分布式网络同步制造技术

提供了一种用于同步独立节点（４０１ｉ）的分布式（在其他方面不协调）网络（４００）的系统（４００）、设备（３００）和方法（１００）。这种同步可以在多种不同的方式中使用。在认知无线电设备环境下，这种同步可以用于同步静默周期。静默周期是所有认知无线电设备（在其他方面不协调）全都静默的时间，由此可以可靠地检测负有责任的用户。本发明专利技术的技术收敛快速，并且伸缩性良好。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种用于在分布式的、在其他方面不协调(otherwiseuncoordinated)的网络中同步信标周期的系统、设备和方法。特别地，本专利技术涉及的是使得能够在认知无线电网络中更好地共存的同步。目前存在着若干种用于同步的方法。但是，对由不协调的网络/设备/节点/站所组成的大的无线网络来说，这些方法的可伸缩性从未得到证实。目前需要一种收敛的可伸缩的解决方案，以便允许那些在其他方面不协调的网络/设备/节点/站快速变得协调，从而将其用于诸如共享无线介质的用途，以便用于相似设备/节点/站间的共存(“次共享”)或是静默周期的协调，由此，所有相似设备都会同时静默，从而更牢固快速地检测网络以外的发射器(“主共享”)。本专利技术的系统、设备和方法提供了一种保证同步由无线网络/设备/节点/站组成并且在其他方面不协调的网络的有效算法。仅仅出于论述目的，在下文中将设备/节点/站仅称为节点，但是并不意味着受此限制。在优选实施例中，其中借助本专利技术来修改其他方面不协调的网络中的每一个节点j，以便执行相同的同步算法。每一个节点j都发布一个信标，并且其在该信标内部嵌入其信标周期起始时间(BPSTj)。当节点j接收并成功解码了节点i发送的信标的时候，节点i处于节点j的邻域以内，并且节点i将被认为是节点j的相邻节点。一旦检测到这种相邻节点i，那么每一个节点j关于检测到的相邻节点i执行优选实施例中的同步算法的至少一次迭代。该节点j在本地保持被检测的相邻节点i的统计信息，这其中包括节点i的信标周期起始时间(BPSTi)以及关于节点j在每一次检测到给定相邻节点i时所执行的算法的迭代次数的计数器。本专利技术为每一个节点j提供了一种技术，以便在无论何时其确定其自身信标起始时间处于被检测节点i的信标周期的前半部分的时候，将其自身的BPSTj调整成与BPSTi相等，或者递增节点i特有的计数器并且再次执行尝试。节点j会将这个确定和递增处理执行预先确定的最大次数(由计数器记录)，当达到最大次数而没有将其BPSTj与节点i的BPSTi对准时，节点j会将-->其BPSTj设置成一个随机数，并且将会删除本地保持的被检测节点i的所有统计信息。然后，如果节点j在该节点j的邻域中再次检测到节点i，就可以执行本专利技术的检测以及后续的迭代过程。在给定邻域中的每一个节点j都在执行相同算法，并且根据其信标周期起始时间相对于在该给定邻域中检测到的每一个其他节点i的信标周期起始时间的相对位置来调整其自身的BPSTj。无论在特定邻域中有多少个不协调节点，不协调节点的信标周期起始时间都会非常快速地收敛到一个公共起始时间。换言之，该算法可以很好地伸缩。图1描述的是一种根据本专利技术来同步在其他方面不协调的分布式网络的方法；图2描述的是根据本专利技术并且仅作为例示而被用于同步不协调节点网络的框架；图3描述的是根据本专利技术来同步不协调节点网络的设备；图4描述的是根据本专利技术来同步不协调节点的信标起始时间的系统；以及图5描述的是本专利技术的技术的收敛性和可伸缩性。根据下文中参考附图的详细描述，本领域技术人员很容易就可以理解本专利技术，其中附图是出于例证目的给出的。在附图中，为了消除相关的冗余描述，相同参考符号将会表示相同组件。对在其他方面不协调的无线节点进行同步的本专利技术的系统、设备和方法使用了一种分布式方案，其中举例来说，该方案可以基于一种将信道时间组织成具有预定持续时间的固定长度超帧的处理。在每一个这种超帧的开端都分配了一个信标周期，在此期间，所有协调节点将会交换信标。该信标提供了基本的“节点存在通知”机制或是节点“心跳”。不协调节点将会感知该介质，并且使用在其他方面未使用的信道容量来发送其信标。当检测到其他不协调节点的信标时，所有这些在其它方面不协调的节点将会执行本专利技术的方法，以便将它们的信标周期起始时间协调在具有初始信标周期的商定的固定长度超帧以内。换言之，每一个不协调站都会使用本专利技术的技术来独立调整其自身的超帧起始时间(由于信标周期是在每一个超帧的开端出现的，因此该超帧起始时间与信标周期起始时间是相同的)。-->正如本领域技术人员所了解的那样，在设备发送其信标的信标周期内部分配唯一时间的技术是众所周知的，在这里不对其进行论述。超帧是节点间的总体协调手段的一个实例，它并不意味着对本专利技术进行任何限制，本发明是在未对超帧进行任何参考的附加权利要求中描述的。现在参考图1，该图描述的是根据本专利技术的方法的一个实例。在这里给出了一个节点j，在步骤101，在节点j的预定邻域以内、也就是在节点j的无线电范围内部检测到至少一个节点i，其中该节点i能够解码j的信标，在步骤102，节点j检查以确定是否在本地存在用于节点i的计数器。如果不存在这样的计数器，那么在步骤103，节点j将会启动一个用于节点i的计数器并使之为零。在步骤104，节点j确定用于节点j的计数器是否达到最大值MAX，即确定节点j是否尝试将其BPSTj相对于节点i调整了MAX次。也就是说，节点j是否关于节点i执行了预定的MAX次的本专利技术的调整算法。应该注意的是，关于节点i的迭代是一次全部执行的(例如由本专利技术的当前实例)，无论何时只要节点j正在执行根据本专利技术的迭代，则禁止更进一步检测节点i，当本专利技术的方法的当时实例结束时，这时将会重新允许节点i的进一步检测(在图1中并未显示实例化，这是因为它仅仅是如何实施本专利技术的一个实例)。如果尝试了MAX次调整而没有成功，那么在步骤105，节点j会将其BPSTj复位成一个随机起始时间，并且删除在本地为节点i保持的任何数据(例如仅仅删除关于节点i的数据，以及允许关于节点i的检测处理，以及结束本专利技术然后活动的实例)。举个例子，图2描述的是超帧20i的一个序列200，其中每一个超帧都具有信标周期起始时间BPSTi20i.1，并且该周期具有相关信标周期20i.2。在本实例中，每一个信标周期20i.2都具有多个信标时隙20i.2.k，在该信标时隙期间，节点将会传送其信标，其中举例来说，每一个时隙都与一个节点相关联，并且由此实现了在其他方面不协调的节点网络的协调。为了以这种方式协调传输，信标周期必须由每一个节点在同一时间启动，也就是说，每一个节点对于下一个超帧必须具有相同信标周期起始时间。本专利技术提供了一种快速收敛并且伸缩性良好的同步方法。同样，超帧只是协调机制的一个实例，它并不是出于限制目的而被给出的。本专利技术公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无线网络的同步系统（４００），包括：　多个不协调无线设备ｊ（４０１↓［ｊ］），它们被配置成在具有信标周期起始时间ＢＰＳＴ↓［ｊ］（２０ｊ．１）的信标周期（２０ｊ．２）中传送信标（２０ｊ．２．１），并且对于所有设备ｉ（４０１↓［ｉ］）≠ｊ（４０１↓［ｊ］），在具有信标周期起始时间ＢＰＳＴ↓［ｉ］（２０ｉ．１）的信标周期（２０ｉ．２）中接收信标（２０ｉ．２．１）；以及　信标对准设备（３００），该设备对设备ｊ的ＢＰＳＴ↓［ｊ］进行对准，以便对所有设备ｊ≠ｉ来说，ＢＰＳＴ↓［ｊ］（２０ｊ．１）＝ＢＰＳＴ↓［ｉ］（２０ｉ．１），　其中无论何时只要设备ｊ接收到来自所述多个设备中的另一个设备ｉ的信标（２０ｉ．２．１）并且ＢＰＳＴ↓［ｊ］（２０ｊ．１）≠ＢＰＳＴ↓［ｉ］（２０ｉ．１）时，每一个设备ｊ将会使用该信标对准设备（３００）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-2-23 60/776,182;US 2006-6-28 60/817,5941.一种用于无线网络的同步系统(400)，包括：
多个不协调无线设备j(401j)，它们被配置成在具有信标周期起始时
间BPSTj(20j.1)的信标周期(20j.2)中传送信标(20j.2.1)，并且对
于所有设备i(401i)≠j(401j)，在具有信标周期起始时间BPSTi(20i.1)
的信标周期(20i.2)中接收信标(20i.2.1)；以及
信标对准设备(300)，该设备对设备j的BPSTj进行对准，以便对所
有设备j≠i来说，BPSTj(20j.1)＝BPSTi(20i.1)，
其中无论何时只要设备j接收到来自所述多个设备中的另一个设备i
的信标(20i.2.1)并且BPSTj(20j.1)≠BPSTi(20i.1)时，每一个设
备j将会使用该信标对准设备(300)。
2.权利要求1的系统，其中，信标周期(20i.220j.2)是在超帧(20i
20j)开端出现的。
3.权利要求1的系统，其中，所述多个设备中的每一个设备(401i)
还被配置成包含自身的信标对准设备(300)。
4.权利要求3的系统，其中，信标对准设备(300)被配置成包括同
步器模块(303)，用于执行预定调整方法(100)，直至从包含下列各项的
群组中选出的条件之一成立为止：该算法已被执行了预先规定的次数以及
BPSTj属于BPSTi(20i.1)的前半部分，然后，分别将BPSTj(20j.1)设
置成一个随机数以及BPSTi(20i.1)。
5.权利要求4的系统，其中，信标周期(20i.220j.2)是在超帧(20i
20j)的开端出现的。
6.权利要求1的系统，其中，信标对准设备(300)被配置成包括同
步器模块(303)，以便执行预定调整方法(100)，直至从包含下列各项的
群组中选出的条件之一成立为止：该算法已被执行了预先规定的次数以及
BPSTj(20j.1)属于BPSTi(20i.1)的前半部分，然后，分别将BPSTj(20j.1)
设置成一个随机数以及BPSTi(20i.1)。
7.权利要求6的系统，其中，信标周期(20i.220j.2)是在超帧(20i
20j)的开端出现的。
8.一种信标对准设备(300)，包括：
天线(305)，用于在具有信标周期起始时间BPSTj(20j.1)的信标周
期(20j.2)中传送自身信...

【专利技术属性】
技术研发人员：KS查拉帕利，CM科尔戴罗，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]