“MÉTODO PARA DESCOBRIR UMA ROTA PARA TRANSMITIR DADOS DE UM DISPOSITIVO DE FONTE PARA UM DISPOSITIVO DE DESTINO VIA RETRANSMISSÃO EM MULTI-SALTOS”
A presente invenção pertence ao campo de redes de comunicação sem fio e, mais particularmente, a um método para descoberta de uma rota para transmissão em multi-saltos entre um dispositivo de fonte e um dispositivo de fonte em uma rede de comunicação sem fio de acesso distribuído que tem pelo menos um conjunto mínimo de recursos disponíveis (por exemplo, aberturas).
Continua a haver uma proliferação de redes de comunicação sem fio. Por exemplo, a FCC tem proposto permitir que radiotransmissores não licenciados operem dentro do espectro de televisão por radiodifusão em localizações onde um ou mais dos canais de televisão terrestre alocados não são sendo usados, desde que esses transmissores não licenciados incluam salvaguardas que assegurem que não haja interferência com a recepção de sinais de televisão terrestre licenciados. Várias organizações desenvolveram tecnologias de comunicação sem fio de banda ultra-larga (ultrawidebandUWB) para tirar vantagem de operações de dispositivo sem fio não licenciados em bandas de freqüência licenciadas.
Em particular, a WIMEDIA® Alliance desenvolveu especificações para redes sem fio baseadas na tecnologia da UWB. Por exemplo, a especificação WIMEDIA® MAC proporciona um protocolo de controle de acesso ao meio (MAC) completamente distribuído para suportar transmissão em salto único em alta velocidade entre dispositivos que estão localizados nas proximidades um do outro, por exemplo, as chamadas redes de área pessoal (PANs). Enquanto isso, em dezembro de 2005, a European Computer Manufacturer's Association (ECMA - Associação Européia dos Fabricantes de Computadores) publicou ECMA-368: High Rate Ultra Wideband PHY and MAC Standard, especificando uma camada física de banda ultra-larga (PHY) e subcamada de MAC distribuída para uma rede sem fio de acesso distribuído, de curto alcance, em alta velocidade, que pode incluir dispositivos portáteis e fixos.
Como aqui usado, um dispositivo em uma rede sem fio também pode ser referido como um terminal ou um nó. Também como aqui usado, uma rede sem fio é dita ter acesso distribuído quando não há controlador central, estação base, estação mestre, etc. que governa ou controla o acesso aos recursos de comunicação (por exemplo, abertura por tempo, em um protocolo de acesso múltiplo por divisão de tempo (TDMA) da rede sem fio pelos outros dispositivos na rede.
Contudo, devido à restrição regulatória sobre energia de transmissão, a faixa de transmissão de dispositivos usando WIMEDIA® MAC é limitada e diminui com qualquer aumento da taxa de transmissão física. Em conseqüência, devido às limitações da faixa de transmissão, em alguns casos, não é possível para um dispositivo em uma rede sem fio de área pessoal (PAN) transmitir dados para outro dispositivo na mesma rede, se os dois dispositivos são separados fisicamente por uma distância demasiado grande. Em outros casos, onde os dois dispositivos podem estar mais próximos, a transmissão pode ser possível, mas apenas em taxas de dados reduzidas. Contudo, há um número de aplicações onde seria altamente desejável para dispositivos que estão localizados remotamente um do outro por uma distância significativa serem capazes de enviar e receber dados para e um do outro em taxas de dados mais altas do que são suportadas pelas limitações de energia de transmissão nos dispositivos.
Em conseqüência, seria desejável proporcionar um método para descobrir uma rota para transmitir dados em rota de multi-saltos de um dispositivo de fonte para um dispositivo de destino em uma rede sem fio distribuída, mesmo se os dois dispositivos forem separados fisicamente por uma distância grande demais para transmissão sem fio direta. Seria desejável proporcionar um método tal que suporte altas taxas de transmissão de dados e eficiência de espectro.
Em um aspecto da invenção, em uma rede de comunicação sem fio, compreendendo uma pluralidade de dispositivos, um método de descobrimento de uma rota para transmitir dados de um dispositivo de fonte para um dispositivo de destino via retransmissão em multi-saltos é proporcionado. O método inclui a radiodifusão do dispositivo de fonte de uma solicitação de descoberta de rota para transmitir dados para o dispositivo de fonte. A solicitação de descoberta de rota inclui pelo menos um primeiro campo indicando um limite de contagem de saltos, um segundo campo indicando um número de aberturas, X, requeridas para transmissão dos dados, um terceiro campo indicando um ID para o dispositivo de fonte e um quarto tempo indicando um ID para o dispositivo de destino. O método também inclui o recebimento, no dispositivo de fonte, de uma resposta de descoberta de rota, indicando uma rota do dispositivo de fonte para o dispositivo de destino. A resposta de descoberta de rota inclui pelo menos um primeiro campo indicando um número de saltos entre o dispositivo de fonte e o dispositivo de destino.
Em outro aspecto da invenção, em uma rede de comunicação sem fio, compreendendo uma pluralidade de dispositivos, um método de descobrimento de uma rota para transmitir dados de um dispositivo de fonte para um dispositivo de destino via retransmissão em multi-saltos é proporcionado. O método inclui o recebimento, em um n-ésimo dispositivo de uma solicitação de descoberta de rota para transmitir dados do dispositivo de fonte para o dispositivo de destino. A solicitação de descoberta de rota inclui pelo menos: um primeiro campo, indicando um limite de contagem de saltos, um segundo campo indicando um número de aberturas, X, requeridas para transmissão dos dados, um terceiro campo indicando um número de saltos entre o dispositivo de fonte e o n-ésimo dispositivo, um quarto campo incluindo um ID de solicitação identificando, unicamente, a solicitação de descoberta de rota, um quinto campo indicando um ID para o dispositivo de fonte e um sexto campo, indicando um ID para o dispositivo de destino. O método ainda inclui a atualização de uma tabela de informação de rota no nésimo dispositivo para ajustar um valor de contagem de saltos para alcançar o dispositivo de fonte do n-ésimo dispositivo para ser igual ao número de saltos entre o dispositivo de fonte e o n-ésimo dispositivo que foi recebido na solicitação de descoberta de rota e estabelecer um ID para um dispositivo seguinte a fim de alcançar o dispositivo de fonte do n-ésimo dispositivo para corresponder com um ID para um (N-l)ésimo dispositivo do qual o n-ésimo dispositivo recebeu a solicitação de descoberta de rota e a determinação se o n-ésimo dispositivo tem pelo menos 2X aberturas disponíveis. Quando o nésimo dispositivo tem pelo menos 2X aberturas disponíveis, o método inclui o incremento do número de saltos no quarto campo da solicitação de descoberta de rota por um para atualizar a solicitação de descoberta de rota e radiodifusão da solicitação de descoberta de rota atualizada do n-ésimo dispositivo. Quando o n-ésimo dispositivo não tem pelo menos 2X aberturas disponíveis, então, a solicitação de descoberta de rota é descartada.
Em um outro aspecto da invenção, em uma rede de comunicação sem fio compreendendo uma pluralidade de dispositivos, um método para descobrir uma rota para transmitir dados de um dispositivo de fonte para um dispositivo de destino via retransmissão em multi-saltos é proporcionado. O método inclui o recebimento, no dispositivo de fonte, de uma solicitação de descoberta de rota para transmitir dados do dispositivo de fonte para o dispositivo de destino. A solicitação de descoberta de rota inclui pelo menos um primeiro campo indicando um limite de contagem de saltos, um segundo campo indicando um número de aberturas, X, requeridas para transmissão dos dados, um terceiro campo indicando um número de saltos do dispositivo de fonte para o dispositivo de destino, um quarto campo incluindo um ID de solicitação identificando, unicamente, a solicitação de descoberta de rota, um quinto campo indicando o dispositivo de fonte e um sexto campo indicando o dispositivo de destino. O método ainda inclui a atualização de uma tabela de informação de rota no dispositivo de fonte para estabelecer um valor de contagem de saltos para alcançar o dispositivo de fonte do dispositivo de destino para ser igual ao número de saltos do dispositivo de fonte para o dispositivo de destino que foi recebido na solicitação de descoberta de rota e estabelecer um ID para um dispositivo seguinte alcançar o dispositivo de fonte do dispositivo de destino para corresponder com um ID para um m-ésimo dispositivo do qual o dispositivo de destino recebeu a solicitação de descoberta de rota e determinar se o dispositivo de destino tem pelo menos X aberturas disponíveis. Quando o dispositivo de destino tem pelo menos X aberturas disponíveis, o método inclui o envio de uma resposta de descoberta de rota do dispositivo de destino para o m-ésimo dispositivo do qual o dispositivo de destino recebeu a solicitação de descoberta de rota, a resposta de descoberta de rota incluindo pelo menos: um primeiro campo incluindo o ID de solicitação, identificando, unicamente, a solicitação de descoberta de rota, um segundo campo indicando o dispositivo de fonte, um terceiro campo indicando o dispositivo de destino e um campo de contagem de saltos tendo uma contagem de saltos inicializada. Quando o dispositivo de destino não tem pelo menos X aberturas disponíveis, a solicitação de descoberta de rota é descartada.
A figura 1 ilustra graficamente uma rede de comunicação sem fio;
As figuras 2a - 2d ilustram um método de descoberta de rota em uma rede de comunicação sem fio de acesso distribuído, usando um protocolo de vetor de distância, ad-hoc, em demanda;
As figuras 3a - 3e ilustram outro método de descoberta de rota em uma rede de comunicação sem fio de acesso distribuído, usando um protocolo de vetor de distância, ad-hoc, em demanda que procura rotas tendo pelo menos um conjunto mínimo de recursos disponíveis (por exemplo, aberturas).
Embora vários princípios e características dos métodos e sistemas descritos abaixo possam ser aplicados a uma variedade de sistemas de comunicação, para fins de ilustração, as modalidades exemplificativas abaixo serão descritas no contexto de redes de comunicação sem fio não licenciadas operando com protocolos de acesso distribuído baseados em reserva (por exemplo, TDMA).
Mais particularmente, as modalidades exemplificativas descritas abaixo pertencem a uma rede de área pessoal de WIMEDIA®. Contudo, os métodos e técnicas descritos abaixo também poderíam ser aplicados no caso de outras redes de acesso distribuído, usando protocolos baseados em reserva e mesmo através de uma estrutura principal cabeada. Naturalmente, o escopo da invenção é definido pelas reivindicações anexas e não está limitado pelas modalidades particulares descritas abaixo.
Além disso, na descrição a seguir várias transmissões, incluindo solicitações de reserva e respostas de reserva são mencionadas. Nas modalidades descritas abaixo, essas solicitações e respostas podem ser elementos de informação (lEs) incluídos em quadros (pacotes) transmitidos por um dispositivo dentro de uma abertura de acesso ao meio (MAS). Além disso, essas solicitações e respostas são descritas tendo vários campos, tais como um primeiro campo, um segundo campo, um terceiro campo, etc. Naquelas descrições, será compreendido que as referências numéricas primeiro, segundo, etc. servem, simplesmente, como nomenclatura para distinguir e identificar os campos e não se referem a qualquer ordenação lógica ou cronológica ou outra disposição dos campos dentro dos lEs ou quadros.
Com isso em mente, os requerentes agora descrevem métodos pelos quais um dispositivo de fonte, que está localizado remotamente de um dispositivo de fonte em uma rede de área pessoal sem fio de acesso distribuído (PAN) é capaz de descobrir uma rota de retransmissão através de vários dispositivos intermediários da rede para transmitir dados para o dispositivo de fonte em uma taxa de transmissão de dados desejada (largura de banda).
Como descrito abaixo, a fim de aumentar a faixa de transmissão ao mesmo tempo em que ainda mantém eficiência de espectro (isto é, usando uma taxa de transmissão mais alta), uma rede de área pessoal (PAN) WIMEDIA® habilitada em malha é proporcionada. A rede de área pessoal (PAN) WIMEDIA® habilitada em malha é essencialmente uma PAN distribuída, de multi-saltos, com alguns dispositivos que retransmitem/encaminham quadros (pacotes) de dados para seus vizinhos.
Por exemplo, a figura 1 ilustra, graficamente, uma rede de comunicação sem fio 100, incluindo uma pluralidade de dispositivos 110. Nesse caso, dispositivos habilitados por malha 110B e 110C podem retransmitir um quadro originado do dispositivo de fonte 110A para seu dispositivo de destino 110D, que é inalcançável pelo dispositivo 110A via uma transmissão em salto único.
Dois mecanismos importantes, a saber, descoberta de rota/ curso e reserva de tempo para o meio em multi-saltos, são necessários para implementar uma PAN de malha. A reserva de tempo para o meio em multisaltos não é objeto do escopo desta exposição, e por toda a descrição a seguir é suposto que um mecanismo é proporcionado para tomar esses reservas de recurso, mais uma vez, uma rota ótima com base na métrica desejada do dispositivo de fonte é determinada.
Desse modo, a descrição a seguir tem como seu foco uma descoberta de rota/ curso através de uma rede de comunicação sem fio de acesso distribuído.
As figuras 2a - 2d ilustram um método de descoberta de rota em uma rede de comunicação sem fio de acesso distribuído 200, usando um protocolo de vetor de distância, ad-hoc, em demanda (AODV). Na figura 2a, o dispositivo de fonte 110A re-radiodifunde uma solicitação de descoberta de rota (RREQ) para localizar uma rota em multi-saltos para alcançar dispositivo de destino 110D. A RREQ do dispositivo de fonte 110A é recebida por um primeiro conjunto de três dispositivos intermediários, incluindo dispositivos intermediários 110B, 110G e 110F. Na figura 2b, cada um dos dispositivos intermediários no primeiro grupo, que recebeu a RREQ original do dispositivo de fonte 110A, por sua vez, re-radiodifunde a RREQ, assim, enviando a RREQ para um segundo conjunto de três dispositivos intermediários adicionais, incluindo dispositivos intermediários 110E e 110C. Nesse momento, o dispositivo de fonte 110A e alguns ou todos do primeiro conjunto de dispositivos intermediários também recebem a RREQ reradiodifundida dos outros membros do primeiro conjunto de dispositivos intermediários, mas ignoram (descartam) a RREQ re-radiodifundida como uma repetição. Na figura 2, cada um dos dispositivos intermediários no segundo grupo, que recebeu a RREQ original do primeiro conjunto de dispositivos intermediários, por sua vez, re-radiodifunde a RREQ, assim, encaminhando a RREQ para o dispositivo de destino 110D. Nesse momento, alguns ou todos dos primeiro e segundo conjuntos de dispositivos intermediários também recebem a RREQ re-radiodifundida dos outros membros do segundo conjunto de dispositivos intermediários, mas ignoram (descartam) a RREQ re-radiodifundida como uma repetição. Finalmente, na figura 2d, o dispositivo de destino 110D responde à RREQ com uma resposta de descoberta de rota (RREP), que é transmitida para o dispositivo intermediário 110C e encaminhada pelo dispositivo intermediário 110C, apesar do dispositivo intermediário 110F de volta para o dispositivo de fonte 110A. Assim, o curso descoberto na figura 3a - 3d é 110A - 110F - 110E 9
110D.
As operações do protocolo de roteamento AODV das figuras 2a - 2d variam com o papel que um dispositivo 110 representa. Essas operações, dependendo de se o dispositivo 110 é (1) um dispositivo de fonte 110A que inicia uma descoberta de rota; (2) um dispositivo intermediário (por exemplo, 110B; 110C) que encaminha mensagens de roteamento; ou (3) um dispositivo de destino 110D que responde à solicitação de descoberta de rota, estão resumidas, respectivamente, abaixo.
Cada dispositivo 110 na rede 200 mantém uma Tabela de Informação de Rota com sua informação mais recente concernente aos IDs dos outros dispositivos 110 na rede de comunicação 200, a contagem de saltos (número de saltos requeridos) para alcançar ou enviar dados para cada um desses outros dispositivos 110 e o dispositivo seguinte para o qual os dados serão enviados a fim de alcançar cada um dos outros dispositivos 110 na rede de comunicação 200. Quando a rota para um dispositivo de destino (por exemplo, o dispositivo de destino 110D) está indisponível na Tabela de Informação de Rota do dispositivo de fonte 110A, então, o dispositivo de fonte 110A radiodifúnde uma solicitação de descoberta de rota (RREQ). Uma RREQ pode ser instanciada como um IE, tendo uma pluralidade de campos. De modo benéfico, uma RREQ inclui pelo menos um primeiro campo indicando um limite de contagem de saltos, um segundo campo indicando um número de saltos entre o dispositivo de fonte e o dispositivo corrente, um terceiro campo incluindo um ID de solicitação identificando, unicamente, a solicitação de descoberta de rota, um quarto campo indicando um ID para o dispositivo de fonte e um quinto campo indicando um ID para o dispositivo de destino. Outros campos podem ser incluídos e um ou mais desses campos podem ser omitidos, se as circunstâncias permitirem. A RREQ é radiodifimdida pelo dispositivo de fonte 110A para todos os dispositivos vizinhos, O dispositivo de fonte 110A estabelece o limite de contagem de saltos no quadro (Pacote) de RREQ para definir a área de busca, que define quanto a RREQ é encaminhada. O dispositivo de fonte 110A pode reenviar a RREQ, se uma resposta de descoberta de rota (RREP) não é recebida dentro de um certo período de tempo. Ele pode assim fazer, junto com outros algoritmos de controle, quando o tráfego devido à retransmissão de RREQ é controlado.
Enquanto isso, os dispositivos intermediários (por exemplo, os dispositivos 110C e 110D) recebem mensagens de roteamento de RREQ e RREP. Beneficamente, as solicitações de descoberta de rota recebidas e enviadas para todos os dispositivos 110 na rede 100 deverão ter todas o mesmo número de campos, mas dispositivos diferentes 110 podem atualizar diferentes campos na solicitação, dependendo de seu papel particular na descoberta da rota. Em geral, pode haver M dispositivos intermediários em uma rota de retransmissão em multi-saltos entre o dispositivo de fonte 110A e o dispositivo de destino 110D. O comportamento dos dispositivos intermediários depende de qual mensagem de roteamento (isto é, RREQ ou RREP) é recebida.
Quando um dispositivo intermediário 110 (por exemplo, um nésimo dispositivo intermediário, onde 1 < N < M) recebe uma RREQ do dispositivo de fonte 110A ou outro dispositivo intermediário (por exemplo, um (N-l) ésimo dispositivo intermediário), se já tiver informação de rota para o dispositivo de destino 110D especificado na RREQ, então, pode replicar com um RREP incluindo um valor de contagem de saltos apropriado, em nome do dispositivo de destino 110D. Caso contrário, então, o dispositivo intermediário 110 deve radiodifundir a RREQ recebida com um valor de contagem de saltos incrementado. O dispositivo intermediário 110 reradiodifundirá apenas a RREQ recebida, quando recebe RREQ - identificada pelo ID de dispositivo de fonte e o ID de solicitação - no primeiro momento. De modo benéfico, o dispositivo intermediário 110 também atualiza a informação de roteamento (enlace reverso) em sua Tabela de Informação de Rota para dispositivo de fonte 110A e o dispositivo 110 do qual a RREQ foi recebida.
Enquanto isso, o dispositivo intermediário 110 (por exemplo, um n-ésimo dispositivo intermediário, onde 1 < N < M) também pode receber um RREP (por exemplo, de um (N + 1) ésimo dispositivo intermediário, onde 1 < N < M). Um RREP pode ser instanciado como um IE tendo uma pluralidade de campos. Beneficamente, um RREP inclui um primeiro campo indicando um número de saltos entre o dispositivo de fonte e o dispositivo intermediário, um segundo campo incluindo um ID de solicitação, identificando, unicamente, a solicitação de descoberta de rota à qual essa resposta pertence, um terceiro campo indicando um ID para o dispositivo de fonte e um quarto campo indicando um ID para o dispositivo de fonte. Quando o dispositivo intermediário 110 recebe um RREP com informação mais recente, uma nova rota indicada por um ID de Solicitação maior ou uma rota com um valor de contagem de saltos menor, então, o dispositivo intermediário 110: (1) atualizará informação de roteamento local (isto é, enlace reverso ao dispositivo de destino 110D), em sua Tabela de Informação de Rota; e (2) incrementará o valor de contagem de saltos no RREP recebido; e (3) enviará o mesmo de volta para o dispositivo de fonte 110A, usando sua informação de roteamento local, obtida da mensagem de RREQ previamente recebida do dispositivo de fonte 110A.
Também, quando o dispositivo de destino 110D receber uma RREQ, ele: (1) atualizará a informação de roteamento local (isto é, enlace reverso ao dispositivo de fonte 110A) em sua Tabela de Informação de Rota; e (2) retransmitirá com um RREP via unidifusão para o dispositivo do qual é recebida a RREQ. O RREP incluirá um valor de contagem de saltos inicializado (por exemplo, ajustar para zero ou ajustar para um) e um ID de solicitação incrementado ou inalterado, dependendo de se uma nova rota está ou não sendo oferecida via a resposta.
Embora o método descrito acima possa permitir a descoberta de rota pelo dispositivo de fonte 110A de uma rota de retransmissão em multi-saltos com uma contagem de saltos mínima, ele não assegura que a rota selecionada (ou qualquer outra rota) tenha recursos suficientes para suportar a taxa de transmissão de dados ou largura de banda desejada. Isto é, o método descrito acima com relação às figuras 2a - 2d não assegura que haja aberturas de acesso ao meios disponíveis (não reservadas) suficientes, disponíveis em cada dispositivo por toda a rota de retransmissão em multi-saltos para transmitir dados do dispositivo de fonte 110A para o dispositivo de destino 110D em uma taxa de dados desejada.
As figuras 3a - 3e ilustram outro método de descoberta de rota em uma rede de comunicação sem fio de acesso distribuído 300, usando um protocolo de vetor de distância, ad-hoc, em demanda. O método descrito abaixo com relação às figuras 3a - 3e proporciona a capacidade de eliminar rotas de dispositivo de fonte 110A para dispositivo de destino 110D que são incapazes de suportar uma taxa de transmissão de dados ou largura de banda desejada. Em outras palavras, o método ilustrado nas figuras 3a - 3e assegura que cada dispositivo 110 em uma rota de retransmissão em multi-saltos selecionada para transmitir dados do dispositivo de fonte 110A para o dispositivo de destino 110D tem aberturas de acesso ao meios (MAS) disponíveis suficientes para encaminhar os dados de transmissão que a taxa de dados desejada.
Como no caso da modalidade das figuras 2a - 2d, as operações do protocolo de roteamento AODV otimizado das figuras 3a — 3e variam com o papel que um dispositivo 110 representa. Essas operações dependem de se o dispositivo é (1) um dispositivo de fonte que inicia uma descoberta de rota; (2) um dispositivo intermediário que envia mensagens de roteamento; ou (3) um dispositivo de destino que replica a solicitação de descoberta de rota. Na rede 300, os dispositivos 110 realizam várias operações, conforme descrito acima na rede 200 (que não serão repetidas aqui, para maior brevidade), bem como operações adicionais descritas abaixo.
Na figura 3a, o dispositivo de fonte 110A radiodifunde uma solicitação de descoberta de rota (RREQ) para localizar uma rota de multisaltos a fim de alcançar o dispositivo de destino 110D. A RREQ do dispositivo de fonte 110A é recebida por um primeiro grupo de três dispositivos intermediários, incluindo o dispositivo intermediário 110B. Como será explicado em detalhes abaixo, a RREQ especifica um número mínimo de aberturas (MAS) que são requeridas para uma transmissão de dados do dispositivo de fonte 110A para o dispositivo de destino 110D. A etapa mostrada na figura 3b se processa como a da figura 2b, conforme descrito acima, exceto que o dispositivo intermediário 110F NÃO encaminha a RREQ que ele recebeu do dispositivo de fonte 110A, porque o dispositivo intermediário 110F não tem um número suficiente de aberturas (MAS) disponíveis para suportar a transmissão de dados desejada. Uma vez que o terminal intermediário 110F descarte a RREQ, ela não é encaminhada para o terminal intermediário 110C na figura 3b. A etapa mostrada na figura 3c se processa como a da figura 2c, conforme descrito acima, exceto que há agora apenas um terminal intermediário (110E) no segundo conjunto e há agora um terceiro conjunto de dispositivos intermediários que consiste apenas do dispositivo intermediário 110E. Na figura 3d, um dispositivo de destino 110D responde através da transmissão de um RREP para o dispositivo intermediário
IIOE, enquanto o dispositivo intermediário 110C re-radiodifunde a RREQ, que ele recebeu pelo dispositivo de destino 110D e o dispositivo intermediário
IIOF. Ambos, o dispositivo de destino 110D e o dispositivo intermediário 110F, descartam a RREQ uma vez que tenham recebido a mesma solicitação antes. Finalmente, na figura 3e, o RREP é transmitido do terminal intermediário 110E, através do terminal intermediário 110G e é recebido pelo terminal fonte 110A. Assim, o curso descoberto na figura 3a — 3d é 110A — 110G — 110E — 110D, que é diferente da rota descoberta nas figuras 2a — 2d, MAS que é assegurado ter recursos suficientes (aberturas) para suportar a taxa de transmissão de dados ou largura de banda desejada. A razão pela qual a rota é diferente é porque o dispositivo 110F, que faz parte da rota nas figuras 2a — 2d não tem aberturas suficientes para suportar a taxa de transmissão desejada e, assim, ela foi desviada nas figuras 3a - 3e.
Comparado com a operação da rede de comunicação 200 descrita acima, o dispositivo de fonte 110A na rede de comunicação 300 inclui pelo menos um campo adicional na mensagem de RREQ, quando ela é radiodifundida. O campo adicional identifica um número de aberturas de acesso ao meios (MAS), X, que são necessárias para a transmissão de dados na taxa de dados, ou largura de banda, desejada do dispositivo de fonte 110A para o dispositivo de destino 110D. Esse campo será usado, como explicado em detalhes abaixo, para assegurar que apenas aquelas rotas tendo largura de banda suficiente (número de aberturas disponíveis) em cada dispositivo 110 na rota são selecionadas para transmitir dados.
De modo benéfico, a mensagem de RREQ do dispositivo de fonte 110A na rede de comunicação 300 ainda inclui: (1) um segundo campo adicional, identificando um parâmetro adicional, chamado Residual Médium Time (Tempo do meio residual) e (2) um sinalizador de prioridade de largura de banda (B). O tempo do meio residual indica um número residual de aberturas disponíveis em um dispositivo 110 na rota corrente do dispositivo de fonte 110A para o dispositivo presente 110 que tem um número residual menor de aberturas disponíveis. Isto é, esse campo identifica o tempo do meio residual disponível no ponto de bloqueio na rota de retransmissão em multisaltos presente do terminal fonte para o dispositivo corrente. Como será explicado em mais detalhes abaixo, enquanto a mensagem de RREQ é encaminhada do dispositivo 110 para o dispositivo 110, o tempo do meio residual é atualizado, conforme necessário. Contudo, quando a RREQ é radiodifundida, inicialmente, pelo dispositivo de fonte 110A, o tempo de meio é inicializado para refletir um valor inicial de tempo de meio. Em uma modalidade, o tempo de meio pode ser reajustado até o infinito. Em outra modalidade, o tempo do meio residual pode ser ajustado para um valor máximo disponível usando o número de bits atribuídos para o campo. Além disso, o sinalizador B pode ser estabelecido (por exemplo, para 1) a fim de indicar que uma rota tendo um tempo do meio residual maior será selecionado ou preferido através de uma rota tendo um tempo do meio residual menor, mesmo se a rota tendo o menor tempo do meio residual tiver um valor de contagem de saltos menor. Além disso, quando a RREQ inclui o campo indicando o tempo do meio residual, então, o RREP também incluirá um campo indicando o tempo do meio residual e um sinalizador B.
Enquanto isso, quando um dispositivo intermediário 110 de rede de comunicação 300 recebe uma RREQ, indicando que X MAS (aberturas) são requeridas para transmitir os dados, então, o dispositivo intermediário 110 encaminha apenas a RREQ (via radiodifusão), quando o dispositivo intermediário 110 tem pelo menos 2X MAS (aberturas) disponíveis em si. Caso contrário, o dispositivo intermediário 110 descartará silenciosamente a RREQ recebida.
Também, quando o dispositivo intermediário 110 de rede de comunicação 300 recebe um RREP que inclui o sinalizador B e o campo indicando um tempo do meio residual disponível em um dispositivo 110 na rota que tem um número residual menor de aberturas disponíveis, então, o dispositivo intermediário 110 operará como segue. Quando o sinalizador B é estabelecido, indicando que a prioridade será dada para rotas que têm um número maior de aberturas disponíveis, então, o dispositivo intermediário 110 atualizará a entrada de rota correspondente em sua Tabela de Informação de Rota, quando o RREP tem o mesmo ID de solicitação que o RREP previamente recebido, mas indica um tempo do meio residual maior do que foi indicado no RREP anterior.
Além disso, quando um dispositivo intermediário 110 de rede de comunicação 300 recebe uma RREQ, se a quantidade de MAS disponível para o dispositivo intermediário 110, Y, é menor do que o tempo do meio residual indicado na RREQ recebida, então, o dispositivo intermediário 110 também copia o valor de Y no campo de tempo do meio residual do RREQ antes de encaminhá-lo.
Quando o dispositivo de destino 110D da rede de comunicação 300 recebe uma RREQ tendo uma novo ID de solicitação e indicando que X MAS (aberturas) são requeridas para transmitir os dados, o dispositivo de destino 110D apenas responde com um RREP quando tem pelo menos X MAS disponível para recebimento de dados retransmitidos do dispositivo de fonte 110A. Caso contrário, se o dispositivo de destino 110D da rede de comunicação 300 não tem pelo menos X MAS disponível, então, ele descarta a RREQ sem responder.
Também, quando o dispositivo de destino 110D da rede de comunicação 300 recebe uma RREQ que inclui o sinalizador de B e o campo indicando um tempo do meio residual disponível em um dispositivo 110 na rota que tem um número residual menor de aberturas disponíveis, então, o dispositivo de destino 110D operará como segue. Quando o sinalizador de B é estabelecido, indicando que prioridade será dada às rotas que têm um número maior de aberturas disponíveis, então, o dispositivo de destino 110D atualizará a entrada de rota correspondente em sua Tabela de Informação de Rota, quando a RREQ tem o mesmo ID de solicitação que RREQ previamente recebida, mas indica um tempo do meio residual maior do que foi indicado no RREP prévio.
Entre os benefícios de uso do método otimizado descrito acima com relação às figuras 3a - 3e estão a descoberta de uma rota com a contagem de saltos mínima e abertura por tempo de acesso ao meio suficiente disponível em todos os dispositivos ao longo da rota, equilíbrio de carga automático por toda a rede de comunicação e proporcionando a flexibilidade para selecionar uma rota com as aberturas residuais máximas disponíveis para 5 proporcionar margem para recursos que podem ser consumidos entre a descoberta de rota e a reserva de tempo para o meio.
Embora modalidades preferidas sejam aqui divulgadas, muitas variações são possíveis, as quais permanecem dentro do conceito e do escopo da invenção. Essas variações se tomam claras para alguém da habilidade na 10 técnica, após inspeção da especificação, dos desenhos e das reivindicações. A invenção, portanto, não deve ser restringida, exceto dentro do espírito e do escopo das reivindicações anexas.