CN101069393A - 管理对等网络内的通信量的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

在对等网络中，定义了表示网络阻塞的一个或多个阻塞事件。另外，定义了表示网络不存在阻塞的一个或多个非阻塞事件。当节点检测到一个或多个所定义的阻塞事件发生时，节点增加节点发送的无连接协议(例如，UDP)包的间隔。当节点检测到一个或多个所定义的非阻塞事件发生时，节点减小节点发送的无连接协议包的间隔。

Description

管理对等网络内的通信量的系统和方法
技术领域
本发明主要涉及计算机及计算机相关技术。更具体地，本发明涉及管理对等网络内的通信量的系统及方法。
背景技术
计算机和通信技术持续以快速的步伐发展。实际上，计算机和通信技术涉及人们日常生活的很多方面。例如，现今消费者正在使用的很多装置，在装置的内部具有小型计算机。这些小型计算机具有不同的大小和精密度。这些小型计算机包括从一个微型控制器到全功能的完整计算机系统的每一种。例如，这些小型计算机可能是例如微型控制器的单片计算机、例如控制器的单板型计算机、例如IBM-PC兼容机的典型台式计算机等。
计算机一般具有一个或多个在计算机核心的处理器。处理器通常与不同的外部输入和输出相互连接，用来管理特定计算机或装置。例如，可以将自动调温器中的处理器连接到用于选择温度设置的按钮、连接到暖炉或空调以改变温度、连接到温度传感器以读取当前温度并将其显示在显示器上。
很多电器、装置等包括一个或多个小型计算机。例如，自动调温器、暖炉、空调系统、电冰箱、电话、打字机、汽车、自动售货机、及很多不同种类的工业设备，现在一般在其内部具有小型计算机或处理器。计算机软件使这些计算机的处理器运行并指示处理器如何执行某个任务。例如，在自动调温器上运行的计算机软件可以在达到特定温度时使空调停止运行，或可以在需要时打开加热器。
通常将作为装置、电器、工具等的一部分的这些种类的小型计算机称为嵌入式装置或嵌入式系统。(这里，术语“嵌入式装置”和“嵌入式系统”可互换使用。)嵌入式系统通常指作为更大系统的一部分的计算机硬件和软件。嵌入式系统可以不具有例如键盘、鼠标、和/或监视器的典型的输入和输出装置。通常，在每个嵌入式系统的核心，是一个或多个处理器。
照明系统可以包含嵌入式系统。嵌入式系统可以用于监视并控制照明系统的效果。例如，嵌入式系统可以提供调暗照明系统内灯的亮度的控制。作为选择，嵌入式系统可以提供增加灯的亮度的控制。嵌入式系统可以对照明系统内的各灯提供启动特定的照明模式的控制。可以将嵌入式系统连接到照明系统内的各开关。这些嵌入式系统可以指示开关对各灯或整个照明系统通电或断电。类似地，可以将嵌入式系统连接到照明系统内的各灯。通过嵌入式系统可以控制每一个独立的灯的亮度或电源状态。
安全系统也可以包含嵌入式系统。嵌入式系统可以用来控制组成安全系统的各安全传感器。例如，嵌入式系统可以提供对每个安全传感器自动通电的控制。可以将嵌入式系统连接到各安全传感器中的每一个。例如，可以将嵌入式系统连接到运动传感器。如果检测到运动，则嵌入式系统可以自动给独立的运动传感器通电，并提供启动运动传感器的控制。启动运动传感器可以包括提供给位于运动传感器内的LED通电、从运动传感器的输出端口输出警报等指令。嵌入式系统还可以连接到监视门的传感器。当门被打开或关闭时，嵌入式系统可以对监视门的传感器提供指令以使其启动。类似地，可以将嵌入式系统连接到监视窗户的传感器。如果窗户被打开或关闭，则嵌入式系统可以提供启动监视窗户的传感器的指令。
一些嵌入式系统还可以用来控制例如蜂窝式电话的无线产品。嵌入式系统可以提供给蜂窝式电话的LED显示器通电的指令。嵌入式系统还可以启动蜂窝式电话内的音频扬声器从而向用户提供关于蜂窝式电话的音频通知。
家用电器也可以包含嵌入式系统。家用电器可以包括在传统厨房中通常使用的电器，例如，炉、电冰箱、微波炉等。家用电器还可以包括与用户的健康和舒适相关的电器。例如，按摩躺椅可以包含嵌入式系统。嵌入式系统可以根据用户的偏好提供自动使椅子的背部倾斜的指令。嵌入式系统还可以根据用户的偏好提供启动在椅子内引起躺椅内的振动的振动组件的指令。
在家庭中通常备有的附加产品也可以包含嵌入式系统。例如，可以将嵌入式系统用在厕所内以控制用来补充储水箱中的水的水平位置。可以将嵌入式系统用在喷射式浴缸内以控制空气的流出。
如上所述，嵌入式系统可以用来监视或控制很多不同的系统、资源、产品等。随着因特网和万维网(World Wide Web)的发展，嵌入式系统被越来越多地连接到因特网，从而可以远程地监视和/或控制它们。其它嵌入式系统可以被连接到包括局域网、广域网等的计算机网络。如这里所用的，术语“计算机网络”(或简称为“网络”)指通过通信路径将一系列节点相互连接的任何系统。术语“节点”指可以作为计算机网络的一部分而被连接的任何装置。嵌入式系统可以是网络节点。网络节点的其它例子包括：计算机、个人数字助理(PDA，personal digital assistant)、蜂窝式电话等。
一些嵌入式系统可以使用计算机网络向其它计算装置提供数据和/或服务。可以提供很多不同种类的服务。服务的一些例子包括：提供来自某位置的温度数据、提供监视数据、提供天气信息、提供音频流、提供视频流等。
许多节点(包括至少一些嵌入式系统)可以相互连接从而形成对等网络。对等计算机网络是这样的网络：每个节点可以与任何其它节点通信，而不连接到单独的服务器计算机或服务器软件。对等网络依赖于网络中参与者的计算能力和带宽，而不是集中于相对少数量的服务器的计算能力和带宽。对等网络可以用于通过大量自组织(ad hoc)连接来连接节点。
对等网络内的许多节点可能在大概相同的时刻相互通信，其结果是网络可能会出现阻塞。如果发生这种情况，则当一些节点正发送包(packet)时，其它节点可能无法使用网络。在对等网络中缺少中央服务器节点使该问题更加严重。已知的使包损失最小化的尝试过度影响吞吐量，即，通过网络传输的数据量。因此，通过对管理对等网络内的通信量进行改进，从而在最小化包损失的同时最大化吞吐量，可实现益处。
发明内容
公开了管理对等网络内的通信量的系统和方法。在示例实施例中，定义了表示对等网络阻塞的一个或多个阻塞事件。另外，定义了表示对等网络不存在阻塞但可帮助预测将来的网络阻塞的一个或多个非阻塞事件。当节点检测到一个或多个所定义的阻塞事件发生时，节点增加由该节点发送的无连接协议(例如，用户数据报协议)包的间隔。当节点检测到一个或多个所定义的非阻塞事件发生时，节点减小由该节点发送的无连接协议包的间隔。对等网络内的一些节点可以是嵌入式系统。
可定义许多不同种类的非阻塞事件和阻塞事件。一个示例非阻塞事件是节点接收组播请求及与该组播请求相关的响应方列表，且该节点包括在该响应方列表中。相反地，一个示例阻塞事件是节点接收组播请求及与该组播请求相关的响应方列表，且当该节点应该包括在该响应方列表中时其并没有包括在其中。
另一个示例阻塞事件是节点发送组播请求。另一个示例阻塞事件是节点接收组播请求但没有接收与该组播请求相关的响应方列表，且该节点对该组播请求发送多个响应。另一个示例阻塞事件是节点在等待发送包期间接收组播请求。另一个示例阻塞事件是节点在等待发送包期间接收单播响应。
附图说明
根据以下结合附图的说明和所附权利要求，本发明的示例实施例将变得更充分明显。应当理解，这些附图只说明示例实施例，因此不应考虑为是对发明范围的限制，通过使用下列附图，更具体和详细地说明本发明的示例实施例，其中：
图1示出可以实现一些实施例的示例对等网络；
图2A～2F示出用于示出对等网络内的节点如何交互从而相互提供数据和/或服务的例子；
图3是示出根据实施例的可以被对等网络中的节点使用的各种软件组件的数据流程图；
图4是示出根据实施例的可以被对等网络中的节点使用的各种软件组件的另一个数据流程图；
图5是示出根据实施例的对等网络内的节点的操作的流程图；
图6示出根据实施例的可以对节点定义的非阻塞事件的例子；
图7示出根据实施例的可以对节点定义的阻塞事件的例子；
图8示出根据实施例的可以对节点定义的阻塞事件的另一个例子；
图9示出根据实施例的可以对节点定义的阻塞事件的另一个例子；
图10示出根据实施例的可以对节点定义的阻塞事件的另一个例子；
图11示出根据实施例的可以对节点定义的阻塞事件的另一个例子；
图12是可以用于根据实施例配置的嵌入式系统中的硬件组件的框图；
图13示出示例照明系统，可以在其中实现本系统和方法；
图14示出示例安全系统，可以在其中实现本系统和方法；以及
图15示出示例家庭控制器系统，可以在其中实现本系统和方法。
具体实施方式
现在参考附图说明本发明的各种实施例，其中同样的附图标记表示相同或功能相似的元件。这里，如在图中一般性说明和示出的，本发明的实施例可以以很多种不同的结构来设置和设计。因此，以下对如图所示的本发明的若干示例实施例的更详细的说明，不像权利要求那样旨在限制本发明的范围，而仅仅是发明的实施例的代表。
在这里专用的词“示例性”意味着“作为实施例、例子或图示”。在这里作为“示例性”说明的任何实施例不必解释为比其它实施例优选或有利。尽管在附图中呈现了实施例的多种方面，但除非特别指出，附图不必按比例画出。
这里公开的实施例的很多特征可以作为计算机软件、电子硬件、或二者的结合来实现。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，一般根据各种组件的功能来对其进行说明。这种功能是以硬件实现还是以软件实现取决于具体应用和施加在整个系统上的设计限制。本领域的技术人员针对每个具体应用可以以不同的方式实现所述功能，但是这种实现决定不应被解释为脱离了本发明的范围。
在所述功能作为计算机软件来实现的情况下，这种软件可以包括：位于存储器装置内和/或作为电信号通过系统总线或网络发送的任何种类的计算机指令或计算机可执行代码。实现与这里所述的组件相关的功能的软件可以包括单个指令或多个指令，可以将该软件分配到若干不同的代码段，不同的程序中，以及跨越几个存储器装置。
图1示出可以实现一些实施例的示例对等网络100。网络100包括许多节点102。具体来说，网络100包括节点A 102a、节点B102b、节点C 102c和节点D 102d。网络100还包括：将节点102相互连接的集线器104，以及使得节点102能够通过因特网108与网络100外其它装置通信的路由器106。当然，因特网108只是能够通过路由器106访问的网络类型的一种。
图1中所示的实线表示节点102之间的物理连接。这样，每个节点102物理连接到集线器104。路由器106也物理连接到集线器104和因特网108。图1中所示的虚线表示网络100上的每个节点102能够与网络100上的全部其它节点102通信。同样，因特网108上的一个或多个装置可以与网络100中的节点102通信，反之亦然。
这里公开的实施例可以在至少部分节点102是嵌入式系统的对等网络100中实现。如上所述，术语“嵌入式系统”通常指作为更大系统的一部分的计算机硬件和软件。在图1所示的网络100中，部分节点102可以是嵌入式系统。
图1中所示的网络100仅作为例子。简单起见，图1中所示的网络100仅包括几个节点102。然而，可以在包括更多节点102的对等网络中实现实施例。也可以在包括更少节点102的对等网络中实现实施例。
网络100内的部分或全部节点102可以对网络100中的其它节点102组播消息。如这里所用的，术语“组播”指对网络100上的一个以上的节点102同时发送消息的处理。组播与广播的不同之处在于：组播意味着向网络100内的指定节点102组发送消息，而广播意味着向网络100上的全部节点102发送消息。网络100内的节点102也可以对其它网络节点102单播消息。术语“单播”指向网络100内一个指定的节点102发送消息。例如用户数据报协议(UDP，User Datagram Protocol)的无连接传输协议既可以用于向其它网络节点102组播也可以用于向其它网络节点102单播。可选择地，发明的实施例可以用以广播代替组播的网络100实现。广播是组播的特例，其中组播组包括全部节点102。
至少部分节点102可以向网络100上的其它节点102提供数据和/或服务。节点102也可以通过例如因特网108向位于网络100外的装置提供数据和/或服务。
如这里所用，术语“组播请求”指通过组播发送的对数据和/或一个或多个服务的请求。组播请求寻址到组播组，且(理想地)被传送给已经加入该组播组的全部节点102。“请求方”是发送组播请求的节点102。“响应方”是响应组播请求的节点102。图2A～2F示出对等网络100内的节点202如何交互从而相互提供数据和/或服务。所示例子涉及四个节点202，即节点A 202a、节点B 202b、节点C 202c和节点D 202d。
如图2A中所示，节点A 202a首先组播对服务212的请求210。除请求210外，节点A 202a还组播与请求210相关的响应方列表214。例如，事务(transaction)ID可以既分配给请求210也分配给响应方列表214。通常，与组播请求210相关的响应方列表214是先前已响应组播请求210的节点202的列表。响应方列表214可以用于提高网络100内的数据的吞吐量，下面将更加详细地说明。在图2A中，响应方列表214是空的。这是因为图2A示出的是请求方202a第一次发送组播请求210。当然，请求210和响应方列表214可以在网络100上一起发送。
在所示例子中，假设节点B 202b、节点C 202c和节点D 202d已经加入请求210寻址到的组播组。在组播请求210第一次被发送时，节点B 202b和节点C 202c都接收到组播请求210。然而，当组播请求210第一次被发送时，节点D 202d没有接收到它。组播请求210未被节点D 202d接收到有各种原因。例如，网络100可能被通信量过度阻塞，以及请求210可能在从节点A 202a到节点D202d的途中某点丢失。当例如组播请求210的包在到达目的地之前丢失时，有时称之为包丢失。(术语“包”指网络100上从一个节点202到另一个节点202传送的信息的单位。一般，组播请求210包含在单个包内。)
当节点202接收到组播请求210时，其判断其是否可以提供所请求数据和/或服务。如果节点202可以提供，其向发送该组播请求210的节点202发送响应216。图2B示出节点B 202b、节点C202c和节点D 202d响应于第一次发送请求210的节点A 202a的操作。节点B 202b和节点C 202c都提供所请求服务212。因此，节点B 202b将响应216b发送回节点A 202a。同样，节点C 202c将响应216c发送回节点A 202a。响应216b、216c可以通过单播发送。因为节点D 202d没有接收到请求210，它不响应组播请求210。
一定时间段之后，节点A 202a重新发送对想要的服务212的请求210。图2C示出节点A 202a第二次发送请求210和响应方列表214。图2D示出节点B 202b、节点C 202c和节点D 202d响应于第二次发送请求210和响应方列表214的节点A 202a的操作。
如上所述，请求210和响应方列表214都通过组播发送。因为节点B 202b和节点C 202c先前已经响应了组播请求210，响应方列表214现在包括节点B 202b和节点C 202c。如图2C中所示，当第二次发送组播请求210和响应方列表214时，节点B 202b、节点C 202c和节点D 202d都接收到。当节点B 202b和节点C 202c接收到组播请求210和响应方列表214时，它们都识别出它们包含在响应方列表214中。其结果是，节点B 202b和节点C 202c都不响应该组播请求210。然而，节点D 202d识别出其没有包含在响应方列表214中。因此，如图2D中所示，节点D 202d将响应216d发送回节点A 202a。响应216d可以通过单播发送。
一定时间段之后，节点A 202a再次重新发送对想要的服务212的请求210。图2E示出节点A 202a第三次发送请求210和响应方列表214。图2F示出节点B 202b、节点C 202c和节点D 202d响应于第三次发送请求210和响应方列表214的节点A 202a的操作。
如上所述，请求210和响应方列表214都通过组播发送。因为节点B 202b、节点C 202c和节点D 202d先前已经响应了组播请求210，所以响应方列表214现在包括节点B 202b、节点C 202c和节点D 202d。如图2E中所示，当第三次发送组播请求210和响应方列表214时，节点B 202b、节点C 202c和节点D 202d都接收到。这些节点202b、202c和202d中的每个都识别出其包含在响应方列表214中。其结果是，这些节点202b、202c和202d都不响应该组播请求210。
请求方(例如，节点A 202a)在最初尝试后重新发送组播请求210的次数这里将称为“重试”次数。可以配置请求方以使其发送一定次数的重试。在图2A～2F中所示的例子，有一次初始尝试和两次重试。当然，可以根据这里公开的实施例配置请求方使其发送更多的重试或更少的重试。
图3是示出根据实施例的可以被对等网络100中的节点302使用的各种软件组件的数据流程图。图3中所示的节点302包括应用模块318。应用模块318可以向网络100上的其它节点102提供数据和/或服务。应用模块318也可以从网络100上的其它节点102获得数据和/或服务。
所示节点302还包括通信模块320。通信模块320有助于应用模块318和网络100中其它节点102之间的通信。通信模块320可以通过组播和/或通过单播向其它网络节点102发送消息并从其它网络节点102接收消息。
应用模块318和通信模块320可以一起工作从而使节点302以如前结合图2A～2F所述的方式与网络100中其它节点102交互。为了获得网络100上一个或多个其它节点102提供的数据和/或一个或多个服务，应用模块318可以对通信模块320做出一个或多个呼叫来组播对数据和/或服务的请求210。当网络100上的其它节点102响应组播请求210时，通信模块320可以接收响应216并将其导向应用模块318。
图4是示出根据实施例的可以被对等网络100中的节点402使用的各种软件组件的另一个数据流程图。如上所述，这里公开的实施例涉及用于管理对等网络100内的通信量从而在最小化包丢失的同时最大化吞吐量的机制。图4中所示的组件可以用于实现该功能。
在所述实施例中，将许多事件422定义为意味着网络100上的阻塞。这些事件422在这里将称为阻塞事件422。另外，将许多事件424定义为意味着网络100中不存在阻塞。这些事件424在这里将称为非阻塞事件424。非阻塞事件424可以帮助预测/预计将来的网络阻塞。阻塞事件422和非阻塞事件424的一些例子将在后面讨论。
在节点402上设置事件检测模块426。事件检测模块426监视节点402的活动以检测阻塞事件422之一或非阻塞事件424之一的发生。
节点402上还设置了包间隔模块428。当事件检测模块426检测到定义的任何阻塞事件422或非阻塞事件424时，其通知包间隔模块428。如果检测到一个(或多个)定义的阻塞事件422，包间隔模块428增加节点402发送的包的间隔。换言之，节点402增加发送一个包之后发送另一个包之前等待的时间量。这样做的目的是减少网络100上的通信量，从而减少网络100的阻塞。相反地，如果检测到一个(或多个)定义的非阻塞事件424，这意味着网络100上不存在大量的通信量，相应地，包间隔模块428减小节点402发送的包的间隔(即，减小发送一个包之后发送另一个包之前等待的时间量)。
在一些实施例中，包间隔模块428仅调整根据例如UD P的无连接协议发送的包的间隔。可以配置包间隔模块428使其不影响根据如TCP/IP的基于连接的协议发送的包的间隔。
图5是示出根据实施例的对等网络100内的节点102的操作的流程图。根据所示方法500，在步骤502，定义一个或多个阻塞事件422。同样，在步骤504，定义一个或多个非阻塞事件424。
在步骤506，节点102上的事件检测模块426可以监视节点102的活动以检测阻塞事件422之一或非阻塞事件424之一的发生。当在步骤508检测到阻塞事件422时，在步骤510，节点102上的包间隔模块428可以增加由节点402发送的包的间隔以试图减少网络阻塞。相反地，当检测到非阻塞事件424时，在步骤512，包间隔模块428可以减少由节点102发送的包的间隔。
在一些实施例中，网络100上的多个节点102根据图5中所示的方法500操作。换言之，可以配置多个节点102使之在检测到阻塞事件422时增加包间隔，在检测到非阻塞事件424时减小包间隔。事实上，可以配置网络100上的全部节点102以这种方式操作。以这种方式，可以提供一种在最小化包丢失的同时最大化网络100内的数据的吞吐量的机制。有利地，不需要中央服务器控制网络100内的各节点102的包间隔，代之以节点102自己根据网络状况调整包间隔。
现在将讨论根据实施例的可以被对等网络100中的节点102使用的具体算法的例子。尽管将讨论具体算法，但实施例不受限于该具体算法。事实上，任何适合的算法可与这里公开的实施例一起使用。可以使用的一些适合算法的例子包括神经网络算法、模糊逻辑算法和遗传算法等。
图6示出根据实施例的可以对节点102定义的非阻塞事件624的例子。图6中所示的非阻塞事件624包括两个条件630a、630b。第一条件630a是：节点102已经接收到了组播请求210以及与该组播请求210相关的响应方列表214。第二条件630b是：节点102包含在响应方列表214中。如果事件检测模块426确定这两个条件630a和630b都满足，则事件检测模块426确定非阻塞事件624发生。
如上所述，响应检测到非阻塞事件624，节点102可以减小其包间隔。在一些实施例中，当图6中所示的非阻塞事件624发生时，节点102可以根据等式1减小其包间隔：
            swndnew＝swnd*(1-1/shrinkfactor)    (1)
在等式1中，项swnd是发送窗口的当前值。发送窗口是可对节点102定义的变量。发送窗口表示节点102在发送包之间等待时间的长短。项swndnew是发送窗口的新值。项shrinkfactor是用于控制在良好的网络100的条件下减小发送窗口的快慢的乘数。在示例实施例中，shrinkfactor的值可以设置为等于16。
图7示出根据实施例的可以对节点102定义的阻塞事件722的例子。图7中所示的阻塞事件722包括两个条件730a、730b。第一条件730a是：节点102已经接收到组播请求210以及与该组播请求210相关的响应方列表214。第二条件730b是：虽然节点102提供服务212，却没有包含在响应方列表214中。如果事件检测模块426确定这两个条件730a和730b都满足，则事件检测模块426确定阻塞事件722发生。
如上所述，响应检测到阻塞事件722，节点102可以增加其包间隔。在一些实施例中，当图7中所示的阻塞事件722发生时，节点102可以根据等式2增加其包间隔：
swndnew＝growmin+swndmax/rlSize/growthrottle    (2)
在等式2中，项swndnew是发送窗口(前面结合等式1讨论了发送窗口)的新值。项growmin是当节点102增加包间隔时发送窗口的最小值。项swndmax是发送窗口的最大值。项rlSize是响应方列表214的大小。项growthrottle是用于控制包间隔增加快慢的乘数。在示例实施例中，growmin可以设置为等于0.5秒，swndmax可以设置为等于8秒，growthrottle可以设置为等于1。
图8示出根据实施例的可以对节点102定义的阻塞事件822的另一个例子。图8中所示的阻塞事件822包括单个条件830。该条件830是：节点102发送组播请求210。在一些实施例中，当图8中所示的阻塞事件822发生时，节点102可以根据等式3增加包间隔：
        swndnew＝swnd*(1+1/shrinkfactor)    (3)
在等式3中，项swnd是发送窗口(上面已讨论)。项swndnew是发送窗口的新值。项shrinkfactor是用于控制在良好的网络100条件下发送窗口减小得快慢的乘数。
图9示出根据实施例的可以对节点102定义的阻塞事件922的另一个例子。图9中所示的阻塞事件922包括三个条件930a、930b和930c。第一条件930a是：节点102已经接收到组播请求210。第二条件930b是：节点102没有接收到相关的响应方列表214。第三条件930c是：节点102对组播请求210发送多个响应216(作为没有接收到响应方列表214的结果)。如果事件检测模块426确定全部这三个条件930a、930b和930c都满足，则事件检测模块426确定发生了阻塞事件922。在一些实施例中，当图9中所示的阻塞事件922发生时，节点102可以按等式4增加包间隔：
   swnd＝swnd+(swndmax-swnd)/growfactor    (4)
在等式4中，项swnd是发送窗口。项swndmax是发送窗口的最大值。项growfactor是用于控制在不利条件下发送窗口的增加速度的乘数。在示例实施例中，项swndmax可以设置为等于8秒，项growfactor可以设置为等于16。
图10示出根据实施例的可以对节点102定义的阻塞事件1022的另一个例子。图10中所示的阻塞事件1022包括单个条件1030。该条件1030是：节点102在请求-发送延迟期间接收到组播请求210。如上所述，节点102在发送一个包之后发送另一个包之前可以等待一定时间量。这样做的目的是减少网络100上的通信量，从而减少网络100的阻塞。术语“请求-发送延迟”指由于发送窗口引入的延迟，节点102确定其需要发送包之后到实际发送包之前的时间段。在一些实施例中，当图10中所示的阻塞事件1022发生时，节点102可以根据等式5增加包间隔：
timeSendMcast＝(swnd+swndjitter)/(1+mretries)    (5)
在等式5中，项timeSendMcast是节点102进行等待直到它发送组播包的时间长度。该延迟是用于使全部节点102隔开它们的请求以防止出现包丢失急剧上升。项swnd是发送窗口(上面已讨论)。项swndjitter是在包的发送中引入可变性以防止冲突的随机数(例如，在0到100之间)。项mretries是节点102在等待自己发送组播请求的同时接收到组播请求的次数。在等式中使用该数字来防止饥饿(starvation)，意思是不能发送任何包。
图11示出根据实施例的可以对节点102定义的阻塞事件1122的另一个例子。图11中所示的阻塞事件1122包括单个条件1130。该条件1130是：节点102在如上所述的请求-发送延迟期间接收到单播响应216。在一些实施例中，当图11中所示的阻塞事件1122发生时，节点102可以根据等式6增加包间隔：
     timeSendUcast＝rand(swnd/2)    (6)
在等式6中，项timeSendUcast是节点102进行等待直到其发送单播包的时间长度。该延迟是用于使全部响应方隔开它们的请求以防止出现包丢失急剧上升。项swnd是发送窗口(上面已讨论)。项rand(swnd/2)是0和swnd/2之间的随机数。
如上所述，对等网络100内的节点102可以是嵌入式系统。图12是可以用于根据实施例配置的嵌入式系统1202中的硬件组件的框图。可设置中央处理单元(CPU)1208或处理器以控制嵌入式系统1202的操作，该嵌入式系统1202包括其通过总线1210连接到CPU 1208的其它组件。CPU 1208可以作为微型处理器、微型控制器、数字信号处理器或本领域已知的其它装置来实现。CPU1208基于存储在存储器内的程序代码执行逻辑和算术运算。在某些实施例中，存储器1214可以是CPU 1208所包含的板上(on-board)存储器。例如，微型控制器经常包括一定量的板上存储器。
嵌入式系统1202还可以包括网络接口1212。网络接口1212使得嵌入式系统1202能够连接到网络，该网络可以是寻呼机网络、蜂窝网络、全球通信网络、因特网、计算机网络、电话网络等。网络接口1212根据适用网络的标准协议来运行。
嵌入式系统1202还可以包括存储器1214。存储器1214可以包括用于存储临时数据的随机存取存储器(RAM)。作为选择，或另外，存储器1214可以包括用于存储例如固定代码和配置数据的更为永久的数据的只读存储器(ROM)。存储器1214还可以实施为例如硬盘驱动器的磁存储装置。存储器1214可以是能够存储电子信息的任意类型的电子装置。
嵌入式系统1202还可以包括便于与其它装置通信的一个或多个通信端口1216。嵌入式系统1202还可以包括输入/输出装置1218，例如键盘、鼠标、操纵杆、触摸屏、监视器、扬声器、打印机等。
当然，图12仅示出嵌入式系统1202的一种可能的配置。可以使用各种其它结构和组件。
本系统和方法可以在若干情况下使用。图13示出实现本系统和方法的系统的一个实施例。图13是示出包括照明控制器系统1308的照明系统1300的一个实施例的框图。图13的照明系统1300可以包含于家庭的各种房间中。如图所示，系统1300包括房间A1302、房间B 1304、以及房间C 1306。尽管在图13中示出了三个房间，但是系统1300可以在家庭、公寓、或其它环境的任何数量和种类的房间中实现。
照明控制器系统1308可以监视并控制系统1300内的附加的嵌入式系统和组件。在一个实施例中，房间A 1302和房间B 1304分别包括开关组件1314、1318。开关组件1314、1318还可以包括次级嵌入式系统1316、1320。次级嵌入式系统1316、1320可以接收来自照明控制器系统1308的指令。然后次级嵌入式系统1316、1320可以执行这些指令。指令可以包括对各种灯组件1310、1312、1322和1324的通电或断电。指令还可以包括调暗或增强各种灯组件1310、1312、1322和1324的亮度。指令可以进一步包括以各种模式设置灯组件1310、1312、1322和1324的亮度。次级嵌入式系统1316、1320便于照明控制器系统1308监视并控制位于房间A1302和房间B 1304中的每个灯组件1310、1312、1322和1324。
照明控制器系统1308还可以直接向所述房间C 1306中的包括次级嵌入式系统1328的灯组件1326提供指令。照明控制器系统1308可以指示次级嵌入式系统1328来给独立的灯组件1326断电或通电。类似地，从照明控制器系统1308接收到的指令可以包括调暗或增强独立的灯组件1326的亮度。
照明控制器系统1308还可以监视系统1300内的独立的灯组件1330和1332，并直接向其提供指令。这些指令可以包括与前面所述的指令相似的指令。
图14是实现本系统和本发明的方法的系统的又一实施例。图14是示出安全系统1400的框图。在房间A 1402、房间B 1404、和房间C 1406中实现所述实施例中的安全系统1400。这些房间可以在家庭或其它封闭环境的界限内。系统1400还可以在开放的环境中实现，其中房间A 1402、B 1404和C 1406分别表示区域或边界。
系统1400包括安全控制器系统1408。安全控制器系统1408监视系统1400内的各种组件，并接收来自系统1400内的各种组件的信息。例如，运动传感器1414、1418可以包括次级嵌入式系统1416。当通过次级嵌入式系统1416、1420检测到运动时，运动传感器1414、1418可以监视运动的即时空间，并向安全控制器系统1408报警。安全控制器系统1408还可以向系统1400内的各种组件提供指令。例如，安全控制器系统1408可以向次级嵌入式系统1416、1420提供指令以对窗户传感器1410、1422和门传感器1412、1424通电或断电。在一个实施例中，当窗户传感器1410、1422检测到窗户的移动时，次级嵌入式系统1416、1420通知安全控制器系统1408。类似地，当门传感器1412、1424检测到门的移动时，次级嵌入式系统1416、1420通知安全控制器系统1408。次级嵌入式系统1416、1420可以指示运动传感器1414、1418启动位于运动传感器1414、1418内的LED(未示出)。
安全控制器系统1408还可以监视系统1400内的各组件，并直接向其提供指令。例如，安全控制器系统1408可以监视运动传感器1430或窗户传感器1432，并向其提供通电或断电的指令。安全控制器系统1408还可以指示运动传感器1430和窗户传感器1432启动传感器1430和1432内的LED(未示出)或音频警报通知。
组成系统1400的每个独立的组件还可以包括次级嵌入式系统。例如，图14示出包括次级嵌入式系统1428的门传感器1426。安全控制器系统1408可以以与前面所述的方式相似的方式监视次级嵌入式系统1428并向其提供指令。
图15是说明家庭控制系统1500的一个实施例的框图。家庭控制系统1500包括家庭控制器1508，其便于监视例如照明系统1300、安全系统1400等的各种系统。家庭控制系统1500使得用户能够通过一个或多个嵌入式系统控制各种组件和系统。在一个实施例中，家庭控制器系统1508以与前面联系图13和图14所述的方式相同的方式进行监视并提供信息。在所述实施例中，家庭控制器1508通过次级嵌入式系统1520向加热组件1524提供指令。加热组件1524可以包括在居住场所或办公室中通常备有的暖炉或其它加热装置。家庭控制器系统1508可以通过次级嵌入式系统1520提供对加热组件1524通电或断电的指令。
类似地，家庭控制器1508可以监视家庭控制系统1500内例如制冷组件1530的组件并直接向其提供指令。制冷组件1530可以包括在居住场所或办公室中通常备有的空调或其它制冷装置。中央家庭控制器1508可以指示制冷组件1530根据由中央嵌入式系统1508收集的温度读数通电或断电。家庭控制系统1500以与前面联系图13和图14所说明的方式相似的方式运行。
可以使用各种不同的技术和方法表示信息和信号。例如，可以使用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子、或其任意的组合来表示可能在以上说明中出现的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号、以及码片(chip)。
结合在这里所公开的实施例所说明的各种说明性的逻辑块、模块、电路和算法步骤，可以实现为电子硬件、计算机软件、或二者的结合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可交换性，以上主要根据各种说明性的组件、块、模块、电路和步骤的功能，对其进行了说明。这种功能是作为硬件实现还是作为软件实现取决于整个系统的特定应用和对整个系统所施加的设计限制。本领域的技术人员可以对于每个特定的应用以不同的方式实现所述功能，但是这种实现决定不应解释为脱离了本发明的范围。
可以使用被设计为执行这里所述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC，application specificintegrated circuit)、现场可编程门阵列信号(FPGA，fieldprogrammable gate array signal)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件、或其任意的组合，来实现或执行结合这里所公开的实施例所说明的各种说明性的逻辑块、模块和电路。通用处理器可以是微型处理器，但作为选择，处理器可以是任何传统的处理器、控制器、微型控制器、或状态机。处理器还可以实现为计算装置的结合，例如，DSP和微型处理器的结合、多个微型处理器、与DSP核心结合的一个或多个微型处理器、或任何其它这样的配置。
结合在这里所公开的实施例说明的方法或算法的步骤可以直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在二者的结合中实现。软件模块可以存放于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域已知的任何其它形式的存储介质。示例存储介质连接到处理器使得处理器可以从存储介质读取信息，并向存储介质写入信息。作为选择，可以将存储介质集成到处理器。处理器和存储介质可以位于ASIC中。ASIC可以位于用户终端中。作为选择，处理器和存储介质可以作为分离组件位于用户终端中。
这里公开的方法包括用于实现所述方法的一个或多个步骤或动作。方法步骤和/或动作可以互相交换，而不脱离本发明的范围。换句话说，除非对于实施例的适当操作需要步骤或动作的特定顺序，可以改变指定步骤和/或动作的顺序和/或使用，而不脱离本发明的范围。
尽管说明并描述了本发明的具体实施例和应用，但应该理解的是，本发明不局限于这里公开的精确的配置和组件。可以在这里公开的本发明的方法和系统的配置、操作、以及细节中做出对本领域的技术人员明显的各种变形、改变、和变化，而不脱离发明的精神和范围。

Claims (20)

1.一种用于管理对等网络内的通信量的方法，所述方法由对等网络内的节点实现，所述方法包括：
定义表示所述对等网络阻塞的一个或多个阻塞事件；
定义表示所述对等网络不存在阻塞的一个或多个非阻塞事件；
响应于检测到一个或多个所定义的阻塞事件，增加由所述节点发送的无连接协议包的间隔；以及
响应于检测到一个或多个所定义的非阻塞事件，减小由所述节点发送的无连接协议包的间隔。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：监视所述节点的活动以检测任何所述阻塞事件或所述非阻塞事件的发生。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或多个非阻塞事件包括：
接收到组播请求以及与所述组播请求相关联的响应方列表；且
判断出所述节点包括在所述响应方列表中。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或多个阻塞事件包括：
接收到组播请求以及与所述组播请求相关联的响应方列表；且
判断出所述节点没有包括在所述响应方列表中。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或多个阻塞事件包括发送组播请求。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或多个阻塞事件包括：
接收到组播请求但未接收到与所述组播请求相关联的响应方列表；且
对所述组播请求发送多个响应。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或多个阻塞事件包括在等待发送包期间接收到组播请求。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或多个阻塞事件包括在等待发送包期间接收到单播响应。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无连接协议是用户数据报协议。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述节点是嵌入式系统。
11.一种对等网络中的用于实现管理所述网络内通信量的方法的节点，所述节点包括：
处理器；
与所述处理器进行电子通信的存储器；
存储于所述存储器中的指令，所述指令可被执行以实现如下方法：
定义表示所述对等网络阻塞的一个或多个阻塞事件；
定义表示所述对等网络不存在阻塞的一个或多个非阻塞事件；
响应于检测到一个或多个所定义的阻塞事件，增加根据无连接协议由所述节点发送的包的间隔；以及
响应于检测到一个或多个所定义的非阻塞事件，减小根据无连接协议由所述节点发送的包的间隔。
12.根据权利要求11所述的节点，其特征在于，所述方法还包括：监视所述节点的活动以检测任何所述阻塞事件或所述非阻塞事件的发生。
13.根据权利要求11所述的节点，其特征在于，所述一个或多个非阻塞事件包括：
接收到组播请求以及与所述组播请求相关联的响应方列表；且
判断出所述节点包括在所述响应方列表中。
14.根据权利要求11所述的节点，其特征在于，所述一个或多个阻塞事件包括：
接收到组播请求以及与所述组播请求相关联的响应方列表；且
判断出所述节点没有包括在所述响应方列表中。
15.根据权利要求11所述的节点，其特征在于，从以下组中选择所述一个或多个阻塞事件，所述组包括：
发送组播请求；
接收到组播请求但未接收到与所述组播请求相关联的响应方列表，且对所述组播请求发送多个响应；
在等待发送包期间接收到组播请求；以及
在等待发送包期间接收到单播响应。
16.一种包括实现用于管理网络内通信量的方法的可执行指令的计算机可读介质，所述方法包括：
定义表示所述对等网络阻塞的一个或多个阻塞事件；
定义表示所述对等网络不存在阻塞的一个或多个非阻塞事件；
响应于检测到一个或多个所定义的阻塞事件，增加根据无连接协议由所述节点发送的包的间隔；以及
响应于检测到一个或多个所定义的非阻塞事件，减小根据无连接协议由所述节点发送的包的间隔。
17.根据权利要求16所述的计算机可读介质，其特征在于，所述方法还包括：监视所述节点的活动以检测任何所述阻塞事件或所述非阻塞事件的发生。
18.根据权利要求16所述的计算机可读介质，其特征在于，所述一个或多个非阻塞事件包括：
接收到组播请求以及与所述组播请求相关联的响应方列表；且
判断出所述节点包括在所述响应方列表中。
19.根据权利要求16所述的计算机可读介质，其特征在于，所述一个或多个阻塞事件包括：
接收到组播请求以及与所述组播请求相关联的响应方列表；且
判断出所述节点没有包括在所述响应方列表中。
20.根据权利要求16所述的计算机可读介质，其特征在于，从以下组中选择所述一个或多个阻塞事件，所述组包括：
发送组播请求；
接收到组播请求但未接收到与所述组播请求相关联的响应方列表，且对所述组播请求发送多个响应；
在等待发送包期间接收到组播请求；以及
在等待发送包期间接收到单播响应。
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