CN1816055A - 向无线网络中的移动节点分配地址的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种向树状结构无线网络中的节点分配地址的方法，该方法包括以下步骤：当移动节点连接无线网络时由移动节点向管理节点发送登记请求；响应于该登记请求，由管理节点分配移动节点的静态地址，并将分配的静态地址发送到该移动节点；和由该移动节点将从管理节点接收的静态地址设置为它自己的静态地址。根据本发明，即使移动节点移动并且它的动态地址改变，与移动的移动节点通信的所有节点不会被断开。

Description

向无线网络中的移动节点分配地址的方法
                           技术领域
本发明涉及一种分配地址的方法，更具体地讲，涉及一种向无线网络中的移动节点分配地址的方法。
                          背景技术
图1A示出用于解释根据现有技术向连接无线网络的移动节点分配地址的方法的网络结构。图1A表示树状结构的网络，其中，“M”指示可移动的移动节点。
当移动节点M与无线网络连接时，从父节点D向该移动节点分配地址。参照图1A，移动节点M被分配地址“215”。
图1B示出在其中图1A中显示的移动节点M移动并与另一节点连接的网络结构。比较图1A和图1B中的网络结构，随着移动节点M的移动，移动节点M与节点D分离并与新的节点B连接。
因此，从新的父节点，即节点B向移动节点M分配新的地址。参照图1B，新的地址“161”被分配给移动节点M。
如上所述，在随着移动节点M在树状结构网络中移动移动节点M的父节点改变的情况下，移动节点M也被分配新的地址。如图1A和1B所示，移动节点M的地址从“215”改变为“161”。
此外，在由于移动节点M的移动引起地址的改变的情况下，该移动节点M和正与其通信的任何节点之间的通信在移动节点M的地址改变时断开。因此，用于解决通信断开问题的解决方法是必需的。
                       发明内容
为了解决上述问题和与现有技术相关的其它问题，已经开发了本发明。本发明的特点在于提供这样一种方法，即向树状结构无线网络中的移动节点分配静态地址，从而在具有动态地址的移动节点移动时，该移动节点和其它节点之间的通信不被断开。
为了实现本发明的特点，提供了一种向树状结构网络中的移动节点分配地址的方法，包括以下步骤：(a)当移动节点与无线网络连接时由该移动节点向管理节点发送登记请求；(b)响应于该登记请求，由管理节点分配移动节点的静态地址，并将分配的静态地址发送到该移动节点；和(c)由该移动节点将从管理节点接收的静态地址设置为它自己的静态地址。
最好，在步骤(b)中，所述管理节点可分配除了已经分配给无线网络中的现有节点的地址之外的地址之一作为该移动节点的静态地址。
最好，所述管理节点可以是协调器。
最好，所述移动节点可通过将包含移动节点的转交地址和用作登记请求ID的命令帧ID的命令包发送到管理节点来进行登记请求。
最好，所述管理节点可通过将移动节点的转交地址和静态地址存储在表中来登记移动节点。
最好，该方法还包括步骤(d)：由管理节点在无线网络上广播移动节点的转交地址和静态地址。
最好，在步骤(b)中，管理节点通过将包含移动节点的静态地址和用作登记响应ID的命令帧ID的包发送到移动节点，来将移动节点的静态地址发送到移动节点。
最好，该方法还可包括以下步骤：当移动节点的转交地址改变时，由移动节点将静态地址和新的转交地址发送到管理节点；由管理节点参照从移动节点发送的SA用所述新的转交地址来修改先前存储在所述表中的移动节点的转交地址；和由管理节点在无线网络上广播移动节点的静态地址和所述新的转交地址。
最好，所述无线网络可以是ZigBee网络。
                     附图说明
通过参照附图对本发明的某些实施例的描述，本发明上述方面和特点将会变得更加清楚，其中：
图1A是用于解释根据现有技术的向连接无线网络的移动节点分配地址的方法的无线网络结构；
图1B是除了移动节点移动并与不同的节点连接之外和图1A所示的网络相同的无线网络结构；
图2是解释根据本发明的一个实施例的向与无线网络中的节点连接的移动节点分配地址的方法的无线网络结构；
图3是表示根据本发明实施例的当移动节点连接无线网络时向该移动节点分配地址的方法的流程图；
图4(a-c)示出在无线网络中使用的命令包和根据本发明实施例提出的MN_REG_REQ包和MN_REG_REP包的格式；
图5是解释根据本发明实施例的以下过程的无线网络结构，即移动节点通过与无线网络中的节点相连而连接无线网络，该移动节点移动到不同的地方，并与和先前节点不同的节点连接；和
图6是显示根据本发明的当与节点连接的移动节点移动，其后该移动节点在移动之后与无线网络中的不同的节点连接时的操作过程的流程图。
                   具体实施方式
将参照附图更详细地描述本发明的某些实施例。
本发明适用于树状结构无线网络。ZigBee是典型的树状结构无线网络。
根据本发明的一个实施例，当移动节点与无线网络中的任意节点连接时，该移动节点被分配两个地址。这两个地址是“转交地址”(这里称为“COA”)和“静态地址”(这里称为“SA”)。它们在以下方面不同，即COA是随移动节点移动而改变的地址，SA是不管移动节点的移动而不改变的地址。
另外，从父节点分配COA而从管理节点分配SA。管理节点表示当移动节点连接无线网络时向所述移动节点分配SA的节点。这里，协调器适于用作管理节点。
参照图2和图3，将描述当移动节点连接无线网络时向该移动节点分配COA和SA的过程。
图2和图3示出根据本发明的一个实施例的分别解释当移动节点连接无线网络时向该移动节点分配地址的方法的网络结构和流程图。
参照图2，“M”指示移动节点，“D”指示与移动节点M连接的节点(移动节点M的父节点)，“A”指示协调器。
首先，当移动节点M连接无线网络(S110)，更具体地讲是与父节点D连接时，从父节点D向移动节点M分配COA(S120)。参照图2，在步骤S120中分配给移动节点M的COA是“215”。
接着，移动节点向协调器A请求登记(S130)。步骤S130可以按以下方式实现：移动节点M将“移动节点登记请求包”(以下称为“MN_REG_REQ包”)发送到协调器A。
在描述MN_REG_REQ包之前，首先简要地描述在典型的树状结构无线网络，即ZigBee网络中使用的命令包。图4的(a)示出在ZigBee网络中使用的命令包的概念示图。
参照图4的(a)，命令包包括：头，包括帧控制、目的地址DST地址和源地址SRC地址；和净荷，包括“命令帧ID”(以下称为“CF ID”)和数据。
这里，当CF ID是“0×01”时命令包是RREQ，当CF ID是“0×02”时命令包是RREP，当CF ID是“0×03”时命令包是RERR。同时，在CF ID是“0×00”和“0×04”至“0×ff”的情况下，没有定义命令包。
在该实施例中，与CF ID“0×04”对应的命令包被称为作为移动节点登记请求包的MN_REG_REQ，与CF ID“0×05”对应的命令包被称为作为移动节点登记响应包的MN_REG_REP。
此外，“移动节点的COA”(以下称为“MN’COA”)包含在MN_REG_REQ包中的数据中。上述MN_REG_REQ包的格式如图4的(b)所示。参照图4的(b)，CF ID是“0×04”，MN_REG_REQ包包含MN’COA“215”。
参照图3，具有发送的MN_REG_REQ包的协调器A向移动节点M分配SA(S140)。更详细地，协调器A通过选择除了已经分配给存在于移动节点M所属的无线网络中的节点的地址之外的地址之一来向移动节点M分配SA。
参照图3，如果无线网络包括484个节点，则地址1至地址484可被分配给现有节点。此时，485、486、487...不是被分配的地址，因此可被选择作为移动节点M的SA。因此，协调器A分配485、486、487...之一作为移动节点M的SA。
任何地址只要还没有被分配给无线网络的现有节点就可作为移动节点M的SA。即，任何分配方法和等同物都是可用的，对此没有限制。
接着，协调器A将移动节点M的COA和SA存储在“移动节点登记项目表”(以下仅称为“表”)(S150)。因此，由协调器A登记移动节点M。
从在步骤S130中从移动节点M发送的MN_REG_REQ包获得表中存储的COA，并在步骤S140中由协调器分配表中的SA。
在步骤S140中，在协调器A向移动节点M分配SA 485的情况下，表可如表1组成。
表1
  移动节点的转交地址   移动节点的静态地址
  215   485
  ·   ·
  ·   ·
  ·   ·
接着，响应于移动节点M的登记请求，协调器A将包含移动节点M的SA的MN_REG_REP包发送到移动节点M(S160)。
MN_REG_REP包的格式如图4的(c)所示。如上所述，MN_REG_REP包的CF ID是“0×05”。此外，图4的(c)显示MN_REG_REP包包含485作为对应移动节点的SA。
接着，移动节点参照从协调器A接收的MN_REG_REP包中的SA，并将该SA设置成它自己的SA(S170)。
接着，协调器A广播该表中存储的移动节点M的地址信息(S180)。关于移动节点M的地址信息包括移动节点M的COA和SA。其结果是，存在于无线网络中的其它节点B、C、D和E识别移动节点M的COA和SA。
当移动节点连接无线网络时，分配该移动节点的COA和SA的方法如上所述。
现在，以下将参照图5和图6来详细地描述移动节点移动到其它地方、与先前父节点D分离并与另一父节点连接的过程。
图5和图6示出分别解释根据本发明一个实施例的在无线网络中移动节点移动到其它地方、与先前父节点分离并与新的父节点连接的过程的网络结构和流程图。
比较图2和图5，可以看出，随着移动节点M移动，移动节点M与先前父节点D分离，并与节点B连接。
在该过程中，首先，当移动节点M与另一节点B(新的父节点B)连接时(S210)，从新的父节点B向移动节点M分配新的COA(S220)。参照图5，在步骤S220中，移动节点M被分配新的COA“161”。
随着移动节点M与新的父节点B连接，该移动节点的COA从“215”改变为“161”，而SA没有改变，这是因为COA是从父节点分配的，而SA是从协调器分配的。
接着，移动节点M将它自己的SA和新的COA发送到协调器(S230)。然后协调器更新存储的表。更详细地讲，协调器参照没有改变的SA，并用新的COA代替先前的COA，从而完成表的更新。
在步骤S220中向移动节点M分配新的COA“161”的情况下，表将如表2被更新。
表2
  移动节点的转交地址   移动节点的静态地址
  161   485
  ·   ·
  ·   ·
  ·   ·
接着，协调器在相应的无线网络上广播在更新的表中存储的地址信息(S250)。移动节点M的地址信息包含COA和SA。因此，在无线网络中存在的所有的其它节点B、C、D和E识别移动节点M的替代的COA。
因此，即使移动节点M的COA随着移动节点M的移动而改变，正与移动节点M通信的所有其它节点也可识别移动节点M的替代的COA，从而它们之间的通信不会被断开。
如上所述，根据本发明，可向树状结构无线网络中的移动节点分配静态地址。因此，即使在移动节点的动态地址随着移动节点的移动而改变的情况下，移动的移动节点和正与该移动的移动节点通信的任何其它移动节点之间的通信将不会被断开。
上述实施例和优点仅为示例性，不应该被理解为限制本发明。本教导可容易地应用于其它类型的实施例。另外，对本发明的实施例的描述目的在于说明，而非限制权利要求的范围，许多替换、修改、改变对本领域的技术人员而言应该是清楚的。

Claims (9)

1、一种向树状结构无线网络上的移动节点分配地址的方法，包括以下步骤：
(a)当移动节点连接无线网络时由该移动节点向管理节点发送登记请求；
(b)响应于该登记请求，由管理节点分配移动节点的静态地址，并将分配的静态地址发送到该移动节点；和
(c)由该移动节点将从管理节点接收的静态地址设置为它自己的静态地址。
2、根据权利要求1所述的分配地址的方法，其中，在步骤(b)中，所述管理节点分配除了已经分配给无线网络中的其它现有节点的地址之外的地址之一作为该移动节点的静态地址。
3、根据权利要求1所述的分配地址的方法，其中，所述管理节点是协调器。
4、根据权利要求1所述的分配地址的方法，其中，在步骤(a)中，所述移动节点通过将包含移动节点的转交地址和用作登记请求ID的命令帧ID的命令包发送到管理节点来进行登记请求。
5、根据权利要求4所述的分配地址的方法，其中，所述管理节点通过将移动节点的转交地址和静态地址存储在表中来登记移动节点。
6、根据权利要求5所述的分配地址的方法，还包括：
(d)由管理节点在无线网络上广播移动节点的转交地址和静态地址。
7、根据权利要求1所述的分配地址的方法，其中，在步骤(b)中，管理节点通过将包含移动节点的静态地址和用作登记响应ID的命令帧ID的包发送到移动节点，来将移动节点的静态地址发送到移动节点。
8、根据权利要求1所述的分配地址的方法，其中，还包括：
当移动节点的转交地址改变时，由移动节点将静态地址和新的转交地址发送到管理节点；
由管理节点参照从移动节点发送的SA用所述新的转交地址来修改先前存储在所述表中的移动节点的转交地址；和
由管理节点在无线网络上广播移动节点的静态地址和所述新的转交地址。
9、根据权利要求1所述的分配地址的方法，其中，所述无线网络是ZigBee网络。
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