專利名稱：用于初始化無(wú)線分組跳傳網(wǎng)的方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及無(wú)線分組跳傳網(wǎng)(packet-hopping network)、用在這種網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)、和用于初始化這種網(wǎng)絡(luò)的方法。
通過(guò)無(wú)線鏈路互相通信、并與一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)通信的各節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)通常被稱作無(wú)線網(wǎng)。在這種無(wú)線網(wǎng)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器和一個(gè)收發(fā)機(jī)，例如具有規(guī)定發(fā)射范圍的一個(gè)RF收發(fā)機(jī)。數(shù)據(jù)一般通過(guò)一種被稱作“分組跳傳”的技術(shù)在各個(gè)節(jié)點(diǎn)和中心節(jié)點(diǎn)之間通信(傳送)，其中各個(gè)數(shù)據(jù)分組通過(guò)沿著根據(jù)規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議所確定的路由逐個(gè)節(jié)點(diǎn)地跳傳來(lái)進(jìn)行從起始節(jié)點(diǎn)到中心節(jié)點(diǎn)和從中心節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的傳送。
“分組”通常是大小范圍約為5至1000個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)邏輯單元。一般來(lái)說(shuō)，這些分組跳傳數(shù)據(jù)通信處于中心節(jié)點(diǎn)控制之下，該節(jié)點(diǎn)通常是一臺(tái)駐留通信控制軟件的計(jì)算機(jī)。分組跳傳數(shù)據(jù)傳送方法能降低RF收發(fā)機(jī)成本，并符合政府規(guī)范，例如美國(guó)的FCC Part15的技術(shù)要求。每個(gè)數(shù)據(jù)分組包含它的起始或要到達(dá)的節(jié)點(diǎn)地址。每個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址在網(wǎng)絡(luò)最初安裝時(shí)確立。
這種無(wú)線分組跳傳網(wǎng)特別適合于控制一個(gè)或多個(gè)大樓的功能或系統(tǒng)，例如大樓的照明、HVAC、和/或保安系統(tǒng)，因?yàn)樗峁┝艘环N低成本的室內(nèi)布局，不需要在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)上添加新的線路來(lái)傳輸網(wǎng)絡(luò)信息。而且，這種網(wǎng)絡(luò)可以支持安裝在大樓內(nèi)的附加系統(tǒng)，例如尋呼和個(gè)人通信系統(tǒng)。
這種大樓控制網(wǎng)的中心節(jié)點(diǎn)一般是用以駐留系統(tǒng)控制軟件的可編程中心控制器或大樓計(jì)算機(jī)。各個(gè)各別節(jié)點(diǎn)一般分布在整個(gè)大樓內(nèi)，以監(jiān)視被控大樓系統(tǒng)的規(guī)定參數(shù)的狀態(tài)/值，并響應(yīng)由大樓計(jì)算機(jī)發(fā)出的命令而產(chǎn)生控制信號(hào)，以按需要調(diào)整這些參數(shù)。重要的一點(diǎn)是大樓計(jì)算機(jī)能夠向網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)和接收來(lái)自每個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，以便根據(jù)系統(tǒng)控制軟件正確地監(jiān)視這些規(guī)定參數(shù)的狀態(tài)/值，發(fā)出按需要調(diào)整這些參數(shù)的命令。
一個(gè)示范性大樓控制網(wǎng)是自動(dòng)或智能照明控制系統(tǒng)，它監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)內(nèi)大樓的每個(gè)房間和/或區(qū)域的照明程度、占用狀態(tài)、作為時(shí)間函數(shù)的能量消耗和/或其它照明參數(shù)，也就是說(shuō)，裝有照明模塊的每個(gè)大樓房間和/或區(qū)域與構(gòu)成在大樓計(jì)算機(jī)控制/管理下的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的RF收發(fā)機(jī)相連接。
在這種智能照明控制系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)或多個(gè)向大樓計(jì)算機(jī)提供傳感器反饋信號(hào)的傳感器(例如占用狀態(tài)、日光(環(huán)境照明)和明/暗程度的傳感器)，大樓計(jì)算機(jī)根據(jù)照明系統(tǒng)控制軟件分析這種傳感器反饋信號(hào)，并按需要向各個(gè)有關(guān)節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制信號(hào)(命令)，以調(diào)整被監(jiān)視大樓房間/區(qū)域的照明程度，以便例如優(yōu)化照明系統(tǒng)的能量效率。因此，各分布的模塊在功能上被綜合為大樓計(jì)算機(jī)控制下的一個(gè)大樓范圍的網(wǎng)絡(luò)，而不是處于相應(yīng)獨(dú)立的運(yùn)行狀態(tài)。
安裝一個(gè)無(wú)線分組跳傳網(wǎng)需要在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)際安放和加電驅(qū)動(dòng)每個(gè)節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址可以在安裝時(shí)編入節(jié)點(diǎn)中，如果經(jīng)過(guò)預(yù)編程的話，也可以與網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的物理位置一起登錄于中心節(jié)點(diǎn)(大樓計(jì)算機(jī))的存儲(chǔ)器中。網(wǎng)絡(luò)安裝之后，必須進(jìn)行初始化，以向大樓計(jì)算機(jī)提供網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議需要的節(jié)點(diǎn)連接信息，以便通過(guò)上述分組跳傳技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中傳送數(shù)據(jù)分組。節(jié)點(diǎn)連接信息包括有關(guān)網(wǎng)絡(luò)中哪些節(jié)點(diǎn)能夠互相通信的信息。大樓計(jì)算機(jī)以它在網(wǎng)絡(luò)初始化過(guò)程中收集的節(jié)點(diǎn)連接信息為基礎(chǔ)構(gòu)成路由表。然后該計(jì)算機(jī)使用這些路由表沿著從路由表確定的當(dāng)時(shí)最有效的可用路由通過(guò)逐個(gè)節(jié)點(diǎn)以跳傳傳輸分組方式實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)分組從大樓計(jì)算機(jī)到一個(gè)目的節(jié)點(diǎn)以及從一個(gè)起始節(jié)點(diǎn)到大樓計(jì)算機(jī)的傳送。
正如后面將全面闡述的那樣，目前使用的網(wǎng)絡(luò)初始化方法面臨著一些問(wèn)題，其中最主要的是，不能識(shí)別返回大樓計(jì)算機(jī)的連接信息分組的沖突和不能察覺(jué)由于這些沖突或不良連接導(dǎo)致的分組數(shù)據(jù)丟失。由于這類方法沒(méi)有充分考慮諸如RF通信系統(tǒng)固有的干擾和散發(fā)性連接(sporadic connectivity)等因素這一事實(shí)，這些問(wèn)題更加惡化。
另外，目前使用的網(wǎng)絡(luò)初始化方法不能確保被認(rèn)為進(jìn)行連接的節(jié)點(diǎn)之間存在雙向鏈路，得不到有關(guān)被認(rèn)為進(jìn)行連接的節(jié)點(diǎn)之間鏈路質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)信息，并且不向每個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送路由信息，而只是確定節(jié)點(diǎn)連接。
作為這些缺點(diǎn)和不足的結(jié)果，網(wǎng)絡(luò)初始化過(guò)程中得到的節(jié)點(diǎn)連接是不完全的。因此，大樓計(jì)算機(jī)構(gòu)成的路由表是不完全和不可靠的，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)分組傳送效率低，不能察覺(jué)分組數(shù)據(jù)丟失和其它數(shù)據(jù)通信故障。而且，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)初始化方法很復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)成本高，這是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商一般必須完成初始化過(guò)程、或至少向網(wǎng)絡(luò)管理者提供昂貴的專家支持。
用在無(wú)線分組跳傳大樓控制網(wǎng)中最流行的網(wǎng)絡(luò)初始化方法是隨機(jī)初始化方法。這種方法通過(guò)從主/中心節(jié)點(diǎn)(大樓計(jì)算機(jī))始發(fā)一個(gè)隨機(jī)初始化分組開(kāi)始，一旦發(fā)送以后，該分組就在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中隨機(jī)地中繼轉(zhuǎn)發(fā)。這個(gè)初始化分組包含有必須由收到它的每個(gè)節(jié)點(diǎn)重發(fā)的初始化信息，直至所有節(jié)點(diǎn)都收到它。這個(gè)初始化分組還提示每個(gè)接收節(jié)點(diǎn)向大樓計(jì)算機(jī)發(fā)回一個(gè)初始化響應(yīng)分組。這個(gè)初始化響應(yīng)分組包含有關(guān)連接的數(shù)據(jù)。第一次收到隨機(jī)初始化分組的節(jié)點(diǎn)讀取發(fā)送節(jié)點(diǎn)的地址，并把這個(gè)節(jié)點(diǎn)當(dāng)作它的“母節(jié)點(diǎn)”，并首先向它的母節(jié)點(diǎn)返回一個(gè)初始化響應(yīng)分組，后者把這個(gè)分組再返回給它的母節(jié)點(diǎn)，依此類推，直至該初始化響應(yīng)分組返回到大樓計(jì)算機(jī)。這個(gè)“返回分組”包含有連接信息，該信息指示最先發(fā)出這個(gè)返回分組的節(jié)點(diǎn)與它的母節(jié)點(diǎn)的連接已經(jīng)完成。然后這個(gè)節(jié)點(diǎn)先用自己的地址取代發(fā)送節(jié)點(diǎn)的地址，再把隨機(jī)初始化分組發(fā)送出去。這樣就建立了返回分組到大樓計(jì)算機(jī)的路由，它僅僅建立在哪個(gè)節(jié)點(diǎn)先發(fā)送其初始化分組的基礎(chǔ)上，而不是在連接質(zhì)量的基礎(chǔ)上。如果在這個(gè)節(jié)點(diǎn)上收到了其它初始化分組，它將通過(guò)以前確定的母節(jié)點(diǎn)把生成的連接信息傳送到大樓計(jì)算機(jī)，而不必驗(yàn)證與發(fā)送這個(gè)初始化分組的節(jié)點(diǎn)之間的雙向通信。
在使用這種方法的初始化過(guò)程中，作為每一連接都由一個(gè)必須被大樓計(jì)算機(jī)接收的單個(gè)分組代表的結(jié)果，在大樓計(jì)算機(jī)附近產(chǎn)生了極為集中的業(yè)務(wù)量。因此，如果網(wǎng)絡(luò)中的10個(gè)節(jié)點(diǎn)幾乎同時(shí)發(fā)射一個(gè)初始化分組，而且這十個(gè)初始化分組中的每一個(gè)都被6-10個(gè)其它節(jié)點(diǎn)接收，那么總共將有60-100個(gè)初始化響應(yīng)分組幾乎同時(shí)被送往大樓計(jì)算機(jī)。如果大樓計(jì)算機(jī)也能與6-10個(gè)其它節(jié)點(diǎn)通信，大樓計(jì)算機(jī)附近的每個(gè)這種節(jié)點(diǎn)將必須處理傳輸?shù)酱髽怯?jì)算機(jī)的6-10個(gè)返回初始化響應(yīng)分組。因?yàn)樵谌我饨o定時(shí)刻只能有一個(gè)節(jié)點(diǎn)與大樓計(jì)算機(jī)通信，其余的5-9個(gè)節(jié)點(diǎn)不得不保留它們的分組(在分組緩沖器中)，并很可能錯(cuò)過(guò)后續(xù)的返回初始化響應(yīng)分組。這可能出于兩個(gè)原因。首先，當(dāng)收到更多的分組時(shí)，節(jié)點(diǎn)中保留向大樓計(jì)算機(jī)重發(fā)的分組的分組緩沖器可能溢出。其次，因未被連接而不能與每個(gè)其它節(jié)點(diǎn)通信(或“聽(tīng)到”)的各節(jié)點(diǎn)可能同時(shí)發(fā)射，從而導(dǎo)致分組丟失。
第二種情況通常被稱作分組的“不可識(shí)別沖突”。正如可能預(yù)期的那樣，這種不可識(shí)別沖突的產(chǎn)生概率隨著業(yè)務(wù)量的增加而急劇增大。下面將參考

圖1來(lái)描述一個(gè)這種不可識(shí)別沖突的例子。在所述例子中，如果節(jié)點(diǎn)2保留自節(jié)點(diǎn)6接收的分組而節(jié)點(diǎn)1正在向大樓計(jì)算機(jī)(BC)發(fā)送自節(jié)點(diǎn)3收到的一個(gè)分組，則從節(jié)點(diǎn)5向節(jié)點(diǎn)2發(fā)送的分組可能丟失。這種不可識(shí)別沖突發(fā)生的原因是節(jié)點(diǎn)5，因?yàn)樗诠?jié)點(diǎn)1的RF發(fā)射機(jī)范圍之外，因此不知道(也就是“聽(tīng)”不到)從節(jié)點(diǎn)1到大樓計(jì)算機(jī)的傳輸，所以節(jié)點(diǎn)5試圖向正在等待從節(jié)點(diǎn)1到大樓計(jì)算機(jī)的傳輸結(jié)束的節(jié)點(diǎn)2發(fā)送一個(gè)分組。這種沖突的發(fā)生并不一定需要有一個(gè)從節(jié)點(diǎn)2到大樓計(jì)算機(jī)的懸而未決的傳輸。在單緩沖系統(tǒng)中，即使節(jié)點(diǎn)5完成了與節(jié)點(diǎn)2的通信，分組仍將由于緩沖器溢出而丟失。
正如所提到的，隨機(jī)初始化方法也缺少對(duì)它認(rèn)為被連接的一對(duì)節(jié)點(diǎn)的雙向鏈路驗(yàn)證。更具體地說(shuō)，收到來(lái)自其母節(jié)點(diǎn)之外的其它節(jié)點(diǎn)的初始化分組的任何節(jié)點(diǎn)，仍將通過(guò)它的母節(jié)點(diǎn)傳送連接信息。盡管這是不如不可識(shí)別沖突那樣嚴(yán)重的一個(gè)問(wèn)題，它仍會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)故障。例如，重新參考圖1，從節(jié)點(diǎn)1收到第一個(gè)初始化分組的節(jié)點(diǎn)4，也將通過(guò)節(jié)點(diǎn)1傳送它自節(jié)點(diǎn)2收到的初始化響應(yīng)分組，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)1是它的母節(jié)點(diǎn)，因此節(jié)點(diǎn)2→4的連接僅由從節(jié)點(diǎn)2到節(jié)點(diǎn)4發(fā)送的分組來(lái)規(guī)定。
如果考慮連接概率，還會(huì)認(rèn)識(shí)到另一潛在的問(wèn)題。例如，如果節(jié)點(diǎn)鏈路4→1有70％的概率成功，節(jié)點(diǎn)鏈路4→2有95％的概率成功，那么由節(jié)點(diǎn)4響應(yīng)它從節(jié)點(diǎn)2收到的初始化分組而發(fā)射的初始化響應(yīng)分組將實(shí)際上可能在初始化響應(yīng)分組從節(jié)點(diǎn)4到節(jié)點(diǎn)1的傳輸中丟失。盡管節(jié)點(diǎn)鏈路4→2優(yōu)于節(jié)點(diǎn)鏈路4→1，根據(jù)隨機(jī)初始化方法，大樓計(jì)算機(jī)仍將把節(jié)點(diǎn)鏈路4→1輸入路由表。因此可以認(rèn)為大樓計(jì)算機(jī)把節(jié)點(diǎn)鏈路4→1輸入路由表的決定是以下事實(shí)造成的結(jié)果，即該決定基于不完全節(jié)點(diǎn)連接信息。
本發(fā)明的目的是提供一種至少克服了部分現(xiàn)有方法的上述缺點(diǎn)和不足的網(wǎng)絡(luò)、節(jié)點(diǎn)和初始化方法。
發(fā)明概述本發(fā)明包括用于初始化一個(gè)無(wú)線分組跳傳網(wǎng)，例如用來(lái)控制一個(gè)諸如照明、安全和/或HVAC系統(tǒng)的大樓系統(tǒng)運(yùn)行的大樓系統(tǒng)控制網(wǎng)的方法。根據(jù)這種初始化方法，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)首先確定它的所有連接，也就是它到網(wǎng)絡(luò)中規(guī)定范圍內(nèi)或該節(jié)點(diǎn)附近的其它每個(gè)節(jié)點(diǎn)的連接，然后把這一連接信息傳送到中心節(jié)點(diǎn)，例如大樓計(jì)算機(jī)。一個(gè)給定節(jié)點(diǎn)的“規(guī)定范圍或附近”最好是那些處在其發(fā)射范圍內(nèi)能夠接收來(lái)自該給定節(jié)點(diǎn)的未損壞信息的其它每個(gè)節(jié)點(diǎn)，而且該給定節(jié)點(diǎn)最好能夠接收來(lái)自它們的未損壞信息。
有利的是，這種連接信息在傳送給大樓計(jì)算機(jī)的一個(gè)分組或分組集合中傳輸，從而把大樓計(jì)算機(jī)和與之最近的節(jié)點(diǎn)必須處理的業(yè)務(wù)量減至最小，因此大大降低了發(fā)生連接信息分組沖突的概率。
連接信息最好使用一種“軟件信號(hào)交換”(software handshaking)技術(shù)來(lái)傳輸，以確保大樓計(jì)算機(jī)收到所有連接信息。根據(jù)優(yōu)選軟件信號(hào)交換方案，一個(gè)分組包括一個(gè)具有專用命令值的字節(jié)以通知中心節(jié)點(diǎn)在該節(jié)點(diǎn)的所有連接信息被傳送到中心節(jié)點(diǎn)之前，該特定單獨(dú)節(jié)點(diǎn)還剩下多少個(gè)連接信息分組保持在要被接收的狀態(tài)。
這種軟件信號(hào)交換方案用于兩個(gè)目的。首先，它確保大樓計(jì)算機(jī)收到來(lái)自所有節(jié)點(diǎn)的全部連接信息，并測(cè)試由更接近大樓計(jì)算機(jī)的各鏈接節(jié)點(diǎn)先前初始化所規(guī)定的、現(xiàn)在用來(lái)在其它初始化節(jié)點(diǎn)和大樓計(jì)算機(jī)之間傳送節(jié)點(diǎn)連接信息的返回分組的路由。而且，它允許大樓計(jì)算機(jī)在經(jīng)過(guò)規(guī)定的時(shí)間周期沒(méi)有收到全部節(jié)點(diǎn)連接信息之后輪詢沒(méi)有收到該全部節(jié)點(diǎn)連接信息的每個(gè)節(jié)點(diǎn)。這種方法還便于網(wǎng)絡(luò)的部分或遞增的初始化(例如一次一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn))，也便于任意特定節(jié)點(diǎn)重新初始化而不涉及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
有利的是，每個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)通過(guò)發(fā)送一系列信標(biāo)初始化分組以便請(qǐng)求來(lái)自收到一個(gè)或多個(gè)該信標(biāo)初始化分組的所有節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)，從而來(lái)確定它的連接。每個(gè)接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)包括其地址的響應(yīng)信標(biāo)初始化分組。初始化節(jié)點(diǎn)從自其它節(jié)點(diǎn)收到的每個(gè)響應(yīng)信標(biāo)初始化分組中提取出接收節(jié)點(diǎn)地址，并保留一個(gè)這些接收節(jié)點(diǎn)地址的記錄。初始化節(jié)點(diǎn)最好還計(jì)算從每個(gè)接收節(jié)點(diǎn)收到的響應(yīng)信標(biāo)初始化分組數(shù)目。這一統(tǒng)計(jì)信息在有效路由表的構(gòu)成中很有價(jià)值。
因?yàn)橐粋€(gè)特定節(jié)點(diǎn)必須收到由大樓計(jì)算機(jī)發(fā)出的初始化命令才能執(zhí)行它的初始化進(jìn)程，所以大樓計(jì)算機(jī)可以在網(wǎng)絡(luò)初始化過(guò)程中構(gòu)成、使用和測(cè)試路由表。一旦完成網(wǎng)絡(luò)初始化過(guò)程，就得到一個(gè)經(jīng)過(guò)測(cè)試的功能網(wǎng)。最好僅在確認(rèn)各節(jié)點(diǎn)之間的雙向鏈路后，各節(jié)點(diǎn)才被登記為已連接的。例如，如果一對(duì)節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)在該對(duì)節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的發(fā)射范圍之外，那么這對(duì)節(jié)點(diǎn)將不被登記為已連接的。
另外，本發(fā)明的初始化方法可以和前面所述的隨機(jī)分組初始化方法一起使用或取代它，因?yàn)檫@些方法并不相互排斥。例如，一種隨機(jī)分組尋址方法可以用在返回信息重要程度不高的全球?qū)ぶ贩桨钢?，因此如果其返回信?或一部分)丟失，隨后可以通過(guò)單獨(dú)查詢各未響應(yīng)節(jié)點(diǎn)來(lái)獲得。
附圖簡(jiǎn)述本發(fā)明的這些以及其它各種特征可以參考下面結(jié)合附圖所作的詳細(xì)描述方便地予以理解，其中圖1是說(shuō)明當(dāng)使用現(xiàn)有隨機(jī)初始化方法時(shí)產(chǎn)生的節(jié)點(diǎn)連接信息分組不可避免沖突問(wèn)題的一個(gè)無(wú)線分組跳傳網(wǎng)絡(luò)圖；圖2是可以使用本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)初始化方法的一個(gè)無(wú)線分組跳傳智能照明控制系統(tǒng)的方框圖。
發(fā)明的詳細(xì)描述總的來(lái)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的初始化方法，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)首先確定它的所有連接，也就是它到網(wǎng)絡(luò)中其它每個(gè)節(jié)點(diǎn)的連接，然后把這一連接信息傳送給大樓計(jì)算機(jī)。這一連接信息在被送到大樓計(jì)算機(jī)的一個(gè)分組或分組集合中傳輸，從而把大樓計(jì)算機(jī)和與其最近的各節(jié)點(diǎn)必須處理的業(yè)務(wù)量減至最小，因此大大降低了發(fā)生各連接信息分組的沖突的概率。
還有，使用本發(fā)明的初始化方法，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行期間的任何時(shí)刻通過(guò)單條命令請(qǐng)求初始化，而不必像現(xiàn)有的隨機(jī)初始化方法那樣，一個(gè)隨機(jī)分組需要在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中完全傳輸。
另外，這種連接信息使用一種“軟件信號(hào)交換”技術(shù)發(fā)送，以確保大樓計(jì)算機(jī)收到所有連接信息。根據(jù)這種軟件信號(hào)交換方案，包括一個(gè)具有專用命令值字節(jié)的分組，將會(huì)通知大樓計(jì)算機(jī)在該節(jié)點(diǎn)的所有連接信息被傳送到大樓計(jì)算機(jī)之前，還剩下多少個(gè)該特定節(jié)點(diǎn)的連接信息分組要由大樓計(jì)算機(jī)接收。
各個(gè)節(jié)點(diǎn)還可以收集諸如特定路由成功概率一類的附加信息送回大樓計(jì)算機(jī)，以便于構(gòu)成更有效的路由表。另外，因?yàn)橐粋€(gè)特定節(jié)點(diǎn)必須收到由大樓計(jì)算機(jī)發(fā)出的初始化命令才能執(zhí)行它的初始化進(jìn)程，大樓計(jì)算機(jī)可以在初始化過(guò)程中構(gòu)成、使用和測(cè)試路由表。最好僅在確認(rèn)兩節(jié)點(diǎn)之間的雙向鏈路后，兩節(jié)點(diǎn)才被登記為已連接的。例如，如果一對(duì)節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)在該對(duì)節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的發(fā)射范圍之外，那么這對(duì)節(jié)點(diǎn)將不被登記為連接的。
本發(fā)明的初始化方法可以和前面所述的隨機(jī)分組初始化方法一起使用或取代它，因?yàn)檫@些方法并不相互排斥。例如，一種隨機(jī)分組尋址方法可以用在返回信息重要程度不高的全球?qū)ぶ贩桨钢?，因此如果其返回信?或一部分)丟失，隨后可以通過(guò)單獨(dú)查詢各未響應(yīng)節(jié)點(diǎn)來(lái)獲得。
本發(fā)明的初始化方法中使用了四種不同的分組類型。這些分組類型定義如下(1)INIT-這是由大樓計(jì)算機(jī)發(fā)送給節(jié)點(diǎn)、命令節(jié)點(diǎn)執(zhí)行它的初始化進(jìn)程的一個(gè)分組；(2)RESPONSE_INIT-這是從初始化節(jié)點(diǎn)發(fā)送給大樓計(jì)算機(jī)的、攜帶有該節(jié)點(diǎn)全部連接信息的一個(gè)分組或分組集合；(3)INIT_BEACON-這是由初始化節(jié)點(diǎn)發(fā)送的、請(qǐng)求該節(jié)點(diǎn)發(fā)射范圍內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)(也就是能夠“聽(tīng)到”這次發(fā)射的所有節(jié)點(diǎn))響應(yīng)的一系列等時(shí)間間隔分組；(4) RESPONSE_INIT_BEACON-這是由一個(gè)節(jié)點(diǎn)響應(yīng)INIT_BEACON分組而發(fā)送的分組。這個(gè)分組通知發(fā)送INIT_BEACON分組的初始化節(jié)點(diǎn)有關(guān)接收(響應(yīng))節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)(地址)。
為了敘述本發(fā)明的簡(jiǎn)單和方便起見(jiàn)，下面將根據(jù)圖2所示說(shuō)明性無(wú)線分組跳傳網(wǎng)10描述本發(fā)明。網(wǎng)絡(luò)10包括一組節(jié)點(diǎn)12和一臺(tái)大樓計(jì)算機(jī)14。每個(gè)節(jié)點(diǎn)12包括一個(gè)RF收發(fā)機(jī)16、一個(gè)墻掛單元18和一個(gè)包括存儲(chǔ)器(例如EPROM和/或RAM)以及一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器的數(shù)字信號(hào)處理電路20(例如一個(gè)微處理器)。墻掛單元18可以是任何本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的合適類型，例如用于控制與之連接的鎮(zhèn)流器22，比如可調(diào)日光燈照明程度的鎮(zhèn)流控制模塊。墻掛單元18最好包括一個(gè)或多個(gè)向數(shù)字信號(hào)處理電路20提供反饋信息的傳感器(未示出)，例如一個(gè)或多個(gè)占用狀態(tài)、日光和/或明/暗程度傳感器，數(shù)字信號(hào)處理電路20處理這一傳感器反饋信息，以便將其作為數(shù)據(jù)分組由RF收發(fā)機(jī)16沿著由在后面所述的本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)初始化過(guò)程中構(gòu)成的路由表確定的一條路由送往大樓計(jì)算機(jī)14。大樓計(jì)算機(jī)14在從節(jié)點(diǎn)12收到的傳感器反饋信息基礎(chǔ)上根據(jù)駐留在那兒的照明控制軟件來(lái)產(chǎn)生控制數(shù)據(jù)，這些控制數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)分組沿著路由表確定的一條路由發(fā)射給節(jié)點(diǎn)12。然后這一控制數(shù)據(jù)由節(jié)點(diǎn)12的數(shù)字信號(hào)處理電路20處理并送到墻掛單元18，后者響應(yīng)該數(shù)據(jù)而產(chǎn)生控制信號(hào)，以按需要調(diào)整有關(guān)鎮(zhèn)流器22的照明程度。當(dāng)然，有關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)容易地看出使用本發(fā)明初始化方法的網(wǎng)絡(luò)配置或類型并不局限于本發(fā)明。
下面參考圖2，根據(jù)本發(fā)明的初始化方法，大樓計(jì)算機(jī)14向網(wǎng)絡(luò)10中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)12發(fā)送一個(gè)INIT分組，以命令該節(jié)點(diǎn)進(jìn)行初始化。INIT分組與其它任何分組一樣地使用網(wǎng)絡(luò)，因此它們能以任何所希望的路由協(xié)議來(lái)進(jìn)行使用。該命令甚至可以用作對(duì)另一網(wǎng)絡(luò)初始化進(jìn)程(例如隨機(jī)初始化)的輔助以確保連接。任何節(jié)點(diǎn)12也可以在任何時(shí)刻被初始化或重新初始化，而不需要完全重新初始化整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。另外，還將看到一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)12能被同時(shí)或逐個(gè)初始化。
收到INIT分組的節(jié)點(diǎn)所作出的響應(yīng)是通過(guò)發(fā)送一個(gè)信標(biāo)，也就是一系列等時(shí)間間隔的INIT_BEACON，以請(qǐng)求來(lái)自收到一個(gè)或多個(gè)這種分組的所有節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)。發(fā)射出的INIT_BEACON分組帶有一個(gè)預(yù)定的地址(或信息段)，所有節(jié)點(diǎn)對(duì)其都會(huì)響應(yīng)，但卻不進(jìn)行重復(fù)或跳躍。例如在目前設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，每個(gè)INIT_BEACON分組包含一個(gè)值為$00的專門字節(jié)，這里$表示的是十六進(jìn)制值。
根據(jù)載波監(jiān)測(cè)多址(CSMA)方案，收到一個(gè)INIT_BEACON分組的每個(gè)節(jié)點(diǎn)在響應(yīng)收到的INIT_BEACON之前最好監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)通信信道的狀態(tài)。根據(jù)這種方案，接收節(jié)點(diǎn)等待一段隨機(jī)時(shí)間，然后監(jiān)聽(tīng)信道以確定它能(“空閑”)或不能(“忙”)發(fā)送一個(gè)響應(yīng)INIT_BEACON分組的RESPONSE_INIT_BEACON分組。如果它檢測(cè)到信道忙，那么接收節(jié)點(diǎn)在下一次準(zhǔn)備發(fā)射一個(gè)響應(yīng)的過(guò)程中再次監(jiān)聽(tīng)信道之前將等待另一段隨機(jī)延遲時(shí)間。這種協(xié)議降低了它的發(fā)射不超出另一鄰近節(jié)點(diǎn)發(fā)射范圍的概率。同樣，初始化節(jié)點(diǎn)也根據(jù)這種協(xié)議監(jiān)聽(tīng)信道，如果檢測(cè)到在要發(fā)送一個(gè)INIT_BEACON分組的時(shí)間信道忙，那么它在重新試圖發(fā)送之前將等待另一個(gè)信標(biāo)周期。一個(gè)“滿信標(biāo)周期”是相繼的INIT_BEACON分組發(fā)送之間的規(guī)定時(shí)間間隔或集合。
初始化節(jié)點(diǎn)從響應(yīng)其所發(fā)INIT_BEACON分組而收到的每個(gè)RESPONSE_INIT_BEACON分組中分離出響應(yīng)節(jié)點(diǎn)的地址，并把這個(gè)地址存入它的存儲(chǔ)器。初始化節(jié)點(diǎn)比較從收到的每個(gè)RESPONSE_INIT_BEACON分組中分離出的地址與先前在該節(jié)點(diǎn)的初始化過(guò)程中已存入存儲(chǔ)器的地址，該節(jié)點(diǎn)的初始化過(guò)程在此被簡(jiǎn)便地稱為“信標(biāo)初始化過(guò)程”。只有那些與先前在信標(biāo)初始化過(guò)程中沒(méi)有響應(yīng)的節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的地址才被存入存儲(chǔ)器中，因而使得存儲(chǔ)器包含所有那些在信標(biāo)初始化過(guò)程中至少響應(yīng)過(guò)一次(也就是至少送回一個(gè)RESPONSE_INIT_BEACON分組)的節(jié)點(diǎn)地址。另外，初始化節(jié)點(diǎn)計(jì)算它從每個(gè)節(jié)點(diǎn)收到的RESPONSE_INIT_BEACON分組數(shù)目，并存儲(chǔ)有關(guān)數(shù)值以便以后作為節(jié)點(diǎn)連接信息的一部分而送回大樓計(jì)算機(jī)。
一個(gè)給定初始化節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)初始化過(guò)程或者在發(fā)送了規(guī)定數(shù)目的INIT_BEACON分組時(shí)完成、或者在規(guī)定數(shù)目的信標(biāo)周期中沒(méi)有收到來(lái)自任何新增節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)之后完成。另外，在規(guī)定數(shù)目的信標(biāo)周期內(nèi)初始化節(jié)點(diǎn)沒(méi)有收到來(lái)自任何一個(gè)其第一次響應(yīng)一直未被收到的節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)之后，信標(biāo)初始化過(guò)程終止。
INIT_BEACON和RESPONSE_INIT_BEACON分組的特點(diǎn)確保了僅在分組能夠雙向傳送(也就是僅在確認(rèn)了節(jié)點(diǎn)之間的雙向鏈路時(shí))，才能登記一對(duì)給定節(jié)點(diǎn)之間的鏈路。這對(duì)于RF鏈路來(lái)說(shuō)尤其重要，因?yàn)樵诿總€(gè)方向上使用不同的發(fā)射機(jī)/接收機(jī)對(duì)進(jìn)行通信，每一對(duì)收發(fā)機(jī)可以具有顯著不同的通信特性。
不可識(shí)別RESPONSE_INIT_BEACON分組沖突的問(wèn)題仍與前面所述隨機(jī)初始化過(guò)程產(chǎn)生的問(wèn)題相似。例如，可以參考圖1所示示范網(wǎng)來(lái)說(shuō)明這一點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)3和6在都響應(yīng)節(jié)點(diǎn)2所發(fā)INIT_BEACON分組時(shí)可能在節(jié)點(diǎn)2處發(fā)生沖突。不過(guò)，一系列INIT_BEACON分組的發(fā)射和隨機(jī)延遲(根據(jù)CSMA方案)實(shí)際上確保了在信標(biāo)初始化過(guò)程中并不是所有由節(jié)點(diǎn)3和6送回節(jié)點(diǎn)2的響應(yīng)(也就是RESPONSE_INIT_BEACON分組)都會(huì)沖突。這樣，節(jié)點(diǎn)3和6響應(yīng)于多個(gè)INIT_BEACON分組而發(fā)送出的所有響應(yīng)將會(huì)沖突的概率接近于零。在隨機(jī)初始化方案中，由節(jié)點(diǎn)3和節(jié)點(diǎn)6發(fā)送的響應(yīng)分組的這種沖突將導(dǎo)致被傳送回大樓計(jì)算機(jī)BC的節(jié)點(diǎn)連接信息不完全，因?yàn)楦鶕?jù)這種方案，節(jié)點(diǎn)2只發(fā)送單個(gè)初始化分組。
重新參考圖2，根據(jù)本發(fā)明，網(wǎng)絡(luò)10中的每個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)12執(zhí)行上述信標(biāo)初始化過(guò)程。因此，網(wǎng)絡(luò)10中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)12在向大樓計(jì)算機(jī)14送回節(jié)點(diǎn)連接信息之前，要確定它的所有連接、也就是它到網(wǎng)絡(luò)10中規(guī)定范圍內(nèi)或附近其它每個(gè)節(jié)點(diǎn)(例如在其發(fā)射范圍內(nèi)能夠接收來(lái)自它的有效或未損壞數(shù)據(jù)的其它每個(gè)節(jié)點(diǎn))的連接。
網(wǎng)絡(luò)14中每個(gè)節(jié)點(diǎn)12的完全連接信息對(duì)于大樓計(jì)算機(jī)14構(gòu)成有效路由表非常重要，大樓計(jì)算機(jī)14然后就可以使用路由表，以最小的通信故障發(fā)生概率，通過(guò)沿著最有效的可能路徑逐個(gè)節(jié)點(diǎn)地跳傳傳送數(shù)據(jù)分組來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分組從大樓計(jì)算機(jī)14到一個(gè)目的節(jié)點(diǎn)或從一個(gè)起始節(jié)點(diǎn)到大樓計(jì)算機(jī)14(或其它節(jié)點(diǎn))的傳送。另外，到未初始化節(jié)點(diǎn)的路由將從自以前初始化過(guò)的節(jié)點(diǎn)那里收到的節(jié)點(diǎn)連接信息中予以選取，因此，通過(guò)使用網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，使得構(gòu)成和測(cè)試路由表與網(wǎng)絡(luò)初始化過(guò)程同時(shí)進(jìn)行。一旦完成網(wǎng)絡(luò)初始化過(guò)程，就得到一個(gè)經(jīng)過(guò)測(cè)試的功能網(wǎng)。
如上所述，一個(gè)限制了隨機(jī)初始化方法的有用性而通過(guò)本發(fā)明初始化方法得以解決的更嚴(yán)重的問(wèn)題是由于匯合到大樓計(jì)算機(jī)14的大量節(jié)點(diǎn)連接信息在大樓計(jì)算機(jī)14附近產(chǎn)生的沖突量。在這種連接中，本發(fā)明的初始化過(guò)程大大降低了匯合到大樓計(jì)算機(jī)14的節(jié)點(diǎn)連接信息量(比隨機(jī)初始化減少一個(gè)數(shù)量級(jí)以上)，因此限制了沖突可能發(fā)生的數(shù)量。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)是借助以下事實(shí)實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)本發(fā)明的初始化過(guò)程，每個(gè)節(jié)點(diǎn)12以一個(gè)分組或分組集合向大樓計(jì)算機(jī)14發(fā)送它的所有連接信息，因此大大降低了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量。而且，大樓計(jì)算機(jī)14“預(yù)計(jì)”從被命令進(jìn)行初始化的每個(gè)節(jié)點(diǎn)12接收一個(gè)RESPONSE_INIT分組。因此，如果發(fā)生一次沖突，大樓計(jì)算機(jī)14可以向該節(jié)點(diǎn)12查詢其節(jié)點(diǎn)連接信息，或者命令其重新初始化。
另外，本發(fā)明的初始化過(guò)程包括一個(gè)“軟件信號(hào)交換”方案，它確保大樓計(jì)算機(jī)14在完成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)初始化過(guò)程之前收到網(wǎng)絡(luò)10中每個(gè)節(jié)點(diǎn)12的所有節(jié)點(diǎn)連接信息。
根據(jù)這種軟件信號(hào)交換方案的本優(yōu)選實(shí)施例，網(wǎng)絡(luò)10中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)12在編制了其所有節(jié)點(diǎn)連接信息之后(也就是結(jié)束其信標(biāo)初始化過(guò)程之后)，把節(jié)點(diǎn)連接信息作為一個(gè)RESPONSE_INIT分組或RESPONSE_INIT分組集合傳送給大樓計(jì)算機(jī)14，該每個(gè)分組包含一個(gè)專用字節(jié)，該字節(jié)具有一個(gè)指示大樓計(jì)算機(jī)14收到該分組之后剩下要被大樓計(jì)算機(jī)14繼續(xù)接收的分組數(shù)目。
例如，作為信標(biāo)初始化過(guò)程的結(jié)果，如果一個(gè)特定節(jié)點(diǎn)編制完取自它從其它節(jié)點(diǎn)收到的RESPONSE_INIT_BEACON分組的所有連接信息之后，確定需要向大樓計(jì)算機(jī)14發(fā)送四個(gè)節(jié)點(diǎn)連接信息的RESPONSE_INIT分組，則在送到大樓計(jì)算機(jī)14的第一個(gè)分組中可能包括一個(gè)專用命令值$A3，以表示在該節(jié)點(diǎn)的所有連接信息被傳送到大樓計(jì)算機(jī)14之前，大樓計(jì)算機(jī)14還必須從該節(jié)點(diǎn)接收3個(gè)RESPONSE_INIT分組。
下面繼續(xù)描述這個(gè)例子，大樓計(jì)算機(jī)14收到來(lái)自該節(jié)點(diǎn)的第一個(gè)RESPONSE_INIT分組之后，通過(guò)在INIT分組的專用命令字節(jié)中放入一個(gè)合適的命令值(例如$A1)以請(qǐng)求來(lái)自該節(jié)點(diǎn)的第二個(gè)RESPONSE_INIT分組。收到來(lái)自該節(jié)點(diǎn)的第二個(gè)RESPONSE_INIT分組之后，大樓計(jì)算機(jī)14通過(guò)在一個(gè)后續(xù)INIT分組的專用命令字節(jié)中放入一個(gè)合適的命令值(例如$A2)以請(qǐng)求來(lái)自該節(jié)點(diǎn)的第三個(gè)RESPONSE_INIT分組。收到來(lái)自該節(jié)點(diǎn)的第三個(gè)RESPONSE_INIT分組之后，大樓計(jì)算機(jī)14通過(guò)在一個(gè)后續(xù)INIT分組的專用命令字節(jié)中放入一個(gè)合適的命令值(例如$A3)以請(qǐng)求來(lái)自該節(jié)點(diǎn)的第四個(gè)RESPONSE_INIT分組。
如果大樓計(jì)算機(jī)14在收到對(duì)送往一特定節(jié)點(diǎn)的起始INIT分組的任何響應(yīng)之前超時(shí)(也就是已經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間周期)，它可以查詢?cè)摴?jié)點(diǎn)，這例如通過(guò)在一個(gè)后續(xù)INIT分組的專用命令字節(jié)中放入一個(gè)合適的命令值(例如$A0)或保持空白來(lái)實(shí)現(xiàn)。這將提示該節(jié)點(diǎn)重新向大樓計(jì)算機(jī)14發(fā)送其節(jié)點(diǎn)連接信息。這樣，可以在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行期間的任何時(shí)刻通過(guò)單條命令來(lái)請(qǐng)求對(duì)任意節(jié)點(diǎn)初始化，而不需要像現(xiàn)有的隨機(jī)初始化方法那樣在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)10中完全傳輸一個(gè)隨機(jī)分組。
這種軟件信號(hào)交換方案用于兩個(gè)目的。首先，它確保大樓計(jì)算機(jī)14收到來(lái)自所有節(jié)點(diǎn)12的全部連接信息，并測(cè)試由較接近大樓計(jì)算機(jī)14的各節(jié)點(diǎn)先前初始化所規(guī)定的，現(xiàn)在用來(lái)在其它初始化節(jié)點(diǎn)和大樓計(jì)算機(jī)14之間傳送INIT和RESPONSE_INIT分組的路由。
另外，大樓計(jì)算機(jī)14可以有利地同時(shí)初始化多個(gè)節(jié)點(diǎn)，因?yàn)榘l(fā)生大量不可識(shí)別沖突的可能性不會(huì)導(dǎo)致任何節(jié)點(diǎn)連接信息的丟失，這是由于上述查詢和軟件信號(hào)交換方案確保能收到所有這種信息。通過(guò)有選擇地初始化網(wǎng)絡(luò)10的分布密集區(qū)域中的節(jié)點(diǎn)還能進(jìn)一步減少完成網(wǎng)絡(luò)初始化過(guò)程需要的時(shí)間。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)初始化方法可以用全自動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)，它對(duì)于最終用戶例如大樓管理者來(lái)說(shuō)實(shí)際上是透明的。當(dāng)然，用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)初始化方法的軟件要對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)12的微處理器(或其它數(shù)字信號(hào)處理器)和大樓計(jì)算機(jī)14進(jìn)行預(yù)裝載/預(yù)編程。在此方面，一旦網(wǎng)絡(luò)10安裝好，大樓管理者可以通過(guò)一次或數(shù)次擊鍵和/或點(diǎn)擊鼠標(biāo)來(lái)命令網(wǎng)絡(luò)初始化。這個(gè)命令發(fā)出之后，網(wǎng)絡(luò)10將根據(jù)本發(fā)明的方法自動(dòng)初始化，不用大樓管理者的任何干預(yù)，也不需要來(lái)自網(wǎng)絡(luò)銷售商的任何昂貴的專家支持。因此，本發(fā)明的自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)初始化方法克服了現(xiàn)有隨機(jī)初始化方法的另一大缺點(diǎn)。
盡管上面已經(jīng)詳細(xì)描述了目前本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該清楚地知道，有關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員可能想到的、對(duì)在此給出的基本發(fā)明原理的一些變形和/或改動(dòng)仍在如所附權(quán)利要求所規(guī)定的本發(fā)明實(shí)質(zhì)和范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于初始化包括一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)和多個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)的無(wú)線分組跳傳網(wǎng)的一種方法，包括以下步驟向每個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)發(fā)出一個(gè)初始化請(qǐng)求；以及響應(yīng)所述初始化請(qǐng)求，每個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行一次包括以下步驟的自初始化進(jìn)程通過(guò)確定它到與其相距規(guī)定范圍內(nèi)其它每個(gè)節(jié)點(diǎn)的連接來(lái)確定它的所有連接；編制對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)連接信息；以及向中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送該節(jié)點(diǎn)連接信息。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中該所述各單獨(dú)節(jié)點(diǎn)在其自初始化進(jìn)程期間通過(guò)以下過(guò)程來(lái)執(zhí)行確定其連接的步驟發(fā)射一系列信標(biāo)初始化分組以請(qǐng)求來(lái)自所有收到一個(gè)或多個(gè)該信標(biāo)初始化分組的節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)，其中每個(gè)接收節(jié)點(diǎn)發(fā)射一個(gè)包含其地址的響應(yīng)信標(biāo)初始化分組，以及從自其它節(jié)點(diǎn)所收到的每個(gè)響應(yīng)信標(biāo)初始化分組中提取出所述接收節(jié)點(diǎn)的地址，并保留這些接收節(jié)點(diǎn)地址的一個(gè)記錄。
3.如權(quán)利要求2所述方法，其特征在于，其中所述各單獨(dú)節(jié)點(diǎn)在它自初始化進(jìn)程中確定其連接的步驟還包括所述各單獨(dú)節(jié)點(diǎn)計(jì)算從每個(gè)接收節(jié)點(diǎn)所收到的響應(yīng)信標(biāo)初始化分組的數(shù)目。
4.如權(quán)利要求2或3所述方法，其特征在于，其中在發(fā)射了規(guī)定數(shù)目的信標(biāo)初始化分組之后完成對(duì)每個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)的上述自初始化進(jìn)程。
5.如權(quán)利要求4所述方法，其特征在于，其中在發(fā)送了規(guī)定數(shù)目的信標(biāo)初始化分組而沒(méi)有收到來(lái)自以前沒(méi)有進(jìn)行過(guò)響應(yīng)的任何節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)之后，完成對(duì)每個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)的上述自初始化進(jìn)程。
6.如權(quán)利要求1、2、3、4或5所述方法，其特征在于，還包括執(zhí)行一個(gè)信號(hào)交換進(jìn)程的步驟，以確保中心節(jié)點(diǎn)收到由上述每個(gè)節(jié)點(diǎn)編制的所有節(jié)點(diǎn)連接信息。
7.如權(quán)利要求6所述方法，其特征在于，其中每個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)在其自初始化進(jìn)程中通過(guò)向中心節(jié)點(diǎn)發(fā)射一個(gè)初始化響應(yīng)分組集合來(lái)執(zhí)行發(fā)送其節(jié)點(diǎn)連接信息的步驟，上述每個(gè)初始化響應(yīng)分組包括一個(gè)規(guī)定字節(jié)，它具有的值表示該集合中剩余的初始化響應(yīng)分組的數(shù)目。
8.如權(quán)利要求7所述方法，其特征在于，其中發(fā)出一個(gè)初始化請(qǐng)求的步驟執(zhí)行過(guò)程如下中心節(jié)點(diǎn)發(fā)射第一個(gè)初始化分組，然后根據(jù)每個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)的初始化響應(yīng)分組集合中剩余初始化響應(yīng)分組的數(shù)目向每個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)發(fā)送其它初始化分組，該數(shù)目是根據(jù)之前從該節(jié)點(diǎn)收到的初始化響應(yīng)分組中的上述規(guī)定字節(jié)的值確定的，直至收到所有來(lái)自每個(gè)節(jié)點(diǎn)的上述初始化響應(yīng)分組。
9.如權(quán)利要求8所述方法，其特征在于，其中中心節(jié)點(diǎn)通過(guò)向一特定節(jié)點(diǎn)發(fā)射另一個(gè)初始化分組以請(qǐng)求該特定節(jié)點(diǎn)重新發(fā)送其初始化響應(yīng)分組集合，從而來(lái)查詢?cè)谝?guī)定時(shí)間周期內(nèi)沒(méi)有收到來(lái)自它的第一個(gè)初始化響應(yīng)分組的任何特定節(jié)點(diǎn)。
10.如權(quán)利要求2至9的任何一項(xiàng)所述方法，其特征在于，其中從上述各節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)其它節(jié)點(diǎn)那里收到一個(gè)信標(biāo)初始化分組的每個(gè)節(jié)點(diǎn)根據(jù)載波監(jiān)測(cè)多址協(xié)議，在試圖發(fā)射一個(gè)響應(yīng)于上述信標(biāo)初始化分組的響應(yīng)信標(biāo)初始化分組之前等待一個(gè)隨機(jī)延遲時(shí)間周期，然后監(jiān)測(cè)該節(jié)點(diǎn)與上述另一節(jié)點(diǎn)之間的通信信道狀態(tài)。
11.如權(quán)利要求10所述方法，其特征在于，其中，根據(jù)載波監(jiān)測(cè)多址協(xié)議，從上述一個(gè)其它節(jié)點(diǎn)收到一個(gè)信標(biāo)初始化分組的每個(gè)節(jié)點(diǎn)如果監(jiān)測(cè)到上述通信信道忙，就等待另一個(gè)隨機(jī)延遲時(shí)間周期，然后在另一次試圖發(fā)送一個(gè)響應(yīng)信標(biāo)初始化分組之前再次監(jiān)測(cè)上述通信信道的狀態(tài)。
12.如權(quán)利要求11所述方法，其特征在于，其中每個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)在其自初始化進(jìn)程中，根據(jù)載波監(jiān)測(cè)多址協(xié)議，在試圖發(fā)送一個(gè)信標(biāo)初始化分組之前等待一個(gè)隨機(jī)延遲時(shí)間周期，然后監(jiān)測(cè)上述通信信道的狀態(tài)。
13.如權(quán)利要求12所述方法，其特征在于，其中每個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)在其自初始化進(jìn)程中，如果它監(jiān)測(cè)到上述通信信道忙，就等待一個(gè)滿信標(biāo)周期，然后在另一次試圖發(fā)送一個(gè)響應(yīng)信標(biāo)初始化分組之前再次監(jiān)測(cè)上述通信信道的狀態(tài)。
14.如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，還包括根據(jù)上述節(jié)點(diǎn)連接信息構(gòu)成路由表的步驟，其中數(shù)據(jù)分組可以沿著根據(jù)上述路由表所確定的一條路由通過(guò)逐個(gè)節(jié)點(diǎn)地跳傳上述各分組，從而實(shí)現(xiàn)從起始節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的傳送。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，其中到未初始化節(jié)點(diǎn)的各路由從收自以前已初始化節(jié)點(diǎn)的上述節(jié)點(diǎn)連接信息中進(jìn)行選取。
16.如權(quán)利要求15所述方法，其特征在于，其中上述路由表的構(gòu)成和測(cè)試與網(wǎng)絡(luò)初始化過(guò)程同時(shí)進(jìn)行，因此一旦完成網(wǎng)絡(luò)初始化過(guò)程，就得到一個(gè)經(jīng)過(guò)測(cè)試的功能網(wǎng)。
17.一個(gè)無(wú)線分組跳傳網(wǎng)絡(luò)，包括一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)，它包括一個(gè)無(wú)線收發(fā)機(jī)和編程為執(zhí)行一個(gè)網(wǎng)絡(luò)初始化進(jìn)程的數(shù)字信號(hào)處理電路；多個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都包括一個(gè)無(wú)線收發(fā)機(jī)和編程為執(zhí)行一個(gè)網(wǎng)絡(luò)初始化進(jìn)程的數(shù)字信號(hào)處理器；其中上述中心節(jié)點(diǎn)通過(guò)向每個(gè)上述單獨(dú)節(jié)點(diǎn)發(fā)出一個(gè)初始化請(qǐng)求以開(kāi)始上述網(wǎng)絡(luò)初始化進(jìn)程；其中每個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)通過(guò)確定它到與其相距規(guī)定范圍內(nèi)的其它每個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)的連接、編制對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)連接信息、并在編制完上述節(jié)點(diǎn)連接信息之后向中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送該節(jié)點(diǎn)連接信息，從而執(zhí)行它的自初始化進(jìn)程。
18.如權(quán)利要求17所述的無(wú)線網(wǎng)，其特征在于，其中每個(gè)各單獨(dú)節(jié)點(diǎn)在執(zhí)行其自初始化進(jìn)程時(shí)通過(guò)以下步驟確定它的連接發(fā)射一系列信標(biāo)初始化分組以請(qǐng)求來(lái)自收到一個(gè)或多個(gè)該信標(biāo)初始化分組的所有節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)，其中每個(gè)接收節(jié)點(diǎn)發(fā)射一個(gè)包含其地址的響應(yīng)信標(biāo)初始化分組；從自其它節(jié)點(diǎn)收到的每個(gè)響應(yīng)信標(biāo)初始化分組中提取出上述接收節(jié)點(diǎn)的地址，并保留這些接收節(jié)點(diǎn)地址的一個(gè)記錄；以及計(jì)算從每個(gè)接收節(jié)點(diǎn)收到的響應(yīng)信標(biāo)初始化分組的數(shù)目。
19.如權(quán)利要求17或18所述的無(wú)線網(wǎng)，其特征在于，其中上述中心節(jié)點(diǎn)和各個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)被編程為執(zhí)行一個(gè)信號(hào)交換進(jìn)程，它確保中心節(jié)點(diǎn)收到由上述每個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)編制的所有節(jié)點(diǎn)連接信息。
20.如權(quán)利要求19所述的無(wú)線網(wǎng)，其特征在于，其中每個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)在其自初始化進(jìn)程中通過(guò)向中心節(jié)點(diǎn)發(fā)射一個(gè)初始化響應(yīng)分組集合來(lái)執(zhí)行發(fā)送其節(jié)點(diǎn)連接信息的步驟，上述每個(gè)初始化響應(yīng)分組包括一個(gè)規(guī)定字節(jié)，它具有的值表示該集合中剩余初始化響應(yīng)分組的數(shù)目。
21.如權(quán)利要求20所述的無(wú)線網(wǎng)，其特征在于，其中發(fā)出一個(gè)初始化請(qǐng)求的步驟執(zhí)行過(guò)程如下中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送第一個(gè)初始化分組，然后根據(jù)每個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)的初始化響應(yīng)分組集合中剩余初始化響應(yīng)分組的數(shù)目，向每個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)發(fā)送其它初始化分組，該數(shù)目是根據(jù)之前從該節(jié)點(diǎn)收到的初始化響應(yīng)分組中上述規(guī)定字節(jié)的值確定的，直至收到所有來(lái)自該節(jié)點(diǎn)的上述初始化響應(yīng)分組。
22.如權(quán)利要求21所述的無(wú)線網(wǎng)，其特征在于，其中中心節(jié)點(diǎn)通過(guò)向一特定節(jié)點(diǎn)發(fā)送另一個(gè)初始化分組以請(qǐng)求該特定節(jié)點(diǎn)重新發(fā)送其初始化響應(yīng)分組集合，從而來(lái)查詢?cè)谝?guī)定時(shí)間周期內(nèi)沒(méi)有收到來(lái)自它的第一個(gè)初始化響應(yīng)分組的任何特定節(jié)點(diǎn)。
23.如權(quán)利權(quán)利17、18、19、20、21或22所述的無(wú)線網(wǎng)，其特征在于，其中上述中心節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)大樓計(jì)算機(jī)，無(wú)線網(wǎng)包括一個(gè)大樓系統(tǒng)控制網(wǎng)。
24.一種用于其中包括中心節(jié)點(diǎn)和多個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)的無(wú)線分組跳傳網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)包括用于發(fā)至和收自網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)的一個(gè)無(wú)線收發(fā)機(jī)；以及數(shù)字信號(hào)處理電路，響應(yīng)上述收發(fā)機(jī)收到的初始化請(qǐng)求，用于執(zhí)行節(jié)點(diǎn)初始化進(jìn)程，在該進(jìn)程中，可獲取定義從該節(jié)點(diǎn)到與其相距規(guī)定范圍內(nèi)每個(gè)其它單獨(dú)節(jié)點(diǎn)的連接的節(jié)點(diǎn)連接信息，并將該信息通過(guò)收發(fā)機(jī)向中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送；其中上述規(guī)定范圍包括在上述收發(fā)機(jī)的發(fā)射范圍內(nèi)能夠接收來(lái)自上述收發(fā)機(jī)的未損壞數(shù)據(jù)的每個(gè)其他節(jié)點(diǎn)，并且上述收發(fā)機(jī)也能接收來(lái)自這些節(jié)點(diǎn)的未損壞數(shù)據(jù)。
25.如權(quán)利要求24所述節(jié)點(diǎn)，其特征在于，其中上述數(shù)字信號(hào)處理電路通過(guò)以下步驟執(zhí)行上述節(jié)點(diǎn)初始化進(jìn)程形成一系列由上述收發(fā)機(jī)發(fā)送的信標(biāo)初始化分組，請(qǐng)求來(lái)自所有收到一個(gè)或多個(gè)上述信標(biāo)初始化分組的節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)信標(biāo)初始化分組，從上述收發(fā)機(jī)收到的每個(gè)響應(yīng)信標(biāo)初始化分組中提取出接收節(jié)點(diǎn)的地址，以及編制接收節(jié)點(diǎn)地址的記錄。
26.如權(quán)利要求25所述節(jié)點(diǎn)，其特征在于，其中上述數(shù)字信號(hào)處理電路通過(guò)計(jì)算上述收發(fā)機(jī)從網(wǎng)絡(luò)中其它每個(gè)節(jié)點(diǎn)收到的響應(yīng)信標(biāo)初始化分組數(shù)目而進(jìn)一步執(zhí)行上述節(jié)點(diǎn)初始化進(jìn)程。
27.如權(quán)利要求25或26所述節(jié)點(diǎn)，其特征在于，其中上述節(jié)點(diǎn)初始化進(jìn)程在收發(fā)機(jī)發(fā)送了規(guī)定數(shù)目的信標(biāo)初始化分組之后完成。
28.如權(quán)利要求25或26所述節(jié)點(diǎn)，其特征在于，其中上述節(jié)點(diǎn)初始化進(jìn)程在收發(fā)機(jī)發(fā)送了規(guī)定數(shù)目的信標(biāo)初始化分組而沒(méi)有收到來(lái)自任何以前沒(méi)有響應(yīng)過(guò)的節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)之后完成。
29.如權(quán)利要求24，25，26，27或28所述節(jié)點(diǎn)，其特征在于，其中上述節(jié)點(diǎn)連接信息作為一個(gè)初始化響應(yīng)分組集合由上述收發(fā)機(jī)向中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送，每個(gè)初始化響應(yīng)分組都是對(duì)應(yīng)集合的一部分，并包括一個(gè)規(guī)定的字節(jié)，該字節(jié)具有的值表示對(duì)應(yīng)集合中剩余初始化響應(yīng)分組的數(shù)目。
30.如權(quán)利要求24到29任何一項(xiàng)所述節(jié)點(diǎn)，其特征在于，其中無(wú)線網(wǎng)由一個(gè)大樓系統(tǒng)控制網(wǎng)組成。
全文摘要
一種用于自動(dòng)初始化無(wú)線分組跳傳網(wǎng)的方法,例如用來(lái)控制一個(gè)諸如照明、安全和/或HVAC等大樓系統(tǒng)的運(yùn)行的大樓系統(tǒng)控制網(wǎng)的方法。根據(jù)這種初始化方法,網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)首先確定它的所有連接,也就是它到網(wǎng)絡(luò)中規(guī)定范圍內(nèi)其它每個(gè)節(jié)點(diǎn)的連接,然后把這一連接信息傳送給大樓計(jì)算機(jī)。這一連接信息在被送往大樓計(jì)算機(jī)的一個(gè)分組或分組集合中傳輸,從而把大樓計(jì)算機(jī)和與之最近的節(jié)點(diǎn)必須處理的業(yè)務(wù)量減至最小,因此大大降低了發(fā)生連接信息分組的沖突的概率。
文檔編號(hào)H04L12/28GK1181855SQ96193324
公開(kāi)日1998年5月13日 申請(qǐng)日期1996年12月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月27日
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