在无线网状网络中优化消息转发制造技术

为了保证在无线网状网络中数据传送的可靠性，在降低传送的数据开销的同时，提供用于无线网状网络的节点和用于控制该相同的节点的方法，其中该节点被配置来基于发送节点是否与该节点共同具有布局图的至少一个布局元素来决定从发送节点所接收的消息的重传，布局图的布局元素中的至少一个是与该节点相关联的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于无线网络的节点和操作相同的节点的方法，所述节点和方法两者都特别适合在无线网状网络中使用。
技术介绍
现今，无线网状网络被越来越多地利用，例如用于照明系统、建筑自动化、监控应用、传感器系统以及医疗应用的远程控制(远程管理)。特别地，诸如街道照明设备之类的室外光源的管理变得越来越重要，这是因为建立为无线网状网络的照明系统例如通过将照明适配于实际的要求允许更加能量有效的操作。在诸如按需照明(light-on-demand)之类的应用中，例如在检测到对象时，触发光源节点的传感器单元。该节点将被称为触发的节点。响应于该触发事件，由该节点执行启动(actuat 1n )步骤，例如，光源的照明单元将被打开。另外，触发的节点通过使用无线节点到节点的通信发送触发消息来将对象的存在通知给直接和/或间接的邻居节点，以便邻居节点也可以执行启动步骤。因此，是否执行启动步骤的决定可以留给这些节点的应用层。根据触发的节点具有多少邻居节点、检测消息被要求传播多少跳或者地理距离上多远以及所使用的通信协议，单个检测可以导致相同的消息的相当数量的传送。在用于这些应用的无线网状网络中，通过使用中间节点，将消息从发送者节点递送到接收者节点。通常，这是通过路由协议或者泛洪来达成。当使用泛洪作为网络层的通信协议时，接收消息的每个单个节点将进一步转发该消息。这可以被限制在下述情况:节点首次接收这个消息，并且尚未达到跳数/地理距离限制。例如，假设生成的消息被要求从触发的节点传播两跳，并且后者具有20个邻居节点(这是对现实的相当保守的估计)，总计该消息将被发送21次。因此，使用简单的泛洪，原则上，在地理范围内的每个节点必须发送或重新发送消息，即使是在这样的传送不会到达附加的节点时。这是一种带宽的浪费，从而限制了网络在节点方面的最大大小。因此，传送最优化在多个节点共享通信介质的系统中是关键的，例如，针对吞吐量性能以及拥塞减少。在关于传送的规则禁止节点随意发送(占空比规则，例如不允许节点占用通信信道超过一个小时的1%)的系统中，这也是很重要的。因此，由于限制允许节点使用无线介质的时间百分比的规则，降低每个节点的传送数量变得重要。此外，过多的传送将导致降低的传送成功率，这是由于碰撞的发生。附加地，为了用户的体验和安全，启动(actuate)至少必需的灯组是重要的。在最佳的情况下，仅仅这个灯组应该被启动。因此，减少传送不应该以应用的性能为代价。尽管最优化已经被提出，但是这些要求交换相对大量的信息，这在密集网络中是禁止的。“采取 Louvre 方法”(Kevin C.LEE 等人，车辆技术，2009 年 3 月)(Taking theLouvre approach,Kevin C.LEE et al., The Vehicular Technology,March 2009)描述了使用用于城市车辆路由环境的地标覆盖的路由解决方案，其中为了在由连接点所表示的覆盖节点之间路由，使用链路状态表信息。
技术实现思路
考虑到在现有技术中的上述缺点和问题，本专利技术的目的是提供用于无线网状网络的节点以及控制相同的节点的方法，其中保证在无线网状网络中的数据传送的可靠性，同时减少了传送的数据开销。本专利技术是基于在接收节点处将拓扑、功能和/或应用特定的方面用于转发决定的想法。特别地，节点的拓扑信息可以被使用以便就由该节点对所接收的消息的重传做出决定。这个拓扑信息可以指关于该节点的邻居的本地信息。在室外照明系统的示例中，这可以指城市地图的至少一部分。这些手段使得简单的传送协议(例如泛洪、广播或多播)能够被最优化，而不需要使用基于链路的传送策略。因此，转发开销可以被减少，例如，这在触发的节点到节点的通信设置中可能发生。根据本专利技术的一个方面，提供了用于无线网络的节点，所述节点与布局图(layoutplan)的至少一个布局元素相关联，其中该节点被适配来基于发送节点与该节点共同具有的布局图的一个或多个布局元素来决定是否转发消息，例如从发送节点所接收到的触发消息。优选地，网络的大部分或者全部节点具有与其相关联的至少一个布局元素。布局图可以涉及网络的空间布置。例如，对于街道照明系统或者建筑物的照明系统，布局图可以包括城市地图、工厂布局和/或楼层平面图(floor plan)。因此，被包含在布局图中的多个布局元素可以涉及街道、街道的一侧、交叉口、十字路口、停车场地区、楼层、走廊和/或房间等。布局图的至少一部分可以被存储在节点的存储器上。布局图和/或布局元素可以被限制于节点的邻居，以便可以保持将要被存储的信息量为最少。因此，重传可以是以共同的布局元素为条件。这些手段使得能够通过使用本地布局信息以及将节点映射到布局图上来改善整体应用行为。优选地，在网络投入运行(commiss1ning)以及初始化期间，将布局图的至少一部分连同相应的布局元素上传到节点。另外，将节点关于布局图的位置、与节点相关联的主要的布局元素以及邻居信息中的至少一个提供给该节点。节点可以包括用于确定节点绝对位置(例如，GPS位置)和/或关于布局元素或其他节点的相对位置的空间单元。然后，该节点可以被适配来确定其主要布局元素以及与该节点相关联的可能的进一步的次要的布局元素。可替换地，节点可以例如通过分析来自其他节点的信标消息来识别次要的布局元素。在街道照明系统的场景下，主要的布局元素可以涉及该节点所位于的街道，而次要的布局元素可以涉及与那个街道相交的其他街道或者靠近该节点的其他街道。另外，节点可以确定关于布局参数(例如，它关于主要的布局元素的位置、街道的该侧、在节点位置的街道的弯曲、到下一个交叉口或其他街道的距离等等)的信息或者可以将所述关于布局参数的信息提供给该节点。此外，可以将邻居节点的绝对和/或相对位置通知该节点，可能地，它们的位置可以已经被包含在上传的布局图中。可替换地或者附加地，该节点可以通过交换邻居信息(例如，使用信标消息)来知晓邻居节点。在一个实施例中，仅在发送节点和接收节点具有至少一个共同的布局元素的情况下，接收的消息可以由节点转发。换句话说，如果与发送节点相关联的全部布局元素都和与接收节点相关联的那些布局元素不同，则接收节点可以被配置来丢弃接收的消息。在进一步的实施例中，仅在接收节点确定发送节点和/或发起者节点具有与所述接收节点相同的主要的布局元素的情况下，才可以重传该消息。在街道照明系统的示例中，当节点已经由检测事件所触发并且向其邻居节点发送触发或检测消息时，仅相同街道的节点可以转发该消息，从而避免不需要的重传。这个实施例可以与跳数约束或地理约束相结合。但是，纯粹的跳数泛洪或地理约束的泛洪可能不会达成上文所描述的结果，这是由于其寻址在半径范围内的所有的节点。关于重传的决定可以是基于包含在接收的消息中的指示符、节点的布局参数以及邻居信息中的至少一个。此处，指示符可以包括关于发送节点的消息，例如，发送节点的节点标识符、与发送节点相关联的布局元素的至少一个标识符、发送节点的位置等等。该指示符也可以包括发送节点的附加的布局信息或者布局参数。在街道照明系统的示例中，这可以是关于发送节点的布局元素(例如，发送节点所位于的街道的一侧、街道连接点的附近等等)的发送节点的位置。布局参数也可以关于发送节点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线网络的节点，其包括控制单元，其被配置来基于发送节点是否具有与该节点共同的布局图的至少一个布局元素来决定从该发送节点所接收的消息的重传，其中该布局图的至少一个布局元素是与所述节点相关联的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M奥昂，DM格根，TCW申克，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL