TWI662812B - 網狀網路中中繼節點轉發封包的方法及相關設備 - Google Patents

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Abstract

網狀網路通信的方法和設備使得中繼節點能自主的選擇封包傳播方式。一接收到攜帶指示泛洪傳播的指示或者不攜帶任何傳播模式的說明的封包，該中繼節點根據一些因素確定該封包是否適合路由傳播，其中該指示被發起該封包的邊緣節點設置，這些因素如是否存在從源節點到目的節點的有效路由，該封包是否來自朋友邊緣節點，和/或是否發起路由發現過程。中繼節點改變該指示以指示路由傳播，並通過路由中繼轉發該封包。該封包能夠在網狀網路中通過路由傳播的方式傳播，不管邊緣節點設定的作為初始設置的泛洪傳播或者邊緣節點沒有設置傳播方式。

Description

網狀網路中中繼節點轉發封包的方法及相關設備
本發明涉及網路通信領域，特別涉及在網狀網路(mesh network)通信中的封包轉發技術的領域。
網狀網路通常包括複數個節點，複數個節點彼此通信以進行資料傳播。網狀網路能通過使用泛洪(flooding)方式或者路由方式來傳播消息。在路由傳播方式中，通過從一個中繼節點跳到另一個中繼節點，消息(例如封包)沿著特定路徑通過，直到到達目的節點。在泛洪傳播方式中，消息被發送到網狀網路中的所有連接節點，包括非預期的節點，而不是特定的路由。
一般而言，泛洪傳播在功率和頻寬使用方面沒有路由傳播有效率，主要因為在接收範圍內的複數個節點基本同時重傳消息。由此產生的碰撞不可避免的將能量消耗和網路開銷增加到不合理的水準。而且，因為中繼節點在泛洪傳播中會產生大量的不必要的封包傳輸，所以基於泛洪的網狀網路很難擴展。與泛洪傳播相比，路由傳播是有利的，因為路由傳播具有較低的開銷流量和較好的可擴展性。
另一方面，由於不涉及複雜的路由技術，泛洪傳播在網路節點的通信邏輯實現方面更簡單。而且，在泛洪中，信號通常通過幾個傳播路徑到達節點，因此一個或者複數個阻塞路徑(blocked path)通常是無關緊要的，這確保了很高的可達性和可靠性。
在網狀網路中一些作為中繼節點的網路設備(在此處可被稱為“普 通中繼節點”)可以僅僅具有通過泛洪中繼轉發封包的能力。由這樣的節點接收的每一個封包被發送到所有耦合的鏈路。相比之下，作為中繼節點的一些其他的網路設備(此處可被稱為“高端中繼節點”)具有增強的配置，該配置使該網路設備通過路由-中繼來轉發封包，其中，封包沿著特定的或者規定的路由被發送到下一個節點。通常，這種高端中繼節點也能執行泛洪-中繼。
由於泛洪-中繼的低計算需求和存儲需求，普通的中繼節點容易實現。由於增加的存儲容量，計算能力和設計複雜度，高端中繼節點的開發和製造成本增加。例如，高端中繼節點可以集成用於網路管理，自發現(self-discovery)，自修復(self-repair)，路由表和/或路由資訊管理和通信的邏輯，這些邏輯沒有被包含在普通中繼節點，該普通中繼節點不具有路由-中繼能力。
第1圖示出基於先前技術的網狀網路系統100，在網狀網路系統100中的封包傳播系專門基於泛洪的。如以簡化形式所示出的，網路100包括邊緣節點A,K,L,H和J，和普通中繼節點B,C,E,D和G。每個邊緣節點能夠發起封包但是不能轉發封包；每個普通中繼節點能夠通過泛洪-中繼轉發封包到其他節點。
例如，邊緣節點A產生封包和指定邊緣節點J作為目的節點。封包的基於泛洪的傳播由箭頭描述。更具體的，邊緣節點A發送封包到直接鏈接到A的中繼節點B,C,D和E中每一個，和B,C,D和E中的每一個會轉發封包到除了A之外的自己直接鏈接(directly-linked)的節點，以此類推。特別的，B發送封包到K和L；C發送封包到L,E，和D；並且E發送封包到C,D,G和H。最後，封包被通過G傳遞到目的節點J。正如所示出的，雖然K,L和H以及鏈接到他們的幾個中繼節點不是預期的接收者，但是封包仍然被傳遞到他們，導致顯著的增長頻寬和降低的功率效率。
第2圖示出基於先前技術的網狀網路系統200，該網狀網路系統200允許基於泛洪的和基於路由的封包傳播。正如圖所示，網路200包括邊緣節點A,K, L,H和J，普通中繼節點B和E，高端中繼節點C,D和G。
當邊緣節點A產生指向目的節點J的封包時，在封包的報頭(header)中指示了該封包是通過泛洪還是通過路由被傳播到J，例如，通過使用路由協定(Routing Protocol,RP)標誌。如果RP標誌指示泛洪傳播，所有中繼節點參與傳播和通過泛洪-中繼(如基於泛洪的中繼方式/轉發方式)轉發封包，其中所有中繼節點包括普通中繼節點和高端中繼節點。另一方面，如果RP標誌指示路由傳播，僅僅高端中繼節點參與傳播並且相應的通過路由-中繼(如基於路由的中繼方式/轉發方式)轉發封包。接收封包的普通中繼節點由於不具有路由-中繼能力，可以丟棄封包。
所以，根據先前技術，一旦RP標誌被邊緣節點設置，相應的傳播方式在整個封包傳播過程中被使用。僅僅如果邊緣節點針對封包選擇路由傳播，網狀網路中的高端中繼節點才作為路由中繼。這個限制導致網狀網路中不能使用高端中繼節點和路由傳播所提供的增強的能力和益處。此外，這需要邊緣節點具有路由能力，但是在現實生活中邊緣節點不總是具有路由能力。
相應的，本發明揭示的方法和系統被指向通信協定，該通信協定允許擴展使用網狀網路中的路由傳播，該擴展的網狀網路中的路由傳播具有泛洪傳播和路由傳播的混合能力，由此改進成本和性能效率之間的平衡。
本發明實施例包括中繼節點，該中繼節點可操作的轉換封包到路由傳播封包，而不管邊緣節點指定的原始泛洪-傳播指示。更具體的，網狀網路包括邊緣節點，普通中繼節點和高端中繼節點，該邊緣節點能發起封包，普通中繼節點支援使用泛洪-中繼來轉發封包但是不支援路由-中繼來轉發封包，該高端中繼節點支持泛洪-中繼和路由-中繼兩者。發起封包的邊緣節點可以具有或者不具有路由能力。如果邊緣節點具有路由能力並且確定從源節點到目的節點存在 有效路由，邊緣節點可以設置路由通訊協定(RP)指示，來指示路由傳播；否則，RP指示被設置來指示泛洪傳播。
當高端中繼節點接收具有路由通訊協定(RP)指示的封包，該路由通訊協定(RP)指示指示了泛洪傳播或者傳播模式未指定，該高端中繼節點確定是否存在從源節點(例如邊緣節點)朝向目的節點的有效的路由。如果是，該高端中繼節點修改RP指示來指示路由傳播並且通過路由-中繼轉發封包。如果高端中繼節點確定不存在有效路由，則通過泛洪-中繼轉發當前的封包，並且可以發起路由發現過程，以發現用於後續封包的路由。如果普通中繼節點接收具有指示路由-中繼的RP指示的封包，則不轉發封包而是丟棄封包。
在一些例子中，被指定為轉換泛洪傳播封包或者傳播模式未指定的封包到路由傳播封包的高端中繼節點被直接的鏈接到發起封包的邊緣節點，例如第一轉發中繼節點。在一些例子中，高端中繼節點用於僅對源自朋友邊緣節點的封包執行這種轉換和/或發起路由發現。而且，在路由發現中，高端中繼節點可以作為源節點的代理，以發現源節點到目的節點之間的路由。所以在一些例子中，當高端中繼節點接收封包，該指示可以指示3種可能的情況：泛洪傳播，路由傳播和傳播模式未指定。在高端中繼節點處理該封包之後，該指示可以指示2種可能的情況：泛洪傳播和路由傳播。
通過使用高端中繼節點自主確定封包的路由傳播可行性，並且相應的將泛洪-傳播封包或者傳播模式未指定的封包轉換為路由傳播封包，在網狀網路中使用路由-中繼是有利的並且被充分的擴展。因此，考慮了高端中繼節點提供的路由-中繼提供了較低功率損耗和網路開銷，優化了成本和效率之間的平衡。此外，使用中繼節點來執行路由傳播的相關處理，免除了使用邊緣節點執行這種處理的必要性，如路由發現和路由資訊維護。所以，即使在邊緣節點缺乏路由能力的情況下，網狀網路仍能有效的受益于高端中繼節點提供的路由傳 播。
根據本發明一實施例，提供一種網狀網路中中繼節點轉發封包的方法，該方法包括：在中繼節點接收所述封包，其中所述封包標識了產生所述封包的邊緣節點和目的節點，並且所述封包包括一指示，該指示表示在所述網狀網路中所述封包的傳播模式為泛洪傳播或者所述指示表示傳播模式未指定。響應於存在到所述目的節點的有效路徑，修改所述封包中的所述指示以指示路由傳播；根據所述有效路由，通過路由-中繼將所述封包從所述中繼節點轉發到下一個節點。
根據本發明另一實施例，提供一種無線通訊設備，作為網狀網路中的中繼節點，所述無線通訊設備包括：記憶體；通信電路，用於通信的耦合到所述網狀網路，其中所述通信電路包括：收發器，用於接收由所述網狀網路中邊緣節點發起的封包，並且在所述網狀網路中發送所述封包，並且其中所述封包標識了所述邊緣節點和目的節點，並且包括一指示；以及控制邏輯，響應於存在到所述目的節點的有效路徑，和響應於所述指示表示在所述網狀網路中所述封包的傳播模式為泛洪傳播或者所述指示表示傳播模式未指定，修改所述封包中的所述指示以指示所述封包到所述目的節點的傳播模式為路由傳播；以及根據所述有效路由，控制轉發所述封包到下一個節點。
根據本發明又一實施例，提供一種網路設備，其包括：通信電路，用於通信的耦合到網狀網路；處理器；記憶體，用於存儲指令，當所述指令被所述處理器執行時實現上述的網狀網路中中繼節點轉發封包的方法。
本發明通過在中繼節點處，當封包中的指示表示在網狀網路中該封包的傳播模式為泛洪傳播或者所述指示表示傳播模式未指定，且當存在到目的節點的有效路徑時，修改所述封包中的指示以指示所述封包到所述目的節點的傳播模式為路由傳播，使得即使在邊緣節點缺乏路由能力而使得該指示初始時 指示泛洪傳播或者傳播模式未指定的情況下，網狀網路中仍能進行路由傳播。
100‧‧‧網狀網路系統
A,K,L,H,J,B,C,E,D,G‧‧‧節點
300,400,500‧‧‧示例性流程
301,302,303,304,305,306‧‧‧步驟
401,402,403,404,405,406,407,408,409,410,411‧‧‧步驟
501,502,503,504,505,506,507,508,509,510,511‧‧‧步驟
600‧‧‧無線通訊設備
610‧‧‧收發機
611‧‧‧基帶處理裝置
612‧‧‧射頻裝置
601,602‧‧‧天線
621‧‧‧路由發現程式
622‧‧‧自發現程式
623‧‧‧路由表
625‧‧‧代理管理程式
624‧‧‧自修復程式
626‧‧‧朋友關係管理程式
620‧‧‧記憶體
630‧‧‧控制邏輯
631‧‧‧泛洪-中繼控制模組
632‧‧‧路由-中繼控制模組
634‧‧‧封包產生模組
633‧‧‧中繼模式選擇模組
第1圖示出基於先前技術的封包傳播專門基於泛洪的網狀網路系統；第2圖示出基於先前技術的允許基於泛洪和基於路由的封包傳播的網狀網路系統；第3圖示出本發明實施例提供的描述在網狀網路系統中高端中繼節點選擇封包傳播模式的示例性過程的流程圖；第4圖示出本發明實施例提供的普通中繼節點和高端中繼節點轉發封包的示例性過程；第5圖示出本發明實施例提供的描述高端中繼節點處理和轉發封包的示例性過程的流程圖；第6圖示出本發明實施例提供的無線通訊設備的示例性配置，該無線通訊設備能被作為高端中繼節點和在網狀網路系統中自主選擇封包傳播模式。
現在將詳細參考本發明的優選實施例，其示例在附圖中示出。儘管將結合優選實施例描述本發明，但是可以理解的是，並不旨在將本發明限制到這些實施例。相反，本發明旨在覆蓋可以包括在由所附申請專利範圍所限定的本發明的精神和範圍內的替換，修改和等同物。此外，在本發明的實施例的以下詳細描述中，闡述了許多具體細節以便提供對本發明的透徹理解。然而，所屬領域具有通常知識者將認識到，可以在沒有這些具體細節的情況下實施本發明。在其他情況下，沒有詳細描述公知的方法，過程，元件和電路，以免不必 要地模糊本發明的實施例的方面。儘管為了清楚起見，可以將方法描繪為一系列編號的步驟，但編號並不一定指示步驟的順序。應該理解的是，某些步驟可以被跳過，並列執行，或者不需要保持嚴格的順序。示出了本發明的實施例的附圖是半示意性的而不是按比例繪製的，並且特別地，一些尺寸是為了清晰呈現並且在附圖中被誇大地示出。類似地，儘管為了便於描述，附圖中的視圖一般具有相似的方向，但是大多數情況下附圖中方向的描述可以是任意的。通常，本發明可以以任何方向操作。
混合泛洪-中繼和路由-中繼的網狀網路
總的來說，本發明實施例提供一種網狀網路通信協定，該網狀網路通信協定使中繼節點具有路由-中繼和泛洪-中繼能力，以選擇封包傳播方式和封包轉發模式。更具體的，一接收到攜帶表示在網狀網路中泛洪傳播或者表示傳播模式未指定的一指示的封包，中繼節點基於一些因素自主確定封包是否適合路由傳播，例如是否存在從源節點到目的節點的有效路由，封包是否源自朋友邊緣節點，和路由發現過程是否已經被發起。基於確定結果，中繼節點可以將該封包中的該指示修改為路由傳播並且以路由-中繼的方式轉發該封包。因而，儘管邊緣節點產生了初始指示，封包可以通過路由傳播在網狀網路上有利的傳播。所以，在一些例子中，當高端中繼節點接收封包，該指示可以指示3種可能情況：泛洪傳播，路由傳播和傳播模式未指定。在中繼節點處理封包之後，該指示可以指示兩種可能情況：泛洪傳播和路由傳播。
此處提到的網狀網路可以是有線或者無線通訊網狀網路。在無線網狀網路中，網狀網路的用戶端，網狀網路的路由器和閘道(gateway)作為網路節點，並且能通過空口(over-the-air)無線電射頻鏈路彼此通信。網狀網路的用戶端可以是筆記本，手機或者其他通信設備等。而網狀網路的路由器將流量轉發到可能連接或可能不連接到互聯網的閘道，或者轉發來自可能連接或可能不連 接到互聯網的閘道的流量。
此處提到的網路節點能發送和接收消息，並且能作為路由器來為該路由器的鄰居節點轉播消息。在網狀網路中的網路節點可以使用與一個或者複數個無線標準相容的無線協議和技術通信，例如用於WLAN的IEEE 802.11x家族，用於無線個人區域網(Wireless Personal Area Network，WPAN)的IEEE 802.15，和用於無線城域網(WMAN)的IEEE 802.16。然而，本發明不限於此。
當邊緣節點發起封包時，封包中的特定欄位被分配值，以指示路由傳播或者泛洪傳播。在此處詳細描述的實施例中，如果選擇路由傳播，則將封包中的路由通訊協定(RP)標誌設置為1；否則RP被設置為0，例如RP默認為0。然而，應當可以理解的是，本發明不限制任何特定機制或者標記來在封包中指示泛洪傳播或者路由傳播，也不限制接收節點中使用任何特定機制解讀這樣的指示。
對於僅支持泛洪傳播的邊緣節點，產生的封包一直具有為0的RP標誌。然而，如果邊緣節點支持泛洪和路由傳播，該邊緣節點可以首先確定是否有從源節點到目的節點的有效路由，例如，用於以前的封包的有效路由。如果是，RP標誌被設置為“1”，並且邊緣節點發起封包的路由傳播；否則，RP標誌被設置為“0”，並且邊緣節點發起泛洪傳播。
傳統的，正如第2圖所描述的，一旦在邊緣節點選擇泛洪並且設置泛洪方式傳播封包，封包就在網狀網路中通過泛洪傳播直到該封包被傳遞到目的節點。然而，根據本發明的例子，具有路由能力的中繼節點(例如高端中繼節點)可以自主確定路由傳播是否合適，如果確定路由傳播合適，則可以改變邊緣節點設置的傳播方式。
第3圖示出本發明實施例提供的網狀網路系統中高端中繼節點選擇封包傳播模式的示例性過程300的流程圖。網狀網路具有邊緣節點，普通中繼節 點和高端中繼節點的組合。每一個邊緣節點支持產生和使用封包，但可能無法轉發封包。每一個普通中繼節點能產生和使用封包，並且通過泛洪-中繼而不是路由-中繼來轉發封包。每一個高端中繼節點能產生和使用封包，並且能通過路由-中繼和泛洪-中繼來轉發封包。例如，高端中繼節點可以具有用於網路管理，自發現，自修復，路由表和/或路由資訊管理和通信的邏輯，這些邏輯不包含在不具有路由-中繼能力的普通中繼節點中。
正如所示出的，在步驟301，高端中繼節點接收具有RP指示的封包，該RP指示位於報頭中，例如，以標識(flag)的形式存在於報頭中。封包可以被直接的從發起封包的邊緣節點發出，或者可以被從另一個中繼節點轉發。在步驟302，根據RP指示，高端中繼節點確定封包被指定為泛洪傳播還是路由傳播。在步驟305，如果路由傳播被指示(RP=1)，並且如果中繼節點是在朝向目的節點的特定路由上，高端中繼節點通過路由-中繼轉發封包。所以，封包在網狀網路中通過特定路由傳播。
在步驟303，如果封包中的RP指示指示泛洪傳播(正如步驟302中所確定的)或者如果在封包中沒有傳播方式被指定，則高端中繼節點確定是否存在從邊緣節點到目的節點的有效路由。在步驟304中，如果存在從邊緣節點到目的節點的有效路由，高端中繼節點修改RP指示以指示路由傳播，在步驟305中通過路由-中繼轉發封包。然而，在步驟303中，如果確定不存在有效路由，RP指示是不變的且RP指示保持指示泛洪傳播，並且在步驟306中高端中繼節點通過泛洪-中繼轉發封包。因而，當該封包通過網狀網路中的隨後節點傳播時，該指示繼續指示泛洪傳播。
如下面將詳細描述的，在一些例子中，僅僅具有特定狀態的高端中繼節點被指定來執行自主確定是否轉換泛洪-傳播封包到路由-傳播封包。例如，高端中繼節點被直接的鏈接到發起封包的邊緣節點(例如第一層中繼節點)，和 /或該高端中繼節點作為邊緣節點的朋友節點。所以，如果沒有特定狀態的高端中繼節點接收封包，其按照封包中RP指示所指示的來簡單轉發封包，該RP指示被邊緣節點或者具有特定狀態的高端中繼節點使用流程300設置。
通過使用高端中繼節點來自主確定封包的路由傳播的可行性，並相應的轉換泛洪-傳播封包或者未指定傳播模式的封包為路由-傳播封包，在網狀網路中使用路由-中繼是有益的並且可以被充分的擴展。因此，考慮到由高端中繼節點提供的路由-中繼提供了較低功率損耗和網路開銷，成本與效率之間的平衡被優化。此外，使用中繼節點來執行路由傳播相關的處理避免了使用邊緣節點來進行這樣的處理的必要性，路由傳播相關的處理例如路由發現和路由資訊維護。所以，即使在邊緣節點缺乏路由能力的情況下，網狀網路仍能有效的從高端中繼節點提供的路由傳播中受益。
在一些例子中，如果高端中繼節點確定不存在用於路由傳播的有效路由(例如沒有先前記錄)，該高端中繼節點可以自主發起路由發現過程以發現用於該封包的有效路由。第4圖示出本發明實施例提供的普通中繼節點和高端中繼節點轉發封包的示例性流程400。封包可以被直接的從邊緣節點發送或者從另一個中繼節點發送。在步驟401，中繼節點接收封包。如果高端中繼節點接收封包，中繼節點遵循圖左側的處理流程；如果普通中繼節點接收封包，中繼節點遵循圖右側的處理流程。
更具體的，在步驟402，高端中繼節點確定RP標誌是否是1(指示路由傳播)。如果是，則在步驟403，高端中繼節點進一步確定自己是否在有效路由上。如果自己不在有效路由上，意味著該高端中繼節點不是預期接收者，則它在步驟405處丟棄該封包而不進行進一步處理。然而，如果該高端中繼節點在有效路由上，意味著它是預期接收者，則在步驟406處通過RP標誌所指示的路由-中繼來轉發封包。
另一方面，如果接收到的RP標誌是0，其指示泛洪傳播或傳播模式未指定(如在步驟402處由中繼節點所確定的)，則中繼節點自主地確定該封包是否適合朝向目的節點進行路由傳播，而不是通過泛洪-中繼直接轉發封包。因此，在步驟404處，中繼節點確定是否具有從源節點到目的節點的用於封包的有效路由。如果是，在步驟407，中繼節點將RP標誌的值修改為1，並且在步驟406處通過路由-中繼來轉發封包。因此，通過有效路由在網狀網路中傳播封包。
如果不存在有效的路由(如步驟404中所確定的)，在步驟408中，中繼節點通過泛洪-中繼轉發封包，並且也發起路由發現，以試圖為隨後朝向目的節點的封包發現有效的路由。在一些例子中，路由發現過程僅僅被特定的高端中繼節點執行，例如，被直接的鏈接到邊緣節點的高端中繼節點或者被邊緣節點做為朋友的高端中繼節點，或者在網狀網路中被指定具有某些特殊的狀態的高端中繼節點。本發明不限於用於指定中繼節點來轉換泛洪-傳播封包到路由-傳播封包，和/或發起和執行封包的路由發現的任何特定的特殊的狀態。
如圖的右側流程所示，在步驟409中，如果不具有路由能力的普通中繼節點接收封包，識別RP標誌。如果RP=0，則表示泛洪傳播或者沒有指定泛洪或者路由，在步驟410中，中繼節點通過泛洪-中繼轉發封包。如果RP=0，則表示路由傳播，在步驟411中，中繼節點丟棄封包不進行進一步處理。
第5圖是本發明實施例提供的高端中繼節點處理和轉發封包的示例性計算機控制流程500。在步驟501，中繼節點接收封包，例如從邊緣節點或者從另一個中繼節點接收封包。在步驟502，中繼節點確定RP標誌是否被設置為指示路由傳播的1。如果是，在步驟503中，中繼節點確定自己是否在用於路由傳播的特定路由(也可以稱為有效路由)上。在步驟505中，如果中繼節點在特定路由上，則該中繼節點是預期的接收者，它通過路由-中繼轉發封包。如果中繼節點不在特定路由上(如在步驟503中所確定的)，則在步驟504中，中繼節點丟棄該 封包不進行進一步處理。
如果接收的封包具有設置為0的RP(如在步驟502中所確定的)，在步驟506，中繼節點確定封包是否來自朋友邊緣節點，這意味著中繼節點之前已經與邊緣節點建立了朋友關係，或者中繼節點之前已經被邊緣節點作為朋友。
通常，兩個朋友節點可以使用朋友關係的安全信息(friendship security material)或加密信息來傳送封包，其中朋友關係的安全信息可以是安全金鑰(security key)。如果朋友關係之外的中繼節點接收到具有這種安全信息的封包，則中繼節點簡單地丟棄它。另外，如果邊緣節點具有路由能力，當邊緣節點處於省電模式時，朋友中繼節點為邊緣節點緩存將輸入到邊緣節點的消息。當邊緣節點醒來時，它的朋友中繼節點可以將這些封包發送到邊緣節點以進行處理。
此外，如果邊緣節點不支持路由傳播，則其朋友中繼節點可以使用朋友關係的安全信息，以用於外發消息，並且能代表邊緣節點來產生或者處理和路由控制消息和路由資料消息。當中繼節點使用朋友關係的安全信息在廣播承載(advertising bearer)上從邊緣節點接收到外發消息時，如果到目的節點的有效路由已經存在，該消息能被在路由承載上轉發。如果不存在，該外發消息被在廣播承載上轉發和中繼節點作為朋友路由發源者來啟動路由初始化。
如第5圖所示，如果中繼節點確定封包來自朋友邊緣節點(在步驟506處)，則在步驟507中確定是否存在從源節點到目的節點的有效路由。如果是，在步驟508中，中繼節點修改RP標誌為1並且通過路由-中繼轉發封包。所以，封包在網狀網路中通過有效路由傳播。如果針對中繼節點不存在已知的有效路由(正如在步驟507中所確定的)，在步驟509中，中繼節點進一步確定是否正在進行到相同目的節點的路由的發現過程。如果是，意味著路由發現過程已經被發起，中繼節點通過泛洪-中繼轉發當前封包並且繼續路由發現過程。如果在步驟509 中確定路由發現過程沒有在進行，則在步驟510中中繼節點發起路由發現過程，並且在步驟511中通過泛洪-中繼轉發當前封包。後續被發現的路由可以被用於路由後續到相同的目的節點的封包。
在該例子中，在步驟510中，中繼節點作為邊緣節點510的代理中繼執行路由發現，以發現從邊緣/源節點到目的節點的路由。然而，本發明不限於此。可替代的，在一些其他例子中，中繼節點可以發現從自身到目的節點的路由。
應當理解的是，本發明不限於任何特定的方式來實現第3-5圖所示出的流程。換句話說，硬體邏輯，軟體邏輯，或者其合併能被用於配置和使能本文所揭示的流程。
第6圖是本發明實施例提供的無線通訊設備600的示例性配置的框圖，該無線通訊設備600能被用作高端中繼節點和在無線網狀網路中自主選擇封包傳播模式。設備600可以是通用電腦，膝上型電腦，臺式電腦，行動電話，智慧電視，遊戲控制台或其他類型的計算設備等。設備600包括具有基帶處理裝置611的無線收發機610，射頻(RF)裝置612和天線，例如601和602。基帶處理裝置611可以包括被配置為執行基帶處理的各種部件，包括類比至數位轉換器(ADC)，數位至類比轉換器(DAC)，增益調整，調製/解調，編碼/解碼等等。
RF裝置612能通過天線601和602接收RF無線信號，轉換接收的RF信號到基帶信號，以提供到基帶處理裝置611。RF裝置612也能從基帶處理裝置611中接收基帶信號，轉換所接收的基帶信號到RF無線信號並且發送到天線601-602，以進行發送。RF裝置612可以包括所屬領域公知的複數種元件。
無線通訊設備600包括記憶體620，用於存儲與封包傳播，封包轉發和路由發現相關的資訊，應用程式和功能模組，例如路由發現程式621，自發現程式622，路由表623，自修復程式624，代理管理程式625和朋友關係管理程式 626。結合路由表623，路由發現程式621被執行以發現封包的從邊緣/源節點到目的節點的有效路由。自發現程式622和自修復程式624執行計算程式(algorithm)以發現和修復網狀網路中斷開的或者不可靠的鏈接。代理管理程式625和友好關係管理程式626能被用於建立和保持各自和其他節點間的特殊(special)關係，例如邊緣節點或者另一個中繼節點。
無線通訊設備600進一步包括與記憶體620中所存儲的軟體邏輯結合的控制邏輯，該控制邏輯使設備來執行封包產生，封包轉發，封包傳播控制和路由發現，正如第3-5圖所詳細描述的。這裡，特別的，根據參考第3-5圖中更詳細描述的流程，控制邏輯630包括中繼模式選擇模組633，該中繼模式選擇模組633可操作的確定是否通過路由-中繼或者泛洪-中繼轉發封包，和進一步可操作的轉換泛洪傳播封包到路由傳播封包。中繼模式選擇模組633也能確定是否發起封包的路由發現過程，並且，如果是則可以執行路由發現程式621以發現路由。
一旦選擇了封包轉發模式，泛洪-中繼控制模組631或者路由-中繼控制模組632根據所屬領域公知的合適的流程，方法或者協定，操作以轉發封包到下一個節點。控制邏輯也包括封包產生模組634，用於根據適當的協定和格式控制封包的產生。控制邏輯可以被集成在中央處理器(central processing unit，CPU)或者收發機，或者可以是設備中分離的單元。控制邏輯可以包括用於封包處理和所屬領域公知的其他應用的一系列其他元件和功能，並且可以通過使用硬體邏輯，軟體邏輯或其組合來實現。
雖然已經通過示例並且根據優選實施例描述了本申請，但是應當理解的是，本申請不限於此。在不脫離本申請的範圍和精神的情況下，所屬領域具有通常知識者仍然可以進行各種改變和修改。因此，本申請的範圍應由所附請求項及其等同物限定和保護。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

Claims (15)

  1. 一種網狀網路中中繼節點轉發封包的方法，包括：在中繼節點接收所述封包，其中所述封包標識了產生所述封包的邊緣節點和目的節點，並且所述封包包括一指示；所述中繼節點響應於存在到所述目的節點的有效路由，和響應於所述指示表示在所述網狀網路中所述封包的傳播模式為泛洪傳播或者所述指示表示傳播模式未指定，修改所述封包中的所述指示以指示所述封包到所述目的節點的傳播模式為路由傳播；以及所述中繼節點根據所述有效路由，通過路由-中繼將包括指示所述封包到所述目的節點的傳播模式為路由傳播的所述指示的所述封包從所述中繼節點轉發到下一個節點。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，進一步包括：響應於所述指示表示所述封包的傳播模式為泛洪傳播或者所述指示表示傳播模式未指定，確定是否存在到所述目的節點的有效路由；以及響應於確定結果為有效路由不存在，通過泛洪-中繼將所述封包從所述中繼節點轉發到下一個節點。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，進一步包括：響應於所述指示表示所述封包的傳播模式為泛洪傳播或者所述指示表示傳播模式未指定，確定是否存在到所述目的節點的有效路由；以及響應於確定結果為有效路由不存在，和響應於在所述中繼節點沒有正在進行的路由發現過程，在所述中繼節點發起路由發現過程以發現到所述目的節點的路由。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的方法，其中，響應於所述指示表示所述封包的傳播模式為泛洪傳播或者所述指示表示傳播模式未指定，確定是否存在到所述目的節點的有效路由包括：響應於所述指示表示所述封包的傳播模式為泛洪傳播或者所述指示表示傳播模式未指定，和響應於所述中繼節點是所述邊緣節點的朋友節點，確定是否存在到所述目的節點的有效路由。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的方法，進一步包括：響應於確定結果為有效路由不存在和在所述中繼節點中所述路由發現過程正在進行，通過泛洪-中繼轉發所述封包到下一個節點。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，進一步包括：所述中繼節點被直接的鏈接到所述邊緣節點和另一個中繼節點，其中，所述中繼節點被配置為參與基於泛洪的傳播和基於路由的傳播，其中，所述邊緣節點和/或所述另一個中繼節點被配置為僅參與基於泛洪的傳播。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的方法，進一步包括：響應於所述指示表示所述封包到所述目的節點的傳播模式為經由一有效路由的路由傳播和響應於所述中繼節點不位於所述有效路由上，在所述中繼節點處丟棄所述封包。
  8. 一種無線通訊設備，作為網狀網路中的中繼節點，所述無線通訊設備包括：記憶體；通信電路，用於通信的耦合到所述網狀網路，其中所述通信電路包括：收發器，用於接收由所述網狀網路中邊緣節點發起的封包，並且在控制邏輯的控制下執行轉發，並且其中所述封包標識了所述邊緣節點和目的節點，並且包括一指示；以及所述控制邏輯，響應於存在到所述目的節點的有效路由，和響應於所述指示表示在所述網狀網路中所述封包的傳播模式為泛洪傳播或者所述指示表示傳播模式未指定，修改所述封包中的所述指示以指示所述封包到所述目的節點的傳播模式為路由傳播；以及根據所述有效路由，控制轉發包括指示所述封包到所述目的節點的傳播模式為路由傳播的所述指示的所述封包到下一個節點。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的無線通訊設備，所述控制邏輯進一步用於：響應於所述指示表示所述封包的傳播模式為泛洪傳播或者所述指示表示傳播模式未指定，確定是否存在到所述目的節點的有效路由；響應於確定結果為有效路由不存在，控制通過泛洪-中繼將所述封包從所述中繼節點轉發到下一個節點。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的無線通訊設備，所述控制邏輯進一步用於：響應於所述指示表示所述封包的傳播模式為泛洪傳播或者所述指示表示傳播模式未指定，確定是否存在到所述目的節點的有效路由；以及響應於確定結果為有效路由不存在，和響應於在所述中繼節點沒有正在進行的路由發現過程，控制發起路由發現過程以發現到所述目的節點的路由。
  11. 如申請專利範圍第8項所述的無線通訊設備，所述控制邏輯進一步用於：與邊緣節點建立朋友關係；響應於所述邊緣節點是朋友節點，確定是否存在到所述目的節點的有效路由。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的無線通訊設備，所述控制邏輯進一步用於：響應於確定結果為有效路由不存在，和響應於在所述中繼節點正在進行路由發現過程，控制通過泛洪-中繼將所述封包從所述中繼節點轉發到下一個節點。
  13. 如申請專利範圍第8項所述的無線通訊設備，所述控制邏輯進一步用於參與基於泛洪的傳播和基於路由的傳播，其中，所述邊緣節點和/或通信耦合到所述邊緣節點的另一個中繼節點被配置為僅參與基於泛洪的傳播。
  14. 如申請專利範圍第8項所述的無線通訊設備，所述控制邏輯進一步用於響應於所述指示表示所述封包到所述目的節點的傳播模式為經由一有效路由的路由傳播和響應於所述中繼節點不位於所述有效路由上，丟棄所述封包。
  15. 一種網路設備，包括：通信電路，用於通信的耦合到網狀網路；其中所述通信電路包括：收發器，用於接收由所述網狀網路中邊緣節點發起的封包，其中所述封包標識了所述邊緣節點和目的節點；並且所述封包包括一指示；處理器；記憶體，用於存儲指令，當所述指令被所述處理器執行時實現申請專利範圍第1-7項所述的網狀網路中中繼節點轉發封包的方法。
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