Многопереходные пакетные сети радиосвязи
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к беспроводным сетям передачи данных, включая подвижные радио- или телефонные сети с сотовой структурой зон обслуживания. Достигаемым техническим результатом является улучшение пропускной способности данных в сети при минимизации потребления энергии. Для этого в адаптивной системе связи используются приспосабливаемые передачи в пиковом режиме для передачи данных между станциями отправления и назначения через одну или более промежуточных станций. Каждая станция контролирует активность других станций в сети, запоминая информацию связности для использования при последующих передачах. Каждая станция время от времени высылает также зондирующие сигналы для установления, какие другие станции находятся в диапазоне. В этом случае сообщения посылаются по сети от станции к станции, причем данные подтверждения передаются обратно на станцию отправления, пока не будет достигнута станция назначения. Старые сообщения, которые могут засорять сеть, задерживаются и стираются. Раскрыты также сеть связи и аппаратура приемопередатчика, предназначенная для использования в сети. 3 с. и 14 з.п. ф-лы, 13 ил.
Реферат
Область техники
Это изобретение касается способа передачи данных между станциями отправления и назначения в многостанционной сети связи, сети связи для выполнения этого способа и аппаратуры связи для использования в сети.
Предшествующий уровень техники
Известны сети связи, которые требуют одного или более управляющих узлов связи или базовых станций, через которые должны направляться сообщения от станций отправления к станциям назначения. Такие сети уязвимы от повреждений узлов управляющих устройств или базовых станций. Кроме того, управляющие узлы связи или базовые станции имеют относительно высокую стоимость, а удаленные станции в сети ограничены в отношении их перемещений относительно базовых станций.
Связность между станциями в такой сети может изменяться из-за относительного перемещения между удаленными станциями и базовой станцией, помех, шумов и других факторов. В обстановке рэлеевского замирания интенсивность флуктуации уровня сигнала, шумов и помех изменяет связность между станциями в сети мгновенно, делая любой способ фиксированной маршрутизации или адаптивной маршрутизации посредством передачи информации маршрутизации между станциями почти невозможным. Чтобы компенсировать помехи и замирания, сообщения передаются с избыточностью и с достаточной мощностью для гарантированного приема, что ведет к квазиоптимальному использованию сети к помехам между станциями. Квазиоптимальное использование сети ведет к снижению пропускной способности сети (Эрланги) для данной области и данного распределения спектра.
В патенте ЕР-А-0201308 раскрыта система связи, которая является ближайшим техническим решением (прототипом) и образует ограничительную часть пунктов 1, 17 и 25 формулы изобретения.
Краткое изложение сущности изобретения
В соответствии с первым аспектом изобретения разработан способ передачи данных сообщения со станции отправления на станцию назначения в сети, содержащей множество станций, включающий следующие операции:
контроль на станции отправления активности других станций в сети, и передачу данных сообщения по меньшей мере на первую промежуточную станцию для передачи дальше на станцию назначения, характеризующийся, согласно изобретению, тем, что содержит дополнительный этап
передачи данных подтверждения обратно с первой промежуточной станции на станцию отправления, показывающих передачу дальше данных сообщения,
при этом каждая станция в сети контролирует качество тракта сигнала на другие станции, а выбор первой промежуточной станции станцией отправления и выбор любых следующих промежуточных станций первой или последующей промежуточной станций осуществляется путем приспособления во время передачи данных сообщения, в соответствии с заранее определенными критериями, включающими контролируемое качество тракта сигнала между отправляющей станцией и потенциальными промежуточными станциями, так что передачи происходят во время максимумов возможности.
Каждая станция в сети предпочтительно непрерывно контролирует активность других станций для определения эксплуатационной готовности других станций в соответствии с заранее определенными критериями использования в качестве промежуточных станций или станций назначения.
Контроль можно выполнять посредством приема данных, передаваемых другими станциями, и анализа принятых передач данных для выбора промежуточной станции или станции назначения.
Контроль может дополнительно включать извлечение информации из принятых данных, показывающей по меньшей мере подлинность других станций.
Например, информация может касаться пункта назначения и/или отправления данных сообщения, передаваемых на другие станции или принимаемых другими станциями.
Способ может включать также извлечение информации из принятых данных касающейся конечного места назначения и/или первичного места отправления данных сообщения.
Способ может дополнительно включать извлечение информации из принятых данных, касающейся задержки на прохождение каждого сообщения, скорости передачи данных каждого сообщения и/или объема сообщений между любыми двумя или более станциями.
Передаваемые каждой станцией данные могут включать данные времени, контроль, включающий срок поступления передач данных, принимаемых с других станций в сети, и отбрасывание передач данных старше заранее определенного срока поступления.
Данные времени в принятых передачах данных можно сравнивать с опорным временем, и принятые передачи данных могут аннулироваться по истечении заранее определенного периода после опорного времени.
Способ предпочтительно включает в себя назначение приоритета принятым передачам данных и регулирование порядка передачи принятой передачи данных на другие станции в соответствии с их сроком поступления.
Способ может включать в себя контроль качества тракта сигнала между первой станцией и одной или более другими станциями и приспосабливание в соответствии с заранее определенными критериями по меньшей мере одного параметра последующей передачи на другую станцию в соответствии с полученными в результате контроля качеством тракта сигнала для увеличения вероятности успешного приема передачи.
Из принятых данных предпочтительно извлекается информация, касающаяся качества тракта передачи между любыми двумя или более станциями.
Способ может включать извлечение информации адаптирования принятых данных для использования в приспосабливании в соответствии по меньшей мере с одним заранее определенным критерием по меньшей мере одного параметра последующей передачи на другую станцию для увеличения вероятности успешного приема передачи.
Информацию адаптирования можно передавать на одну или более других станций в сигнале приспособления, где одна или более станций реагируют на сигнал адаптирования для изменения по меньшей мере одного параметра последующей передачи с нее.
В качестве параметра, который приспосабливается, может быть один или более параметров скорости передачи данных, мощности передачи, частоты передачи, антенны передачи или приема, длительности сообщения, времени существования сообщения, времени передачи и скорости ретрансляции сообщения.
Этап контроля предпочтительно дополнительно включает передачу зондирующего сигнала с первой станции по меньшей мере на одну промежуточную станцию, где зондирующий сигнал содержит по меньшей мере адресные данные, идентифицирующие первую станцию (и предпочтительно вторую станцию), и передачу сигнала подтверждения от выбранной промежуточной станции на первую станцию.
В соответствии со вторым аспектом изобретения разработана сеть связи, содержащая множество станций, каждая из которых способна передавать и принимать данные сообщения и содержит
передающее средство для передачи данных на другие станции, и
приемное средство для приема данных от других станций,
при этом сеть связи, согласно изобретению, дополнительно содержит
средство контроля для контроля по меньшей мере одной характеристики соответственных каналов между станцией отправления и другими станциями, соответствующей качеству тракта сигнала по каждому из каналов,
средство принятия решения для выбора приспосабливаемым образом другой станции в качестве промежуточной станции для дальнейшей передачи вперед данных сообщения от станции отправления к станции назначения во время передачи данных сообщения в соответствии с заранее определенными критериями, включающими полученное в результате контроля качества тракта сигнала между станцией передачи и потенциальными промежуточными станциями, чтобы дальнейшая передача вперед происходила во время максимумов благоприятной возможности, и
средство управления, для регулирования по меньшей мере одного параметра сигнала передачи, передаваемого средством передающего устройства в соответствии с получаемой в результате контроля по меньшей мере одной характеристикой соответственно канала для увеличения вероятности передачи сигнала, успешно принятого выбранной промежуточной станцией.
Средство контроля каждой станции предпочтительно приспосабливают для анализа данных в сигналах, принимаемых от других станций, для выбора промежуточной станции.
Средство управления предпочтительно приспосабливают для контроля срока поступления передач данных, принимаемых от других станций в сети и для отбрасывания передач данных старше заранее определенного срока поступления.
Средство управления можно компоновать так, чтобы оно включало данные времени в каждой передаче данных для контроля срока поступления принятых передач данных путем сравнения находящихся в них данных времени с опорным временем, и для отбрасывания принятых передач данных в течение заранее определенного периода после опорного времени.
Средство управления предпочтительно компонуют так, чтобы назначать приоритет принимаемым передачам данных и регулировать порядок передачи принимаемых передач данных на другие станции в соответствии со сроком их поступления.
Каждая станция может включать в себя средство запоминания, для хранения данных в принятых сигналах, касающихся идентичности других станций, и процессорное средство для определения качества тракта сигнала между принимающей станцией и каждой из других станций.
Средство контроля предпочтительно приспосабливают для генерирования зондирующего сигнала с целью передачи его на другие станции, где зондирующий сигнал содержит по меньшей мере адресные данные, идентифицирующие станцию отправления (и предпочтительно станцию назначения), и приема сигнала подтверждения от других станций, принимающих зондирующий сигнал.
Средство управления предпочтительно приспосабливают для изменения скорости передачи данных, мощности передачи, частоты передачи, антенны передачи или приема, длительности сообщения, времени существования сообщения, приоритета сообщения, времени передачи, скорости передачи сообщения и (или) других параметров передачи на выбранную промежуточную станцию.
В соответствии с третьим аспектом изобретения разработана связная аппаратура для использования в качестве станции в сети связи, содержащей множество станций, каждая из которых способна передавать и принимать данные сообщений, содержащая
передающее средство для передачи данных на другие станции, и
приемное средство для приема данных от других станций, согласно изобретению,
она дополнительно содержит
средство контроля для контроля по меньшей мере одной характеристики соответственных каналов между аппаратурой, работающей в качестве станции отправления, и других станций,
средство принятия решения для выбора приспосабливаемым образом другой станции в качестве промежуточной станции для передачи дальше вперед данных сообщения от станции отправления к станции назначения во время передачи данных сообщения, чтобы передача дальше вперед происходила во время максимумов благоприятной возможности, и
средство управления, для регулирования по меньшей мере одного параметра сигнала передачи, передаваемого средством передающего устройства, в соответствии с получаемой в результате контроля по меньшей мере одной характеристики соответственно канала для увеличения вероятности передачи сигнала, успешно принимаемого выбранной промежуточной станцией.
Средство контроля предпочтительно приспосабливают для анализа данных в сигналах, принимаемых от других станций для выбора промежуточной станции.
Аппаратура может включать средство запоминания для запоминания данных в принимаемых сигналах, касающихся идентичности других станций, и процессорное средство для определения качества тракта сигнала между принимающей станцией и каждой из других станций.
Средство контроля предпочтительно приспосабливают для генерирования зондирующего сигнала для передачи на другие станции, причем зондирующий сигнал содержит по меньшей мере адресные данные, идентифицирующие станцию отправления (и предпочтительно станцию назначения), и для приема сигнала подтверждения от других станций, принимающих зондирующий сигнал.
Средство контроля можно приспосабливать для изменения скорости передачи данных, мощности передачи, частоты передачи, антенны передачи или приема, длительности сообщения, приоритета сообщения, времени существования сообщения, времени передачи, скорости передачи сообщения и/или других параметров передачи на выбранную промежуточную станцию.
Средство контроля предпочтительно содержит средство восприятия мощности и средство управляемого аттенюатора, реагирующее на сигналы управления мощностью, получаемые с выхода средства восприятия мощности для ослабления принимаемых и/или передаваемых сигналов до заранее определенного уровня.
Средство управления аттенюатором может содержать множество резистивных элементов и множество связанных элементов твердотельных ключей, соответственных сигналам управления мощностью и скомпонованных для соединения резистивных элементов с трактом сигнала или отсоединения от него.
Средство управления предпочтительно приспосабливают для регулирования мощности передачи сигнала передачи в ответ на полученную в результате измерения мощности принимаемого сигнала.
Средство управления может включать средство восприятия тока или мощности для контроля мощности передачи сигнала передачи, средство сравнения для сравнения мощности передачи с полученной в результате измерения мощностью принятого сигнала и для вырабатывания сигнала управления мощностью передачи и средство управляющего возбудителя в средстве передающего устройства, чувствительное к сигналу управления мощностью передачи для регулирования мощности передачи до значения, имеющего заранее определенную взаимосвязь с получаемой в результате измерения мощности принимаемого сигнала.
Средство контроля предпочтительно включает средство демодулирования, способное работать на множестве заранее определенных скоростях передачи данных для демодулирования с помощью него принимаемых данных на любой одной из заранее определенных скоростей передачи данных.
Средство демодулирования может содержать множество демодуляторов, расположенных параллельно, каждый из которых работает на соответственной отличающейся заранее определенной скорости передачи данных.
Средство демодулирования предпочтительно дополнительно содержит средство выбора для контроля выходных сигналов параллельных демодуляторов и для выбора выходного сигнала, который выдает достоверность демодулированных данных.
Аппаратура может включать процессорное средство и соответственное средство вокодера (голосового кодера) для преобразования речевого сигнала в данные для передачи и для преобразования принимаемых данных в речевой сигнал.
Средство вокодера предпочтительно содержит по меньшей мере два вокодера, расположенных параллельно и способных работать на различных скоростях передачи данных, где процессорное средство способно работать с целью выбора данных из вокодеров для передачи в соответствии с полученной в результате измерения по меньшей мере одной характеристики канала.
По меньшей мере два вокодера предпочтительно способны работать независимо для преобразования речевого сигнала в соответственные отличающиеся сигналы данных на отличающихся скоростях передачи данных или используя отличающиеся голосовые настройки, где процессорное средство способно работать так, чтобы выбирать один из сигналов данных для передачи.
Процессорное средство может работать для вывода принимаемых данных на выбранные один или более вокодеры, на скорости, выбранной для преобразования принимаемых данных в речевой сигнал в соответствии с заранее определенными критериями.
Средство процессора имеет возможность также работать в отношении селективного добавления или удаления данных из принимаемых выходных данных на выбранные один или более вокодеры для управления скоростью, на которой воспроизводится речевой сигнал, представляемый принимаемыми данными.
В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере два вокодера могут работать независимо, по меньшей мере один - для преобразования речевого сигнала в данные для передачи, и по меньшей мере другой - для одновременного преобразования принимаемых данных в речевой сигнал.
Средство управления предпочтительно приспособлено для контроля за сроком поступления передач данных, принимаемых от других станций в сети, и для отбрасывания передач данных старше заранее определенного срока поступления.
Средство управления можно компоновать так, чтобы оно включало данные времени в каждой передаче данных, для контроля срока поступления принимаемых передач данных посредством сравнения данных времени в них с опорными данными и отбрасывания принимаемых передач данных через заранее определенный период после опорного времени.
Средство управления предпочтительно компонуют таким образом, чтобы назначать приоритет принимаемым передачам данных и регулировать порядок передачи принимаемых передач данных на другие станции в соответствии с их сроком поступления.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг.1 изображает блок-схему аппаратного оборудования одной станции согласно изобретению;
Фиг.2 - схематическое изображение связи между станциями отправления и назначения в сети согласно изобретению;
фиг.3 - диаграмму состояний типичного процесса принятия решений, используемый станциями сети, согласно изобретению;
фиг.4(а) и 4(в) - блок-схему алгоритма выбора решения в отношении маршрутизации, используемого станциями сети, согласно изобретению;
фиг.5 - пример типичной структуры сообщения данных, используемой сетью, согласно изобретению;
фиг.6 - пример типичной структуры сообщения сигналов зондирования и подтверждения, используемой в сети, согласно изобретению;
фиг.7 - схему, иллюстрирующую поток сообщений в сети, согласно изобретению;
фиг.8 - блок-схему модуля передающего устройства, приемопередатчика согласно изобретению;
фиг.9 - блок-схему модуля приемного устройства приемопередатчика согласно изобретению;
фиг.10 - блок-схему модуля интерфейса главного процессора и модема приемопередатчика согласно изобретению;
фиг.11 - блок-схему, иллюстрирующую главный процессор вместе с модулем интерфейса двойного вокодера приемопередатчика, согласно изобретению;
фиг.12 - принципиальную схему многокаскадного переключаемого аттенюатора приемопередатчика согласно изобретению;
фиг.13 - блок-схему общей архитектуры аппаратного оборудования приемопередатчика согласно изобретению.
Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Настоящее изобретение имеет основное применение в беспроводных сетях передачи данных, включая подвижные радио- или телефонные сети с сотовой структурой зон обслуживания, двусторонние сети с передачей сигнала системы поискового вызова, сети передач данных общедоступной телекоммуникационной сети (ОТС) всплесков метеорных потоков и окружающих условий спутников на низкой орбите и спутников на стационарной орбите, где быстро и сильно меняющаяся связность и изменения совокупности платформ препятствуют использованию обычных способов построения сети связи.
Разработана сеть связи, в которой используется адаптивная согласованная связь между станциями в сети. Сеть представляет собой полную сеть с узлами, которая обеспечивает быстро изменяющуюся связность между станциями и динамически маршрутизирует сообщения между станциями на совместной основе для улучшения пропускной способности данных в сети, минимизируя потребление энергии и помехи между станциями.
Изобретение оптимизирует пропускную способность сети посредством гарантирования оптимального использования имеющегося спектра исходя из пропускной способности (эрлангов) для данной области, данного распределения спектра и данной стоимости информации (эрланги-км2-Гц-доллары).
Рассмотрим вначале фиг.1, на которой схематически показана одна станция сети в упрощенном виде. Следует понимать, что станции сети могут быть портативными приемопередатчиками или неподвижными станциями или их сочетанием.
Основой станции является управляющее устройство 10 на базе микропроцессора, которое работает под управлением программного обеспечения, которое получает информацию посредством контроля передач от других станций, причем и то и другое осуществляется непрерывно под действием специальных зондирующих сигналов, передаваемых станцией. Станция имеет одну или более приемопередающих антенн 12, которые подсоединены через блок сумматора 14 к адаптивному приемному устройству 16 и адаптивному усилителю мощности - передающему устройству 18, и этими соединениями управляет управляющее устройство (контроллер) 10. Данные проходят между контроллером 10 и приемным устройством 16 и передающим устройством 18 через адаптивный модем (модулятор-демодулятор) 20 скорости передачи данных. Входная схема 22 принимает, например, голосовой сигнал, данные и/или видеосигналы, и в аналого-цифровых преобразователях с соответственными адаптивными кодирующими процессорами под управлением контроллера 10 преобразует сигналы в цифровой формат и передает их на контроллер 10.
Контроллер 10 каждой станции непрерывно анализирует данные, принимаемые от других станций, которые находятся в пределах диапазона, появляющиеся время от времени из-за их связи и взаимодействия. Получаемая таким образом адресная информация для других станций собирается и запоминается, и преобразуется в информацию связности. Контроллер ожидает и контролирует активность других станций, отыскивая благоприятную возможность для них передавать сообщение в качестве станции отправления, или для ретранслирования сообщения на другую станцию от имени другой станции отправления. Когда контроллер обнаруживает тихое время в сети, он передает зондирующий сигнал, который, между прочим, содержит свой собственный адрес и адрес станции назначения.
При приеме сигнала подтверждения от другой станции, которая может действовать в качестве промежуточной станции или станции ретрансляции, контроллер в этом случае передает пакет данных, содержащих сообщение (либо действительное сообщение, либо ретранслированное сообщение). Энергией передачи, скоростью передачи данных, длительностями сообщения, приоритетом сообщений, временем существования сообщения, скоростью передачи сообщения и другими параметрами осуществляется управление в соответствии с информацией, получаемой из сигнала подтверждения, касающегося характеристик канала или линии связи между станциями в это время. Синхронизацию передачи выбирают таким образом, чтобы воспользоваться максимумами в уровне сигнала или уровнях отношения сигнал-шум, обычно испытываемых в условиях рэлеевского замирания, чтобы способ связи действительно представлял приспосабливаемую систему многостанционного доступа с временным разделением каналов. Благодаря работе в пиковом режиме уменьшается требуемая мощность передачи, снижая помехи между станциями и уменьшая необходимость передачи сообщений.
Наличие вышеупомянутых максимумов может иметь место, например, из-за изменений амплитуды, частоты или изменения фазы в тракте сигнала, шумов, помех, действий многолучевого распространения и так далее. Появление максимумов можно обнаруживать посредством контроля физических характеристик принимаемых сигналов или посредством контроля коэффициентов ошибок в битах в функции времени.
Конструкция и работа отдельных устройств приемопередатчиков, способных работать в качестве станции вышеописанным способом, более подробно описывается ниже со ссылкой на фиг.8-13.
Показанная на фиг.3 диаграмма состояний и показанная на фиг.4а и 4в блок-схема алгоритма иллюстрируют работу каждой станции в сети. Показанная на фиг.3 диаграмма состояний иллюстрирует общую работу станции, тогда как показанные на фиг.4а и 4в блок-схемы алгоритма аллюстрируют типичную приспосабливаемую процедуру передачи сообщений.
Основная особенность описываемой системы состоит в непрерывном контроле каждой станцией активности других станций в сети и с точки зрения выбора оптимального канала для каждой передачи и в отношении выбора станции, на которую следует передать сообщение. Каждое передаваемое по сети сообщение, независимо от того, является ли оно сообщением данных, как показано на фиг.5, или сообщением зондирования-подтверждения как показано на фиг.6, содержит свой адрес отправления, свой адрес назначения и адрес станции ретранслирования сообщения. Следовательно, любая другая контролирующая канал станция слышит, какие станции передают информацию и какие станции ретранслируют эту информацию.
При прохождении сообщений от станции к станции, адреса отправления и назначения в каждом сообщении остаются теми же самыми, но адрес промежуточной станции будет адресом станции ретрансляции, используемой для следующего "скачка" (перехода). Когда такая станция принимает сообщение, она анализирует информацию, получаемую из канала и от станций, расположенных вокруг нее, и затем приспосабливаемым образом через цикл зондирования-подтверждения выбирает адрес другой промежуточной станции для ретрансляции сообщения дальше вперед через эту станцию. Станция отправления и станция назначения, очевидно, могут иметь возможность устанавливать прямую связь. Однако во многих случаях станция отправления не будет в состоянии осуществлять прямую связь со станцией назначения, а оказывается в состоянии передавать свое сообщение на промежуточную станцию, которая слышит разговор со станцией назначения либо непосредственно, либо через одну или больше дополнительных промежуточных станций. Каждый раз, когда сообщение посылается на промежуточную станцию, которая не может осуществлять непосредственную связь со станцией назначения, она осуществляет поиск следующей промежуточной станции, которая находится в состоянии связи со станцией назначения, или которая слышит разговор со станцией назначения.
Если промежуточная станция не может достигнуть станции назначения по какому-либо маршруту (то есть она не принимает информацию от других станций, содержащую адрес станции назначения), она сразу же возвращается к предыдущей станции, так что станция может попытаться найти другой маршрут для передачи своего сообщения.
Следует понимать, что существуют по меньшей мере два различных типа сообщений, передаваемых через сеть: сообщение зондирования-подтверждения и сообщение данных. Сообщения зондирования-подтверждения используют главным образом для приспосабливания управления и обратной связи, тогда как сообщение данных используют для передачи информации-сообщения через сеть. Для сообщения данных можно использовать любую скорость передачи данных, тогда как для сообщений обратного возвращения обычно используют стандартную скорость передачи данных сети. Однако сообщение зондирующего сигнала-подтверждения можно посылать на различных скоростях передачи данных, позволяя станциям устанавливать лучшую скорость передачи данных для конкретных условий.
На фиг.3 показан типичный приспосабливаемый режим потока посылки сообщения. В блоке А сообщение вводится или принимается для ретрансляции. Затем контроллер 10 переходит к блоку В, где он определяет приоритет сообщения в зависимости от завершенного времени после того, как было введено или принято сообщение, приоритет, приписанный другим сообщениям в этом пакете, и возможности, которые он имеет, на основании статистических данных, разработанных в блоке j для посылки сообщения. Затем он проверяет информацию на основании статистических данных и контроля сети, и устанавливает свой приоритет сообщению относительно приоритетов других сообщений в сети, учитывая нагрузку сети. Затем он принимает решение в отношении того, необходимо ли контролировать и ожидать, когда будет услышана станция назначения, или станция, разговаривающая со станцией назначения, или следует ли запросить или послать зондирующий сигнал для обнаружения станции назначения или ретранслятора (промежуточной станции) на станцию назначения. Если сообщение имеет низкий приоритет, контроллер переходит к блоку Д и ожидает в режиме контроля в течение периода времени, необходимого для того, чтобы либо услышать саму станцию назначения, либо ретранслятор разговора со станцией назначения. Используя этот способ, обнаруживают маршрут с одним или двумя переходами.
Для установки времени на основании приоритета контроллер переходит к блоку Е, где он ожидает благоприятную возможность передать посредством ожидания перерыва в активности сети и подходящих условий в канале, а затем делает запросы или посылает зондирующие сигналы в отношении адреса назначения в блоке Н. Если станция назначения воспринимает, контроллер переходит к блоку I, где он посылает на основании адаптивной обратной связи сообщение на станцию назначения. Затем контроллер возвращается обратно к режиму контроля в блоке Д.
Если на зондирующий сигнал не будет принято подтверждение от станции назначения, контроллер в этом случае исследует возможность передачи через станцию ретрансляции или промежуточную станцию (блок G), и на основании адаптивной обратной связи от любой такой станции ретрансляции посылает сообщение через эту станцию ретрансляции (блок F). В зависимости от результатов обратного возвращения сообщения от ретранслятора, контроллер возвращается к режиму контроля в блоке Д.
Когда станция посылает зондирующий сигнал, она может исследовать также любую одну из конкретной группы станций или послать зондирующий сигнал на станцию, которая "слышит" передачу на конкретную станцию. Таким образом, исследование можно использовать для определения местоположения других станций или обнаружения возможностей связи с другими станциями.
Когда станция ретрансляции или промежуточная станция успешно передает сообщение дальше вперед, она посылает сигнал обратного возвращения вместе с дополнительной адаптивной информацией на станцию отправления. Затем станция отправления возвращается к режиму контроля блока Д и ожидает подтверждения непрерывного сообщения, а также любые дополнительные запросы в отношении ретрансляции сообщений при приема сообщений. Когда сообщение достигает своего конкретного пункта назначения, станция назначения посылает обратно подтверждение сообщения, которое может следовать, вследствие адаптивной приспосабливаемой работы сети, совершенно другим маршрутом обратно к станции отправления.
Сообщения зондирующего сигнала - обратного возвращения, используемые сетью, используются станциями интерактивным способом в аналоговом режиме для людей, связывающихся посредством "стучания" с целью попытки привлечения внимания друг друга, "кивания" с целью показания успешной связи и другой адаптивной взаимосвязи с целью видоизменения различных параметров их связи.
Следует отметить, что станции сети располагаются контроллерами, базовыми станциями или вышестоящими станциями не по иерархии. Иерархия сети полностью распределяется и только приоритет сообщения и возможность передачи определяют поток сообщения. Таким образом станции сети работают совместно для доведения до максимума общей пропускной способности.
Одна из целей общей сети состоит в совместном доведении до максимума пропускной способности исходя из эрлангов для данного распределения спектра данной области и данного финансирования аппаратной инфраструктуры. Другими словами, целью сети является доведение до максимума величины Эрланги-км2-Гц-доллары.
Следует отметить, что информация назначенной маршрутизации не проходит по сети ни в структуре сообщения данных, ни в структуре сообщения сигналов зондирования-подтверждения, поскольку для прохождения данных по сети не требуется специальная информация маршрутизации.
При нормальных условиях контроллер каждой станции располагается либо в блоке Д, либо в блоке Н (фиг.3) диаграммы состояния. Другими словами это оказывается либо контроль, либо ожидание возможности передачи в высокоактивной сети, либо адаптивный запрос и прием случайного сигнала обратной связи в малоактивной сети. Причина запросов состоит в том, чтобы создать активность сообщений, или найти конкретную станцию назначения, или возможность ретрансляции. В случае большой загрузки станции не посылают зондирующий сигнал, а полагаются на слушание других станций, связывающих друг с другом, получая тем самым информацию связности и маршрутизации. Таким образом, нормальная работа обычно содержит ожидание связи со станцией назначения, а затем мгновенным и приспосабливаемым образом посылки сообщения либо непосредственно на эту станцию назначения, либо на промежуточную станцию, говорящую со станцией назначения.
Описанная сеть связи имеет ряд специальных характеристик:
1. Сеть позволяет любой станции входить в сеть без необходимости корректирования списков сети или преобразования информации сети;
2. Станции способны динамически приспосабливаться друг к другу совместным образом, чтобы довести до максимума пропускную способность сообщений и минимизировать конкурирование между станциями;
3. Станции способны подавать зондирующие сигналы и запрашивать канал между ними с целью обнаружения возможностей связности;
4. Станции способны использовать подтверждения проверки обратного возвращения, динамически приспосабливая тем самым рабочие параметры друг друга и информируя другие станции в отношении состояния потока сообщений (например, прибытия сообщения, запросов на передачу сообщений и так далее).
5. Станции способны слушать и формировать основы знания, которые позволяют им осуществлять оптимальную первую попытку при посылке сообщения по сети, на основании полученной в результате контроля информации и обратной связи от других станций.
6. Сообщения посылаются не фиксированным способом. При отсутствии подтверждения сообщения передаются повторно. Сообщения, которые "застревают" в сети, делают "короткий перерыв" после задания определенного периода. В сообщения вводятся время (продолжительность) сообщения, время существования и время порождения. Это позволяет формировать передачу чувствительных к времени данных через сеть в зависимости от ее оставшегося времени существования, а также позволяет обеспечивать короткий перерыв передачи чувствительных к времени данных (типа голосовых данных), которые не подходят.
7. Станция имеет "интеллектуальный" пакет сетевых сообщений. Когда слышится какая-либо конкретная станция, можно динамически получить из пакета подходящее сообщение и послать на эту конкретную станцию, чтобы обеспечить максимальное использование возможностей передачи. Таким образом, когда станция маршрутизирует сообщение от имени ряда различных станций через ряд различных других станций, она может приспосабливаемым способом объединять сообщения и передавать их дальше на другие станции, снижая затраты на сеть.
8. Каждая станция может контролировать качество линии связи или канала исходя из уровня сигнала, помех, отношения сигнал-шум, максимального шума и так далее, чтобы обнаружить лучшую возможность для посылки сообщений во время периодов относительной тишины и оптимального уровня сигналов.
9. Станции имеют возможность передавать минимальный требуемый уровень мощности, необходимой для достижения станции назначения или промежуточной станции, минимизируя тем самым помехи другим станциям. Мощность передачи приспосабливается на основе отдельных передач и увеличивается или уменьшается на основе информации, содержащейся в сигналах проверки обратного возвращения от других станций. Маршрутизация и ретранслирование сигналов оптимизируются таким образом, чтобы минимизировать количество станций, пер