CN102918920A - 配置通信网络的设备的方法、相应设备和网络 - Google Patents

Abstract

本发明通常包括通过网络传送帧，帧包括在设备通过网络交换数据时设备相对于该网络的行为的配置信息。当设备接收到该帧时，设备将其自身重新配置以在网络需要高连通性时作为路由器运行，从而在该设备不再用于交换网络上的数据时使设备能耗最小化。

Description

配置通信网络的设备的方法、相应设备和网络

技术领域

本发明涉及被设计成通过结构化射频通信网络彼此通信的设备领域。更具体地，本发明涉及用于配置上述设备相对于该网络的行为的方法以及由该设备接收的信号的帧，从而使设备重新配置其相对于该网络的行为。

背景技术

当射频通信网络中的各个设备能够通过一个或多个路由器与所有其他设备(总网络)通信或仅与设备中的一些(局部网络)通信时，射频通信网络被称为是结构化的或网络化的。由此，除了其他之外，设备和路由器使用相同的寻址和通信模式。

结构化射频通信网络的部署需要在网络中的设备之间达到具有高连通性的平衡，从而通过增加这些设备之间的交换信号所可能采用的路由数量来确保服务质量、以及这些设备中每一个的高反应性，因此避免了网络中的等待时间并且优化了网络的总能耗。

在现有结构化射频通信网络中，各个设备具有相对于网络的特定行为。因此，一些设备能够充当终端装置(终端)，也就是说它们具有用于找到结构化射频通信网络的装置，从而与该网络中的路由器之一相关联，并因此变成用于该“父”路由器的“子”路由器，特别是在只要与先前的路由器的链接断开时，就通过该“父”路由器与另一设备通信。此外，通过充当终端，这些设备还能够通过切换到待机状态而限制其能耗，例如在预定时间周期没有用于它们的数据通过网络传送时就切换到待机状态。当这些设备处于待机状态时，它们还能够请求“父”路由器是否已经有提供给它们的数据，然后数据通过“父”路由器被发送至该设备(轮询)。

可利用这些设备的示例为温度和压力传感器、烟雾探测器或多媒体设备或任何其他家用电器例如电冰箱、或致动器(或马达)。

在结构化射频通信网络中的一些设备能够充当路由器，也就是说这些设备具有用于找到结构化射频通信网络的装置，从而与该网络中的一个乃至几个路由器相关联，并因此与同其相关的路由器通信，从而直接或通过路由器与设备通信，以便例如通过使用路由选择表和其他发现表来发现并维持用于传送其接收的信号帧的最佳路线。此外，在这些设备充当路由器时，它们能够与远程设备相关联，因此这些设备作为分级关系的父级，而远程设备作为该关系的子级。这些设备还能够根据点对点模式或广播模式传送信号帧，并在子设备处于待机状态时将用于子设备的数据保持在高速缓存中，在子设备结束其待机模式时将这些数据传送至子设备并从子设备请求数据(轮询)。

充当路由器的一些设备还能够通过切换到待机模式来降低其能耗。

在结构化射频通信网络中，该网络中被称为协调器的设备在构建网络中发挥着中心作用。特别地，协调器向网络中的各个设备分配唯一的标识。

设备通常能够以分布在OSI模型的协议层上的程序形式实施。

虽然根据设备的制造，存在的设备用于作为终端、或作为路由器、或作为协调器作用，也就是说实施能够使其具有终端、或路由器、或协调器功能的程序的设备，实施覆盖所有这些功能的程序的设备是已知的，从而降低了用于开发和实施该程序必需的经济成本和存储空间。这是由于开发将路由器与终端的功能组合的程序比开发和实施独立程序的成本低。

在设备具有终端、路由器以及协调器的功能的情况下，在部署网络时，根据设备发挥的作用来配置设备。因此，如果设备被用作路由器，该设备被配置成作为路由器运行；如果设备被用作终端，则设备被配置成作为终端运行，如果设备被用作协调器，则设备被配置成作为协调器运行。一旦被配置，则在其使用时设备在网络中实现相同的作用。

一些结构化射频通信网络使用这样的协议，该协议被设计成在显著降低成本以及能够使设备减少使用其能源储备的情况下实施。这种类型的网络属于常被称为LR WAN(低速无线区域网络)的家族。基于IEEE 802.15.4技术的Zigbee网络或蓝牙网络或6LoWPAN(IETFRFC 4944)为被设计用于短距离通信的这种类型的结构化射频通信网络的示例。在全球海上遇险和安全系统(GMDSS)中使用的较长距离网络也可被作为另一示例，其中该较长距离网络使用电信装置以进行海上搜救以及预防海上意外事件。

根据与目标应用的范围和灵活性相关的约束，结构化射频通信网络的使用者需要路由器(或被配置成作为路由器运行的设备)，以在地理上靠近终端(或被配置成作为终端运行的设备)处部署，从而能够获得网络的期望连通性。

此外，在大多数的时间中(或甚至永久地)，应保持路由器的供电以确保终端与网络的连通性，并因此保证来自终端(该路由器的子设备)或另一相邻路由器的信号帧的迅速传送。

提供给路由器的能量较高，因此需要有线连接至电源网络。因此，所考虑的应用的地理区域越广阔，则为这些路由器供电的有线基础设施的经济成本越高。

此外，这些路由器(或被配置成作为路由器运行的设备)的一些元件必须保持供电以侦听是否有用于该元件的通过网络传送的信号帧。发明人注意到，路由器用于侦听通过网络传送的帧的能耗与路由器用于发送信号帧的能耗相同。

因此，虽然现有的终端(或被配置成作为终端运行的设备)切换到待机模式以节省网络的总能耗，但因为用于维持该网络的连通性所必需的路由器(或被配置成作为路由器运行的设备)的能耗，结构化射频通信网络的基础设施的能耗仍然较大。

为了降低能耗，ZigBee技术建议了一种在路由器能够被切换到待机状态时将路由器切换到待机状态(睡眠路由器)的解决方案。该路由器一旦处于待机状态，则通过接收网络上传送的信号帧来被周期性地唤醒。在TDMA型通信的情况下，IEEE 802.15.4还设置用于通过周期性地发送信标信号来唤醒路由器。该信标信号使网络中的所有终端和路由器的唤醒同步进行，这些终端和路由器在待机状态持续一定时间间隔(帧时隙)并在其它时间间隔(其他帧时隙)中被唤醒。

这种解决方案使结构化射频通信网络的总能耗最小化，但是这些解决方案并不适合于需要设备的高反应性的应用。这是因为，当在网络上发生事件需要立即唤醒设备时，例如当网络中的一个设备检测到偶发事件且该偶发事件必须迅速在网络中传送时，这些解决方案包含有用于传送该事件的等待时间。特别是对于火警应用的情况，在该情况下必需非常迅速地将检测到的火灾信息通过网络传送，也就是说在火灾探测与该事件传送至中心设备之间的时间最小化以通知紧急服务。由ZigBee和IEEE 802.15.4标准建议的解决方案具有与用于发送唤醒帧或帧时隙的持续时间的周期的数量级相同的等待时间，路由器在该帧时隙内处于待机状态。因此，在这种类型的网络中火灾探测将仅在唤醒帧被发送或仅在用于唤醒网络中的设备和其他路由器的帧时隙开始时才被传送。

此外，当扩展现有的结构化射频通信网络时，在网络中增加位于路由器(或被配置成作为路由器运行的设备)范围之外的新终端(或被配置成作为终端运行的设备)需要新的路由器，新的路由器将靠近该新的终端。当终端至网络的连通性被认为不足且必须增加另一路由器来扩展网络时，也可出现类似的情况。因此，当扩展覆盖较大区域或连通性必须较高时，现有的结构化射频通信网络的连通性的扩展或改进的成本较高。

发明内容

本发明解决的问题之一为即使在非常大的地理范围、该网络中的每个设备的高反应性以及网络的低总能耗的情况下扩展时，也能优化网络中设备之间的高连通性之间的平衡。

由此，本发明一般而言包括通过网络传送帧，帧包括在设备通过网络交换数据项时相对于该网络配置该设备行为的配置信息。当设备接收该帧时，设备将其自身重新配置以在网络需要高连通性时作为路由器运行，从而在该设备不再用于交换网络上的数据时使设备的能耗最小。

根据本发明的一个方面，本发明涉及旨在由结构化射频通信网络中的设备接收的信号帧。该帧的特征在于其包括被称为配置信息的信息，该信息的值限定相对于该网络的设备行为的重新配置。

根据一个实施方式，配置信息指示设备必须将其自身重新配置以作为路由器或终端运行。

该帧的传送能够使接收它的设备将其自身动态地重新配置以作为路由器或终端运行。例如，当该设备没有被请求时其被重新配置成作为终端运行。因此，该设备可切换到待机状态并降低其能耗。因此，网络中的大多数设备(或除了协调器的所有设备，协调器必须保持永久供电)，这些设备可被配置为终端并因此在没有信号帧通过网络交换时处于待机状态，从而优化了网络的总能耗，因为网络中的所有设备(除了协调器)处于待机状态并且在它们之间没有保持联接。则网络的连通性不存在。当数据需要通过网络进行交换时，帧被再次通过网络发送，网络中接收帧的各设备则被唤醒并被重新配置以作为路由器运行。因为帧通过各个设备在网络中传送，所以网络中的设备被迅速唤醒并作为路由器运行。此外，因为各设备作为路由器运行，所以网络的连通性变得较高，一旦两个设备落入彼此的范围内则每个设备可与另一设备相关联。

此外，已被重新配置成作为路由器运行的设备也可唤醒在其范围内的网络中设备，并且不能通过向待唤醒的设备发送帧来作为路由器运行。因此，该设备一旦与已经唤醒的设备相关联，则该设备连接至网络并可发送信息至目的地，在该设备重新配置之前该设备没有连接该目的地。

根据一个实施方式，配置信息指示当设备处于待机状态时，设备必须激活或不激活其用于侦听帧是否通过网络传送的装置，无论设备是作为终端还是作为路由器运行。

这种模式是有利的，因为它通过在设备处于待机状态时不激活设备的侦听装置而降低了设备的能耗，并使设备能够在需要时激活这些装置。帧为用于远程控制该设备的能耗的方式。当该设备处于待机状态时没有激活其侦听装置，则该设备与网络完全隔绝，但是可以在需要时例如发送信息至该网络时重新连接至网络。

根据另一实施方式，帧包括限定持续时间的时间信息，在持续时间结束时设备恢复在其重新配置之前相对于网络的行为。

该实施方式能够使设备恢复在其重新配置之前相对于网络的行为的配置。该实施方式是有利的，因为根据先前的示例，一旦数据通过网络交换，则各设备在该周期结束时将其自身重新配置以作为终端运行。然后，该设备进入待机状态，网络消耗最少的能量。

根据另一特征，帧还包括指明必须进行重新配置的设备的信息。

因此，能够在设备接收到帧时确定在网络中必须进行重新配置的设备。例如，当设备为子网络的输入节点时，对于该设备有利的是，开始被配置成作为路由器运行然后永久保持这样的配置。接收帧的这种设备然后充当媒介以将帧传送至其范围内的子网络中设备。此时，仅子网络中的这些设备被重新配置。

根据另一特征，帧还包括指示接收帧的设备执行相对于网络中与其关联的设备的活动。

当设备接收的帧配置信息的值指示该设备将其自身重新配置成作为终端运行时，这是有用的。这是因为，如果该设备重新配置，则其不能将已接收的帧传送至其子设备。因此，该特征使帧能够指示该设备在重新配置为终端之前将帧传送至其子设备。该特征还能够警告设备的子设备它们之间的联接将断开。

根据本发明的另一方面，本发明涉及用于配置设备相对于结构化射频通信网络的行为的方法，其特征在于，该方法包括发送如上所述的帧的步骤、接收所述帧的步骤以及从所接收的帧获得被称为配置信息的信息的步骤，配置信息的值限定装置相对于该网络的行为的重新配置。

根据一个实施方式，在发生在该设备上的内部事件之后由设备发送帧，或在发生在该设备的外部事件之后由设备发送。

这种模式是有利的，因为其能够使传感器或探测器在该传感器进行环境测量时或探测到偶发事件发生时将如上所述的帧发送至网络。因此，这种模式能够使探测到该偶发事件的设备的反应非常迅速地唤醒在网络中传送该偶发事件的所有其他设备。

根据一个实施方式，该方法包括根据获得的配置信息重新配置设备相对于网络的行为的步骤。

根据一个实施方式，如果设备具有能力并且设备没有如配置信息所限定的那样进行配置，则设备重新配置其自身。

该实施方式使方法能够在不具有路由器的能力的终端上实施，或能够在不具有终端的能力的路由器上实施、和/或在不具有更改其侦听装置的激活状态的能力的设备上实施。

根据一个实施方式，在重新配置步骤中，当配置信息指示设备必须重新配置成作为路由器运行时，如果设备的能量储备能够使其进行重新配置则设备重新配置为路由器。

根据一个实施方式，在重新配置步骤中，当配置信息指示设备的侦听装置必须被激活时，如果设备处于待机状态则激活其侦听装置。

根据一个实施方式，该方法还包括存储设备相对于网络的配置的步骤以及重新建立配置的步骤，存储步骤在重新配置步骤之前进行，在重新建立配置的步骤中，在周期结束时，设备再次根据所存储的配置进行配置。

根据一个实施方式，重新建立配置的步骤由设备的内部事件或设备的外部事件预先制止。

该模式是有利的，因为其增加了等待重新配置的例如配置为路由器的设备的反应性，直至周期结束。

根据本发明的另一方面，本发明涉及结构化射频通信网络中的设备。该设备的特征在于其包括用于获得被称为配置信息的信息的装置以及用于根据所获得的配置信息重新配置设备相对于网络的行为的装置，配置信息的值限定设备相对于网络的行为的重新配置。

根据本发明的另一方面，本发明涉及包括一组设备的结构化射频通信网络，一组设备中包括至少一个上述设备。

附图简要说明

通过阅读以下参照附图对示例性实施方式的描述，本发明的上述特征以及其他特征将变得显而易见，在附图中：

图1示意性地示出根据本发明的信号帧，

图2示出配置结构化射频通信网络中的设备的行为的方法步骤的示意图，

图3示出结构化射频通信网络的示例，以及

图4示出结构化射频通信网络的示例。

具体实施方式

如图1所示，帧T包括指示其类型的帧标识符DT。因此，设备可确定所接收的帧T的类型并应用特定装置来从该帧中提取帧所携带的信息。

帧T包含信息IC，IC被称为配置信息，IC的值限定设备相对于网络的行为的重新配置。

根据一个实施方式，配置信息IC指示设备必须重新配置其自身以作为路由器或终端运行。

根据一种变型，信息IC指示该设备应重新配置其自身以切换其相对于网络的运行。因此，如果设备作为终端运行，则设备应重新配置其自身以作为路由器运行，如果设备作为路由器运行，则设备应重新配置其自身以作为终端运行。

根据一个实施方式，无论设备作为终端还是路由器运行，配置信息IC都还指示设备应在该设备处于待机状态时激活或不激活用于侦听帧是否通过网络传送的装置。

根据一种变型，信息IC指示该设备应切换其侦听装置的激活，如果侦听装置被激活则使其不激活，相反地，如果侦听装置未激活则将其激活。

根据一个实施方式，帧T还包括时间信息IT，时间信息IT限定周期D，在周期D结束时设备重新恢复其在重新配置之前所具有的相对于网络的行为。

根据一个实施方式，帧T还包括信息AD，信息AD标明必须重新配置的设备。

因此，通过为信息AD设置特定的值(例如值NULL)，接收帧T的设备理解该帧用于它，如果该值不是NULL，则该设备理解其必须将帧T转发至具有信息AD所指示的地址的设备。

根据一个实施方式，帧还包括信息IL，信息IL指示接收该帧的(父)设备，该(父)设备应执行其相对于网络中与其相关的(子)设备的活动。该活动禁止子设备或指示这些子设备中的每个应将接收的帧转发至其任何子设备。

帧T的格式取决于实施结构化射频通信网络使用的技术。

在ZigBee标准的情况下，帧T可以被格式化成例如为DT分配8比特、为IC分配8比特、为IT分配8比特、为AD分配64比特以及为IL分配1比特。

图2示出配置结构化射频通信网络中设备的行为的方法步骤的示意图。

该方法包括发送帧T的步骤1、接收所述帧的步骤2以及从所接收的帧T获得信息IC的步骤3。

根据一个实施方式，在步骤1中，在设备上发生内部事件之后由设备发送帧。该事件可以是来自由设备实施的程序之一的事件，并可选地随时间被编程。例如，在对靠近设备的环境(温度、压力、火灾探测等)进行测量的软件事件之后，帧T被发送。

根据一个实施方式，在步骤1中，在设备外部的事件由设备接收之后，帧被发送。例如，该事件可以是使用者在该设备上进行的活动或通过射频或有线通信进行的信号接收而不是建立在结构化射频通信网络上的信号接收。

根据步骤1的实施方式，帧T在网络上进行广播，根据另一模式，该帧被发送至网络中的特定设备。

该方法还包括步骤5，在步骤5中根据信息IC重新配置设备相对于网络的行为。

根据一个实施方式，在步骤5中，当信息IC指示设备必须重新配置其自身以作为路由器运行时，如果设备的能量储备允许，则设备将其自身重新配置为路由器。

根据一个实施方式，在步骤5中，当信息IC指示设备的侦听装置必须被激活时，当侦听装置处于待机状态时设备激活其侦听设备。

根据一个实施方式，方法还包括步骤4，在步骤4中存储设备相对于网络的行为的配置CA。该步骤在步骤5之前。该方法还包括重新建立配置的步骤6，在步骤6中，在周期D结束时，设备根据所存储的配置CA再次进行配置。

可通过设备预设并存储周期D。然而，如果信息IT的值未指示无限的周期D，则周期D还可由从帧T提取的信息IT来限定。在这种情况下，不执行步骤4和6。根据一个实施方式，以该周期D来初始化计时器，当计时器走动时进行步骤6。

根据一个实施方式，步骤6由设备的内部事件或设备的外部事件预先制止(pre-empted)。该内部事件可以为来自由设备实施的程序之一的事件并可选地随时间被编程，例如对靠近设备的环境(温度、压力、火灾探测等)进行测量。该外部事件可以是使用者在该设备上进行的活动或新帧T的接收。

当步骤6被预先制止时，与周期D相关的定时不再对设备有任何影响。

参照图2描述的方法的一个实施方式的实施取决于设备充当终端或路由器和/或当设备处于待机状态时激活/不激活其装置的能力以及帧T的内容。

在其简约版本中，设备包括用于从帧T提取信息IC的装置和用于执行步骤1、2、3和5的装置，而在其完整版本中，设备还包括用于执行步骤4和6的装置。

无论设备使用何种方法，其实施遵从使用中网络所利用的协议。例如，在ZigBee网络中，除了其他之外，通信协议指示通过设备发送信号要经过预先授权，并由接收到指令的设备发送响应。该响应沿某路线向接收指令的设备报告关于该指令的应用。

在ZigBee网络上使用的方法因此需要设备还包括用于识别根据图1所示的帧T对所接收的指令进行格式化的装置。由此，使用了帧的标识符DT。该设备还包括用于生成该指令和响应的装置，该响应可例如包括帧标识符和状态域，其指示关于该指令对接收指令的设备的应用的报告。状态域可指示设备已根据指令重新配置其自身(值SUCCESS)，或该设备未识别该指令或不能根据该指令重新配置其行为(值NOT-SUPPORTED)，或在设备的重新配置过程中发生了内部错误(值ERROR)。

因此，在接收帧T之后或一旦设备重新配置了其自身或尝试这么做，则设备将系统地将响应发送至已发送该指令的设备，响应包括设备的重新配置的报告。

此外，在ZigBee网络中的设备将关于相对于网络的设备行为配置的信息维持在存储器中。该信息被称为能力信息，除了其他之外该信息包括信息DDETY和信息DROWI，信息DDETY确定设备是否作为终端运行(例如值等于TERMINAL)或作为路由器运行(例如值等于ROUTER)，信息DROWI指示该设备具有的、用于在该设备处于待机模式时侦听帧是否通过网络传送的装置的激活状态。如果这些装置被激活则该信息例如等于TRUE，如果这些装置未激活则该信息等于FALSE。还在存储器中维持信息DIL，指示活动是否必须在任何子设备上执行(在这种情况下为该活动的性质)。在这种情况下，除了其他，信息IC包括信息DETY，信息DETY确定装置是否必须将其自身重新配置为终端(例如值等于TERMINAL)或路由器(例如值等于ROUTER)，信息ROWI指示如果该设备具有的、用于在该设备处于待机模式时侦听帧是否通过网络传送的装置是否必须被激活。

显然，如果设备不包括用于更改其运行的装置或用于更改其侦听装置的激活状态的装置，该设备不将信息维持在存储器中。

图3示出当帧T包括相对于图1描述的全部域时的图2的方法的实施方式，也就是说帧T包括信息IC和信息IT、AD和IL。读者将理解，如果使用该帧的其他实施方式，则可以通过省略与丢失信息相对应的部分来减少图3所述的方法。步骤1、2和3相对于图2保持不变。

步骤3从子步骤51开始，在子步骤51中，通过比较信息DDETY和DETY(由所接收的帧T的信息IC携带的信息)，确定设备是否必须将其自身重新配置为路由器或终端。如果DDETY和DETY等于相同的值，设备不必重新配置其运行。

如果设备必须将其自身重新配置为路由器，则该方法继续进行子步骤52，在子步骤52中检查设备是否能够作为路由器运行。

如果设备能够作为路由器运行，设备将其自身重新配置为路由器并更改其本地信息DDRTY，DDETY现在等于ROUTER(子步骤53)。

如果设备不能作为路由器运行，则设备将其自身与网络中的路由器(或作为路由器运行的远程设备)相关联(子步骤54)。然后，相对于该路由器，设备变成子设备。在设备重新配置之前设备已存在于网络上的情况下，设备可选地保持其网络地址。例如，在ZigBee网络中，在以下情况中则设备被认为存在于网络上：如果短地址和长地址(网络中设备的唯一的PANID标识符)已分配至该设备；如果设备的网络信息(网络信息库)、其邻居表包含与设备相关的父路由器的地址，该父设备在其邻居表中包含该(子)设备的地址；如果设备包含网络的所有安全密钥，其中在网络中使用安全密钥以获得发送信号的许可。

如果设备必须重新配置为终端，则方法继续子步骤55，在子步骤55中，设备检查其是否能够作为终端运行。如果是这样，则设备检查到在重新配置之前其已接收到请求设备将帧T转发至其子设备和/或断开与其子设备的联系的指示(子步骤56)。该信息例如由帧T的信息IL携带。如果是这样，则设备通过清空(除了其他之外)其路由选择及路由发现表来执行相对于其子设备的该活动(子步骤57)。然后，设备重新配置为终端并更改其本地信息DDETY，本地信息DDETY现在等于TERMINAL。作为终端运行的设备将其自身与网络中的路由器相关联，如果在设备重新配置之前设备已存在于网络上，则保持设备的网络地址(子步骤58)。

在设备再次作为路由器运行之前设备重新配置为终端的优点在于，当设备需要该设备的资源时，例如当在设备的能量储备不足或出于维护该设备的目的时用于进行测量或限制该设备的作用，释放设备的资源。

子步骤51、53、54、55和58后继续子步骤59，在子步骤59中，通过比较信息ROWI(由所接收的帧T的信息IC携带的信息)与DROWI，来确定是否需要更改设备的侦听装置的激活状态。如果这些信息项具有不同的值，则信息DROWI等于ROWI。因此，在设备处于待机模式时，通过对信息DROWI的值进行简单咨询来确定作为路由器或终端运行的设备激活或不激活其侦听装置。

当设备重新配置时，可能需要重新启动该设备。在这种情况下，设备实施由网络上使用的通信协议限定的特定程序。

图4示出结构化无线通信网络的示例。该示例并不限制本发明而是仅作为示例的方式给出以对方法的使用进行说明，根据该示例，结构化无线通信网络RES 1包括协调器CO和如之前所述的两个设备D1和D2，两个设备D1和D2能够被配置成作为终端或路由器运行。本领域技术人员可根据现有技术生产这种设备。本领域技术人员例如可参照ZigBee和IEEE 802.15.4标准，这些标准描述了用于网络、MAC和这些设备和协调器的物理层的通信协议。

在图中，设备由椭圆形表示。当该设备被配置成作为终端运行时由白色椭圆形表示，当该设备被配置成作为路由器运行时由黑色椭圆形表示，当该设备处于待机模式而无论其被配置成作为路由器还是终端运行时由虚线的椭圆形表示。此外，连接两个椭圆形的实线表示在网络中两个元件之间的活动联接，也就是说这两个元件彼此关联。两个椭圆形之间的虚线表示两个元件之间可能的但不活动的联接，也就是这两个元件彼此位于对方的范围内。

根据图4a中的示例，假设设备D1开始被配置为能够继续待机的路由器，当设备D1处于待机状态时(DDETY+ROUTER，DROWI＝TRUE)其侦听装置被激活，而设备D2开始被配置为终端，当设备D2处于待机状态时(DDETY＝TERMINAL，DROWI＝FALSE)其侦听装置未被激活。两个设备处于待机状态且不存在网络RES1的连接。

假设设备D2由D2的内部事件唤醒。则该设备生成帧T，其中信息DETY等于ROUTER以指示设备D1重新配置为路由器，信息ROWI＝TURE以指示设备D1处于待机状态时激活其侦听装置，信息AD＝NULL指示该帧旨在用于接收其的设备(在这种情况下为D1)，信息IL等于FALSE以指示没有进行关于D1的任何子设备的活动，信息IT限定有限周期D。设备D2则发送帧T(步骤1)。

当设备D1侦听到通过网络传送的帧时，设备D1接收帧T(步骤2)并获得来自帧T的信息(步骤3)。设备D1则存储其本地信息DDETY、DROWI和DIL，周期D由信息IT确定，计时器被初始化为值D(步骤4)。

此外，因为D 1运行为路由器，DDETY等于DETY(分步骤51)，D1不必重新配置其运行。在其环境中检测路由器的设备D2与该路由器相关联。此外，因为D1的侦听装置已被激活(子步骤59)，在方法结束时，网络再次处于图3b所示的状态。

D1作为路由器运行时，设备D1依次发送帧T，设备D2再次与协调器CO连接以例如将测量信息(图4c)发送至D2。

一旦D2的计时器被触发，则设备D2根据所存储的配置进行重新配置(步骤6)。因此，根据该示例，设备D2根据所存储的配置进行重新配置，在这种情况下重新配置为终端(DDETY＝TERMINAL，DROWI＝FALSE)。由此，根据该示例，因为设备D2在重新配置之前已作为终端运行，所以满足在分步骤55中进行的测试。

这种情况可出现在周期D中与设备D2相关联的设备中。在这种情况下，这些子设备上的活动由设备D2根据信息DIL执行(子步骤56和57)，然后设备D2被重新配置并与作为路由器运行的设备D1相关联(图4d)。

当设备D2或设备D1切换到待机状态时，D1与D2之间的联接断开(图4e)，当设备D1切换到待机状态时，D1与协调器CO之间的联接也断开(图4f)。

通过该示例，可以理解，一旦设备发送帧T时如何动态建立结构化射频通信网络的连通性，以及一旦该网络的设备的活动性消失时该连通性如何断开。

还应当理解，该方法还可用于扩展现有的网络。让我们考虑包括协调器、路由器(和/或能够配置成作为路由器运行的设备)以及终端(和/或能够配置成作为终端运行的设备)的网络。当在地理上远离路由器的终端必须与该现有网络的设备或协调器进行通信时，足以在该终端上实施该方法，并设有用于获取路由器能力的装置，从而能够部署子网络，子网络的接入点将是这个改进终端。

还能够在这样的网络上使用该方法，即网络的设备很少活动，例如当设备之一必须从另一设备周期性地接收测量数据时或当数据没有通过网络交换时，除了在这些设备之一探测到在其周围环境中存在反常情况例如在火灾探测应用中。

Claims (10)

1.一种相对于结构化射频通信网络配置设备行为的方法，所述方法包括：

步骤(2)，由所述设备接收包括配置信息(IC)的帧，所述配置信息的值限定设备相对于所述网络的行为的重新配置；

步骤(3)，从所接收的帧T中获得配置信息；

步骤(5)，根据所获得的配置信息重新配置所述设备相对于所述网络的行为；

其特征在于，所接收的帧还包括活动信息(IL)，所述活动信息指示所述设备应相对于所述网络的至少一个子设备进行活动，以在所述网络中传送帧，所述至少一个子设备与所述设备分级关联，所述设备还执行相对于所述至少一个子设备或所述子设备进行所述活动的步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述设备被配置为路由器时，所述配置信息指示所述设备应重新配置为终端，所述活动信息指示所述设备应将所述帧传送至所述至少一个子设备或所述子设备，所述设备在重新配置为终端之前执行将所述帧传送至所述至少一个子设备或所述子设备的步骤。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所述设备被配置为路由器时，所述配置信息指示所述设备应重新配置为终端，所述活动信息指示所述设备应断开与所述至少一个子设备或所述子设备的各联系，所述设备在重新配置为终端之前执行通知与所述至少一个子设备或所述子设备断开联系的步骤。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述重新配置步骤中，当所述配置信息(IC)指示设备应重新配置成作为路由器运行时，仅在所述设备的能量储备允许时，所述设备重新配置为路由器。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，仅在所述设备能够进行重新配置时且所述设备还没有由所述配置信息限定的那样进行配置时，所述设备进行重新配置。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，在所述重新配置步骤(5)中，当所述配置信息(IC)指示所述设备的侦听装置必须被激活时，如果所述设备处于待机状态则所述设备激活其侦听装置。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：

步骤(4)，在步骤(5)之前存储所述设备相对于所述网络的配置(CA)，以及

步骤(6)，重新建立所述配置，在重新建立所述配置的步骤中，在周期(D)结束时所述设备再次根据所存储的配置(CA)进行配置。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，重新建立所述配置的步骤由设备的内部事件或设备的外部事件预先制止。

9.一种在结构化射频通信网络中使用的设备，所述设备包括：

用于通过所述设备接收包括配置信息(IC)的帧的装置，所述配置信息的值限定设备相对于所述网络的行为的重新配置；

用于从所接收的帧T中获得配置信息的装置；

用于根据所获得的配置信息重新配置所述设备相对于所述网络的行为的装置；

其特征在于，所接收的帧还包括活动信息(IL)，所述活动信息指示所述设备应相对于所述网络的至少一个子设备进行活动，以在所述网络中传送帧，所述至少一个子设备与所述设备分级关联，所述设备还包括用于相对于所述至少一个子设备或所述子设备进行所述活动的装置。

10.一种包括一组设备的结构化射频通信网络，其特征在于这些设备中的至少一个为根据权利要求9所述的设备。

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