CN113518405B - 网状网络系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种适于无线接入点的网状网络系统，包括多个网状网络节点。网状网络节点包括根节点、多个中继节点及多个叶节点，根节点通信连接无线接入点。中继节点及叶节点用以接收下行报文，下行报文具有下行目的地地址。接收下行报文的中继节点判断自身的网状网络地址与下行目的地地址不同时，查询自身的路由表上记录前往下行目的地地址的下一跳节点地址，并转发下行报文至对应下一跳节点地址的网状网络节点。接收下行报文的叶节点判断自身的网状网络地址与下行目的地地址不同时，丢弃下行报文。

Description

网状网络系统
技术领域
本发明涉及网络领域，特别涉及一种网状网络系统。
背景技术
网状网络相较于因特网虽然具有点对点架构的优势，但是现今的网状网络在传输时仍依赖符合因特网协议(TCP/IP)的报文进行传输，也就是节点与节点之间传输的报文仍需符合因特网协议。由于符合因特网协议的报文是适用于整个因特网中，导致报文的数据庞大且格式繁琐。对于节点而言，这样的报文在传输或处理上都是相对耗费资源的，而无法显现出网状网络的点对点架构的优势。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提出一种网状网络系统。
根据一些实施例，提供了一种适于无线接入点的网状网络系统。网状网络系统包括多个网状网络节点，网状网络节点以树状拓朴通信方式相互连接。网状网络节点包括根节点、多个中继节点及多个叶节点，根节点通信连接无线接入点。每一个网状网络节点储存有网状网络地址，根节点及每一个中继节点储存有路由表。中继节点及叶节点用以接收下行报文，下行报文具有下行目的地地址。接收下行报文的中继节点判断自身的网状网络地址与下行目的地地址不同时，查询自身的路由表上记录前往下行目的地地址的下一跳节点地址，并转发下行报文至对应下一跳节点地址的网状网络节点。接收下行报文的叶节点判断自身的网状网络地址与下行目的地地址不同时，丢弃下行报文。
根据一些实施例，接收下行报文的中继节点无法通过查询自身的路由表获得对应的下一跳节点地址时，丢弃下行报文。
根据一些实施例，根节点用以接收无线接入点发送的下行外部报文，下行外部报文具有下行目的地地址。根节点判断自身的网状网络地址与下行目的地地址不同时，转换下行外部报文成为对应的下行报文，下行报文符合网状网络格式。根节点根据下行目的地地址查询自身的路由表上记录前往下行目的地地址的下一跳节点地址，并转发下行报文至下一跳节点地址对应的网状网络节点。
根据一些实施例，根节点还储存有应用程序。根节点判断自身的网状网络地址与下行目的地地址相同时，根据自身的应用程序处理下行外部报文。
根据一些实施例，每一个中继节点及每一个叶节点还储存有应用程序，接收下行报文的中继节点或叶节点判断自身的网状网络地址与下行目的地地址相同时，根据自身的应用程序处理下行报文。
根据一些实施例，每一个中继节点及每一个叶节点分别对应于一个父节点，父节点是对应的中继节点或叶节点根据树状拓朴通信方式向上直接连接的网状网络节点。中继节点及叶节点用以接收上行报文，上行报文具有上行目的地地址。接收上行报文的中继节点或叶节点判断自身的网状网络地址与上行目的地地址不同时，转发上行报文至对应的父节点。
根据一些实施例，根节点用以接收上行报文，上行报文具有上行目的地地址。接收上行报文的根节点判断自身的网状网络地址与上行目的地地址不同时，转换上行报文成为对应的上行外部报文，上行外部报文符合因特网格式，并转发上行外部报文至无线接入点。
根据一些实施例，每一个网状网络节点还储存有应用程序。每一个网状网络节点用以接收上行报文，上行报文具有上行目的地地址。接收上行报文的网状网络节点判断自身的网状网络地址与上行目的地地址相同时，根据自身的应用程序处理上行报文。
根据一些实施例，以储存有路由表的任一个网状网络节点做为路由节点，路由节点对应多个下一跳节点及多个后代节点。下一跳节点是路由节点根据树状拓朴通信方式向下直接连接的网状网络节点，后代节点是路由节点根据树状拓朴通信方式向下直接连接或间接连接的网状网络节点。路由节点储存的路由表包括后代节点地址项目及下一跳节点地址项目。后代节点地址项目包括每一个后代节点的网状网络地址。下一跳节点地址项目包括每一个后代节点分别对应的下一跳节点的网状网络地址。其中下一跳节点位于路由节点根据树状拓朴通信方式向下连接至对应的后代节点的路径上，并且下一跳节点是路由节点根据树状拓朴通信方式向下直接连接的后代节点。
根据一些实施例，网状网络系统还包括闲置节点。每一个路由表包括后代节点地址项目及下一跳节点地址项目，并且以储存有路由表的任一个网状网络节点做为路由节点。路由节点对应多个前代节点，前代节点是路由节点根据树状拓朴通信方式向上直接连接或间接连接的网状网络节点。当闲置节点以树状拓朴通信方式向上直接连接至路由节点之后，路由节点更新自身的路由表，并增加闲置节点的网状网络地址至自身的后代节点地址项目及下一跳节点地址项目。每一个前代节点更新自身的路由表，增加闲置节点的网状网络地址至自身的后代节点地址项目，并增加对应闲置节点的下一跳节点的网状网络地址至自身的下一跳节点地址项目。
综上所述，在一些实施例中，网状网络系统包括网状网络节点，网状网络节点储存有网状网络地址，其中网状网络节点包括根节点、中继节点及叶节点，根节点及中继节点储存有路由表。在一些实施例中，因为下行的报文以及上行的报文具有网状网络格式的目的地地址，网状网络系统能实现报文下行或上行的运作，而不需要依靠因特网格式的报文。因此，网状网络系统能以快速、精简的方式进行传输。
附图说明
图1为根据本发明一些实施例所示出的网状网络系统的示意图；
图2为根据本发明一些实施例所示出的根节点的示意图；
图3为根据本发明一些实施例所示出的中继节点的示意图；
图4为根据本发明一些实施例所示出的叶节点的示意图；
图5为根据本发明一些实施例所示出的网状网络系统的网状网络地址示意图；
图6为根据本发明一些实施例所示出的路由表的示意图；
图7为根据本发明一些实施例所示出的闲置节点的示意图；
图8为根据本发明另一些实施例所示出的网状网络系统的网状网络地址示意图；
图9为根据本发明另一些实施例所示出的网状网络系统的示意图。
具体实施方式
本发明涉及网状网络系统。尽管在说明书中描述了多个被认为是实施本发明的优选实施例，但应理解本发明仍可以诸多方式来实现，且不应限定于下述的特定实施例或实现下述特征的特定方式。在其他情况下，公知细节将不再赘述或讨论以避免模糊本发明重点。
在本文中，将描述到“父节点”，其意指对于网状网络系统的一节点，该节点向上直接通信连接的另一节点即为该节点的父节点。
在本文中，将描述到“子节点”，其意指对于网状网络系统的一节点，该节点向下直接通信连接的另一节点即为该节点的子节点。
在本文中，将描述到“孙节点”，其意指对于网状网络系统的一节点，该节点向下间接通信连接的另一节点即为该节点的孙节点。
在本文中，将描述到“后代节点”，其意指对于网状网络系统的一节点，该节点的子节点或孙节点即为该节点的后代节点。
在本文中，将描述到“连接”。在一些实施例中，“连接”可用以表示两个或多个组件彼此通过无线或有线方式进行通信连接。
图1为本发明一些实施例所示出的网状网络系统10的示意图，图2为根据本发明一些实施例所示出的根节点100的示意图，图3为根据本发明一些实施例所示出的中继节点200的示意图，图4为根据本发明一些实施例所示出的叶节点300的示意图。一并参考图1、图2、图3及图4，在一些实施例中，网状网络系统10适于无线接入点(Wireless Access Point，WAP)20，也就是网状网络系统10通信连接至无线接入点20，而网状网络系统10又称为网状无线(Mesh Wi-Fi)网络系统。网状网络系统10包括多个网状网络节点，并且网状网络节点以树状拓朴(Tree Topology)通信方式相互连接，网状网络节点包括根节点100、多个中继节点200及多个叶节点300，根节点100通信连接无线接入点20。每一个网状网络节点(根节点100、中继节点200及叶节点300)储存有网状网络地址420，根节点100及每一个中继节点200储存有路由表410。也就是如图2至图4所示，根节点100储存有路由表410以及网状网络地址420，中继节点200储存有路由表410及网状网络地址420，叶节点300储存有网状网络地址420。在一些实施例中，网状网络地址420是媒体访问控制地址(Media Access ControlAddress)或局域网络地址(Local Area Network Address)。
具体而言，网状网络节点形成一个树状拓朴结构的网状网络系统10，因此网状网络系统10之中的各个网状网络节点都只对应一个父节点，并且各个网状网络节点不限于对应同一个父节点或不同的父节点。相对地，网状网络系统10之中的网状网络节点例如但不限于对应一个子节点、对应多个的子节点或没有对应的子节点。其中根节点100的父节点是无线接入点20，并且无线接入点20位于网状网络系统10之外，根节点100的子节点可以是中继节点200或叶节点300。中继节点200的父节点可以是根节点100或其他的中继节点200，中继节点200的子节点可以是其他的中继节点200或叶节点300。叶节点300的父节点可以是根节点100或中继节点200，并且叶节点300没有子节点。在一些实施例中，根节点100根据树状拓朴通信方式向下连接至任何一个叶节点300的路径上，可以包括一个或多个中继节点200，也可以不包括任何一个中继节点200。
参考图1，在一些实施例中，各个中继节点200用以接收下行报文(Message)D1，下行报文D1具有下行目的地地址。在一些实施例中，接收下行报文D1的中继节点200判断自身的网状网络地址420与下行目的地地址不同时，查询路由表410上记录前往下行目的地地址的下一跳节点地址，并转发下行报文D1至对应下一跳节点地址的网状网络节点。
具体而言，由于中继节点200的父节点可能是根节点100或其他的中继节点200，因此中继节点200不限于从根节点100或其他的中继节点200接收下行报文D1。在网状网络系统10中，每一个网状网络节点有其对应于网状网络系统10的网状网络地址420，也就是根节点100、中继节点200及叶节点300都有其各自对应的网状网络地址420。而下行报文D1的下行目的地地址是某一个网状网络节点的网状网络地址420，因此中继节点200能根据下行报文D1的下行目的地地址判断是否与自身的网状网络地址420相同。当中继节点200判断自身的网状网络地址420与下行目的地地址不同时，中继节点200再根据下行目的地地址对自身的路由表410进行查表来获得下一跳节点地址。由于下一跳节点地址也是某一个网状网络节点的网状网络地址420，中继节点200能根据下一跳节点地址转发下行报文D1至下一跳节点地址对应的网状网络节点。需特别说明的是，在网状网络系统10中，中继节点200的子节点可以是中继节点200或叶节点300，因此中继节点200转发下行报文D1的下一跳节点地址对应的网状网络节点可以是其他的中继节点200或叶节点300。
参考图1，在一些实施例中，各个叶节点300用以接收下行报文D1，下行报文D1具有下行目的地地址。在一些实施例中，接收下行报文D1的叶节点300判断自身的网状网络地址420与下行目的地地址不同时，丢弃下行报文D1。
具体而言，由于叶节点300没有对应的子节点，因此当接收下行报文D1的叶节点300判断自身的网状网络地址420与下行目的地地址不同时，叶节点300无法转发下行报文D1至其他的网状网络节点，所以叶节点300丢弃下行报文D1。
在一些实施例中，接收下行报文D1的中继节点200无法通过查询自身的路由表410获得对应的下一跳节点地址时，丢弃下行报文D1。
具体而言，当中继节点200无法根据下行目的地地址查询自身的路由表410获得对应的下一跳节点地址时，代表下行目的地地址对应的网状网络节点不是接收下行报文D1的中继节点200的后代节点，因此中继节点200丢弃下行报文D1。在一些实施例中，丢弃下行报文D1的方法是将下行报文D1从接收下行报文D1的网状网络节点(中继节点200或叶节点300)中删除。
参考图1，在一些实施例中，根节点100用以接收无线接入点20发送的下行外部报文D0，下行外部报文D0具有下行目的地地址。根节点100判断自身的网状网络地址420与下行目的地地址不同时，转换下行外部报文D0成为对应的下行报文D1。于此，下行报文D1符合网状网络格式。然后，根节点100根据下行目的地地址，查询自身的路由表410上记录前往下行目的地地址的下一跳节点地址，并转发下行报文D1至下一跳节点地址对应的网状网络节点。
具体而言，由于根节点100的父节点是无线接入点20，因此根节点100从无线接入点20接收下行外部报文D0，并且网状网络系统10是通过无线接入点20与外部通信连接。下行外部报文D0的下行目的地地址是某一个网状网络节点的网状网络地址420，因此根节点100能根据下行外部报文D0的下行目的地地址判断是否与自身的网状网络地址420相同。当根节点100判断自身的网状网络地址420与下行目的地地址不同时，根节点100转换下行外部报文D0成为对应的下行报文D1，也就是将下行外部报文D0转换成为符合网状网络格式的下行报文D1，而下行外部报文D0的下行目的地地址与下行报文D1的下行目的地地址对应至同一个网状网络节点。然后，根节点100再根据下行目的地地址对自身的路由表410进行查表来获得下一跳节点地址。由于下一跳节点地址也是某一个网状网络节点的网状网络地址420，根节点100能根据下一跳节点地址转发下行报文D1至下一跳节点地址对应的网状网络节点。需特别说明的是，于网状网络系统10中，根节点100的子节点可以是中继节点200或叶节点300，因此根节点100转发下行报文D1的下一跳节点地址对应的网状网络节点可以是中继节点200或叶节点300。在一些实施例中，下行外部报文D0符合因特网格式。
需特别说明的是，在一些实施例中，所谓“下行报文D1符合网状网络格式”，代表下行报文D1的全部或部分区段符合网状网络格式，并不限制下行报文D1的所有区段都需符合网状网络格式。
在一些实施例中，接收下行外部报文D0的根节点100无法通过查询自身的路由表410获得对应的下一跳节点地址时，丢弃下行报文D1。
具体而言，当根节点100无法根据下行目的地地址查询自身的路由表410获得对应的下一跳节点地址时，代表下行目的地地址对应的网状网络节点不是接收下行外部报文D0的根节点100的后代节点，因此根节点100丢弃下行报文D1。在一些实施例中，丢弃下行报文D1的方法是将下行报文D1从接收对应的下行外部报文D0的根节点100中删除。
在一些实施例中，根节点100以及中继节点200具有接收、发送以及转发的功能，叶节点300具有接收及发送的功能。也就是，由于叶节点300没有储存路由表410，所以叶节点300没有转发的功能。在一些实施例中，叶节点300储存有路由表410(图中未示出)，并且叶节点300储存的路由表410为空的。因此当叶节点300以树状拓朴通信方式向下直接通信连接至未跟网状网络系统10通信连接的其他网状网络节点之后，叶节点300能成为中继节点200。
参考图1，在一些实施例中，每一个中继节点200及每一个叶节点300分别对应于一个父节点，也就是各个中继节点200及各个叶节点300都有各自对应的父节点。在一些实施例中，父节点是对应的中继节点200根据树状拓朴通信方式向上直接连接的网状网络节点，也就是父节点是中继节点200向上传输“报文”的路径上的第一个接收“报文”的网状网络节点。在一些实施例中，父节点是对应的叶节点300根据树状拓朴通信方式向上直接连接的网状网络节点，也就是父节点是叶节点300向上传输“报文”的路径上的第一个接收“报文”的网状网络节点。
在一些实施例中，各个中继节点200用以接收上行报文U1，上行报文U1具有上行目的地地址。接收上行报文U1的中继节点200判断自身的网状网络地址420与上行目的地地址不同时，转发上行报文U1至对应的父节点。
具体而言，由于中继节点200的子节点可以是其他的中继节点200或叶节点300，因此中继节点200可以从其他的中继节点200或叶节点300接收上行报文U1。上行报文U1的上行目的地地址是某一个网状网络节点的网状网络地址420，因此中继节点200能根据上行报文U1的上行目的地地址判断是否与自身的网状网络地址420相同。当中继节点200判断自身的网状网络地址420与上行目的地地址不同时，由于中继节点200只有一个父节点，中继节点200转发上行报文U1至父节点。需特别说明的是，在网状网络系统10中，中继节点200的父节点可能是根节点100或其他的中继节点200，因此中继节点200转发上行报文U1至根节点100或其他的中继节点200。
在一些实施例中，各个叶节点300用以接收上行报文U1，上行报文U1具有上行目的地地址。接收上行报文U1的叶节点300判断自身的网状网络地址420与上行目的地地址不同时，转发上行报文U1至对应的父节点。
具体而言，由于叶节点300没有子节点，因此叶节点300不是从其他的网状网络节点接收上行报文U1，叶节点300例如但不限于从自身或外部获得上行报文U1。上行报文U1的上行目的地地址是某一个网状网络节点的网状网络地址420，因此叶节点300能根据上行报文U1的上行目的地地址判断是否与自身的网状网络地址420相同。当叶节点300判断自身的网状网络地址420与上行目的地地址不同时，由于叶节点300只有一个父节点，叶节点300转发上行报文U1至父节点。需特别说明的是，于网状网络系统10中，叶节点300的父节点可能是根节点100或中继节点200，因此叶节点300转发上行报文U1至根节点100或中继节点200。
在一些实施例中，根节点100用以接收上行报文U1，上行报文U1具有上行目的地地址。接收上行报文U1的根节点100判断自身的网状网络地址420与上行目的地地址不同时，转换上行报文U1成为对应的上行外部报文U0。于此，上行外部报文U0符合因特网格式。然后，根节点100转发上行外部报文U0至无线接入点20。
具体而言，由于根节点100的子节点可以是中继节点200或叶节点300，因此根节点100可以从中继节点200或叶节点300接收上行报文U1。上行报文U1的上行目的地地址是某一个网状网络节点的网状网络地址420，因此根节点100能根据上行报文U1的上行目的地地址判断是否与自身的网状网络地址420相同。当根节点100判断自身的网状网络地址420与上行目的地地址不同时，根节点100转换上行报文U1成为对应的上行外部报文U0，也就是将上行报文U1转换成为符合因特网格式的上行外部报文U0。然后，根节点100转发上行外部报文U0至无线接入点20。需特别说明的是，在网状网络系统10中，根节点100的父节点是无线接入点20，因此根节点100转发上行外部报文U0至无线接入点20。在一些实施例中，上行报文U1符合网状网络格式。
需特别说明的是，在一些实施例中，所谓“上行外部报文U0符合因特网格式”，代表上行外部报文U0的全部或部分区段符合因特网格式，并不限制上行外部报文U0的所有区段都需符合因特网格式。
一并参考图1、图2、图3及图4，在一些实施例中，各个网状网络节点还储存有应用程序430，也就是根节点100、中继节点200及叶节点300都有其各自储存的应用程序430。在一些实施例中，接收下行报文D1的中继节点200判断自身的网状网络地址420与下行目的地地址相同时，根据自身的应用程序430处理下行报文D1。例如下行报文D1可能具有对于中继节点200的指令，中继节点200的应用程序430根据下行报文D1的指令执行对应的操作、运算或其他功能。在一些实施例中，接收下行报文D1的叶节点300判断自身的网状网络地址420与下行目的地地址相同时，根据自身的应用程序430处理下行报文D1。例如下行报文D1可能具有对于叶节点300的指令，叶节点300的应用程序430根据下行报文D1的指令执行对应的操作、运算或其他功能。
在一些实施例中，接收下行外部报文D0的根节点100判断自身的网状网络地址420与下行目的地地址相同时，根据自身的应用程序430处理下行外部报文D0。例如下行外部报文D0可能具有对于根节点100的指令，根节点100的应用程序430根据下行外部报文D0的指令执行对应的操作、运算或其他功能。具体而言，应用程序430例如但不限于应用程序编程接口(Application Programming Interface)或移动应用程序(Mobile Application)。
一并参考图1、图2、图3及图4，在一些实施例中，各个网状网络节点(根节点100、中继节点200或叶节点300)用以接收上行报文U1，上行报文U1具有上行目的地地址。接收上行报文U1的网状网络节点判断自身的网状网络地址420与上行目的地地址相同时，根据自身的应用程序430处理上行报文U1。例如上行报文U1可能具有对于网状网络节点的指令，网状网络节点的应用程序430根据上行报文U1的指令执行对应的操作、运算或其他功能。
在一些实施例中，网状网络节点能通过执行自身的应用程序430，获得对应的上行报文U1或下行报文D1。
图5为根据本发明一些实施例所示出的网状网络系统10的网状网络地址420示意图。参考图5，在一些实施例中，网状网络系统10包括多个网状网络节点M00至M13，网状网络节点M00是根节点100，网状网络节点M01、M02、M04、M07、M08是中继节点200，网状网络节点M03、M05、M06、M09、M10、M11、M12、M13是叶节点300。
在一些实施例中，以储存有路由表410的任一个网状网络节点(例如网状网络节点M00、M01、M02、M04、M07、M08之中的任一个)作为路由节点。路由节点对应多个下一跳节点及多个后代节点，下一跳节点是路由节点根据树状拓朴通信方式向下直接连接的网状网络节点，后代节点是路由节点根据树状拓朴通信方式向下直接连接或间接连接的网状网络节点。具体而言，下一跳节点是路由节点的子节点，后代节点是路由节点的子节点或孙节点。换句话说，路由节点的后代节点包括路由节点的下一跳节点。例如，网状网络节点M00的下一跳节点是网状网络节点M01至M03，网状网络节点M00的后代节点是网状网络节点M01至M13，因此网状网络节点M01至M03同时是网状网络节点M00的下一跳节点及后代节点。网状网络节点M02的下一跳节点是网状网络节点M06至M08，网状网络节点M02的后代节点是网状网络节点M06至M08及M10至M13，网状网络节点M06至M08同时是网状网络节点M02的下一跳节点及后代节点。在一些实施例中，路由节点是用于转发下行报文D1的网状网络节点。
图6为根据本发明一些实施例所示出的路由表410的示意图。一并参考图5及图6，在一些实施例中，路由节点储存的路由表410包括后代节点地址项目412及下一跳节点地址项目414。后代节点地址项目412包括每一个后代节点的网状网络地址420，下一跳节点地址项目414包括每一个后代节点分别对应的下一跳节点的网状网络地址420。其中下一跳节点位于路由节点根据树状拓朴通信方式向下连接至对应的后代节点的路径上，并且下一跳节点是路由节点根据树状拓朴通信方式向下直接连接的后代节点。
具体而言，后代节点地址项目412包括的网状网络地址420是路由节点的后代节点的网状网络地址420。下一跳节点地址项目414包括的网状网络地址420是下一跳节点的网状网络地址420，其中下一跳节点对应于路由节点的后代节点。例如，当路由节点是网状网络节点M00，且后代节点地址项目412是网状网络节点M07的网状网络地址420时，其对应的下一跳节点地址项目414是网状网络节点M02的网状网络地址420。也就是说下一跳节点(M02)同时符合两个条件：第一，下一跳节点(M02)位于路由节点(M00)根据树状拓朴通信方式向下连接至对应的后代节点(M07)的路径(M0-M2-M7)上；以及，第二，下一跳节点(M02)是路由节点(M00)根据树状拓朴通信方式向下直接连接的后代节点(M01、M02)。因此，后代节点是网状网络节点M07时，只有网状网络节点M02符合下一跳节点的条件，所以网状网络节点M02是下一跳节点。
参考图5，在一些实施例中，路由节点是网状网络节点M00，网状网络节点M00的路由表410如下表1所示：
表1：
后代节点地址项目412 下一跳节点地址项目414
MAC-01 MAC-01
MAC-02 MAC-02
MAC-03 MAC-03
MAC-04 MAC-01
MAC-05 MAC-01
MAC-06 MAC-02
MAC-07 MAC-02
MAC-08 MAC-02
MAC-09 MAC-01
MAC-10 MAC-02
MAC-11 MAC-02
MAC-12 MAC-02
MAC-13 MAC-02
其中，当路由节点是网状网络节点M00时，后代节点(M12)的网状网络地址420是“MAC-12”，对应的下一跳节点(M02)的网状网络地址420是“MAC-02”。
参考图5，在一些实施例中，路由节点是网状网络节点M02，网状网络节点M02的路由表410如下表2所示：
表2：
后代节点地址项目412 下一跳节点地址项目414
MAC-06 MAC-06
MAC-07 MAC-07
MAC-08 MAC-08
MAC-10 MAC-07
MAC-11 MAC-07
MAC-12 MAC-07
MAC-13 MAC-08
其中，当路由节点是网状网络节点M02时，后代节点(M12)的网状网络地址420是“MAC-12”，对应的下一跳节点(M07)的网状网络地址420是“MAC-07”。
参考图5，在一些实施例中，路由节点是网状网络节点M07，网状网络节点M07的路由表410如下表3所示：
表3：
后代节点地址项目412 下一跳节点地址项目414
MAC-10 MAC-10
MAC-11 MAC-11
MAC-12 MAC-12
其中，当路由节点是网状网络节点M07时，后代节点(M12)的网状网络地址420是“MAC-12”，对应的下一跳节点(M12)的网状网络地址420是“MAC-12”。
参考图5，在一些实施例中，网状网络节点M00的网状网络地址是“MAC-00”。网状网络节点M00(根节点100)接收无线接入点20发送的下行外部报文D0，下行外部报文D0的下行目的地地址是“MAC-12”。网状网络节点M00判断自身的网状网络地址“MAC-00”与下行目的地地址“MAC-12”不同，转换下行外部报文D0是对应的下行报文D1。网状网络节点M00查询自身的路由表410(表1)，由于下行目的地地址“MAC-12”符合后代节点地址项目412中的“MAC-12”，其对应的下一跳节点地址项目414是“MAC-02”，因此网状网络节点M00转发下行报文D1至下一跳节点地址“MAC-02”对应的网状网络节点M02(中继节点200)。
承上，网状网络节点M02(中继节点200)接收网状网络节点M00(根节点100)发送的下行报文D1，下行报文D1的下行目的地地址是“MAC-12”。由于网状网络节点M02判断自身的网状网络地址“MAC-02”与下行目的地地址“MAC-12”不同，网状网络节点M02查询路由表410(表2)，因为下行目的地地址“MAC-12”符合后代节点地址项目412中的“MAC-12”，其对应的下一跳节点地址项目414是“MAC-07”，因此网状网络节点M02转发下行报文D1至下一跳节点地址“MAC-07”对应的网状网络节点M07(中继节点200)。同理，网状网络节点M07(中继节点200)接收下行报文D1之后，通过查表获得下一跳节点地址“MAC-12”，因此网状网络节点M07转发下行报文D1至下一跳节点地址“MAC-12”对应的网状网络节点M12(叶节点300)。
参考图5，在一些实施例中，网状网络节点M12(叶节点300)发送上行报文U1至网状网络节点M07(网状网络节点M12的父节点，中继节点200)，上行报文U1具有上行目的地地址“MAC-99”。网状网络节点M07判断自身的网状网络地址“MAC-07”与上行目的地地址“MAC-99”不同，转发上行报文U1至网状网络节点M02(网状网络节点M07的父节点，中继节点200)。同理，网状网络节点M02判断自身的网状网络地址“MAC-02”与上行目的地地址“MAC-99”不同，转发上行报文D1至网状网络节点M00(网状网络节点M02的父节点，根节点100)。网状网络节点M00(根节点100)判断自身的网状网络地址“MAC-00”与上行目的地地址“MAC-99”不同，转换上行报文U1成为对应的上行外部报文U0，并转发上行外部报文U0至无线接入点20。
图7为根据本发明一些实施例所示出的闲置节点500的示意图。图8为根据本发明另一些实施例所示出的网状网络系统10的网状网络地址420示意图。一并参考图7及图8，在一些实施例中，网状网络系统10更包括闲置节点500。具体而言，闲置节点500是一种网状网络节点，并且未以树状拓朴通信方式连接至其他的网状网络节点。当闲置节点500以树状拓朴通信方式向上直接连接至路由节点(例如网状网络节点M00、M01、M02、M04、M07、M08之中的任一个)之后，路由节点更新自身的路由表410，并增加闲置节点500的网状网络地址至自身的后代节点地址项目412及下一跳节点地址项目414。路由节点对应多个前代节点，前代节点是路由节点根据树状拓朴通信方式向上直接连接或间接连接的网状网络节点(例如路由节点是网状网络节点M08时，前代节点是网状网络节点M02、M00)。路由节点的每一个前代节点更新自身的路由表410，增加闲置节点500的网状网络地址420至自身的后代节点地址项目412，并增加对应闲置节点500的下一跳节点的网状网络地址420至自身的下一跳节点地址项目414。
在一些实施例中，闲置节点500(网状网络节点M14)以树状拓朴通信方式连接向上直接连接至路由节点(网状网络节点M08)之后，网状网络节点M08更新自身的路由表410，网状网络节点M08的路由表410如下表4所示：
表4：
后代节点地址项目412 下一跳节点地址项目414
MAC-14(增加) MAC-14(增加)
(以下略) (以下略)
其中，网状网络节点M08的路由表410更新的信息是后代节点地址项目412的“MAC-14”及对应的下一跳节点地址项目414的“MAC-14”，也就是网状网络节点M08根据新通信连接的子节点(网状网络节点M14)更新自身的路由表410上的信息。需特别说明的是，表4仅列出更新的信息。
在一些实施例中，闲置节点500(网络节点M14)以树状拓朴通信方式向上直接连接至路由节点(网状网络节点M08)之后，由于网状网络节点M02是网状网络节点M08的前代节点(父节点)，网状网络节点M02更新自身的路由表410，网状网络节点M02的路由表410如下表5所示：
表5：
后代节点地址项目412 下一跳节点地址项目414
MAC-14(增加) MAC-08(增加)
(以下略) (以下略)
其中，网状网络节点M02的路由表410更新的信息是后代节点地址项目412的“MAC-14”及对应的下一跳节点地址项目414的“MAC-08”，也就是网状网络节点M02根据新通信连接的后代节点(网状网络节点M14)更新自身的路由表410上的信息。需特别说明的是，表5仅列出更新的信息。
在一些实施例中，闲置节点500(网络节点M14)以树状拓朴通信方式向上直接连接至路由节点(网状网络节点M08)之后，由于网状网络节点M00是网状网络节点M08的前代节点(父节点的父节点)，网状网络节点M00更新自身的路由表410，网状网络节点M00的路由表410如下表6所示：
表6：
后代节点地址项目412 下一跳节点地址项目414
MAC-14(增加) MAC-02(增加)
(以下略) (以下略)
其中，网状网络节点M00的路由表410更新的信息是后代节点地址项目412的“MAC-14”及对应的下一跳节点地址项目414的“MAC-02”，也就是网状网络节点M00根据新通信连接的后代节点(网状网络节点M14)更新自身的路由表410上的信息。需特别说明的是，表6仅列出更新的信息。
在一些实施例中，闲置节点500以树状拓朴通信方式向上直接连接至路由节点之后，路由节点的前代节点更新自身的路由表410至根节点100为止。例如闲置节点500是网络节点M14，路由节点是网状网络节点M08时，前代节点只更新至网状网络节点M00，因为网状网络节点M00是根节点100。也就是说，在一些实施例中，假设无线接入点20具有路由表410(图中未示出)，即使无线接入点20是根节点100的父节点，无线接入点20不会更新自身的路由表410。
图9为根据本发明另一些实施例所示出的网状网络系统10的示意图。参考图9，在一些实施例中，网状网络系统10通过无线接入点20通信连接至云端网络30，再通过云端网络30通信连接至外部电子装置40。或者，网状网络系统10直接通过无线接入点20通信连接至外部电子装置40。网状网络节点例如但不限于物联网(IOT)装置或其他具有连网功能的电子装置。无线接入点20例如但不限于无线网络路由器、无线基地台或具有热点分享功能的电子装置(例如手机)。外部电子装置40例如但不限于手机、桌面计算机、平板计算机或其他具有连网功能的电子装置。需特别说明的是，同一个无线接入点20例如但不限于通信连接一个网状网络系统10或是多个网状网络系统10。同一个网状网络系统10例如但不限于通信连接至单一个无线接入点20或多个不同的无线接入点20。然而，网状网络系统10在单一时间点仅能通过一个无线接入点20与云端网络30或外部电子装置40保持通信连接。
综上，在一些实施例中，网状网络系统包括网状网络节点，网状网络节点储存有网状网络地址，其中网状网络节点包括根节点、中继节点及叶节点，根节点及中继节点储存有路由表。在一些实施例中，因为下行的报文及上行的报文具有网状网络格式的目的地地址，网状网络系统能实现报文下行或上行的运作，而不需要依靠因特网格式的报文。因此，网状网络系统能以快速、精简的方式进行传输。
虽然本发明的技术内容已经以如上优选实施例示出，但是其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神下所作的任何改动，皆应涵盖于本发明的范围内，因此本发明的专利保护范围当以权利要求书为准。
【附图标记说明】
10:网状网络系统
20:无线接入点
30:云端网络
40:外部电子装置
100:根节点
200:中继节点
300:叶节点
410:路由表
412:后代节点地址项目
414:下一跳节点地址项目
420:网状网络地址
430:应用程序
500:闲置节点
D0:下行外部报文
D1:下行报文
U0:上行外部报文
U1:上行报文
M00～M14:网状网络节点

Claims (10)

1.一种网状网络系统，其适于一无线接入点，所述网状网络系统包括：
多个网状网络节点，以一树状拓朴通信方式相互连接，所述网状网络节点包括：
根节点，通信连接所述无线接入点；
多个中继节点；以及
多个叶节点；
其中，每一所述网状网络节点储存有一网状网络地址，所述根节点及每一所述中继节点储存有一路由表；
其中，所述中继节点及所述叶节点用以接收一下行报文，所述下行报文具有一下行目的地地址；
其中，接收所述下行报文的所述中继节点判断自身的所述网状网络地址与所述下行目的地地址不同时，查询自身的所述路由表上记录前往所述下行目的地地址的一下一跳节点地址，并转发所述下行报文至对应所述下一跳节点地址的所述网状网络节点；
其中，接收所述下行报文的所述叶节点判断自身的所述网状网络地址与所述下行目的地地址不同时，丢弃所述下行报文。
2.根据权利要求1所述的网状网络系统，其特征在于，接收所述下行报文的所述中继节点无法通过查询自身的所述路由表获得对应的所述下一跳节点地址时，丢弃所述下行报文。
3.根据权利要求1所述的网状网络系统，其特征在于，所述根节点用以接收所述无线接入点发送的一下行外部报文，所述下行外部报文具有另一下行目的地地址，其中，所述根节点判断自身的所述网状网络地址与所述另一下行目的地地址不同时，转换所述下行外部报文成为对应的另一下行报文，所述另一下行报文符合一网状网络格式，所述根节点根据所述另一下行目的地地址查询自身的所述路由表上记录前往所述另一下行目的地地址的另一下一跳节点地址，并转发所述另一下行报文至所述另一下一跳节点地址对应的所述网状网络节点。
4.根据权利要求3所述的网状网络系统，其特征在于，所述根节点还储存有一应用程序，所述根节点判断自身的所述网状网络地址与所述下行目的地地址相同时，根据自身的所述应用程序处理所述下行外部报文。
5.根据权利要求1所述的网状网络系统，其特征在于，每一所述中继节点及每一所述叶节点还储存有一应用程序，接收所述下行报文的所述中继节点或所述叶节点判断自身的所述网状网络地址与所述下行目的地地址相同时，根据自身的所述应用程序处理所述下行报文。
6.根据权利要求1所述的网状网络系统，其特征在于，每一所述中继节点以及每一所述叶节点分别对应于一父节点，所述父节点是对应的所述中继节点或所述叶节点根据所述树状拓朴通信方式向上直接连接的所述网状网络节点，所述中继节点以及所述叶节点用以接收一上行报文，所述上行报文具有一上行目的地地址，其中，接收所述上行报文的所述中继节点或所述叶节点判断自身的所述网状网络地址与所述上行目的地地址不同时，转发所述上行报文至对应的所述父节点。
7.根据权利要求1所述的网状网络系统，其特征在于，所述根节点用以接收一上行报文，所述上行报文具有一上行目的地地址，其中，接收所述上行报文的所述根节点判断自身的所述网状网络地址与所述上行目的地地址不同时，转换所述上行报文成为对应的一上行外部报文，所述上行外部报文符合一因特网格式，并转发所述上行外部报文至所述无线接入点。
8.根据权利要求1所述的网状网络系统，其特征在于，每一所述网状网络节点还储存有一应用程序，每一所述网状网络节点用以接收一上行报文，所述上行报文具有一上行目的地地址，其中，接收所述上行报文的所述网状网络节点判断自身的所述网状网络地址与所述上行目的地地址相同时，根据自身的所述应用程序处理所述上行报文。
9.根据权利要求1所述的网状网络系统，其特征在于，以储存有所述路由表的任一所述些网状网络节点作为一路由节点，所述路由节点对应多个下一跳节点及多个后代节点，所述下一跳节点是所述路由节点根据所述树状拓朴通信方式向下直接连接的所述些网状网络节点，所述后代节点是所述路由节点根据所述树状拓朴通信方式向下直接连接或间接连接的所述网状网络节点，所述路由节点储存的所述路由表包括：
一后代节点地址项目，包括每一所述后代节点的所述网状网络地址；以及
一下一跳节点地址项目，包括每一所述后代节点分别对应的所述下一跳节点的所述网状网络地址，其中所述下一跳节点位于所述路由节点根据所述树状拓朴通信方式向下连接至对应的所述后代节点的路径上，并且所述下一跳节点是所述路由节点根据所述树状拓朴通信方式向下直接连接的所述后代节点。
10.根据权利要求1所述的网状网络系统，其特征在于，还包括一闲置节点，每一所述路由表包括一后代节点地址项目以及一下一跳节点地址项目，并且以储存有所述路由表的任一所述网状网络节点做为一路由节点，所述路由节点对应多个前代节点，所述前代节点是所述路由节点根据所述树状拓朴通信方式向上直接连接或间接连接的所述网状网络节点，其中，当所述闲置节点以所述树状拓朴通信方式向上直接连接至所述路由节点之后，所述路由节点更新自身的所述路由表，并增加所述闲置节点的所述网状网络地址至自身的所述后代节点地址项目及所述下一跳节点地址项目，每一所述前代节点更新自身的所述路由表，增加所述闲置节点的所述网状网络地址至自身的所述后代节点地址项目，并增加对应所述闲置节点的一下一跳节点的一网状网络地址至自身的所述下一跳节点地址项目。
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