[发明专利]在无线分组跳传网中选择数据分组路由的方法及实现该功能的无线网和节点

说明书

本发明一般涉及无线分组跳传网，更具体地说，涉及在这种网络中选择数据分组路由的方法以及实现该功能的无线网和节点。

通过无线链路(例如一条RF链路)互相通信并与一个中心节点通信的多个节点组成的网络通常被称作无线(或无线电)网。在这种无线网中，每个节点包括一个数字信号处理器(例如一个微处理器)和一个具有规定发射范围的无线(RF)收发机。数据一般通过一种被称作“分组跳传”的技术在各个节点和中心节点之间通信(传送)，其中各个数据分组通过根据网络路由选择协议逐个节点地跳传来进行从起始节点到中心节点和从中心节点到目的节点的传送。

“分组”通常是其大小范围约为5至1000个字节的数据逻辑单元。一般来说，这些分组跳传数据通信处于中心节点控制之下，该节点通常是一台驻留着通信控制软件的计算机。分组跳传数据传送方案能降低RF收发机成本，并符合政府要求，例如UD PCC Part15的技术要求。每个数据分组包含它的起始或要到达的节点地址。每个节点的地址在网络最初安装时确立。

这种无线分组跳传网特别适合于控制一个大楼的一个或多个功能或系统，例如大楼的照明、HVAC和/或保安系统，因为它提供了一种低成本的室内布局，不需要在现有结构上添加新的线路来传输网络信息。而且，这种网络可以支持安装在大楼内的附加系统，例如寻呼和个人通信系统。

这种大楼控制网的中心节点一般是用以驻留系统控制软件的可编程中心控制器或大楼计算机。各个单独节点一般分布在整个大楼内，以监视被控大楼系统的规定参数的状态/值，并响应由大楼计算机发出的命令而产生控制信号，从而按需要调整这些参数。重要的一点是大楼计算机能够向网络中每个节点发送数据和接收来自每个节点的数据，以便根据系统控制软件正确地监视这些规定参数的状态/值，并发出按需要调整这些参数的命令。

一个示范性大楼控制网是自动或智能照明控制系统，它监视网络内大楼的每个房间和/或区域的照明程度、占用状态、作为时间函数的能量消耗和/或其它照明参数，也就是说，装有照明模块的每个大楼房间和/或区域与构成在大楼计算机控制/管理下的一个网络节点的RF收发机相连接。

在这种智能照明控制系统中，每个照明模块最好是可独立编程的(例如通过大楼居住者来实现)，以直接控制与之连接的灯的照明程度。因此，每个照明模块包括一个或多个向模块内的数字信号处理器(例如微处理器)提供传感器反馈数据的传感器(例如占用状态、日光(环境亮度)和明/暗程度传感器)，数字信号处理器用于分析传感器反馈数据并产生控制信号以按需要调整与之连接的被监测灯的照明程度，从而实现程控的局部照明状态。

当大楼计算机发出请求、或局部照明状态变化的时候，这种传感器反馈数据还将由网络中的每个节点传送给大楼计算机。大楼计算机根据驻留在其中的照明系统控制软件分析这一传感器反馈数据，并按需要向各个节点发送控制数据(命令)，以根据照明系统控制软件调整被监视大楼房间/区域的照明程度，以便例如优化照明系统的能量效率，并从而取代由单独照明模块提供的程控照明程度。因此，各分布的模块除了可单独编程和独立操作之外，在功能上还被综合为大楼计算机控制下的一个大楼范围的网络。

安装一个大楼控制网需要在网络中实际安放和加电驱动每个节点。网络中每个节点的地址可以在安装时编入节点中，或者如果经过预编程的话，也可以与网络中每个节点的物理位置一起登录于中心节点(大楼计算机)的存储器中。这种网络中的数据通信通常是根据网络路由选择协议在大楼计算机和单独节点之间(及反方向上)通过一条公共通信信道进行的。数据以分组形式通过逐个节点地跳传或转发每个分组直至分组到达目的节点，从而进行从大楼计算机到一个位于大楼计算机直接发射范围之外(也就是不直接与大楼计算机链接或“连接”)的目的节点的传送。在网络中把一个分组跳传或转发到一个或多个其它节点的每个节点通常被称作“转发器”。目的节点一般通过以同样的方式经由一个或多个转发器向大楼计算机返回一个确认数据分组，从而确认收到来自大楼计算机的一个数据分组。