TWI832776B - 節點配對方法 - Google Patents

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Abstract

本申請公開一種節點配對方法，包括：待配對節點發送發送位址為待配對節點的媒體存取控制（MAC）位址的配對請求封包給作為其父節點的中繼節點，並啟動定時器；收到配對請求封包的中繼節點判斷可為待配對節點提供中繼服務後，將待配對節點的MAC位址添加到儲存的協助表中；若收到配對請求封包的中繼節點為非根節點時，將配對請求封包進行上行轉發；若收到配對請求封包的中繼節點為根節點時，回傳接收位址為待配對節點的MAC位址的配對同意封包；若待配對節點接收到配對同意封包，代表配對成功。

Description

節點配對方法
本申請涉及通信領域，特別涉及一種節點配對方法。
針對網狀網路系統安全性，當新節點欲加入一個網狀網路系統時，需要進行身分認證與相關密鑰的生成，以完成節點配對；通常採用稱為網狀安全關聯(Mesh Security Association，MSA)的安全方案。
所述MSA認證過程包括對等鏈路管理(Peer Link Management)階段、可選的初始MSA認證階段以及MSA四次交握階段，其中，對等鏈路管理階段包括：新節點與網狀網路系統中的一個中繼節點分別向對方發送對等鏈路請求(Peer Link Open)訊息，對等鏈路請求訊息包括各種後續階段所需的安全參數，接著，新節點與中繼節點處理對方所發送的對等鏈路請求訊息且確認無誤後，分別向對方發送對等鏈路確認(Peer Link Confirm)訊息，以確認選定的各種密鑰集、是否進行初始MSA認證及角色協商結果(即新節點與中繼節點建立對等鏈路)；若需要進行初始MSA認證，初始MSA認證階段開始進行可擴展認證協定(Extensible Authentication Protocol，EAP)認證，以對新節點的身份進行認證，並於認證透過後，網狀密鑰分發節點(Mesh Key Distributor，MKD)基於認證伺服器對應新節點所產生的主會話密鑰(Main Session Key，MSK)推導計 算出對等主密鑰的網狀認證者(Pairwise Master Key-Mesh Authenticator，PMK-MA)；新節點與中繼節點將PMK-MA作為會話主密鑰進行四步交握(4-way handshake)機制，以構建成對臨時密鑰(pairwise transient key，PTK)與群組暫時密鑰(group temporal key，GTK)，並使用PTK與GTK保護傳輸數據的機密性和完整性。
然而，當前的MSA認證過程需要複數個封包的交互，可能導致顯著的時延；且每當節點斷開和重連一個網狀網路系統都要經歷相同的認證過程，以完成節點配對，過長的節點配對過程會給新節點帶來通信延遲、電池損耗等問題。
因此，需要一種節點配對方法，讓新節點快速、高效地加入網狀網路系統。
本申請實施例提供一種節點配對方法，可解決現有技術中由於節點配對需要複數個封包的交互，導致新節點存在通信延遲、電池損耗等問題。
為達到上述目的，本申請的技術方案是這樣實現的：
第一方面，本申請提供一種節點配對方法，包括以下步驟：待配對節點發送配對請求封包給其父節點，並啟動定時器，其中，配對請求封包的發送位址為待配對節點的媒體存取控制(media access control，MAC)位址且接收位址為待配對節點的父節點的MAC位址，待配對節點的父節點為網狀網路系統的中繼節點；收到配對請求封包的中繼節點判斷可為待配對節點提供中繼服務後，將待配對節點的MAC位址添加到自身儲存的協助表(refugee table)中，其 中，協助表包括自身提供中繼服務的所有下級節點的MAC位址；若收到配對請求封包的中繼節點為非根節點時，將接收到的配對請求封包的接收位址修改為自身父節點的MAC位址後進行上行轉發，直至收到配對請求封包的中繼節點為根節點；若收到配對請求封包的中繼節點為根節點時，回傳配對同意封包，其中，配對同意封包的接收位址為待配對節點的MAC位址且發送位址為自身的MAC位址；以及若待配對節點接收到配對同意封包，則代表配對成功。
第二方面，本申請提供另一種節點配對方法，包括以下步驟：待配對節點發送配對請求封包給其父節點，並啟動定時器，其中，配對請求封包的發送位址為待配對節點的MAC位址且接收位址為待配對節點的父節點的MAC位址，待配對節點的父節點為網狀網路系統的中繼節點；收到配對請求封包的中繼節點為非根節點時，將待配對節點的MAC位址添加到自身儲存的協助表中，並將接收到的配對請求封包的接收位址修改為自身父節點的MAC位址後進行上行轉發，直至收到配對請求封包的中繼節點為根節點；收到配對請求封包的中繼節點為根節點時，於判斷可為待配對節點提供中繼服務後，將待配對節點的MAC位址添加到自身儲存的協助表中，並回傳配對同意封包，其中，配對同意封包的接收位址為待配對節點的MAC位址且發送位址為自身的MAC位址，協助表包括自身提供中繼服務的所有下級節點的MAC位址；收到配對同意封包的中繼節點確認配對同意封包的發送位址為其父節點的MAC位址時，將配對同意封包的發送位址修改為自身的MAC位址後進行下行轉發，直至配對同意封包轉發至待配對節點；以及若待配對節點接收到配對同意封包，則代表配對成功。
第三方面，本申請提供又一種節點配對方法，包括以下步驟：待配對節點發送配對請求封包給其父節點，並啟動定時器，其中，配對請求封包的 發送位址為待配對節點的MAC位址且接收位址為待配對節點的父節點的MAC位址，待配對節點的父節點為網狀網路系統的中繼節點；收到配對請求封包的中繼節點判斷可為待配對節點提供中繼服務後，將待配對節點的MAC位址添加到自身儲存的協助表中，並回覆配對同意封包給待配對節點，其中，配對同意封包的接收位址為待配對節點的MAC位址且發送位址為自身的MAC位址，協助表包括自身提供中繼服務的所有下級節點的MAC位址；若收到配對請求封包的中繼節點為非根節點時，發送接收位址為其父節點的MAC位址且來源位址為所述待配對節點的MAC位址的配對通知封包，使其父節點收到配對通知封包後將待配對節點的MAC位址添加到自身儲存的協助表中，並將接收到的配對通知封包的接收位址修改為自身父節點的MAC位址後進行上行轉發，直至配對通知封包轉發到根節點；若收到配對請求封包的中繼節點為根節點時，將待配對節點的MAC位址添加到自身儲存的協助表中；以及若待配對節點接收到配對同意封包，則代表配對成功。
在本申請實施例中，待配對節點與其父節點(即網狀網路系統的中繼節點)之間僅需要兩個封包(即配對請求封包與配對同意封包)的交互，即可讓待配對節點快速、高效地加入網狀網路系統。另外，非根節點的中繼節點透過修改接收到的配對請求封包的接收位址的方式進行上行數據轉發，或修改接收到配對同意封包的發送位址的方式進行下行數據轉發，不需對配對請求封包或配對同意封包加解密，有效提高轉發效率。此外，中繼節點在節點配對方法中僅需要維護包括自身提供中繼服務的所有下級節點的MAC位址的協助表，不需要維護儲存到達特定中繼節點的路徑資訊的路由表，因協助表儲存的數據量相對路由表較小，對中繼節點的緩存要求也相對較小，適用於網路節點的數量較多 的網狀網路系統，且可以快速確認協助表中是否存在待配對節點的MAC位址，以更有效提高下行轉發的效率。
102,104,106,110~190,192,210~290,310~380:步驟
610~690,710~790,810~850,1010~1040,2010~2030:步驟
100:網狀網路系統
200:存取點
300a~300c:中繼節點
410:儲存模組
420,530:接收模組
430,540:處理模組
440,510:封包生成模組
450:位址轉換模組
460,520:發送模組
500:待配對節點
542:定時器
此處所說明的圖式用來提供對本申請的進一步理解，構成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用於解釋本申請，並不構成對本申請的不當限定。在圖式中：圖1為依據本申請的節點配對方法的第一實施例流程圖；圖2為依據本申請的配對請求封包的一實施例格式示意圖；圖3為依據本申請的配對同意封包的一實施例格式示意圖；圖4為本申請的網狀網路系統的一實施例示意圖；圖5為本申請的中繼節點的一實施例示意圖；圖6為本申請的待配對節點的一實施例示意圖；圖7為圖6的待配對節點加入圖4的網狀網路系統的第一實施例節點配對方法流程圖；圖8為依據本申請的節點配對方法的第二實施例流程圖；圖9為依據本申請的配對拒絕封包的一實施例格式示意圖；圖10為圖6的待配對節點加入圖4的網狀網路系統的第二實施例節點配對方法流程圖；圖11為依據本申請的節點配對方法的第三實施例流程圖；圖12為依據本申請的節點配對方法的第四實施例流程圖；圖13為依據本申請的節點配對方法的第五實施例流程圖； 圖14為依據本申請的節點配對方法的第六實施例流程圖；圖15為依據本申請的節點配對方法的第七實施例流程圖；圖16為依據本申請的節點配對方法的第八實施例流程圖；圖17為依據本申請的數據傳輸方法的第一實施例流程圖；圖18為依據本申請的站台所生成的封包的一實施例格式示意圖；以及圖19為依據本申請的數據傳輸方法的第二實施例流程圖。
以下將配合相關圖式來說明本發明的實施例。在這些圖式中，相同的標號表示相同或類似的元件或方法流程。
必須瞭解的是，使用在本說明書中的「包括」、「包含」等詞，是用於表示存在特定的技術特徵、數值、方法步驟、作業處理和/或元件，但並不排除可加上更多的技術特徵、數值、方法步驟、作業處理、元件，或以上的任意組合。
必須瞭解的是，當元件描述為「連接」或「耦接」至另一元件時，可以是直接連結、或耦接至其他元件，可能出現中間元件。相反地，當元件描述為「直接連接」或「直接耦接」至另一元件時，其中不存在任何中間元件。
在說明本申請的節點配對方法與中繼節點之前，先對本申請的名詞作說明。本申請所述的「網狀網路系統」是指透過網路節點彼此間相互進行通信而形成的網狀的通信網路(即網狀網路系統包括複數個網路節點)；「網路節點」是指與具有獨立位址、傳送或接收數據功能的網路相連的計算設備(例如：工作站、伺服器、終端設備、網路設備)，其中，具備中繼能力的網路節點稱為 中繼節點，不具備中繼功能的網路節點稱為站台(Station，STA)，所有網路節點都可提供作為由802.11協議所定義的基礎架構模式中的站台進行工作的STA功能，因此，中繼節點可執行不同的程序而扮演成站台的角色，需注意的是，對於中繼節點而言，用於STA功能和中繼功能的MAC位址可以一樣，也可以不一樣；與存取點(Access Point，AP)直接連接的網路節點/中繼節點稱為根節點；透過根節點與存取點相連的網路節點稱為第二級節點，透過第二級節點與存取點相連的網路節點稱為第三級節點，以此類推；直接相連的兩個網路節點，處於上級的網路節點稱為下級網路節點的父節點，處於下級的網路節點稱為上級網路節點的子節點；每個網路節點都有且僅有一個父節點，一個父節點可以有很多子節點，根節點與存取點直接相連，可以認為存取點是根節點的父節點；級數大於某一個網路節點的級數的網路節點稱為此網路節點的下級節點(例如：第三、四、五級節點都是第二級節點的下級節點)；與存取點的通信需經過某一個網路節點的所有下級節點稱為此網路節點的後代節點。另外，本申請所述的「協助表」是指儲存於各中繼節點中紀錄其後代節點的相關資訊(例如：MAC位址或MAC位址的變體，所述MAC位址的變體為MAC位址進行雜湊計算後的結果，或者MAC位址進行循環冗餘檢查(CRC)計算後的結果)，以下實施例以協助表儲存於各中繼節點中紀錄其後代節點的MAC位址進行說明。再者，本申請所述的「待配對節點」是指欲加入網狀網路系統的新節點，可具備中繼能力，也可不具備中繼能力；當待配對節點具備中繼能力時，其與中繼節點可具有相同的模組與結構，因其執行不同的程序而扮演不同的角色。除此以外，本申請所述的「存取點的MAC位址」是指存取點的基本服務集標識(Basic Service Set Identifier，BSSID)。
請參閱圖1，其為依據本申請的節點配對方法的第一實施例流程圖。所述節點配對方法包括：待配對節點發送配對請求封包給其父節點，並啟動定時器，其中，配對請求封包的發送位址為待配對節點的MAC位址且接收位址為待配對節點的父節點的MAC位址，待配對節點的父節點為網狀網路系統的中繼節點(步驟110)；收到配對請求封包的中繼節點判斷可為待配對節點提供中繼服務後，將待配對節點的MAC位址添加到自身儲存的協助表中，其中，協助表包括自身提供中繼服務的所有下級節點的MAC位址(步驟120)；若收到配對請求封包的中繼節點為非根節點時，將接收到的配對請求封包的接收位址修改為自身父節點的MAC位址後進行上行轉發(步驟130)；若收到配對請求封包的中繼節點為根節點時，回傳配對同意封包，其中，配對同意封包的接收位址為待配對節點的MAC位址且發送位址為自身的MAC位址(步驟140)；若待配對節點接收到配對同意封包，則代表配對成功(步驟160)。需注意的是，當待配對節點的父節點為根節點時，可省略步驟130。
在一實施例中，當待配對節點的父節點為非根節點時，所述節點配對方法在步驟140之後和步驟160之前還可包括：收到配對同意封包的中繼節點確認配對同意封包的發送位址為其父節點的MAC位址，接收位址存在於自身儲存的協助表中時，將配對同意封包的發送位址修改為自身的MAC位址後進行下行轉發，直至配對同意封包轉發至待配對節點(步驟150)。
其中，配對請求封包與配對同意封包的格式可為使用802.11協定定義的數據幀、管理幀、控制幀，或其他自定義類型的幀，且可使用表示多種含義的同一種封包或使用多種類型的封包。
在一實施例中，配對請求封包的格式可為使用802.11協定定義的空數據幀(Null data frame)，所述空數據幀包括：幀控制欄位、持續欄位、位址1欄位、位址2欄位、位址3欄位、順序控制欄位與幀校驗序列欄位；具體地，步驟110所述待配對節點發送配對請求封包，包括：待配對節點將空數據幀中的位址1欄位填充待配對節點的父節點的MAC位址，位址2欄位填充待配對節點的MAC位址，位址3欄位的第一預設位元設為第一預設取值以定義所述空數據幀為交握幀，位址3欄位的複數個第二預設位元設為第三預設取值以定義所述交握幀的類型為配對請求，以生成並發送所述配對請求封包。在一示例中，位址3欄位的第一預設位元可為bit0，第一預設取值可為1(即bit0為1)，位址3欄位的複數個第二預設位元可為bit1至bit4，第三預設取值可為0(即bit1至bit4都為0)，位址3欄位的其他位元(即bit5至bit47)可被保留供編碼，以使所述交握幀攜帶配對相關資訊(如圖2所示，圖2為依據本申請的配對請求封包的一實施例格式示意圖)。需注意的是，雖然802.11協定定義的位址的bit0的取值為1時表示組播位址，但因空數據幀在實際使用時不會包括組播位址，所以利用此特性可以讓硬體和軟體都很方便的識別到這是本申請定義的封包。
另外，配對同意封包的格式也可為使用802.11協定定義的空數據幀；具體地，步驟140所述若收到配對請求封包的中繼節點為根節點時，回傳配對同意封包，還包括：根節點將空數據幀中的位址1欄位填充待配對節點的MAC位址，位址2欄位填充根節點的MAC位址，位址3欄位的第一預設位元設為第一預設取值以定義空數據幀為交握幀，位址3欄位的複數個第二預設位元設為第四預設取值以定義交握幀的類型為配對同意，以生成並回傳所述配對同意封包。在一示例中，位址3欄位的第一預設位元可為bit0，第一預設取值可為1(即bit0為 1)，位址3欄位的複數個第二預設位元可為bit1至bit4，第四預設取值可為1(即bit1至bit3都為0，bit4為1)，位址3欄位的其他位元(即bit5至bit47)可被保留供編碼，以使所述交握幀攜帶配對相關資訊(如圖3所示，圖3為依據本申請的配對同意封包的一實施例格式示意圖)。
更具體地，以下搭配圖4至圖7以實施例的方式進行圖1所示的節點配對方法的說明。
請參閱圖4，其為本申請的網狀網路系統的一實施例示意圖。如圖4所示，網狀網路系統100包括存取點200與複數個網路節點，所述複數個網路節點可透過網狀網路相互通信，所述複數個網路節點包括複數個中繼節點(即中繼節點300a、中繼節點300b與中繼節點300c)，中繼節點300a作為與存取點200通信連接的根節點，中繼節點300c的父節點為中繼節點300b，中繼節點300b的父節點為中繼節點300a。
請參閱圖5，其為本申請的中繼節點的一實施例示意圖。中繼節點300a、中繼節點300b與中繼節點300c都可包括：儲存模組410、接收模組420、處理模組430、封包生成模組440、位址轉換模組450與發送模組460，接收模組420連接儲存模組410，處理模組430連接接收模組420與儲存模組410，封包生成模組440連接儲存模組410與處理模組430，位址轉換模組450連接儲存模組410與處理模組430，發送模組460連接位址轉換模組450與封包生成模組440，儲存模組410用於儲存協助表。其中，接收模組420、處理模組430、封包生成模組440、位址轉換模組450與發送模組460可以被實施為軟體、硬體及其適當的組合；軟體模組可以位於本領域的儲存介質中，透過處理器完成其工作，舉例而言，若上述各個 模組均為軟體模組時，可位於同一處理器中，或者以任意組合的形式分別位於不同的處理器中。
請參閱圖6，其為本申請的待配對節點的一實施例示意圖。待配對節點500為欲加入網狀網路系統100的節點，待配對節點500包括：封包生成模組510、發送模組520、接收模組530與處理模組540，發送模組520連接封包生成模組510，處理模組540連接發送模組520與接收模組530，處理模組540包括定時器542。其中，封包生成模組510、發送模組520、接收模組530與處理模組540可以被實施為軟體、硬體及其適當的組合；軟體模組可以位於本領域的儲存介質中，透過處理器完成其工作，舉例而言，若上述各個模組均為軟體模組時，可位於同一處理器中，或者以任意組合的形式分別位於不同的處理器中。
請參閱圖4至圖7，圖7為圖6的待配對節點加入圖4的網狀網路系統的第一實施例節點配對方法流程圖。當圖6的待配對節點500欲加入圖4的網狀網路系統100時，待配對節點500透過封包生成模組510生成配對請求封包(步驟610)，發送模組520發送配對請求封包給中繼節點300c(步驟620)，並啟動定時器542(步驟630)，其中，待配對節點500的父節點為中繼節點300c，配對請求封包的發送位址為待配對節點500的MAC位址且接收位址為中繼節點300c的MAC位址。由於所述配對請求封包的接收位址為中繼節點300c的MAC位址，因此，中繼節點300c透過接收模組420收到所述配對請求封包。當中繼節點300c的處理模組430判斷可為待配對節點500提供中繼服務後，基於所述配對請求封包的發送位址為待配對節點500的MAC位址，將待配對節點500的MAC位址添加到儲存模組410儲存的協助表中(步驟640)，並判斷中繼節點300c是否為根節點。當中繼節點300c的處理模組430判斷自己為非根節點時，中繼節點300c透過位址 轉換模組450將接收到的所述配對請求封包的接收位址由中繼節點300c的MAC位址修改為中繼節點300b的MAC位址(步驟650)，發送模組460發送經位址轉換模組450修改接收位址的配對請求封包給中繼節點300b(步驟660)。
由於所述配對請求封包的接收位址為中繼節點300b的MAC位址，因此，中繼節點300b透過接收模組420收到所述配對請求封包。當中繼節點300b的處理模組430判斷可為待配對節點500提供中繼服務後，基於所述配對請求封包的發送位址為待配對節點500的MAC位址，將待配對節點500的MAC位址添加到儲存模組410儲存的協助表中(步驟670)。當中繼節點300b的處理模組430判斷自己為非根節點時，中繼節點300b透過位址轉換模組450將接收到的所述配對請求封包的接收位址由中繼節點300b的MAC位址修改為中繼節點300a的MAC位址(步驟680)，發送模組460發送經位址轉換模組450修改接收位址的配對請求封包給中繼節點300a(步驟690)。
由於所述配對請求封包的接收位址為中繼節點300a的MAC位址，因此，中繼節點300a透過接收模組420收到所述配對請求封包。當中繼節點300a的處理模組430判斷可為待配對節點500提供中繼服務後，基於所述配對請求封包的發送位址為待配對節點500的MAC位址，將待配對節點500的MAC位址添加到儲存模組410儲存的協助表中(步驟710)。當中繼節點300a的處理模組430判斷自己為根節點時，中繼節點300a透過封包生成模組440生成配對同意封包(步驟720)，發送模組460發送封包生成模組440生成的配對同意封包給中繼節點300b(步驟730)，其中，配對同意封包的接收位址為待配對節點500的MAC位址且發送位址為中繼節點300a的MAC位址。
由於所述配對同意封包的發送位址為中繼節點300a的MAC位址，接收位址存在於中繼節點300b的儲存模組410儲存的協助表中，因此，中繼節點300b透過接收模組420收到所述配對同意封包，並透過位址轉換模組450將所述配對同意封包的發送位址修改為中繼節點300b的MAC位址(步驟740)，發送模組460發送經位址轉換模組450修改發送位址的配對同意封包給中繼節點300c(步驟750)。由於所述配對同意封包的發送位址為中繼節點300b的MAC位址，接收位址存在於中繼節點300c的儲存模組410儲存的協助表中，因此，中繼節點300c透過接收模組420收到所述配對同意封包，並透過位址轉換模組450將所述配對同意封包的發送位址修改為中繼節點300c的MAC位址(步驟760)，發送模組460經位址轉換模組450修改發送位址的配對同意封包給待配對節點500(步驟770)。
由於所述配對同意封包的接收位址為待配對節點500的MAC位址，因此，待配對節點500透過接收模組530收到所述配對同意封包，若接收模組530收到所述配對同意封包時定時器542未超時，則代表配對成功(步驟780)(即待配對節點500成功加入網狀網路系統100)。
請參閱圖8，其為依據本申請的節點配對方法的第二實施例流程圖。所述節點配對方法除了包括上述步驟110至步驟160以外，還可包括：收到配對請求封包的中繼節點判斷不可為待配對節點提供中繼服務時，回傳配對拒絕封包，其中，配對拒絕封包的接收位址為待配對節點的MAC位址且發送位址為自身的MAC位址(步驟170)；以及若待配對節點接收到配對拒絕封包，則代表配對失敗(步驟190)。需注意的是，當判斷不可為待配對節點提供中繼服務且回傳配對拒絕封包的中繼節點不是待配對節點的父節點時，所述節點配對方法 在步驟170之後和步驟190之前還可包括：收到配對拒絕封包的中繼節點確認配對拒絕封包的發送位址為其父節點的MAC位址，接收位址存在於自身儲存的協助表中時，將待配對節點的MAC位址從自身儲存的協助表中删除，並將接收到的配對拒絕封包的發送位址修改為自身的MAC位址後進行下行轉發，直至配對拒絕封包轉發至待配對節點(步驟180)。
其中，配對拒絕封包的格式可為使用802.11協定定義的數據幀、管理幀、控制幀，或其他自定義類型的幀。在一實施例中，配對同意封包的格式也可為使用802.11協定定義的空數據幀；具體地，步驟170所述收到所述配對請求封包的節點判斷不可為所述待配對節點提供中繼服務時，回傳配對拒絕封包，還包括：收到配對請求封包的中繼節點將空數據幀中的位址1欄位填充待配對節點的MAC位址，位址2欄位填充根節點的MAC位址，位址3欄位的第一預設位元設為第一預設取值以定義空數據幀為交握幀，位址3欄位的複數個第二預設位元設為第二預設取值以定義所述交握幀的類型為配對拒絕，以生成並回傳配對拒絕封包。在一示例中，位址3欄位的第一預設位元可為bit0，第一預設取值可為1，位址3欄位的複數個第二預設位元可為bit1至bit4，第二預設取值可為2(即bit1、bit2與bit4都為0，bit3為1)，位址3欄位的其他位元(即bit5至bit47)可被保留供編碼，以使所述交握幀攜帶配對相關資訊(如圖9所示，圖9為依據本申請的配對拒絕封包的一實施例格式示意圖)。
在一實施例中，中繼節點判斷不可為待配對節點提供中繼服務的情況可包括但不限於：(1)中繼節點的協助表的儲存容量已達上限，無法再為更多網路節點提供中繼服務；(2)中繼節點關閉中繼服務功能；(3)中繼節點正在嘗試切換連接到其他網路節點；(4)中繼節點已離開網狀網路系統。
需注意的是，步驟170所述判斷不可為待配對節點提供中繼服務的中繼節點可為作為根節點或非根節點的中繼節點。
更具體地，以下搭配圖4至圖6、圖10以實施例的方式進行圖8所示的節點配對方法的說明。
請參閱圖4至圖6、圖10，圖10為圖6的待配對節點加入圖4的網狀網路系統的第二實施例節點配對方法流程圖。由於圖10與圖7的差異在於中繼節點300b判斷不可為待配對節點500提供中繼服務之後的流程，因此，步驟610至步驟660的流程說明不再贅述。如圖10所示，中繼節點300b透過處理模組430判斷不可為待配對節點500提供中繼服務後，透過封包生成模組440生成配對拒絕封包(步驟790)，並透過發送模組460發送所述配對拒絕封包給中繼節點300c(步驟810)，其中，所述配對拒絕封包的接收位址為待配對節點500的MAC位址且發送位址為中繼節點300b的MAC位址。中繼節點300c透過處理模組430確認所述配對拒絕封包的發送位址為其父節點的MAC位址，接收位址存在於儲存模組410儲存的協助表後，將待配對節點500的MAC位址從儲存模組410儲存的協助表中删除(步驟820)；接著，中繼節點300c透過位址轉換模組450將接收到的配對拒絕封包的發送位址修改為中繼節點300c的MAC位址(步驟830)；之後，中繼節點300c透過發送模組460發送經位址轉換模組450修改發送位址的配對拒絕封包給待配對節點500(步驟840)。
由於所述配對拒絕封包的接收位址為待配對節點500的MAC位址，因此，待配對節點500透過接收模組530收到所述配對拒絕封包，若接收模組530收到所述配對拒絕封包時定時器542未超時，則代表配對失敗(步驟850)(即待配對節點500未成功加入網狀網路系統100)。
請參閱圖11，其為依據本申請的節點配對方法的第三實施例流程圖。所述節點配對方法除了包括上述步驟110至步驟190以外，還可包括：若定時器超時，則代表配對失敗(步驟192)。具體地，若定時器超時，待配對節點未收到配對拒絕封包或配對成功封包，則代表配對失敗。
在一實施例中，請參閱圖12，其為依據本申請的節點配對方法的第四實施例流程圖；在步驟110之前，所述節點配對方法還可包括：設置待配對節點僅接收符合過濾條件的各類型封包，其中，過濾條件為各類型封包的發送位址為待配對節點的父節點的MAC位址且接收位址為待配對節點的MAC位址(步驟102)。
在一實施例中，請參閱圖12，在步驟102之前，所述節點配對方法還可包括：待配對節點基於掃描程序所獲取的複數個信標封包或複數個探測響應封包，獲取網狀網路系統中各中繼節點與存取點間的接收信號強度及待配對節點與各中繼節點間的接收信號強度(步驟104)；以及待配對節點基於各中繼節點與存取點間的接收信號強度及待配對節點與各中繼節點間的接收信號強度選取一個中繼節點作為其父節點(步驟106)。
在一示例中，所述掃描程序為待配對節點主動探測搜索網狀網路系統的各中繼節點；具體地，待配對節點可以在其所支持的信道上依次發送探測請求幀(probe request frame)，探測請求幀不攜帶BSSID但可包括廠商自定義資訊元件(Vendor IE)，例如：BSSID與請求協助的資訊，以探測周圍所有可用的中繼節點；接收到所述探測請求幀的中繼節點都會發送探測響應幀(probe response frame)給待配對節點，探測響應幀可包括BSSID、自身與存取點間的接收信號強度、自身連接的根節點的MAC位址、自身位於網狀網路系統中的級數、 自身提供中繼服務的後級節點數量、可提供協助的資訊等廠商自定義資訊元件。因此，待配對節點透過上述掃描程序可接收到各中繼節點發送的探測響應幀，並獲取其與各中繼節點間的接收信號強度及各中繼節點與存取點間的接收信號強度，進而選取一個中繼節點作為其父節點。舉例而言，待配對節點先選擇與其之間接收信號強度最好的中繼節點作為其父節點，但若選擇的所述中繼節點與其父節點之間的接收信號強度較差/或其上行路徑上各節點之間的接收信號強度較差，則待配對節點改為選擇與其接收信號強度第二好的中繼節點作為其父節點，並以此類推，直到選取一個適合的中繼節點作為其父節點。
在另一示例中，所述掃描程序為待配對節點被動接收網狀網路系統的各中繼節點發送的信標幀；具體地，網狀網路系統的各中繼節點週期性廣播信標幀，待配對節點可以透過在其所支持的每個信道上偵聽信標幀，信標幀可包括BSSID、自身與存取點間的接收信號強度、自身連接的根節點的MAC位址、自身位於網狀網路系統中的級數、自身提供中繼服務的後級節點數量、可提供協助的資訊等廠商自定義資訊元件。因此，待配對節點透過上述掃描程序可接收到各中繼節點發送的探測響應幀，並獲取其與各中繼節點間的接收信號強度及各中繼節點與存取點間的接收信號強度，進而選取一個中繼節點作為其父節點
在一實施例中，由於網狀網路系統中作為根節點的中繼節點的負載最大，因此，可將圖1所述的節點配對方法修改為僅由作為根節點的中繼節點判斷是否可為待配對節點提供中繼服務；具體地，請參閱圖13，其為依據本申請的節點配對方法的第五實施例流程圖。如圖13所示，所述節點配對方法包括：待配對節點發送配對請求封包給其父節點，並啟動定時器，其中，配對請求封包的發送位址為所述待配對節點的MAC位址，待配對節點的父節點為網狀網路系統 的中繼節點(步驟210)；收到配對請求封包的中繼節點為非根節點時，將待配對節點的MAC位址添加到自身儲存的協助表中，並將接收到的配對請求封包的接收位址修改為自身父節點的MAC位址後進行上行轉發，直至收到配對請求封包的中繼節點為根節點(步驟220)；收到配對請求封包的中繼節點為根節點時，於判斷可為待配對節點提供中繼服務後，將待配對節點的MAC位址添加到自身儲存的協助表中，並回傳配對同意封包，其中，配對同意封包的接收位址為待配對節點的MAC位址(步驟230)；收到配對同意封包的中繼節點確認配對同意封包的發送位址為其父節點的MAC位址時，將配對同意封包的發送位址修改為自身的MAC位址後進行下行轉發，直至配對同意封包轉發至待配對節點(步驟240)；以及若待配對節點接收到配對同意封包，則代表配對成功(步驟250)。需注意的是，當待配對節點的父節點為根節點時，可省略步驟220與步驟240。
在一實施例中，請參閱圖14，其為依據本申請的節點配對方法的第六實施例流程圖。如圖14所示，所述節點配對方法除了包括步驟210至步驟250，還可包括：收到配對請求封包的中繼節點為根節點時，並於判斷不可為待配對節點提供中繼服務後，回傳配對拒絕封包，其中，配對拒絕封包的接收位址為待配對節點的MAC位址(步驟260)；收到配對拒絕封包的中繼節點確認配對拒絕封包的發送位址為其父節點的MAC位址時，將待配對節點的MAC位址從自身儲存的協助表中删除，並將配對拒絕封包的發送位址修改為自身的MAC位址後進行下行轉發，直至配對拒絕封包轉發至待配對節點(步驟270)；以及若待配對節點接收到配對拒絕封包，則代表配對失敗(步驟280)。需注意的是，當判斷不可為待配對節點提供中繼服務且回傳配對拒絕封包的中繼節點為待配對節點的父節點(即根節點為待配對節點的父節點)時，可省略步驟270。
在一實施例中，圖14所述的節點配對方法還可包括：若定時器超時，則代表配對失敗(步驟290)。具體地，若定時器超時，待配對節點未收到配對拒絕封包或配對成功封包，則代表配對失敗。
在一實施例中，可改由作為非根節點的中繼節點先回覆配對同意封包給待配對節點，然後再由此中繼節點通知其上級節點有待配對節點的加入；具體地，請參閱圖15，其為依據本申請的節點配對方法的第七實施例流程圖。如圖15所示，所述節點配對方法包括：待配對節點發送配對請求封包給其父節點，並啟動定時器，其中，配對請求封包的發送位址為待配對節點的MAC位址，待配對節點的父節點為網狀網路系統的中繼節點(步驟310)；收到配對請求封包的中繼節點判斷可為待配對節點提供中繼服務後，將待配對節點的MAC位址添加到自身儲存的協助表中，並回覆配對同意封包給待配對節點，其中，配對同意封包的接收位址為待配對節點的MAC位址(步驟320)；若收到配對請求封包的中繼節點為非根節點時，發送接收位址為其父節點的MAC位址的配對通知封包，使其父節點收到配對通知封包後將待配對節點的MAC位址添加到自身儲存的協助表中，並將接收到的配對通知封包的接收位址修改為自身父節點的MAC位址後進行上行轉發，直至配對通知封包轉發到根節點(步驟330)；若收到配對通知封包的中繼節點為根節點時，將待配對節點的MAC位址添加到自身儲存的協助表中(步驟340)；以及若待配對節點接收到配對同意封包，則代表配對成功(步驟350)。需注意的是，當待配對節點的父節點為根節點時，可省略步驟330與步驟340。
其中，配對通知封包的格式可為使用802.11協定定義的數據幀、管理幀、控制幀，或其他自定義類型的幀。在一實施例中，配對通知封包的格式 也可為使用802.11協定定義的空數據幀，判斷可為待配對節點提供中繼服務的中繼節點可將空數據幀中的位址1欄位填充自身父節點的MAC位址，位址2欄位填充自身MAC位址，位址3欄位填充待配對節點的MAC位址，以生成並回傳配對通知封包。
在一實施例中，請參閱圖16，其為依據本申請的節點配對方法的第八實施例流程圖。如圖16所示，所述節點配對方法除了包括步驟310至步驟350，還可包括：收到配對請求封包的中繼節點判斷不可為待配對節點提供中繼服務後，回覆配對拒絕封包給待配對節點，其中，配對拒絕封包的接收位址為待配對節點的MAC位址且發送位址為自身的MAC位址(步驟360)；以及若待配對節點接收到配對拒絕封包，則代表配對失敗(步驟370)。
在一實施例中，圖16所述的節點配對方法還可包括：若定時器超時，則代表配對失敗(步驟380)。具體地，若定時器超時，待配對節點未收到配對拒絕封包或配對成功封包，則代表配對失敗。
透過圖1、圖8與圖11至圖16所述的節點配對方法，可使作為非根節點的網路節點(即待配對節點)確認自身父節點且加入所述網狀網路系統，並使所述網狀網路系統的各中繼節點更新自身儲存的協助表的內容，以建構網狀網路系統，並應用於下述的數據傳輸方法。
請參閱圖17，其為依據本申請的數據傳輸方法的第一實施例流程圖。所述數據傳輸方法包括：站台生成封包，其中，封包的發送位址為站台的MAC位址且接收位址為存取點的MAC位址(步驟1010)；站台將封包的接收位址修改為自身父節點的MAC位址後進行發送(步驟1020)；收到封包的中繼節點回傳確認(acknowledgment，ACK)幀，並將封包的接收位址修改為自身父節 點的MAC位址後進行上行轉發，直到封包轉發至存取點(步驟1030)；以及存取點接收封包後，回傳ACK幀，解析封包，並基於封包的發送位址判斷接收來自站台的數據(步驟1040)。
一般網路IC主要是將第一層實體層及第二層資料鏈結層以硬體處理，第三層以上則以軟體處理。但隨著頻寬需求日增，對路由器傳輸速率的要求也大幅提高。因此，也可選擇以硬體處理第三層的資料。在本實施例中，站台可包括軟體層與硬體層；在步驟1010中，站台可透過軟體層生成封包；在步驟1020中，站台可透過硬體層將封包的接收位址修改為自身父節點的MAC位址後進行發送。在另一實施例中，站台可透過軟體層將封包的接收位址修改為自身父節點的MAC位址後進行發送。
在一實施例中，站台的軟體層所生成的封包的格式可為使用802.11協定定義的數據幀、管理幀、控制幀，或其他自定義類型的幀。
在一實施例中，站台的軟體層所生成的封包的格式可為使用802.11協定定義的數據幀，所述數據幀包括：幀控制欄位、持續欄位、位址1欄位、位址2欄位、位址3欄位、順序控制欄位、位址4欄位、服務品質(Quality of Service，QoS)控制欄位、高通量(High Throughput，HT)控制欄位、幀體欄位與幀校驗序列欄位(如圖18所示，圖18為依據本申請的站台所生成的封包的一實施例格式示意圖)；具體地，站台的軟體層將所述數據幀中的位址1欄位填充存取點的MAC位址，位址2欄位填充自身的MAC位址，以生成所述封包，但本實施例並非用以限定本申請。舉例而言，站台的軟體層將所述數據幀中的位址3欄位填充存取點的MAC位址，位址4欄位填充自身的MAC位址，以生成所述封包(即位址3欄位填充接收位址，位址4欄位填充發送位址)。
在一實施例中，考量數據傳輸的安全性，所述數據傳輸方法可在站台處對封包進行加密，在存取點處對封包進行解密。具體地，加解密方式採用暫時金鑰完整性協定(Temporal Key Integrity Protocol，TKIP)、計數器模式密碼塊鏈接訊息認證協定(Counter Mode Cipher Block Chaining Message Authentication Protocol，CCMP)或有線等效隱私協定(Wired Equivalent Privacy，WEP)時，步驟1010可包括：站台的軟體層生成封包，並對封包進行加密，或者步驟1020可包括：站台的硬體層對封包進行加密後，將封包的接收位址修改為所述自身父節點的MAC位址，再進行發送；步驟1040可包括：存取點對接收到的封包進行解密，並基於封包的發送位址為站台的MAC位址，判斷接收來自站台的所述數據。在一示例中，站台可透過軟體層或硬體層對封包進行加密後，將封包的接收位址修改為所述自身父節點的MAC位址，再進行發送。
在另一實施例中，加解密方式採用TKIP或WEP時，步驟1020可包括：站台將封包的接收位址修改為自身父節點的MAC位址後，對封包進行加密，再進行發送；步驟1040可包括：存取點對接收到的封包進行解密，並基於封包的發送位址為站台的MAC位址，判斷接收來自站台的所述數據。
在一實施例中，為保證數據傳輸的正確性和完整性，所述數據傳輸方法可採用循環冗餘檢查(Cyclic redundancy check，CRC)校驗算法對封包進行校驗。具體地，步驟1020可包括：站台將封包的接收位址修改為自身父節點的MAC位址後，先對封包進行CRC計算，再將計算所得出的CRC碼填充至封包，然後發送封包；步驟1030可包括：收到封包的中繼節點對封包進行CRC校驗，當封包通過CRC校驗時，中繼節點回傳ACK幀，並將接收到的封包的接收位址修改為自身父節點的MAC位址，再對封包進行CRC計算，並將計算所得出的CRC 碼填充至封包，然後進行上行轉發，直到封包轉發至存取點；步驟1040可包括：存取點收到封包後，先對封包進行CRC校驗，當封包通過CRC校驗時，存取點回傳ACK幀，並解析封包，以獲取來自站台的數據。
在另一採用CRC校驗算法對封包進行校驗的實施例中，步驟1020可包括：站台先對封包進行CRC計算，並將計算所得出的CRC碼填充至封包，再將封包的接收位址修改為自身父節點的MAC位址，然後發送封包；步驟1030可包括：收到封包的中繼節點將封包的接收位址修改為存取點的MAC位址，再對封包進行CRC校驗，當封包通過CRC校驗時，回傳ACK幀，並將封包的接收位址修改為所述自身父節點的MAC位址(封包保留原來的CRC碼)後進行上行轉發，直到封包轉發至存取點；步驟1040可包括：存取點收到封包後，先對封包進行CRC校驗，當封包通過CRC校驗時，回傳ACK幀，並解析封包，以獲取來自站台的數據。
在一實施例中，同時考量數據傳輸的安全性、正確性和完整性，所述數據傳輸方法可同時包括對封包的數據欄位的加解密處理與採用CRC校驗算法對封包進行校驗。
請參閱圖19，其為依據本申請的數據傳輸方法的第二實施例流程圖。所述數據傳輸方法包括：存取點發送封包，其中，封包的接收位址為站台的MAC位址且發送位址為所述存取點的MAC位址(步驟2010)；中繼節點基於自身儲存的協助表具有站台的MAC位址且封包的發送位址為自身父節點的MAC位址，接收所述封包，回傳ACK幀給自身父節點，並將封包的發送位址修改為自身的MAC位址後進行下行轉發，直到封包轉發至站台，其中，協助表包括自身提供中繼服務的所有下級節點的MAC位址(步驟2020)；以及站台基於封包的 發送位址為自身父節點的MAC位址且接收位址為站台的MAC位址，接收封包，回傳ACK幀，並將收到的封包的發送位址修改為存取點的MAC位址後，基於封包的發送位址判斷接收來自存取點的數據(步驟2030)。
在一實施例中，存取點所發送的封包的格式可為使用802.11協定定義的數據幀、管理幀、控制幀，或其他自定義類型的幀。
在一實施例中，站台可包括硬體層與軟體層；在步驟2030中，站台可透過硬體層接收所述封包，回傳ACK幀，並將收到的封包的發送位址修改為存取點的MAC位址後傳輸給軟體層，軟體層基於封包的發送位址判斷接收來自存取點的數據。
在一實施例中，存取點所發送的封包的格式可為使用802.11協定定義的數據幀，可如圖18所示；具體地，存取點將所述數據幀中的位址1欄位填充站台的MAC位址，位址2欄位填充自身的MAC位址，以生成所述封包，但本實施例並非用以限定本申請。舉例而言，存取點將所述數據幀中的位址3欄位填充站台的MAC位址，位址4欄位填充自身的MAC位址，以生成所述封包(即位址3欄位填充接收位址，位址4欄位填充發送位址)。
在一實施例中，考量數據傳輸的安全性，所述數據傳輸方法可在存取點處對封包進行加密，在站台處對封包進行解密；具體地，步驟2010可包括：存取點將封包加密後進行發送；步驟2030可包括：站台對封包進行解密後，將封包的發送位址修改為存取點的MAC位址，再基於封包的發送位址判斷接收來自存取點的數據。在另一實施例中，步驟2010可包括：存取點將封包加密後進行發送；步驟2030可包括：站台將收到的封包的發送位址修改為存取點的MAC位址；以及站台對封包進行解密，並基於封包的發送位址判斷接收來自存取點的數據。
在一實施例中，為保證數據傳輸的正確性和完整性，所述數據傳輸方法可採用CRC校驗算法對封包進行校驗。具體地，步驟2010可包括：存取點對所述封包進行CRC計算後，將計算所得出的CRC碼填充至所述封包，再發送所述封包；步驟2020可包括：收到封包的中繼節點對封包進行CRC校驗，當封包通過CRC校驗時，中繼節點回傳ACK幀，並將接收到的封包的發送位址修改為自身的MAC位址，再對封包進行CRC計算，並將計算所得出的CRC碼填充至封包，然後進行下行轉發；步驟2030可包括：站台對封包進行CRC校驗，當封包通過CRC校驗時，回傳ACK幀，並將接收到的封包的發送位址修改為存取點的MAC位址，再基於封包的發送位址判斷接收來自存取點的數據。在步驟2030的一示例中，站台可透過硬體層對封包進行CRC校驗，當封包通過CRC校驗時，回傳ACK幀，並透過硬體層或軟體層將接收到的封包的發送位址修改為存取點的MAC位址，站台的軟體層基於封包的發送位址判斷接收來自存取點的數據。
在另一採用CRC校驗算法對封包進行校驗的實施例中，步驟2010可包括：存取點對封包進行CRC計算後，將計算所得出的CRC碼填充至封包，再發送封包；步驟2020可包括：收到封包的中繼節點對封包進行CRC校驗，當封包通過CRC校驗時，中繼節點回傳ACK幀，並將封包的發送位址修改為自身的MAC位址(封包保留原來的CRC碼)後進行下行轉發；步驟2030可包括：站台將封包的發送位址修改為存取點的MAC位址，再對封包進行CRC校驗，當封包通過CRC校驗時，站台回傳ACK幀，並基於通過CRC校驗的封包的發送位址判斷接收來自存取點的數據。
在一實施例中，同時考量數據傳輸的安全性、正確性和完整性，所述數據傳輸方法可同時包括對封包的數據欄位的加解密處理與採用CRC校驗算法對封包進行校驗。
需注意的是，上述各個步驟如果沒有因果關係，本申請並不限定其執行的先後順序。
綜上所述，在本申請實施例中，待配對節點與其父節點(即網狀網路系統的中繼節點)之間僅需要兩個封包(即配對請求封包與配對同意封包)的交互，即可讓待配對節點快速、高效地加入網狀網路系統。另外，非根節點的中繼節點透過修改接收到的配對請求封包的接收位址的方式進行上行數據轉發，或修改接收到配對同意封包的發送位址的方式進行下行數據轉發，不需對配對請求封包或配對同意封包加解密，有效提高轉發效率。此外，中繼節點在節點配對方法中僅需要維護包括自身提供中繼服務的所有下級節點的MAC位址的協助表，不需要維護儲存到達特定中繼節點的路徑資訊的路由表，因協助表儲存的數據量相對路由表較小，對中繼節點的緩存要求也相對較小，適用於網路節點的數量較多的網狀網路系統，且可以快速確認協助表中是否存在待配對節點的MAC位址，以更有效提高下行轉發的效率。再者，配對請求封包、配對同意封包、配對拒絕封包與配對通知封包的格式可為使用802.11協定定義的數據幀、管理幀、控制幀，或其他自定義類型的幀，且可使用表示多種含義的同一種封包或使用多種類型的封包。
雖然在本申請的圖式中包含了以上描述的組件，但不排除在不違反發明的精神下，使用更多其他的附加組件，已達成更佳的技術效果。
雖然本申請使用以上實施例進行說明，但需要注意的是，這些描述並非用於限縮本申請。相反地，此發明涵蓋了所屬技術領域中的技術人員顯而易見的修改與相似設置。所以，申請專利範圍須以最寬廣的方式解釋來包含所有顯而易見的修改與相似設置。
110,120,130,140,150,160:步驟

Claims (15)

  1. 一種節點配對方法，其包括：一待配對節點發送一配對請求封包給其父節點，並啟動一定時器，其中，該配對請求封包的一發送位址為該待配對節點的一MAC位址且一接收位址為該待配對節點的該父節點的一MAC位址，該待配對節點的該父節點為一網狀網路系統的一中繼節點；收到該配對請求封包的一中繼節點判斷可為該待配對節點提供一中繼服務後，將該待配對節點的該MAC位址添加到自身儲存的一協助表中，其中，該協助表包括自身提供該中繼服務的所有下級節點的MAC位址；若該中繼節點為一非根節點時，將接收到的該配對請求封包的該接收位址修改為自身父節點的MAC位址後進行上行轉發，直至收到該配對請求封包的該中繼節點為一根節點；若該中繼節點為該根節點時，回傳一配對同意封包，其中，該配對同意封包的一接收位址為該待配對節點的該MAC位址且一發送位址為自身的MAC位址；以及若該待配對節點接收到該配對同意封包，則代表配對成功。
  2. 如請求項1所述的節點配對方法，還包括：收到該配對同意封包的一中繼節點確認該配對同意封包的該發送位址為其父節點的MAC位址，該接收位址存在於自身儲存的一協助表中時，將該配對同意封包的該發送位址修改為自 身的MAC位址後進行下行轉發，直至該配對請求封包轉發至該待配對節點。
  3. 如請求項1所述的節點配對方法，還包括：收到該配對請求封包的該中繼節點判斷不可為該待配對節點提供該中繼服務時，回傳一配對拒絕封包，其中，該配對拒絕封包的一接收位址為該待配對節點的該MAC位址且一發送位址為自身的MAC位址；以及若該待配對節點接收到該配對拒絕封包，則代表配對失敗。
  4. 如請求項3所述的節點配對方法，還包括：若該定時器超時，則代表配對失敗。
  5. 如請求項3所述的節點配對方法，其中於，收到該配對請求封包的該中繼節點判斷不可為該待配對節點提供該中繼服務時，回傳該配對拒絕封包的步驟，還包括：收到該配對請求封包的該中繼節點將一空數據幀中的一位址1欄位填充該待配對節點的該MAC位址，一位址2欄位填充該根節點的一MAC位址，一位址3欄位的一第一預設位元設為一第一預設取值以定義該空數據幀為一交握幀，該位址3欄位的複數個第二預設位元設為一第二預設取值以定義該交握幀的一類型為配對拒絕，以生成並回傳該配對拒絕封包。
  6. 如請求項1所述的節點配對方法，還包括：設置該待配對節點僅接收符合一過濾條件的各類型封包，其中，該過濾條件為該各類型封包的一發送位址為該待配對節 點的該父節點的該MAC位址且一接收位址為該待配對節點的該MAC位址。
  7. 如請求項1所述的節點配對方法，還包括：該待配對節點基於一掃描程序所獲取的複數個信標封包或複數個探測響應封包，獲取該網狀網路系統中各中繼節點與存取點間的一接收信號強度及該待配對節點與該各中繼節點間的一接收信號強度；以及該待配對節點基於該各中繼節點與該存取點間的該接收信號強度及該待配對節點與該各中繼節點間的該接收信號強度選取一個中繼節點作為其父節點。
  8. 如請求項1所述的節點配對方法，其中，該待配對節點發送該配對請求封包的步驟，還包括：該待配對節點將一空數據幀中的一位址1欄位填充該待配對節點的該父節點的該MAC位址，一位址2欄位填充該待配對節點的該MAC位址，一位址3欄位的一第一預設位元設為一第一預設取值以定義該空數據幀為一交握幀，該位址3欄位的複數個第二預設位元設為一第三預設取值以定義該交握幀的一類型為配對請求，以生成並發送該配對請求封包。
  9. 如請求項1所述的節點配對方法，其中，若該中繼節點為該根節點時，回傳該配對同意封包的步驟，還包括：該根節點將一空數據幀中的一位址1欄位填充該待配對節點的該MAC位址，一位址2欄位填充該根節點的該MAC位址，一 位址3欄位的一第一預設位元設為一第一預設取值以定義該空數據幀為一交握幀，該位址3欄位的複數個第二預設位元設為一第四預設取值以定義該交握幀的一類型為配對同意，以生成並回傳該配對同意封包。
  10. 一種節點配對方法，其包括：一待配對節點發送一配對請求封包給其父節點，並啟動一定時器，其中，該配對請求封包的一發送位址為該待配對節點的一MAC位址且一接收位址為該待配對節點的該父節點的一MAC位址，該待配對節點的該父節點為一網狀網路系統的一中繼節點；收到該配對請求封包的一中繼節點為一非根節點時，將該待配對節點的該MAC位址添加到自身儲存的一協助表中，並將接收到的該配對請求封包的該接收位址修改為自身父節點的MAC位址後進行上行轉發，直至收到該配對請求封包的該中繼節點為一根節點；收到該配對請求封包的該中繼節點為該根節點時，於判斷可為該待配對節點提供一中繼服務後，將該待配對節點的該MAC位址添加到自身儲存的一協助表中，並回傳一配對同意封包，其中，該配對同意封包的一接收位址為該待配對節點的該MAC位址且一發送位址為自身的MAC位址，該協助表包括自身提供該中繼服務的所有下級節點的MAC位址； 收到該配對同意封包的一中繼節點確認該配對同意封包的該發送位址為其父節點的MAC位址時，將該配對同意封包的該發送位址修改為自身的MAC位址後進行下行轉發，直至該配對同意封包轉發至該待配對節點；以及若該待配對節點接收到該配對同意封包，則代表配對成功。
  11. 如請求項10所述的節點配對方法，還包括：收到該配對請求封包的該中繼節點為該根節點時，於判斷不可為該待配對節點提供該中繼服務後，回傳一配對拒絕封包，其中，該配對拒絕封包的一接收位址為該待配對節點的該MAC位址且一發送位址為自身的MAC位址；收到該配對拒絕封包的一中繼節點確認該配對拒絕封包的該發送位址為其父節點的MAC位址時，將該待配對節點的該MAC位址從自身儲存的一協助表中删除，並將該配對拒絕封包的該發送位址修改為自身的MAC位址後進行下行轉發，直至該配對拒絕封包轉發至該待配對節點；以及若該待配對節點接收到該配對拒絕封包，則代表配對失敗。
  12. 如請求項11所述的節點配對方法，還包括：若該定時器超時，則代表配對失敗。
  13. 一種節點配對方法，其包括：一待配對節點發送一配對請求封包給其父節點，並啟動一定時器，其中，該配對請求封包的一發送位址為該待配對節點的一MAC位址且一接收位址為該待配對節點的該父節點的一 MAC位址，該待配對節點的該父節點為一網狀網路系統的一中繼節點；收到該配對請求封包的一中繼節點判斷可為該待配對節點提供一中繼服務後，將該待配對節點的該MAC位址添加到自身儲存的一協助表中，並回覆一配對同意封包給該待配對節點，其中，該配對同意封包的一接收位址為該待配對節點的該MAC位址且一發送位址為自身的MAC位址，該協助表包括自身提供該中繼服務的所有下級節點的MAC位址；若收到該配對請求封包的該中繼節點為一非根節點時，發送一接收位址為其父節點的一MAC位址且一來源位址為該待配對節點的該MAC位址的一配對通知封包，使其父節點收到該配對通知封包後將該待配對節點的該MAC位址添加到自身儲存的一協助表中，並將接收到的該配對通知封包的該接收位址修改為自身父節點的MAC位址後進行上行轉發，直至該配對通知封包轉發到一根節點；若收到該配對請求封包的該中繼節點為該根節點時，將該待配對節點的該MAC位址添加到自身儲存的一協助表中；以及若該待配對節點接收到該配對同意封包，則代表配對成功。
  14. 如請求項13所述的節點配對方法，還包括： 收到該配對請求封包的該中繼節點判斷不可為該待配對節點提供該中繼服務後，回覆一配對拒絕封包給該待配對節點，其中，該配對拒絕封包的一接收位址為該待配對節點的該MAC位址且一發送位址為自身的MAC位址；以及若該待配對節點接收到該配對拒絕封包，則代表配對失敗。
  15. 一種節點配對方法，其包括：一待配對節點發送一配對請求封包給其父節點，並啟動一定時器，其中，該配對請求封包的一發送位址為該待配對節點的一MAC位址且一接收位址為該待配對節點的該父節點的一MAC位址，該待配對節點的該父節點為一網狀網路系統的一中繼節點；收到該配對請求封包的一中繼節點判斷可為該待配對節點提供一中繼服務後，將該待配對節點的該MAC位址添加到自身儲存的一協助表中，其中，該協助表包括自身提供該中繼服務的所有下級節點的MAC位址；若該中繼節點為一根節點時，回傳一配對同意封包，其中，該配對同意封包的一接收位址為該待配對節點的該MAC位址且一發送位址為自身的MAC位址；以及若該待配對節點接收到該配對同意封包，則代表配對成功。
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