用于優(yōu)化至無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)和方法

專利名稱：用于優(yōu)化至無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)南到y(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
近來，例如對(duì)于照明系統(tǒng)、樓宇自動(dòng)化、監(jiān)視應(yīng)用、傳感器系統(tǒng)和醫(yī)療應(yīng)用的遠(yuǎn)程控制而言，無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)吸引了越來越多的關(guān)注。特別地，戶外照明設(shè)備的遠(yuǎn)程管理，所謂的遙控管理，變得越來越重要。一方面，這是由對(duì)環(huán)境的考慮所驅(qū)使，因?yàn)檫b控管理系統(tǒng)能夠例如隨著時(shí)間、天氣狀況和季節(jié)的變化而使用不同的調(diào)光模式，以允許更節(jié)能地使用戶外照明系統(tǒng)。另一方面，這也是由經(jīng)濟(jì)原因所驅(qū)使，因?yàn)樘岣叩哪茉葱蔬€降低了運(yùn)營(yíng)成本。此外，所述系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程監(jiān)控電力使用并檢測(cè)燈故障，這允許確定維修照明設(shè)備或替換燈的最佳時(shí)間。目前的基于射頻(RF)的無線解決方案使用星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浠蛘呔W(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。在星型網(wǎng)絡(luò)中，控制中心具有至網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的直達(dá)無線通信路徑。然而，典型地，這需要將高功率/高靈敏度的類似于基站的控制中心放置在高位置處(例如，在樓宇頂部)，這使得所述解決方案難以部署并且昂貴。在網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中，多個(gè)節(jié)點(diǎn)一般不與控制中心直接通信，而是經(jīng)由所謂的多跳通信進(jìn)行。在多跳通信中，經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)分組從發(fā)送器節(jié)點(diǎn)傳輸至目的地節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)充當(dāng)了路由器，以將數(shù)據(jù)分組從鄰近節(jié)點(diǎn)傳輸至那些太遠(yuǎn)而不能在單跳中到達(dá)的節(jié)點(diǎn)，這導(dǎo)致可跨越更大距離的網(wǎng)絡(luò)。通過將長(zhǎng)距離分成一連串較短的跳，信號(hào)強(qiáng)度被維持。因此，由網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)的所有節(jié)點(diǎn)執(zhí)行路由，以決定數(shù)據(jù)分組將被發(fā)送至哪個(gè)鄰近節(jié)點(diǎn)。因此，網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)是一種非常魯棒和穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)，其具有高連通性，因而具有高冗余和高可靠性。在現(xiàn)有技術(shù)中，網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)可以分為兩類:基于洪泛(flooding-based)的網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)和基于路由的網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)。在基于洪泛的網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中，所有數(shù)據(jù)分組由網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。因此，節(jié)點(diǎn)不必進(jìn)行復(fù)雜的路由決策，而僅僅是對(duì)數(shù)據(jù)分組進(jìn)行廣播。通過這些手段，所述技術(shù)非常魯棒。然而，在大型網(wǎng)絡(luò)中，由于轉(zhuǎn)發(fā)而引起的數(shù)據(jù)開銷將影響總數(shù)據(jù)速率。此外,數(shù)據(jù)分組的沖突更有可能發(fā)生,從而進(jìn)一步降低總體性能。因此,這種解決方案的主要問題是可擴(kuò)展性?；诼酚傻木W(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)可以被進(jìn)一步分為主動(dòng)方案和被動(dòng)方案。在主動(dòng)的基于路由的網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中，所有需要的網(wǎng)絡(luò)路徑都被存儲(chǔ)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的路由表中。路由表被保持為最 新的，這例如是通過將定期信標(biāo)消息發(fā)送至鄰近節(jié)點(diǎn)以發(fā)現(xiàn)高效的路由路徑來進(jìn)行的。盡管在這種網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸非常高效，但是可擴(kuò)展性仍然低下，這是因?yàn)椋诖笮途W(wǎng)絡(luò)中，路由表的主動(dòng)更新消耗大部分網(wǎng)絡(luò)資源。而且，路由表將隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增大而增長(zhǎng)。此外，網(wǎng)絡(luò)的建立需要時(shí)間和資源以便構(gòu)建路由表。相反，被動(dòng)方案通過按需發(fā)現(xiàn)路由來避免持久性開銷和大路由表。它們使用洪泛來發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路徑并高速緩存活動(dòng)路由或節(jié)點(diǎn)。當(dāng)路由幾乎不是僅用于單個(gè)數(shù)據(jù)分組時(shí)，用洪泛數(shù)據(jù)分組來替代執(zhí)行路由發(fā)現(xiàn)可能更高效。如果路由被保持得足夠長(zhǎng)以避免頻繁路由，被動(dòng)方案退化為主動(dòng)方案。被動(dòng)的基于路由的網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的例子被用在ZigBee中。然而，這種協(xié)議方案的主要問題仍然是網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性。在大多數(shù)傳感器/致動(dòng)器網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)一般只與充當(dāng)至控制中心的網(wǎng)橋或網(wǎng)關(guān)的收集器節(jié)點(diǎn)(collector node )進(jìn)行通信，而收集器節(jié)點(diǎn)(或控制中心)是與個(gè)體節(jié)點(diǎn)或一組節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信的唯一實(shí)體。而且，在總數(shù)據(jù)流量中，一般盛行從節(jié)點(diǎn)至控制中心的通信。因此，在這些網(wǎng)絡(luò)中，通常從節(jié)點(diǎn)至相應(yīng)收集器節(jié)點(diǎn)優(yōu)化數(shù)據(jù)分組傳輸，即，底層協(xié)議是面向數(shù)據(jù)收集器的。但是，這些協(xié)議僅改善了朝向收集器節(jié)點(diǎn)的路徑。為了從收集器節(jié)點(diǎn)或控制中心向個(gè)體節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)，要么必須在單個(gè)節(jié)點(diǎn)處存儲(chǔ)附加的大量的路由協(xié)議，要么必須在數(shù)據(jù)分組中包括精確的路由信息。但是，當(dāng)使用附加協(xié)議時(shí)，在節(jié)點(diǎn)處需要用于路由表的附加存儲(chǔ)空間，這使得節(jié)點(diǎn)和系統(tǒng)更復(fù)雜。然而，當(dāng)在數(shù)據(jù)分組中包括精確的路由信息時(shí)，將造成巨大的數(shù)據(jù)開銷，這進(jìn)一步增大了網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，從而降低了網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性。作為替代，通常使用洪泛。然而，這是一種與個(gè)體節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信的極其低效的方式，也導(dǎo)致了增加的網(wǎng)絡(luò)流量，因而可擴(kuò)展性更低。此外，在大規(guī)模多跳網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)分組必須經(jīng)過的跳數(shù)與小型網(wǎng)絡(luò)中的跳距(hopdistance)相比是大的。因此，在包括數(shù)千節(jié)點(diǎn)的大射頻遙控管理系統(tǒng)中，很可能出現(xiàn)20-40跳。然而，個(gè)體數(shù)據(jù)分組的交付機(jī)會(huì)隨其跳距的增大而減小，這是因?yàn)?，?duì)于每一跳，都存在數(shù)據(jù)分組丟失的機(jī)會(huì)。因此，為了保證數(shù)據(jù)分組的成功交付，可以在確認(rèn)模式下傳輸數(shù)據(jù)分組，在確認(rèn)模式中，接收器節(jié)點(diǎn)在接收到數(shù)據(jù)分組之后向發(fā)送器節(jié)點(diǎn)傳輸確認(rèn)。因?yàn)榻邮掌鞴?jié)點(diǎn)大多與收集器節(jié)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，所以該確認(rèn)必須從收集器節(jié)點(diǎn)傳輸至發(fā)送器節(jié)點(diǎn)。然而，相應(yīng)通信路徑非常低效，如前所述，尤其是當(dāng)考慮確認(rèn)的低有效載荷(通常只包括數(shù)據(jù)分組的類型以及序列號(hào))時(shí)。因此，普通無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)的大缺點(diǎn)一方面是由令人厭煩的配置構(gòu)成，另一方面則是由極其有限的網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性構(gòu)成。尤其是，RF遙控管理網(wǎng)絡(luò)還由于其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和大小的緣故而遭受嚴(yán)重的過載，這限制了它們的可擴(kuò)展性。結(jié)果，高效的路由協(xié)議是在諸如具有大量照明設(shè)備節(jié)點(diǎn)的街道照明系統(tǒng)之類的大規(guī)模無線網(wǎng)絡(luò)中從數(shù)據(jù)收集器到個(gè)體網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或一組網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸所需要的，以便實(shí)現(xiàn)所需的吞吐量、響應(yīng)時(shí)間以及魯棒性。US 2009/0154395 Al描述了具有層級(jí)結(jié)構(gòu)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的路由，其中所述網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)簇(cluster)，每個(gè)簇具有多個(gè)節(jié)點(diǎn)和簇頭。簇頭用作相應(yīng)簇的節(jié)點(diǎn)與其它簇的節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點(diǎn)和問題，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于在無線網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)分組的系統(tǒng)和方法，其中，從收集器節(jié)點(diǎn)至一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)分組傳輸被改善，而無需附加的路由協(xié)議或者增加總網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。本發(fā)明基于的構(gòu)思是，將從單個(gè)節(jié)點(diǎn)至收集器節(jié)點(diǎn)的高效路由用于反向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組。為此，接收傳向收集器節(jié)點(diǎn)的上行鏈路數(shù)據(jù)分組的每個(gè)節(jié)點(diǎn)臨時(shí)存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)分組的原始發(fā)送器節(jié)點(diǎn)相關(guān)的信息以及與已從其接收到數(shù)據(jù)分組的前一傳輸節(jié)點(diǎn)相關(guān)的信息。在下文中，上行鏈路數(shù)據(jù)分組指的是從節(jié)點(diǎn)朝向收集器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組，而下行鏈路數(shù)據(jù)分組指的是從收集器 節(jié)點(diǎn)向一個(gè)或多個(gè)個(gè)體節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)分組。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于控制無線網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)南到y(tǒng)，所述網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)和可以用作至控制中心的網(wǎng)關(guān)的至少一個(gè)收集器節(jié)點(diǎn)。在節(jié)點(diǎn)或收集器節(jié)點(diǎn)接收傳向或被尋址到(addressed to)該收集器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)分組時(shí)(或之后),該節(jié)點(diǎn)或收集器節(jié)點(diǎn)將至少關(guān)于發(fā)送器節(jié)點(diǎn)和關(guān)于傳輸節(jié)點(diǎn)的信息作為反向路由信息存儲(chǔ)預(yù)定時(shí)間。優(yōu)選地，在多跳模式下執(zhí)行無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)分組傳輸。因此，如果接收節(jié)點(diǎn)不是收集器節(jié)點(diǎn)，則接收節(jié)點(diǎn)可以是多跳傳輸中的中間節(jié)點(diǎn)或轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。發(fā)送器節(jié)點(diǎn)信息和傳輸節(jié)點(diǎn)信息中的至少一個(gè)可以被包括在接收的上行鏈路數(shù)據(jù)分組中。發(fā)送器節(jié)點(diǎn)信息可以涉及發(fā)起數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)墓?jié)點(diǎn)的地址或其它標(biāo)識(shí)信息。同樣，傳輸節(jié)點(diǎn)信息可以涉及從其接收到數(shù)據(jù)分組的前一節(jié)點(diǎn)的地址或標(biāo)識(shí)信息。優(yōu)選地，在接收節(jié)點(diǎn)的路由高速緩存中，發(fā)送器節(jié)點(diǎn)信息被臨時(shí)存儲(chǔ)為目的地節(jié)點(diǎn)信息，且傳輸節(jié)點(diǎn)信息被臨時(shí)存儲(chǔ)為接收節(jié)點(diǎn)信息。如果在反向路由信息正被高速緩存的同時(shí)接收到傳向上行鏈路數(shù)據(jù)分組的發(fā)送器節(jié)點(diǎn)的下行鏈路數(shù)據(jù)分組，則節(jié)點(diǎn)可以使用反向路由信息來轉(zhuǎn)發(fā)下行鏈路數(shù)據(jù)分組。通過這些手段，可以以與上行鏈路數(shù)據(jù)分組相反的方向傳輸下行鏈路數(shù)據(jù)分組。因?yàn)?，一般而言，上行鏈路傳輸遵循極其高效的路由協(xié)議，所以按照這種方式可以改善下行鏈路傳輸，而無需附加的路由協(xié)議或者包括在下行鏈路數(shù)據(jù)分組中的全路由信息。因此，本發(fā)明的構(gòu)思涉及反向路由聞速緩存。無線網(wǎng)絡(luò)可以具有網(wǎng)格拓?fù)洌渲忻總€(gè)節(jié)點(diǎn)都可以充當(dāng)路由器。這種網(wǎng)絡(luò)增大了冗余度和可靠性。優(yōu)選地，無線網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)是固定的，對(duì)于大型戶外照明系統(tǒng)而言情況主要就是這樣?？商鎿Q地或此外，至少一些節(jié)點(diǎn)的位置可以是被網(wǎng)絡(luò)的至少一些其它節(jié)點(diǎn)所已知的。例如，至少一些節(jié)點(diǎn)可以存儲(chǔ)用于至最近收集器節(jié)點(diǎn)的上行鏈路傳輸?shù)穆酚杀?。?duì)于上行鏈路傳輸，用于至收集器節(jié)點(diǎn)(“信宿”)的數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)穆酚蓞f(xié)議可以是基于信宿距離向量路由(sink-distance vector routing)的，也稱作多至一路由。因此,數(shù)據(jù)分組被傳輸至更靠近收集器節(jié)點(diǎn)之一的鄰近節(jié)點(diǎn)。通過這些手段，數(shù)據(jù)分組傳輸變得更快且更高效。此外，這也允許在例如具有超過1000個(gè)的大量節(jié)點(diǎn)的大型無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中省卻大量的收集器節(jié)點(diǎn)。可替換地或此外，可以在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處存儲(chǔ)路由表，包括用于將上行鏈路數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)至最近收集器節(jié)點(diǎn)的路由信息。上行鏈路數(shù)據(jù)分組可以包括與檢測(cè)的事件、傳感器數(shù)據(jù)和狀況數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)相關(guān)的報(bào)告數(shù)據(jù)。例如，在照明系統(tǒng)中，照明設(shè)備節(jié)點(diǎn)可以定期地報(bào)告功率狀況、光傳感器所檢測(cè)的環(huán)境亮度、操作狀況等。優(yōu)選地，接收節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)反向路由信息的高速緩存時(shí)間(即預(yù)定時(shí)間)取決于該接收節(jié)點(diǎn)。例如，與靠近收集器節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)相比或者與收集器節(jié)點(diǎn)自身相比，靠近發(fā)送器節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)可以將反向路由信息存儲(chǔ)更長(zhǎng)時(shí)間。因此，高速緩存時(shí)間可以取決于相應(yīng)節(jié)點(diǎn)至收集器節(jié)點(diǎn)的距離，例如取決于跳距。在一個(gè)例子中，節(jié)點(diǎn)的高速緩存時(shí)間超過平均往返時(shí)間(即，將接收的上行鏈路數(shù)據(jù)分組從該節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)至收集器節(jié)點(diǎn)所需的時(shí)間加上經(jīng)由相同中間節(jié)點(diǎn)從該收集器節(jié)點(diǎn)接收該上行鏈路數(shù)據(jù)分組的確認(rèn)所需的時(shí)間)。然而，高速緩存時(shí)間可以被選擇得足夠短，使得不需要大的路由高速緩存，這是因?yàn)檫@在許多無線設(shè)備中也許是不可能的。因此，反向路由信息的壽命可以較短。此外，路由高速緩存的尺寸可以依據(jù)節(jié)點(diǎn)而改變。優(yōu)選地，路由高速緩存大得足以可以同時(shí)高速緩存與多于一個(gè)的發(fā)送器節(jié)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的反向路由信息。反向路由信息被保持在節(jié)點(diǎn)中的預(yù)定時(shí)間可以開始于創(chuàng)建反向路由信息之時(shí)?？商鎿Q地，預(yù) 定時(shí)間開始于節(jié)點(diǎn)已轉(zhuǎn)發(fā)傳向發(fā)送器節(jié)點(diǎn)A的下行鏈路數(shù)據(jù)分組之時(shí)。通過這些手段，在已使用反向路由信息傳輸?shù)谝幌滦墟溌窋?shù)據(jù)分組之后，反向路由在所述預(yù)定時(shí)間內(nèi)仍然開放或者可用。當(dāng)隨后從收集器節(jié)點(diǎn)向相同發(fā)送器節(jié)點(diǎn)A發(fā)送若干數(shù)據(jù)分組時(shí)，這可能尤其有用?？赡艿?，在上行鏈路數(shù)據(jù)分組中包括指示是否要存儲(chǔ)反向路由信息的數(shù)據(jù)字段。優(yōu)選地，如果該數(shù)據(jù)字段指示要存儲(chǔ)或者如果在上行鏈路數(shù)據(jù)分組中包括該數(shù)據(jù)字段，節(jié)點(diǎn)才存儲(chǔ)反向路由信息。因此，如果在上行鏈路數(shù)據(jù)分組中不包括該數(shù)據(jù)字段，則可以不必存儲(chǔ)反向路由信息。也可以通過指定反向路由信息要被存儲(chǔ)多長(zhǎng)時(shí)間來指示存儲(chǔ)反向路由信息的需求。這可以通過在上行鏈路數(shù)據(jù)分組或下行鏈路數(shù)據(jù)分組中包括高速緩存時(shí)間(即預(yù)定時(shí)間)來實(shí)現(xiàn)，例如如果該預(yù)定時(shí)間以使用反向路由信息轉(zhuǎn)發(fā)下行鏈路數(shù)據(jù)分組作為開始。可替換地，接收上行鏈路數(shù)據(jù)分組的節(jié)點(diǎn)可以適于，通過將在該上行鏈路數(shù)據(jù)分組中指定的預(yù)定時(shí)間乘以其至收集器節(jié)點(diǎn)的跳距來確定其用于存儲(chǔ)反向路由信息的個(gè)體高速緩存時(shí)間。此外或可替換地，節(jié)點(diǎn)可以存儲(chǔ)包括特定發(fā)送器節(jié)點(diǎn)A的發(fā)送器節(jié)點(diǎn)信息的反向路由信息，直到該節(jié)點(diǎn)接收到包括擦除信息或擦除命令并且傳向該發(fā)送器節(jié)點(diǎn)A的下行鏈路數(shù)據(jù)分組為止。當(dāng)接收到傳向發(fā)送器節(jié)點(diǎn)A并包括擦除信息的下行鏈路數(shù)據(jù)分組時(shí)，該節(jié)點(diǎn)可以在使用反向路由信息轉(zhuǎn)發(fā)了該下行鏈路數(shù)據(jù)分組之后刪除與該發(fā)送器節(jié)點(diǎn)A相對(duì)應(yīng)的反向路由信息。例如，當(dāng)一批下行鏈路數(shù)據(jù)分組必須被傳輸至發(fā)送器節(jié)點(diǎn)A時(shí)，必須通過該反向路由的最后一個(gè)分組可以包括擦除消息，以便釋放傳輸節(jié)點(diǎn)的路由高速緩存。通過這些手段，可以保證反向路由保持開放，直到最后一個(gè)下行鏈路數(shù)據(jù)分組通過為止，同時(shí)反向路由信息沒有被保持不必要的長(zhǎng)久。在另一修改中，通過反向路由的下行鏈路數(shù)據(jù)分組可以包含一數(shù)據(jù)字段，向傳輸節(jié)點(diǎn)指示反向路由信息是否必須進(jìn)一步被保持和/或反向路由信息必須進(jìn)一步被保持多長(zhǎng)時(shí)間。這在收集器節(jié)點(diǎn)向發(fā)送器節(jié)點(diǎn)A發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)分組的情況下尤其有用。在另一實(shí)施例中，已接收到要被轉(zhuǎn)發(fā)至發(fā)送器節(jié)點(diǎn)A的下行鏈路數(shù)據(jù)分組的節(jié)點(diǎn)可以基于與該發(fā)送器節(jié)點(diǎn)A相對(duì)應(yīng)的反向路由信息的可用性來選擇傳輸模式。例如，如果在該節(jié)點(diǎn)處反向路由信息不再可用，則該節(jié)點(diǎn)可以使用洪泛等來轉(zhuǎn)發(fā)下行鏈路數(shù)據(jù)分組。洪泛可以包括跳計(jì)數(shù)約束，即，洪泛可以被限制于網(wǎng)絡(luò)的特定區(qū)域。這可以基于節(jié)點(diǎn)至發(fā)送器節(jié)點(diǎn)A的距離。因此，可以從中間節(jié)點(diǎn)處的反向路由信息不可用的點(diǎn)(例如從收集器節(jié)點(diǎn)至發(fā)送器節(jié)點(diǎn)A的下行鏈路傳輸?shù)闹型镜狞c(diǎn))開始使用諸如洪泛之類的其它傳輸模式。在優(yōu)選實(shí)施例中，收集器節(jié)點(diǎn)適于在預(yù)期要從節(jié)點(diǎn)接收上行鏈路數(shù)據(jù)分組的情況下延遲下行鏈路數(shù)據(jù)分組至該節(jié)點(diǎn)的傳輸。當(dāng)在接收到上行鏈路數(shù)據(jù)分組之后傳輸下行鏈路數(shù)據(jù)分組時(shí)，在收集器節(jié)點(diǎn)和中間節(jié)點(diǎn)處高速緩存的反向路由信息可以用于傳輸下行鏈路數(shù)據(jù)分組。因此，可以經(jīng)由已轉(zhuǎn)發(fā)過上行鏈路數(shù)據(jù)分組的相同中間節(jié)點(diǎn)來從收集器節(jié)點(diǎn)向所述上行鏈路數(shù)據(jù)分組的發(fā)送器節(jié)點(diǎn)傳輸下行鏈路數(shù)據(jù)分組。因而，相同傳輸路徑可以用于上行鏈路和隨后的下行鏈路的傳輸。優(yōu)選地，收集器節(jié)點(diǎn)將發(fā)送器節(jié)點(diǎn)信息作為目的地節(jié)點(diǎn)信息包括在下行鏈路數(shù)據(jù)分組中并將該下行鏈路數(shù)據(jù)分組傳輸至收集器節(jié)點(diǎn)已經(jīng)從其接收到上行鏈路數(shù)據(jù)分組的中間節(jié)點(diǎn)。同樣，接收下行鏈路數(shù)據(jù)分組的每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)可以將在下行鏈路數(shù)據(jù)分組中包括的目的地節(jié)點(diǎn)信息與存儲(chǔ)的發(fā)送器節(jié)點(diǎn)信息進(jìn)行比較。如果存儲(chǔ)的發(fā)送器節(jié)點(diǎn)信息等同于下行鏈路數(shù)據(jù)分組的目的地節(jié)點(diǎn)信息，則節(jié)點(diǎn)可以將該下行鏈路數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)至與關(guān)聯(lián) 于所述存儲(chǔ)的發(fā)送器節(jié)點(diǎn)信息的存儲(chǔ)的傳輸節(jié)點(diǎn)信息相關(guān)的下一中間節(jié)點(diǎn)。
優(yōu)選地，收集器節(jié)點(diǎn)僅延遲時(shí)間不重要或延遲容忍的數(shù)據(jù)分組。延遲時(shí)間(即收集器節(jié)點(diǎn)將下行鏈路數(shù)據(jù)分組的傳輸延遲的時(shí)間)可以取決于該下行鏈路數(shù)據(jù)分組。例如，收集器節(jié)點(diǎn)可以適于確定下行鏈路數(shù)據(jù)分組的傳輸?shù)木o迫度并相應(yīng)地設(shè)置最大延遲時(shí)間。下行鏈路數(shù)據(jù)分組可以包括例如從發(fā)送器節(jié)點(diǎn)接收的上行鏈路數(shù)據(jù)分組的確認(rèn)。此外或可替換地，下行鏈路數(shù)據(jù)分組可以包括所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)和/或其它數(shù)據(jù)，例如協(xié)議的更新、時(shí)間表等。在優(yōu)選實(shí)施例中，下行鏈路數(shù)據(jù)分組和所接收的上行鏈路數(shù)據(jù)分組的確認(rèn)被作為一個(gè)數(shù)據(jù)分組進(jìn)行傳輸。因?yàn)榇_認(rèn)具有大數(shù)據(jù)開銷，尤其是當(dāng)考慮其低有效載荷時(shí)，所以可以通過將確認(rèn)與必須被發(fā)送至相同節(jié)點(diǎn)的其它數(shù)據(jù)相結(jié)合來減少數(shù)據(jù)開銷。這也稱作搭載(piggybacking)。然而，在一些情況下，可能需要將下行鏈路數(shù)據(jù)分組與上行鏈路數(shù)據(jù)分組的確認(rèn)分離地進(jìn)行傳輸。在這種情況下，只要在上行鏈路傳輸期間創(chuàng)建的反向路由仍然可用，就應(yīng)該傳輸下行鏈路數(shù)據(jù)分組和確認(rèn)。因此，可以剛好在傳輸上行鏈路數(shù)據(jù)分組的確認(rèn)之前或之后傳輸下行鏈路數(shù)據(jù)分組。在另一實(shí)施例中，收集器節(jié)點(diǎn)可以適于，向一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸觸發(fā)消息，以便創(chuàng)建相應(yīng)反向路由信息。例如，觸發(fā)消息可以涉及這樣的通知消息:收集器節(jié)點(diǎn)處數(shù)據(jù)可用。觸發(fā)消息可以被作為廣播而被發(fā)送至所有節(jié)點(diǎn)，或者被作為多播而被發(fā)送至一組節(jié)點(diǎn)。觸發(fā)消息可以在洪泛模式下傳輸，其中所有節(jié)點(diǎn)向除了從其接收了消息的傳輸節(jié)點(diǎn)之外的每個(gè)鄰近節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)該消息。在接收到觸發(fā)消息之后，節(jié)點(diǎn)可以在該觸發(fā)消息中所指定的時(shí)間間隔內(nèi)向收集器節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求。優(yōu)選地，數(shù)據(jù)請(qǐng)求的上行鏈路傳輸被執(zhí)行為路由的單播傳輸。響應(yīng)于來自節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)請(qǐng)求，收集器節(jié)點(diǎn)可以使用高速緩存的反向路由信息而經(jīng)由數(shù)據(jù)請(qǐng)求的反向路由來傳輸所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)。通過這些手段，可以省卻用于向每個(gè)單個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的洪泛?jiǎn)尾鬏?，從而避免過度的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。此外，通過在觸發(fā)消息中包括接收觸發(fā)消息的節(jié)點(diǎn)必須傳輸其數(shù)據(jù)請(qǐng)求的時(shí)間間隔，數(shù)據(jù)流量可以相對(duì)于時(shí)間而成形。優(yōu)選地，節(jié)點(diǎn)隨機(jī)地選擇所指定的時(shí)間間隔內(nèi)的時(shí)隙，用于傳輸其數(shù)據(jù)請(qǐng)求。通過這些手段，貫穿所述時(shí)間間隔，多個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)請(qǐng)求可以被均勻地執(zhí)行。因此，可以避免收集器節(jié)點(diǎn)處的數(shù)據(jù)請(qǐng)求風(fēng)暴以及在收集器節(jié)點(diǎn)處或其鄰近位置處網(wǎng)絡(luò)的結(jié)果開銷。因此，可以防止數(shù)據(jù)分組沖突和隨后的數(shù)據(jù)分組丟失。如果一組節(jié)點(diǎn)將一起被更經(jīng)常地尋址(addressed)，則可以通過例如在洪泛模式下傳輸廣播消息來創(chuàng)建多播組。例如，需要相同固件更新或?qū)⒔邮障嗤|發(fā)消息的節(jié)點(diǎn)可以被分組為多播組。用于創(chuàng)建多播組的廣播消息可以包括相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的地址和多播組地址。替代節(jié)點(diǎn)地址或組地址，其它標(biāo)識(shí)信息也可以用于尋址該節(jié)點(diǎn)或組。因此，其地址(或標(biāo)識(shí)信息)被包括在廣播消息中的那些節(jié)點(diǎn)可以存儲(chǔ)多播組地址(或多播組的標(biāo)識(shí)信息)，使得它們作為多播組的成員而被尋址。在可替換實(shí)施例中，至少一個(gè)多播組地址和/或至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)地址被包括在觸發(fā)消息中。因此，觸發(fā)消息可以被洪泛，但是只有被尋址的節(jié)點(diǎn)可以向收集器節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求。這個(gè)方法可能是有利的，如果觸發(fā)消息傳向的節(jié)點(diǎn)在這個(gè)組合中將不再被使用或者只是極少被使用的話?？赡艿?，觸 發(fā)消息必須被分為若干子批，例如，如果節(jié)點(diǎn)地址的數(shù)目超過了觸發(fā)消息的可用有效載荷的話。于是，觸發(fā)消息的每個(gè)子批可以包括不同節(jié)點(diǎn)地址。所述子批可以被順序地處理，即一個(gè)接一個(gè)地。這意味著，在收集器節(jié)點(diǎn)從已在觸發(fā)消息的前一子批中被尋址的所有節(jié)點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)請(qǐng)求之后，將傳輸觸發(fā)消息的后續(xù)子批?？商鎿Q地，收集器節(jié)點(diǎn)甚至可以延遲下一子批的傳輸，直到已通過向相應(yīng)節(jié)點(diǎn)傳輸所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)答復(fù)了前一子批的所有數(shù)據(jù)請(qǐng)求為止。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)尤其適用于照明系統(tǒng)，這是因?yàn)樵谒鱿到y(tǒng)中，大多數(shù)數(shù)據(jù)流量是從照明設(shè)備節(jié)點(diǎn)傳向收集器節(jié)點(diǎn)(N:1流量)，而從收集器節(jié)點(diǎn)至照明設(shè)備節(jié)點(diǎn)的傳輸(1:N流量)不那么經(jīng)常發(fā)生。由于反向路由高速緩存，所以可以改善從收集器節(jié)點(diǎn)至其它節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)分組傳輸，同時(shí)保持系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)建立和維護(hù)上簡(jiǎn)單。因此，在優(yōu)選實(shí)施例中，至少一些節(jié)點(diǎn)和/或收集器節(jié)點(diǎn)與照明系統(tǒng)的照明設(shè)備節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)。此外，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)可以用在照明系統(tǒng)的遙控管理中，例如，用于開/關(guān)照明設(shè)備節(jié)點(diǎn)、用于控制照明設(shè)備節(jié)點(diǎn)的調(diào)光模式和/或用于從照明設(shè)備節(jié)點(diǎn)報(bào)告數(shù)據(jù)。將根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)用于照明系統(tǒng)的遙控管理將導(dǎo)致具有高可擴(kuò)展性的高性能照明系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種用于無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)的設(shè)備，所述網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)和至少一個(gè)收集器節(jié)點(diǎn)。所述設(shè)備使得相應(yīng)節(jié)點(diǎn)在接收到傳向收集器節(jié)點(diǎn)的上行鏈路數(shù)據(jù)分組時(shí)或之后能夠?qū)⒅辽侔l(fā)送器節(jié)點(diǎn)信息和傳輸節(jié)點(diǎn)信息作為反向路由信息存儲(chǔ)預(yù)定時(shí)間。所述設(shè)備可以與節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，或者可安裝在節(jié)點(diǎn)中。此外，所述設(shè)備可以使節(jié)點(diǎn)能夠執(zhí)行以上針對(duì)系統(tǒng)提及的其它功能的至少一些。根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供一種用于控制無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)姆椒ǎ鼍W(wǎng)絡(luò)具有至少一個(gè)收集器節(jié)點(diǎn)和多個(gè)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)向收集器節(jié)點(diǎn)傳輸上行鏈路數(shù)據(jù)分組時(shí)，已接收到該上行鏈路數(shù)據(jù)分組的節(jié)點(diǎn)或該收集器節(jié)點(diǎn)將至少發(fā)送器節(jié)點(diǎn)信息和傳輸節(jié)點(diǎn)信息作為反向路由信息存儲(chǔ)預(yù)定時(shí)間。通過這些手段，用于從收集器節(jié)點(diǎn)至上行鏈路數(shù)據(jù)分組的發(fā)送器節(jié)點(diǎn)的下行鏈路傳輸?shù)姆聪蚵酚煽梢员桓咚倬彺妗?br>

在附圖中:
圖1示出無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)的例子；
圖2示出無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中的多跳傳輸；
圖3示意性地示出洪泛多播傳輸；
圖4A-C示出反向路由高速緩存；
圖5示出延遲下行鏈路數(shù)據(jù)分組的傳輸?shù)倪^程；
圖6A示例性地示出確認(rèn)數(shù)據(jù)分組的結(jié)構(gòu)；
圖6B示例性地示出包括其它數(shù)據(jù)的確認(rèn)數(shù)據(jù)分組；
圖7示出響應(yīng)于觸發(fā)消息而請(qǐng)求下行鏈路數(shù)據(jù)的過程；以及 圖8示出響應(yīng)于觸發(fā)消息而請(qǐng)求下行鏈路數(shù)據(jù)的另一過程。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的優(yōu)選應(yīng)用是致動(dòng)器網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)或諸如(例如，用于街道、公園和公共區(qū)域的)戶外照明系統(tǒng)和用于一般區(qū)域照明(例如，用于商場(chǎng)、競(jìng)技場(chǎng)、停車場(chǎng)、車站、隧道等)的室內(nèi)照明系統(tǒng)之類的照明系統(tǒng)。在下文中，將進(jìn)一步使用用于街道照明的戶外照明系統(tǒng)的例子來說明本發(fā)明 ，但是本發(fā)明不限于這種應(yīng)用。在照明控制領(lǐng)域，經(jīng)由射頻網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的戶外照明設(shè)備的遙控管理受到越來越多的關(guān)注，尤其是具有針對(duì)具有超過200個(gè)照明設(shè)備的段的大規(guī)模裝置的實(shí)用性的解決方案。在圖1中，示出了具有網(wǎng)格拓?fù)涞牡湫途W(wǎng)絡(luò)。多個(gè)節(jié)點(diǎn)10 (N)彼此經(jīng)由無線通信路徑40相連。節(jié)點(diǎn)10中的一些用作收集器節(jié)點(diǎn)50 (N/DC)，收集器節(jié)點(diǎn)50經(jīng)由單跳傳輸或多跳傳輸從周圍節(jié)點(diǎn)10接收數(shù)據(jù)分組并向控制中心60傳輸它們，反之亦然。因此，收集器節(jié)點(diǎn)50可以按照處于節(jié)點(diǎn)10與控制中心60之間的網(wǎng)關(guān)的方式來操作?？蛇x地，收集器節(jié)點(diǎn)自己可以充當(dāng)控制中心。節(jié)點(diǎn)10與收集器節(jié)點(diǎn)50之間的無線通信路徑40可以通過RF傳輸來構(gòu)建，而收集器節(jié)點(diǎn)50與控制中心60之間的連接70可以利用因特網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、無線電系統(tǒng)或其它有線或無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。因此，節(jié)點(diǎn)10和收集器節(jié)點(diǎn)50包括用于經(jīng)由無線通信路徑40 (例如，經(jīng)由RF傳輸)來傳輸或接收數(shù)據(jù)分組的收發(fā)單元。因?yàn)镽F傳輸不需要高傳輸功率并且易于實(shí)現(xiàn)和部署，所以可以降低使用設(shè)備來設(shè)立和操作網(wǎng)絡(luò)的成本。對(duì)于大型RF網(wǎng)絡(luò)，例如用于照明系統(tǒng)的RF遙控管理網(wǎng)絡(luò)，這尤其重要。然而，可替換地，數(shù)據(jù)分組傳輸可以使用紅外通信、自由空間可見光通信或電力線通信。在下文中，從節(jié)點(diǎn)10傳輸至收集器節(jié)點(diǎn)50的數(shù)據(jù)分組稱作上行鏈路數(shù)據(jù)分組，而從收集器節(jié)點(diǎn)50傳輸至一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)10的數(shù)據(jù)分組被表示為下行鏈路數(shù)據(jù)分組。此外，當(dāng)數(shù)據(jù)分組被尋址至Ij (addressed to)網(wǎng)絡(luò)的所有節(jié)點(diǎn)10時(shí),這稱作廣播,而傳向一組節(jié)點(diǎn)10的數(shù)據(jù)分組稱作多播或組播數(shù)據(jù)分組。傳向單個(gè)節(jié)點(diǎn)10的數(shù)據(jù)分組被表示為單播數(shù)據(jù)分組。在用于照明控制的遙控管理系統(tǒng)中，照明設(shè)備節(jié)點(diǎn)10的數(shù)量極其大。因此，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模非常大，尤其是當(dāng)與典型地包含少于200個(gè)節(jié)點(diǎn)的普通無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)相比時(shí)。此外，典型地，節(jié)點(diǎn)10由于成本考慮而具有有限的處理能力，使得照明設(shè)備節(jié)點(diǎn)10的處理和存儲(chǔ)器資源將受限。因此，用于在單個(gè)節(jié)點(diǎn)10之間傳輸數(shù)據(jù)分組的通信協(xié)議應(yīng)該考慮用于高效和快速的分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠邢拶Y源。此外，與其它所謂的自組織(ad-hoc)網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)相比，用于戶外照明控制網(wǎng)絡(luò)的遙控管理系統(tǒng)是固定的，即，節(jié)點(diǎn)10不移動(dòng)。此外，所有節(jié)點(diǎn)10都可以連接至市電電源。因此，網(wǎng)絡(luò)變化主要由變化的環(huán)境導(dǎo)致，例如由于流量導(dǎo)致。如果節(jié)點(diǎn)10是固定的，則節(jié)點(diǎn)10的物理位置(例如GPS坐標(biāo))可以在系統(tǒng)中是已知的，從而實(shí)現(xiàn)地理的或基于位置的路由。此外，戶外照明系統(tǒng)的遙控管理不需要高數(shù)據(jù)吞吐量。這意味著，數(shù)據(jù)流量中的大部分包括時(shí)間不重要的數(shù)據(jù)分組，例如，狀態(tài)報(bào)告數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、時(shí)間表更新等。此外，在諸如街道照明系統(tǒng)之類的照明系統(tǒng)中，通信非常不對(duì)稱。大多數(shù)流量由照明設(shè)備節(jié)點(diǎn)10產(chǎn)生，例如，向控制中心60報(bào)告它們的狀態(tài)、它們的調(diào)光輪廓、傳感器值或功率使用。其它流量包括從控制中心60到不同節(jié)點(diǎn)10的控制命令，例如用于調(diào)整調(diào)光模式或開燈/關(guān)燈的控制命令。從控制中心60或數(shù)據(jù)收集器50到節(jié)點(diǎn)10的流量包括在單播、多播或者在廣播模式下的1:N流量。然而，大多數(shù)流量由從節(jié)點(diǎn)10至控制中心60或相應(yīng)收集器節(jié)點(diǎn)50的上行鏈路傳輸中的N:1流量(單播)構(gòu)成。因此，對(duì)于這種系統(tǒng)而言，有利的是優(yōu)化上行鏈路傳輸。在圖2中，示出了被多個(gè)節(jié)點(diǎn)10包圍的收集器節(jié)點(diǎn)50，圖示了經(jīng)由多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)
N1......Ni從發(fā)送器節(jié)點(diǎn)A至收集器節(jié)點(diǎn)50的多跳單播數(shù)據(jù)傳輸。節(jié)點(diǎn)10具有至收集器
節(jié)點(diǎn)50的不同跳距，如界限501、界限502和界限503所示。例如，在界限501內(nèi)但在界限502外的節(jié)點(diǎn)A需要三跳A7、 h2和A 來將上行鏈路數(shù)據(jù)分組傳輸至收集器節(jié)點(diǎn)50，即，必須經(jīng)由中間節(jié)點(diǎn)NI和中間節(jié)點(diǎn)N2將上行鏈路數(shù)據(jù)分組從該節(jié)點(diǎn)A傳輸至收集器節(jié)點(diǎn)50。與此不同，在界限502內(nèi)但在界限502外的節(jié)點(diǎn)10可以在兩跳內(nèi)將它的上行鏈路數(shù)據(jù)分組傳輸至收集器節(jié)點(diǎn)50。因此，可以針對(duì)每一對(duì)發(fā)送器節(jié)點(diǎn)A與收集器節(jié)點(diǎn)50來定義跳距。對(duì)于從照明設(shè)備節(jié)點(diǎn)10至收集器節(jié)點(diǎn)50的數(shù)據(jù)分組傳輸(上行鏈路)，優(yōu)選地利用信宿距離向量路由，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)10將更靠近收集器節(jié)點(diǎn)50之一的鄰近節(jié)點(diǎn)10選作中間節(jié)點(diǎn)
10。這里，可以采用主動(dòng)路由結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)橹潦占鞴?jié)點(diǎn)50的路由被定期地使用。在主動(dòng)路由結(jié)構(gòu)中，路由表被存儲(chǔ)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)10中，以指示哪個(gè)鄰近節(jié)點(diǎn)10更靠近收集器節(jié)點(diǎn)50之一。因此，可以以非常高效和快速的方式將數(shù)據(jù)分組發(fā)送至最近的收集器節(jié)點(diǎn)50。有利地，每個(gè)節(jié)點(diǎn)10將關(guān)于多個(gè)下行鏈路鄰近節(jié)點(diǎn)10的信息保持為備選路由，以便增加可靠性。如果一個(gè)鄰近節(jié)點(diǎn)10由于強(qiáng)干擾或完全失效而不可達(dá)到，則路由協(xié)議具有用于將數(shù)據(jù)分組路由至收集器節(jié)點(diǎn)50的附加備選方案。這樣的面向收集器的協(xié)議是簡(jiǎn)單的并且還可適用于大型無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)。而且，它們具有低協(xié)議開銷，從而降低了網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。雖然對(duì)于上行鏈路而言，值得使用高效的面向收集器的路由協(xié)議，但是因?yàn)橄滦墟溌仿窂绞褂妙l率低得多，所以下行鏈路路徑的創(chuàng)建或維持的成本將大得多。因此，通過洪泛將下行鏈路數(shù)據(jù)分組從收集器節(jié)點(diǎn)50傳輸至一個(gè)或多個(gè)目的地節(jié)點(diǎn)B，如圖3所示。在洪泛過程中，數(shù)據(jù)分組被轉(zhuǎn)發(fā)至網(wǎng)絡(luò)中的所有照明設(shè)備節(jié)點(diǎn)10 (見箭頭)，但是只有目的地節(jié)點(diǎn)B (有陰影的圓圈，其節(jié)點(diǎn)地址被包括在洪泛數(shù)據(jù)分組中)對(duì)所述數(shù)據(jù)分組進(jìn)行解碼。這種洪泛方法可以被用于單播、多播或廣播下行鏈路數(shù)據(jù)分組。因此，在具有這些特定的上述通信特性的系統(tǒng)中，用于下行鏈路傳輸?shù)暮榉簠f(xié)議可以與用于上行鏈路傳輸?shù)拿嫦蚴占鞯穆酚蓞f(xié)議相結(jié)合。通過這些手段，可以在使系統(tǒng)提供用于高效數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖侄蔚耐瑫r(shí)將所述系統(tǒng)保持得盡可能地簡(jiǎn)單。然而，洪泛顯著地增加了網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，因此，是一種用于傳輸單播或多播的數(shù)據(jù)分組的非常低效的方式。因此，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，上行鏈路傳輸?shù)母咝酚陕窂接糜陔S后的下行鏈路傳輸，以便提高下行鏈路傳輸?shù)男?。為此，反向路由信息被高速緩存或者臨時(shí)存儲(chǔ)，例如，標(biāo)識(shí)發(fā)送器節(jié)點(diǎn)A的信息以及標(biāo)識(shí)從其接收到上行鏈路數(shù)據(jù)分組的前一傳輸節(jié)點(diǎn)的信息。例如，如圖4A所示，上行鏈路數(shù)據(jù)分組在多跳模式下被從發(fā)送器節(jié)點(diǎn)A經(jīng)由中間節(jié)點(diǎn)NI和N2 (實(shí)線箭頭)傳輸至收集器節(jié)點(diǎn)50。圓弧502和503再次指示從相應(yīng)節(jié)點(diǎn)10至收集器節(jié)點(diǎn)50的跳距，而虛直線箭頭指示用于傳輸上行鏈路數(shù)據(jù)分組的備選路由。每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)Ni和收集器節(jié)點(diǎn)50在接收上行鏈路數(shù)據(jù)分組時(shí)存儲(chǔ)相應(yīng)的反向路由信息。在一個(gè)例子中，反向路由信息被存儲(chǔ)在路由表中，如圖4B所示。因此，當(dāng)節(jié)點(diǎn)10接收傳向收集器節(jié)點(diǎn)50的上行鏈路數(shù)據(jù)分組時(shí)，節(jié)點(diǎn)10相應(yīng)地將發(fā)送器節(jié)點(diǎn)信息和傳輸節(jié)點(diǎn)信息分別存儲(chǔ)為目的地節(jié)點(diǎn)信息和下一節(jié)點(diǎn)信息。由于節(jié)點(diǎn)10中的有限的存儲(chǔ)器空間或路由高速緩存，反向路由信息只被短時(shí)間存儲(chǔ)，使得其可以只被用于上行鏈路數(shù)據(jù)分組的即刻回復(fù)或確認(rèn)。因此，當(dāng)節(jié)點(diǎn)10接收要轉(zhuǎn)發(fā)的下行鏈路數(shù)據(jù)分組時(shí)，節(jié)點(diǎn)10將在下行鏈路數(shù)據(jù)分組中包括的目的地節(jié)點(diǎn)信息與在節(jié)點(diǎn)10的路由高速緩存中存儲(chǔ)為反向路由信息的目的地節(jié)點(diǎn)信息相比較。如果確定與所述下行鏈路數(shù)據(jù)分組的目的地節(jié)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的目的地節(jié)點(diǎn)信息可用，則獲取相應(yīng)的下一節(jié)點(diǎn)信息，以便將下行鏈路數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)至與下一節(jié)點(diǎn)信息相對(duì)應(yīng)的下一節(jié)點(diǎn)10。在圖4C中，針對(duì)圖 4A的例子，示出了在相應(yīng)節(jié)點(diǎn)處存儲(chǔ)的反向路由信息。因此，在節(jié)點(diǎn)NI從發(fā)送器節(jié)點(diǎn)A接收到傳向收集器節(jié)點(diǎn)50的上行鏈路數(shù)據(jù)分組之后，節(jié)點(diǎn)NI將節(jié)點(diǎn)A的地址或其它標(biāo)識(shí)信息存儲(chǔ)為目的地節(jié)點(diǎn)信息和下一節(jié)點(diǎn)信息，這是因?yàn)閷?duì)于節(jié)點(diǎn)NI而言，節(jié)點(diǎn)A既是原始發(fā)送器節(jié)點(diǎn)，也是傳輸節(jié)點(diǎn)。然后，節(jié)點(diǎn)NI根據(jù)信宿距離向量路由協(xié)議將所述上行鏈路數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)至下一節(jié)點(diǎn)N2。在從節(jié)點(diǎn)NI接收到所述上行鏈路數(shù)據(jù)分組之后，節(jié)點(diǎn)N2在其路由高速緩存中將節(jié)點(diǎn)A的地址存儲(chǔ)為目的地節(jié)點(diǎn)信息并將節(jié)點(diǎn)NI的地址存儲(chǔ)為下一節(jié)點(diǎn)信息。接下來，節(jié)點(diǎn)N2將所述上行鏈路數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)至收集器節(jié)點(diǎn)50，收集器節(jié)點(diǎn)50將節(jié)點(diǎn)A的地址高速緩存為目的地節(jié)點(diǎn)信息并將N2的地址高速緩存為下一節(jié)點(diǎn)信息，以進(jìn)行至節(jié)點(diǎn)A的下行鏈路傳輸。例如，如果上行鏈路數(shù)據(jù)分組必須被收集器節(jié)點(diǎn)50確認(rèn)，則現(xiàn)在可以通過使用在相應(yīng)節(jié)點(diǎn)處存儲(chǔ)的反向路由信息來按照與上行鏈路數(shù)據(jù)分組相反的方向發(fā)送確認(rèn)(如圖4A的虛曲線箭頭所示)。因此，收集器節(jié)點(diǎn)50將針對(duì)包括與節(jié)點(diǎn)A相對(duì)應(yīng)的目的地節(jié)點(diǎn)信息的反向路由信息而檢查其路由高速緩存。如果存在與確認(rèn)的目的地節(jié)點(diǎn)(即，節(jié)點(diǎn)A)相對(duì)應(yīng)的目的地節(jié)點(diǎn)信息，則反向路由信息的相應(yīng)下一節(jié)點(diǎn)信息用于向所述相應(yīng)下一節(jié)點(diǎn)10傳輸確認(rèn)。在所給出的例子中，收集器節(jié)點(diǎn)50將傳向目的地節(jié)點(diǎn)A的確認(rèn)轉(zhuǎn)發(fā)至中間節(jié)點(diǎn)N2。同樣，中間節(jié)點(diǎn)N2將針對(duì)與確認(rèn)的目的地節(jié)點(diǎn)A相對(duì)應(yīng)的反向路由信息而檢查其路由高速緩存。如果仍存在與存儲(chǔ)在N2處的節(jié)點(diǎn)A相對(duì)應(yīng)的目的地節(jié)點(diǎn)信息，則中間節(jié)點(diǎn)N2將確定的是，根據(jù)下一節(jié)點(diǎn)信息，確認(rèn)必須被轉(zhuǎn)發(fā)至中間節(jié)點(diǎn)NI。對(duì)于節(jié)點(diǎn)NI而言，目的地節(jié)點(diǎn)信息和下一節(jié)點(diǎn)信息將相同，即，二者都將與節(jié)點(diǎn)A相對(duì)應(yīng)。因此，中間節(jié)點(diǎn)NI將確認(rèn)傳輸至目的地節(jié)點(diǎn)A。換句話說，朝向收集器節(jié)點(diǎn)50轉(zhuǎn)發(fā)上行鏈路數(shù)據(jù)分組的每個(gè)節(jié)點(diǎn)10都在其路由高速緩存中存儲(chǔ)條目，其中，將分組始發(fā)者節(jié)點(diǎn)作為目的地節(jié)點(diǎn)且將最后向接收節(jié)點(diǎn)10傳輸上行鏈路數(shù)據(jù)分組的節(jié)點(diǎn)10作為朝向該目的地節(jié)點(diǎn)的下一轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)然，相同方法可以應(yīng)用于其它種類的下行鏈路數(shù)據(jù)分組，并且不限于確認(rèn)的傳輸。通過這些手段，朝向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)10的反向路由可以被高速緩存預(yù)定時(shí)間。因此，當(dāng)節(jié)點(diǎn)10發(fā)起通信時(shí)，可以只優(yōu)化從收集器節(jié)點(diǎn)50朝向個(gè)體節(jié)點(diǎn)10的通信路徑。因?yàn)樵诰哂袛?shù)千資源受限的節(jié)點(diǎn)10的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中，只有一小部分用于下行鏈路傳輸?shù)姆聪蚵酚煽梢员桓咚倬彺妫詴?huì)導(dǎo)致反向路由的有限壽命。反向路由被高速緩存在節(jié)點(diǎn)10的時(shí)間間隔可以取決于相應(yīng)節(jié)點(diǎn)10。例如，時(shí)間間隔的長(zhǎng)度可以設(shè)置為對(duì)應(yīng)于相應(yīng)節(jié)點(diǎn)10與收集器節(jié)點(diǎn)50的接近度。因此，與遠(yuǎn)離收集器節(jié)點(diǎn)50的節(jié)點(diǎn)10相比，靠近收集器節(jié)點(diǎn)50的節(jié)點(diǎn)10可以將反向路由信息高速緩存較短時(shí)間間隔。這特別有利，原因在于，靠近收集器節(jié)點(diǎn)50的節(jié)點(diǎn)10會(huì)更頻繁地參與到向收集器節(jié)點(diǎn)50轉(zhuǎn)發(fā)上行鏈路數(shù)據(jù)分組，因此不得不高速緩存多得多的反向路由。相反，遠(yuǎn)離收集器節(jié)點(diǎn)50的節(jié)點(diǎn)10在上行鏈路傳輸中將不那么經(jīng)常被用作轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。此外，對(duì)于靠近收集器節(jié)點(diǎn)50的節(jié)點(diǎn)10而言，將數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)至收集器節(jié)點(diǎn)50并使用反向路由信息從收集器節(jié)點(diǎn)50接收要被轉(zhuǎn)發(fā)的后續(xù)的數(shù)據(jù)分組平均所需要的時(shí)間要短得多。因此，靠近收集器節(jié)點(diǎn)50的節(jié)點(diǎn)10的高速緩存時(shí)間間隔無需與遠(yuǎn)離收集器節(jié)點(diǎn)50的節(jié)點(diǎn)10的高速緩存時(shí)間間隔一樣長(zhǎng)。優(yōu)選地，高速緩存時(shí)間至少與從相應(yīng)節(jié)點(diǎn)10向收集器節(jié)點(diǎn)50傳輸上行鏈路數(shù)據(jù)分組并從數(shù)據(jù)收集器50接收立即返回的確認(rèn)所需要的時(shí)間一樣長(zhǎng)。因此，高速緩存時(shí)間可以至少是從相應(yīng)節(jié)點(diǎn)10至收集器節(jié)點(diǎn)50以及從收集器節(jié)點(diǎn)50返回所述相應(yīng)節(jié)點(diǎn)10的往返所平均需要的時(shí)間?？梢岳缤ㄟ^保持計(jì)數(shù)器，而 從相應(yīng)節(jié)點(diǎn)10自身在確認(rèn)模式中向收集器節(jié)點(diǎn)50發(fā)送的單播消息獲知該往返時(shí)間。開始時(shí)，往返時(shí)間可以被設(shè)置為高默認(rèn)值，但是當(dāng)在節(jié)點(diǎn)10處更精確地確定往返時(shí)間時(shí)，可以降低所述往返時(shí)間。為了更高效地利用反向路由高速緩存，收集器節(jié)點(diǎn)50可以高速緩存至節(jié)點(diǎn)10的下行鏈路數(shù)據(jù)分組，如果不久后諸如預(yù)定數(shù)據(jù)報(bào)告等之類的定期上行鏈路數(shù)據(jù)分組預(yù)期來自該節(jié)點(diǎn)10的。數(shù)據(jù)分組的高速緩存器時(shí)間或延遲可以取決于上行鏈路數(shù)據(jù)分組的時(shí)間敏感性。例如，如果上行鏈路數(shù)據(jù)分組是時(shí)間不重要的或者延遲不敏感的，則與時(shí)間重要的數(shù)據(jù)分組相比，上行鏈路數(shù)據(jù)分組可以被延遲較長(zhǎng)時(shí)間。高速緩存下行鏈路數(shù)據(jù)分組的這個(gè)方法尤其有益于向照明系統(tǒng)的照明設(shè)備節(jié)點(diǎn)10傳輸新的開/關(guān)時(shí)間表。新時(shí)間表可以在白天創(chuàng)建，但是不需要被立即傳輸，這是因?yàn)樗鼈兺ǔＴ谔旌跁r(shí)才開始生效。因此，時(shí)間表可以被存儲(chǔ)在收集器節(jié)點(diǎn)50處，直到已從相應(yīng)照明設(shè)備節(jié)點(diǎn)10接收到上行鏈路數(shù)據(jù)分組為止。然后，可以使用反向路由信息將新時(shí)間表作為下行鏈路數(shù)據(jù)分組傳輸至照明設(shè)備節(jié)點(diǎn)10。這避免了通過向個(gè)體照明設(shè)備節(jié)點(diǎn)10進(jìn)行洪泛的高成本單播通信。在圖5中，示出了該過程的另一例子。這里，在確認(rèn)模式下執(zhí)行上行鏈路數(shù)據(jù)傳輸，即，從目的地節(jié)點(diǎn)向發(fā)送器節(jié)點(diǎn)返回確認(rèn)。因此，在收集器節(jié)點(diǎn)50從節(jié)點(diǎn)I接收到上行鏈路數(shù)據(jù)分組之后，只要反向路由仍然可用，收集器節(jié)點(diǎn)50就將確認(rèn)ACK向回傳輸?shù)焦?jié)點(diǎn)I。當(dāng)收集器節(jié)點(diǎn)50把下行鏈路數(shù)據(jù)發(fā)送至節(jié)點(diǎn)I時(shí)，收集器節(jié)點(diǎn)50可以將下行鏈路數(shù)據(jù)分組高速緩存預(yù)定時(shí)間。如果之后從節(jié)點(diǎn)I接收到上行鏈路數(shù)據(jù)分組，則收集器節(jié)點(diǎn)50向節(jié)點(diǎn)I傳輸上行鏈路數(shù)據(jù)分組的確認(rèn)和高速緩存的下行鏈路數(shù)據(jù)分組。這里，可以經(jīng)由上行鏈路數(shù)據(jù)分組的反向路由將下行鏈路數(shù)據(jù)分組和確認(rèn)作為一個(gè)組合的下行鏈路數(shù)據(jù)分組進(jìn)行傳輸，以節(jié)約網(wǎng)絡(luò)資源。可替換地，例如，如果分組大小太大，則在至節(jié)點(diǎn)I的反向路由可用的時(shí)間段內(nèi)，可以一個(gè)接一個(gè)地單獨(dú)地發(fā)送下行鏈路數(shù)據(jù)分組和確認(rèn)。因此，也可以在傳輸確認(rèn)之前或之后立即傳輸下行鏈路數(shù)據(jù)分組。在所有情形下，反向路由仍然可用，使得可以經(jīng)由上行鏈路數(shù)據(jù)分組已通過的相同中間節(jié)點(diǎn)將組合的數(shù)據(jù)分組或者確認(rèn)和下行鏈路數(shù)據(jù)分組向回傳輸?shù)焦?jié)點(diǎn)I。如前所述，該方法也適用于非確認(rèn)傳輸模式。在圖6A中，舉例說明了確認(rèn)數(shù)據(jù)分組的結(jié)構(gòu)。一般而言，確認(rèn)數(shù)據(jù)分組需要全報(bào)頭開銷(header overhead),即，關(guān)于確認(rèn)必須被發(fā)送至的目的地節(jié)點(diǎn)的信息。然而，確認(rèn)不需要太多有效載荷，這是因?yàn)槠渫ǔＶ话ù_認(rèn)數(shù)據(jù)分組的身份信息，例如分組類型和序列號(hào)。因此，盡管全物理層(PHY)、MAC層和網(wǎng)絡(luò)層的報(bào)頭開銷是確認(rèn)所需要的，但是確認(rèn)不包括太多有效載荷，從而讓數(shù)據(jù)分組的剩余傳輸容量空著。因此，報(bào)頭開銷與有效載荷之比對(duì)確認(rèn)而言是不利的，從而降低了網(wǎng)絡(luò)效率。為了更高效地使用報(bào)頭開銷，可以用也必須被發(fā)送至目的地節(jié)點(diǎn)的其它數(shù)據(jù)來填充確認(rèn)數(shù)據(jù)分組，如圖6B所示。例如，如上所述，可以將確認(rèn)與高速緩存的下行鏈路數(shù)據(jù)分組結(jié)合。通過這些手段，網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷可以被降低，因?yàn)閳?bào)頭開銷只被需要一次。這也稱作搭載。在圖7中，圖示了利用反向路由高速緩存的另一過程。這里，收集器節(jié)點(diǎn)50處的數(shù)據(jù)可用，比如，新照明時(shí)間表、固件更新、調(diào)光模式或針對(duì)一個(gè)或多個(gè)照明設(shè)備節(jié)點(diǎn)10的其它配置信息。替代對(duì)包括數(shù)據(jù)的單播、多播或廣播的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行洪泛，收集器節(jié)點(diǎn)50對(duì)指示收集器節(jié)點(diǎn)50處的數(shù)據(jù)可用的觸發(fā)信息進(jìn)行洪泛。取決于數(shù)據(jù)是應(yīng)該被傳輸至網(wǎng)絡(luò)的單個(gè)節(jié)點(diǎn)10、一組節(jié)點(diǎn)10還是所有節(jié)點(diǎn)10，洪泛的觸發(fā)消息可以是單播、多播或廣播的數(shù)據(jù)分組并且包括相應(yīng)的尋址。通過這些手段，節(jié)點(diǎn)10被觸發(fā)來從收集器節(jié)點(diǎn)50請(qǐng)求數(shù)據(jù)，以便創(chuàng)建臨時(shí)反向路由。因 此，替代使用η個(gè)低效的洪泛的單播從收集器節(jié)點(diǎn)50向η個(gè)節(jié)點(diǎn)10傳輸將跟著η個(gè)(高效的)確認(rèn)的數(shù)據(jù)，只有一個(gè)觸發(fā)消息被洪泛以便從所述η個(gè)節(jié)點(diǎn)10觸發(fā)η個(gè)高效數(shù)據(jù)請(qǐng)求，這些數(shù)據(jù)請(qǐng)求中的每一個(gè)實(shí)現(xiàn)了具有包括所請(qǐng)求數(shù)據(jù)的下行鏈路數(shù)據(jù)分組的高效回復(fù)。因此，只有一個(gè)洪泛的多播(或廣播)和2η個(gè)單播是將更新加載到η個(gè)單個(gè)節(jié)點(diǎn)10所需要的。在圖7中，多播觸發(fā)消息包括指示給目的地節(jié)點(diǎn)10的時(shí)間間隔，在該時(shí)間段內(nèi)，數(shù)據(jù)請(qǐng)求應(yīng)該被傳輸至收集器節(jié)點(diǎn)50。在所給出的例子中，觸發(fā)消息包括具有六個(gè)請(qǐng)求時(shí)隙的時(shí)間間隔。多播觸發(fā)消息中所尋址的每個(gè)節(jié)點(diǎn)10隨機(jī)地選擇時(shí)隙并在所選時(shí)隙內(nèi)向數(shù)據(jù)收集器50傳輸數(shù)據(jù)請(qǐng)求。響應(yīng)于數(shù)據(jù)請(qǐng)求，收集器節(jié)點(diǎn)50向相應(yīng)節(jié)點(diǎn)10返回用于交付所請(qǐng)求數(shù)據(jù)的下行鏈路數(shù)據(jù)分組。通過隨機(jī)地選擇在觸發(fā)消息中指定的時(shí)間段內(nèi)的時(shí)隙，可以避免擁塞和分組沖突。如果更新數(shù)據(jù)應(yīng)該被傳輸至還未處于多播組中的節(jié)點(diǎn)10，則必須首先創(chuàng)建多播組。這可以通過洪泛包括應(yīng)該被含在新多播組中的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)10的網(wǎng)絡(luò)地址或其它標(biāo)識(shí)信息的廣播消息來進(jìn)行。然而，因?yàn)檫@將導(dǎo)致大量網(wǎng)絡(luò)流量，所以如果新產(chǎn)生的多播組將來被再次使用，這個(gè)過程才有利。對(duì)于只必須被尋址一次的一組節(jié)點(diǎn)10而言，可能更可取的是在觸發(fā)消息中包括相應(yīng)節(jié)點(diǎn)10的網(wǎng)絡(luò)地址(或標(biāo)識(shí)信息)。因?yàn)閿?shù)據(jù)分組的可用有效載荷有限(見圖6)，例如在IEEE 802.15.4數(shù)據(jù)分組中的20-25個(gè)4字節(jié)地址，所以觸發(fā)消息只能包括有限數(shù)目的節(jié)點(diǎn)地址。如果節(jié)點(diǎn)10的數(shù)目太大，則觸發(fā)消息可以被分為多個(gè)子批，每個(gè)子批包括不同節(jié)點(diǎn)地址和被尋址的節(jié)點(diǎn)10不得不發(fā)送其數(shù)據(jù)請(qǐng)求的時(shí)間間隔。這在圖8中進(jìn)行了圖示。在所示例子中，收集器節(jié)點(diǎn)50將第一子批觸發(fā)消息作為洪泛的多播發(fā)送至節(jié)點(diǎn)1、2和3，節(jié)點(diǎn)1、2和3包括具有第一子批的六個(gè)請(qǐng)求時(shí)隙的時(shí)間間隔。節(jié)點(diǎn)1、2和3隨機(jī)地選擇所述六個(gè)請(qǐng)求時(shí)隙之一并相應(yīng)地傳輸其數(shù)據(jù)請(qǐng)求。在從節(jié)點(diǎn)10接收到數(shù)據(jù)請(qǐng)求之后，收集器節(jié)點(diǎn)50使用所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求的反向路由向相應(yīng)節(jié)點(diǎn)10傳輸所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)，如前所述。然后，對(duì)于其它子批，重復(fù)相同過程。優(yōu)選地，在收集器節(jié)點(diǎn)50已經(jīng)回復(fù)了前一子批的最后一個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求之后，傳輸下一子批觸發(fā)消息。通過這些手段，收集器節(jié)點(diǎn)50并非必須等待直到前一子批的總時(shí)間間隔逝去為止，而是它可以在前一子批的最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求了其數(shù)據(jù)分組之后立即開始傳輸下一子批觸發(fā)消息。因?yàn)橐粋€(gè)子批的節(jié)點(diǎn)10隨機(jī)地選擇在觸發(fā)消息中指定的時(shí)間間隔內(nèi)的請(qǐng)求時(shí)隙并且因?yàn)椴煌优臄?shù)據(jù)請(qǐng)求不重疊，所以可以避免收集器節(jié)點(diǎn)50處及其周圍的數(shù)據(jù)沖突，從而防止數(shù)據(jù)丟失和擁塞。因此，根據(jù)本發(fā)明，應(yīng)用或傳輸層協(xié)議被適應(yīng)性調(diào)節(jié)，以便有效地使用底層聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，例如，使用跨層通信。通過組合兩個(gè)簡(jiǎn)單協(xié)議，即洪泛和信宿距離向量路由，提供了用于無線網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)和方法，其中，從收集器節(jié)點(diǎn)的下行鏈路數(shù)據(jù)傳輸被優(yōu)化。這是通過沿著上行鏈路傳輸路由在節(jié)點(diǎn)中臨時(shí)存儲(chǔ)反向路由信息來實(shí)現(xiàn)的。通過在上行鏈路數(shù)據(jù)分組被預(yù)期時(shí)在收集器節(jié)點(diǎn)處延 遲下行鏈路分組的傳輸，或者通過觸發(fā)個(gè)體節(jié)點(diǎn)以傳輸數(shù)據(jù)請(qǐng)求，這個(gè)原理甚至可以被進(jìn)一步利用。此外，當(dāng)上行鏈路數(shù)據(jù)分組必須被收集器節(jié)點(diǎn)確認(rèn)時(shí)，可以在確認(rèn)數(shù)據(jù)分組中包括其它數(shù)據(jù)。通過這些手段，網(wǎng)絡(luò)資源可以被更高效地利用，從而增加網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性。
權(quán)利要求
1.一種用于控制無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)南到y(tǒng)，包括: 至少一個(gè)收集器節(jié)點(diǎn)(50);和 多個(gè)節(jié)點(diǎn)(10)； 其中，接收被尋址到收集器節(jié)點(diǎn)(50)的上行鏈路數(shù)據(jù)分組的節(jié)點(diǎn)(10)和/或收集器節(jié)點(diǎn)(50)適于將至少發(fā)送器節(jié)點(diǎn)信息和傳輸節(jié)點(diǎn)信息作為反向路由信息存儲(chǔ)預(yù)定時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，使用反向路由信息經(jīng)由上行鏈路數(shù)據(jù)分組路由的反向路由來從收集器節(jié)點(diǎn)(50)向發(fā)送器節(jié)點(diǎn)(A)傳輸下行鏈路數(shù)據(jù)分組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的系統(tǒng)，其中當(dāng)預(yù)期來自發(fā)送器節(jié)點(diǎn)(A)的上行鏈路數(shù)據(jù)分組時(shí)，收集器節(jié)點(diǎn)(50)適于對(duì)下行鏈路數(shù)據(jù)分組至發(fā)送器節(jié)點(diǎn)(A)的傳輸進(jìn)行延遲，直到所述上行鏈路數(shù)據(jù)分組被接收為止。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的系統(tǒng)，其中，反向路由信息被存儲(chǔ)在節(jié)點(diǎn)(10)處的所述預(yù)定時(shí)間取決于該節(jié)點(diǎn)(10)至收集器節(jié)點(diǎn)(50)的距離。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的系統(tǒng)，其中，接收下行鏈路數(shù)據(jù)分組的節(jié)點(diǎn)(10)適于基于反向路由信息的可用性來選擇用于轉(zhuǎn)發(fā)下行鏈路數(shù)據(jù)分組的傳輸模式。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的系統(tǒng)，其中，上行鏈路數(shù)據(jù)分組包括指示反向路由信息是否要被存儲(chǔ)和/或指示反向路由信息要被存儲(chǔ)的所述預(yù)定時(shí)間的數(shù)據(jù)字段。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的系統(tǒng)，其中，節(jié)點(diǎn)(10)適于存儲(chǔ)反向路由信息，直到接收到要被轉(zhuǎn)發(fā)至發(fā)送器節(jié)點(diǎn)(A)并包括擦除信息的下行鏈路數(shù)據(jù)分組為止。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的系統(tǒng)，其中，下行鏈路數(shù)據(jù)分組和上行鏈路數(shù)據(jù)分組的確認(rèn)被作為一個(gè)數(shù)據(jù) 分組傳輸至發(fā)送器節(jié)點(diǎn)(A)，或者其中，在傳輸上行鏈路數(shù)據(jù)分組的確認(rèn)之前或之后的預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)，下行鏈路數(shù)據(jù)分組被單獨(dú)傳輸。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的系統(tǒng)，其中，收集器節(jié)點(diǎn)(50)適于向一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)(10)廣播和/或多播觸發(fā)消息。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中，已接收到所述觸發(fā)消息的節(jié)點(diǎn)(10)適于隨機(jī)地選擇在所述觸發(fā)消息中指定的時(shí)間間隔內(nèi)的時(shí)隙，以用于向收集器節(jié)點(diǎn)(50)發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求9或10中任一項(xiàng)的系統(tǒng)，其中，所述觸發(fā)消息被分為若干子批，每個(gè)子批包括不同節(jié)點(diǎn)地址，并且其中所述子批被順序地處理。
12.一種用于無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)(10)的設(shè)備，所述網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)(10)和至少一個(gè)收集器節(jié)點(diǎn)(50)，其中，所述設(shè)備適于，在已接收到傳向收集器節(jié)點(diǎn)(50)的上行鏈路數(shù)據(jù)分組之后，將至少一個(gè)發(fā)送器節(jié)點(diǎn)信息和傳輸節(jié)點(diǎn)信息作為反向路由信息存儲(chǔ)預(yù)定時(shí)間。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的系統(tǒng)，其中，至少一些節(jié)點(diǎn)(IO)和/或收集器節(jié)點(diǎn)(50)與照明系統(tǒng)的照明設(shè)備相關(guān)聯(lián)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)用在用于開/關(guān)和/或控制照明設(shè)備節(jié)點(diǎn)(10)的調(diào)光模式和/或用于報(bào)告?zhèn)鞲衅鲾?shù)據(jù)和/或照明設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的照明系統(tǒng)的遙控管理中。
15.一種用于控制無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)姆椒ǎ鼍W(wǎng)絡(luò)包括至少一個(gè)收集器節(jié)點(diǎn)(50 )和多個(gè)節(jié)點(diǎn)(IO )，其中，所述方法包括以下步驟: 在節(jié)點(diǎn)(10)處或在收集器節(jié)點(diǎn)(50)處接收被尋址到收集器節(jié)點(diǎn)(50)的上行鏈路數(shù)據(jù)分組；以及將至少發(fā)送器節(jié)點(diǎn)信息和傳輸 節(jié)點(diǎn)信息作為反向路由信息存儲(chǔ)預(yù)定時(shí)間。
全文摘要
為了改善從收集器節(jié)點(diǎn)至一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)分組傳輸而沒有附加路由協(xié)議或總網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的增加，提供了一種系統(tǒng)和方法，其中，接收被尋址到收集器節(jié)點(diǎn)的上行鏈路數(shù)據(jù)分組的節(jié)點(diǎn)和/或收集器節(jié)點(diǎn)適于將至少發(fā)送器節(jié)點(diǎn)信息和傳輸節(jié)點(diǎn)信息作為反向路由信息存儲(chǔ)預(yù)定時(shí)間。
文檔編號(hào)H04W40/24GK103222241SQ201180057010
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者D.M.戈?duì)柛? J.埃斯皮納佩雷滋, T.C.W.申克, O.加西亞莫喬恩 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司