CN102484834A - 在读表无线网状网络及相关联系统中的新节点注册 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种读表系统，其包含具有已经注册用于与接入点进行通信的已经注册节点及尚未注册用于与所述接入点进行通信的尚未注册节点的读表无线网状网络。为了向读表无线网状网络注册新节点，所述新节点传输请求注册消息。接收所述请求注册消息的邻近已经注册节点将响应传输回至所述新节点，但接收所述请求注册消息的邻近尚未注册节点不将响应传输回至所述新节点且不将响应传输回至邻近已经注册节点。所述新节点基于对所述响应的评估而选择已经注册节点，且经由所述所选已经注册节点而通信至所述接入点从而被添加至网络。

Description

在读表无线网状网络及相关联系统中的新节点注册

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

通常构建被称作尖波器设备的电力设备以支持通常在下午发生的高峰负载。这在空调负载是高时的夏季月份期间尤其如此。在高峰时间期间产生及/或提供电比通常由基本负载电力设备在非高峰时间期间产生电费用更高。

高峰负载控制是一种用于减少在高峰时间期间所产生的电量的方法。用高峰负载控制，消费者修改他们的电消耗的等级及方式以减少他们的高峰电使用或将他们的使用从高峰时间移至非高峰时间。

先进读表基础结构(AMI)系统通过网络而测量、收集及分析公用事业使用。将信息分散至消费者、供应者、公用事业公司及服务提供者。这使电力公司能够对它的消费者提供需求响应产品及服务。例如，响应需求定价，消费者可从正常消费方式改变能源使用方式。这改善系统负载及可靠度。

将AMI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台处的消费者记帐系统。此外，定价数据及其它信息是从公用事业传至消费者。实例无线读表节点是由SkyPilot^TM网络及由Landis+Gyr^TM所提供。

无线网状网络的优势是围绕断开或阻塞路径的持续的连接及再配置可通过将消息从无线读表节点再传输至另一无线读表节点而提供直至到达目的地为止。网状网络与其它网络不同的是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，网状网络是自我恢复且保持可操作的。

当前系统利用通用及完善设定的网状协议。这些通用网状协议是打算支持移动节点。

实例网状协议是特用应需距离向量(AODV)路由协议。AODV是一种反应性路由协议，其意谓着其仅应需设立至目的地的路由。AODV涉及待维护在各节点处的下一跳跃路由表格管理。在AODV中的路由探索涉及包溢流。路由表格信息甚至为短生命期路由(例如那些经建立以暂时存储朝向发起路由请求的节点的反向路径的路由)保留。

网状协议的另一实例是最佳化链路状态路由(OLSR)协议。OLSR是使用问候及拓扑控制消息以探索及接着将链路状态信息散布至整个网络的预动式链路状态路由协议。至在所述网络内的所有目的地的路由是在使用前已知且用路由表格及周期的路由管理消息维护。由于链路状态路由需要同步所述网络上的拓扑数据库，所以OLSR溢流拓扑数据通常足够确保所述数据库在延长的时间段内未保持异步。

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溢流的反应性方法。路由是仅在需要时才设立。在DSR中所确定的最终的路由是相对于AODV的下一跳跃路由的源路由。

一种用于具有固定节点(例如读电表节点)的网状协议的方法是在美国专利案第7,035,207号中揭示。特用网络包括多个节点，其中每一节点具有唯一的ID且存储节点的表格。当向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所述信息以更新它本身的表格，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，相应地调整节点的它本身的表格，且将更新信息发送至邻近它的节点以传播所述新的节点的知识。

应用于自动读表(AMR)的特用网络是在美国公开专利申请案第2009/0146838中揭示。所述网络包含耦合至公用事业表的静止表单元、移动中继器及中心站台。将来自公用事业表的数据传播至所述中心站台。数据由移动中继器所协助而从表跳跃至表，且最终到达所述中心站台处。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所述中心站台之间的长的间隙。

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、特性及优势是通过一种用于操作读表无线网状网络以有效注册新节点的方法而提供。更特别地，所述网络可包括多个无线读表节点，所述无线读表节点包含已经注册用于与接入点进行通信的已经注册节点及尚未注册用于与所述接入点进行通信的尚未注册节点。

所述方法包括从新的尚未注册无线读表节点传输请求注册消息。所述请求注册消息是在邻近已经注册节点处接收，且所述邻近已经注册节点将响应传输至所述新的无线读表节点。所述请求注册消息也是在邻近尚未注册节点处接收，且所述邻近尚未注册节点不将响应传输至所述新的无线读表节点且不将响应传输至邻近已经注册节点。

所述方法可进一步包括在所述新的无线读表节点处接收来自所述邻近已经注册节点的响应，且基于所述响应确定用于与所述接入点进行上游通信的至少一所选已经注册节点。所述新的无线读表节点可经由所述至少一个所选已经注册节点而通信至所述接入点使得可对所述已经注册节点添加所述新的无线读表节点。

所述无线读表节点中的每一者具有与其相关联的地址。所述方法可进一步包括在所述新的无线读表节点处存储仅所述至少一个所选已经注册节点的地址。

节点注册过程有利地减少在所述网络内操作的无线读表节点的存储器及处理需求，因为任一节点仅需存储它的至少一个所选已经注册节点的地址。因为在与所述接入点进行上游通信时，应了解每一节点的目的地是相同的(即，所述接入点)。在上游通信中，每一节点仅需将包转送至它的所选节点，所述所选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所述接入点接收到为止。

所述过程不是表格驱动、不利用溢流、无需周期的路由管理消息，但当链路停止时也仍可处置在节点连接性中的改变。因此，所述节点可为低成本的，且有效地利用带宽。如在移动网状网络中的移动节点中，固定节点维护及更新路由表格的劣势是太多的状态信息存储于每一节点处。如在移动网状网络中的移动节点中，固定节点维护及更新路由表格的另一劣势是周期的路由维护消息消耗带宽且导致在通常密集填入的网络中与其它业务的干扰。这个增加支持这种稳健协议所需的存储器及处理需求，其继而影响每一节点的成本及在密集节点网络中与通道可用性的消耗相关联的网络收敛时间。

确定至少一个所选已经注册节点可包括确定主要及后备已经注册节点。所述方法可进一步包括基于无法经由所述主要已经注册节点而通信而从所述主要已经注册节点切换至所述后备已经注册节点用于通信至所述接入点及用于正确切换时间的随后的逻辑。

或者，确定所述至少一个所选已经注册节点可包括确定单一已经注册节点。所述方法可进一步包括基于无法经由所述单一已经注册节点而通信而重复传输步骤、接收步骤及通信步骤。

确定所述至少一个所选已经注册节点可包括确定至少一个质量度量。所述质量度量可包括响应的所接收信号强度、响应的错误率及至所述接入点的跳跃计数中的至少一者。

对于上游通信，可使用在无线网状网络中的其它节点而将读表数据从所述已经注册节点路由至所述接入点。对于下游通信，可将负载控制数据从所述接入点路由至所述已经注册节点。类似地，可将日时记帐数据从所述接入点路由至所述已经注册节点。

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多个无线读表节点，所述无线读表节点包含已经注册用于与接入点进行通信的已经注册节点及尚未注册用于与所述接入点进行通信的尚未注册节点。如上所描述，读表无线网状网络是经配置以注册节点。

附图说明

图1是根据本发明的包含用节点注册操作的无线读表节点的读表系统的示意图。

图2至5是说明根据本发明的对所述读表系统添加新的无线读表节点的注册过程的接入点树形图的示意图。

图6是说明根据本发明的对所述读表系统添加新的无线读表节点的注册过程的序列图。

图7是说明根据本发明的断开链路的修理的接入点树形图的示意图。

图8是说明根据本发明的断开链路的成功的修理的序列图。

图9是说明根据本发明的断开链路的不成功的修理的序列图。

图10是说明根据本发明的一种用于操作包含用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用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用地址除去操作的无线读表节点的接入点树形图的示意图。

图13是说明根据本发明的一种用于操作包含用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用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用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，其中展示本发明的优选实施例。然而，本发明可以用许多不同的形式具体实施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围。相同数字全部指代相同元件，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。

最初参考图1，读表系统50包括读表无线网状网络60及远程站台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与所述远程站台100进行通信。所述远程站台100可包含公用事业公司的消费者记帐系统。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是说明性地针对由消费者监视、报告及控制电。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。为使所属领域的技术人员轻易理解，所述无线读表节点62可针对公用事业的其它类型(举例来说，例如天然气及水)。

每一无线读表节点62包含外壳64、由所述外壳所运载的无线收发器66及耦合至在所述外壳内的所述无线收发器的控制器68。读表电路70也是由所述外壳所运载且是耦合至所述控制器68。所述无线收发器66可使用未经许可的ISM(工业的、科学的及医学的)带宽(举例来说，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所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所述远程站台100。在其它实施例中，可使用少如一个接入点90，或可使用数百个或更多个接入点90。

对于下游通信，所述接入点90使用所述无线网状网络60而将负载控制数据路由至所述无线收发器66(举例来说，例如关闭所选器具)。下游发送的所述数据可包含(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而修改他们的电消耗的等级及方式以减少他们的高峰电使用或将他们的使用从高峰时间移至非高峰时间。对于使用需求定价的电力设备，这个帮助减少所述消费者的电账单。此外，对于电力设备，系统负载及可靠度被改善。

每一房屋可进一步包含与其所相关联的无线读表节点62进行通信的有线或无线家庭网络(未展示)，响应由接入点90所提供的日时记帐数据，(例如)以运行某些电器具。举例来说，这些器具包含洗衣机及烘干器、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是在美国公开专利申请案第2008/0282182号中揭示，其全文以引用的方式并入本文中。

所述控制器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，当向所述读表无线网状网络60注册节点62时，所述处理器68执行节点注册软件模块74。如以下将更详细论述，所述节点注册过程有利地减少在所述网络60内操作的所述无线读表节点62的存储器及处理需求。类似方法或过程上修改这个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。节点注册将最初参考图2至6所说明的接入点树形图而论述。所述接入点树形图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用于与接入点130进行通信的已经注册节点122₁至122₈(也标示为RN以表示注册节点)及尚未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以表示尚未注册节点)。所述已经注册节点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)是希望通过向所述接入点130注册而加入网络120的新的无线读表节点。新的无线读表节点142传输请求注册消息。如在图2中的虚线箭头所指示，所述请求注册消息是在邻近已经注册节点122₇及122₈处接收，且所述请求注册消息也是在邻近尚未注册节点132₄处接收。即使在所述网络120中的其它节点将很可能接收所述请求注册消息，但数量有限的节点被展示为接收所述消息以简化解释。

在避免碰撞的随机间隔之后，如在图3中的虚线箭头所指示，邻近已经注册节点122₇及122₈传输所述请求注册消息的响应。若任何其它已经注册节点也接收到所述请求注册消息，则这些节点也将传输响应。与此形成鲜明对比，邻近尚未注册节点132₄不传输响应，因为其尚未注册，且未确定上游近邻，其中节点132₄可通过所述上游近邻而与接入点130进行通信。不传输响应避免将另外消耗带宽的不必要业务。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(溢流)。因此，这有利地减少各节点的存储器及处理需求，因为仅所述已经注册的节点响应所述请求注册消息。此外，更多的带宽对实际数据传输是可用的，因为在注册过程期间避免溢流。

在新的无线读表节点142接收到来自邻近已经注册节点122₇及122₈的响应之后，其基于所述响应而确定至少一个所选已经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，新的无线读表节点142确定每一所接收响应的至少一个质量度量。所述质量度量可包括参数(举例来说，例如所述响应的所接收信号强度、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经注册节点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而被传至接入点130。如图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，但用以到达接入点130的与节点122₈相关联的跳跃计数是6。如上所注释，当选择节点时，可考虑其它度量(例如所述响应的所接收信号强度及所述响应的错误率)。

在这个实例中，选择节点122₇以通信至接入点130以从而对所述已经注册节点添加新的无线读表节点142。接入点130将注册消息转送至远程站台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进行上游通信，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既定用于所述接入点的一个位或多个位。基于此位，在到接入点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，用以通信至接入点130的已经注册节点)。换句话说，每一节点仅存储它的所选已经注册节点的地址。这有利地减少存储器及处理需求，因为每一节点无须构建及存储与所述网络中的任何其它经注册节点相关的路由信息。

然而，为了冗余/后备目的，一个以上节点地址可由节点所存储。在此情况下，节点可确定主要及后备已经注册节点，使得它可基于无法经由所述主要已经注册节点进行通信而从所述主要已经注册节点切换至所述后备已经注册节点，以便通信至接入点130。所述主要及后备已经注册节点的各自的地址将由所述节点所存储。例如，如图4中所示，新节点142可选择节点122₇作为所述主要已经注册节点，而选择节点122₈作为所述后备已经注册节点。新节点142将存储这两个节点中的每一者的地址。

因为节点122₁不具有与接入点130进行上游通信的中介节点，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停止，则节点122₁可选择与不同的接入点进行通信的后备节点。

现参考图6，现将讨论说明用于对读表系统添加新的无线读表节点的注册过程的序列图150。以下将无线读表节点称为表。表1 152不在接入点树形图上，但表2 154是在与接入点156进行通信的接入点树形图上。表1 152是在表2 154的范围中，但不在所述接入点156的范围中。

以下将如先前使用的请求注册消息现称为问候广播，且所述问候广播的响应是指问候响应。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及MAC层而上至网络层。表1 152广播问候广播160。表2通过传输问候响应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2 154之间的跳跃的数目。

响应所接收的问候响应162，表1152将注册消息164传输至表2 154。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，这有助于在所述接入点156与表1 152之间构建源路由。所述接入点156将经构建的源路由记录至表1 152。

所述接入点156将注册响应168传输至表2。基于所述注册响应168所提供的源路由，表2将注册响应170转送至表1 152。表1 152现将它的状态改为在接入点树形图上，且记录它的源路由。

现将参考图7至9讨论在接入点树形图180内的断开或停止链路的修理的另一方法。网状协议需能够处置因链路停止、节点移出范围等的节点连接中的改变。对于移动节点，这最终需要一些无所不知的拓扑知识或节点之间的拓扑数据的共享/存储。对于先进读表基础结构(AMI)系统，通常在所述节点中不存在运动。换句话说，所述节点是静止的。但是，可能存在因叶子随时间增长、停在路中的大物体(例如，移动卡车)及新建筑物结构等所引起的最少的链路动态。

如本文所讨论的所述网状协议处置断开链路，同时避免经由“试试看”方法而共享/存储拓扑数据。在图7中提供说明在接入点树形图内的断开链路的修理的接入点树形图180的示意图。实线指示树形图180是通过向接入点186成功注册的每一节点而形成。在节点184₄与184₂之间的链路182中存在中断。节点184₄传输问候广播。换句话说，如果链路停止，则节点如在以上所讨论的路由探索中发出问候广播，且重复节点注册过程。

存在节点184₄确定链路182是停止的不同的方法。可存在经传输的每一消息的链路等级ACK。当节点184₄将任何种类的消息传输至节点184₂且不接收链路等级ACK时，节点184₄可假设所述链路是断开的。缺乏链路等级ACK时，可利用端对端ACK。在未从接入点186接收到端对端ACK的一时间段之后，节点184₄可确定链路182是断开的。链路等级ACK将仅检测邻近链路的丧失，结果是仅直接受影响的节点将采取校正行动。相反，端对端ACK可检测在链中的任何点处至所述接入点的连接的丧失。

节点184₇、184₆及184₃响应问候广播。节点184₅未响应，因为它知道节点184₄是它的上游近邻。当节点184₄接收它本身的注册时，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。

当链路182停止时，作为重复注册过程的替代，节点184₄可在注册过程期间选择主要及后备节点使得其可基于无法经由所述主要节点而通信而从所述主要节点切换至所述后备用于通信至所述接入点186。在这个实例中，节点184₂将是所述主要节点，且节点184₃将是所述后备节点。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，现将讨论断开链路的成功修理及断开链路的不成功修理的序列图。首先将讨论断开链路的成功修理的序列图190。表1 192是在表2 194及表3 196的范围中。表2 194及表3 196是在表4 198的范围中。表1 192将表2 194(链路202)用作为它的上游近邻。在表1 192与表2 194之间的链路202是停止的，其导致丧失所有包或所有包都是错误的210。

表1 192尝试如下的局部修理。表1 192传输问候广播212，其由表2 194所接收。相同的问候广播212也由表3 196所接收。表1 192与表2 194之间的链路仍是停止的，其导致未接收到问候广播212。然而，表3 196传输问候响应218。表1 192通过用表3 196替代表2 194用于与所述接入点200进行通信而引发局部修理。表1 192将注册请求220传输至接入点200，由表3 196及表4 198中继。接入点200经由表4 198及表3 196而将注册确认224传输至表1 192。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是其它节点的上游近邻，则所述接入点还将对于所有那些其它节点更新所述接入点的经记录的源路由，在每一源路由中用新的中间跳跃表3 196替代先前表2 194。表1 192现在能够继续经由表3 196而将数据226传输至接入点200。

将参考图9讨论断开链路的不成功修理的序列图240。表1 192是在表2 194及表3196的范围中。表1 192与表2 194之间的链路是停止的，其导致丧失所有包或所有包都是错误的。因此，表1 192做出决定242以起始局部修理。表1 192通过传输问候广播244而尝试局部修理。修理过程对表3 196并非是特定的，反而，所述修理过程是不定向的。问候消息244是广播且不含有除发起者外的任何节点的地址。然而，表1 192在等待之后未接收响应。因此，表1 192做出无法进行局部修理的确定246。表1 192接着广播离树消息252。在随机时间间隔之后，从上游近邻接收离树消息252的任何下游节点将各自起始局部修理。

将参考图10讨论说明一种用于操作包含以节点注册74进行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)，所述方法包括在块284从新的无线读表节点142传输请求注册消息(即，问候广播)。在用以避免碰撞的随机间隔后，在块286，邻近已经注册节点122₁至122₈接收所述请求注册消息，且将响应传输至新的无线读表节点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，但未将响应传输至新的无线读表节点142，且未将响应传输至邻近已经注册节点122₁至122₈。

在块290，在新的无线读表节点142处，接收来自邻近已经注册节点122₇、122₈的响应且用于与接入点130进行上游通信的至少一个所选已经注册节点是基于所述响应而确定。所述方法进一步包括在块292经由至少一个所选已经注册节点122₇而从新的无线读表节点142通信至接入点130从而对已经注册节点122₁至122₈添加新的无线读表节点142。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所描述的地址除去。在图1中的无线读表节点的描述可应用于图11，此外，当将数据从所述接入点90′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′。

地址除去也是指流线型源路由。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除去在每一跳跃处的每一节点的地址，从而缩减在至所述给定节点的包中运载的剩余源路由的大小。地址除去有利地减少在网络60′内操作的无线读表节点62′的存储器及处理需求。

如可能是通过在图12中的接入点树形图300所最佳地说明，包是从接入点304发送至给定节点E 302₄。所述包是通过连续的中间节点M 302₁、节点J 302₂及节点F 302₃所传递。对应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，所述包包含使其至给定节点E 302₄所需的所有地址。因此，节点M 302₁接收对应节点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的所述包现包含仅剩余的地址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，目的地一直是接入点304。在所述接入点树形图300中的每一经注册的节点仅需存储它的所选节点的地址以将数据上游路由至所述接入点304，如上所讨论。

类似地，节点J 302₂接收包连同对应节点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的所述包现包含仅剩余的地址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。所述包仅用剩余的地址E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进行上游通信中，应了解每一节点的目的地(即，所述接入点304)是相同的。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所述接入点304接收为止。

在常规源路由网络中，整个源路由(即，地址M、J、F、E)将连同所述包而由每一节点所路由。需要这些地址使得可经由地址的反向序列而将返回封包上游发送至所述接入点。当将所述包从节点传输至节点时，额外地址占据可用带宽。

现将参考图13讨论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的流程图350。每一无线读表节点具有与其相关联的地址。从开始处(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。在各连续的中间节点302₁至302₃处的各自的地址是在块356除去，同时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。所述方法进一步包括在块358使用以上所描述的方法而经由所述连续的中间节点302₁至302₃而沿着上游路由而将数据从给定节点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应用于图14，此外处理器68″进一步执行网络地址字段软件模块77″。如以上所陈述，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。不管所述地址大小，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，6字节是用以表示每一地址，其足够支持2⁴⁸个节点。然而，这个大的静态地址字段是不适合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是带宽的有效率的使用。

为了克服带宽的这个非有效率的使用，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编码允许无协议修改的无限扩展以及对小型网络非常有效。使所述网络地址字段定大小至足够跨越在网络60″内的所有节点的最小数目的字节。

网络地址字段优选是用前置码字段L及值字段V编码。所述前置码字段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置码字段L的至少几个位，及用以确定地址的值的所述值字段V的至少一个字节。

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位前置码字段L可如表格2中所示编码。当然，如所属领域的技术人员可明白，如果期望最终网络增长至大于4字节(2³²)可表示的数目，则可将前置码字段L扩展至3位。

表格2

前置码字段L	值字段V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。在地址纵行的第一项目中，可对节点指派在0与255之间的地址。在网络地址字段纵行中，替代固定的及典型的6字节，2位加1字节是用以表示经指派的地址。前2位是根据表格2而编码以对应地址的长度字段(即，地址值的大小)且随后的字节对应所述地址的值字段(即，所述地址的值)。

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1字节是用以表示节点62″的经指派的地址。因此，V是1字节且表示所述指派的地址的实际值，例如，所述实际值可为250。

对于在256与65,535(即，2¹⁶)之间的地址，L+V＝2位加2字节。将L编码为01。这意谓着2字节是用以表示节点62″的经指派的地址。因此，V是2字节且表示所述经指派的地址的实际值，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，L+V＝2位加3字节。将L编码为10。这意谓着3字节是用以表示节点62″的经指派的地址。因此，V是3字节且表示所述经指派的地址的实际值，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的地址的字节的数目取决于足够跨越在网络60″中的所有节点的字节的最小数目而变化。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，但值字段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具有期望的最大数目的节点的足够固定的长度。例如，长度字段L具有2位长度，但值字段V具有4字节的最大长度。好处是它使从小者开始，(即，在小型网络中的短的地址字段)，且接着按需要增长所述字段以支持更多的地址。此外，仅具有更高值地址的节点具有更长的地址字段。

现将参考图15讨论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的流程图400。每一无线读表节点具有与其相关联的地址。从开始(块402)，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，及用以确定所述地址的值的值字段V的至少一个其它字节。所述方法在块410结束。

可在无线网状网络内分别执行或彼此结合执行如以上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，如由软件模块74、75′及77″所提供的这些功能中的一个或一个以上可在相同的无线网状网络内结合。

Claims (10)

1.一种用于操作包括多个无线读表节点的读表无线网状网络的方法，所述无线读表节点包含已经注册用于与接入点进行通信的已经注册节点及尚未注册用于与所述接入点进行通信的尚未注册节点，所述方法包括：

从新的无线读表节点传输请求注册消息；

在邻近已经注册节点处接收所述请求注册消息且将响应传输至所述新的无线读表节点；

在邻近尚未注册节点处接收所述请求注册消息且不将响应传输至所述新的无线读表节点且不将响应传输至所述邻近已经注册节点；

在所述新的无线读表节点处接收来自所述邻近已经注册节点的响应，且基于所述响应而确定用于与所述接入点进行上游通信的至少一个所选已经注册节点；及

经由所述至少一个所选已经注册节点从所述新的无线读表节点通信至所述接入点，从而对所述已经注册节点添加所述新的无线读表节点。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述无线读表节点中的每一者具有与其相关联的地址；且进一步包括在所述新的无线读表节点处存储仅所述至少一个所选已经注册节点的所述地址。

3.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述至少一个所选已经注册节点包括确定主要及后备已经注册节点；且进一步包括基于无法经由所述主要已经注册节点进行通信而从所述主要已经注册节点切换至所述后备已经注册节点，以便通信至所述接入点。

4.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述至少一个所选已经注册节点包括确定单一已经注册节点；且进一步包括基于无法经由所述单一已经注册节点进行通信而重复所述传输步骤、接收步骤及通信步骤。

5.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述至少一个所选已经注册节点包括确定至少一个质量度量，所述质量度量包括所述响应的所接收信号强度、所述响应的错误率及至所述接入点的跳跃计数中的至少一者。

6.一种读表系统，其包括：

读表无线网状网络，其包括接入点及包含已经注册用于与所述接入点进行通信的已经注册节点及尚未注册用于与所述接入点进行通信的尚未注册节点的多个无线读表节点，所述读表无线网状网络经配置以

从新的无线读表节点传输请求注册消息，

在邻近已经注册节点处接收所述请求注册消息且将响应传输至所述新的无线读表节点，

在邻近尚未注册节点处接收所述请求注册消息且不将响应传输至所述新的无线读表节点且不将响应传输至邻近已经注册节点，

在所述新的无线读表节点处接收来自所述邻近已经注册节点的响应，且基于所述响应而确定用于与所述接入点进行上游通信的至少一个所选已经注册节点，及

经由所述至少一个所选已经注册节点从所述新的无线读表节点通信至所述接入点，从而对所述已经注册节点添加所述新的无线读表节点；及

远程站台，其经配置以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，其中所述无线读表节点中的每一者具有与其相关联的地址；且其中所述新的无线读表节点包括用于存储仅所述至少一个所选已经注册节点的所述地址的存储器。

8.根据权利要求6所述的读表系统，其中所述新的无线读表节点通过至少确定主要及后备已经注册节点而确定所述至少一个所选已经注册节点；且其中所述新的无线读表节点基于无法经由所述主要已经注册节点进行通信而从所述主要已经注册节点切换至所述后备已经注册节点，以便通信至所述接入点。

9.根据权利要求6所述的读表系统，其中所述新的无线读表节点通过至少确定单一已经注册节点而确定所述至少一个所选已经注册节点；且其中所述新的无线读表节点基于无法经由所述单一已经注册节点进行通信而重复所述传输步骤、接收步骤及通信步骤。

10.根据权利要求6所述的读表系统，其中所述新的无线读表节点通过至少确定至少一个质量度量而确定所述至少一个所选已经注册节点，所述质量度量包括所述响应的所接收信号强度、所述响应的错误率及至所述接入点的跳跃计数中的至少一者。

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