專利名稱：用于優(yōu)化至無線網格網絡的節(jié)點的數據傳輸的系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于控制無線網格網絡中的數據分組傳輸的系統(tǒng)和方法。
背景技術：
近來，例如對于照明系統(tǒng)、樓宇自動化、監(jiān)視應用、傳感器系統(tǒng)和醫(yī)療應用的遠程控制而言，無線網格網絡吸引了越來越多的關注。特別地，戶外照明設備的遠程管理，所謂的遙控管理，變得越來越重要。一方面，這是由對環(huán)境的考慮所驅使，因為遙控管理系統(tǒng)能夠例如隨著時間、天氣狀況和季節(jié)的變化而使用不同的調光模式，以允許更節(jié)能地使用戶外照明系統(tǒng)。另一方面，這也是由經濟原因所驅使，因為提高的能源效率還降低了運營成本。此外，所述系統(tǒng)可以遠程監(jiān)控電力使用并檢測燈故障，這允許確定維修照明設備或替換燈的最佳時間。目前的基于射頻(RF)的無線解決方案使用星型網絡拓撲或者網格網絡拓撲。在星型網絡中，控制中心具有至網絡中的每個節(jié)點的直達無線通信路徑。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。在網格網絡中，多個節(jié)點一般不與控制中心直接通信，而是經由所謂的多跳通信進行。在多跳通信中，經由一個或多個中間節(jié)點將數據分組從發(fā)送器節(jié)點傳輸至目的地節(jié)點。節(jié)點充當了路由器，以將數據分組從鄰近節(jié)點傳輸至那些太遠而不能在單跳中到達的節(jié)點，這導致可跨越更大距離的網絡。通過將長距離分成一連串較短的跳，信號強度被維持。因此，由網格網絡的所有節(jié)點執(zhí)行路由，以決定數據分組將被發(fā)送至哪個鄰近節(jié)點。因此，網格網絡是一種非常魯棒和穩(wěn)定的網絡，其具有高連通性，因而具有高冗余和高可靠性。在現(xiàn)有技術中，網格網絡傳輸技術可以分為兩類:基于洪泛(flooding-based)的網格網絡和基于路由的網格網絡。在基于洪泛的網格網絡中，所有數據分組由網絡中的所有節(jié)點轉發(fā)。因此，節(jié)點不必進行復雜的路由決策，而僅僅是對數據分組進行廣播。通過這些手段，所述技術非常魯棒。然而，在大型網絡中，由于轉發(fā)而引起的數據開銷將影響總數據速率。此外,數據分組的沖突更有可能發(fā)生,從而進一步降低總體性能。因此,這種解決方案的主要問題是可擴展性。基于路由的網格網絡可以被進一步分為主動方案和被動方案。在主動的基于路由的網格網絡中，所有需要的網絡路徑都被存儲在每個節(jié)點的路由表中。路由表被保持為最 新的，這例如是通過將定期信標消息發(fā)送至鄰近節(jié)點以發(fā)現(xiàn)高效的路由路徑來進行的。盡管在這種網絡中數據傳輸非常高效，但是可擴展性仍然低下，這是因為，在大型網絡中，路由表的主動更新消耗大部分網絡資源。而且，路由表將隨著網絡規(guī)模增大而增長。此外，網絡的建立需要時間和資源以便構建路由表。相反，被動方案通過按需發(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)網絡路徑并高速緩存活動路由或節(jié)點。當路由幾乎不是僅用于單個數據分組時，用洪泛數據分組來替代執(zhí)行路由發(fā)現(xiàn)可能更高效。如果路由被保持得足夠長以避免頻繁路由，被動方案退化為主動方案。被動的基于路由的網格網絡協(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絡的可擴展性。在大多數傳感器/致動器網絡中，網絡節(jié)點一般只與充當至控制中心的網橋或網關的收集器節(jié)點(collector node )進行通信，而收集器節(jié)點(或控制中心)是與個體節(jié)點或一組節(jié)點進行通信的唯一實體。而且，在總數據流量中，一般盛行從節(jié)點至控制中心的通信。因此，在這些網絡中，通常從節(jié)點至相應收集器節(jié)點優(yōu)化數據分組傳輸，即，底層協(xié)議是面向數據收集器的。但是，這些協(xié)議僅改善了朝向收集器節(jié)點的路徑。為了從收集器節(jié)點或控制中心向個體節(jié)點傳輸數據，要么必須在單個節(jié)點處存儲附加的大量的路由協(xié)議，要么必須在數據分組中包括精確的路由信息。但是，當使用附加協(xié)議時，在節(jié)點處需要用于路由表的附加存儲空間，這使得節(jié)點和系統(tǒng)更復雜。然而，當在數據分組中包括精確的路由信息時，將造成巨大的數據開銷，這進一步增大了網絡負荷，從而降低了網絡的可擴展性。作為替代，通常使用洪泛。然而，這是一種與個體節(jié)點進行通信的極其低效的方式，也導致了增加的網絡流量，因而可擴展性更低。此外，在大規(guī)模多跳網絡中，數據分組必須經過的跳數與小型網絡中的跳距(hopdistance)相比是大的。因此，在包括數千節(jié)點的大射頻遙控管理系統(tǒng)中，很可能出現(xiàn)20-40跳。然而，個體數據分組的交付機會隨其跳距的增大而減小，這是因為，對于每一跳，都存在數據分組丟失的機會。因此，為了保證數據分組的成功交付，可以在確認模式下傳輸數據分組，在確認模式中，接收器節(jié)點在接收到數據分組之后向發(fā)送器節(jié)點傳輸確認。因為接收器節(jié)點大多與收集器節(jié)點相對應，所以該確認必須從收集器節(jié)點傳輸至發(fā)送器節(jié)點。然而，相應通信路徑非常低效，如前所述，尤其是當考慮確認的低有效載荷(通常只包括數據分組的類型以及序列號)時。因此，普通無線網格網絡的大缺點一方面是由令人厭煩的配置構成，另一方面則是由極其有限的網絡可擴展性構成。尤其是，RF遙控管理網絡還由于其拓撲結構和大小的緣故而遭受嚴重的過載，這限制了它們的可擴展性。結果，高效的路由協(xié)議是在諸如具有大量照明設備節(jié)點的街道照明系統(tǒng)之類的大規(guī)模無線網絡中從數據收集器到個體網絡節(jié)點或一組網絡節(jié)點的數據傳輸所需要的，以便實現(xiàn)所需的吞吐量、響應時間以及魯棒性。US 2009/0154395 Al描述了具有層級結構的無線傳感器網絡中的路由，其中所述網絡包括多個簇(cluster)，每個簇具有多個節(jié)點和簇頭。簇頭用作相應簇的節(jié)點與其它簇的節(jié)點之間的網關。

發(fā)明內容
鑒于現(xiàn)有技術中的上述缺點和問題，本發(fā)明的一個目的在于提供一種用于在無線網絡中傳輸數據分組的系統(tǒng)和方法，其中，從收集器節(jié)點至一個或多個網絡節(jié)點的數據分組傳輸被改善，而無需附加的路由協(xié)議或者增加總網絡負荷。本發(fā)明基于的構思是，將從單個節(jié)點至收集器節(jié)點的高效路由用于反向傳輸的數據分組。為此，接收傳向收集器節(jié)點的上行鏈路數據分組的每個節(jié)點臨時存儲與數據分組的原始發(fā)送器節(jié)點相關的信息以及與已從其接收到數據分組的前一傳輸節(jié)點相關的信息。在下文中，上行鏈路數據分組指的是從節(jié)點朝向收集器節(jié)點發(fā)送的數據分組，而下行鏈路數據分組指的是從收集器 節(jié)點向一個或多個個體節(jié)點發(fā)送的數據分組。根據本發(fā)明的一個方面，提供一種用于控制無線網絡中的數據分組傳輸的系統(tǒng)，所述網絡包括多個節(jié)點和可以用作至控制中心的網關的至少一個收集器節(jié)點。在節(jié)點或收集器節(jié)點接收傳向或被尋址到(addressed to)該收集器節(jié)點的數據分組時(或之后),該節(jié)點或收集器節(jié)點將至少關于發(fā)送器節(jié)點和關于傳輸節(jié)點的信息作為反向路由信息存儲預定時間。優(yōu)選地，在多跳模式下執(zhí)行無線網格網絡中的數據分組傳輸。因此，如果接收節(jié)點不是收集器節(jié)點，則接收節(jié)點可以是多跳傳輸中的中間節(jié)點或轉發(fā)節(jié)點。發(fā)送器節(jié)點信息和傳輸節(jié)點信息中的至少一個可以被包括在接收的上行鏈路數據分組中。發(fā)送器節(jié)點信息可以涉及發(fā)起數據分組傳輸的節(jié)點的地址或其它標識信息。同樣，傳輸節(jié)點信息可以涉及從其接收到數據分組的前一節(jié)點的地址或標識信息。優(yōu)選地，在接收節(jié)點的路由高速緩存中，發(fā)送器節(jié)點信息被臨時存儲為目的地節(jié)點信息，且傳輸節(jié)點信息被臨時存儲為接收節(jié)點信息。如果在反向路由信息正被高速緩存的同時接收到傳向上行鏈路數據分組的發(fā)送器節(jié)點的下行鏈路數據分組，則節(jié)點可以使用反向路由信息來轉發(fā)下行鏈路數據分組。通過這些手段，可以以與上行鏈路數據分組相反的方向傳輸下行鏈路數據分組。因為，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據分組中的全路由信息。因此，本發(fā)明的構思涉及反向路由聞速緩存。無線網絡可以具有網格拓撲，其中每個節(jié)點都可以充當路由器。這種網絡增大了冗余度和可靠性。優(yōu)選地，無線網絡的節(jié)點是固定的，對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)點的位置可以是被網絡的至少一些其它節(jié)點所已知的。例如，至少一些節(jié)點可以存儲用于至最近收集器節(jié)點的上行鏈路傳輸的路由表。對于上行鏈路傳輸，用于至收集器節(jié)點(“信宿”)的數據分組傳輸的路由協(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,數據分組被傳輸至更靠近收集器節(jié)點之一的鄰近節(jié)點。通過這些手段，數據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個的大量節(jié)點的大型無線網格網絡中省卻大量的收集器節(jié)點?？商鎿Q地或此外，可以在每個節(jié)點處存儲路由表，包括用于將上行鏈路數據分組轉發(fā)至最近收集器節(jié)點的路由信息。上行鏈路數據分組可以包括與檢測的事件、傳感器數據和狀況數據中的至少一個相關的報告數據。例如，在照明系統(tǒng)中，照明設備節(jié)點可以定期地報告功率狀況、光傳感器所檢測的環(huán)境亮度、操作狀況等。優(yōu)選地，接收節(jié)點存儲反向路由信息的高速緩存時間(即預定時間)取決于該接收節(jié)點。例如，與靠近收集器節(jié)點的節(jié)點相比或者與收集器節(jié)點自身相比，靠近發(fā)送器節(jié)點的節(jié)點可以將反向路由信息存儲更長時間。因此，高速緩存時間可以取決于相應節(jié)點至收集器節(jié)點的距離，例如取決于跳距。在一個例子中，節(jié)點的高速緩存時間超過平均往返時間(即，將接收的上行鏈路數據分組從該節(jié)點轉發(fā)至收集器節(jié)點所需的時間加上經由相同中間節(jié)點從該收集器節(jié)點接收該上行鏈路數據分組的確認所需的時間)。然而，高速緩存時間可以被選擇得足夠短，使得不需要大的路由高速緩存，這是因為這在許多無線設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節(jié)點而改變。優(yōu)選地，路由高速緩存大得足以可以同時高速緩存與多于一個的發(fā)送器節(jié)點相對應的反向路由信息。反向路由信息被保持在節(jié)點中的預定時間可以開始于創(chuàng)建反向路由信息之時?？商鎿Q地，預 定時間開始于節(jié)點已轉發(fā)傳向發(fā)送器節(jié)點A的下行鏈路數據分組之時。通過這些手段，在已使用反向路由信息傳輸第一下行鏈路數據分組之后，反向路由在所述預定時間內仍然開放或者可用。當隨后從收集器節(jié)點向相同發(fā)送器節(jié)點A發(fā)送若干數據分組時，這可能尤其有用?？赡艿兀谏闲墟溌窋祿纸M中包括指示是否要存儲反向路由信息的數據字段。優(yōu)選地，如果該數據字段指示要存儲或者如果在上行鏈路數據分組中包括該數據字段，節(jié)點才存儲反向路由信息。因此，如果在上行鏈路數據分組中不包括該數據字段，則可以不必存儲反向路由信息。也可以通過指定反向路由信息要被存儲多長時間來指示存儲反向路由信息的需求。這可以通過在上行鏈路數據分組或下行鏈路數據分組中包括高速緩存時間(即預定時間)來實現(xiàn)，例如如果該預定時間以使用反向路由信息轉發(fā)下行鏈路數據分組作為開始。可替換地，接收上行鏈路數據分組的節(jié)點可以適于，通過將在該上行鏈路數據分組中指定的預定時間乘以其至收集器節(jié)點的跳距來確定其用于存儲反向路由信息的個體高速緩存時間。此外或可替換地，節(jié)點可以存儲包括特定發(fā)送器節(jié)點A的發(fā)送器節(jié)點信息的反向路由信息，直到該節(jié)點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A的下行鏈路數據分組為止。當接收到傳向發(fā)送器節(jié)點A并包括擦除信息的下行鏈路數據分組時，該節(jié)點可以在使用反向路由信息轉發(fā)了該下行鏈路數據分組之后刪除與該發(fā)送器節(jié)點A相對應的反向路由信息。例如，當一批下行鏈路數據分組必須被傳輸至發(fā)送器節(jié)點A時，必須通過該反向路由的最后一個分組可以包括擦除消息，以便釋放傳輸節(jié)點的路由高速緩存。通過這些手段，可以保證反向路由保持開放，直到最后一個下行鏈路數據分組通過為止，同時反向路由信息沒有被保持不必要的長久。在另一修改中，通過反向路由的下行鏈路數據分組可以包含一數據字段，向傳輸節(jié)點指示反向路由信息是否必須進一步被保持和/或反向路由信息必須進一步被保持多長時間。這在收集器節(jié)點向發(fā)送器節(jié)點A發(fā)送多個數據分組的情況下尤其有用。在另一實施例中，已接收到要被轉發(fā)至發(fā)送器節(jié)點A的下行鏈路數據分組的節(jié)點可以基于與該發(fā)送器節(jié)點A相對應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)點處反向路由信息不再可用，則該節(jié)點可以使用洪泛等來轉發(fā)下行鏈路數據分組。洪泛可以包括跳計數約束，即，洪泛可以被限制于網絡的特定區(qū)域。這可以基于節(jié)點至發(fā)送器節(jié)點A的距離。因此，可以從中間節(jié)點處的反向路由信息不可用的點(例如從收集器節(jié)點至發(fā)送器節(jié)點A的下行鏈路傳輸的中途的點)開始使用諸如洪泛之類的其它傳輸模式。在優(yōu)選實施例中，收集器節(jié)點適于在預期要從節(jié)點接收上行鏈路數據分組的情況下延遲下行鏈路數據分組至該節(jié)點的傳輸。當在接收到上行鏈路數據分組之后傳輸下行鏈路數據分組時，在收集器節(jié)點和中間節(jié)點處高速緩存的反向路由信息可以用于傳輸下行鏈路數據分組。因此，可以經由已轉發(fā)過上行鏈路數據分組的相同中間節(jié)點來從收集器節(jié)點向所述上行鏈路數據分組的發(fā)送器節(jié)點傳輸下行鏈路數據分組。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)點將發(fā)送器節(jié)點信息作為目的地節(jié)點信息包括在下行鏈路數據分組中并將該下行鏈路數據分組傳輸至收集器節(jié)點已經從其接收到上行鏈路數據分組的中間節(jié)點。同樣，接收下行鏈路數據分組的每個中間節(jié)點可以將在下行鏈路數據分組中包括的目的地節(jié)點信息與存儲的發(fā)送器節(jié)點信息進行比較。如果存儲的發(fā)送器節(jié)點信息等同于下行鏈路數據分組的目的地節(jié)點信息，則節(jié)點可以將該下行鏈路數據分組轉發(fā)至與關聯(lián) 于所述存儲的發(fā)送器節(jié)點信息的存儲的傳輸節(jié)點信息相關的下一中間節(jié)點。
優(yōu)選地，收集器節(jié)點僅延遲時間不重要或延遲容忍的數據分組。延遲時間(即收集器節(jié)點將下行鏈路數據分組的傳輸延遲的時間)可以取決于該下行鏈路數據分組。例如，收集器節(jié)點可以適于確定下行鏈路數據分組的傳輸的緊迫度并相應地設置最大延遲時間。下行鏈路數據分組可以包括例如從發(fā)送器節(jié)點接收的上行鏈路數據分組的確認。此外或可替換地，下行鏈路數據分組可以包括所請求的數據和/或其它數據，例如協(xié)議的更新、時間表等。在優(yōu)選實施例中，下行鏈路數據分組和所接收的上行鏈路數據分組的確認被作為一個數據分組進行傳輸。因為確認具有大數據開銷，尤其是當考慮其低有效載荷時，所以可以通過將確認與必須被發(fā)送至相同節(jié)點的其它數據相結合來減少數據開銷。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據分組與上行鏈路數據分組的確認分離地進行傳輸。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，就應該傳輸下行鏈路數據分組和確認。因此，可以剛好在傳輸上行鏈路數據分組的確認之前或之后傳輸下行鏈路數據分組。在另一實施例中，收集器節(jié)點可以適于，向一個或多個節(jié)點傳輸觸發(fā)消息，以便創(chuàng)建相應反向路由信息。例如，觸發(fā)消息可以涉及這樣的通知消息:收集器節(jié)點處數據可用。觸發(fā)消息可以被作為廣播而被發(fā)送至所有節(jié)點，或者被作為多播而被發(fā)送至一組節(jié)點。觸發(fā)消息可以在洪泛模式下傳輸，其中所有節(jié)點向除了從其接收了消息的傳輸節(jié)點之外的每個鄰近節(jié)點轉發(fā)該消息。在接收到觸發(fā)消息之后，節(jié)點可以在該觸發(fā)消息中所指定的時間間隔內向收集器節(jié)點發(fā)送數據請求。優(yōu)選地，數據請求的上行鏈路傳輸被執(zhí)行為路由的單播傳輸。響應于來自節(jié)點的數據請求，收集器節(jié)點可以使用高速緩存的反向路由信息而經由數據請求的反向路由來傳輸所請求的數據。通過這些手段，可以省卻用于向每個單個節(jié)點傳輸數據的洪泛單播傳輸，從而避免過度的網絡負荷。此外，通過在觸發(fā)消息中包括接收觸發(fā)消息的節(jié)點必須傳輸其數據請求的時間間隔，數據流量可以相對于時間而成形。優(yōu)選地，節(jié)點隨機地選擇所指定的時間間隔內的時隙，用于傳輸其數據請求。通過這些手段，貫穿所述時間間隔，多個節(jié)點的數據請求可以被均勻地執(zhí)行。因此，可以避免收集器節(jié)點處的數據請求風暴以及在收集器節(jié)點處或其鄰近位置處網絡的結果開銷。因此，可以防止數據分組沖突和隨后的數據分組丟失。如果一組節(jié)點將一起被更經常地尋址(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將接收相同觸發(fā)消息的節(jié)點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節(jié)點的地址和多播組地址。替代節(jié)點地址或組地址，其它標識信息也可以用于尋址該節(jié)點或組。因此，其地址(或標識信息)被包括在廣播消息中的那些節(jié)點可以存儲多播組地址(或多播組的標識信息)，使得它們作為多播組的成員而被尋址。在可替換實施例中，至少一個多播組地址和/或至少一個節(jié)點地址被包括在觸發(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)點可以向收集器節(jié)點發(fā)送數據請求。這個方法可能是有利的，如果觸發(fā)消息傳向的節(jié)點在這個組合中將不再被使用或者只是極少被使用的話。可能地，觸 發(fā)消息必須被分為若干子批，例如，如果節(jié)點地址的數目超過了觸發(fā)消息的可用有效載荷的話。于是，觸發(fā)消息的每個子批可以包括不同節(jié)點地址。所述子批可以被順序地處理，即一個接一個地。這意味著，在收集器節(jié)點從已在觸發(fā)消息的前一子批中被尋址的所有節(jié)點接收到數據請求之后，將傳輸觸發(fā)消息的后續(xù)子批?？商鎿Q地，收集器節(jié)點甚至可以延遲下一子批的傳輸，直到已通過向相應節(jié)點傳輸所請求的數據答復了前一子批的所有數據請求為止。根據本發(fā)明的系統(tǒng)尤其適用于照明系統(tǒng)，這是因為在所述系統(tǒng)中，大多數數據流量是從照明設備節(jié)點傳向收集器節(jié)點(N:1流量)，而從收集器節(jié)點至照明設備節(jié)點的傳輸(1:N流量)不那么經常發(fā)生。由于反向路由高速緩存，所以可以改善從收集器節(jié)點至其它節(jié)點的數據分組傳輸，同時保持系統(tǒng)在網絡建立和維護上簡單。因此，在優(yōu)選實施例中，至少一些節(jié)點和/或收集器節(jié)點與照明系統(tǒng)的照明設備節(jié)點相關聯(lián)。此外，根據本發(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/關照明設備節(jié)點、用于控制照明設備節(jié)點的調光模式和/或用于從照明設備節(jié)點報告數據。將根據本發(fā)明的系統(tǒng)用于照明系統(tǒng)的遙控管理將導致具有高可擴展性的高性能照明系統(tǒng)。根據本發(fā)明的另一個方面，提供一種用于無線網格網絡的節(jié)點的設備，所述網絡包括多個節(jié)點和至少一個收集器節(jié)點。所述設備使得相應節(jié)點在接收到傳向收集器節(jié)點的上行鏈路數據分組時或之后能夠將至少發(fā)送器節(jié)點信息和傳輸節(jié)點信息作為反向路由信息存儲預定時間。所述設備可以與節(jié)點相關聯(lián)，或者可安裝在節(jié)點中。此外，所述設備可以使節(jié)點能夠執(zhí)行以上針對系統(tǒng)提及的其它功能的至少一些。根據本發(fā)明的再一個方面，提供一種用于控制無線網格網絡中的數據分組傳輸的方法，所述網絡具有至少一個收集器節(jié)點和多個節(jié)點。當向收集器節(jié)點傳輸上行鏈路數據分組時，已接收到該上行鏈路數據分組的節(jié)點或該收集器節(jié)點將至少發(fā)送器節(jié)點信息和傳輸節(jié)點信息作為反向路由信息存儲預定時間。通過這些手段，用于從收集器節(jié)點至上行鏈路數據分組的發(fā)送器節(jié)點的下行鏈路傳輸的反向路由可以被高速緩存。


在附圖中:
圖1示出無線網格網絡的例子；
圖2示出無線網格網絡中的多跳傳輸；
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據分組的傳輸的過程；
圖6A示例性地示出確認數據分組的結構；
圖6B示例性地示出包括其它數據的確認數據分組；
圖7示出響應于觸發(fā)消息而請求下行鏈路數據的過程；以及 圖8示出響應于觸發(fā)消息而請求下行鏈路數據的另一過程。
具體實施例方式本發(fā)明的優(yōu)選應用是致動器網絡、傳感器網絡或諸如(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、競技場、停車場、車站、隧道等)的室內照明系統(tǒng)之類的照明系統(tǒng)。在下文中，將進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)明不限于這種應用。在照明控制領域，經由射頻網絡技術的戶外照明設備的遙控管理受到越來越多的關注，尤其是具有針對具有超過200個照明設備的段的大規(guī)模裝置的實用性的解決方案。在圖1中，示出了具有網格拓撲的典型網絡。多個節(jié)點10 (N)彼此經由無線通信路徑40相連。節(jié)點10中的一些用作收集器節(jié)點50 (N/DC)，收集器節(jié)點50經由單跳傳輸或多跳傳輸從周圍節(jié)點10接收數據分組并向控制中心60傳輸它們，反之亦然。因此，收集器節(jié)點50可以按照處于節(jié)點10與控制中心60之間的網關的方式來操作。可選地，收集器節(jié)點自己可以充當控制中心。節(jié)點10與收集器節(jié)點50之間的無線通信路徑40可以通過RF傳輸來構建，而收集器節(jié)點50與控制中心60之間的連接70可以利用因特網、移動通信網絡、無線電系統(tǒng)或其它有線或無線數據傳輸系統(tǒng)。因此，節(jié)點10和收集器節(jié)點50包括用于經由無線通信路徑40 (例如，經由RF傳輸)來傳輸或接收數據分組的收發(fā)單元。因為RF傳輸不需要高傳輸功率并且易于實現(xiàn)和部署，所以可以降低使用設備來設立和操作網絡的成本。對于大型RF網絡，例如用于照明系統(tǒng)的RF遙控管理網絡，這尤其重要。然而，可替換地，數據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10傳輸至收集器節(jié)點50的數據分組稱作上行鏈路數據分組，而從收集器節(jié)點50傳輸至一個或多個節(jié)點10的數據分組被表示為下行鏈路數據分組。此外，當數據分組被尋址至Ij (addressed to)網絡的所有節(jié)點10時,這稱作廣播,而傳向一組節(jié)點10的數據分組稱作多播或組播數據分組。傳向單個節(jié)點10的數據分組被表示為單播數據分組。在用于照明控制的遙控管理系統(tǒng)中，照明設備節(jié)點10的數量極其大。因此，網絡規(guī)模非常大，尤其是當與典型地包含少于200個節(jié)點的普通無線網格網絡相比時。此外，典型地，節(jié)點10由于成本考慮而具有有限的處理能力，使得照明設備節(jié)點10的處理和存儲器資源將受限。因此，用于在單個節(jié)點10之間傳輸數據分組的通信協(xié)議應該考慮用于高效和快速的分組數據傳輸的有限資源。此外，與其它所謂的自組織(ad-hoc)網格網絡相比，用于戶外照明控制網絡的遙控管理系統(tǒng)是固定的，即，節(jié)點10不移動。此外，所有節(jié)點10都可以連接至市電電源。因此，網絡變化主要由變化的環(huán)境導致，例如由于流量導致。如果節(jié)點10是固定的，則節(jié)點10的物理位置(例如GPS坐標)可以在系統(tǒng)中是已知的，從而實現(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據吞吐量。這意味著，數據流量中的大部分包括時間不重要的數據分組，例如，狀態(tài)報告數據、統(tǒng)計數據、時間表更新等。此外，在諸如街道照明系統(tǒng)之類的照明系統(tǒng)中，通信非常不對稱。大多數流量由照明設備節(jié)點10產生，例如，向控制中心60報告它們的狀態(tài)、它們的調光輪廓、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10的控制命令，例如用于調整調光模式或開燈/關燈的控制命令。從控制中心60或數據收集器50到節(jié)點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，大多數流量由從節(jié)點10至控制中心60或相應收集器節(jié)點50的上行鏈路傳輸中的N:1流量(單播)構成。因此，對于這種系統(tǒng)而言，有利的是優(yōu)化上行鏈路傳輸。在圖2中，示出了被多個節(jié)點10包圍的收集器節(jié)點50，圖示了經由多個中間節(jié)點
N1......Ni從發(fā)送器節(jié)點A至收集器節(jié)點50的多跳單播數據傳輸。節(jié)點10具有至收集器
節(jié)點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內但在界限502外的節(jié)點A需要三跳A7、 h2和A 來將上行鏈路數據分組傳輸至收集器節(jié)點50，即，必須經由中間節(jié)點NI和中間節(jié)點N2將上行鏈路數據分組從該節(jié)點A傳輸至收集器節(jié)點50。與此不同，在界限502內但在界限502外的節(jié)點10可以在兩跳內將它的上行鏈路數據分組傳輸至收集器節(jié)點50。因此，可以針對每一對發(fā)送器節(jié)點A與收集器節(jié)點50來定義跳距。對于從照明設備節(jié)點10至收集器節(jié)點50的數據分組傳輸(上行鏈路)，優(yōu)選地利用信宿距離向量路由，其中每個節(jié)點10將更靠近收集器節(jié)點50之一的鄰近節(jié)點10選作中間節(jié)點
10。這里，可以采用主動路由結構，這是因為至收集器節(jié)點50的路由被定期地使用。在主動路由結構中，路由表被存儲在每個節(jié)點10中，以指示哪個鄰近節(jié)點10更靠近收集器節(jié)點50之一。因此，可以以非常高效和快速的方式將數據分組發(fā)送至最近的收集器節(jié)點50。有利地，每個節(jié)點10將關于多個下行鏈路鄰近節(jié)點10的信息保持為備選路由，以便增加可靠性。如果一個鄰近節(jié)點10由于強干擾或完全失效而不可達到，則路由協(xié)議具有用于將數據分組路由至收集器節(jié)點50的附加備選方案。這樣的面向收集器的協(xié)議是簡單的并且還可適用于大型無線網格網絡。而且，它們具有低協(xié)議開銷，從而降低了網絡負荷。雖然對于上行鏈路而言，值得使用高效的面向收集器的路由協(xié)議，但是因為下行鏈路路徑使用頻率低得多，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據分組從收集器節(jié)點50傳輸至一個或多個目的地節(jié)點B，如圖3所示。在洪泛過程中，數據分組被轉發(fā)至網絡中的所有照明設備節(jié)點10 (見箭頭)，但是只有目的地節(jié)點B (有陰影的圓圈，其節(jié)點地址被包括在洪泛數據分組中)對所述數據分組進行解碼。這種洪泛方法可以被用于單播、多播或廣播下行鏈路數據分組。因此，在具有這些特定的上述通信特性的系統(tǒng)中，用于下行鏈路傳輸的洪泛協(xié)議可以與用于上行鏈路傳輸的面向收集器的路由協(xié)議相結合。通過這些手段，可以在使系統(tǒng)提供用于高效數據傳輸的手段的同時將所述系統(tǒng)保持得盡可能地簡單。然而，洪泛顯著地增加了網絡負荷，因此，是一種用于傳輸單播或多播的數據分組的非常低效的方式。因此，根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，上行鏈路傳輸的高效路由路徑用于隨后的下行鏈路傳輸，以便提高下行鏈路傳輸的效率。為此，反向路由信息被高速緩存或者臨時存儲，例如，標識發(fā)送器節(jié)點A的信息以及標識從其接收到上行鏈路數據分組的前一傳輸節(jié)點的信息。例如，如圖4A所示，上行鏈路數據分組在多跳模式下被從發(fā)送器節(jié)點A經由中間節(jié)點NI和N2 (實線箭頭)傳輸至收集器節(jié)點50。圓弧502和503再次指示從相應節(jié)點10至收集器節(jié)點50的跳距，而虛直線箭頭指示用于傳輸上行鏈路數據分組的備選路由。每個中間節(jié)點Ni和收集器節(jié)點50在接收上行鏈路數據分組時存儲相應的反向路由信息。在一個例子中，反向路由信息被存儲在路由表中，如圖4B所示。因此，當節(jié)點10接收傳向收集器節(jié)點50的上行鏈路數據分組時，節(jié)點10相應地將發(fā)送器節(jié)點信息和傳輸節(jié)點信息分別存儲為目的地節(jié)點信息和下一節(jié)點信息。由于節(jié)點10中的有限的存儲器空間或路由高速緩存，反向路由信息只被短時間存儲，使得其可以只被用于上行鏈路數據分組的即刻回復或確認。因此，當節(jié)點10接收要轉發(fā)的下行鏈路數據分組時，節(jié)點10將在下行鏈路數據分組中包括的目的地節(jié)點信息與在節(jié)點10的路由高速緩存中存儲為反向路由信息的目的地節(jié)點信息相比較。如果確定與所述下行鏈路數據分組的目的地節(jié)點相對應的目的地節(jié)點信息可用，則獲取相應的下一節(jié)點信息，以便將下行鏈路數據分組轉發(fā)至與下一節(jié)點信息相對應的下一節(jié)點10。在圖4C中，針對圖 4A的例子，示出了在相應節(jié)點處存儲的反向路由信息。因此，在節(jié)點NI從發(fā)送器節(jié)點A接收到傳向收集器節(jié)點50的上行鏈路數據分組之后，節(jié)點NI將節(jié)點A的地址或其它標識信息存儲為目的地節(jié)點信息和下一節(jié)點信息，這是因為對于節(jié)點NI而言，節(jié)點A既是原始發(fā)送器節(jié)點，也是傳輸節(jié)點。然后，節(jié)點NI根據信宿距離向量路由協(xié)議將所述上行鏈路數據分組轉發(fā)至下一節(jié)點N2。在從節(jié)點NI接收到所述上行鏈路數據分組之后，節(jié)點N2在其路由高速緩存中將節(jié)點A的地址存儲為目的地節(jié)點信息并將節(jié)點NI的地址存儲為下一節(jié)點信息。接下來，節(jié)點N2將所述上行鏈路數據分組轉發(fā)至收集器節(jié)點50，收集器節(jié)點50將節(jié)點A的地址高速緩存為目的地節(jié)點信息并將N2的地址高速緩存為下一節(jié)點信息，以進行至節(jié)點A的下行鏈路傳輸。例如，如果上行鏈路數據分組必須被收集器節(jié)點50確認，則現(xiàn)在可以通過使用在相應節(jié)點處存儲的反向路由信息來按照與上行鏈路數據分組相反的方向發(fā)送確認(如圖4A的虛曲線箭頭所示)。因此，收集器節(jié)點50將針對包括與節(jié)點A相對應的目的地節(jié)點信息的反向路由信息而檢查其路由高速緩存。如果存在與確認的目的地節(jié)點(即，節(jié)點A)相對應的目的地節(jié)點信息，則反向路由信息的相應下一節(jié)點信息用于向所述相應下一節(jié)點10傳輸確認。在所給出的例子中，收集器節(jié)點50將傳向目的地節(jié)點A的確認轉發(fā)至中間節(jié)點N2。同樣，中間節(jié)點N2將針對與確認的目的地節(jié)點A相對應的反向路由信息而檢查其路由高速緩存。如果仍存在與存儲在N2處的節(jié)點A相對應的目的地節(jié)點信息，則中間節(jié)點N2將確定的是，根據下一節(jié)點信息，確認必須被轉發(fā)至中間節(jié)點NI。對于節(jié)點NI而言，目的地節(jié)點信息和下一節(jié)點信息將相同，即，二者都將與節(jié)點A相對應。因此，中間節(jié)點NI將確認傳輸至目的地節(jié)點A。換句話說，朝向收集器節(jié)點50轉發(fā)上行鏈路數據分組的每個節(jié)點10都在其路由高速緩存中存儲條目，其中，將分組始發(fā)者節(jié)點作為目的地節(jié)點且將最后向接收節(jié)點10傳輸上行鏈路數據分組的節(jié)點10作為朝向該目的地節(jié)點的下一轉發(fā)節(jié)點。當然，相同方法可以應用于其它種類的下行鏈路數據分組，并且不限于確認的傳輸。通過這些手段，朝向網絡節(jié)點10的反向路由可以被高速緩存預定時間。因此，當節(jié)點10發(fā)起通信時，可以只優(yōu)化從收集器節(jié)點50朝向個體節(jié)點10的通信路徑。因為在具有數千資源受限的節(jié)點10的大規(guī)模網絡中，只有一小部分用于下行鏈路傳輸的反向路由可以被高速緩存，所以會導致反向路由的有限壽命。反向路由被高速緩存在節(jié)點10的時間間隔可以取決于相應節(jié)點10。例如，時間間隔的長度可以設置為對應于相應節(jié)點10與收集器節(jié)點50的接近度。因此，與遠離收集器節(jié)點50的節(jié)點10相比，靠近收集器節(jié)點50的節(jié)點10可以將反向路由信息高速緩存較短時間間隔。這特別有利，原因在于，靠近收集器節(jié)點50的節(jié)點10會更頻繁地參與到向收集器節(jié)點50轉發(fā)上行鏈路數據分組，因此不得不高速緩存多得多的反向路由。相反，遠離收集器節(jié)點50的節(jié)點10在上行鏈路傳輸中將不那么經常被用作轉發(fā)節(jié)點。此外，對于靠近收集器節(jié)點50的節(jié)點10而言，將數據分組轉發(fā)至收集器節(jié)點50并使用反向路由信息從收集器節(jié)點50接收要被轉發(fā)的后續(xù)的數據分組平均所需要的時間要短得多。因此，靠近收集器節(jié)點50的節(jié)點10的高速緩存時間間隔無需與遠離收集器節(jié)點50的節(jié)點10的高速緩存時間間隔一樣長。優(yōu)選地，高速緩存時間至少與從相應節(jié)點10向收集器節(jié)點50傳輸上行鏈路數據分組并從數據收集器50接收立即返回的確認所需要的時間一樣長。因此，高速緩存時間可以至少是從相應節(jié)點10至收集器節(jié)點50以及從收集器節(jié)點50返回所述相應節(jié)點10的往返所平均需要的時間。可以例如通過保持計數器，而 從相應節(jié)點10自身在確認模式中向收集器節(jié)點50發(fā)送的單播消息獲知該往返時間。開始時，往返時間可以被設置為高默認值，但是當在節(jié)點10處更精確地確定往返時間時，可以降低所述往返時間。為了更高效地利用反向路由高速緩存，收集器節(jié)點50可以高速緩存至節(jié)點10的下行鏈路數據分組，如果不久后諸如預定數據報告等之類的定期上行鏈路數據分組預期來自該節(jié)點10的。數據分組的高速緩存器時間或延遲可以取決于上行鏈路數據分組的時間敏感性。例如，如果上行鏈路數據分組是時間不重要的或者延遲不敏感的，則與時間重要的數據分組相比，上行鏈路數據分組可以被延遲較長時間。高速緩存下行鏈路數據分組的這個方法尤其有益于向照明系統(tǒng)的照明設備節(jié)點10傳輸新的開/關時間表。新時間表可以在白天創(chuàng)建，但是不需要被立即傳輸，這是因為它們通常在天黑時才開始生效。因此，時間表可以被存儲在收集器節(jié)點50處，直到已從相應照明設備節(jié)點10接收到上行鏈路數據分組為止。然后，可以使用反向路由信息將新時間表作為下行鏈路數據分組傳輸至照明設備節(jié)點10。這避免了通過向個體照明設備節(jié)點10進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，在確認模式下執(zhí)行上行鏈路數據傳輸，即，從目的地節(jié)點向發(fā)送器節(jié)點返回確認。因此，在收集器節(jié)點50從節(jié)點I接收到上行鏈路數據分組之后，只要反向路由仍然可用，收集器節(jié)點50就將確認ACK向回傳輸到節(jié)點I。當收集器節(jié)點50把下行鏈路數據發(fā)送至節(jié)點I時，收集器節(jié)點50可以將下行鏈路數據分組高速緩存預定時間。如果之后從節(jié)點I接收到上行鏈路數據分組，則收集器節(jié)點50向節(jié)點I傳輸上行鏈路數據分組的確認和高速緩存的下行鏈路數據分組。這里，可以經由上行鏈路數據分組的反向路由將下行鏈路數據分組和確認作為一個組合的下行鏈路數據分組進行傳輸，以節(jié)約網絡資源。可替換地，例如，如果分組大小太大，則在至節(jié)點I的反向路由可用的時間段內，可以一個接一個地單獨地發(fā)送下行鏈路數據分組和確認。因此，也可以在傳輸確認之前或之后立即傳輸下行鏈路數據分組。在所有情形下，反向路由仍然可用，使得可以經由上行鏈路數據分組已通過的相同中間節(jié)點將組合的數據分組或者確認和下行鏈路數據分組向回傳輸到節(jié)點I。如前所述，該方法也適用于非確認傳輸模式。在圖6A中，舉例說明了確認數據分組的結構。一般而言，確認數據分組需要全報頭開銷(header overhead),即，關于確認必須被發(fā)送至的目的地節(jié)點的信息。然而，確認不需要太多有效載荷，這是因為其通常只包括確認數據分組的身份信息，例如分組類型和序列號。因此，盡管全物理層(PHY)、MAC層和網絡層的報頭開銷是確認所需要的，但是確認不包括太多有效載荷，從而讓數據分組的剩余傳輸容量空著。因此，報頭開銷與有效載荷之比對確認而言是不利的，從而降低了網絡效率。為了更高效地使用報頭開銷，可以用也必須被發(fā)送至目的地節(jié)點的其它數據來填充確認數據分組，如圖6B所示。例如，如上所述，可以將確認與高速緩存的下行鏈路數據分組結合。通過這些手段，網絡負荷可以被降低，因為報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50處的數據可用，比如，新照明時間表、固件更新、調光模式或針對一個或多個照明設備節(jié)點10的其它配置信息。替代對包括數據的單播、多播或廣播的數據分組進行洪泛，收集器節(jié)點50對指示收集器節(jié)點50處的數據可用的觸發(fā)信息進行洪泛。取決于數據是應該被傳輸至網絡的單個節(jié)點10、一組節(jié)點10還是所有節(jié)點10，洪泛的觸發(fā)消息可以是單播、多播或廣播的數據分組并且包括相應的尋址。通過這些手段，節(jié)點10被觸發(fā)來從收集器節(jié)點50請求數據，以便創(chuàng)建臨時反向路由。因 此，替代使用η個低效的洪泛的單播從收集器節(jié)點50向η個節(jié)點10傳輸將跟著η個(高效的)確認的數據，只有一個觸發(fā)消息被洪泛以便從所述η個節(jié)點10觸發(fā)η個高效數據請求，這些數據請求中的每一個實現(xiàn)了具有包括所請求數據的下行鏈路數據分組的高效回復。因此，只有一個洪泛的多播(或廣播)和2η個單播是將更新加載到η個單個節(jié)點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10的時間間隔，在該時間段內，數據請求應該被傳輸至收集器節(jié)點50。在所給出的例子中，觸發(fā)消息包括具有六個請求時隙的時間間隔。多播觸發(fā)消息中所尋址的每個節(jié)點10隨機地選擇時隙并在所選時隙內向數據收集器50傳輸數據請求。響應于數據請求，收集器節(jié)點50向相應節(jié)點10返回用于交付所請求數據的下行鏈路數據分組。通過隨機地選擇在觸發(fā)消息中指定的時間段內的時隙，可以避免擁塞和分組沖突。如果更新數據應該被傳輸至還未處于多播組中的節(jié)點10，則必須首先創(chuàng)建多播組。這可以通過洪泛包括應該被含在新多播組中的相應節(jié)點10的網絡地址或其它標識信息的廣播消息來進行。然而，因為這將導致大量網絡流量，所以如果新產生的多播組將來被再次使用，這個過程才有利。對于只必須被尋址一次的一組節(jié)點10而言，可能更可取的是在觸發(fā)消息中包括相應節(jié)點10的網絡地址(或標識信息)。因為數據分組的可用有效載荷有限(見圖6)，例如在IEEE 802.15.4數據分組中的20-25個4字節(jié)地址，所以觸發(fā)消息只能包括有限數目的節(jié)點地址。如果節(jié)點10的數目太大，則觸發(fā)消息可以被分為多個子批，每個子批包括不同節(jié)點地址和被尋址的節(jié)點10不得不發(fā)送其數據請求的時間間隔。這在圖8中進行了圖示。在所示例子中，收集器節(jié)點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1、2和3，節(jié)點1、2和3包括具有第一子批的六個請求時隙的時間間隔。節(jié)點1、2和3隨機地選擇所述六個請求時隙之一并相應地傳輸其數據請求。在從節(jié)點10接收到數據請求之后，收集器節(jié)點50使用所述數據請求的反向路由向相應節(jié)點10傳輸所請求的數據，如前所述。然后，對于其它子批，重復相同過程。優(yōu)選地，在收集器節(jié)點50已經回復了前一子批的最后一個數據請求之后，傳輸下一子批觸發(fā)消息。通過這些手段，收集器節(jié)點50并非必須等待直到前一子批的總時間間隔逝去為止，而是它可以在前一子批的最后一個節(jié)點請求了其數據分組之后立即開始傳輸下一子批觸發(fā)消息。因為一個子批的節(jié)點10隨機地選擇在觸發(fā)消息中指定的時間間隔內的請求時隙并且因為不同子批的數據請求不重疊，所以可以避免收集器節(jié)點50處及其周圍的數據沖突，從而防止數據丟失和擁塞。因此，根據本發(fā)明，應用或傳輸層協(xié)議被適應性調節(jié)，以便有效地使用底層聯(lián)網協(xié)議，例如，使用跨層通信。通過組合兩個簡單協(xié)議，即洪泛和信宿距離向量路由，提供了用于無線網絡中的數據傳輸的系統(tǒng)和方法，其中，從收集器節(jié)點的下行鏈路數據傳輸被優(yōu)化。這是通過沿著上行鏈路傳輸路由在節(jié)點中臨時存儲反向路由信息來實現(xiàn)的。通過在上行鏈路數據分組被預期時在收集器節(jié)點處延 遲下行鏈路分組的傳輸，或者通過觸發(fā)個體節(jié)點以傳輸數據請求，這個原理甚至可以被進一步利用。此外，當上行鏈路數據分組必須被收集器節(jié)點確認時，可以在確認數據分組中包括其它數據。通過這些手段，網絡資源可以被更高效地利用，從而增加網絡的可擴展性。
權利要求
1.一種用于控制無線網格網絡中的數據分組傳輸的系統(tǒng)，包括: 至少一個收集器節(jié)點(50);和 多個節(jié)點(10)； 其中，接收被尋址到收集器節(jié)點(50)的上行鏈路數據分組的節(jié)點(10)和/或收集器節(jié)點(50)適于將至少發(fā)送器節(jié)點信息和傳輸節(jié)點信息作為反向路由信息存儲預定時間。
2.根據權利要求1的系統(tǒng)，其中，使用反向路由信息經由上行鏈路數據分組路由的反向路由來從收集器節(jié)點(50)向發(fā)送器節(jié)點(A)傳輸下行鏈路數據分組。
3.根據權利要求1或2的系統(tǒng)，其中當預期來自發(fā)送器節(jié)點(A)的上行鏈路數據分組時，收集器節(jié)點(50)適于對下行鏈路數據分組至發(fā)送器節(jié)點(A)的傳輸進行延遲，直到所述上行鏈路數據分組被接收為止。
4.根據前述權利要求中任一項的系統(tǒng)，其中，反向路由信息被存儲在節(jié)點(10)處的所述預定時間取決于該節(jié)點(10)至收集器節(jié)點(50)的距離。
5.根據前述權利要求中任一項的系統(tǒng)，其中，接收下行鏈路數據分組的節(jié)點(10)適于基于反向路由信息的可用性來選擇用于轉發(fā)下行鏈路數據分組的傳輸模式。
6.根據前述權利要求中任一項的系統(tǒng)，其中，上行鏈路數據分組包括指示反向路由信息是否要被存儲和/或指示反向路由信息要被存儲的所述預定時間的數據字段。
7.根據前述權利要求中任一項的系統(tǒng)，其中，節(jié)點(10)適于存儲反向路由信息，直到接收到要被轉發(fā)至發(fā)送器節(jié)點(A)并包括擦除信息的下行鏈路數據分組為止。
8.根據前述權利要求中任一項的系統(tǒng)，其中，下行鏈路數據分組和上行鏈路數據分組的確認被作為一個數據 分組傳輸至發(fā)送器節(jié)點(A)，或者其中，在傳輸上行鏈路數據分組的確認之前或之后的預定時間間隔內，下行鏈路數據分組被單獨傳輸。
9.根據前述權利要求中任一項的系統(tǒng)，其中，收集器節(jié)點(50)適于向一個或多個節(jié)點(10)廣播和/或多播觸發(fā)消息。
10.根據權利要求9的系統(tǒng)，其中，已接收到所述觸發(fā)消息的節(jié)點(10)適于隨機地選擇在所述觸發(fā)消息中指定的時間間隔內的時隙，以用于向收集器節(jié)點(50)發(fā)送數據請求。
11.根據前述權利要求9或10中任一項的系統(tǒng)，其中，所述觸發(fā)消息被分為若干子批，每個子批包括不同節(jié)點地址，并且其中所述子批被順序地處理。
12.一種用于無線網格網絡的節(jié)點(10)的設備，所述網絡包括多個節(jié)點(10)和至少一個收集器節(jié)點(50)，其中，所述設備適于，在已接收到傳向收集器節(jié)點(50)的上行鏈路數據分組之后，將至少一個發(fā)送器節(jié)點信息和傳輸節(jié)點信息作為反向路由信息存儲預定時間。
13.根據前述權利要求中任一項的系統(tǒng)，其中，至少一些節(jié)點(IO)和/或收集器節(jié)點(50)與照明系統(tǒng)的照明設備相關聯(lián)。
14.根據權利要求13的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)用在用于開/關和/或控制照明設備節(jié)點(10)的調光模式和/或用于報告?zhèn)鞲衅鲾祿?或照明設備狀態(tài)數據的照明系統(tǒng)的遙控管理中。
15.一種用于控制無線網格網絡中的數據分組傳輸的方法，所述網絡包括至少一個收集器節(jié)點(50 )和多個節(jié)點(IO )，其中，所述方法包括以下步驟: 在節(jié)點(10)處或在收集器節(jié)點(50)處接收被尋址到收集器節(jié)點(50)的上行鏈路數據分組；以及將至少發(fā)送器節(jié)點信息和傳輸 節(jié)點信息作為反向路由信息存儲預定時間。
全文摘要
為了改善從收集器節(jié)點至一個或多個網絡節(jié)點的數據分組傳輸而沒有附加路由協(xié)議或總網絡負荷的增加，提供了一種系統(tǒng)和方法，其中，接收被尋址到收集器節(jié)點的上行鏈路數據分組的節(jié)點和/或收集器節(jié)點適于將至少發(fā)送器節(jié)點信息和傳輸節(jié)點信息作為反向路由信息存儲預定時間。
文檔編號H04W40/24GK103222241SQ201180057010
公開日2013年7月24日 申請日期2011年11月10日 優(yōu)先權日2010年11月25日
發(fā)明者D.M.戈爾根, J.埃斯皮納佩雷滋, T.C.W.申克, O.加西亞莫喬恩 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司