CN102484614A - 在读表无线网状网络及相关联系统中的地址除去 - Google Patents

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CN102484614A CN2010800388337A CN201080038833A CN102484614A CN 102484614 A CN102484614 A CN 102484614A CN 2010800388337 A CN2010800388337 A CN 2010800388337A CN 201080038833 A CN201080038833 A CN 201080038833A CN 102484614 A CN102484614 A CN 102484614A
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Abstract

一种读表系统包含读表无线网状网络，读表无线网状网络具有与接入点进行通信的无线读表节点。各无线读表节点具有与其相关联的地址。读表无线网状网络经配置以基于连续的中间节点及给定节点的地址而定义经由连续的中间节点从接入点至给定节点的给定下游路由。在沿着给定下游路由将数据从接入点路由至给定节点的同时，在各连续中间节点处除去各自的地址。

Description

在读表无线网状网络及相关联系统中的地址除去
技术领域
本发明涉及无线网状网络的领域，且更特定地来说，涉及作为无线网状网络而操作的无线读表节点。
背景技术
通常建造称为调峰(peaker)电厂的发电厂以支持通常在下午发生的高峰负载。这在空调负载较高的夏季月份期间尤其如此。与通常由基本负载发电厂在非高峰时间期间产生的电相比，在高峰时间期间产生及/或提供的电成本较高。
高峰负载控制是一种用于减少在高峰时间期间产生的电量的方法。通过高峰负载控制，消费者修改他们的用电量及模式以减少他们的高峰用电或将他们的用电从高峰时间移至非高峰时间。
先进计量基础结构(AMI)系统通过网络而测量、收集及分析公用事业使用。将信息分发至顾客、供应商、公用事业公司及服务提供商。这使电力公司能够对它的顾客提供需求响应产品及服务。例如，响应于需求定价，顾客可改变能源使用模式而不再使用正常消费模式。这改善系统负载及可靠度。
AMI被配置为在无线读表节点与公用事业公司的数据中心之间路由数据的无线网状网络，其最终将消费数据传至在远程站处的顾客记帐系统。此外，定价数据及其它信息是从公用事业传至消费者。实例无线读表节点由SkyPilotTM网络及由Landis+GyrTM提供。
无线网状网络的优势在于：可通过将消息从无线读表节点重发射至另一无线读表节点直至到达目的地为止而提供围绕断开或阻塞路径的持续连接及重新配置。网状网络与其它网络的不同之处在于：无线读表节点都可经由多重跳跃而彼此连接。因此，当无线读表节点或连接失效时，网状网络是自恢复且保持可操作的。
当前系统利用通用及沿用已久的网状协议。这些通用网状协议是用以支持移动节点。
实例网状协议是特设按需距离向量(AODV)路由协议。AODV是一种反应式路由协议，其意谓着其仅按需设立至目的地的路由。AODV涉及在各节点处维护下一跳跃路由表格管理。在AODV中的路由发现涉及包洪流。甚至为短期路由保持路由表格信息(例如经创建以暂时存储朝向发起路由请求的节点的反向路径的路由表)。
网状协议的另一实例是最优化链路状态路由(OLSR)协议。OLSR是使用问候及拓扑控制消息以发现链路状态信息及接着将链路状态信息散布至整个网络的先验式链路状态路由协议。至在网络内的所有目的地的路由是在使用前已知的且通过路由表格及周期的路由管理消息传递来维护。由于链路状态路由需要在整个网络上同步拓扑数据库，所以OLSR洪流拓扑数据通常足够确保所述数据库不会在长时期中保持非同步。
又另一实例网状协议是动态源路由(DSR)协议。这个协议使用也利用包洪流的反应式方法。仅在需要时设立路由。在DSR中所确定的最终路由是源路由，而非AODV的下一跳跃路由。
一种用于具有固定节点(诸如读电表节点)的网状协议的方法揭示于第7,035,207号美国专利中。特设网络包括多个节点，其中每一节点具有唯一的ID且存储节点的表格。当对所述网络添加节点时，其检测邻近节点的存在。新的节点获得存储于每一邻近节点中的表格且使用彼信息更新它本身的表格，从而获得用于与在所述网络中的每个其它节点进行通信的信息。所述邻近节点中的每一者获得与所述新的节点进行通信相关的信息，相应地调整它本身的节点表格，且将更新信息发送至邻近它的节点以传播关于所述新节点的知识。
适用于自动读表(AMR)的特设网络揭示于第2009/0146838号美国公开专利申请案。所述网络包含耦合至公用事业表的固定表单元、移动中继器及中心站。将来自公用事业表的数据传播至所述中心站。数据在移动中继器的协助下从表跳跃至表，且最终到达所述中心站。低电力表单元之间的通信在短距离内是有效的，同时移动中继器桥接所述表与中心站之间的长间隙。
发明内容
鉴于前文背景，因此本发明的目的是提供在无线读表无线网状网络内操作的、低成本及/或有效使用可用带宽的无线读表节点。
根据本发明的这个及其它目的、特征及优势是通过一种用于操作读表无线网状网络以当在所述网络内的节点之间路由包时有效除去地址的方法而提供。更特别地，所述网络可包括与接入点进行通信的多个无线读表节点，其中每一无线读表节点具有与其相关联的地址。所述方法包括基于所述连续的中间节点及给定节点的地址而定义经由连续的中间节点而从所述接入点至给定节点的给定下游路由。在沿着所述给定下游路由将数据从所述接入点路由至所述给定节点的同时，可在各连续的中间节点处除去各自的地址。路由所述数据可包括连同所述连续的中间节点及所述给定节点的地址一起路由包数据，直至所述地址由所述连续的中间节点中的一者除去为止。
地址除去也称为流线型源路由。如本文中所使用的源路由是指从接入点至给定节点的下游路由。流线型源路由有利地在每一跳跃处除去每一节点的地址，从而减小在包中所运载至给定节点的剩余源路由的大小。地址除去有利地减少了对在所述网络内操作的无线读表节点的存储器及处理要求。因此，所述节点可为低成本的，且有效地使用带宽。
对于上游通信，可使用无线网状网络将读表数据从已注册节点路由至接入点。对于下游通信，可使用无线网状网络将负载控制数据从所述接入点路由至已注册节点。类似地，可使用无线网状网络将日时记帐数据从接入点路由至已注册节点。
沿着上游路由将数据从一节点传送至下一节点可基于所述下一节点的地址。这可包括将包数据仅连同下一节点的地址一起传送。
本发明的另一方面是针对一种包括读表无线网状网络的读表系统，所述读表无线网状网络包括与接入点进行通信的多个无线读表节点，其中每一无线读表节点具有与其相关联的地址。所述读表无线网状网络经配置以如上文所述在路由包时进行地址除去。
附图说明
图1是根据本发明的包含通过节点注册进行操作的无线读表节点的读表系统的示意图。
图2至5是接入点树的示意图，其说明根据本发明的用于对所述读表系统添加新的无线读表节点的注册过程。
图6是说明根据本发明的用于对所述读表系统添加新的无线读表节点的注册过程的顺序图。
图7是说明根据本发明的断开链路的修理的接入点树的示意图。
图8是说明根据本发明的断开链路的成功修理的顺序图。
图9是说明根据本发明的断开链路的不成功修理的顺序图。
图10是说明根据本发明的一种用于操作包含通过节点注册操作的无线读表节点的读表系统的方法的流程图。
图11是根据本发明的包含通过地址除去操作的无线读表节点的读表系统的另一实施例的示意图。
图12是说明根据本发明的通过地址除去操作的无线读表节点的接入点树的示意图。
图13是说明根据本发明的一种用于操作包含通过地址除去操作的无线读表节点的读表系统的方法的流程图。
图14是根据本发明的包含通过网络地址字段操作的无线读表节点的读表系统的又另一实施例的示意图。
图15是说明根据本发明的一种用于操作包含通过网络地址字段操作的无线读表节点的读表系统的方法的流程图。
具体实施方式
现将参考附图在下文中更充分地描述本发明，图中展示本发明的优选实施例。然而，本发明可体现为许多不同的形式且不应将其理解为限于本文所阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得此揭示内容将是彻底的及完整的，且将对所属领域的技术人员充分传递本发明的范畴。全文中相同数字指代相同元件，且引号及双引号记号是用以指示在替代实施例中的类似元件。
初始地参考图1，读表系统50包括读表无线网状网络60及远程站100。所述读表无线网状网络60说明性地包括用于与各自的接入点90进行通信的多个无线读表节点62。所述接入点90与所述远程站100进行通信。所述远程站100可包含公用事业公司的顾客记帐系统。每一说明性的房屋具有与其相关联的无线读表节点62。
为了清楚地解释，所述无线读表节点62是说明性地针对消费者对电的监视、报告及控制。所述消费者可为家庭或企业，且更特别地，是单一家族/企业单位或多个家族/企业单位。为了说明的目的，展示单一单位。如所属领域的技术人员可轻易理解地，所述无线读表节点62可针对其它类型的公用事业(举例来说，例如煤气及水)。
每一无线读表节点62包含外壳64、由所述外壳所承载的无线收发器66及耦合至所述外壳内的所述无线收发器的控制器68。读表电路70也是由所述外壳承载且耦合至所述控制器68。所述无线收发器66可使用无执照ISM(工业、科学及医学)频带(例如，例如900MHz、2.4GHz及5.8GHz)进行通信。
对于上游通信，所述无线收发器66使用所述无线网状网络60的其它节点而将如由所述读表电路70确定的读表数据路由至各自的接入点90。所述接入点90接着将所述读表数据传至远程站100。在其它实施例中，可使用少到一个接入点90，或可使用数百个或更多个接入点90。
对于下游通信，接入点90使用无线网状网络60将负载控制数据路由至无线收发器66(以便例如关闭所选器具)。向下游发送的数据可包含(举例来说)日时记帐数据，且可对消费者显示。消费者可经由网络及适当的应用程序修改他们的用电量及模式以减少他们的高峰用电或将他们的用电从高峰时间移至非高峰时间。对于使用需求定价的发电厂，这可帮助减少消费者的电账单。此外，对于发电厂，系统负载及可靠度得到改善。
每一房屋可进一步包含有线或无线家庭网络(未展示)，其与与所述房屋相关联的无线读表节点62进行通信，以便响应于由接入点90提供的日时记帐数据而使某些电器具工作。举例来说，这些器具包含洗衣机及干燥器、洗碗机、暖气及空调单元。一种用于与电器具进行通信的实例家庭网络揭示于第2008/0282182号美国公开专利申请案中，其全文以引用的方式并入本文中。
控制器68包含处理器71及耦合至所述处理器的存储器72。虽然将处理器71及存储器72说明为分离的组件，但可将他们集成为单一组件。作为网状协议的一部分，当向读表无线网状网络60注册节点62时，处理器68执行节点注册软件模块74。如下文将更详细论述，所述节点注册过程有利地减少了对在网络60内操作的无线读表节点62的存储器及处理要求。类似方法或程序性修改这一过程以包含节点安全性是这个概念的逻辑延伸，举例来说，可使用证书及/或加密。
所述网状协议的第一方面是针对节点注册。将最初参考图2至6中所说明的接入点树而论述节点注册。所述接入点树120包括多个无线读表节点，所述无线读表节点包含已经注册以用于与接入点130进行通信的已注册节点1221至1228(也标示为RN以表示注册节点)及尚未经注册用于与所述接入点130进行通信的尚未注册节点1321至1324(也标示为UN以表示未注册节点)。所述已注册节点1221至1228已完成节点注册过程。
无线读表节点142(标示为NN以表示新节点)是想要通过向所述接入点130注册而加入网络120的新无线读表节点。新无线读表节点142发射请求注册消息。如在图2中的虚线箭头所指示，所述请求注册消息在邻近的已注册节点1227及1228处被接收到，且所述请求注册消息也在邻近的尚未注册节点1324处被接收到。尽管在所述网络120中的其它节点将很可能接收到所述请求注册消息，但有限数量的节点被展示为接收到所述消息以简化解释。
在避免冲突的随机间隔之后，如在图3中的虚线箭头所指示，邻近的已注册节点1227及1228发射对所述请求注册消息的响应。若任何其它已注册节点也接收到所述请求注册消息，则这些节点也将发射响应。与此形成鲜明对比，邻近尚未注册节点1324不发射响应，因为其未经注册，且未确定可借以与接入点130进行通信的上游邻近节点。不发射响应避免了原本会消耗带宽的不必要通信量。此外，这些尚未注册节点不将所述请求注册消息转送至任何其它节点(洪流)。因此，这有利地减少对各节点的存储器及处理要求，因为仅所述已注册节点响应于所述请求注册消息。此外，更多的带宽可用于实际数据传输，因为在注册过程期间避免了洪流。
在新的无线读表节点142接收到来自邻近已注册节点1227及1228的响应之后，其基于所述响应而确定至少一所选已注册节点以用于与接入点130进行上游通信。为了评估所述响应，所述新的无线读表节点142确定每一经接收的响应的至少一质量度量。所述质量度量可包括参数(举例来说，所述响应的接收信号强度、所述响应的错误率、至接入点130的跳跃计数)的任何组合。
基于经计算的度量，新的无线读表节点142说明性地选择邻近已注册节点1227以对其发送注册消息，所述注册消息将接着经由连续的中间节点1225、1223及1221传至接入点130。如在图4中的箭头所指示，用以到达接入点130的与节点1227相关联的跳跃计数是5，而用以到达接入点130的与节点1228相关联的跳跃计数是6。如上文所提及，当选择节点时，可考虑其它度量(例如，响应的接收信号强度、及响应的错误率)。
在这个实例中，选择节点1227以与接入点130通信，从而将新的无线读表节点142加到所述已注册节点中。接入点130将所述注册消息转送至远程站100。如图5中的箭头所指示，将注册确认从接入点130发送至新的无线读表节点142。
对于与接入点130的上游通信，从新的无线读表节点142至接入点130的消息可包含指示所述消息打算用于所述接入点的一个或多个位。基于此位，至接入点130的路径中的每一无线读表节点1227、1225、1223及1221简单地将所述消息路由至它的所选节点(即，用以与接入点130通信的已注册节点)。换句话说，每一节点仅存储它的所选已注册节点的地址。这有利地减少存储器及处理要求，因为每一节点不必建立及存储与在网络中的任何其它经注册节点有关的路由信息。
然而，为了冗余/备份目的，节点可存储一个以上节点地址。在此情况下，节点可确定主要及备份已注册节点，使得它可基于无法经由主要已注册节点通信而从所述主要已注册节点切换至所述备份已注册节点以用于与接入点130通信。所述主要及备份已注册节点的各自地址将由所述节点存储。例如，如图4中所示，新节点142可选择节点1227作为所述主要已注册节点及选择节点1228作为所述备份已注册节点。新节点142将存储此两个节点中的每一者的地址。
因为节点1221不具有在与接入点130的上游通信中的介入节点，所以这个节点存储接入点130的地址。虽然未经说明，但倘若所选接入点130关闭，则节点1221可选择与不同的接入点进行通信的备份节点。
现参考图6，现将论述顺序图150，其说明用于将新的无线读表节点加到读表系统中的注册过程。无线读表节点现将称为表。表1152不在接入点树上，但表2154在与接入点156进行通信的接入点树上。表1152在表2154的范围中，但不在接入点156的范围中。
如先前使用的请求注册消息现将称为问候广播，且对所述问候广播的响应称为问候响应。如所属领域的技术人员所轻易了解，所有消息通常通过物理层及MAC层而向上前往网络层。表1152广播问候广播160。表2通过发射问候响应162而响应。所述问候响应162包含所述响应的来源及目的地、以及在所述接入点156与表2154之间的跳跃的数目。
响应于经接收的问候响应162，表1152将注册消息164发射至表2154。所述注册消息164包含所述消息的来源及目的地。表2154将注册消息166转送至所述接入点156，其帮助在所述接入点156与表1152之间建立源路由。所述接入点156将经建立的源路由记录至表1152。
所述接入点156将注册响应168发射至表2。基于随所述注册响应168而提供的源路由，表2将注册响应170转送至表1152。表1 152现将它的状态改为在接入点树上，且记录它的源路由。
现将参考图7至9论述用于修理接入点树180内的断开或关闭链路的另一方法。网状协议需要能够处置因链路关闭、节点移出范围等所致的节点连接性的改变。对于移动节点，这最终要求某种无所不知的拓扑知识或在节点之间的共享/存储拓扑数据。对于先进计量基础结构(AMI)系统来说，通常不存在节点的运动。换句话说，所述节点是固定不动的。但是，可能存在因叶子随时问生长、停在路中的大物体(例如，移动的卡车)及新建筑物建造等引起的极小链路动态。
如本文所论述的网状协议经由“试试看”方法来处置断开链路，同时避免共享/存储拓扑数据。在图7中提供接入点树180的示意图，其说明接入点树内的断开链路的修理。实线指示所述树180是通过向接入点186成功注册的各节点形成。在节点1844与1842之间的链路182断开。节点1844发射问候广播。换句话说，如果链路关闭，则节点如在以上所论述的路由发现中一样发出问候广播，且重复节点注册过程。
存在节点1844确定链路182关闭的不同方法。对于经发射的每一消息，可存在链路级ACK。当节点1844将任何种类的消息发射至节点1842且未接收到链路级ACK时，节点1844可假设所述链路是断开的。在没有链路级ACK的情况下，可利用端对端ACK。在未从接入点186接收到端对端ACK的一段时期之后，节点1844可确定链路182是断开的。链路级ACK将仅检测邻近链路的损失，结果是仅直接受影响的节点将采取校正动作。相比之下，端对端ACK可检测在链中的任何点处的至接入点的连接的损失。
节点1847、1846及1843响应于问候广播。节点1845未响应，因为它知道节点1844是它的上游邻近节点。当节点1844接收到它本身的注册时，其反复地及随机地尝试这些节点但放弃节点1847及1846。如果选择节点1847或1846，则这将导致循环。最终，选择节点1843。
作为当链路182关闭时重复注册过程的替代方案，节点1844可在注册过程期间选择主要及备份节点，使得其可基于无法经由主要节点通信而从所述主要节点切换至备份以与所述接入点186通信。在这个实例中，节点1842将是主要节点，且节点1843将是备份节点。节点1844将接着存储此两个节点中的每一者的地址。
现参考图8及9，现将论述断开链路的成功修理及断开链路的不成功修理的顺序图。首先将论述断开链路的成功修理的顺序图190。表1 192在表2 194及表3 196的范围中。表2 194及表3 196在表4198的范围中。表1 192将表2 194(链路202)用作它的上游邻近节点。在表1 192与表2 194之间的链路202是关闭的，其导致所有包丢失或错误210。
表1 192尝试如下的局部修理。表1 192发射问候广播212，其由表2 194接收。相同的问候广播212也由表3 196接收。表1 192与表2 194之间的链路仍为关闭的，其导致未接收到问候广播212。然而，表3 196发射问候响应218。表1 192通过用表3 196替代表2 194来与接入点200通信而进行局部修理。表1 192将注册请求220发射至接入点200，所述注册请求220由表3 196及表4 198中继。所述接入点200经由表4 198及表3 196而将注册应答224发射至表1 192。所述接入点200将它的经记录的源路由更新至表1 192。如果表1 192是其它节点的上游邻近节点，则接入点也将向所有那些其它节点更新其经记录的源路由，从而在每一源路由中用新的中间跳跃表3 196替代先前表2 194。现在表1 192能够继续经由表3 196而将数据226发射至所述接入点200。
将参考图9论述断开链路的不成功修理的顺序图240。表1 192在表2 194及表3 196的范围中。在表1 192与表2 194之间的链路关闭，其导致所有包损失或错误。因此，表1 192做出决定242以起始局部修理。表1 192通过发射问候广播244来尝试局部修理。修理过程并非特定针对表3 196，而是不定向的。所述问候消息244是广播且不含有除发信方外的任何节点的地址。然而，表1 192在等待之后未接收到响应。因此，表1 192确定246无法进行局部修理。表1 192接着广播离树(off tree)消息252。从上游邻近节点接收到所述离树消息252的在下游的任何节点将在随机时间间隔之后各自起始局部修理。
将参考图10论述说明一种用于操作包含通过节点注册74操作的无线读表节点的读表系统50的方法的流程图。从开始(块282)起，所述方法包括在块284从新的无线读表节点142发射请求注册消息(即，问候广播)。在块286，邻近已注册节点1221至1228接收所述请求注册消息，且在避免冲突的随机间隔后将响应发射至所述新的无线读表节点142。在块288，邻近尚未注册节点1321至1324也接收所述请求注册消息，但不将响应发射至所述新的无线读表节点142，且不将响应发射至邻近已注册节点1221至1228。
在块290，在新的无线读表节点142处，接收来自邻近已注册节点1227、1228的响应且基于所述响应而确定用于与接入点130进行上游通信的至少一所选已注册节点。所述方法进一步包括在块292经由至少一所选已注册节点1227而从新的无线读表节点142向接入点130通信，从而将新的无线读表节点142加到所述已注册节点1221至1228中。所述方法在块294结束。
所述网状协议的第二方面是针对如将参考图11至13描述的地址除去。在图1中的无线读表节点的描述可适用于图11，此外，当将数据从所述接入点90响下游路由至给定节点时，处理器68′进一步执行地址除去软件模块75′。
地址除去也称为流线型源路由。如本文所使用的源路由是指从接入点90′至给定节点的下游路由。流线型源路由有利地在每一跳跃处除去每一节点的地址，从而缩减在包中承载至所述给定节点的剩余源路由的大小。地址除去有利地减少对在网络60′内操作的无线读表节点62′的存储器及处理要求。
如可能由图12中的接入点树300最佳地说明，包将从接入点304发送至给定节点E3024。所述包将由连续的中间节点M 3021、节点J 3022及节点F 3023传递。对应于每一节点的字母表示那个节点的地址。
从接入点304至第一节点M 3021，所述包包含使其到达给定节点E 3024所需的所有地址。因此，节点M 3021接收到对应于节点3021至3024的地址M、J、F、E。在将包路由至节点J 3022之前，节点M 3021除去它的地址M。经路由至节点J 3022的所述包现仅包含剩余的地址J、F、E。
用这个网状协议，无需包含节点M 3021的地址，因为在上游通信中，目的地总是接入点304。在接入点树300中的每一经注册节点仅需存储它的所选节点的地址以便将数据向上游路由至所述接入点304，如上文论述。
类似地，节点J 3022接收包连同对应于节点3022至3024的地址J、F、E。在将所述包路由至节点F 3023之前，节点J 3022除去它的地址J。经路由至节点F 3023的所述包现仅包含剩余的地址F、E。
类似地，节点F 3023接收包连同对应节点3023至3024的地址F、E。在将所述包路由至给定节点E 3024之前，节点F 3023除去它的地址F。所述包仅与剩余的地址E一起路由至给定节点E 3024。
如图12中所说明的流线型源路由是不对称的。因为在与所述接入点304的上游通信中，应了解每一节点的目的地是相同的(即，接入点304)。在上游通信中，每一节点仅需将所述包转送至它的所选上游节点，所述上游节点继而将所述包转送至它的所选节点。这个过程继续直至所述包由接入点304接收到为止。
在常规源路由网络中，整个源路由(即，地址M、J、F、E)将连同所述包一起由每一节点路由。需要这些地址以使得可经由反向地址序列而将返回包向上游发送至接入点。当将所述包从节点发射至节点时，额外地址占据可用带宽。
现将参考图13论述流程图350，其说明一种用于操作包括与接入点304进行通信的多个无线读表节点3021至3024的读表无线网状网络的方法。每一无线读表节点具有与其相关联的地址。从开始处起(块352)，所述方法包括在块354基于连续的中间节点3021至3023及给定节点3024的地址而定义经由所述连续的中间节点3021至3023而从接入点304至给定节点3024的给定下游路由。在块356，在沿着所述给定下游路由将数据从接入点304路由至给定节点3024的同时，除去在各连续的中间节点3021至3023处的各自的地址。所述方法进一步包括在块358使用以上所描述的方法而沿着上游路由经由所述连续的中间节点3021至3023将数据从给定节点3024传送至接入点304。所述方法在块360结束。
如将参考图14至15所描述，所述网状协议的第三方面是针对网络地址字段。在图1中的无线读表节点的描述可适用于图14，此外处理器68″进一步执行网络地址字段软件模块77″。如上文所陈述，每一节点具有经指派的地址。
协议(尤其网状网络协议)通常使用固定大小的字段用于寻址。不管地址大小如何，都留出相同个数的位以表示所述地址。在用于WLAN的802.11标准中，将6字节用以表示每一地址，其足够支持248个节点。然而，这个大的静态地址字段不适于在读表无线网状网络60″中操作的无线读表节点62″。在包中，存在发送包的节点的地址、接收包的节点的地址及任何中间节点的地址。使用如此多的字节以表示每一地址并非对带宽的有效率使用。
为了克服这种对带宽的无效率使用，当节点62″进入网络60″时，对节点62″指派网络地址字段。所述协议含有(可变长度)网络地址字段。对节点指派网络地址。如以下将更详细解释，LV编码允许无须协议修改的无限扩展以及对小型网络非常有效。将所述网络地址字段的大小设定为足以跨越网络60″内的所有节点的最小字节量。
网络地址字段优选地被编码有前缀字段L及值字段V。所述前缀字段L指定节点62″的网络地址的长度，及字段V是节点62″的网络地址的值。LV一起定义在读表无线网状网络60″内的每一节点62″的各自的网络地址字段。
如表格1中所示，当对新的无线读表节点指派网络地址时，网络地址字段包含用以确定地址值的大小的所述前缀字段L的至少几个位，及用以确定地址的值的所述值字段V的至少一字节。
表格1
  地址  网络地址字段(L+V)
  0-255  2位+1字节
  256-65,535  2位+2字节
  65,536-16,777,215  2位+3字节
2位前缀字段L可如表格2中所示编码。当然，如可由所属领域的技术人员了解，如果预期最终网络增长至大于可由4字节(232)表示的量，则可将前缀字段L扩展至3位。
表格2
  前缀字段L   值字段V的大小
  00   1字节
  01   2字节
  10   3字节
  11   4字节
为了说明目的，参考是针对以上的表格1。在地址栏的第一表列值中，可对节点指派在0与255之间的地址。在网络地址字段栏中，替代固定且典型的6字节，将2位加1字节用以表示经指派的地址。前2个位是根据表格2而编码以对应于地址的长度字段(即，地址值的大小)，且随后的字节对应地址的值字段(即，地址的值)。
对于在0与255(即，28)之间的地址，L+V＝2位加1字节。在这个情况下将L编码为00。这意谓着将1字节用以表示节点62″的经指派地址。因此，V是1字节且表示经指派地址的实际值，例如，所述实际值可为250。
对于在256与65,535(即，216)之间的地址，为2位加2字节。将L编码为01。这意谓着将2字节用以表示节点62″的经指派地址。因此，V是2字节且表示经指派地址的实际值，例如，所述实际值可为64,750。
对于在65,535与16,777,215(即，224)之间的地址，为2位加3字节。将L编码为10。这意谓着将3字节用以表示节点62″的经指派地址。因此，V是3字节且表示所述经指派地址的实际值，例如，所述实际值可为164,250。
在以上实例的每一者中，用以表示任何特定节点的经指派地址的字节数目取决于足以跨越网络60″中的所有节点的最小字节数目而变化。即使当网络60″增长，L+V可相应地改变以表示更高的地址值。
因此长度字段L说明性地具有固定的长度，而值字段V具有可变的长度。无线网状网络60″具有期望的最大数目的节点，且长度字段L具有针对期望的最大数目的节点的足够固定长度。例如，长度字段L具有2位长度，而值字段V具有4字节的最大长度。好处是允许从小的大小开始，(即，在小型网络中的短地址字段)，且接着按需要增长字段以支持更多的地址。此外，仅具有较高值地址的节点具有较长的地址字段。
现将参考图15论述流程图400，其说明一种用于操作包括与接入点90″进行通信的多个无线读表节点62″的读表无线网状网络的方法。每一无线读表节点具有与其相关联的地址。从开始(块402)起，所述方法包括在块404基于各自的地址的长度字段L及值字段V而建立每一无线读表节点62″的网络地址字段。所述方法进一步包括在块406使用所述网络地址字段而在无线网状网络内进行通信。在块408，将网络地址字段指派至新的无线读表节点62″。所述网络地址字段包含用以确定地址值的大小的长度字段L的至少2位，及用以确定地址的值的值字段V的至少一另一字节。所述方法在块410结束。
可在无线网状网络内个别地执行或彼此组合地执行如上文所描述的节点注册软件模块74、地址除去软件模块75′及网络地址字段软件模块77″的执行。换句话说，可在相同的无线网状网络内组合如由软件模块74、75′及77″提供的这些功能中的一个或一个以上功能。

Claims (10)

1.一种用于操作包括与接入点进行通信的多个无线读表节点的读表无线网状网络的方法，各无线读表节点具有与其相关联的地址，所述方法包括：
基于连续的中间节点及给定节点的地址而定义经由所述连续的中间节点从所述接入点至所述给定节点的给定下游路由；以及
在沿着所述给定下游路由将数据从所述接入点路由至所述给定节点的同时，在各连续的中间节点处除去各自的地址。
2.根据权利要求1所述的方法，其中路由所述数据包括将包数据连同所述连续的中间节点及所述给定节点的所述地址一起路由，直至所述地址由所述连续的中间节点中的一者除去为止。
3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括沿着上游路由经由所述连续的中间节点而将数据从所述给定节点传送至所述接入点。
4.根据权利要求3所述的方法，其中沿着所述上游路由将数据从一节点传送至下一节点是基于所述下一节点的地址。
5.根据权利要求4所述的方法，其中沿着所述上游路由传送数据包括将包数据仅连同所述下一节点的所述地址一起传送。
6.一种读表系统，其包括：
读表无线网状网络，其包括接入点，及与所述接入点进行通信的多个无线读表节点，各无线读表节点具有与其相关联的地址，所述读表无线网状网络经配置以
基于连续的中间节点及给定节点的地址而定义经由所述连续的中间节点从所述接入点至所述给定节点的给定下游路由，以及
在沿着所述给定下游路由将数据从所述接入点路由至所述给定节点的同时，在各连续的中间节点处除去各自的地址；以及
远程站，其配置成与所述接入点进行通信。
7.根据权利要求6所述的读表系统，其中所述读表无线网状网络通过将包数据连同所述连续的中间节点及所述给定节点的所述地址一起路由直至所述地址由连续的节点除去为止而路由所述数据。
8.根据权利要求6所述的读表系统，其中所述读表无线网状网络经配置以经由所述连续的中间节点而沿着上游路由将数据从所述给定节点传送至所述接入点。
9.根据权利要求8所述的读表系统，其中所述读表无线网状网络基于下一节点的地址而沿着所述上游路由将数据从一节点传送至所述下一节点。
10.根据权利要求9所述的读表系统，其中沿着所述上游路由传送数据包括将包数据仅连同所述下一节点的所述地址一起传送。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201120458D0 (en) * 2011-11-28 2012-01-11 Green Gecko Technology Ltd Apparatus and method
RU2486703C1 (ru) * 2012-04-02 2013-06-27 Закрытое акционерное общество "Научно-производственная фирма "Микран" Способ маршрутизации для беспроводных мобильных самоорганизующихся сетей передачи данных
US8797851B2 (en) * 2012-04-18 2014-08-05 International Business Machines Corporation Locating traffic reduction utilities in communication networks
CN105814867B (zh) * 2013-12-11 2021-01-12 易希提卫生与保健公司 用于将协议帧定址到目标设备的方案
US10015720B2 (en) 2014-03-14 2018-07-03 GoTenna, Inc. System and method for digital communication between computing devices
TWI602064B (zh) 2016-11-23 2017-10-11 財團法人工業技術研究院 資料傳輸系統，以及其所使用的拓樸架構建立方法與拓樸架構修復方法
US10772145B2 (en) 2017-03-29 2020-09-08 Qualcomm Incorporated Autonomous formation for backhaul networks
US10944669B1 (en) 2018-02-09 2021-03-09 GoTenna, Inc. System and method for efficient network-wide broadcast in a multi-hop wireless network using packet echos
US11082324B2 (en) 2018-07-27 2021-08-03 goTenna Inc. Vine: zero-control routing using data packet inspection for wireless mesh networks
CN110474756B (zh) * 2019-08-08 2021-10-01 重庆邮电大学 一种智能电网用电信息采集方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008057595A2 (en) * 2006-11-08 2008-05-15 Nokia Siemens Networks Gmbh & Co.Kg Connection maintenance in ieee 802. 16 networks with relays via cid encapsulation
US20080310377A1 (en) * 2007-06-15 2008-12-18 George Flammer Method and system for providing routing protocols in a frequency hopping spread spectrum network
WO2009067251A1 (en) * 2007-11-25 2009-05-28 Trilliant Networks, Inc. Communication and message route optimization and messaging in a mesh network

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06177912A (ja) * 1992-12-07 1994-06-24 Toshiba Corp データ伝送装置及びそのデータ伝送装置を使用したデータ伝送方式
US5570084A (en) * 1994-06-28 1996-10-29 Metricom, Inc. Method of loose source routing over disparate network types in a packet communication network
MY123040A (en) * 1994-12-19 2006-05-31 Salbu Res And Dev Proprietary Ltd Multi-hop packet radio networks
KR0165440B1 (ko) * 1995-09-14 1999-02-01 김광호 폴링통신방법
GB0112017D0 (en) * 2001-05-17 2001-07-11 Koninkl Philips Electronics Nv Wireless master-slave distributed communications network
US7035207B2 (en) 2002-06-05 2006-04-25 Eka Systems, Inc System and method for forming, maintaining and dynamic reconfigurable routing in an ad-hoc network
JP4455170B2 (ja) 2004-05-31 2010-04-21 株式会社東芝 ネットワーク家電制御システム
US20090146838A1 (en) 2007-12-09 2009-06-11 Daniel A. Katz Communication System for Data Acquisition from Remote Devices Applicable for AMR
US8311063B2 (en) * 2008-03-28 2012-11-13 Silver Spring Networks, Inc. Updating routing and outage information in a communications network

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008057595A2 (en) * 2006-11-08 2008-05-15 Nokia Siemens Networks Gmbh & Co.Kg Connection maintenance in ieee 802. 16 networks with relays via cid encapsulation
US20080310377A1 (en) * 2007-06-15 2008-12-18 George Flammer Method and system for providing routing protocols in a frequency hopping spread spectrum network
WO2009067251A1 (en) * 2007-11-25 2009-05-28 Trilliant Networks, Inc. Communication and message route optimization and messaging in a mesh network

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CA2772290A1 (en) 2011-03-10

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