으로 실행할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 모든 이러한 변경은 본 명세서의 내용의 범위 내에서 포함된다.

또한, 이 방법(400)은 예를 들면, 전술한 라디오 및 데이터 소스를 포함하는 디바이스에 구현될 수 있으며, 마찬가지로 전술한 단계들 중 임의의 또는 모든 단계를 수행하기 위해 프로그램된 프로세서(이는 내용 중에 설명된 프로그램 가능한 디바이스(들) 중 하나일 수 있음)로 구현될 수 있다. 또한, 이 방법(400)은 인용된 단계가 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스에서 실행될 때 컴퓨터 프로그램 가능한 코드로 구현될 수 있다. 따라서, 전술한 설명이 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니나, 법에 의해 허용 가능한 목적에 대한 모든 실시예를 포함하도록 넓게 해석되어야 한다.

도 5는 수신기-활성화 다중 접속을 이용하는 노드의 네이버후드를 도시한다. 네트워크(500)는 수신 노드(502)의 1-홉 네이버후드(506) 내의 전송 노드(504)의 수 및 수신 노드(502)를 포함할 수 있으며, 마찬가지로 수신 노드(502)의 2-홉 네이버후드(510) 내의 복수의 추가 노드를 포함할 수 있다. 도 5 내의 각각의 노드는 예를 들면, 아래에 설명된 노드 중 하나일 수 있다.

수신 노드(502)의 1-홉 네이버후드(506)는 수신 노드(502)와 직접 통신 중인 네트워크(500) 내의 노드들을 포함하여, 1-홉 네이버후드(예, 송신 노드(504)) 중 하나로부터 신호가 이의 라디오로부터 수신 노드(502)의 라디오로 신호를 전송할 수 있다. 수신 노드(502)는 위에 설명된 기술 중 하나를 이용하여 수신 노드(502)로 스케줄링 될 수 있다. 수신 간격 중에, 수신 노드(502)는 전송 노드(504) 중 하나 이상으로부터 데이터를 수신할 수 있으며, 직렬방식으로, 동시에(예를 들면 서로 다른 채널을 사용하여), 또는 이들을 조합하여 전송할 수 있다.

수신 노드(502)의 2-홉 네이버후드(510)는 1-홉 네이버후드(506) 내의 전송 노드(504) 중 하나를 통해서와 같이, 하나의 추가 홉을 이용하여 도달할 수 있는 노드(508)를 더 포함할 수 있다. 일반적으로, 메타데이터 등의 교환 중에, 각각의 노드는 1 홉 네이버들 각각으로 1-홉 네이버후드에 관한 정보를 전송한다. 결과적으로, 네트워크(500) 내의 각 노드는 2-홉 네이버후드(510)의 뷰를 획득할 수 있으며, 1-홉 네이버수드(506) 내의 각 노드는 수신 노드(502)의 1-홉 네이버후드의 일관된 뷰를 획득할 수 있다. 기타 네이버후드 및 메시지 교환이 다른 메타데이터 및 네트워크 뷰를 획득하기 위해 유용하게 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 그러나, 1 홉 네이버와의 메타데이터의 교환은 라우팅, 트래픽 관리 등을 위해 사용될 수 있는 노드의 인접 네이버후드의 유용한 뷰를 제공한다. 전술한 것과 같이, 특정한 예에서, 전송 노드(504)들 중 하나는 또한 또 다른 수신 노드에 대한 기타, 다른 1-홉 네이버후드 내의 전송 노드로서 동시에 동작할 수 있다.

도 6은 다중 전송 및 수신 노드를 포함하는 네트워크를 도시한다. 네트워크(600)는 위에 포괄적으로 설명된 것과 같이 수신 노드를 할당할 수 있다. 일반적으로, 수신 노드("RX"라 함)는 네트워크(600) 내의 노드의 임의의 조합일 수 있다. 또한, 전송 노드("TX"라 함)는 위에 설명한 기술을 사용하는 것과 같이 하나 이상의 수신 노드를 동시에 전송하나, 일반적으로, 1-홉 네이버후드(602)는 하나 이상의 수신 노드를 포함한다는 것에 주의한다. 도시되지는 않았으나, 별개의 상위 네트워크(예를 들면 서로 다른 주파수 캐리어, 서로 다른 라디오 하드웨어 등을 사용하여)를 가지는 것도 가능하며, 이 경우에 1-홉 네이버는 서로 다른 네트워크 상의 수신 노드일 수 있으며, 또는 특정한 노드가 하나의 네트워크 내의 수신 노드 및 다른 네트워크 내의 전송 노드일 수 있다. 더 구체적으로, 다양한 토폴로지는 에어 인터페이스, 서로 다른 에어 인터페이스 또는 이들의 조합 내의 서로 다른 채널을 사용하여 이용될 수 있다. 본 발명의 해당 분야의 기술자가 명확히 알 수 있듯이 이러한 모든 변형예는 본 발명의 범위 내에 속하는 것으로 여긴다.

일 태양에서, 내용 중에 설명된 네트워크는 동적 스펙트럼 접속 네트워크(DySAN:dynamic spectruc access network)일 수 있다. 일반적으로, 동적 스펙트럼 접속 네트워크는 가용성(availability)에 따라 스펙트럼 사용을 할당하며, 이는 예를 들어 간섭, 링크 질, 기타 주 사용자, 또는 노드들 사이의 라디오 링크에 영향을 미치는 이외의 인자들에 따라 달라질 수 있다. 동적 스펙트럼 접속 네트워크(DySAN)는, 복수의 동작 주파수 사이의 선택 및 변경을 독립적으로 할 수 있는, 라디오 및 동반 프로세서 등과 함께 주파수-변환(frequency-agile) 노드를 사용할 수 있다. 전술한 바와 같이, 감소된 스펙트럼 주파수는 네트워크에 대해 복수의 송신기에 대해 선택된 동작 주파수를 조정함으로써 획득될 수 있다. 더 작은 스펙트럼 풋프린트를 커버하기 위해, 노드들은 이들의 선택된 동작 주파수, 선택형 백업 동작 주파수, FCPI(frequency change precedence indicator), 및 이들의 동작 주파수를 변경하기 위해 카운트다운(countdown)을 현재 실행하고 있는지에 대한 표시와 같은 임의의 유용한 메타데이터를 포함하는 교섭 메시지를 교환할 수 있다.

도 7은 네트워크 내의 복수의 노드에 대한 스펙트럼 및 공간 풋프린트를 도시한다. 일반적으로, 노드가 전송시, 점유된 무선 주파수에 대해 지리적 영역 내 간섭을 생성할 가능성을 가진다. 공간 풋프린트 및 스펙트럼 풋프린트란 용어는 지리적 공간 및 주파수 공간 각각에서 노드에 대해 서로 다른 동작 영역을 설명하기 위해 이 명세서에서 사용된다. 공통 지리적 지역 내의 다중 네트워크 노드가 서로다른 주파수에서의 전송을 번갈아 수행하는 경우에, 각각은 자신의 동작 주파수에서 자신의 공간 풋프린트를 생성한다. 풋프린트는 일반적으로 임의의 모양을 가지며, 이상적인 조건 하에서 실질적으로 타원형 또는 원형의 모양을 가질 수 있으나, 실질적인 풋프린트는 물리적 장애물 등에 기인하여, 도면에 도시된 것과 같은 불규칙적 바운더리를 가지는 것이 일반적일 것이다.

일반적으로, 제 1 노드(710)는 무선 주파수 활동과의 간섭의 지리적 범위를 포함하는 제 1 공간 풋프린트(720)를 가질 수 있다. 제 2 노드(712)는 제 2 노드(712)에 의한 간섭의 지리적 범위를 포함하는 제 2 공간 풋프프린트(722)를 가질 수 있다. 제 3 노드(714)는 제 3 노드(714)에 의한 간섭의 지리적 범위를 포함하는 제 3 공간 풋프린트(724)를 가질 수 있다. 노드(710, 712 및 714)의 간섭의 지리적 범위에 대한 전체 공간 풋프린트는 조합된 이러한 모양(720, 722 및 724)의 결합체이다.

도 8은 도 7에 도시된 세 개의 노드의 스펙트럼 풋 프린트를 도시한다. 제 1 노드(710)는 도시된 것과 같은, 강도 및 주파수(또는 주파수 범위)를 가지는 제 1 스펙트럼 풋프린트(830)를 가질 수 있다. 제 2 노드(712) 및 제 3 노드(714)는 또한 도시된 바와 같이, 각각 제 2 스펙트럼 풋프린트(832) 및 제 3 스펙트럼 풋프린트(834)를 가질 수 있다. 개별적인 스펙트럼 컴포넌트를 둘러싼 타원체(oval)로 도시된 것과 같은, 결집된 스펙트럼 풋프린트(836)는 세 개의 개별적인 스펙트럼 풋프린트(830, 832 및 834)의 조합이다. 도 7에 도시된 결집된 공간 풋프린트가 약간 증가하였으나, 결집된 스펙트럼 풋프린트는 현저히 증가하였으며, 공간 효융이 감소하였다는 것에 주의한다. 최소 공간 풋프린트를 획득하기 위해, 노드들은 단일 주파수를 공유하도록 조절되어, 결집된 공간 풋프린트는 도 7에 도시된 세 개의 개별적인 풋프린트의 외부 바운더리(경계)가 되고, 결집된 스펙트럼 풋프린트(836)는 공간 풋프린트(830, 832 또는 834)로 구성된 단일한 풋프린트가 된다.

도 9는 네트워크에서 복수의 주파수-변환 노드에 대한 스펙트럼 풋프린트를 감소하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 일반적으로, 이러한 노드는 가용 스펙트럼에 대해 통신을 분산하기 위해 주파수 변경을 이용할 수 있다. 최소 스펙트럼 풋프린트를 커버하기 위해, 복수의 노드가 선택된 동작 주파수, FCPI 및 이들의 동작 주파수를 변경하기 위해 카운트다운를 현재 실행하는지 여부에 대한 표시와 같은 메타데이터를 포함하는 교섭 메시지를 교환할 수 있다. 이러한 정보 등은 결집 스펙트럼 풋프린트를 감소시키기 위해 다중 노드의 동작을 조절하는데 사용될 수 있다.

단계(910)에 도시된 것과 같이, 방법(900)은 전술한 1-홉 네이버들 중 임의의 것과 같은, 네이버로부터 노드에서 교섭 메시지를 수신하는 단계로 시작할 수 있다. 이러한 메시지는 통상의 데이터 패킷으로서, 또는 제어 또는 신호교환 채널 패킷으로서, 또는 전술한 것들 중 하나를 포함하는 패킷 헤더로서, 또는 노드들 간에 메시지를 교환하기 적합한 임의의 다른 형태 또는 포맷을 사용함으로써 전송될 수 있다. 노드는 내용 중에 설명된 메모리들 중 어느 하나와 같은 메모리를 포함할 수 있다. 이 메모리는 노드가 현재 동작하는 노드 주파수 및 노드 주파수 우선순위 식별자(node FCPI:freuqcy precedence indicator)와 같은 노드에 대한 현재 정보를 저장한다.

메시지는 카운트다운 식별자를 포함할 수 있다. 일반적으로, 여기에 설명된 것과 같은 스펙트럼 최적화의 부재시, 주파수-변환 노드는 고정형, 랜덤 또는 유사-랜덤 스케줄에 따라, 동작 주파수를 주기적으로 변경할 수 있다. 이러한 스케줄 변경이 발생한 때, 새로운 주파수는 랜덤, 유사-랜덤하게 또는 고정형이나 사전지정된 스케줄에 따라 선택될 수 있다. 따라서, 카운트다운 식별자는 주파수-변경 네이버가 주파수를 변경할 때를 식별할 수 있으며, 예를 들면, 이웃하는 복수의 노드들 사이에 주파수 변경을 동기화하기 위해 사용될 수 있다. 일 태양에서, 이는 네이버가 자신의 주파수를 변경하기 바로 전에 또는 네이버가 주파수를 변경하기 전에 사전지정된 시간에 교섭 메시지가 전송되도록 하는 등으로 유추될 수 있다. 다른 태양에서, 이 메시지는 변경에 대한 카운트다운이 시작되었다는 것을 표시할 수 있다. 더 일반적으로, 교섭 메시지는 네이버가 주파수를 변경할지 및/또는 변경하는 시점을 표시할 수 있다.

메시지는 주파수 변경 우선순위 식별자(FCPI)를 포함한다. 일반적으로, FCPI는 네이버에 의해 선택된 새로운 네이버 주파수로 우선순위를 할당한다. 이러한 값은 노드들 사이에 공유 주파수 풋프린트를 전파하기 위해 이하에 설명된 것과 같이 사용될 수 있다.

메시지는 카운트다운의 만료시 스위치될 네이버(neighbor)에 대한 주파수를 식별하는 새로운 네이버 주파수를 포함할 수 있다. 이는 숫자 식별기, 주파수 식별기 또는 새로운 네이버 주파수 및/또는 기타 전송 인코딩 특성(가령, 모드, 시간 스롯 등)을 결정하기 위해 수신 노드에 의해 해석될 수 있는 기타 임의의 설명이나 특성(characteristics)을 포함할 수 있다. 이러한 내용에서, 주파수는 다양한 주파수 서브-밴드가 중심 주파수에서 명목상 동작하는 주파수-애자일 노드에 관해 제공될 수 있는 중심 주파수일 수 있다. 다른 측면에서, 새로운 네이버 주파수(또는, 상반되게 명시적으로 언급되지 않는 한, 내용 중에 설명된 다른 주파수들 중 임의의 것)는 가용 동작 주파수의 범위 또는, 새로운 네이버 주파수를 함께 형성하는 구분된 주파수 서브-밴드의 목록(list)을 구체화할 수 있다. 다른 측면에서, 새로운 네이버 주파수는, 식별자(1, 3, 3, ...)이 특정한 값(예, 200MHz)에서 시작하여 고정된 증분(예, 50kHz)으로 점진적으로 상승하는 중심 주파수에 대응하도록 하는 것곽 같이, 연속 번호의 주파수 밴드 중 하나를 특정하는 식별자를 제공할 수 있다.

메시지는, 새로운 네이버 주파수가 감소, 점유되거나, 카운트다운의 완료시, 이용할 수 없게 되는 경우에 스위치되는 네이버에 대한 주파수를 특정하는 백업 주파수 식별자와 같은 다른 유용한 정보를 포함할 수 있다.

단계(920)에 도시된 것과 같이, 노드는 네이버가 전송을 위한 주파수를 변경하는지 여부를 평가할 수 있다. 네이버가 주파수를 변경하는 경우에, 방법(900)은 단계(990)으로 진행하고 종료될 수 있다. 이러한 경우에, 노드 행동(behavior)에 대한 변경이 이루어지지 않고, 이 노드는 하나 이상의 교섭 메시지를 전송할 수 있으며, 이어서 임의의 선재 스케줄 또는 알고리즘에 따라 주파수를 변경할 수 있다. 일 실시예에서, 주파수 변경은 둘 이상의 노드에 의해 동시 변경을 동기화하기 위해 카운트다운 타이머 등을 사용함으로써, 다른 노드와 일시적으로 조정할 수 있다. 네이버가 주파수를 변경하지 않는 경우에, 이 방법(900)은 단계(930)로 진행할 수 있다.

단계(930)에 도시된 것과 같이, 네이버가 전송을 위한 주파수를 변경하는 정차 중이 아닌 경우에, 노드는 노드 및 네이버가 동일한 주파수를 공유할 것인지를 결정하기 위해 확인을 할 수 있다. 노드 및 네이버가 이미 동일한 주파수를 공유하는 경우에, 방법(900)은 단계(950)로 진행할 수 있다.

단계(940)에 도시된 것과 같이, 노드 및 네이버가 동일한 주파수를 공유할 때(그리고 네이버가 주파수를 변경하기 위한 것이 아님), 노드는 자신의 주파수 변경 우선 식별자(FCPI)를 갱신하여 노드 FCPI 또는 네이버 FCPI 중 더 큰 것과 같게 한다. 네이버(FCPI)는 예를 들면, 단계(910)에서 수신된 교섭 메시지로부터 획득될 수 있다. 또는 일반적으로 전술한 바와 같이, 메타데이터의 교환시에 획득되는 것이 일반적이다. 따라서, 일 측면에서, 방법(900)은 새로운 네이버 주파수가 노드 주파수와 다른 때, 네이버 FCPI 및 노드 FCPI 중에 더 큰 것과 동일한 노드 FCPI를 조건적으로 갱신할 수 있으며, 따라서 갱신된 노드 FCPI를 제공한다.

단계(945)에 도시된 것과 같이, 노드가 이들 자신의 주파수를 변경하기 전에, 방법(900)은 갱신된 FCPI를, 노드로부터 교섭 메시지에서와 같이, 노드의 하나 이상의 네이버로 전송하는 단계를 포함한다. 그 후에 노드는 임의 사전-존재한 스케줄 또는 알고리즘에 따라 주파수를 (새로운 네이버 주파수로) 변경할 수 있다. 방법(900)은 이후에 단계(990)로 진행하고 종료된다.

단계(950)에 도시된 것과 같이, 노드 및 네이버가 서로 다른 주파수에 존재하는 경우에, 노드 FCPI가 네이버 FCPI와 같거나 큰지 여부를 평가하는 것과 같이, 노드는 노드(FCPI) 및 네이버(FCPI)를 비교할 수 있다. 따라서, 새로운 네이버 주파수가 노드 주파수와 다르고, 노드 FCPI가 네이버 FCPI 보다 작을 때, 방법(900)은 새로운 네이버 주파수로 노드 주파수를 조건적으로 업데이트하는 단계를 포함할 수 있고, 이는 업데이트된 노드 주파수를 제공한다. 방법(900)은 이후에 단계(960)으로 진행할 수 있다. 한편, 노드(FCPI)가 네이버 FCPI와 같거나 이보다 큰 경우에, 방법(900)은 단계(990)로 진행할 수 있으며, 종료된다. 후자의 경우에, 노드 동작에 대한 변경이 이루어지지 않으며, 노드는 하나 이상의 교섭 메시지를 송신하고, 사전-존재하는 스케줄 또는 알고리즘에 따라 주파수를 변경할 수 있다.

단계(960)에 도시된 바와 같이, 방법(900)은 새로운 네이버 주파수가 노드에 적합한지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 노드를 갱신된 노드 주파수로 변경하기 전에, 이 단계가 수행될 수 있다. 새로운 네이버 주파수가 노드에 적합하지 않은 경우에, 방법(900)은 단계(990)로 진행할 수 있으며 종료될 수 있다. 이러한 경우에, 노드 동작이 변경되지 않고, 노드는 하나 이상의 교섭 메시지를 전송하고 임의의 사전-존재하는 스케줄 또는 알고리즘에 따라 주파수를 변경할 수 있다.

단계(970)에 도시된 것과 같이, 방법(900)은 네이버로부터 수신된 교섭 메시지 내의 정보에 근거하여 새로운 네이버 주파수로 노드 주파수를 갱신하는 단계를 포함할 수 있으며, 따라서 갱신된 노드 주파수를 제공한다. 노드 FCPI는 상승 서열(raised precedence)을 반영하여 1(one)(또는 기타 적합한 증분)을 더한다.

단계(980)에 도시된 것과 같이, 방법(900)은 노드로부터의 교섭 메시지 내의 하나 이상의 네이버링 노드로 갱신된 노드 FCPI를 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 노드에 대해 임의의 사전-존재하는 스케줄 또는 알고리즘에 따라, 갱신된 노드 주파수로 노드 주파수를 변경하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 방법(900)은 이후에 단계(990)로 진행할 수 있으며 종료된다.

일반적으로, 위에 설명된 방법은 애드혹 네트워크 토폴로지 내의 노드들을 가로질러 공통 동작 주파수가 전파되도록 한다. 다양한 변경 및 변형이 쉽게 이해될 수 있다. 본 발명의 속하는 분야의 기술자는, 예를 들면 방법(900) 내의 일련의 동작이 본 발명의 개념을 벗어나지 않는 한 변경될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 나아가, 한 쌍의 노드, 노드 그룹, 또는 전체 네트워크가 이러한 접근법을 사용하여 주파수의 변경을 조정할 수 있다. 이러한 접근법을 사용하는 주파수-애자일 노드는 하나의 노드에서 주파수를 확정적으로 선택하고, 이들에게 높은 우선 식별자를 할당함으로써, 네트워크 내의 네이버링 네트워크 또는 로컬 간섭과의 간섭을 방지할 수 있다.

다른 실시예에서, 각각의 우선 식별자에 네이버후드 식별자 등을 포함시킴으로서, 우선 식별자는 최소 스펙트럼으로, 네트워크 전체 또는 네이버후드나 네트워크의 다른 일부분 내에서 주파수-애자일 노드를 제한하는데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 바람직한 주파수는 할당된 우선순위일 수 있으며, 이에 따라 네트워크의 일부 또는 전부에 우선적으로 사용된다. 다른 실시예에서, 네트워크 또는 네트워크의 일부 내에 사용된 다중 주파수를 가지거나 네트워크의 특정한 부분에 사용된 특정한 주파수를 가지는 것이 바람직하다. 일부 실시예에서, 소정의 주파수 범위 내에서 주파수가 무작위로 선택되는 것이 바람직할 수 있다. 임의의 이러한 조합은 명세서에 도시된 것과 같은 우선 식별자의 적절한 선택으로 실현될 수 있다.

다른 실시예에서, FDMA/TDMA(frequency-division multople access/time-division multiple access)에 부가하여 CDMA를 사용함으로써, 스프레드 팩터(spreading factor) 및 각각 CDMA 채널 내에 허용된 사용자의 수를 적절히 선택하는 통신 범위와 간섭 범위가 같아질 수 있다. 스케줄링 알고리즘은 추가 주파수와 훨씬 유사한 이러한 추가 수치를 사용할 수 있다. 즉 채널의 수는 주파수 세그먼트의 수와 스프레드 코드의 수를 곱한 것이다.

추가로, CDMA는 DySAN 네트워크에서 효과적으로 사용될 수 있다. 왜냐하면, 링크가 추가 간섭 허용치를 가질 수 있으며, 이로써 동작 시스템 내에 필요한 DySAN 민감성(responsiveness)을 완화한다. 네트워크의 용량은 추가 정보로 얻을 수 있는 것보다 더 낮을 수 있으나, 다행히도 구현을 위해 덜 완벽한 정보가 요구된다. 지정 노드에서의 용량은 log₂(SNR(w)+1)의 섀넌 적분(Shannon integral)으로 결정되며, 여기서 적분은 bits/rad 단위로 주어진 밴드폭에 대해 계산되고, 용어 SNR(w)은 각각의 주파수에서 신호 대 잡음 비를 나타낸다. CDMA에서의 가용 용량은 log₂(integral[SNR(w))/(w+1)])이다. 다르게 설명하면, 채널 용량은 SNR의 기하학적 평균의 log₂ 이고, 후자는 산술 평균의 log₂이다. 이러한 값은 SNR(w)의 값이 일정한 경우에 동일하고, 후자는 항상 전자의 상한을 가진다.

CDMA를 사용하는 것은 소정 유형의 애플리케이션 내의 전통적인 기지국 내에서보다 더 힘들다. 왜냐하면, 스프레딩에 관한 타이밍이 전체 네트워크에 걸쳐 동일한 우선 순위로 동기화될 수 없기 때문이다. 이러한 이유로, 스프레딩 코드는 보통 추정하는 것처럼 완전히 직교하게 만들어질 수 없으며 단지 통계적 의미에서 직교한다. 이러한 팩터는 CDMA를 사용함으로써 얻어지는 성능을 떨어뜨리나, MANET 네트워크에서는 여전히 사용할 가치가 있다.

주파수-애자일 노드에 의해 스펙트럼 사용을 감소 또는 제어하기 위해 전술한 방법(900)이 제한 사항이 아닌 일 예로써 설명된다. 다양한 변경, 부가, 생략 및 기타 변형이 본 발명이 속하는 분야의 기술자에게 자명할 것이다. 또한, 설명 및 도면 내의 이러한 단계의 제안 순서는, 특정한 순서가 특히 필요하거나, 내용으로부터 명백히 알 수 있는 경우가 아니면, 인용된 단계를 수행하는 이러한 순서가 필수적인 것을 의미하는 것이 아니다. 이러한 모든 변형예는 이 명세서의 개시 내용의 범주 내에 속하는 것으로 간주한다. 또한, 이 방법(900)은 예를 들어, 전술한 것과 같은 라디오 및 데이터 소스, 그리고 마찬가지로 프로세서를 포함하는, 전술한 단계들 중 임의 것 또는 전부를 수행하도록 프로그램된, 디바이스에 포함될 수 있다(내용 중에 설명된 프로그램 가능한 디바이스(들) 중 임의의 것일 수 있음). 또한, 방법(1600)은 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스가 언급된 단계를 수행할 때, 컴퓨터 프로그램 가능한 코드로 구현될 수 있다. 따라서, 전술한 설명은 제한적인 것이 아니며, 법에 의해 허용된 목적에 대한 모든 구현 예와 마찬가지로, 모든 적합한 변형예를 포함하도록 폭넓게 해설되어야 한다.

도 10은 DySAN 네트워크에 대한 스펙트럼 풋프린트의 사용 및 네이버링 일차 네트워크 사용자를 도시한다. 일 실시예에서, DySAN은 원격통신 캐리어, 셀룰러 네트워크 조작자 등과 같은 사전-존재하는, 일차 네트워크를 포함하는 영역에서 사용될 수 있다. DySAN 네트워크는 이러한 주파수가 사용허락되거나, 규제되는 경우에 특히, 이들의 점유 주파수 내의 일차 네트워크의 노드에 대한 간섭을 일으키는 것을 방지할 필요가 잇다. 도시된 것과 같이, 셀룰러 텔레폰 네트워크에서와 같은 일차 네트워크, WiMax 네트워크, 또는 기타 무선 네트워크가 스펙트럼(1000) 내의 하나 이상의 주파수 대역(1002)을 점유할 수 있다. DySAN 네트워크는 전체 스펙트럼(1000)(또는 이들 중 임의의 부분)에 걸치는 라디오 용량을 가질 수 있으나, 일차 사용자 스펙트럼 풋프린트(1008)로부터 분리된 스펙트럼 풋프린트(1006)와 제 2 그룹의 주파수 대역(1004)에 (전술한 기술을 사용하여) 한정되는 것이 유용할 수 있다. DySAN 노드가 조정되지 않는 경우에, 각각은 가용 스펙트럼(1000)의 작은 부분만을 획득할 수 있다. 그러나, DySAN 노드를 조정하여 공통 동작 주파수를 선택함으로써, DySAN 노드는 하나 이상의 일차 사용자를 피하는 더 넓은 인접 스펙트럼을 고정한다.

둘 이상의 DySAN 네트워크가 공통의 지리적 영역 및 주파수 대역을 점유할 때, 이들은 스펙트럼 할당을 결정하기 위해 이들 사이에서 유사하게 조합할 수 있다. 이러한 조합은 다중 네트워크 사이의 유선 또는 무선 연결에 발생할 수 있으며, 이들의 대역폭 필요조건, 레이턴시 필요조건 또는 이들의 임의의 네트워크 필요조건과 일치하는 최소 스펙트럼 풋프린트에 각각의 DySAN 네트워크를 할당하도록 전술한 기술 중 임의의 것을 사용할 수 있다. 더 일반적으로, 전술한 기술은 DySAN 내의 노드에서 사용되지 않는 가용 대역폭을 최대화하거나, DySAN 내의 노드에 의해 주파수 사용을 제어 또는 제한하는, DySAN 내의 노드에 대한 동작 주파수의 집합적 선택을 최소화하도록 구현될 수 있다.

도 11은 노드에 대한 전송 전력에 근거한 간섭을 도시한다. 개별적인 노드는, 이들 자신의 로컬 간섭 조건에 근거하여, 동작 주파수 및 전력 레벨에 대한 개별적인 선택을 가능하게 할 수 있다. 일반적으로, 간섭은 DySAN 노드의 전송 전력 레벨에 비례한다. 감소된 전력 레벨에서, 더 넓은 범위의 주파수를 고유할 수 있다. 이 명세서에 설명된 기술은 전송 전력을 선택하고, 가용 스펙트럼에 근거하여 노드에 대한 주파수를 전송하여, 주변 무선 네트워크에 대한 간섭 가능성을 최소화한다. 주변 네트워크와 간섭 가능할 수 있는 신호의 전력 레벨을 최소화하는 것은 DySAN 네트워크에 의해 동일 채널(co-channel) 및 인접 채널 주파수가 사용될 수 있는 지리적 영역을 증가시킬 수 있다. 저 전력 레벨은 또한 DySAN 네트워크에 의해 더 많은 주파수 스펙트럼이 사용되도록 할 수 있다. 현저한 효과로서, 전력 레벨은 관심 대상 스펙트럼 내의 다른 네트워크에 사용자에 대한 간섭을 줄이도록 조절할 수 있으나, DySAN 네트워크 내에 존재하는 것은 아니다. 택일적으로, 다양한 기술, 외부 네트워크에 대한 간섭량을 가지는 충분한 동작 스펙트럼을 찾기 위한 능력(ability)을 조절함으로써, 이 로컬 간섭 조건을 조절하기 위해 DySAN 알고리즘의 공격성(aggressiveness)을 조절하는 데 사용될 수 있다. 데이터는 선택된 전송 전력 및 전송 주파수를 사용하여 하나의 노드로부터 하나 이상의 다른 노드로 전송될 수 있다.

노드 전송시, 이는 점유된 무선 주파수에 대한 지리적 영역 내의 간섭을 생성하기 위한 가능성을 가진다. 간섭이 일어날 수 있는 영역의 크기는 전송 전력에 비례한다. 도시된 것과 같이, 노드(1110)는 고 전력, 중간 전력 또는 저 전력에서 전송할 수 있다. 제 1 구역(1120)은 노드(1110)가 고 전력에서 전송할 때 간선이 일어날 수 있는 영역을 나타낸다. 제 2 구역(1130)은 노드(1110)가 중간 전력에서 전송할 때, 간섭이 발생할 수 있는 영역을 나타낸다. 또한, 제 2 구역(1130)은 동작 스펙트럼을 고정하기 위해 시도되는 노멀 조건에 대해 노드(1110)가 조정될 때, 간섭의 지리적 범위를 도시한다. 제 3 구역(1140)은 노드(1110)가 저전력에서 전송할 때 간섭이 발생할 수 있는 영역을 나타낸다. 이러한 감소형 공격성을 가지고, 전송 노드는 네이버링 노드에 대해 더 많은 영역 및 주파수 유효성을 제공한다. 이러한 감소형 공격성 조정은 따라서 "굿 네이버" 모드로 생각될 수 있다. 일부 실시예에서, 광 스펙트럼 사용이 알려질 수 있거나, 검출될 수 있다. 이러한 경우에, 간섭에 대한 가능성이 거의 존재하지 않기 때문에, 고 전력 및 더 공격적인 조정이 사용될 수 있다.

일부 실시예에서, 고 주파수 혼잡이 알려지거나 검출될 수 있다. 이러한 경우에, 저전력 및 덜 공격적인 조정이 사용될 수 있다. 왜냐하면 간섭에 대한 충분한 기회가 존재할 수 있기 때문이다. 공격성은 검출된 주파수 스펙트럼 정보에 근거하여 조정될 수 있거나 지정된 지리적 영역에 대해 알려진 룰에 근거하여 조정될 수 있다. 일부 실시예에서, 공격성 및 바람직한 전력 설정은 데이터의 임계성 또는 데이터의 우선순위에 근거할 수 있다. 마찬가지로, 지리적으로 인접한 네트워크의 주파수와 동일하거나 근접한 주파수가 더 큰 공격성이 허용될 때, 사용될 수 있는 공격성에 근거하여 주파수 사용이 조정될 수 있다. 따라서, 전송 전력 및 전송 주파수는, 주파수-애자일 네트워크 및 셀룰러 텔레폰 네트워크와 같은 하나 이상의 다른 무선 네트워크와, 노드에 의한 간섭을 제어하도록 선택될 수 있다.

다양한 파라미터는 네트워크 내의 가용 스펙트럼을 사용하기 위해 노드가 찾는 공격성을 조절하도록 제어될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 감지 지속시간 및 감지 구간은 공격성을 조절하도록 조정될 수 있다. 이러한 실시예에서, 노드(1110)는 1-홉 네이버와 같은 자체 및/또는 다른 노드를 감지하는 더 긴 구간을 스케줄링할 수 있다. 이는 노드(1110)가 주파수 대역의 사용을 금지할 수 있는 간헐적 간섭 신호 및 상대적으로 약한 신호를 식별하도록 할 수 있다. 다른 측면에서, 노드(1110)가 더 공격적으로 비사용 스펙트럼을 식별하기 위한 시도를 더 빈번하게 감지하는 것을 스케줄하도록 감지 구간이 조정될 수 있다. 다른 측면에서, 다른 사용자에 대한 스펙트럼을 놓기 전에 지연은 공격성을 조정하도록 조절될 수 있다.

다른 태양에서, 공격성은 네트워크 내의 각 노드에서 독립적으로 및/또는 다르게 조절될 수 있다. 일 측면에서, 공격성은 일차 네트워크 및 사용자(예, 셀룰러 텔레폰 네트워크 등)를, 다른 지속적 및 간헐적 사용자로부터, 노이즈 및 거리 신호와 마찬가지로, 구별하는 것과 같은 스펙트럼 사용 해석에 근거할 수 있다. 스펙트럼 사용 해석은 시간 붕괴 팩터를 변경함으로써 조정될 수 있다. 공격성은 외부 네트워크에 대한 임계 하락(degradation)에 따라 조정될 수 있다. 외부 네트워크는 간섭을 일으키는 DySAN 네트워크를 통지할 수 있다. DySAN 네트워크는, 외부 네트워크와의 간섭이 제거될 때까지, 응답성으로, 공격성을 감소시킬 수 있다.

다른 태양에서, 공격성은 다중-팩터화될 수 있다. 예를 들어, 공격성에 대해 특정된 값이 사용되어 다중 동작 특성을 선택하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 특정된 값은 각각의 노드(에, 저 공격성에 대한 저 전력)에 대해 동작 전력을 결정할 수 있다. 특정된 값은 하나의 노드 도는 노드 그룹이 부가적으로 또는 택일적으로 가용 스펙트럼을 얼마나 자주 검색할 수 있는지를 제어할 수 있다. 특정된 값은 부가적으로 또는 대신하여 다른 사용자를 가지는 주파수를 이용하여 노드가 시도할 것인지 여부를 제어할 수 있다. 또한 특정된 값은 노드가 전송할 수 있는 네이버링 주파수에 얼마나 인접할 수 있는지 및/또는 노드가 즉시 인접한 또는 겹침 주파수 밴드에서 전송할 것인지 여부를 부가적으로 또는 택일적으로 제어할 수 있다. 따라서, 일반적으로, 노드는 스펙트럼 에너지(예, 이하에 설명한 것과 같은 감지 지속시간 중에)를 평가할 수 있으며, 단일 공격성 설정에 근거하여 주파수 및 전력(또는 다증 대역에 대해 가능하면, 복수의 전력)을 선택할 수 있다. 다른 실시예에서, 각 유형의 공격성은 상대적인 스케일(예, 1 내지 5)에 따라 독립적으로 조정될 수 있거나, 다양한 동작 특성에 대해 특정한 값(예, 특정한 전력 설정 등)을 이용하여 독립적으로 조정될 수 있다. 전술한 것은, 가용 스펙트럼을 사용하고자 하는 노드가 가지는 공격성을 제어하기 위해, 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.

도 12 및 도 13은 전송 전력이 감소됨에 따라, 얼마나 더 작은 간섭 구역이 DySAN 노드가 일차 스펙트럼 사용자에 더 가깝게 동작하도록 하는가를 도시한다. 전송 전력은 수 개의 방법의 결과로 조정될 수 있다. 이는 특정한 허용 전송 전력 레벨에 대해 노드의 지리적 위치에 근거하여 사전-프로그램되거나, 일부 외부 소스로부터 전력 레벨 명령을 수신할 수 있다. 하나의 방법은 스펙트럼 내의 검출된 RF 에너지에 근거하여 전송 전력을 조정하는 것이다. 주파수 채널에 대한 에너지 검출은 송신기의 존재를 나타낸다. 통신 시스템에서, 송신기의 존재는 DySAN 노드로부터 간섭을 받기 쉬운 수신기의 존재도 나타낸다. 더 강한 감지 전력 레벨은 두 개의 네트워크 내의 노드들 사이에 소형 경로 손실을 나타낸다. 약하게 감지된 전력 레벨은 두 개의 네트워크 내의 노드들 사이의 더 큰 손실을 나타내며, 간섭을 일으키기 전에 더 큰 전송 전력 레벨이 사용될 수 있다는 것을 나타낸다.

노드는 자신의 감지 스펙트럼 레벨에 근거하여 전송 전력에 대해 스스로 결정할 수 있다. 다른 방법은 네트워크 내의 노드의 수집을 위해 '마스터' 노드로 노드가 동작하는 것이다. 이러한 마스터 노드는 정적 위치에 배치될 수 있거나, 주변으로의 전파 동작을 개선하는 높이(height) 효과를 나타낼 수 있다. 일부 실시예에서, 마스터 노드는 네트워크 내의 다른 노드로 전송될 이러한 값을 이용하여 전송 전력 및 전송 주파수를 결정할 수 있다.

전송 전력의 결정은 지정 주파수 채널에서 전체 전력에 근거할 수 있다. 일차 스펙트럼 사용자 및 DySAN 네트워크 노드의 점유 대역 폭이 다를 수 있기 때문에, 전송 전력의 결정은 네트워크 대역폭의 겹칩 부분에서 전력 밀도에 근거할 수 있다. 결정된 전력 밀도는 전체 전송 전력을 결정하기 위해 전체 DySAN 대역폭에 인가될 수 있다.

도 12는 고 전력 레벨에서 전송하는 노드(1210)를 도시한다. 제 1 구역(1220)은 이러한 고 전력에서 노드(1210)가 전송할 때 간섭이 발생할 수 있는 영역을 나타낸다. 제 2 구역(1230)은 노드(1210)가 중간 또는 노말 전력에서 전송할 때 간섭이 발생할 수 있는 영역을 나타낸다. 제 3 영역(1240)은, 노드(1210)가 저 전력에서 전송할 때, 간섭이 발생할 수 있는 영역을 나타낸다. 일차 스펙트럼 사용자 노드(1250)는 영역(1220)의 외부에 도시된다. 일차 스펙트럼 사용자 노드(1250)가 노드(1210)에 인접하게 배치되는 경우에, 그리고 일차 스펙트럼 사용자 노드(1250) 및 노드(1210) 사이의 간섭이 노드(1210)가 동작하는 네트워크 또는 일차 스펙트럼 사용자 노드(1250)가 동작하는 네트워크에 대한 허용 한계를 초과할 수 있다.

도 13은 노말 또는 중간 전력 레벨에서 전송하는 노드(1310)를 나타낸다. 제 1 구역(1330)은 중간 또는 노말 전력에서 노드(1310)가 전송할 때 간섭이 발생할 수 있는 영역을 나타낸다. 제 2 구역(1340)은 노드(1310)가 저 전력에서 전송할 때 간섭이 발생할 수 있는 영역을 나타낸다. 일차 스펙트럼 사용자 노드(1350)는 제 1 구역(1330)의 외부에 도시된다. 일차 스펙트럼 사용자 노드(1350)가 노드(1310)에 인접하게 배치되고, 일차 스펙트럼 사용자 노드(1350) 및 노드(1310) 사이의 간섭이 노드(1310)가 동작하는 네트워크에 대한 또는 일차 스펙트럼 사용자 노드(1250)이 동작하는 네트워크에 대한 허용 한계를 초과할 수 있다.

도 13은 노말 또는 중간 전력 레벨에서 전송하는 노드(1310)를 도시한다. 제 1 구역(1330)은 노드(1310)가 중간 또는 노말 전력에서 전송할 때 간섭이 발생할 수 있는 영역을 나타낸다. 제 2 구역(1340)은 노드(1310)가 저전력에서 전송할 때, 간섭이 발생할 수 있는 영역을 나타낸다. 일차 스펙트럼 사용자 노드(1350)는 제 1 구역(1330)의 외부에 도시된다. 일차 스펙트럼 사용자 노드(1350)가 노드(1310)에 더 인접하게 배치되는 경우에, 이어서 일차 스펙트럼 사용자 노드(1350) 및 노드(1310) 사이의 간섭이 노드(1310)가 동작하는 네트워크 또는 일차 스펙트럼 사용자 노드(1350)가 동작하는 네트워크에 대한 허용 한계를 초과할 수 있다. 일차 스펙트럼 사용자 노드(1350)가 노드(1310)에 인접해야 하는 경우에, 노드(1310)가 허용할 수 없는 간섭을 방지하기 위해 저전력 레벨로 전송할 필요가 있다. 나아가, 일부 실시예에서, 전력은 예측된 링크 로스(link loss)를 사용하여 선택되고, 필요한 신호를 보장하기 위해 선택된 변조 모드가 수신 노드에서 임계값 이상이다.

간섭 가능성의 결정은 또한 서로 다른 네트워크에서 주파수가 사용된 방법에 따라 달라질 수도 있다. 간섭은 채널 주파수에 인접하거나 동일한 채널에서 발생할 수 있다. 추가로, FDD(frequency-division duplex) 시스템에서, 서로 다른 주파수가 단일 노드 또는 라디오 단자에 의해 전송 및 수신하기 위해 사용될 수 있다. 전송 전력을 결정하기 위해, DySAN 노드는 동일채널, 인접 채널, 쌍을 이룬 동일채널, 및 쌍을 이룬 인접 채널 주파수에서 전력 레벨을 고려할 수 있다. 나아가, 주파수 사이의 스펙트럼 거리는 간섭 가능성을 고려할 때, 팩터화될 수 있다. 일반적으로, 노드의 공격성 조정은 간섭을 피하기 위해 노드의 전송 주파수를 조정하는 것을 고려할 수 있다. 공격성 조정은 또한, 스펙트럼이 노드에 대해 이용가능한 경우를 결정한 때 검출된 사용에 관한 것이므로, 동일채널, 인접 채널, 주파수 간격조정(spacing) 등을 고려할 수도 있다. 따라서, 노드가 스펙트럼 정보를 획득할 때, 측정된 스펙트럼 에너지는, 마찬가지로 다양한 유형의 스펙트럼 사용자에 관한 기타 정보 및 이러한 사용자에 대한 필요 조건과 마찬가지로, 현재 스펙트럼 에너지에 근거하여, 사용가능한 스펙트럼을 식별하기 위해 다양한 방식으로 추가 분석될 수 있다.

도 14는 스펙트럼 에너지 감지를 위한 타이밍을 도시한다. DySAN 네트워크는 주파수 스펙트럼 내의 기타 스펙트럼 에너지가 측정될 수 있는, 사일런스(silence) 기간을(DySAN 내의 노드(들)로부터) 제공하도록 모든 라디오 활동성을 주기적으로 휴지시킬수 있다. 라디오 활동성 내의 이러한 휴지(1410, pause)는 다른 스펙트럼 사용자를 검색하도록 하기 위해 각각의 노드가 주파수 스펙트럼을 감지하기 위해 모든 노드가 사일런트(silent)인 시간 동안 감지 지속시간(1420)을 가질 수 있다. 이러한 휴지(1410)는 또한 주기적으로, 가령 감지 간격(1430)당 한 번씩, 반복될 수 있으며, 이는 연속적인 감지 지속시간(1420)의 시작점 사이에서 경과한 시간을 나타낸다. 휴지(1410) 중에, 노드에 의한 모든 전송은, 노드가 주파수 스펙트럼 사용을 차례로 검출할 수 있도록 중단될 수 있다. 감지 지속시간(1420) 중에, 주파수 스펙트럼 내의 라디오 주파수 에너지에 근거하여 가용 스펙트럼이 감지된다. 감지 지속시간(1420) 및 감지 간격(1430)은 각각에 대한 시간 지속성을 나타내는 파라미터를 이용하여 노드에서 제어될 수 있다. 또한, 이러한 값은 별개의 시작 및 정지 시간의 스케줄로 또는 노드(들)에 의한 실행 및 저장에 적합한 임의의 다른 방식으로 표현될 수 있다. 일반적으로, 이러한 파라미터는 비점유 스펙트럼의 식별 및/또는 사용을 하려는 노드의 공격성을 조절하도록 제어할 수 있다. 감지 지속시간(1420) 및 감지 간격(1430)은 네트워크 내의 모든 노드로 통신될 수 있으거나, 노드의 1-홉 네이버 및/또는 2-홉 네이버와 같은 로컬 네이버후드로 통신될 수 있다. 전송 전력 및 전송 주파수가 가용 스펙트럼에 근거하여 노드에 대해 선택될 수 있다. 일부 실시예에서, 감지 간격(1430)은 가용 스펙트럼 및 하나 이상의 무선 애드혹 네트워크의 특성의 함수에 근거하여 선택될 수 있다. 일부 실시예에서, 감지 간격을 선택하는 것은 감지 지속시간의 발생 주파수, 즉, 가용 스펙트럼에 대해 각각의 노드가 얼마나 자주 재-확인하는지를 제어함으로써 노드의 공격성에 대한 조정(tunning)을 포함한다.

도 15는 공유 스펙트럼 내의 조정형 공격성에 대한 해제 및 재고려 간격의 사용에 대해 도시한다. 스펙트럼에 대한 고 우선순위 접속(제 1 이벤트(1510)로 표시됨)의 존재하는 것을 검출한 때, DySAN 네트워크는 대응 주파수 범위 내의 전송(제 2 이벤트(1520)로 도시됨)을 중단시킴으로써 스펙트럼의 주파수를 해제할 수 있다. 스펙트럼 사용이 검출된 때 및 DySAN 네트워크에 의한 주파수 스펙트럼의 해제 시점 사이의 지연은 해제 구간(1530)이다.

네트워크는 서로 다르게 동작하는 가능성을 가지는 다중 노드로 구성된다. 일 실시예에서, 네트워크 내의 모든 노드는 조정된 공격성과 동일한 레벨을 사용할 수 있다. 네트워크의 공격성을 조정하기 위한 선택 실시예는, 다양한 공격성 레벨로 각각 동작하는 개별적인 노드를 가진다. 개별적인 노드 공격성은 스펙트럼 가용성에 대한 로컬 노드 조건에 근거하여 조정될 수 있다.

DySAN 네트워크에서, 외부 네트워크에 의한 스펙트럼 사용 및 DySAN 네트워크에 의한 사용에 대한 스펙트럼 가용성을 평가하기 위해, 스펙트럼이 노드에 의해 감지될 수 있다. 네트워크의 공격성을 조정하기 위한 방법은 스펙트럼 사용에 대한 평가가 얼마나 자주 발생하는가를 조정하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 주파수 스펙트럼 붕괴(decay) 비율은 다소 공격적으로 스펙트럼 가용성을 평가하도록 조정될 수 있다. 주파수 스펙트럼 사용이 감지되면, 주파수 스펙트럼 사용을 재평가하기 전에 얼마나 오래 대기할지를 결정할 수 있다. 주파수 스펙트럼은 저속 붕괴율이 사용되는 경우에 시간에 대해 느리게 감소하는 것으로 간주될 수 있다. 주파수 스펙트럼 사용이 바르게 변경되면, 고속 붕괴율이 사용될 수 있다. 적합한 주파수 스펙트럼 붕괴율을 사용하는 연산에 근거하여, 특정 량의 주파수 스펙트럼 감소가 가능할 것으로 기대되면, 주파수 스펙트럼이 가용성에 대해 평가될 수 있다. 고속 주파수 스펙트럼이 사용되는 경우에, 네트워크는 더 공격적으로 조정될 것으로 간주될 수 있다.

DySAN 네트워크는 외부 네트워크에 대한 특정한 량의 임계적 하락(degradation)의 발생에 근거하여 이의 전송 전력을 계산할 수 있다. 임계적 하락의 양은 외부 네트워크로 다소간의 간섭 전력을 허용하도록 변경될 수 있다. DySAN 네트워크에 대한 더 공격적인 조정이 외부 네트워크에 대한 임계적 하락량이 증가되도록 함으로써 성취될 수 있다. 결과는 DySAN 네트워크에 대한 증가된 전송 전력 계산에 반영될 수 있다.

공격성을 조정하는 방법은 공통 스펙트럼을 공유하는 네트워크 사이의 통신 경로를 제공하는 것이다. 이러한 방식으로, 비-DySAN 네트워크는, 간선이 실제로 발생될 때, DySAN 네트워크로 신호를 송신할 수 있다. 표시된 것과 같이, DySAN 네트워크는 비-DySAN 네트워크에 발생된 간섭을 감소 또는 제거하기 위해 공격성을 줄일 수 있다. 양쪽 네트워크가 공통 유선 네트워크(예, 인터넷)에 연결될 때, 이러한 통신이 그러한 유선 네트워크상으로 발생할 수 있다. 일부 실시예에서, 감지 지속시간 및 주파수 스펙트럼의 감지가 네트워크 외부에서 수행될 수 있고, 유선 또는 무선 통신을 통해 노드로 전달될 수 있다. 택일적 실시예는 각각의 네트워크 내의 노드들 사이의 무선 인터페이스상으로 직접 통신될 수 있다.

동적 스펙트럼 접속 알고리즘을 적용하기 위한 능력은 DySAN 네트워크에 대해 증가된 유연성 및 성능을 제공할 수 있다. 가용 스펙트럼이 데이터를 운반하는데 필요한 것보다 적은 경우에, 네트워크는 자신의 파라미터를 조정하여 주변 네트워크로부터 용인된 잠재적 간섭량을 일시적으로 증가시킨다. 주변 네트워크가 공통 비즈니스 엔터티에 의해 제어될 때, 다른 네트워크가 스펙트럼적으로 적응성이 아닌 경우에도, 이러한 방법은 네트워크 사이에 동적으로 변경된 대역폭(즉, 용량)만큼 다중 네트워크들 전체에 대해 네트워크 성능을 최적화할 능력을 제공한다. 이러한 구현예는, 예를 들면, 증가형 전체 스펙트럼 효율을 제공하거나 특정 네트워크에 보증된 최소 가용성을 제공할 수 있다.

도 16은 무선 네트워크 내의 노드에 의해 스펙트럼 사용을 제어하기 위한 방법을 도시한다. 일반적으로, 방법(1600)은, DySAN 또는 기타 주파수-애자일 네트워크와 같은 동작 주파수 및 전력 레벨을 변경할 수 있는 복수의 노드, 또는 대응하는 주파수-애자일 통신용 프로토콜을 사용하는 노드 그룹을 포함하는 무선 애드혹 네트워크 내의 노드를 동작시키는 사용될 수 있다. 복수의 노드는 노드 및, 다른 노드들로 구성된 1-홉 네이버후드, 다른 노드들로 구성된 2-홉 네이버후드, 또는 일부 다른 네이버후드 또는 기타 노드 그룹과 같은 일부 다른 그룹의 노드들로 구성될 수 있다.

단계(1602)에 도시된 것과 같이, 방법(1600)은 복수의 노드들 각각이 사일런트(silent)인 감지 지속시간을 식별함으로써 시작할 수 있다. 이는 노드들 사이의 감지 지속시간에 대한 시간 및 길이를 선택하기 위해 복수의 노드들 사이의 조정을 포함할 수 있다. 다른 측면에서, 감지 지속시간은 외부 소스에 의해 특정되고, 유선 또는 무선 연결에 의해 노드로 전송될 수 있다. 예를 들어, 이는 무선 노드 그룹 사이의 마스터 노드일 수 있으며, 고 상승점에 위치하거나, 그렇지않으면 네트워크 내 및/또는 외부의 노드를 가지는 비-방해 신호 경로를 가지도록 물리적으로 배치된 노드인 것이 바람직할 수 있다.

단계(1604)에 도시된 것과 같이, 방법(1600)은 감지 지속시간 중에 주파수 스펙트럼을 감지하는 것을 포함할 수 있다. 이는 노드의 라디오를 이용하여 감청하는 단계 또는 관심 대상 주파수 스펙트럼에 대해 라디오 주파수 에너지를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 감지 지속시간을 식별하는 단계 및/또는 주파수 스펙트럼을 감지하는 단계는, 복수의 노드 외부에서 유용하게 수행될 수 있고, 유선 연결과 같은 비-네트워크 연결, 다른 네트워크에 대한 무선 연결, 또는 임의의 기타 원격 소스(가령, 기지국, 마스터 노드, 백홀 접속 포인트, 에지 라우터, 셀룰러 텔레폰 네트워크, 광역 네트워크 등)를 통해 노드로 통신될 수 있다.

단계(1606)에 도시된 것과 같이, 방법(1600)은 주파수 스펙트럼 내의 라디오 주파수 에너지에 근거하여 가용 스펙트럼을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 이는 위에 일반적으로 논의된 것과 같이, 특정한 유형의 사용자 및 통신 채널을 고려할 수 있으며, 임의의 수의 특정된 스펙트럼에 대한 분석 및 기준을 적용하는 단계를 포함할 수 있다.

단계(1608)에 도시된 것과 같이, 방법(1600)은 가용 스펙트럼에 근거하여 노드에 대한 전송 전력 및 전송 주파수를 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 선택은 다양한 팩터에 근거할 수 있다. 예를 들어, 이는 노드가 더 큰 전송 전력을 사용해야하는지 여부 및 어느 정도의 큰 전송 전력을 사용해야 하는지, 그리고 노드가 전송 주파수(이는 다른 네트워크에 의해 실제로 또는 잠재적으로 점유됨)를 사용하는지 및 어느 정도의 전송 주파수를 사용하는지를 결정하는, 예를 들면 공격성 메트릭을 포함할 수 있다. 전송 전력 및 전력 주파수를 선택하는 것은, 주파수-애자일 네트워크 또는 셀룰러 텔레폰 네트워크와 같은, 일반적으로 전술한 하나 이상의 무선 네트워크와 노드의 간섭을 제어하는 단계를 포함한다. 더 구체적으로, 전술한 임의의 기술은 노드에 대해 전송 전력 및 전송 주파수(또는 주파수들)를 선택하도록 유용하게 선택될 수 있다. 전송 전력 및 전송 주파수는 후속 사용을 위해 노드의 메모리에 저장될 수 있으며, 이 명세서에 설명된 프로세서 메모리 또는 임의의 기타 휘발성 또는 비-휘바성 메모리 디바이스(들)일 수 있다. 일 실시예에서, 이전 단계들은 서로 다른 노드이거나 다른 시스템에 의해 수행될 수 있으며, 전력 및 주파수를 결정하는데 사용된 스펙트럼 정보로서 또는 노드가 적용될 명백한 전력 및 주파수 선택으로서, 노드로 전송될 수 있다. 다른 측면에서, 노드는 특정 전송 전력 및/또는 전송 주파수를 결정하고, 전송 전력 및/또는 전송 주파수를 복수의 노드들 중 하나 이상의 다른 노드로 송신하는 마스터 노드일 수 있다.

단계(1610)에 도시된 것과 같이, 방법(1600)은 전송 전력 및 전송 주파수를 사용하여 하나의 노드로부터 복수의 노드들 중 하나 이상의 다른 노드로 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 일반적으로, 이는 전력 및 주파수 파라미터를 검색하는 단계 및 대응 스펙트럼을 사용하여 데이터(가령, 노드의 데이터 소스로부터)를 전송하기 위해 노드의 라디오를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

단계(1612)에 도시된 것과 같이, 이 방법(1600)은 무선 애드혹 네트워크의 하나 이상의 특성 및 가용 스펙트럼의 함수에 근거하여 다음 감지 지속시간이 발생할 시점을 결정하도록 감지 간격을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 또한 이는 감지 지속시간에 대한 길이 및/또는 다음 감지 간격에서 노드에 의해 사용될 감지 간격에 대한 길이를 정의하는 단계, 및 새로운, 공유 감지 간격에서 사용하기 위한 복수의 노드들 중 하나 이상으로 이러한 정보를 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 감지 간격은, 예를 들면, 공격성 값 또는 노드에 대한 설정, 또는 포괄적으로 전술한 임의의 다른 기준에 근거할 수 있다.

위에 설명된 방법(1600)은 제한사항이 아닌 예시로서 제시된 것으로 이해할 것이다. 다양한 변경, 부가, 생략 및 기타 변형이 본 발명이 속하는 분야의 기술자에게 자명하다. 또한, 설명 및 도면 중의 이러한 단계의 제안 순서는, 특정한 순서가 명확히 요구되거나 내용에서 분명하게 알 수 있는 경우가 아니면, 언급된 단계를 수행하는 이러한 순서를 필요로 하는 것으로 여겨서는 안 된다. 모든 이러한 변경은 본 발명의 명세서의 범주에 속하는 것이다. 또한, 이 방법(1600)은 예를 들면, 전술한 라디오 및 데이터 소스와, 마찬가지로 전술한 임의의 도는 모든 단계를 수행하도록 프로그램된 프로세서(이는 여기에 설명된 프로그램 가능한 임의의 디바이스(들)일 수 있음)를 포함하는 디바이스로 구현될 수 있다. 또한, 이 방법(1600)은, 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스가 언급된 단계를 수행할 때를 컴퓨터 프로그램가능한 코드로 구현할 수 있다. 따라서, 이전 설명은 제한하기 위한 것이 아니며, 법에 의해 허용되는 목적의 모든 실시예와 함께, 적합한 모든 변형예를 포함하는 것으로 폭넓게 해설되어야 한다.

이러한 시스템, 장치, 디바이스, 방법, 프로세스 등 중 임의의 것은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 내용중에 설명된 제어, 데이터 획득 및 데이터 프로세싱에 적합한 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 이는 하나 이상의 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 내장형 마이크로컨트롤러, 프로그램 가능한 디지털 신호 프로세서, 또는 기타 프로그램 가능한 디바이스로, 리드-온리 메모리, 프로그램가능한 리드-온리 메모리, 전자적으로 소거가능한 프로그램형 리드-온리 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 동적 랜덤 액세스 메모리, 더블 데이터 레이트 랜덤 액세스 메모리, 램버스 디렉트 랜덤 액세스 메모리, 플래시 메모리, 및/또는 프로그램 명령, 프로그램 데이터 및 프로그램 출력 또는 기타 중간이나 최종 결과를 저장하는 임의의 기타 휘발성 또는 비-휘발성 메모리와 같은, 내부 및/또는 외부 메모리와 함께, 구현하는 것을 포함한다. 또한, 이는 하나 이상의 애플리케이션 특정 집적 회로, 프로그램형 게이트 어레이, 프로그램형 어레이 로직 컴포넌트, 또는 기타 임의의 디바이스 도는 전자 신호를 처리하도록 구성될 수 있는 디바이스를 추가적 또는 선택적으로 포함할 수 있다. 위에 설명된 프로세서 또는 디바이스의 구현은 C와 같은 구조화 프로그램 언어, C++과 같은 객체 지향 프로그램 언어, 기타 임의의 고-레벨 또는 저-레벨 프로그램 언어(어셈블리 언어, 하드웨어 설명 언어 및 데이터베이스 프로그램 언어 및 기술 포함)(이들은 전술한 디바이스들 중 하나에서 동작하도록, 그리고 마찬가지로, 프로세서, 프로세서 아키텍처의 이종 조합 도는 서로 다른 하드웨어 및 소프트웨어의 조합에서 동작하도록 저장, 컴파일 또는 해석될 수 있음)를 사용하여 생성된 컴퓨터-실행형 코드를 포함할 수 있다. 동시에, 프로세싱은 카메라 및/또는 컴퓨터 및/또는 서버 또는 다른 원격 프로세싱 자원과 같은 디바이스들에 대해 다양한 방식으로 분산될 수 있다. 또는 모드 기능성이 특화된, 단독 디바이스에 통합될 수 있다. 이러한 모든 순열 및 조합은 본 발명의 내용의 범주에 포함된다.

다른 실시예에서, 개시된 내용은 컴퓨터-실행형 코드 또는 컴퓨터-사용 코드(이는 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스에서 실행될 때, 전술한 단계들 전부 및/또는 임의의 하나를 수행함)를 포함하는 컴퓨터 프로그램 프로턱트이다. 이 코드는 컴퓨터 메모리에 저장될 수 있으며, 이는 프로그램이 실생되는 메모리(가령 프로세서와 연결된 랜덤 액세스 메모리), 또는 디스크 드라이브와 같은 저장 디바이스, 플래시 메모리 또는 임의 다른 광학, 전자기, 자기, 적외선 또는 기타 디바이스와 같은 저장 장치 또는 이들의 조합일 수 있다. 다른 측면에서, 전술한 프로세스들 중 임의의 하나가, 동일한 것으로부터의 입력 또는 출력, 및/또는 전술한 컴퓨터-실행형 코드를 포함하는 적합한 전송 또는 전파 매체에 구현될 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예들은 단지 예시와 설명을 위한 것일 뿐이며, 본 발명을 설명된 형태로 한정하려는 것이 아니다. 따라서, 다양한 변화 및 변경을 할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게 자명하다. 또한, 이 명세서의 상세한 설명이 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항에 의해서 정의된다.

Claims

무선 애드혹 네트워크 내의 노드를 동작시키는 방법에 있어서,
이 노드를 포함하는 네이버후드 내의 복수의 노드들은 둘 이상의 채널을 사용하는 동시 데이터 통신을 허용하는 채널화된 매체를 공유하고, 상기 방법은:
네이버후드 내의 복수의 노드들 서로와 메타데이터를 교환하여, 네이버후드 내의 복수의 노드들 서로에 대한 메타데이터의 공통 뷰(view)를 제공하는 단계;
메타데이터에 근거하여 수신 노드가 되도록 복수의 노드 중 단일 노드를 선택하는 단계로서, 복수의 노드들 각각은 메타데이터의 공통 뷰(view) 및 공통 스케줄링 함수를 적용하여 수신 노드를 선택하는 단계; 그리고
데이터가 존재하는 경우에, 노드가 수신 노드가 아니면 수신 노드로 데이터 전송하고, 노드가 수신 노드이면 복수의 노드들로부터 데이터를 수신하는 단계
를 포함하는 노드 동작 방법.
제 1 항에 있어서,
메타데이터는 복수의 노드들 각각의 1-홉 네이버에 대한 고유 식별자를 포함하는 노드 동작 방법.
제 1 항에 있어서,
메타데이터는 복수의 노드들 중 둘 이상의 노드 사이의 데이터 링크에 대한 링크 질 데이터를 포함하는 노드 동작 방법.
제 1 항에 있어서,
공통 스케줄링 함수는 해시 함수이며, 복수의 노드들 중 단일 노드를 선택하는 단계는 해시 함수로 노드에 대한 고유 식별자를 적용하는 단계를 포함하는 노드 동작 방법.
제 4 항에 있어서,
선택 출력을 제공하기 위해 복수의 노드들 각각에서 복수의 노드들 중 각각에 대한 해시 함수를 평가하는 단계; 그리고
선택 출력으로 사전지정된 기준을 적용함으로써 수신 노드를 선택하는 단계
를 더 포함하는 노드 동작 방법.
제 4 항에 있어서,
네이버후드 내의 복수의 노드 사이에 전송 순서가 해시 함수를 이용하여 정해지는 노드 동작 방법.
제 1 항에 있어서,
노드가 수신 노드이며,
복수의 노드 중 둘 이상으로부터 동시에 전송신호를 수신하는 단계를 더 포함하는 노드 동작 방법.
제 1 항에 있어서,
노드가 수신 노드가 아니며,
노드는 수신 노드로 전송을 위해 대기열화된 임의 데이터를 가지는지 여부를 결정하는 단계 및, 이러한 데이터가 존재할 때 슬립 모드로 선택적으로 진입하는 단계를 더 포함하는 노드 동작 방법.
제 1 항에 있어서,
노드는 수신 노드가 아니며,
복수의 시간 슬롯으로의 스프레딩 및 주파수의 광범위한 재사용을 가능하게 하기 위해 CDMA 파형을 사용한 스프레딩 중 하나에 의해 수신 노드로 데이 전송을 스프레딩하는 단계를 더 포함하는 노드 동작 방법.
제 1 항에 있어서,
노드는 수신 노드가 아니며,
수신 노드 및, 네이버후드 내의 복수의 노드 사이에 존재하지 않는 하나 이상의 다른 노드로 데이터를 동시에 전송하는 단계를 더 포함하는 노드 동작 방법.
제 1 항에 있어서,
채널화된 매체는 하나 이상의 시간, 주파수 및 코드에 따라 채널화된 다중 접속 인터페이스를 포함하는 노드 동작 방법.
무선 애드혹 네트워크를 위한 노드에 있어서, 이 노드는:
데이터 소스;
노드를 포함하는 네이버후드 내의 복수의 노드들이 둘 이상의 채널을 사용하여 동시 데이터 통신을 허용하는 채널화된 매체를 공유하는 경우에, 무선 애드혹 네트워크내에서 동작하는 라디오; 및
네이버후드 내의 복수의 노드들 각각이 서로 라디오를 사용하여 메타데이터를 교환함으로써, 네이버후드 내의 복수의 노드들 서로에 대한 메타데이터의 공통 뷰를 제공하도록 프로그램된 프로세서를 포함하되,
상기 프로세서는 메타데이터 및 스케줄링 알고리즘에 근거하여 수신 노드로 복수의 노드 중 하나를 선택하도록 추가로 프로그램되고, 상기 프로세서는, 노드가 수신 노드가 아니면 데이터 소스로부터 수신 노드로의 데이터가 존재하는 경우에 데이터를, 또는 노드가 수신 노드이면 복수의 노드로부터 수신 데이터를 전송하도록 추가로 프로그램되는 무선 애드혹 네트워크를 위한 노드.
제 12 항에 있어서,
메타데이터는 복수의 노드들 각각의 1-홉 네이버에 대해 고유의 식별자를 포함하는 무선 애드혹 네트워크를 위한 노드.
제 12 항에 있어서,
스케줄링 알고리즘은 해시 함수를 포함하고, 프로세서는 해시 함수로 노드에 대한 고유 식별자를 적용함으로써 수신 노드를 선택하는, 무선 애드혹 네트워크를 위한 노드.
제 14 항에 있어서,
프로세서는 선택 출력을 제공하도록 복수의 노드들 각각에서 복수의 노드들 각각에 대한 해시 함수를 평가하도록 추가로 프로그램되고, 프로세서는, 선택 출력에 대해 사전지정된 기준을 적용함으로써 수신 노드를 선택하도록 프로그램되는, 무선 애드혹 네트워크.
제 14 항에 있어서,
프로세서는 해시 함수를 사용하여, 네이버후드 내의 복수의 노드들 사이의 전송 순서를 결정하도록 프로그램되는 무선 애드혹 네트워크.
제 12 항에 있어서,
노드가 수신 노드이고,
프로세서는 복수의 노드 중 둘 이상으로부터 동시에 라디오로부터의 전송신호를 수신하도록 추가로 프로그램되는 무선 애드혹 네트워크.
제 12 항에 있어서,
노드가 수신 노드가 아니고,
프로세서는 노드가 수신 노드로 전송을 위해 대기열화된 임의의 데이터를 가지는지 여부를 결정하도록 그리고 이러한 데이터가 존재하지 않으면 슬립 모드에 선택적으로 진입하도록 추가로 프로그램되는 무선 애드혹 네트워크.
제 12 항에 있어서,
노드가 수신 노드가 아니고,
프로세서는, 주파수의 폭넓은 재사용을 가능하게 하기 위해 복수의 타임 슬롯 및 CDMA 파형 중 하나를 통해 라디오로부터 수신 노드로 데이터 전송을 스프레트함으로써, 데이터 전송을 위해 평균 전송 전력을 감소시키도록 추가로 프로그램되는 무선 애드혹 네트워크.
제 12 항에 있어서,
채널화된 매체는 시간, 주파수, 및 코드 중 하나 이상에 따라 채널화된 다중 접속 인터페이스를 포함하는 무선 애드혹 네트워크.
주기적으로 동작 주파수를 변경하는 복수의 주파수-애자일 노드를 포함하는 무선 애드혹 네트워크 내의 노드를 동작시키는 방법에 있어서, 이 방법은:
노드 주파수 및 노드 주파수 변경 우선 식별자(노드 FCPI)를 가지는 무선 애드혹 네트워크 내의 노드에서 네이버로부터 교섭 메시지를 수신하는 단계로서, 이러한 교섭 메시지는, 네이버가 변경될 주파수를 식별하는 새로운 네이버 주파수, 새로운 네이버 주파수로 네이버가 변경될 시점을 식별하는 카운트다운 식별자, 및 네이버에 의해 선택된 주파수로 우선순위를 할당하는 네이버 주파수 변경 우선 식별자(네이버 FCPI)를 포함하는, 수신 단계;
새로운 네이버 주파수가 노드 주파수와 다르고, 노드 FCPI는 네이버 FCPI보다 작은 경우에, 새로운 네이버 주파수로 노드 주파수를 조건적으로 업데이트함으로서 업데이트된 노드 주파수를 제공하는 단계; 그리고
업데이트 된 노드 주파수로 노드를 변경하는 단계
를 포함하는 노드 동작 방법.
제 21 항에 있어서,
새로운 네이버 주파수가 노드 주파수와 동일한 때, 네이버 FCPI 및 노드 FCPI 중 더 큰 것과 동일하게 노드 FCPI를 업데이트함으로써 업데이트된 노드 FCPI를 제공하는 단계를 더 포함하는 노드 동작 방법.
제 22 항에 있어서,
노드의 하나 이상의 네이버로, 업데이트된 노드 FCPI를 전송하는 단계를 더 포함하는 노드 동작 방법.
제 21 항에 있어서,
업데이트된 노드 주파수로 노드를 변경하기 전에, 새로운 네이버 주파수가 노드에 적합한지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 노드 동작 방법.
제 24 항에 있어서,
네이버 FCPI와 노드 FCPI에 증분을 합한 것 중 더 큰 것과 동일하게 노드 FCPI를 업데이트함으로써, 업데이트된 노드 FCPI를 제공하는 단계를 더 포함하는 노드 동작 방법.
제 25 항에 있어서,
업데이트 된 노드 FCPI를 노드의 하나 이상의 네이버로 전송하는 단계를 더 포함하는 노드 동작 방법.
제 21 항에 있어서,
무선 애드혹 네트워크가, 가용성에 따라 스펙트럼 사용을 동적으로 할당하는 동적 스펙트럼 접속 네트워크인, 노드 동작 방법.
제 21 항에 있어서,
업데이트된 노드 주파수로 노드를 변경하는 단계는, 새로운 네이버 주파수로 네어버를 변경하는 것과 동시에 노드를 변경하는 단계를 포함하는 노드 동작 방법.
제 21 항에 있어서,
일차 네트워크에 의해 점유된 주파수 스펙트럼을 피하도록 노드에 의해 주파수 사용을 제어하는 단계를 더 포함하는 노드 동작 방법.
제 29 항에 있어서,
일차 네트워크는 셀룰러 텔레폰 네트워크를 포함하는 노드 동작 방법.
동작 주파수를 주기적으로 변경하는 복수의 주파수-애자일 노드를 포함하는 무선 애드혹 네트워크 내의 노드에 있어서, 이 노드는:
데이터 소스;
주파수-애자일 프로토콜을 사용하여 무선 애드혹 네트워크 내의 노드을 동작시키기 위한 라디오;
노드에 대한 노드 주파수 및 노드 주파수 변경 우선 식별자(node FCPI)를 저장하는 메모리; 그리고
네이버로부터 교섭 메시지를 수신하도록 프로그램된 프로세서를 포함하되,
교섭 메시지는 네이버가 새로운 네이버 주파수로 변경될 시점을 식별하는 카운트다운 식별자로 네이버가 변경될 주파수를 식별하는 새로운 네이버 주파수, 그리고 네이버에 의해 선택된 주파수로 우선순위를 할당하는 네이버 주파수 변경 우선 식별자(네이버 FCPI)를 포함하고, 프로세서는 새로운 네이버 주파수가 노드 주파수와 다르며 노드 FPCI가 네이버 FPCI보다 작을 때, 새로운 네이버 주파수로 노드 주파수를 조건적으로 업데이트함으로써, 업데이트된 노드 주파수를 제공하도록 추가로 프로그램되고, 프로세서는 업데이트된 노드 주파수로 노드를 변경하도록 추가로 프로그램되는, 무선 애드혹 네트워크 내의 노드.
제 31 항에 있어서,
프로세서는, 새로운 네이버 주파수가 노드 주파수와 동일하면, 네이버 FCPI와 노드 FCPI 중 더 큰 것과 동일하게 노드 FCPI를 업데이트함으로써, 업데이트된 노드 FCPI를 제공하도록 추가로 프로그램되는, 무선 애드혹 네트워크 내의 노드.
제 32 항에 있어서,
프로세서는 노드의 하나 이상의 네이버로 라디오를 사용하여 업데이트된 노드 FCPI를 전송하도록 추가로 프로그램되는, 무선 애드혹 네트워크 내의 노드.
제 31 항에 있어서,
프로세서는 갱신된 노드 주파수로 노드를 변경하기 전에, 새로운 네이버 주파수가 노드에 적합한지 여부를 결정하도록 추가로 프로그램되는, 무선 애드혹 네트워크 내의 노드.
제 34 항에 있어서,
프로세서는, 네이버 FCPI 및 노드 FCPI와 증분을 합한 것 중 더 큰 것과 동일하게 노드 FCPI를 업데이트 함으로써, 업데이트 된 노드 FCPI를 제공하도록 추가로 프로그램되는, 무선 애드혹 네트워크 내의 노드.
제 35 항에 있어서,
프로세서는, 라디오를 사용하여 노드의 하나 이상의 네이버로 갱신된 노드 FCPI를 전송하도록 추가로 프로그램되는, 무선 애드혹 네트워크 내의 노드.
제 31 항에 있어서,
무선 애드혹 네트워크는 가용성에 따라 스펙트럼 사용을 동적으로 할당하는 동적 스펙트럼 접속 네트워크인, 무선 애드혹 네트워크 내의 노드.
제 31 항에 있어서,
프로세서는 새로운 네이버 주파수로 변경되는 네이버와 동시에 업데이트된 노드 주파수로 노드를 변경하도록 프로그램되는, 무선 애드혹 네트워크 내의 노드.
제 31 항에 있어서,
프로세서는 일차 네트워크에 의해 점유된 주파수 스펙트럼을 피하도록 노드에 의한 주파수 사용을 제어하도록 프로그램되는, 무선 애드혹 네트워크 내의 노드.
제 39 항에 있어서,
일차 네트워크는 셀룰러 텔레폰 네트워크를 포함하는, 무선 애드혹 네트워크 내의 노드.
동작 주파수 및 전력 레벨을 변경할 수 있는 복수의 노드를 포함하는 무선 애드혹 네트워크 내의 노드를 동작시키기 위한 방법에 있어서, 이 방법은:
복수의 노드들 각각이 사일런트(silent)인 감지 지속시간을 식별하는 단계;
감지 지속시간 동안 주파수 스펙트럼을 감지하는 단계;
주파수 스펙트럼 내의 라디오 주파수 에너지에 근거하여 가용 스펙트럼을 결정하는 단계;
가용 스펙트럼에 근거하여 노드에 대한 전송 전력 및 전송 주파수를 선택하는 단계;
전송 전력 및 전송 주파수를 사용하여 노드로부터 복수의 노드들 중 하나 이상으로 데이터를 전송하는 단계; 그리고
가용 스펙트럼 및 무선 애드혹 네트워크의 하나 이상의 특성에 근거하여, 다음 감지 지속시간이 발생시점을 결정하기 위해 감지 간격을 선택하는 단계
를 포함하는 노드 동작 방법.
제 41 항에 있어서,
복수의 노드는 노드 및 다른 노드의 1-홉 네이버로 구성되는, 노드 동작 방법.
제 41 항에 있어서,
감지 지속시간에 대한 길이를 정의하는 단계, 및 복수의 노드로 감지 지속시간에 대한 길이를 전달하는 단계를 더 포함하는, 노드 동작 방법.
제 41 항에 있어서,
감지 간격에 대한 길이를 결정하고, 복수의 노드로 감지 간격에 대한 길이를 전송하는 단계를 더 포함하는, 노드 동작 방법.
제 41 항에 있어서,
노드가 마스터 노드이고,
전송 전력 및 전송 주파수를 복수의 노드들 중 하나 이상의 다른 노드로 전송하는 단계를 더 포함하는, 노드 동작 방법.
제 41 항에 있어서,
전송 전력 및 전송 주파수를 선택하는 단계는 하나 이상의 다른 무선 네트워크와 노드에 의한 간섭을 제어하는 단계를 포함하는, 노드 동작 방법.
제 46 항에 있어서,
하나 이상의 다른 네트워크는 주파수-애자일 네트워크를 포함하는, 노드 동작 방법.
제 46 항에 있어서,
하나 이상의 다른 네트워크는 셀룰러 텔레폰 네트워크를 포함하는, 노드 동작 방법.
제 41 항에 있어서,
감지 지속시간을 식별하는 단계 및 주파수 스펙트럼을 감지하는 단계는, 복수의 노드 외부에서 수행되고, 하나 이상의 유선 또는 무선 연결을 통해 노드로 전송되는, 노드 동작 방법.
제 41 항에 있어서,
감지 간격을 선택하는 단계는 감지 지속시간의 발생 주파수를 제어함으로써 노드의 공격성을 조절하는 단계를 포함하는, 노드 동작 방법.
동작 주파수 및 전력 레벨을 변경하는 복수의 노드를 포함하는 무선 애드혹 네트워크 내의 노드에 있어서, 상기 노드는:
데이터 소스;
무선 애드푹 네트워크 내의 노드를 동작시키는 라디오;
노드에 대한 전송 전력 및 전송 주파수를 저장하는 메모리; 그리고
복수의 노드들 각각이 사일런트인 감지 지속시간을 식별하고, 감지 간격 중에 주파수 스펙트럼을 감지하며, 주파수 스펙트럼 내의 라디오 주파수 에너지에 근거하여 가용 스펙트럼을 결정하고, 가용 스펙트럼에 근거하여 노드에 대한 전송 전력 및 전송 주파수를 선택하며, 메모리 내의 전송 전력 및 전송 주파수를 저장하고, 전송 전력 및 전송 주파수를 사용하여, 데이터 소스로부터 복수의 노드 중 하나 이상으로, 데이터를 전송하며, 가용 스펙트럼 및 무선 애드혹 네트워크의 하나 이상의 특성의 함수에 근거하여, 다음 감지 지속시간이 발생하는 시점을 결정하도록 프로그램되는 프로세서
를 포함하는 무선 애드혹 네트워크 내의 노드.
제 51 항에 있어서,
복수의 노드는, 노드 및 다른 노드의 1-홉 네이버후드로 구성되는 무선 애드혹 네트워크 내의 노드.
제 51 항에 있어서,
프로세서는 감지 지속시간에 대한 길이를 정의하고, 복수의 노드로 감지 지속시간에 대한 길이를 전달하도록 추가로 프로그램되는, 무선 애드혹 네트워크 내의 노드.
제 51 항에 있어서,
프로세서는 감지 간격에 대한 길이를 정의하고, 복수의 노드로 감지 구간에 대한 길이를 전달하도록 추가로 프로그램되는, 무선 애드혹 네트워크 내의 노드.
제 51 항에 있어서,
노드가 마스터 노드이고,
프로세서는 전송 전력 및 전송 주파수를 복수의 노드 중 하나 이상의 노드로 전달하도록 추가로 프로그램된, 무선 애드혹 네트워크 내의 노드.
제 51 항에 있어서,
전송 전력 및 전송 주파수를 선택하는 단계는, 하나 이상의 무선 네트워크와 노드의 간섭을 제어하는 단계를 포함하는, 무선 애드혹 네트워크 내의 노드.
제 56 항에 있어서,
하나 이상의 다른 네트워크는 주파수-애자일 네트워크를 포함하는, 무선 애드혹 네트워크 내의 노드.
제 56 항에 있어서,
하나 이상의 다른 네트워크는 셀룰러 텔레폰 네트워크를 포함하는, 무선 애드혹 네트워크 내의 노드.
제 51 항에 있어서,
프로세서는 유선 또는 무선 연결 중 하나 이상을 통해 원격 소스로부터 감지 지속시간 및 주파수 스펙트럼에 관한 데이터를 수신함으로써, 감지 지속시간을 식별하고 주파수 스펙트럼을 감지하도록 프로그램되는, 무선 애드혹 네트워크 내의 노드.
제 51 항에 있어서,
프로세서는 감지 지속시간의 발생 주파수를 제어함으로써 노드의 공격성을 조절하도록 프로그램되는, 무선 애드혹 네트워크 내의 노드.