在移動自組織網絡中使用分布式服務的通信的方法和設備的製作方法
2023-05-07 04:49:26
專利名稱：在移動自組織網絡中使用分布式服務的通信的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，更具體地說，涉及在網絡中使用分布式服務的方法和裝置。
背景技術：
在我們的社會中，計算機系統正變得越來越普遍，包括從例如個人數據助理和可攜式電話的小型掌上移動電子設備，到例如機頂盒、數位相機和其它消費型電子產品的專用電子設備，到中等大小的例如筆記本電腦、超薄型筆記本電腦和平板計算機的移動系統，到桌面系統、工作站和伺服器的各種設備。
移動自組織網絡(mobile ad-hoc network，MANET)是計算機系統和通過無線鏈路相連接的相關聯的主機系統的自治系統，它們的聯合形成了任意圖形。與一般所看到的計算機網絡相對比，MANET不是由單獨的伺服器計算機系統和客戶計算機系統組成的。MANET中的計算機系統可以隨意移動並且對它們自己進行任意組織。每個計算機系統可以發送自己的消息。每個計算機系統還可以起到路由器的作用，路由其它計算機系統發送的消息。MANET可以作為獨立的網絡而運行或者被連接到更大的網際網路。MANET中的每個計算機系統也被稱為節點或設備。每個設備可以配備一個無線收發器，該收發器所使用的天線可以是全方向的(廣播)、高度方向性的(點到點)、可操縱的或它們的一些組合。
MANET中的一個暗含的假設是，網絡中的每個設備可能希望和網絡中的任何其它設備通信。MANET協議將所有的設備定義為路由器，然後著手試圖理解每個路由器是如何維護關於網絡中其它路由器的存在的實時知識的。當網絡規模增大時，此工作量呈指數上升。這個問題由於設備能夠以「自組織」的形式動態地進入或離開網絡而變得更加複雜。網絡的自組織性質造成了繁重的網絡管理問題，它使網絡充滿了需要持續更新的狀態包。
關於MANET有許多問題需要解決。一個問題是帶寬。當設備進入、離開MANET和在MANET中四處移動時，MANET在不斷改變。要讓MANET中的每個設備意識到由某個設備的進入、離開和移動所造成的改變，將會消耗大量的可用帶寬。
還有一個問題是電源。移動計算系統一般依賴電池電源。由於電池電源有限而網絡中的通信是功率密集的，所以令每個設備在另一個設備進入、離開MANET和在MANET中移動時對自己進行更新可能會消耗一大部分的可用電源。
還有一個問題是複雜度。當MANET中的設備數目增加時，通過MANET的路由數目呈指數上升。即使對於相對少的數目的設備(100一般被認為是規模相當大的MANET)來講，在另一個設備進入、離開MANET或在MANET中移動前，更新MANET的路由表所需要的時間可能會更長。另外，存儲路由表所需要的空間可能很快就超過了設備中的可用空間。
附圖公開了本發明的各種實施例，其目的僅是為了說明而並非限制本圖1A的例子示出了移動自組織網絡(MANET)設備的分布。
圖1B的例子示出了建立在圖1A所示的MANET設備之間的MANET。
圖2的例子示出了MANET中的可操作的行動裝置。
圖3A的方框圖示出的例子是向MANET子網中的其它設備提供存儲服務的設備。
圖3B的方框圖示出的另一個例子是向子網中的其它設備提供存儲服務的多個設備。
圖4的流程圖示出的一個例子是用於允許設備向子網中的其它設備提供存儲服務的處理。
圖5的例子示出了能夠共享自己的處理能力的設備。
圖6A的方框圖示出的例子是含有共享它的的處理單元(PU)的設備的子網。
圖6B的方框圖示出的例子是含有共享它們的PU的多個設備的子網。
圖7的流程圖示出了一項處理的例子，該處理用於允許設備向子網中的其它設備提供存儲服務和處理服務。
圖8的例子示出了能夠共享它的I/O能力的設備。
圖9的方框圖示出的例子是含有一個或更多共享I/O單元的設備的子網。
圖10的例子示出了能夠共享它的I/O、存儲和處理能力的設備。
圖11A的例子示出了能夠共享它的網橋/網關(B/G)能力的設備。
圖11B的例子示出了具有無線接入點和提供到有線網絡的連接的B/G單元的設備。
圖12的方框圖示出了一個子網的例子，其它該子網含有與子網中的其它設備共享它的B/G能力的設備。
具體實施例方式
根據本發明的一個實施例，公開了一種擴展MANET設備的存儲能力的方法。根據另一個實施例，公開了一種擴展MANET設備的處理能力的方法。還公開了其它的實施例。
如同此處所使用的那樣，術語「當……的時候」可以被用於表明事件的時間性質。例如短語「當事件『B』發生時，事件『A』發生」的意思應該被解釋為事件A的發生可以是在事件B發生之前、之中或之後，但都與事件B的發生相關聯。例如，如果事件A的發生是響應事件B的發生或響應表明事件B已經發生、正在發生或將要發生的信號，那麼就說「當事件B發生時，事件A發生」。
圖1A的例子示出了MANET的設備分布。MANET設備可以分散在一個普通的場合。此場合可以是商場、體育場、城市或任何其它類型的場合，沒有任何限制。在下面的敘述中，MANET中的設備可以直接與它的範圍之內的其它設備通信。參照圖1A，每個設備被描述為與它的用戶相關聯。例如，亞倫的設備110可以與白茜的設備125通信。每個設備可以有有限的範圍，因此不能與MANET 105中的所有其它設備直接通信。例如，亞倫的設備110具有被示為線圈的通信範圍115，因為白茜的設備125在亞倫的設備110的通信範圍中，所以亞倫可以直接與白茜通信。因為查理的設備130不在亞倫的設備110的通信範圍中，所以亞倫不可以直接與查理通信。
管理MANET的直觀的辦法是讓每個設備意識到MANET中的所有其它設備。圖1B的例子示出了建立在圖1A所示的多個MANET設備之間的MANET。如圖1B所示，亞倫的設備110可以直接與白茜的設備125、伊莉莎白的設備140、哈裡的設備155以及伊希斯的設備160通信，但是不可以直接與查理的設備130或大衛的設備135通信。但是，亞倫的設備110可以分別通過白茜的設備125或伊希斯的設備160與查理的設備130或大衛的設備135通信。
在MANET中，設備可能是活動的，但卻並不能被其它設備達到。例如，給定奧斯卡的位置，奧斯卡的設備190的通信範圍只包括馬克的設備180。奧斯卡的設備190隻有通過馬克的設備180才可以與MANET 195中的其它設備通信。類似地，MANET 195中的其它設備只有通過馬克的設備180才能與奧斯卡的設備190通信。但是，如果馬克的設備180離開了網絡(例如，馬克關掉了他的設備)，那麼奧斯卡的設備190就既不能向MANET 195中的任何其它設備發送信息，也不能接收來自於它們的信息，儘管奧斯卡的設備190仍然是活動的。應當注意到，MANET 195中的設備可能是異構的。如同可以被看到的那樣，MANET 195可以被看作無限網絡，因為對能夠加入的設備數目沒有限制。而且，當有設備加入，離開或移動到不同地方時，MANET 195動態地改變，這使得它很難被管理。
圖2示出了MANET中可被操作的設備的例子。設備205可以是行動裝置並可以被用來與MANET 195中的其它設備通信。雖然圖示的是個人數字助理(PDA)，但是，本領域的技術人員將認識到，設備205可以是能使用例如無線通信鏈路與附近設備通信的任何設備。例如，設備205可以是可攜式電話或被設置為與附近設備通信的筆記本電腦。雖然設備205被描述為行動裝置，但是設備205並不需要真的移動。
除了其它元件之外，設備205可以包括無線收發器210、微處理器220和存儲單元(MU)215。設備205可以執行存儲在MU 215中的應用。收發器210可以被用來接收來自其它附近的設備的通信。收發器210還可以被用來向其它附近的設備傳輸通信。在一個實施例中，收發器210可以使用無線通信協議進行工作。微處理器220被用來控制設備205的內部操作。MU 215可以被用來存儲設備205中的信息(例如，臨時性的，半永久性的，等等)。MU 215可以包括存儲器控制器和一個或更多存儲設備。MU 215可以存儲諸如字處理軟體和遊戲軟體等的應用軟體(未示出)。當設備205進入MANET 195時，設備205需要通過建立與附近設備的通信來將自己的存在通知其它附近的設備。
設備205還需要在MU 215中存儲例如附近設備的名單(未示出)。該名單可以被稱為聯繫名單。附近設備的名單可以包括與設備205通信的設備。在一個實施例中，設備可以只與和它具有類似特性的設備通信。具有類似特性的設備可以在更大的MANET中共同形成子網。子網可以被看作一個聯合，聯合中的成員可以包括設備205和附近其它具有類似特性的設備。例如，公司中的僱員具有相同的特性，在此公司被認為是僱員所屬的聯合。
子網中的設備可以向子網中的其它設備提供專門的服務。例如，子網中的設備可以單獨地或以組合的形式共享它的存儲能力、處理能力、輸入/輸出能力等。
參照圖2，設備205可以向MANET 195中的其它設備提供專門的服務。在一個實施例中，設備205可以允許其它設備訪問MU 215來遠程存儲或獲取數據。這對其它設備是有好處的，例如由於支持的元件變少了，它們的功耗就可以減小。對於其它設備來說，能夠訪問MU 215的另一個好處是減小了其它設備的存儲器需求，結果是設備可以變得更小。
在一個實施例中，設備205可以限制存儲在MU 215中的數據。例如，所述限制可以包括當設備訪問MU 215時需要訪問授權。這可以使得設備205可以在MU 215中存儲來自安全應用(例如保險、銀行等)的受保護的數據。在另一個實施例中，設備205可以只在它能夠的時候才提供專門的服務。例如，當在MU 215中有多餘的存儲能力時，設備205可以允許其它設備把它們的數據存儲在MU 215中。
圖3A的方框圖示出了向子網中的其它設備提供存儲服務的設備的例子。圖3A中所示的設備可以屬於子網300。這些設備中的一些可以直接互相通信(例如，在通信範圍內)，或者它們可以間接地互相通信(例如，當不在通信範圍內時，使用另一個設備)。例如，設備305可以直接與設備315通信，但是它可以使用設備315與設備325進行間接通信。類似地，設備325可以使用設備315，或使用設備330和310，或使用設備315和310，或設備320等，與設備305進行間接通信。設備305可以通過它的MU 335向其他設備310-330提供存儲服務。
在本例中，設備305的MU 335可以被用來為氣象應用存儲氣象數據。在一個實施例中，為了保護MU 335中存儲的數據，設備310-330在被允許對MU 335的訪問之前可以需要被認證。在另一個實施例中，子網300中的所有設備在加入子網300中的通信前都可能需要被認證。
設備310-300中的每一個可以獨立地從自己的局部區域收集氣象數據並將氣象數據存儲在MU 335中，形成一個集合氣象資料庫。集合氣象資料庫可以被另一個設備為了分析的目的而訪問。例如，使用設備315的用戶可以訪問存儲在MU 335中的集合氣象資料庫來評估和預測未來的氣候模式。
圖3B的方框圖示出的例子是向子網中的其它設備提供存儲服務的多個設備。圖3B中示出的子網301與圖3A中示出的子網300類似，只是增加了設備335和345。子網301不包括設備355，儘管設備355可以在例如設備330和設備310的通信範圍之內。這是因為在本例中，設備355不具有與子網301中的其它設備相同的屬性，因此不屬於同一個聯合。
在一個實施例中，子網301中可能存在多個設備向其它設備提供存儲服務。例如，設備305、335和345中的每一個都可以向設備310-330提供存儲服務。在需要大存儲能力的環境中，在每個設備都以單獨或組合的方式向特定應用等提供存儲服務環境中，存在多個向子網301提供存儲服務的設備是有利的。在一個實施例中，MU 305、335和345可以被邏輯地聚合在一起，從而為設備310-330提供更大的存儲能力。在另一個實施例中，MU 305和MU 335可以被用作為MU 345的冗餘存儲器，這樣，例如，如果MU 345不可用了，則MU 305和MU335可以單獨地或以組合的形式被用來存儲或獲取數據。
參照圖3B，子網301中的每一對設備可以獨立地確定它們之間交換信息所使用的通信協議。這可以包括例如延遲或傳遞速度、緩衝信息和糾錯信息等。每個設備可以詢問它的對方設備以收集用於建立通信的信息。例如，在設備310和設備330之間建立的通信可以是基於802.11b的，而在設備310和設備315之間建立的通信可以是基於802.11a的。在一個實施例中，用於在兩個設備之間通信的信息在不同的時間可以是不同的。例如，可以改變緩衝信息來提高性能。在一個實施例中，可為設備配備雙模式通信能力(例如802.11a和802.11b)。例如，當兩個雙模式設備互相通信時，這兩個設備最初可能協商使用802.11b來交換信息，但接下來可能重新協商使用802.11a來交換信息。
在一個實施例中，兩個設備可能必須周期性地相互同步。「同步」可以包括例如重置它們的共有時鐘和確定是否有需要在這兩個設備之間傳遞的信息或網絡更新。並不是子網301中的所有設備都必須以同樣的時間周期進行互相同步。即，不同的設備對可以具有不同的同步周期。例如，設備310可以每30分鐘與設備330同步一次，而設備310可以每10分鐘與設備315同步一次。
當同步發生時，除了設備之間互相共享關於自身的信息外，設備之間還可以共享關於其它設備的知識。在一個實施例中，設備僅共享關於屬於同一聯合的其它設備的知識。例如，設備310可以與設備330共享自己的關於設備305的知識，包括設備305的存儲能力，因為設備305、310和330屬於同一個聯合。另一方面，因為設備355與設備305不屬於同一個聯合，所有設備310和設備355之間的信息共享就不包括關於設備305的知識。對於一個實施例，設備之間的同步和數據傳輸可以使用2001年10月18日遞交的美國專利申請No.09/305,896中所描述的方法和裝置進行，該申請被轉讓給本申請的受讓人，名稱為「METHOD FOR DISCOVERYAND ROUTING WITHIN MOBILE AD-HOC NETWORKS」。
在一個實施例中，子網中的每一個設備都被指定給一個可以共享它的存儲能力的設備。例如，參照圖3B，設備330可以被指定使用設備345的存儲能力，設備310可以被指定使用設備305的存儲能力。在這種情況下，當設備345不活動或離開的時候，設備330就不能使用由包括設備305在內的其它任何設備提供的任何存儲服務。此外，因為設備330可能被移到其它位置，設備330和設備345之間的跳(hop)的數目可能隨時間變化。在本例中，設備330需要能夠接受下述情況設備345可能不總是活動或在場，因此存儲在設備345的MU 350中的數據可能不總是可用。
在另一個實施例中，設備被動態指定給最近的提供存儲服務的設備。例如，設備330可以最初被指定使用設備345的存儲服務。但是，當設備330被移動到離設備305比離設備345更近的位置時，設備330被動態指定給設備305。如上所述，設備305、330和345屬於同一個聯合。在本例中，設備330需要跟蹤它存儲在設備345的MU 350中的數據，以及它存儲在設備305的MU 335中的數據。
圖4的流程圖示出的例子是用於允許設備向子網中的其它設備提供存儲服務的處理。在方框405，一個新的設備加入了網絡。要加入網絡，新設備需要是活動的或是開機的。在本例中，新設備包括MU而且可以向其它設備共享它的存儲能力。新設備需要執行發現(discovery)操作來識別它的相鄰或附近的設備。類似地，新設備附近的其它設備也需要進行發現操作來發現該新設備。這個處理可以被周期性地執行以跟蹤附近設備的在場或離開，以此來更新每個設備中的路由表。
設備可以在物理上接近新設備但並不與之屬於共同的聯合。需要執行認證操作來證實或確認屬於共同的聯合，如方框410所示。例如，聯合可能包括為氣象分析和預測而收集氣象數據的成員。
當新設備被認證屬於和其它設備同樣的聯合時，新設備與具有共同聯合的附近(在通信範圍內)的設備交換它的存儲能力的知識，如方框412所示。新設備的存儲能力的知識可以通過屬於同一聯合的設備重複地、頻繁地交換知識而穿過網絡被傳播到不在附近(不在通信範圍內)的設備。其它信息也可以在設備之間被交換。例如，它們可以交換關於在它們各自的路由表中的屬於同一聯合的其它設備的知識，包括關於那些設備的存儲能力的知識。
在方框415，執行設備間的路由確定操作。與新設備屬於同一聯合的設備可能在新設備的通信範圍之內。在這種情況下，設備間的路由可以是簡單的，在兩個設備間可以是直接的。或者，設備可以與新設備屬於同一聯合，但可能並不在新設備的通信範圍之內。在這種情況下，這個在通信範圍外的設備和新設備之間的路由可能需要經過一個或更多的中間設備，其中至少有一個需要在新設備的通信範圍內。在一個實施例中，聯合可以指定一個或更多設備使用新設備的存儲能力。或者，將設備指定給新設備的操作可以動態地基於例如最低成本路由來執行。
在方框420，新設備的存儲單元可以被其它屬於同一聯合的設備共享或使用。
如上所述，新設備和它周圍的設備可以互相通信，以確定例如共同接受的同步周期以及相應的跳頻圖、直接序列擴頻碼和通信協議的格式等。在共享自己的MU的設備在子網中是活動的期間，該設備和它附近的設備都可以就網絡中的任何改變來更新各自的路由表，其中，網絡中的改變包括例如設備的增加、減少、基於基於成本的算法的路由跳距離改變，等等。可以基於構成每個設備對的兩個設備的共同確定，來安排和傳遞在設備之間傳輸的信息/狀態。例如，所述信息包括延遲或傳遞速度、緩衝信息、糾錯信息、連接信息(例如面向連接或無連接服務)，並可以由設備對在它們的最初的協商中確定，之後可以基於改變設備或網絡狀態而被修改。聯合中的所有設備所作的頻繁更新使得設備能夠檢測到子網中一個或更多設備的離開。可以在子網上傳播對之前一個設備離開了的檢測結果。
在一個實施例中，子網中的設備可以與其它附近的屬於同一聯合的設備共享它的處理能力。與此同時，它也可以共享自己的存儲能力。圖5示出了能夠共享自己的處理能力的設備的例子。參照圖5，設備500包括處理單元(PU)505。PU 505可以是通用系統處理器(例如中央處理單元(CPU))或專用處理器(例如圖形處理器、浮點處理器等)。PU 505的處理能力可以與其它設備共享以使得其它設備能夠執行例如遠程計算任務。能夠共享另一個設備的處理單元使得設備能夠降低它們的功耗，因為功率密集的工作是在別處進行的。能夠共享另一個設備的處理單元還使得設備需要更小的處理能力。還有很多其它的優點。在一個例子中，當PU505被共享時，同一個子網中體積更小的其它設備仍然可以提供與更大的設備接近的處理能力。
在一個實施例中，設備500可以限制將要被PU 505處理的來自其它設備的任務。在一個例子中，PU 505隻可以被共享用於處理與某個特定應用(例如安全保險或銀行應用等)有關的任務。在另一個例子中，PU 505隻能執行基於非常特殊的處理能力(例如浮點操作等)的來自其它設備的任務。
圖6A的方框圖所示的子網的例子中含有共享自己的處理單元的設備。在本例中，子網600中的所有設備具有類似的屬性，包括設備605。設備605像其它的單獨設備一樣在網絡上被認證。設備605包括MU 615和PU 610，並且可以將它們與子網600中的其它設備共享。設備620、625和635能夠與設備605直接通信。設備630和640可以通過中間設備與設備605通信。設備630和640可以通過幾個路由與設備605通信。
設備605可以與設備620-640共享它的PU 610，以此來代表設備620-640執行任務。例如，設備605和620-640可以參加無線遊戲。所有設備都在被認證的遊戲網絡中，並且可以同時玩同一個遊戲。所有設備可以同時與設備605和它的PU 610通信。PU 610可以運行遊戲算法。遊戲算法可以是複雜的任務，它集成了所有的到達數據(從每個設備接收到的數據)，處理數據，並答覆以發出數據(具體對應於每個接收響應的設備)。
在一個實施例中，子網中可以有多個能夠共享它們的PU的設備。圖6B的方框圖示出的例子是含有多個共享它們的PU的設備的子網。在本例中，子網600中的設備605、645和655可以將它們的PU與設備620-640共享。在需要多處理能力的環境中這是有用的(例如，多個PU可以被用來獲得更大的整體處理能力)；或者，在一些專用的功能作為獨立的功能設備可以被更有效地維護的環境中，這也是有用的；或者在這兩種環境的某種組合中，這也是有用的。
設備可以既共享它的MU也共享它的PU。例如，參照圖6B，設備605可以將它的MU 615和PU 610與其它設備共享。一個和更多這些其它設備可以使用PU 610來執行遠程計算任務。類似地，一個或更多這些其它設備可以使用MU 615來遠程存儲數據。即，這些其它設備可以將它們的存儲要求和處理要求轉移到設備605，這使得這些設備像它們自己配備了更大的存儲能力和處理能力那樣進行操作。這使得這些其它設備的製造成本更低，於是更能被消費者承受。
如上所述，設備605可以限制其它設備對它的MU 615和PU 610的使用。設備605、645和655中的每一個可以共享它的PU和MU，或者只共享它的MU，或者只共享它的PU。隨著多個設備共享一個或更多的它們的PU和MU，可以得到需要多處理能力(例如，處理能力的聚合)和大存儲能力(例如，存儲能力的聚合)多處理應用環境。例如，一個環境可能是金融服務環境，其中的業務量、實時計算交易複雜度和所需的存儲量非常高，只能由聚合的方式獲得。
子網中任意兩個設備之間通信的數據使用上面所述的路由方法穿過無線網絡。在逐包(packet-by-packet)基礎上，各個設備可以確定穿過網絡的最合適的路徑。例如，可以基於各種在相關應用中描述的最低成本方法來確定路徑。各個設備可以對網絡的實時改變作出動態反應。例如，參照圖6A所示的無線遊戲例子，如果設備635被關機，那麼餘下的設備可以動態地更新它們的路由表來反映這一改變。另外，數據路徑可能被改變，而且可能需要採用不同的路由來在設備間交換數據。例如，沒有設備635，設備640就需要更長的路由，通過設備630和625到達設備605。在一個實施例中，當路由表被動態更新以反映改變時，使用最低成本路由策略。
子網中每個設備的處理和存儲需求不需要在具體設備中被均勻地平衡。例如，密集的事務處理可以搭配最小限度的緩存能力；有限的事務處理可以搭配巨大的易訪問大容量存儲器；密集的事務處理可以搭配無緩存能力；無事務處理可以搭配巨大的易訪問大容量存儲器。可能出現這種情況可能有多個設備爭用同樣的處理服務和存儲服務，並且這些設備需要互相協作來利用這些服務。這可以包括例如當另一個設備正在被服務時，必須排隊等候使用處理服務或存儲服務。
圖7的流程圖示出了一項處理的例子，該處理用於允許設備向子網中的其它設備提供存儲服務和處理服務。類似的處理也可以用來只向子網中的其它設備提供處理服務。在方框705，新的設備加入網絡。在本例中，新設備包括PU並且能夠將自己的處理能力與其它設備共享。新設備可能需要執行發現操作來識別它的相鄰或附近的設備。類似地，新設備附近的其它設備也可能需要執行發現操作來發現新設備。這個操作可以周期性地進行以跟蹤附近設備的存在或離開，以此來更新每個設備中的路由表。如上所述，發現處理可以包括同步和其它操作。
在方框710，可能需要執行認證操作以證實或確認新設備與其它設備的聯合。可能需要建立安全協議來保護設備之間的數據交換。
在方框712，新設備與附近的屬於同一聯合的設備交換它的處理能力和存儲能力。新設備的處理能力和存儲能力的知識隨後可以通過屬於同一聯合的設備重複地、頻繁地交換該知識而穿過子網被傳播到其它的設備。其它信息也可以在設備之間被交換。例如，它們可以交換關於在它們各自的路由表中的屬於同一聯合的其它設備的知識，包括那些設備的處理能力和存儲能力的知識。
在方框715，執行設備間的路由確定操作。兩個設備之間的路由可以是不使用中間設備的直接路由。或者，兩個設備之間的路由可以是使用一個或更多個中間設備的間接路由。應該注意的是，子網中的任何設備都可以為路由信息的目的而被用來作為中間設備。
在方框720，新設備的處理能力和存儲能力可以被其它屬於同一聯合的設備使用。
在共享其PU和MU的設備在子網中是活動的期間，該設備和它附近的設備都可以就網絡中的任何改變更新各自的路由表，其中，網絡中的改變包括例如設備的增加、減少、基於成本的算法的路由跳距離改變等等。可以基於構成每個設備對的兩個設備的共同決定來安排和傳遞設備之間傳輸的信息/狀態。例如，傳輸可以在同步發生時周期性地被執行。被傳輸的信息，包括例如延遲或傳遞速度、緩衝信息、糾錯信息、連接信息(例如面向連接或無連接服務)，由設備對在最初的協商中確定，之後可以基於設備或網絡狀態的改變而被修改。聯合中的所有設備所執行的頻繁更新使得設備能夠檢測到子網中一個或更多設備的離開。於是對之前一個設備離開了的檢測結果可以被穿過子網傳播。
設備可以包括輸入/輸出(I/O)能力，並可以將此能力與屬於同一聯合的其它設備共享。除了共享I/O能力外，設備還可以共享它的存儲能力和處理能力中的一個或更多。圖8示出了能夠共享它的I/O能力的設備的例子。參照圖8，設備800可以包括一個或更多的I/O單元，在本例中是I/O單元805和810。I/O單元可以是輸入單元、輸出單元或二者的組合。輸入單元的例子可以包括鍵盤、滑鼠、觸控螢幕、傳感器、接收器等。輸出單元的例子可以包括顯示器、印表機、發射器、傳真機、音頻揚聲器等。設備800的I/O能力可以與其它設備共享以使得其它設備可以例如執行遠程I/O任務。能夠共享另一個設備的I/O能力使得設備可以減小它們的功耗，提高設備的功能使用並且減小它們的複雜度。
圖9的方框圖的例子示出了含有一個或更多共享I/O單元的設備的子網。在本例中有兩個子網900和901。子網900中的設備905-925都可以具有類似的屬性。例如，設備905-925可以參加第一會議室的第一演講。設備905-925在子網900上被認證。類似地，子網901中的設備935-955都可以具有類似的屬性。例如，設備935-955可以參加第二會議室的第二演講。本例中的兩個會議室可以被牆930所分隔。參照子網900，設備905和910可以將它們的I/O單元與子網900中的其它設備共享。例如，設備905可以共享它的音頻揚聲器I/O單元906，設備910可以共享它的顯示器I/O單元908。音頻揚聲器I/O單元906和顯示器I/O單元908可以分別是足夠響的和足夠大的，以使得在第一會議室裡的其它設備的用戶可以共享對第一演講的聽和觀看。雖然沒有示出，但是設備915-925也可以將它們的I/O能力對子網900共享。另外，第一會議室可以具有更多的設備，並且同樣地，這些設備到設備905和910的通信可以是直接的或間接的(例如，通過中間設備)。
參照子網901，設備950和955可以將它們的I/O單元與子網901中的其它設備共享。例如，設備950可以共享它的音頻揚聲器I/O單元953，設備955可以共享它的顯示器I/O單元954。兩個子網900和901中的設備可以屬於同一聯合。例如，雖然兩個演講可以是不同的，但是設備905-955的用戶可以屬於同一個部門，因此設備905-955可以形成更大的子網。例如，可能有第三演講要求設備905-955全部參加。使用被共享的I/O能力，第三演講不需要移動到更大的會議室就可以進行。例如，由設備925(例如，一個PDA)的用戶所作的演講可以遠程使用設備905和950的揚聲器I/O以及設備910和955的顯示器I/O。如上所述，子網中的設備需要在同步時刻動態更新它們的路由表，以此來反映其它設備的離開、在場或位置。例如，用戶走向或移向共享其顯示器I/O的設備，以使用來自該用戶自己設備的信息來作演講，此時，來自其它設備的路由表需要使用例如最低成本策略(例如，最少的跳數、延遲、帶寬可用性、服務質量等)被更新，以此來反映此移動。
在一個實施例中，設備可以將一個或更多它的I/O能力、MU能力和PU能力與它的子網中的其它設備共享。圖10示出了可以共享它的I/O、存儲和處理能力的設備的例子。設備1000包括I/O單元805、810，PU和MU1005。設備1000提供的共享服務可以使得其它設備減小功耗，變得較簡單並降低製造成本。例如，設備1000可以是配備了大顯示器、大容量磁碟驅動器和快速處理器的筆記本計算機，而共享它的服務的其它設備可以是比較小的設備，如PDA。
當能夠共享它的一個或更多I/O能力、存儲能力和處理能力的新設備變為活動時，那個設備需要進行類似圖7中描述的處理。這包括例如進行發現和認證操作、路由確定操作和包括共享I/O能力的共享操作。其它操作可以包括用從其它設備傳播來的知識動態來更新自身、與其它設備共享它的知識和基於網絡動態而更新它的路由表等等。
設備可以包括網橋/網關(B/G)能力並且可以與屬於同一聯合的其它設備共享此能力。設備除了共享它的B/G能力外，還可以共享一個或更多它的I/O能力、存儲能力和處理能力。圖11A示出了能夠共享它的B/G能力的設備的例子。設備1100可以包括B/G單元1105。設備1100還可以包括I/O單元805和PU和MU 1005。設備可以具有多個B/G單元。B/G單元1105可以允許設備橫跨兩個或更多類似的或不類似的有線或無線網絡，其中連接到這些網絡的設備屬於同一聯合。無線自組織設備可以通過設備1000，使用B/G單元1105與屬於同一聯合的有線設備進行通信。例如，設備1000可以被用來使自組織設備子網中的設備可以連接到乙太網。設備1000還可以包括接入點(例如802.11接入點)，以允許被其它無線設備連接。圖11B示出了含有802.11接入點1115、自組織網絡無線收發器1120和連接到有線乙太網的B/G單元1110的設備的例子。
圖12的方框圖示出的例子是含有將它的B/G能力與子網中的其它設備共享的設備的子網。本例中所示的子網類似於圖9中所示的子網，只是增加了連接到有線網絡1250的設備1205和設備1210-1220。設備1205包括B/G單元1202，以允許連接到第一有線網絡1250。設備1205還包括收發器1204，以允許連接到無線自組織設備905-955。雖然沒有示出，但是設備1205還可以包括額外的B/G單元來連接到其它有線網絡。在本例中，假定所示的所有設備屬於同一聯合併因此可以互相通信和交換數據。如上所述，為了加入網絡，設備需要是活動的並且在開始共享它的B/G能力前，執行與圖7所描述的操作基本類似的操作。例如，設備需要進行發現和認證處理、使用從其它設備傳播來的知識動態更新自己、將它的知識與其它設備共享、基於網絡的動態共享它的路由表等。當具有允許與無線和有線網絡連接的B/G能力的設備變為活動時，關於它的存在的知識可以穿過網絡被傳播，並且相應地，一些設備的路由表可以被更新來反映此增加。
這些各種方法的操作可以被計算機系統(或設備)中的處理器實現，所述處理器執行存儲在可以被認為是機器可讀存儲介質的存儲器上的電腦程式指令序列。例如，計算機系統可以是圖2所示的設備205。存儲器可以是隨機訪問存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、例如大容量存儲設備的持久存儲器或這些設備的任何組合。指令序列的執行使得處理器根據例如圖4或圖7所示的本發明的一個實施例來進行操作。
在此公開了在移動自組織網絡(MANET)中共享或提供存儲能力和處理能力中的一個或更多的方法和裝置。所述方法使得設備能夠將活動轉移到網絡中其它屬於同一聯合的設備，由此可以使前者消耗更小的功率(例如，電池供電的設備)、具有更小的外形參數和更低的造價等。
雖然本發明已經參照具體的示例性實施例被描述，但是很明顯，可以對這些實施例進行各種修改和改變，而不偏離在權利要求中列出的本發明的更廣泛的精神和範圍。例如，雖然上述實施例提到的是傳輸高級命令，但是所述實施例也可以用來傳輸低級比特流。相應地，說明和附圖應當被認為是說明性的而非限制性的。
權利要求
1.一種設備，包括收發器，所述收發器實現與行動網路中一個或更多的屬於同一聯合的其它設備的無線通信，其中所述無線通信考慮到了對由所述一個或更多的其它設備提供的一種或更多服務的使用，其中所述一個或更多的其它設備之間的路由被動態更新以反映所述網絡中的改變。
2.如權利要求1所述的設備，其中所述無線通信還考慮到了所述網絡中所述設備的認證。
3.如權利要求1所述的設備，其中所述無線通信還考慮到了穿過所述網絡的由所述一個或更多其它設備提供的所述一種或更多服務的知識的傳播。
4.如權利要求1所述的設備，其中所述路由基於最低成本路由而被動態更新。
5.如權利要求1所述的設備，其中所述網絡中的所述改變包括所述一個或更多其它設備的插入、刪除和重新定位。
6.如權利要求1所述的設備，其中所述一種或更多服務包括存儲服務、處理服務、輸入和輸出服務以及網橋和網關服務。
7.一種設備，包括收發器，用於實現向無線網絡中的一個或更多其它設備提供一種或更多服務，實現認證所述一個或更多其它設備屬於共同的聯合，並且實現穿過所述無線網絡傳播關於所述一個或更多設備的知識。
8.如權利要求7所述的設備，其中所述關於所述一個或更多設備的知識包括由所述一個或更多其他設備提供的服務。
9.如權利要求7所述的設備，其中向所述一個或更多其它設備提供的所述一種或更多服務包括處理服務，以此來代表所述一個或更多其它設備執行一種或更多任務。
10.如權利要求7所述的設備，其中向所述一個或更多其它設備提供的所述一種或更多服務包括存儲服務，以此來代表所述一個或更多其它設備存儲數據。
11.如權利要求7所述的設備，其中向所述一個或更多其它設備提供的所述一種或更多服務包括輸入/輸出服務，以此來代表所述一個或更多其它設備執行輸入/輸出操作。
12.如權利要求7所述的設備，其中向所述一個或更多其它設備提供的所述一種或更多服務包括網橋/網關服務，以使得所述一個或更多其它設備可以與連接到有線網絡的設備交換數據。
13.如權利要求7所述的設備，其中所述收發器還實現動態更新到所述一個或更多其它設備的路由，以此來反映所述網絡中的變化。
14.如權利要求13所述的設備，其中所述路由基於最低成本路由而被動態更新。
15.如權利要求14所述的設備，其中所述路由在每個同步周期被動態更新。
16.一種方法，包括在無線網絡中發現附近的設備；與所述附近設備執行認證操作；傳播所述附近設備提供的服務的知識；以及使用所述附近設備提供的所述服務。
17.如權利要求16所述的方法，其中與所述的附近設備執行認證操作的步驟包括證實所述附近設備屬於同一聯合。
18.如權利要求17所述的方法，其中所述附近設備是處在無線通信範圍之內的設備，並且其中關於由所述附近設備提供的所述服務的知識被傳播到其它設備，所述其它設備是處在無線通信範圍之內和之外的屬於同一聯合的設備。
19.如權利要求16所述的方法，還包括確定到所述附近設備的路由。
20.如權利要求19所述的方法，其中確定到所述附近設備的所述路由的步驟包括確定與每個所述附近設備的同步周期；以及在每個同步周期動態執行路由更新以反映自從前一個同步以來所述網絡發生的改變。
21.如權利要求20所述的方法，其中所述網絡的所述改變包括所述附近設備的位置改變、所述附近設備的數目改變以及由所述附近設備所提供的所述服務的改變。
22.如權利要求16所述的方法，還包括與所述附近設備交換所提供的服務的知識。
23.一種製品，包括包含數據的機器可訪問介質，所述數據被機器訪問時使得所述機器執行多項操作，包括在無線網絡中發現附近的設備；與所述附近設備執行認證操作；傳播所述附近設備提供的服務的知識；以及使用由所述附近設備提供的所述服務。
24.如權利要求23所述的製品，其中與所述的附近設備執行認證操作的步驟包括證實所述附近設備屬於共同的聯合。
25.如權利要求24所述的製品，其中所述附近設備是處在無線通信範圍之內的設備，並且其中所述附近設備提供的所述服務的知識被傳播到其它設備，所述其它設備是處在無線通信範圍之內和之外的屬於同一聯合的設備。
26.如權利要求23所述的製品，還包括確定到所述附近設備的路由。
27.如權利要求26所述的製品，其中確定到所述附近設備的路由的步驟包括確定與每個所述附近設備的同步周期；以及在每個同步周期動態執行路由更新以反映自從前一個同步以來所述網絡發生的改變。
28.如權利要求27所述的製品，其中所述網絡的所述改變包括所述附近設備的位置改變、所述附近設備的數目改變以及由所述附近設備所提供的所述服務的改變。
29.如權利要求23所述的製品，還包括與所述附近設備交換提供的服務的知識。
30.一種方法，包括傳播由無線網絡中一個或更多已經被發現並被認證屬於同一聯合的設備所提供的服務的知識，其中到所述被發現的設備的路由被動態更新。
31.如權利要求30所述的方法，還包括確定到所述被發現的設備的路由；確定與每個所述被發現的設備的同步周期；以及與所述被發現的設備交換所提供的服務的知識。
32.如權利要求31所述的方法，其中到所述被發現的設備的路由在每個同步周期被動態更新。
33.如權利要求30所述的方法，還包括使用由所述被發現的設備提供的所述服務。
34.如權利要求30所述的方法，其中所述服務包括處理服務、存儲服務、網橋和網關服務以及輸入和輸出服務。
全文摘要
無線設備可以將自己的一種或更多種資源與移動自組織網絡(MANET)中屬於同一聯合的其它設備共享。設備可以通過代表其它設備執行任務來共享它的處理單元的能力。設備可以通過代表其它設備存儲數據來共享它的存儲單元。將它的資源進行共享的設備和使用共享資源的其它設備可以動態地執行更新，以此來反映MANET的改變。
文檔編號H04L12/28GK1647458SQ03808932
公開日2005年7月27日 申請日期2003年9月3日 優先權日2002年9月5日
發明者傑雷米·伯爾 申請人:英特爾公司