CN105323165A - 通信设备和多跳网络 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信设备和多跳网络。根据实施例的通信设备被包括在多跳网络中。所述通信设备包括持有器、存储器、交换机和控制器。所述持有器持有通信数据。所述存储器存储路径信息，所述路径信息包括标识了通信路径的标识符以及指示了所述通信路径上的通信数据的目的地的目的地信息。所述交换机根据所述存储器中所存储的路径信息来交换用于传送通信数据的通信路径。所述控制器将通信数据传送到由所述交换机所交换的通信路径的目的地。

Description

通信设备和多跳网络

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求2014年6月30日提交的申请号为2014-135039的在先日本专利申请的优先权，在此通过引用的方式并入该申请的全部内容。

技术领域

在此描述的实施例一般涉及通信设备和多跳网络。

背景技术

常规地，作为在多跳网络中通信路径的形成方法，已知的方法形成从通信设备到服务器(根节点)的多个通信路径。进一步地，已知的保持通信质量的方法通过每隔预定的时间，改变在上述方法所形成的多个通信路径中用于传送通信数据的通信路径。

然而，在上述的常规方法中，虽然有可能改变从通信设备到预定服务器的通信路径，但是当预定服务器改变成另一服务器时，不可能根据服务器的改变而将通往预定服务器的通信路径改变成通往所述另一服务器的通信路径。

发明内容

根据实施例的通信设备被包括在多跳网络中。所述通信设备包括持有器、存储器、交换机以及控制器。所述持有器持有通信数据。所述存储器存储路径信息，其包括标识了通信路径的标识符以及指示出在通信路径上的通信数据的目的地的目的地信息。所述交换机根据所述存储器中存储的路径信息来交换用于传送通信数据的通信路径。所述控制器将通信数据传送到由所述交换机所交换的通信路径的目的地。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的通信设备的功能性配置的框图；

图2是示出多跳网络的示例的示意图；

图3是示出路径信息的示例的表格；

图4是示出根据第一实施例的通信设备的硬件配置的框图；

图5是示出多路网络的示例的示意图；

图6是示出根据第一实施例的通信设备的操作的流程图；

图7是示出根据第二实施例的通信设备的功能性配置的框图；

图8是示出根据第二实施例的通信设备的操作的流程图；

图9是示出根据第三实施例的通信设备的功能性配置的框图；

图10是示出根据第三实施例的通信设备的操作的流程图；

图11是示出根据第四实施例的通信设备的操作的序列图；

图12是示出DIO的格式的示例的示意图；

图13是示出根据第四实施例的通信设备的操作的流程图；

图14是示出DODAG信息的示例的示意图；以及

图15是示出DODAG信息的示例的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图解释实施例。本发明不限于所述实施例。

(第一实施例)

下面将参照图1到图6，描述根据第一实施例的通信设备10。根据当前实施例的通信设备10被包括在多跳网络中。所述多跳网络是具有树型拓扑并且包括多个通信设备(节点)的网络。在所述多跳网络中，根据通信路径在多个通信设备之间传送各种类型的信息。在当前实施例中，通信设备10将使用中的通信路径交换到从另一通信设备接收的通向另一根节点的新的通信路径。

首先，将参照图1到图3描述根据当前实施例的通信设备10的功能性配置。图1是示出了根据当前实施例的通信设备10的功能性配置的框图。如图1所示，通信设备10包括通信数据持有器1、通信路径存储器2、通信路径交换机3和通信控制器4。

通信数据持有器1(以下称为“持有器1”)持有通信数据。通信数据是要在多跳网络中传送的任何数据。根据通信路径，将持有器1所持有的通信数据从通信设备10传送到多跳网络中所包括的另一通信设备。

通信路径存储器2(以下称为“存储器2”)存储路径信息。路径信息是为每个通信路径设置的信息。路径信息包括路径标识符、目的地信息、接口信息和优先级信息。然而，所述路径信息不限于此。

路径标识符是标识每个通信路径的信息。当为每个通信路径分派ID时，所述ID能够被用作路径标识符。如下面的描述，ID00(00是任意确定的)所标识的通信路径被称为通信路径00。

当从通信设备10到根节点(作为最终目的地的通信设备)只有一个通信路径时，根节点的地址能被用作路径标识符。特别地，服务器地址和边界路由器地址能被用作路径标识符。

在此，图2是示出了包括通信设备10的多跳网络的示例的示图。图2的多跳网络包括四个通信设备10到13。在图2中，根节点是通信设备13。从通信设备10到根节点存在两条通信路径。一条是经过通信设备11的通信路径01，另一条是经过通信设备12的通信路径02。

如图2所示，当从通信设备10到根节点存在两条通信路径时，通信路径不能仅用根节点地址来标识。在这种情况下，标识了通向根节点的多个通信路径中的每个通信路径的信息可与根节点地址一起被用作路径标识符。例如，RPL实例ID可被用作这样的信息。后面将会描述RPL实例ID。

目的地信息是指示了为每个通信路径设置的通信数据的目的地(即通信数据的传输目的地的通信设备)的信息。例如，在图2的通信路径01的情况中，通信设备10的目的地是通信设备11。在下面的描述中，“目的地”被称为“下一跳”。目的地信息例如是下一跳的通信设备的地址。

接口信息是指示了为每个通信路径或者为每个下一跳设置的通信接口的信息。为通信设备10中所包括的每个通信接口所分派的ID和类型能被用作接口信息。当通信设备10仅包括一个通信接口时，存储器2不需要存储接口信息。

优先级信息是指示了关于是否要使用通信路径来传送通信数据的优先级的信息。由优先级信息指示的优先级可以是对应于“使用”和“不使用”的二值化优先级，或者可以是多值化优先级。在下面的描述中，优先级1对应于“使用”，而优先级0对应于“不使用”。1和0可以被反转。

在此，图3是示出了图2中的通信设备10的存储器2中所存储的路径信息的示例的表格。根据图3的路径信息，通信设备10使用通信路径01，而且将通信数据无线地传送到通信设备11。如图3所示，存储器2可以存储多个通信路径的路径信息。

通信路径交换机3(以下称为“交换机3”)根据存储器2中所存储的路径信息来交换用于传送通信数据的通信路径。在当前实施例中，交换机3从另一通信设备接收路径信息，将所接收到的路径信息与存储器2中所存储的路径信息进行比较，并且选择要使用的通信路径。在交换机3选择了要使用的通信路径之后，交换机3将所选择的通信路径的优先级改变成1，并且将存储器2中所存储的其他通信路径的优先级改变成0。由此，通信路径被交换。后面将会描述交换机3所执行的通信路径的选择方法。

通信控制器4(以下称为“控制器4”)通过使用交换机3所交换的通信路径来传送通信数据。首先，控制器4查阅存储器2中所存储的优先级信息，并且接收优先级为1的路径信息。接下来，控制器4查阅所接收到的路径信息的目的地信息，并且接收下一跳。然后，控制器4通过通信接口将持有器1所持有的通信数据传送到所接收到的下一跳。通信控制器4所传送的通信数据可以是从另一通信设备所接收到的通信数据，或者可以是由通信设备10所生成的通信数据。

当接口信息存储在存储器2中时，控制器4查阅接口信息，并且接收被设置成要使用的通信路径的通信接口。控制器4通过所接收到的通信接口来传送通信数据。由此，即使当通信设备10包括多个通信接口时，通信设备10也能够根据通信路径来有选择地使用通信接口。

接下来，将参照图4描述根据当前实施例的通信设备10的硬件配置。根据当前实施例的通信设备10是包括计算机并且能够实施有线或无线数据通信的设备。通信设备10例如是服务器、路由器、传感器、智能电话和智能仪。然而，通信设备10不限于此。在任何情况下，通信设备10通过由计算机执行程序来实现上述功能性组件。

在此，图4是示出了根据当前实施例的通信设备10的硬件配置的框图。如图4所示，通信设备10包括CPU101、输入设备102、显示设备103、通信接口104、主存储设备105和外部存储设备106，并且它们通过总线107彼此连接。

CPU(中央处理单元)101执行主存储设备105上的通信程序。所述通信程序是实现通信设备10的各个功能性组件的程序。当CPU101执行通信程序时，每个上述功能性组件都被实现。

输入设备102是用于从外部向通信设备10输入数据和指令的设备。例如，输入设备102可以是诸如以下设备：键盘、鼠标和触摸面板，用户可以从上述设备直接地输入数据和指令。可选地，输入设备102可以是诸如USB这样的设备(其使得能够从外部设备输入)，或者可以是软件。

显示设备103是显示从通信设备10输出的视频信号的显示器。显示设备103例如是LCD(液晶显示器)、CRT(阴极射线管)和PDP(等离子显示板)。然而，显示设备103不限于此。持有器1所持有的通信数据、存储器2中所存储的路径信息等能够由显示设备103来显示。

通信接口104是用于使通信设备10与多跳网络中所包括的另一通信设备进行通信的设备。通过通信接口104，通信设备10根据预定的通信方法来实施与另一通信设备的无线通信或有线通信。通信设备10可以包括例如多个通信接口，所述多个通信接口的标准和频带相同或彼此不同。进一步地，通信设备10可以包括无线接口和有线通信接口这两者。

当执行通信程序时，主存储设备105存储通信程序、执行通信程序所需的数据、通过执行通信程序所生成的数据，等等。通信程序被装载在主存储设备105上并被执行。主存储设备105是例如RAM、DRAM或SRAM。然而，主存储设备105不限于此。持有器1和存储器2被构建在主存储设备105和外部存储设备106中的至少一个之上。进一步地，主存储设备105可以存储OS、BIOS和所述计算机的各种中间件。

外部存储设备106存储通信程序、执行通信程序所需的数据、通过执行通信程序所生成的数据，等等。当执行所述通信程序时，这些程序和数据被读取到主存储设备105。外部存储设备106是例如硬盘、光盘、闪存和磁带。然而，外部存储设备106不限于此。

通信程序可被预先安装在计算机中，或者可被存储在诸如CD-ROM这样的存储介质中。进一步地，通信程序可被上传到因特网。通信设备10可以具有不包括输入设备102和显示设备103的配置。

接下来，将参照图5和图6描述根据当前实施例的通信设备10的操作。在此，图5是示出了包括通信设备10的多跳网络的示例的示意图。图6是示出了根据当前实施例的通信设备10的操作的流程图。

图5的多跳网络包括五个通信设备10到14。在图5中，通信设备13和14是收集通信数据的服务器(根节点)。当操作开始时，通信设备10的存储器2存储图3所示的路径信息。图6的流程图示出了根据以下策略的操作：新接收到的路径信息的优先级被设置成是高的。

在步骤S1中，交换机3通过通信接口104从另一通信设备接收路径信息。所述另一通信设备可以是作为通信设备10的下一跳的通信设备11，或者是本身作为服务器的通信设备13。通信设备10所接收到的路径信息不需要包括优先级信息。

在步骤S2中，交换机3确定所接收到的路径信息是否是新的路径信息。所述新的路径信息是存储器2中没有存储的路径信息。特别地，交换机3将所接收到的路径信息的路径标识符与存储器2中所存储的路径信息的标识符进行比较。当所接收到的路径信息的路径标识符与存储器2中所存储的路径信息的标识符不一致时，交换机3确定所接收到的路径信息是新的路径信息。

当所接收到的路径信息不是新的路径信息时(步骤S2中“否”)，也就是说，当所接收到的路径信息是通信路径01或者通信路径02的路径信息时，该过程结束。此后，控制器4通过使用通信路径01传送通信数据。

另一方面，当所接收到的路径信息是新的路径信息时(步骤S2中“是”)，该过程进行到步骤S3。在此，假设交换机3所接收到的新的路径信息是通信路径03的路径信息。通信路径03是图5中用虚线表示的通信路径。通信路径03的根节点是通信设备14，并且下一跳是通信设备12。

在步骤S3中，交换机3选择具有新的路径信息的通信路径03作为用于传送通信数据的通信路径。

在步骤S4中，存储器2存储交换机3所选择的通信路径03的路径信息。当通信路径03的路径信息不包括优先级信息时，优先级信息是空值。

在步骤S5中，交换机3将通信路径03的优先级改变成1。进一步地，交换机3将通信路径01和02的优先级改变成0。由此，要使用的通信路径被交换成通信路径03。

此后，控制器4使用通信路径03传送通信数据。换句话说，控制器4将通信数据传送到作为通信路径03中的下一跳的通信设备12。在通信路径被交换之后，控制器4可以将所接收到的路径信息传送到另一通信设备。

如上所述，根据当前实施例，通信设备10能够根据从另一通信设备所接收到的路径信息来交换要使用的通信路径。因此，当根节点被交换时，通过将用于所交换的新的根节点的路径信息输入到通信设备10中，有可能交换由通信设备10使用的通信路径。因此，即使当从通信设备10向根节点传输通信数据期间由于服务器异常和/或通信设备之间的连接恶化而发生故障时，也有可能通过将根节点交换到另一通信设备而容易地收集通信设备10的通信数据。

特别地，当从通信设备10向服务器13传输通信数据期间发生故障时，替换服务器14被连接到多跳网络。此后，从替换服务器14直接地或者通过其他通信设备12向通信设备10输入通信路径03的路径信息。由此，通信设备10自动地将要使用的通信路径交换到通信路径03，并且将通信数据传送到替换服务器14。因此，通信设备10的通信数据能够被替换服务器14收集。

在当前实施例中，当路径信息包括指示了多值优先级的优先级信息时，交换机3可以从具有新的路径信息的通信路径当中选择具有高优先级的通信路径，作为用于传送通信数据的通信路径。在此，具有高优先级的通信路径是例如：具有高于预定值的优先级的通信路径、具有比路径信息被存储在存储器2中的通信路径的优先级要高的优先级的通信路径，或者具有比当前在使用的通信路径的优先级要高的优先级的通信路径。

(第二实施例)

将参照图7和图8描述根据第二实施例的通信设备10。根据当前实施例的通信设备10根据交换指令信息来交换通信路径。

首先，将参照图7描述根据第二实施例的通信设备10的功能性配置。图7是示出了根据当前实施例的通信设备10的功能性配置的框图。如图7所示，通信设备10包括交换指令信息接收器5。其他组件与第一实施例中的那些相同。

交换指令信息接收器5(以下称为“接收器5”)接收交换指令信息。交换指令信息是指示将当前在使用的通信路径交换到预定通信路径的信息。此后，交换指令信息所指示的通信路径被称为交换指令路径。交换指令信息包括标识了交换指令路径的路径标识符。作为交换指令信息，举例来说，以下信息能够被使用：其中，某些路径信息被修改以便满足预定的条件。特别地，以下DODAG信息能够被用作交换指令信息：其中，RPL中的等级值被设置成预定值。后面将会描述DODAG信息。作为交换指令信息，具有预定格式的路径信息也能够被使用。然而，交换指令信息不限于此。

根据当前实施例的通信设备10的硬件配置与第一实施例中的那些相同。当计算机执行通信程序时，实现接收器5的功能性配置。

接下来，将参照图8描述根据当前实施例的通信设备10的操作。图8是示出了根据当前实施例的通信设备10的操作的流程图。在以下的描述中，假设图5的多跳网络中包括通信设备10，并且当操作开始时，通信设备10存储通信路径01和03的路径信息，并且使用通信路径01。

在步骤S6中，接收器5从以下信息接收交换指令信息：所述信息是通信设备10通过通信接口104从另一通信设备接收的。所述另一通信设备可以是作为通信设备10的下一跳的通信设备11，或者可以是本身作为服务器的通信设备13。

在步骤S7中，交换机3确定接收器5所接收到的交换指令信息的交换指令路径是否是当前在使用的通信路径。交换机3将交换指令路径的路径标识符与标识了当前在使用的通信路径的路径标识符进行比较，并且当这两个标识符相互一致时，交换机3确定交换指令路径是当前在使用的通信路径。

当交换指令路径是当前在使用的通信路径时(步骤S7中“是”)，也就是说，当交换指令路径是通信路径01时，该过程结束。此后，控制器4通过使用通信路径01来传送通信数据。

另一方面，当交换指令路径不是当前在使用的通信路径时(步骤S7中“否”)，也就是说，当交换指令路径是通信路径02或03时，该过程进行到步骤S8。

在步骤S8中，交换机3确定交换指令路径是否是其路径信息存储在存储器2中的通信路径。交换机3将交换指令路径的路径标识符与存储器2中所存储的路径信息的路径标识符进行比较，并且当这两个标识符相互一致时，交换机3确定交换指令路径的路径信息存储在存储器2中。

当交换指令路径的路径信息没有存储在存储器2中时(步骤S8中“否”)，也就是说，交换指令路径是通信路径02时，该过程结束。此后，控制器4通过使用通信路径01来传送通信数据。

另一方面，当交换指令路径的路径信息存储在存储器2中时(步骤S8中“是”)，也就是说，交换指令路径是通信路径03时，该过程进行到步骤S9。

在步骤S9中，交换机3选择交换指令路径03作为用于传送通信数据的通信路径。

在步骤S10中，交换机3将交换指令路径03的优先级改变成1。进一步地，交换机3将通信路径01的优先级改变成0。由此，要使用的通信路径被交换成通信路径03。

此后，控制器4通过使用通信路径03来传送通信数据。换句话说，控制器4将通信数据传送到作为通信路径03中的下一跳的通信设备12。在通信路径被交换之后，控制器4可以将交换指令信息传送到另一通信设备。

如上所述，根据当前实施例，通信设备10能够根据从另一通信设备接收到的交换指令信息来交换要使用的通信路径。要被交换的通信路径的路径信息预先存储在存储器2中，从而使得不需要时间来在存储器2中存储所述通信路径的路径信息。因此，有可能在短时间内交换通信路径。

(第三实施例)

将参照图9和图10描述根据第三实施例的通信设备10。根据当前实施例的通信设备10根据通信路径的连通性来交换通信路径。

首先，将参照图9描述根据第三实施例的通信设备10的功能性配置。图9是示出了根据当前实施例的通信设备10的功能性配置的框图。如图9所示，通信设备10包括连接信息收集器6。其他组件与第一实施例中的那些相同。

连接信息收集器6(以下称为“连接器6”)收集连接信息。连接信息是指示通信路径的连通性的信息。连接信息可以是指示连通性存在或不存在的信息，或者可以是指示连通性强度的信息。作为连接信息，例如，通信数据的传输发生失败的次数以及ICMP的错误通知能够被使用。然而，连接信息不限于此。

根据当前实施例的通信设备10的硬件配置与第一实施例中的相同。当计算机执行通信程序时，实现收集器6的功能性配置。

接下来，将参照图10描述根据当前实施例的通信设备10的操作。图10是示出了根据当前实施例的通信设备10的操作的流程图。在以下的描述中，假设通信设备10被包括在图5所示的多跳网络中，并且当操作开始时，通信设备10存储通信路径01、02和03的路径信息，并使用通信路径01。进一步地，假设通信路径01和02是不可连接的，而通信路径03是可连接的。

在步骤S11中，收集器6收集指示了当前在使用的通信路径01的连通性的连接信息。收集器6可以从另一通信设备收集连接信息，或者可以根据通信数据的传输结果的历史信息等来生成连接信息。所述另一通信设备可以是作为通信设备10的下一跳的通信设备11，或者可以是本身作为服务器的通信设备13。

在步骤S12中，交换机3基于收集器6所收集的连接信息，确定当前在使用的通信路径01是否是可连接的。换句话说，交换机3确定通信数据是否能够通过当前在使用的通信路径01而被传送到通信设备13。

例如，交换机3通过将连接信息所指示的连通性与预定的门限值进行比较来实施所述确定。例如，当连接信息是预定的时间段内通信数据的传输失败的次数时，交换机3将传输失败的次数与预定的门限值进行比较，并且当传输失败的次数大于或等于所述门限值时，交换机3确定通信路径01是不可连接的。可选地，交换机3可以基于ICMP的错误通知的存在或不存在来确定通信路径01是否是可连接的。

当当前在使用的通信路径01是可连接的时候(步骤S12中“是”)，该过程结束。此后，控制器4通过使用通信路径01来传送通信数据。

另一方面，当当前在使用的通信路径01是不可连接的时候(步骤S12中“否”)，该过程前进到步骤S13。

在步骤S13中，交换机3确定存储器2中存储的是否是某通信路径(另一通信路径)的路径信息，而不是当前在使用的通信路径的路径信息。

当另一通信路径的路径信息没有被存储在存储器2中时(步骤S13中“否”)，该过程结束。此后，通信设备10从多跳网络断开。可选地，通信设备10可以通过第一实施例中描述的方法，使用新的通信路径来实施通信。

另一方面，当另一通信路径的路径信息被存储在存储器2中时(步骤S13中“是”)，该过程进行到步骤S14。

在步骤S14中，交换机3根据收集器6所收集的连接信息，确定其路径信息被存储在存储器2中的另一通信路径是否是可连接的。能够按照与步骤S12中相同的方法来实施所述确定。在步骤S11或者步骤S14中可以收集另一通信路径的路径信息。

当存储器2中存储的所有其他通信路径都是不可连接的时候(步骤S14中“否”)，该过程结束。此后，通信设备10从多跳网络中断开。可选地，通信设备10可以通过第一实施例中描述的方法，使用新的通信路径来实施通信。

另一方面，当存储器2中存储的其他通信路径中的至少一个是可连接的时候(步骤S14中“是”)，该过程进行到步骤S15。

在步骤S15中，交换机3选择被确定为是可连接的通信路径03，作为用于传送通信数据的通信路径。当存在可连接的多个其他通信路径时，例如，交换机3选择基于连接信息具有最佳连通性的通信路径，或者选择通往服务器(根节点)的跳数最少的通信路径。

在步骤S16中，交换机3将所选择的通信路径03的优先级改变成1。进一步地，交换机3将通信路径01和02的优先级改变成0。由此，要使用的通信路径被交换到通信路径03。

此后，控制器4通过使用通信路径03来传送通信数据。换句话说，控制器4将通信数据传送到通信路径03中作为下一跳的通信设备12。

如上所述，根据当前实施例，当当前在使用的通信路径不具有连通性或者具有低连通性时，通信设备10能够自动地选择另一可连接的通信路径，并且与服务器(根节点)进行通信。

(第四实施例)

将参照图11到图15描述根据第四实施例的通信设备10。根据当前实施例的通信设备10被包括在采用RPL(用于低功率和有损网络的IPv6路由协议)作为通信协议的多跳网络中。

首先，将参照图11描述当通信设备10加入到包括图2的通信设备11至13的多跳网络中时，用于设置通信设备10的通信路径的方法。在以下的描述中，假设通信设备11和12是通信设备10的邻近节点，而通信设备13是根节点(服务器)。

通信设备10通过多播将DIS(DODAG信息征集)传送到邻近节点(通信设备)11和12。DIS是用于请求接收到该DIS的节点传送DIO(DODAG信息对象)的消息。接收到DIS的邻近节点11和12向通信设备10传送DIO。

DIO是通知与DODAG(面向目的地的有向非循环图)有关的DODAG信息的消息，DODAG是多跳网络的拓扑。在此，图12是示出了DIO的格式的示例的示图。如图12所示，DIO将RPL实例ID、版本号、等级(Rank)、G、MOP、Pfr、DTSN、标志(Flags)和DODAGID作为DODAG信息来进行通知。

RPL实例ID是为RPL的每个实例提供的标识符。RPL实例ID的数据长度是一个字节。当RPL实例ID的最高有效位为0时，所述RPL实例ID指示全局实例，而当最高有效位为1时，所述RPL实例ID指示本地实例。RPL实例ID能被用作路径标识符。

版本号是每个通信路径的版本。版本号的数据长度是一个字节。版本号能被用作路径标识符。

等级(等级值)是到根节点的跳数。这意味着等级值越小，离根节点越近。根节点的等级值是0。在RPL中，基于等级值来设置通信路径。等级的数据长度是两个字节。

G指示与根节点的连通性。G的数据长度是一个比特。G能够被用作第三实施例中的连接信息。

DODAGID是根节点的IPv6地址。DODAGID的数据长度是16字节。DODAGID能被用作路径标识符。

如前面所述接收到来自邻近节点11和12的DIO的通信设备10根据DIO中所包括的邻近节点11和12的等级值以及诸如此类信息，设置通往根节点(通信设备)13的通信路径01。在通信设备10设置通信路径01之后，通信设备10将DAO(目的地宣告对象)传送到所设置的通信路径01的根节点13。DAO是通知通信设备10的下一跳(父节点)的消息。通过接收DAO，根节点13能够接收通信设备10的下一跳。

接收到DAO的根节点13将DAO_ACK传送到通信设备10。DAO_ACK是通知接收到DAO的消息。当通信设备10接收到DAO_ACK时，对通信路径01的设置完成。此后，通信设备10能够通过使用通信路径01来传送通信数据。

当设置通信路径01时，通信设备10将从邻近节点11和12接收到的DIO所通知的DODAG信息存储在存储器2中作为路径信息。

接下来将参照图13到图15描述根据当前实施例的通信设备10的操作。图13是示出了根据当前实施例的通信设备10的操作的流程图。在以下的描述中，假设为通信设备10设置了通往服务器A(根节点)的通信路径，并且通信设备10存储了在设置通信路径时所使用的DODAG信息(DODAG1)。在当前实施例中，路径信息包括两级优先级，并且RPL实例ID的最高有效位指示路径信息的优先级。

图14是示出了通信设备10的存储器2中所存储的DODAG1(路径信息)的示例的示图。如图14所示，DODAG1包括RPL实例ID、DODAGID、版本号、通信设备10的等级值，以及邻近节点的地址和等级值。等级值为0的通信设备是服务器A。根据图14，服务器A的地址是2001::1。DODAGID是服务器A的地址。

当通信设备10接收到来自另一通信设备的DIO时，通信设备10开始图13所示的通信路径的交换操作。

在步骤S17中，接收器5接收由所接收的DIO通知的DODAG信息(DODAG2)。

在步骤S18中，通过比较存储器2中存储的DODAG1中所包括的路径标识符和所接收到的DODAG信息中所包括的路径标识符，交换机3确定DODAG2是否是新的路径信息。

在此，图15是示出了在服务器B是根节点的情况下的通信路径的DODAG信息(DODAG2)的示例的示图。当通信设备10接收到DODAG2时，交换机3能够通过使用以下中的至少一个作为路径标识符来实施所述确定：RPL实例ID、DODAGID、版本号，以及DODAG1和DODAG2的节点地址(服务器A或B的地址)。例如，当路径标识符是DODAGID时，DODAG1的DODAGID是2001::1并且DODAG2的DODAGID是2002::2，从而使得交换机3确定DODAG2是新的路径信息。

当所接收到的DODAG2不是新的路径信息时(步骤S18中“否”)，该过程结束。此后，控制器4通过使用由DODAG1所设置的通信路径来传送通信数据。因此，通信设备10的通信数据被传送到服务器A。

另一方面，当所接收到的DODAG2是新的路径信息时(步骤S18中“是”)，该过程进行到步骤S19。

在步骤S19中，存储器2存储所接收到的DODAG2。

在步骤S20中，交换机3确定DODAG2中的实例是否是本地的。换句话说，交换机3确定DODAG2的RPL实例ID的最高有效位是否是1。

当DODAG2的实例是全局的时候(步骤S18中“否”)，也就是说，当DODAG2的RPL实例ID的最高有效位是0时，该过程结束。此后，控制器4通过使用由DODAG1所设置的通信路径来传送通信数据。因此，通信设备10的通信数据被传送到服务器A。

另一方面，当DODAG2的实例是本地的时候(步骤S18中“是”)，也就是说，当DODAG2的RPL实例ID的最高有效位是1时，该过程进行到步骤S21。

在步骤S21中，交换机3将DODAG2的优先级改变成1。进一步地，交换机3将DODAG1的优先级改变成0。由此，要使用的通信路径被交换到由DODAG2所设置的通信路径。

此后，控制器4通过使用由DODAG2所设置的通信路径来传送通信数据。因此，通信设备10的通信数据被传送到服务器B。在通信路径被交换之后，控制器4将通知了所接收到的DODAG2的DIO传送到另一通信设备。

如上所述，根据当前实施例，可以通过将RPL实例ID的最高有效位用作交换指令信息来交换通信路径。交换指令信息不限于此，例如，还可以是等级值、版本号、DODAGID，等等。

虽然在当前实施例中，DODAG信息被用作交换指令信息，但是在第一和第三实施例中，DODAG信息能够被用作路径信息和连接信息。由此，可以实现根据第一和第三实施例的通信设备。

虽然已经描述了特定实施例，但是所述实施例仅是作为示例而给出，而不是意图限制发明的范围。事实上，在此所描述的新颖的方法和系统可以按照各种各样的其他形式来体现；此外，在不背离本发明的精神的情况下，可以对在此描述的方法和系统的形式做出各种各样的省略、替换和改变。所附权利要求及其等同物旨在覆盖将会落入本发明的范围和精神内的上述形式或修改。

Claims (10)

1.一种包括在多跳网络中的通信设备，所述设备包括：

持有器，其持有通信数据；

存储器，其存储路径信息，所述路径信息包括标识了通信路径的标识符和指示了所述通信路径上的所述通信数据的目的地的目的地信息；

交换机，其基于所述存储器中存储的路径信息，交换用于传送所述通信数据的通信路径；以及

控制器，其将所述通信数据传送到所述交换机所交换的通信路径的目的地。

2.根据权利要求1的设备，其中

当所述交换机接收到新的路径信息时，所述交换机将用于传送所述通信数据的通信路径交换到具有所述新的路径信息的通信路径。

3.根据权利要求1的设备，其中

所述路径信息包括指示了所述通信路径的优先级的优先级信息，以及

当所述交换机接收到具有高优先级的通信路径的路径信息时，所述交换机将用于传送所述通信数据的通信路径交换到具有所述高优先级的所述通信路径。

4.根据权利要求1的设备，其中

所述标识符包括以下中的至少一个：服务器地址、边界路由器地址和RPL实例ID。

5.根据权利要求1的设备，其中

所述目的地信息包括作为所述通信数据的传输目的地的另一通信设备的地址。

6.根据权利要求1的设备，其进一步包括：

接收器，其接收交换指令，所述交换指令指示要交换到预定的通信路径，

其中所述交换机将用于传送所述通信数据的通信路径交换到所述接收器接收到的交换指令所指示的通信路径。

7.根据权利要求1的设备，其进一步包括：

收集器，其收集指示了所述通信路径的连通性的连接信息，

其中所述交换机基于所述收集器所收集的连接信息，交换用于传送所述通信数据的通信路径。

8.根据权利要求7的设备，其中

当所述交换机基于所述连接信息确定当前在使用的通信路径是不可连接的时候，所述交换机将用于传送所述通信数据的通信路径交换到可连接的并且其路径信息被存储在所述存储器中的通信路径。

9.根据权利要求7的设备，其中

所述连接信息包括以下中的至少任意一个：所述通信数据的传输发生失败的次数，以及ICMP的错误通知。

10.一种多跳网络，其包括多个根据权利要求1所述的设备。