CN108028861B - 密集大网络中管理代理设备分配的方法、代理设备和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于管理在无线通信网络中的代理设备分配的系统和方法，其中代理设备作为将信号从资源受限设备转发到目的地设备的中继设备来操作。该方法包括将资源受限设备的标识符空间分成至少两个部分，以及将标识符空间的至少两个部分中的至少一个部分分配到无线通信网络的至少一个代理设备，其中被分配到标识符空间的第一部分的代理设备负责资源受限设备传输包括落在标识符空间的第一部分内的标识符的信号。

Description

密集大网络中管理代理设备分配的方法、代理设备和系统

技术领域

本发明涉及通信网络的领域，其中代理设备作为中继设备来操作以将消息从资源受限设备（诸如但不限于ZigBee绿色功率设备）转发到它们的目的地设备，特别是，本发明涉及在这些通信网络内的有效代理设备分配。

背景技术

在无线网络中，可使用资源受限设备，包括能量受限设备，诸如能量采集设备。这样的设备在能量的可用数量方面严重受限，这限制了它们的被提供的功能并影响网络操作、试运转和维护。

这样的技术的一个示例是演进Zigbee绿色功率（GP）标准。Zigbee绿色功率设备（ZGPD）是可通过能量采集来提供动力且可以没有电池或可以只有小存储容量的资源受限设备。因此，资源受限设备可以只以不定期的机会进行传输和/或接收。这样的资源受限设备的一个示例是如下这样的无电池交换机，即：其一旦被用户启动就只可在短时间期间进行传输，但没有接收能力。资源受限设备的另一示例是如下这样的无电池交换机，即：其在被用户启动时一旦它传输信号就可在短时间期间进行接收。资源受限设备的又一示例是在有或没有接收能力的情况下例如借助于光伏电池从它的环境采集能量的、周期性报告的传感器。如果能量受限设备在它配置成控制的设备（待控制的设备被称为目的地设备）的范围之外，则中间设备（被称为代理设备）用于将信息转发到目的地设备。通常，在网络内的具有转发能力的任何设备可充当代理设备，包括目的地设备。例如由于在传播条件中或在设备的相对位置中的变化和/或由于设备被添加和移除，在代理设备和资源受限设备之间的无线链路可在网络寿命期间出现和消失。由于系统安全和性能原因，代理设备可能需要只为它们具有表条目（即代理表条目）的资源受限设备进行转发，例如以能够执行新鲜度和/或安全检查（认证、解密），将消息引导到适当的（一个或者多个）目的地设备等。对于通信可靠性，多于一个代理设备可用于代表一个资源受限设备来转发信息。

考虑到具有相当稀疏分布的且自组织的有限数量的设备（能够在任何设备暂时缺乏时操作）的家庭网络，设计上面所述的概念，例如Zigbee绿色功率的概念。通常可在被管理的网络中使用该概念，其中禁用任何自配置或发现，并定义管理功能，其可由中央设备执行或由多个设备共享，对正确的配置和操作负责。然而，所提供的解决方案在大的密集网络中调节得不好，特别是代理设备分配，例如代理表条目管理可能对大的密集网络变得重要。

国际专利申请WO 2013121339 A2描述了用于以优化通信网络（诸如Zigbee绿色功率网络）的性能、时延和可靠性的方式来管理代理表的内容同时确保每受限设备的某个数量的早期临时代理的几种技术。实体被允许通过移除或添加代理表条目来保持每资源受限设备的所需数量的代理。

ZigBee GP规范定义管理代理设备分配的两种方式，例如管理代理表条目的：全局和局部方法。

在全局方法中，由例如中央设备（例如试运转工具（CT）、集中器或目的地设备）执行或由多个设备（例如接收设备）执行的管理功能负责通过直接配置它们的代理表来管理代表特定的资源受限设备进行转发的代理设备。由代理本身进行的自动配置和发现可被关闭。这种方法可能需要网络拓扑、信号传播特性等的分析。此外，管理功能干预不仅在试运转期间当每个代理表最初被建立时是需要的，而且在操作期间也是需要的，因为传播条件可能在资源受限设备、目的地设备或代理设备被移动、移除或添加时改变。

在局部方法中，当创建在资源受限设备和目的地设备之间的配对时，目的地设备只广播GP配对命令，且具有空代理表条目的所有代理设备可添加相应的条目。如果代理设备不知道它从中接收帧的资源受限设备（即没有针对那个资源受限设备的表条目），则它可通过广播GP配对搜索命令和/或广播GP通知命令来发现资源受限设备。虽然这在小的稀疏网络中起作用，但是这样的自组织方法将不按比例增加到大规模密集网络，诸如例如职业照明应用。这样的职业照明应用可用于控制在例如位于办公室建筑物的楼层中的多个房间中的光。假设有在办公室楼层的侧厅上的二十个房间，每个房间仅配备有两个灯（其在下侧上）且比如每3x3米的办公室房间只有一个具有交换机的形式的资源受限设备（再次，这在下侧上），则在每个资源受限设备的无线通信范围内将有大约40个代理设备以及争夺同一代理表空间和播送时间的19个其它资源受限设备。由绿色功率v1.0标准（ZigBee文档095499r26）做出的最小要求是使代理设备具有10个代理表条目。有更多的条目增加存储器使用，因为每个条目可以是几十个字节长，且绿色功率v1.0标准（ZigBee文档095499r26）要求它在全部设备功率循环中持久地被存储。因而产生的网络因此必须处理每资源受限设备大量的代理设备，尤其由于冗余信号转发而导致非常高的流量，并且每资源受限设备有大量发现，因为不是所有设备都将适于所有代理的表。结果是高流量和表条目溢出。因此，在分布式情况下，不能保证每资源受限设备有至少一个代理表条目。

发明内容

本发明的目的是提供在网络中的代理设备分配的有效管理，以便实现下列项中的至少一个：避免代理表溢出、避免每资源受限设备的太多有源代理（特别是在密集网络中）、保证每资源受限设备的至少单个代理设备（在密集网络中）和最佳代理设备可靠性。

相应地，提出用于以优化所涉及的（一个或者多个）网络的性能、时延和可靠性的方式来管理在无线通信网络中的代理设备分配同时优化每受限设备的某个数量的代理设备的解决方案。

在本发明的一个方面中，提供用于管理在无线通信网络中的代理设备分配的方法，其中在无线通信网络中的代理设备作为将信号从至少一个资源受限设备转发到目的地设备的中继设备来操作。该方法包括将资源受限设备可用的标识符空间分成至少两个部分，以及将标识符空间的至少两个部分中的至少一个部分分配到无线通信网络的至少一个代理设备，其中被分配到标识符空间的至少两个部分中的至少一个部分的代理设备负责资源受限设备传输包括落在标识符空间的第一部分内的标识符的信号。

标识符空间包括标识符的所有可能的变形或组合。在无线网络内的信号传输需要预定的格式，其中消息经由代理设备从资源受限设备传递到目的地设备。通常，被包括在信号传输中的任何信息可用作标识符。示例可以是资源受限设备的硬件地址、资源受限设备的网络地址（即在加入特定的网络时被分配到设备的标识符，通常比硬件地址更短）、序号、帧计数器、命令ID、设备类型、制造商ID或源ID的制造商部分或其部分或组合。可选地，特别是对于代理表创建，可替代地使用任何目的地信息，包括硬件地址、网络地址、序号、帧计数器、设备类型、制造商ID或地址的制造商部分或其部分或组合。因而产生的标识符空间分成至少两个部分，且至少一个部分被分配到在网络内的至少一个代理设备。为了确保整个标识符空间的覆盖，每个部分应被分配到网络内的至少一个代理设备。被分配到标识符空间的至少一个部分的代理设备然后负责与转发与包括落在标识符空间的第一部分内的标识符的资源受限设备有关的信号相关的至少一个选定任务。任务可包括转发数据帧，转发试运转和配置帧；代表双向或仅传输设备和/或在特定的通信模式中从/到已知或未知的设备；具有特定的延迟；有/没有混叠；缓存关于资源受限设备的信息，例如它的能力、描述、制造商/模式信息、最后报告的值；处理对资源受限设备的查询，缓存资源受限设备的通信；存储与设备有关的代理表条目等。可定义与转发相关的每个消息类别或任务的不同规则。一些任务可能需要独立于标识符空间分配而由每个代理执行；这可通过将那些任务分配到所有相关代理或通过从标识符空间检查规则免除任务来实现。任务可以是预先定义的或可配置的。例如，为了限制表尺寸，只有具有匹配的地址池的代理可存储表条目；在另一示例中，为了限制流量的量，所有代理可存储表条目，但它们只代表具有匹配该地址池的标识符和具有与序列号池匹配的序列号的传输命令的资源受限设备来进行转发。在又一示例中，地址池限制可以只应用于能够进行双向通信的设备和指示接收能力的帧（其可能不允许流量减少策略的使用，诸如混叠），而不指示接收能力的帧可由所有代理转发。在又一示例中，地址池限制可以只应用于需要单向通信的资源受限设备，而组播通信可由所有代理转发。可使每个代理设备负责标识符空间的（一个或者多个）选定部分，由此，负责装置处理任务，诸如参与试运转、存储引用资源受限设备的代理表条目、代表具有在相应的（一个或者多个）标识符空间部分内的标识符的资源受限设备来进行转发和/或发现具有在相应的（一个或者多个）标识符空间部分内的标识符的资源受限设备的配对；转发数据帧、转发试运转和配置帧；从或到已知或未知的设备；可定义每个消息策略的不同规则。作为标识符划分的示例，标识符可以是在0和99之间的数字。划分标识符空间的简单方法是将所有偶数数字分配到第一部分以及将所有奇数数字分配到第二部分。在期望划分成更多部分的情况下，划分成四个部分可通过将具有两个偶数数位的所有数字分配到第一部分、将具有第一偶数数位和第二奇数数位的那些数字分配到第二部分、将具有第一奇数数位和第二偶数数位的那些数字分配到第三部分以及将具有两个奇数数位的那些数字分配到第四部分来实现。分布是否是一致的或导致标识符空间的相等部分取决于划分标准，所述划分标准可取决于具体应用的需要来自由选择。此外，部分的数量可以是固定的网络范围或局部地改变。它可例如随着代理的密度、随着资源受限设备的密度和/或随着在网络中产生的流量的量和/或由资源受限设备改变。它也可在网络寿命中改变。每个代理设备可取决于网络拓扑和信号传播被分配零个、一个或多个部分。在代理设备表中只存储落在被分配到代理设备的标识符空间的部分的那些表条目可增加被设置为N倍的N个代理设备的代理表容量。因此，可避免代理表溢出，这帮助确保在网络内的每个资源受限设备具有在代理设备中的表条目。通过将专用代理设备分配到标识符空间的（一个或者多个）选定部分，可减少冗余流量的量，这有效地提高系统性能。可关于标识符部分来定义每个消息策略的不同规则。例如，代理设备可将数据通信转发到具有落在被分配到这个代理设备的标识符空间内的标识符的已知资源受限设备并将数据通信从该已知资源受限设备转发。它们可进一步能够转发试运转/配置数据或代表任何资源受限设备来执行发现，而不考虑标识符，以便增加试运转信息或关于未知资源受限设备的信息及时被接收到的机会。可选地，代理设备可将数据通信转发到它具有对其的表条目的任何资源受限设备并且从该资源受限设备转发，而不考虑标识符，且只转发试运转/配置数据或代表具有落在被分配到这个代理设备的标识符空间内的标识符的资源受限设备来执行发现，以减小与未知设备的试运转或发现有关的流量的量。后者也将允许组合全局和分布式代理表维护的优点，例如允许管理功能提供代理表的初始配置，并允许代理设备报告任何变化并因此触发代理表适应。

使用资源受限设备使标识符空间划分应用于双向通信潜在地使（一个或者多个）目的地设备摆脱选择将消息传送到资源受限设备的一个特定代理设备的任务，其中仅仅一个代理的选择可由资源受限设备的资源限制指示，例如它能够处于接收模式中的非常短的时期、它不能在消息接收到时发送确认等；以及从知道/存储在资源受限设备转发中涉及的代理设备的身份的要求中。

在本发明的实施例中，标识符是静态标识符，特别是资源受限设备的地址，以及划分资源受限设备可用的标识符空间是基于静态标识符的预定数量的最低有效位的。通过使用预定数量的最低有效位划分地址空间提供覆盖整个地址空间的均匀分布。用于划分的最低有效位的数量控制划分的粒度，例如，如果使用最后2位，则创建分别相应于位00、01、10和11的四个部分。通过使用最后3位等可实现八个部分等。

在可选的实施例中，标识符是非静态标识符，特别是由资源受限设备使用的序列号，以及划分资源受限设备的标识符空间是基于变化的标识符的预定数量的最低有效位的。非静态标识符的示例是例如序列号或帧计数器。这种方法可促进对于资源受限设备的通信和来自资源受限设备的通信的可靠性和/或有益于移动资源设备。

在本发明的实施例中，将标识符空间的至少一个部分分配到无线通信网络的至少一个代理设备包括随机地选择标识符空间的至少一个部分所分配到的代理设备。通过以随机的方式选择代理设备，对系统的设置和维护需要最少的用户交互作用。

在本发明的实施例中，基于在代理设备的标识符和标识符空间的部分之间的预定关系来执行将标识符空间的至少一个部分分配到无线通信网络的至少一个代理设备。可使用在代理设备自己的标识符（例如它的IEEE地址）中的位组合来建立示例性关系，以分配所划分的标识符空间的特定部分。可使用其它固定的标识符，例如模型ID或短（网络）地址。这有益于情形，其中代理设备到资源受限设备的指派应是静态的，例如因为代理表条目应被存储，资源受限设备命令是时间关键的或资源受限设备常驻于固定位置处。可选地，变化的参数（例如序列号或帧计数器）可用于将地址空间的部分分配到一个特定的代理设备或多个特定的代理设备。这可促进向资源受限设备的通信和从资源受限设备的通信的可靠性和/或有益于移动资源受限设备。通过将标识符空间的一部分明确地分配到特定的代理设备，每资源受限设备的代理的数量可更好地被控制，特别是在固定设备位置的情况下。

在本发明的实施例中，标识符空间的划分动态地被适应。那样，网络可补偿局部或瞬时性流量波动。该适应可由管理设备所运行的或分布在代理设备中的至少两个代理设备上的管理协议执行。应注意，代理设备可以在示例性实施例中承担管理设备的作用。

根据本发明的另一方面，提供包括计算机可读程序的非瞬时性计算机可读介质，其中计算机可读程序当在计算机上执行时使计算机执行用于管理在无线通信网络中的代理设备分配的方法，其中代理设备作为将信号从资源受限设备转发到目的地设备的中继设备来操作，如上面在本文所述的。

根据本发明的另一方面，提供了适合于作为在资源受限设备和目的地设备之间的中继设备操作的代理设备。代理设备包括布置成确定代理设备是否负责资源受限设备可用的标识符空间的至少一个部分的控制器，确定与转发与资源受限设备有关的信号相关的至少一个选定任务的标识符空间的所述部分包括属于标识符空间的所确定的部分的标识符。代理设备进一步包括适合于执行具有属于标识符空间的所确定的部分的标识符的至少一个资源受限设备的选定任务的通信模块。

根据本发明的另一方面，提供了用于在资源受限设备和目的地设备之间的无线通信的系统。系统包括至少一个资源受限设备、至少一个目的地设备和多个代理设备以作为在至少一个资源受限设备和至少一个目的地设备之间转发信号的中继设备来操作。系统进一步包括适合于将资源受限设备可用的标识符空间分成至少两个部分的至少一个管理单元，所述管理单元进一步适合于下列操作中的至少一项：将标识符空间的至少两个部分中的至少一个部分分配到多个代理设备中的至少一个第一代理设备和/或将与转发与包括属于标识符空间的至少两个部分中的所述一个部分的标识符的资源受限设备有关的信号相关的至少选定任务分配到至少一个第一代理设备或分配到标识符空间的至少两个部分中的至少一个部分，使得第一代理设备负责转发与包括落在标识符空间的第一部分内的标识符的资源受限设备有关的信号相关的至少选定任务。

在本发明的实施例中，被分配到标识符空间的第一部分的第一代理设备适合于监控由负责具有在标识符空间的第一部分之外的标识符的传输的其它代理设备进行的转发。那样，在集群中的代理设备可确保所有资源受限设备ID都在网络的寿命期间被处理。该监控可包括与彼此通信，例如当地址空间部分相应于代理设备的IEEE地址时，代理设备的出现/消失和信号转发的因而产生的影响可基于常规网络通信（例如链路状态消息、所转发的消息的观察、代理表状态的分析等）来确定。

相应地，提出用于以优化所涉及的（一个或者多个）网络的性能、时延和可靠性的方式来管理在无线通信网络中的代理设备分配同时优化每受限设备的某个数量的代理设备的解决方案。

如在独立方法、计算机程序和系统权利要求中定义的所有解决方案涉及相互关联的产品或对上面的目的的可选的解决方案，其由下面的一般公共概念链接在一起：通过管理资源受限设备的代理表条目基于资源受限设备可用的标识符空间的划分和对网络内的专用代理设备的选择性分配来平衡资源受限设备的代理设备的使用。

应理解，权利要求1的用于管理代理设备分配的方法、权利要求7的包括用于管理代理设备分配的计算机可读程序的非瞬时性计算机可读介质和权利要求8的用于在资源受限设备和目的地设备之间的无线通信的系统具有相似和/或相同的优选实施例，特别是如在从属权利要求中定义的。

应理解，本发明的优选实施例也可以是独立权利要求或上述实施例与相应的独立权利要求的任何组合。

本发明的这些和其它方面将从下文所述的实施例明显并参考下文所述的实施例被解释。

附图说明

图1示出本发明的示例性实施例。

图2示出在试运转模式期间的示例性状态流程图。

图3示出在资源受限设备（RRD）的操作模式期间的示例性状态流程图。

具体实施方式

现在基于包含下列设备的网状网络来描述实施例：一个或多个资源受限设备（例如由能量挖掘机制（energy scavenging mechanism）供电的设备），其可通过将消息置于分组内用于无线通信来发送消息，但在它们发送很多或长无线分组的能力方面被限制，并在它们在长时间段内侦听分组或完全接收的能力方面被限制；应接收并作用于来自资源受限设备的消息的一个或多个目的地设备，其中消息可被编码成一个或多个分组，以及在分组中的消息的编码可在逐跳基础上改变，且消息可在任播、单播、多播、组播或广播通信模式中被传送；一个或多个代理设备，其帮助从在资源受限设备的（无线电）范围之外的资源受限设备传送消息，和/或帮助以所需的消息格式和/或更可靠的方式通过当它们从资源受限设备接收到分组时采取特殊行动（例如将消息向前传送到目的地设备）来传送它们。代理设备通常具有比资源受限设备更多的功率，使得它们可以进行额外的消息处理，对较长的消息使用不同的消息格式，能够根据不同的协议来格式化消息，代表资源受限设备来完成重试行动或路由发现行动等等。可选地，可提供一个或多个路由器设备，其不能充当代理设备，但可路由被代理设备向目的地设备发送的消息。网络被称为“网状”网络以指示参与网络的节点能够使用至少一个设备，其能够充当消息的中继器；代理和路由器是这样的中继功能的示例。

图1示出无线通信网络（例如包括支持ZigBee绿色功率（ZGP）协议的设备的网络），其中资源受限设备1通过代理设备3与目的地设备6通信。也位于资源受限设备1的通信范围内的代理设备2、4和5不代表资源受限设备1将任何通信转发到目的地设备6。可使用资源受限设备的ID（例如资源ID或IEEE地址）来实现这样的代理设备分配。因而产生的在网络内的任何资源受限设备可用的地址空间于是将是由给定数量的位可表示的所有地址的空间。可通过使用资源受限设备的ID的最低有效位来划分该地址空间。如果使用ID的最后2位，则可以创建分别相应于位组合0b00、0b01、0b10和0b11的4个部分。可以给每个代理设备2、3、4和5分配那些部分之一，导致4个代理设备覆盖整个地址空间，以及例如在代理表条目的数量方面提供四倍容量，每个条目记录特定的资源受限设备的细节，其可作为整体而存在于系统中。相应地，只有一个代理设备（在这里的代理设备3）将存储资源受限设备1的表条目，并相应地代表资源受限设备1将通信转发到目的地设备6。

如在图2中描绘的，代理设备可以在试运转期间存储表条目，其中目的地设备或试运转工具发送向（一个或者多个）代理设备通知关于所创建的新控制关系的控制通告，包括至少资源受限设备的标识符和相应的（一个或者多个）目的地设备。这个控制通告可由（范围受限）广播发送；如果在控制通告中指示的资源受限设备的ID落在接收控制通告的代理设备的地址空间内，则代理设备将添加表条目。这使发射机摆脱了选择多个代理并在单播中寻址它们的任务。这个行为可以是预编程的，其中代理默认地只存储具有与代理的地址空间匹配的资源受限设备的ID的控制通告。可选地，可以用代理设备的（一个或者多个）行动指示来增强控制通告。取决于在控制通告中的资源受限设备的ID是否落在代理设备的地址空间内和/或之外，可执行特定的行动。在图2中描绘了这样的行动指示的示例。可指示具有匹配的地址空间的代理设备添加表条目，或如果表条目已经存在则保持它。可请求具有不匹配的地址空间的代理设备移除相应的表条目；一个或多个消息可用于这个目的。另外，也可在例如触发试运转/维护行动等的其它命令中提供这样的指示。这样，可实现例如允许所有代理设备参与试运转并然后限制代理表条目的数量的更复杂的策略。此外，这使得能够实现每资源受限设备转发代理设备的数量的灵活选择，这可基于设备的能力、重要性、位置、应用、通信的频率、所使用的安全模型、实时操作需要、移动性需要等。这样，一些资源受限设备可例如由所有代理设备表示，而一些其它资源受限设备可由相应于一个地址池的一个代理组表示。另外，代理设备可使用额外的标准（例如表的当前充满性、在那个设备的无线电范围内的事实、其它网络设备的连通性、由目的地所请求的通信模式、目的地的数量等）以影响它们添加代理表条目的决定。

在操作期间，代理表条目创建可在代理设备处通过接收主动提供的控制通告或通过从未知的资源受限设备接收通信并通过看到其它（一个或者多个）代理设备转发它或通过从未知的资源受限设备接收通信并进行对控制关系的查询（例如GP配对搜索命令或广播GP通知命令）来实现。这个过程也被称为未知的资源受限设备的发现。它可出现，例如因为资源受限设备是新的或被移动，代理设备是新的、被重新启动、重启或移动、传播条件被改变等。

将专用代理设备分配到资源受限设备和目的地设备配对不仅增加在代理设备集群内的表条目容量，它也显著减小流量的量，特别是在单播转发或常规组播的情况下（当每个代理设备触发单独的组播/广播消息时）。这将是有益的，即使使用限制转发流量的量的其它技术，例如由ZigBee GP规范提出的那些技术，诸如混叠（由别名地址代替单独代理设备的源信息，以预先定义的方式从资源受限设备的标识符得到或被预先配置，因而导致一个组播消息，而不考虑很多独立地转发的代理）或在接收到由另一代理转发的相同消息时丢掉所安排的转发。在图3中的示例性状态流程图示出上面所述的有益的流量减小。通常，已经具有特定资源受限设备的代理表条目的所有代理设备可代表那个资源受限设备进行转发，而不管资源受限设备的ID是否落在那个特定代理设备的地址池内。这可能是需要的，例如，如果例如由于它们的位置、特性、与资源受限设备的通信链路的质量等，试运转工具为特定的资源受限设备选择专用代理设备；以及转发流量的限制可由上面提到的其它手段如混叠现象或由代理设备的选择过程处理。然而当代理设备从未知的资源受限设备（即代理设备没有对其的表条目的资源受限设备）接收到消息时，代理设备可配置成如果资源受限设备的ID落在特定代理设备的地址池内则只开始发现过程；这样，发现消息的数量减小了。

所有代理设备在具有都从ZigBee绿色功率命令帧得到的相同源地址和序列号的相同ZigBee帧中转发命令。这允许从另一代理设备接收转发的ZigBee绿色功率命令的代理设备将它识别为副本并丢弃它。使只有如代理设备3的专用代理设备代表资源受限设备（RRD）1进行转发，减少了隧道命令的冗余传输以及在全单播通信模式中的单播转发之前的隧道停止命令的传输。

为了确保所有资源受限设备在网络的整个寿命期间被处理，代理设备2、4和5可监控由代理设备3进行的转发，以及反过来。当被分配到代理设备3的地址空间部分相应于代理设备的IEEE地址时，（一个或者多个）代理设备出现/消失，且因而产生的对消息转发的影响可基于常规ZigBee通信（例如链路状态消息）来确定。可选地，另一代理（未在图1中描绘）例如未被分派代表任何地址工具进行转发的任务的代理可承担这个作用。

在上面的实施例的第一变形中，代理设备预先配置成选择性地执行与转发相关的任务。预先配置可覆盖下面的方面的至少一项：标识符空间的划分，标识符空间的部分与特定代理的分配和与转发与特定代理的资源受限设备和/或标识符空间有关的信号相关的任务的分配。这个预先配置可由安装者或制造商在设计网络时执行。在另一示例中，网络的划分由中央设备（例如可信中心或网络控制器）决定并操作。在这种情况下，可例如在检测到代理设备的数量与资源受限设备的数量之比高于阈值时采取划分标识符空间的决定。例如，如果阈值在区间[3-4]内（即资源受限设备的3-4个代理设备），则可决定将标识符空间划分到2个标识符子空间。几个阈值可相应于不同的标识符空间划分。例如，如果检测到平均比从[2-4]改变为大于4，则标识符空间可再次被划分。该决定可基于整个网络平均比或基于局部比高值。在这个后一情况下，标识符空间可以只在检测到的无线电高值区周围局部地被划分。可单独地或结合上面的决定标准来考虑其它决定标准。可通过升级特定代理的固件、通过发送控制命令、通过激活预定的任务（例如经由特征位图）等来完成与和资源受限设备有关的信号的转发相关的任务的分配；代理可单独地或成组地被寻址，例如负责/不负责标识符空间的特定部分的所有代理。

在另一示例中，可以有例如在标准中或在实现中定义分配的固定规则。例如，标识符空间可以总是分成两个部分，落到被分配到这个代理设备的标识符空间内的标识符可被定义为与资源受限设备的标识符的最低有效位匹配的代理IEEE地址的最低有效位，且固定任务包括只代表具有落到被分配到这个代理设备的标识符空间内的标识符的未知资源受限设备来发送发现消息。

在又一示例中，代理节点共同地或单独地决定网络的划分，而没有中央设备的干预。这个解决方案例如在网状网络的一些实施例中是适合的。在这种情况下，代理节点包括耦合到其通信模块的控制器。代理节点控制器可例如检测到在代理表中的检测到的条目的数量高于阈值。在这种情况下，代理节点可在示例中通知其它代理节点情况，以便使标识符空间在检测接近时对所有代理节点分裂。在另一示例中，面对该情况的每个代理节点可独自决定只对标识符空间的一部分承担责任。可例如随机地（例如通过比较它自己的（一个或者多个）地址LBS）或通过选择代理节点仍然具有大部分条目的标识符空间来决定标识符空间的选择。

如上面讨论的，决定标准可以是不同的或与其它决定标准组合，例如代理设备的数量与资源受限设备的数量之比。

在中间示例中，代理设备可用信号通知中央设备它们的代理表正得到大量条目。在第一变形中，中央设备可决定配置代理设备以在这个发信号的接收（或足够数量的发信号的接收）之后操作标识符空间分裂。在第二变形中，第一代理设备决定执行标识符空间分裂并用信号向中央设备通知这样的决定，中央设备可通知在第一代理设备周围的其它代理设备相应地执行。

应注意，在所有上面的实施例的示例中，目的地设备也可承担在相邻受限设备的网络中的代理设备的作用。相反，代理设备也可以是对一些消息的目的地设备。

虽然在附图和前述描述中详细图示出和描述了本发明，这样的图示和描述应被考虑为说明性的或示例性的而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例。从附图、本公开内容和所附权利要求的研究中，所公开的实施例的其它变形可由本领域中的技术人员在实践所主张的发明时理解和实施。在权利要求中，词“包括”并不排除其它元件或步骤，且不定冠词“一”或“一个”并不排除多个。某些度量在相互不同的从属权利要求中被陈述的起码事实并不指示这些度量的组合不能有利地被使用。在权利要求中的任何参考符号不应被解释为限制范围。

Claims (18)

1.一种用于管理在无线通信网络中的代理设备分配的方法，特征在于，在所述无线通信网络中的代理设备（2，3，4）作为将信号从资源受限设备转发到至少一个目的地设备的中继设备来操作，所述方法包括：

将所述资源受限设备可用的标识符空间划分成至少两个部分，以及

将所述标识符空间的所述至少两个部分中的至少一个部分分配到所述无线通信网络的至少一个代理设备，其中被分配到所述标识符空间的所述至少两个部分中的所述至少一个部分的代理设备（3）负责与转发资源受限设备（1）有关的信号相关的至少选定任务，所述资源受限设备（1）包括落在所述标识符空间的所述至少两个部分中的所述至少一个部分内的标识符。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述标识符是静态标识符，以及划分所述资源受限设备的标识符空间是基于所述静态标识符的预定数量的最低有效位的。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述标识符是非静态标识符，以及划分所述资源受限设备的标识符空间是基于变化的标识符的预定数量的最低有效位的。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述标识符是所述资源受限设备（1）的地址，以及划分所述资源受限设备的标识符空间是基于所述资源受限设备（1）的地址的预定数量的最低有效位的。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述标识符是由所述资源受限设备（1）使用的序列号，以及划分所述资源受限设备的标识符空间是基于所述序列号的预定数量的最低有效位的。

6.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中将所述标识符空间的所述至少一个部分分配到所述无线通信网络的至少一个代理设备（3）包括随机地选择所述标识符空间的所述至少一个部分所分配到的所述代理设备。

7.如权利要求1所述的方法，其中将所述标识符空间的所述至少一个部分分配到所述无线通信网络的至少一个代理设备是基于在所述代理设备的标识符和所述标识符空间的所述部分之间的预定关系来执行的。

8.如权利要求1所述的方法，进一步包括动态地适应标识符空间的划分。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述选定任务包括下列任务中的至少一项：参与试运转；存储代理表条目；代表所述资源受限设备来转发数据帧、试运转和/或配置帧；使用特定的通信模式进行转发；发现所述资源受限设备的配对；处理与所述资源受限设备的双向通信；缓存关于所述资源受限设备的信息；处理对所述资源受限设备的查询；缓存对所述资源受限设备的通信；具有特定的延迟；有或没有混叠以及其组合。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述资源受限设备包括由仅传输资源受限设备和能够进行双向通信的资源受限设备的组中的至少一个。

11.一种包括计算机可读程序的非瞬时性计算机可读介质，其中所述计算机可读程序当在计算机上执行时使所述计算机执行权利要求1-10中的任一项的方法。

12.一种适合于作为在资源受限设备（2）和目的地设备（6）之间的中继设备操作的代理设备（3），特征在于，所述代理设备（3）包括：

控制器，其布置成确定所述代理设备（3）是否负责所述资源受限设备（1）可用的标识符空间的至少一个部分，所述标识符空间的所述至少一个部分确定与转发资源受限设备（1）有关的信号相关的至少一个选定任务，所述资源受限设备（1）包括属于所述标识符空间的所述至少一个部分的标识符，

通信模块，其适合于执行具有属于所述标识符空间的所述至少一个部分的标识符的至少一个资源受限设备（1）的所述选定任务。

13.用于在资源受限设备和目的地设备之间的无线通信的系统，所述系统包括：

至少一个资源受限设备（1），

至少一个目的地设备（6），

所述系统特征在于，它进一步包括：

多个代理设备（2，3，4，5），其作为在所述至少一个资源受限设备（1）和所述至少一个目的地设备（6）之间转发信号的中继设备来操作，所述系统包括：

至少一个管理单元，其适合于将所述资源受限设备可用的标识符空间划分成至少两个部分，

所述管理单元适合于下列操作中的至少一项：

- 将所述标识符空间的所述至少两个部分中的至少一个部分分配到所述多个代理设备（2，3，4，5）中的至少一个第一代理设备（3），和/或

- 将与转发资源受限设备（1）有关的信号相关的至少选定任务分配到所述至少一个第一代理设备（3）或分配到所述标识符空间的所述至少两个部分中的所述至少一个部分，所述资源受限设备（1）包括属于所述标识符空间的所述至少两个部分中的所述至少一个部分的标识符，

使得所述第一代理设备（3）负责与转发资源受限设备（1）有关的信号相关的至少选定任务，所述资源受限设备（1）包括落在所述标识符空间的所述至少两个部分中的所述至少一个部分内的标识符。

14.如权利要求13所述的系统，其中所述管理单元适合于以随机的方式将所述标识符空间的至少一个部分分配到所述无线通信网络的至少一个代理设备。

15.如权利要求13所述的系统，其中所述管理单元适合于基于在所述代理设备的标识符和所述标识符空间的所述部分之间的预定关系来将所述标识符空间的至少一个部分分配到所述无线通信网络的至少一个代理设备。

16.如权利要求13所述的系统，其中所述管理单元适合于动态地适应所述标识符空间的划分。

17.如权利要求16所述的系统，其中所述管理单元被包括在管理设备中或分布在所述多个代理设备（2，3，4，5）中的至少两个代理设备上。

18.如权利要求16所述的系统，其中被分配到所述标识符空间的第一部分的第一代理设备（3）适合于监控由负责与在所述标识符空间的所述第一部分之外的标识符的传输的另一代理设备（2，4，5）进行的转发。

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