网格路由器系统及方法技术方案

系统包括边缘路由器，边缘路由器通过在多个同时频率上接收而从网状网络收集数据。使用N个同时频率将系统的吞吐量提高多达N倍，从而减少另外出现于网格通信系统的取出点处的瓶颈。此外，与边缘路由器直接通信的节点能够在多个频率上多次发送每个数据包，从而提高正确地递送包的概率，消除确认（ACK）每个包的必要性。这进一步增强系统吞吐量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景本文中所公开的主题涉及路由选择数据，并且更具体地，涉及使用网格路由器来路由选择数据。一些诸如智能电网计量网络的通信网络（例如，与电功率电网有关）可以包括其中可以在路由选择相邻节点的数据中使用每个网状网络节点的网状网络。可以使用不同的路由选择技术。例如，节点可以使用存储于节点中的转发表通过网络而路由选择包。转发表通常基于包的目的地而识别下一跳节点。通常，无论包的起始节点，对于具有相同目的地的所有的包，下一跳节点是相同的。常规地，以最低成本通过基于下一跳而以逐跳的方式通过网络来选择路径而生成转发表。还可以使用其他基于非表的路由选择技术。对路由选择技术加以改进将会是有用的。专利技术简述在下文中总结在范围上与原始要求保护的专利技术相称的某些实施例。这些实施例不意图限制要求保护的专利技术的范围，但是而是，这些实施例仅意图提供对本专利技术的可能的形式的简短总结。实际上，本专利技术可以囊括可以与在下文中阐述的实施例类似或不同的各种形式。在第一实施例中，系统包括边缘路由器，边缘路由器包括配置成接收第一频率的第一接收器。边缘路由器进一步包括：传输器电路系统，配置成在多个M跳频信道上传输数据；以及多信道接收器电路系统，配置成接收由多个节点传输在多个L独立的频率上的多个包，其中，多信道接收器电路系统配置成通过多次接收多个包中的包而不使用确认包（ACK）来提供包交换协议。在第二实施例中，系统包括多信道边缘路由器。多信道边缘路由器包括配置成使用多个频率的多个接收器，其中，多个接收器中的每个配置成在不同的频率上通信。系统另外包括非暂时性机器可读媒介，该媒介包含代码，该代码配置成：从与多信道边缘路由器直接通信的多个节点接收数据；播送信标；基于信标而使来自多个节点中的每个的数据的传输同步；以及多次冗余地大致同时地接收从多个节点中的每个至多信道边缘路由器的数据，使得对于从节点至边缘路由器的可靠的包传递不要求确认包（ACK）的使用。在第三实施例中，方法包括：随机地选择第二射频；以及发现设置于无线网状网络上的第二节点，其中，第二节点不与多信道边缘路由器直接通信。方法进一步包括：基于第二射频而将第二跳频模式分配给第二节点；以及通过使用中间节点而将数据在第二节点与多信道边缘路由器之间通信，其中，中间节点与多信道边缘路由器和第二节点直接通信，并且其中，第二节点配置成使用第二跳频模式来与中间节点通信。附图简述在参考附图来阅读下面的详细描述时，本专利技术的这些及其他特征、方面以及优点将变得更好理解，其中，在遍及整个附图中，相似字符表示相似部件，其中：图1是图示多信道无线网状网络的实施例的示意图；图2是图示图1的多信道无线网状网络的节点密度的实施例的节点密度简图；图3是图示设置于图1的多信道无线网状网络中的多信道无线边缘路由器的实施例的框图；图4是在路由选择图1的多信道无线网状网络的第0级与第1级之间的数据中有用的过程的实施例的流程图；以及图5是在路由选择图1的多信道无线网状网络的第1级与第2至第k级之间的数据中有用的过程的实施例的流程图。专利技术详述 将在下文描述本专利技术的一个或多个特定实施例。致力于提供这些实施例的简洁描述，可不在该说明书中描述实际实现的所有特征。应领会,在任何这种实际实现的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须做出许多实现特定的决策以达到开发者的特定目标，例如与系统相关和业务相关的约束一致，该目标可从一个实现变化到另一个。此外，应领会,这种开发努力可能是复杂并且耗时的，但对于受益于本公开的那些普通技术人员仍将是设计、制作和制造的例行任务。在引入本专利技术的各种实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”以及“所述”意图意味着存在一个或多个元件。术语“包含”、“包括”以及“具有”意图为包括的，并且意味着可能存在除了所列出的元件之外的附加的元件。诸如网状网络的某些通信网络可以包括多个节点，这些节点与其他节点互相结合或通信耦合。这些网络可以用于各种应用例如在遍及电网中的各种位置（例如商店、住宅等）处具有公用事业仪表（例如智能仪表）的电功率电网中。在智能电网网络的示例中，网络节点可以包括高级计量基础设施（AMI）智能仪表，该智能仪表与一个或多个相邻的仪表通信连接。这些仪表对公用事业（例如电力、水或煤气）至位置（例如，建筑）中的流量进行监测和/或控制。节点之间的互相通信被称为网状网络。由于可以存在于节点之间的多个路径，网状网络实现增强的通信可靠性。如果一个路径失效，则可以使用第二路径来与节点通信。某些网状网络可以使用用于实现网状网络通信的电气与电子工程师学会（IEEE）802.15.4规范。还可以使用其他规范或标准，例如ZigBee、优化链路状态路由选择协议（OLSR）、Babel、自组按需矢量路由选择（AODV）和/或目的地序列距离矢量路由选择（DSDV）。在某些网状网络中，可以在功能上将节点组织到树型结构中，其中根节点或边缘节点与不同级的分支节点通信耦合。于是，边缘节点可以促进分支节点与诸如基于互联网的系统的其他系统之间的通信。由于边缘节点可以与多个分支节点通信耦合，因而边缘节点可能成为通信瓶颈。例如，在诸如遵循IEEE 802.15.4标准的系统的传统的系统中，边缘节点可以仅通过单信道而通信。本文中所描述的实施例包括路由选择对在网状网络的边缘节点处实现多信道通信有用的系统、方法以及存储于非暂时性计算机可读媒介中的计算机指令。多信道通信可以使作为通信瓶颈的边缘节点最小化或消除。实际上，本文中所描述的系统、方法以及计算机指令的使用可以实现边缘节点与分支节点之间的通信吞吐量的大幅度提高，因而提高经由边缘节点而通信的节点密度（例如，分支节点的总数）。这个提高的吞吐量可以对诸如分布于遍及公用事业电网（例如，电功率电网）中的公用事业仪表（例如，智能仪表）的各种应用特别有益。每个节点可以使用适合于发送并且接收数据包的不同的跳频模式。边缘节点可以使用硬件和/或软件技术，如在下文中更详细地描述的，以实现适合于使用所有的可用频率来与分支节点通信的多信道边缘路由器。独特的跳频模式可以进一步实现使用所有的可用频率。通过采用所有的可用频率，包括非标准的频率（例如，未被联邦通信委员会[FCC]许可的未经许可的频率），本文中所描述的系统及方法可以支持每地理区域的更高的节点密度。在智能电网的示例中，这些系统及方法可以将从远程节点至边缘路由器的数据容量提高至单信道边缘路由器的数据容量的十倍至一百倍。边缘路由器配置成播送信标，该信标用于基于信标而使来自多个节点中的每个的数据的传输同步。此外，边缘路由器配置成大致同时地从多个节点中的每个接收数据。每个节点通过可用频率信道而在几乎不相关的跳频模式上传输。多个节点能够以每个包的冲突的已知的概率使用不相关的跳变模式来同时地传输。在多个频率上传输包去除确认（ACK）每个包的需要；相反地，使用来自一组可用频率的一组N个不相关的频率来重新发送消息。如果接收到N次传输中的任何一次，则正确地接收消息。能够将错误P的概率任意地降低至PN。考虑到前文，图1是图示多信道无线网状网络10的实施例的框图。还描绘图例12，图例12适合于识别各种分支节点14、16、18、20、22以及24。节点14、16、18、20、22以及24可以包括几乎作为无线路由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包含：边缘路由器，包含：传输器电路系统，配置成在多个M跳频信道上传输数据；以及多信道接收器电路系统，配置成接收由多个节点传输的在多个L独立的频率上的多个包，其中，所述多信道接收器电路系统配置成通过多次接收所述多个包中的包而不使用确认包（ACK）来提供包交换协议。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.28 US 14/1938031.一种系统，包含：边缘路由器，包含：传输器电路系统，配置成在多个M跳频信道上传输数据；以及多信道接收器电路系统，配置成接收由多个节点传输的在多个L独立的频率上的多个包，其中，所述多信道接收器电路系统配置成通过多次接收所述多个包中的包而不使用确认包（ACK）来提供包交换协议。2.如权利要求1所述的系统，其中，所述多个节点中的第一节点配置成跳变至第二频率，并且第二节点配置成在经过第一时间之后跳变至第一频率，并且由所述边缘路由器经由信标信号而提供时间同步。3.如权利要求2所述的系统，其中，所述第一时间包含时分多址（TDMA）时隙。4.如权利要求2所述的系统，其中，所述第一节点配置成跳变至所述第一频率，并且所述第二节点配置成在经过第二时间之后跳变至所述第二频率。5.如权利要求1所述的系统，其中，所述边缘路由器配置成使用信标信号来使与所述第一节点的直接通信和与所述第二节点的直接通信同步。6.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一节点设置于第一网络层上，并且其中，所述第一节点配置成与设置于网状网络的第二网络层上的第三节点直接地通信，并且所述第三节点未配置成与所述边缘路由器直接地通信。7.如权利要求6所述的系统，其中所述第三节点配置成导出跳频模式，并且使用所述跳频模式来在所述网状网络内通信。8.如权利要求7所述的系统，其中，所述第三节点配置成选择与所述边缘路由器频率及其他节点不相关的第三固定随机跳频模式，达到考虑到对在所述系统中可用的M个频率的数量的限制而允许的程度。9.如权利要求8所述的系统，其中，所述第三频率包含未经许可的频率。10.如权利要求8所述的系统，其中，所述第三节点配置成通过以周期的方式、随机的方式或其组合使用所述跳频模式而在频率范围之间跳变。11.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一节点包含高级计量基础设施（AMI）智能仪表。12. 一种系统，包含：多信道边缘路由器，包含配置成使用多个频率的多个接收器，其中，所述多个接收器中的每个配置成在不同的频率上通信；以及非暂时性机器可读媒介，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：JA盖格，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US