用于限制网状网络中的路由器的数目的方法技术

在一些情况中，可能期望限制网状网络中的路由器数目。公开了在不影响连接性的情况下限制路由器数目的各种技术。在一些实施例中，如果已经在网络中存在小于预定数目的路由器，则节点启用它的路由器能力。在其他实施例中，节点仅在解决连接性问题或双连接性问题是必要的情况启用它的路由能力。在一些情况中，之前已启用它的路由器能力的节点可能不再被要求作为路由器。在一些实施例中，该节点在做出该确定时禁用它的路由能力。

【技术实现步骤摘要】
用于限制网状网络中的路由器的数目的方法
本公开描述限制网状网络中的路由器数目的方法。
技术介绍
网状网络是其中节点常常具有若干功能的一种网络。除了它们的作为传感器、致动器或其他设备的主要功能之外，这些节点还充当路由器，从而帮助网络中的两个其他节点之间的移动业务。网状网络可以增长得非常大，从而常常具有超过100或者在一些情况下超过1000个节点，这些节点中的一些或大多数也是路由器。尽管由于在任何两个节点之间常常存在多个路径，所以网状网络趋于是健壮的，但是也存在缺陷。例如，在这样大数目的节点的情况下，对于每个节点而言知道到网络中的每个其他节点的最高效路径变得不切实际。网状网络通常利用一个或多个路由发现协议。不管所使用的协议如何，当网状网络中的路由器的数目增加时，遍及网络必须保留并传送的路由数据量同样增加。这种增加的路由器数据量可能要求单独的节点变得更加昂贵，这是因为存储该信息所需的存储量增长。这促使设计折衷。每个路由器中的存储器量必须增加（这增加成本），或者促使路由器每个仅保持所有路由信息的子集。换言之，中间路由器可以仅保存到预定数目的其他节点的接下来的跳（hop），而不是保存到每个其他节点的接下来的跳。该选项节省存储器空间，而且还足以增加路由发现消息的数目，原因在于必须必要地清除一些之前所获取的网络拓扑信息。在其他实施例中，该增加的路由器数据量可以创建网络中的更多开销消息，从而有效地减小可用于有用业务的带宽。用以减少路由信息的一种常见方法是使用源路由，其中中央设备维护路由信息并且该信息在分组报头中使用。该方法减少对网络中的节点的存储器要求但是增加对中央设备的存储器要求，要求所有消息行进通过中央设备，并且在空气消息大小之上增加（并且因此设备的功耗增加）以包括路由信息。因此，如果存在用以限制网状网络中的路由器数目的方法则将是有益的，这是因为这将减少路由发现消息的数目以及行进在网状网络上的其他开销业务。其还将减少每个节点中存储路由信息所需的存储器量。
技术实现思路
在一些情况中，可能期望的是限制网状网络中的路由器数目。公开了在不影响连接性的情况下限制路由器数目的各种技术。在一些实施例中，如果网络中已经存在小于预定数目的路由器，则节点启用它的路由器能力。在其他实施例中，只有解决连接性问题或双连接性问题是必要的情况下节点才启用它的路由能力。在一些情况中，之前已启用它的路由器能力的节点可能不再被要求作为路由器。在一些实施例中，该节点在做出该确定时禁用它的路由能力。根据一个实施例，公开了一种限制网状网络中的路由器数目的方法，所述网状网络包括多个节点。由多个节点中的每个执行的方法包括：确定当前在网状网络中的路由器数目；如果当前在网状网络中的路由器数目小于预定阈值，则启用节点的路由能力；监视网络业务以标识连接性问题；以及如果检测到连接性问题并且节点能够解决连接性问题，则启用节点的路由能力。根据另一实施例，公开了一种创建具有双连接性的网状网络的方法，所述网状网络包括多个节点。由每个节点执行的方法包括：监视网络业务以确定节点的邻居；查询每个邻居以确定所述邻居的邻居；确定所述邻居中的至少一个是第一群组的部分并且所述邻居中的至少第二个是第二群组的部分，其中不存在对于第一群组和第二群组共同的节点；以及从节点发送请求以找到处于与第一群组和第二群组的通信中的另一节点。根据第三实施例，公开了一种限制网状网络中的路由器数目的方法，所述网状网络包括多个节点。由所述多个节点中的每个所执行的方法包括：在节点处监视网络业务；标识连接性问题；以及如果该节点能够解决连接性问题，则启用该节点的路由能力。附图说明为了更好地理解本公开而参照附图，其中利用相似的附图标记来标记相似的元件，并且其中：图1为网状网络中的节点的框图；图2为示出连接性问题的网络拓扑；图3为示出双连接性问题的网络拓扑；图4为示出在发送路由器请求之前做出的决定的流程图；以及图5为示出冗余路由器的网络拓扑。具体实施方式在网状网络中使用的设备通常是小型的，常常是由电池供电的。图1示出典型的设备10的框图。设备10具有处理单元20和相关联的存储器设备30。该存储器设备30包含指令，所述指令当由处理单元执行时使得设备10能够执行本文所描述的功能。该存储器设备30可以是非易失性存储器，诸如闪速ROM、电可擦ROM或者其他合适设备。在其他实施例中，存储器设备30可以是易失性存储器，诸如RAM或DRAM。设备还包括网络接口40，其通常为包括天线41的无线接口。附加地，网络接口可以包括无线电装置42，其包括基带处理和MAC级处理。设备10可以包括第二存储器设备50，在其中存储由网络接口40接收到的数据以及由网络接口40发送的数据。该第二存储器设备50传统地为易失性存储器。处理单元20具有读取和写入第二存储器设备50的能力，以便与网络中的其他节点通信。尽管未被示出，但是每个设备10还具有可以是电池的电源或者到永久性功率源的连接，诸如壁式插座。如以上所描述的，与网状网络相关联的一个问题特别是由路由发现消息所生成的开销业务。当路由器数目增加时，这些路由发现消息的数目也增加。实际上，出于若干原因，开销业务方面的增加比路由器数目增长得更快。首先，更多的路由器必然意味着在网状网络中一般存在更多的路由。其次，如以上所描述的，每个节点通常仅保存路由信息的部分，其中该部分基于存储器大小来确定。因而，当路由器数目增加时，作为可能的路由的总数目的百分比的已知的且保存的路由的数目必然减少。解决该问题的一种方式是限制网状网络中的路由器数目。如果该数目由节点自身而不是使用人工干预所限制，则将是更有利的。换言之，网状网络中的大多数设备具有变为路由器的能力。当前在大多数网状网络中，具有变为路由器的能力的设备默认启用该功能。因而，通常如果在网状网络中存在能够成为路由器的N个设备，则N个设备中的所有或者几乎所有将成为路由器。在小型网络中，该操作不是有害的，这是因为其他节点能够容易地传送并保留关于所有N个路由器的信息。然而，当N的值增长时，传送并保留路由信息的成本增加。更大的网络要求更多的存储器以及更有能力的通信链路，或者将路由信息限制于节点的小的子集，通常一个或者最多几个。默认启用路由器功能的实践导致健壮的网络，原因在于在网状网络中的任何两个节点之间存在最多的不同路径。然而，一些这种健壮性可能是非必要的。例如，可以为15英尺宽且20英尺长的会议室可以具有由网状网络所控制的照明系统。节点可以与每个灯相关联，以使得在会议室中存在数十个节点。如以上所解释的，这些节点中的大多数将默认为路由器，从而在任何两个节点之间创建最大数目的可能路由。然而，在这种大小的房间中，每个节点的传输范围使得它能够被房间中的每个其他节点接收。因此，不必要使每个节点都成为路由器。可能足够的是仅存在一个路由器。任何两个节点之间的业务能够直接发生，而不需要使用任何中间跳。如果必要，路由器可用于促进通信并提供任何两个节点之间的冗余路径。此外，考虑其中在单个会议室中包括数十个路由器的示例。尽管这可能在该受限环境中是可接受的，但是网络增长可能成为问题。例如假设用户希望扩展该照明系统以覆盖具有许多会议室和办公空间的整个建筑物。如果每个节点变为路由器，则在建筑物中可能存在数百本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种限制网状网络中的路由器的数目的方法，所述网状网络包括多个节点，所述方法由所述多个节点中的每个所执行，所述方法包括：确定当前在所述网状网络中的路由器的数目；如果当前在所述网状网络中的路由器的数目小于预定阈值，则启用节点的路由能力；监视网络业务以标识连接性问题；以及如果检测到所述连接性问题并且所述节点能够解决所述连接性问题，则启用所述节点的路由能力。

【技术特征摘要】
2013.09.30 US 14/041,0561.一种限制网状网络中的路由器的数目的方法，所述网状网络包括多个节点，每个节点包括处理单元和网络接口，所述方法包括：使用所述多个节点的一个节点确定当前在所述网状网络中的路由器的数目；如果当前在所述网状网络中的路由器的数目小于预定阈值，则启用所述节点的路由能力；如果所述路由器的数目不小于所述预定阈值，则使用所述网络接口监视网络业务以标识连接性问题；以及如果检测到所述连接性问题并且所述节点能够解决所述连接性问题，则启用所述节点的路由能力。2.权利要求1的方法，还包括：针对请求节点的两个群组之间的冗余链路的消息而使用所述网络接口监视网络业务；以及如果所述节点能够充当所述冗余链路，则启用所述节点的路由能力。3.权利要求1的方法，其中所述路由器的数目通过查询主导节点来确定。4.权利要求1的方法，其中所述路由器的数目通过监视网络业务来确定。5.权利要求1的方法，其中所述路由器的数目通过查询所述网状网络中的所述多个节点之一来确定。6.权利要求1的方法，其中所述路由器的数目被限制至第一值，并且所述预定阈值小于所述第一值。7.权利要求1的方法，其中标识所述连接性问题包括：监视所述网络业务以听取来自节点的加入所述网状网络的请求；以及未听到针对所述请求的响应。8.权利要求1的方法，其中标识所述连接性问题包括：监视所述网络业务以确定二者都处于所述节点的监听范围内的两个节点不能访问彼此。9.权利要求1的方法，其中所述节点禁用其路由器能力。10.权利要求9的方法，其中所述路由器能力在做出所述节点是冗余的确定之后被禁用。11.权利要求10的方法，其中所述确定包括标识所述网络中的能够以相等或更低的成本将所述节点的邻居相连接的至少一个其他路由器。12.权利要求10的方法，其中所述确定包括标识所述网络中的能够以相等或更低的成本将所述节点的邻居相连接的至少两个其他路由器。13.一种创建具有双连接性的网状网...

【专利技术属性】
技术研发人员：R凯尔西，
申请(专利权)人：硅实验室公司，
类型：发明
国别省市：美国;US