混合网状网络中的岛拓扑和路由制造技术

技术编号:23103092 阅读:10 留言:0更新日期:2020-01-14 21:26
无线网络设备可以通过接口接收广播的hello消息,该消息指示网络拓扑和网络中相邻节点的接口信息。无线网络设备可以向无线网络设备的未阻塞的hello对等体发送announce消息。无线网络设备可以在有线接口上从另一节点接收hello消息。基于接收到的hello消息,无线网络设备和另一节点可以各自被识别为岛头。有线接口可以用于连接岛头。

Island topology and routing in hybrid mesh networks

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】混合网状网络中的岛拓扑和路由相关申请的交叉引用本申请要求2017年1月25日提交的美国临时申请第62/450,350号的权益,其通过引用结合于此,如同完整阐述一样。
技术介绍
混合网状网络(meshnetwork)正被用于扩展覆盖区域、提供具有更少死点的更好覆盖区域、提高吞吐量和可靠性等。混合网状网络还通过结合接入点(accesspoint,AP)、网关、路由器、节点、客户端设备等之间的不同有线和无线接口来提供多种多样的网络。发现、形成、路由和学习算法的专用协议是快速和自动构建和维护可靠的混合网状网络所需要的。
技术实现思路
可以在混合网状网络中形成岛(island)或集群(cluster),其中节点利用不同的有线或无线接口。可以使用协议划将混合网状网络划分成网状岛或集群,以减少中断、干扰等。一旦形成岛或集群拓扑,就可以利用从混合网状网络中的源节点到任何目的地节点的最佳路由或路径,该最佳路由或路径最小化或满足目标度量或路径开销。附图说明从以下结合附图以示例的方式给出的描述中可以得到更详细的理解,其中附图中相似的附图标号表示相似的元素,并且其中:图1是示出接入点(AP)、路由器、网关或节点的示例的图;图2是示出网状网络的示例性拓扑的图;图3是示出具有岛的网状网络的示例性拓扑的图;图4是示出具有岛头(islandhead)的示例性网状岛网络的示意图;图5是示出具有以太网环路的示例性拓扑的示意图;图6是示出利用以太网的具有接入点(AP)和/或路由器岛头的示例性拓扑的图;图7是示出网状网络中路由的示例的图;图8是示出网状网络中的示例性路由过程的图;图9是示出hello消息处理的示例性过程的图;图10是示出用于announce消息处理的示例性过程的图;图11是示出对等体(peer)学习的示例性过程的图;图12是示出用于对等体学习的另一示例性过程的示意图;图13是示出了与后路由(post-routing)相关的接口阻塞的示例性过程的图;图14是示出了与本地输入(local-in)操作相关的接口阻塞的示例性过程的图;图15是示出了与本地输出(local-out)操作相关的接口阻塞的示例性过程的图;图16是示出用于路由的示例性过程的图;和图17是示出通过路由路径的重新计算和路由表的更新的协议消息处理的过程的示例的图。具体实施方式在本文给出的示例中,可以在混合网状网络的岛或集群中通信、发信号通知、传送或提供信息。尽管参考了混合网状网络,但是岛形成、路由、干扰管理、拓扑等的示例可以被利用、配置或适用于采用两个或多个通信接口的任何网状网络。并且,在本文给出的示例中,分组、流量、流量的一部分或帧可以互换使用。尽管可以利用任何协议或通信层、子层、局部层、层的一部分、层部分等,但是本文给出了利用层2来形成拓扑或网络的示例。另外,层2可以包括子层、局部层、层的一部分等。混合网状网络的路由算法可以包括具有802.11xx(例如,802.11ac、802.11ax等)、Wi-Fi、以太网、电力线通信(power-linecommunication,PLC)、同轴电缆多媒体联盟(multimediaovercoaxalliance,MoCA)、个人局域网(personalareanetwork,PAN)、小小区、城域网(metropolitanareanetwork,MAN)和广域网(wideareanetwork,WAN)网络接口或链路的任意组合的节点。网状网络中的节点可以被划分成网状岛,该网状岛通过网络中商用设备的802.11xx、Wi-Fi、以太网、PLC和/或MoCA链路相互连接或耦合。商用设备可以是家庭网络设备、无线路由器、路由器、无线网关、网关、范围扩展器、无线网桥、网桥、无线交换机、交换机、以太网交换机等。除了防止或减少商用设备的网状路由算法和“学习”过程之间可能的相互扰乱之外,还给出了减少整体无线干扰的示例。例如,可以通过在非干扰无线信道或资源上配置或操作网状岛来减少这种干扰。在本文给出的示例中,对于所识别的岛头或集群网关,网状节点可以被分配给岛,使得到岛头的路径开销可以被降低、最小化或优化。一旦形成岛拓扑,就可以确定从网状网络中的任何源节点到任何目的地节点的最佳或最优路由,从而降低、最小化或优化路径开销。使用具有网状化的多个802.11xx接入点(APs)和/或路由器可以改善或扩展网络中的无线覆盖区域、连接速度或吞吐量。AP和/或路由器可以形成网状网络拓扑,并协作分发源自或去往无线客户端或其它节点的数据。图1是示出AP、路由器、网关或节点100的示例的图。AP、路由器、网关或节点100可以包括一个或多个处理器/控制器102,该处理器/控制器102利用(多个)存储器104来处理与一个或多个无线/有线接口106通信的hello消息、announce消息、路由信息等,如本文示例中给出的。AP、路由器、网关或节点100可以包括一个或多个电源108。一个或多个处理器/控制器102可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor,DSP)、多个微处理器、一个或多个与DSP内核相关联的微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit,ASIC)、现场可编程门阵列电路(FieldProgrammableGateArray,FPGA)、任何其它类型的集成电路(integratedcircuit,IC)、状态机等。(多个)存储器104可以包括只读存储器(readonlymemory,ROM)、随机存取存储器(randomaccessmemory,RAM)、寄存器、高速缓冲存储器、半导体存储器设备、闪存、诸如内部硬盘和可移动盘的磁介质、磁光介质和光介质等中的一个或多个。一个或多个无线/有线接口106可以包括一个或多个收发器、发送器、接收器、放大器、信号转换器、天线等,以便于联网。本文给出的示例是自动设置、以及管理和减少网络设备(诸如商用设备)的维护,以增强或简化可用性。例如,当系统需求减少到基本集合以及在因特网网关的存在下(这也规定了网状网络配置)形成网状网络时,可以避免复杂性。并且,当由芯片供应商提供的设备驱动程序和低级软件库可能需要修改或不能更新时,通过本文给出的示例,可能会简化软件维护,版本升级可能会更顺利,并且可能会更快地向商用网关添加网状支持。在2017年1月25日提交的美国临时专利申请62/448,718中描述了一种用于以网关为中心的Wi-Fi网状网络的自动配置和维护的方法,该临时申请通过引用结合于此,如同完整阐述一样。形成网状网络的AP或路由器可以通过简单地按下按钮与网关设备配对。网关设备所需的初始网络或系统配置信息和/或任何后续变化可以在很少或没有用户干预的情况下自动传播到整个网状网络。网状网络的网关设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线网络设备,包括:/n收发器,被配置为接收广播的hello消息,所述消息指示网络拓扑和网络中相邻节点的接口信息;/n处理器,被配置为生成包括所述网络拓扑和接口信息的announce消息;/n所述收发器,被配置为向无线网络设备的未阻塞的hello对等体发送所述announce消息;/n所述收发器,被配置为在有线接口上从另一节点接收hello消息,其中所述无线网络设备和所述另一节点基于接收到的hello消息而被识别为岛头,并且其中所述有线接口被用于岛头之间的通信;和/n所述处理器,被配置为识别紧邻的节点,其中具有最小路径开销的紧邻的节点被分配给所述无线网络设备,并且不同岛节点之间的无线链路不被配置。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170125 US 62/450,3501.一种无线网络设备,包括:
收发器,被配置为接收广播的hello消息,所述消息指示网络拓扑和网络中相邻节点的接口信息;
处理器,被配置为生成包括所述网络拓扑和接口信息的announce消息;
所述收发器,被配置为向无线网络设备的未阻塞的hello对等体发送所述announce消息;
所述收发器,被配置为在有线接口上从另一节点接收hello消息,其中所述无线网络设备和所述另一节点基于接收到的hello消息而被识别为岛头,并且其中所述有线接口被用于岛头之间的通信;和
所述处理器,被配置为识别紧邻的节点,其中具有最小路径开销的紧邻的节点被分配给所述无线网络设备,并且不同岛节点之间的无线链路不被配置。


2.根据权利要求1所述的无线网络设备,其中,每个所识别的紧邻的节点被配置为分配具有另一最小路径开销的邻近节点,使得岛的不同节点之间的其它无线链路不被配置。


3.根据权利要求1所述的无线网络设备,其中,所述网络中的无线设备被配置为在没有另一hello消息的情况下发现邻居和岛头。


4.根据权利要求1所述的无线网络设备,其中,所述广播的hello消息不被转发。


5.根据权利要求1所述的无线网络设备,其中,所述announce消息被转发。


6.根据权利要求1所述的无线网络设备,其中,所述处理器被配置为基于所述广播的hello消息来确定另一岛的对等体的存在,其中所述对等体被阻塞以免与所述无线网络设备的无线通信。


7.根据权利要求1所述的无线网络设备,其中,基于hello计数高于限制或阈值,对等体被阻塞以免与所述无线网络设备的无线通信。


8.根据权利要求1所述的无线网络设备,其中,所述无线网络设备被配置为基于源是网状节点或者所述源不是另一节点的对等体来执行对等体学习。


9.根据权利要求1所述的无线网络设备,其中,所述无线网络设备被配置为基于所述announce消息或所述广播的hello消息来...

【专利技术属性】
技术研发人员:A阿尔珀I阿卡B哈蒂波卢M卡拉卡M帕坎D芒甘
申请(专利权)人:无线通信与技术公司
类型:发明
国别省市:土耳其;TR

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