在时隙化信道调频网络中的有效集中式资源和调度管理制造技术

本申请涉及用于在6T1SCH网络中分配轨迹的系统和方法。该方法包括以PCEP从第一骨干路由器上的第一PCE代理接收轨迹计算请求的步骤。该方法还包括计算在源LLN设备和目的地LLN设备之间的最佳轨迹的步骤。此外，该方法包括向最佳轨迹中的一个或多个LLN设备发送轨迹指派消息的步骤。本申请还涉及用于向PCE报告TSCH调度信息的系统和方法。此外，本申请涉及LLN设备。

Efficient centralized resources and scheduling management in a frequency modulated channel with time slots

The present application relates to a system and method for allocating tracks in an 6T1SCH network. The method comprises the steps of receiving a trajectory calculation request from the first PCE agent on the first backbone router using PCEP. The method also includes steps for calculating the optimum trajectory between the source LLN device and the destination LLN device. In addition, the method comprises the steps of transmitting a route assignment message to one or more LLN devices in the optimum trajectory. The present application also relates to a system and method for reporting TSCH scheduling information to an PCE. In addition, this application relates to LLN devices.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在时隙化信道调频网络中的有效集中式资源和调度管理相关申请的交叉引用本申请要求于2014年7月31日提交的美国临时申请No.62/031,737的优先权，其公开的全部内容通过引用并入本文。
技术介绍
在联网拓扑的领域中，已经采用信道跳频策略来提高低功率和有耗网络(LLN)的可靠性。也就是说，时隙化信道跳频(TSCH)是其中将时间分成几个时隙。这些时隙被分组为一个或多个时隙帧，其中每个时隙帧随时间连续地重复。在TSCH架构中，与资源和调度管理相关的问题是普遍的。具体地，在源LLN设备和目的地LLN设备之间的底层网络中的时隙和信道频率被低效地管理。例如，6TiSCH网络中的LLN设备(例如，TSCH中的IPv6)是资源受限的，并且因此可能不支持基于会话的传输协议或应用协议。此外，6TiSCH网络中的现有控制协议作为在路径计算元件(PCE)和LLN设备之间的通信协议是低效的。即使提供了这样的资源，处理现有协议(诸如每层的UDP和CoAP)所需的协议报头和处理时间将导致额外的开销和显著的延迟。传统的路径计算客户端通信协议(PCEP)和其它相关协议也无法支持LLN设备报告调度信息。此外，传统PCEP和其它协议无法支持6TiSCH网络中的轨迹预留。例如，PCE仅向发送路径计算请求的源节点发送路径计算响应。通过这样做，PCEP不能将轨迹推送到沿着在源和目的地LLN设备之间的路径存在的所有LLN设备。
技术实现思路
提供本
技术实现思路
以便以简化形式介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的一些概念。本
技术实现思路
不旨在限制所要求保护的主题的范围。在很大程度上，涉及用于在6TiSCH网络中分配/预留轨迹的过程和系统的本申请满足了前述需求。本申请还涉及用于向PCE报告TSCH调度信息的方法和系统。本申请的一个方面涉及一种用于在6TiSCH网络中分配轨迹的方法。从第一骨干路由器接收PCEP中的轨迹计算请求。接下来，计算从源LLN设备到目的地LLN设备的最佳轨迹或路径。优选地，参考单体(cell)调度。然后，轨迹指派消息被发送到最佳轨迹中的一个或多个LLN设备。在一个实施例中，轨迹指派消息经由第一骨干路由器(例如BR)被发送到位于最佳轨迹中的LLN设备。在另一实施例中，轨迹指派消息经由第一BR被发送到更靠近LLN设备的另一骨干路由器。在又一实施例中，轨迹指派消息被发送到在轨迹上比第一BR上更靠近LLN设备定位的另一骨干路由器。本申请的另一方面涉及一种用于向PCE报告TSCH调度信息的方法。具体地，具有PCE代理的骨干路由器经由互联网控制消息收发协议(ICMP)从一个或多个LLN设备接收TSCH调度信息。在接收后，聚合TSCH调度信息。然后，经由PCEP协议将聚合的TSCH调度信息发送到PCE。本申请的又一方面涉及采用多个LLN设备、具有PCE代理的骨干路由器和具有单体调度的PCE的6TiSCH网络架构。在一个实施例中，从LLN设备向骨干路由器报告的TSCH调度信息可以包括以下信息类型中的一个或多个：网络地址、软单体的数目以及多个软单体的时隙偏移和信道偏移。在另一实施例中，从骨干路由器到PCE的聚合调度报告消息可以包括以下信息类型中的一个或多个：聚合消息的数目和多个TSCH调度报告消息。在另一实施例中，TSCH调度信息由PCE存储在单体调度数据库中。单体调度数据库可以包括以下信息类型中的一个或多个：LLN设备地址、代理地址以及多个调度单体的时隙偏移、信道偏移和类型。本申请的又一方面涉及一种计算机实现的LLN设备。LLN设备包括存储有用于在网络中分配轨迹的指令的非瞬时存储器。LLN设备还包括可操作地耦合到配置为执行某些指令的存储器的处理器。即，指令包括：(i)以ICMP向骨干路由器发送轨迹分配请求消息；(ii)从所述骨干路由器接收轨迹分配答复消息；和(iii)向骨干路由器发送确认消息。因此，已经相当广泛地概述了本专利技术的某些实施例，以便可以更好地理解本专利技术的详细描述，并且以便更好地理解对本领域的贡献。附图说明为了便于对本申请的更鲁棒的理解，现在参考附图，其中相同的元件用相同的附图标记表示。这些附图不应被解释为限制本申请，并且仅旨在是说明性的。图1示出了根据本申请的实施例的6TiSCH协议栈中的6TiSCH操作子层。图2示出了根据本申请的实施例的6TiSCH网络的架构。图3示出了低功率和有耗网络中的工业自动化和过程控制的实施例。图4A示出了机器到机器(M2M)或IoT通信系统的实施例。图4B示出了M2M服务平台的应用的实施例。图4C示出了示例性M2M设备的系统图的应用的实施例。图4D示出了示例性计算系统的框图的应用的实施例。图5示出了根据本申请的实施例的骨干路由器辅助轨迹分配/预留架构。图6示出了根据本申请的实施例的骨干路由器辅助轨迹预留过程的技术。图7示出了根据本申请的另一实施例的骨干路由器辅助轨迹预留过程的技术。图8示出了根据本申请的另一实施例的骨干路由器辅助轨迹分配/预留架构。图9示出了根据图8的骨干路由器辅助轨迹预留过程的技术。图10示出了根据本申请的又一个实施例的骨干路由器辅助轨迹分配/预留架构。图11示出了根据图10的骨干路由器辅助轨迹预留过程的技术。图12示出了根据本申请的实施例的用于增强在LLN设备和PCE之间的通信的骨干路由器辅助架构。图13示出了根据图12的骨干路由器辅助通信接口的技术。具体实施方式将参考本文的各种附图、实施例和方面来讨论说明性实施例的详细描述。尽管本描述提供了可能实现的详细示例，但是应当理解，这些细节旨在作为示例，并且因此不限制本申请的范围。在本说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“一个或多个实施例”、“一个方面”等的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本公开的至少一个实施例中。此外，说明书中各个地方的术语“实施例”不一定指的是相同的实施例。也就是说，描述了可以由一些实施例而不是由其他实施例展现的各种特征。根据应用，在6TiSCH网络中的一个或多个骨干路由器上采用新颖的功能，例如路径计算元件(PCE)代理。PCE代理帮助促进在LLN设备和路径计算元件(PCE)之间的通信。即，在骨干路由器上的PCE代理可以利用现有的路径通信元件通信协议(PCEP)来与位于6TiSCH网络内部或外部的PCE对接。此外，骨干路由器被配置为使用网络层协议(例如，互联网控制消息收发协议(ICMP))与LLN设备通信。在一个实施例中，骨干路由器上的PCE代理被配置为聚合由LLN设备定向的TSCH调度报告消息和轨迹分配请求消息。在另一实施例中，骨干路由器上的PCE代理帮助PCE有效地预留源和目的地之间的轨迹。在又一实施例中，存在于多个骨干路由器中的每一个上的PCE代理相互协作以有效地配置在源和目的地之间的轨迹。该轨迹可以是沿着多跳路径的确定的一系列单体。一般来说，这是预订的结果。根据另一实施例，6TiSCH网络采用附加架构，诸如与PCE通信的单体调度数据库，用于存储从一个或多个LLN设备报告的TSCH调度。在本申请的实施例中，在6TiSCH网络内使用的6TiSCH控制消息可以由ICMP消息承载。控制消息可以在骨干路由器上的PCE代理与LLN设备和/或在骨干路由器上的其它PCE代理之间。在骨干路由器上的PCE代理和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机实现的设备，包括：非瞬时存储器，所述非瞬时存储器存储有用于在网络中分配轨迹的指令；以及处理器，所述处理器操作地耦合到所述非瞬时存储器，所述处理器被配置为执行以下步骤：以路径计算客户端通信协议从所述网络中的第一路径计算元件代理接收轨迹计算请求；以及计算所述网络中从源设备延伸到目的地设备的轨迹。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.31 US 62/031,7371.一种计算机实现的设备，包括：非瞬时存储器，所述非瞬时存储器存储有用于在网络中分配轨迹的指令；以及处理器，所述处理器操作地耦合到所述非瞬时存储器，所述处理器被配置为执行以下步骤：以路径计算客户端通信协议从所述网络中的第一路径计算元件代理接收轨迹计算请求；以及计算所述网络中从源设备延伸到目的地设备的轨迹。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理器进一步被配置为，向位于所述轨迹中的一个或多个设备发送轨迹消息。3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述轨迹消息包括发送到所述骨干路由器上的所述第一路径计算元件代理的轨迹计算答复消息。4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述处理器进一步被配置为，经由所述骨干路由器上的所述第一路径计算元件代理，向所述一个或多个设备发送基于所述轨迹计算答复消息的轨迹指派消息。5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理器进一步被配置为确定通过其来配置位于轨迹上的一个或多个设备的第二骨干路由器。6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述处理器进一步被配置为，向位于比所述骨干路由器上的所述第一路径计算元件代理更接近所述轨迹上的所述一个或多个设备的所述第二骨干路由器上的第二路径计算元件代理发送轨迹转发指派消息。7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述轨迹转发指派消息经由后处理器上的所述第一路径计算元件代理来发送。8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述计算步骤包括检查单体调度数据库中的信息，所述信息包括设备地址、代理地址、第一调度单体和后续调度单体的时隙偏移、所述第一调度单体和所述后续调度单体的信道偏移、所述第一调度单体和所述后续调度单体的类型及其组合。9.一种用于在网络中分配轨迹的计算机实现的方法，包括：以路径计算客户端通信协议从所述网络中的骨干路由器上的第一路径计算元件代理接收轨迹计算请求；计算从源设备延伸到目的地设备的轨迹；以及向位于所述轨迹中的一个或多个设备发送轨迹消息。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述轨迹消息包括发送到所述骨干路由器上的所述第一路径计算元件代理的轨迹计算答复消息。11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：经由所述骨干路由器上的所述路径计算元...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卓，王重钢，董丽君，李旭，李庆光，路广，沙米姆·阿克巴尔·拉赫曼，
申请(专利权)人：康维达无线有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US