專利名稱：在傳感器個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行分組轉(zhuǎn)發(fā)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在包含數(shù)據(jù)通信傳感器設(shè)備的傳感器個(gè)人區(qū)域網(wǎng)中根據(jù)預(yù)定義協(xié)議步驟轉(zhuǎn)發(fā)分組的方法以及用于執(zhí)行該方法的相關(guān)傳感器節(jié)點(diǎn)。
背景技術(shù)：
該方法以及相關(guān)的傳感器節(jié)點(diǎn)在現(xiàn)有技術(shù)中已是公知的，例如通過IEEE標(biāo)準(zhǔn)802. 15. 4-2003和IEEE標(biāo)準(zhǔn)802. 15. 4-2006，該標(biāo)準(zhǔn)定義了用于個(gè)人區(qū)域網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信設(shè)備兼容互聯(lián)的媒體接入控制層和物理層規(guī)范。在這ー標(biāo)準(zhǔn)中，物理層和媒體接入控制層被指定用于低功率低帶寬網(wǎng)絡(luò)。在該用于轉(zhuǎn)發(fā)分組的方法中，已知的步驟之一是為分組中的壓縮字段分配預(yù)定義壓縮值的步驟，以用于指示分組的發(fā)送方或發(fā)送方節(jié)點(diǎn)的源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符被假定為與該分組期望接收方的目的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符相等。在上述標(biāo)準(zhǔn)的7. 2. I段“ General MAC frame format (通用MAC幀格式)”中描述了這些內(nèi)容，而更多的細(xì)節(jié)描述在7. 2. I. I. 5段“PAN IDCompression subfield (PAN ID壓縮子字段)”中。此處描述了個(gè)人區(qū)域網(wǎng)標(biāo)識(shí)符壓縮子字段，或簡(jiǎn)稱為PAN ID壓縮子字段，其長(zhǎng)度為I比特，其具體說(shuō)明了當(dāng)源PAN標(biāo)識(shí)符地址和目的PAN標(biāo)識(shí)符地址都存在吋，是否發(fā)送僅包含一個(gè)個(gè)人區(qū)域網(wǎng)PAN標(biāo)識(shí)符字段的MAC幀。如果該子字段被設(shè)置為I且源PAN標(biāo)識(shí)符地址和目的PAN標(biāo)識(shí)符地址都存在，則在幀中僅包含目的PAN標(biāo)識(shí)符字段，而源PAN標(biāo)識(shí)符字段將被假定為與該目的PAN標(biāo)識(shí)符字段相等，從而被省略棹。因此，當(dāng)向?qū)儆谕粋€(gè)人區(qū)域網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)分組時(shí)，這ー步驟需要被應(yīng)用。進(jìn)ー步,需要解釋的是,這ー標(biāo)準(zhǔn)是諸如Zigbee等的基礎(chǔ)，Zigbee是對(duì)使用小型低功率傳感器節(jié)點(diǎn)的一整套高級(jí)通信協(xié)議的規(guī)范。Zigbee規(guī)范所定義的技術(shù)意在簡(jiǎn)單低廉且以所需為低數(shù)據(jù)速率、長(zhǎng)電池壽命和安全網(wǎng)絡(luò)的射頻應(yīng)用為目標(biāo)。另ー個(gè)使用802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)的例子是具有SunSpot網(wǎng)絡(luò)的SUN系統(tǒng)。兩項(xiàng)技術(shù)都使用第三層協(xié)議以確保在傳感器網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信。兩個(gè)方案中的路由表都?jí)埣恿岁P(guān)于從路由協(xié)議(例如無(wú)線自組織網(wǎng)按需平面距離矢量路由協(xié)議A0DV)所獲得的網(wǎng)絡(luò)的信息。此外還有61owpan，其是指在低功率無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)或低功率無(wú)線區(qū)域網(wǎng)上運(yùn)行IPv6的縮寫；其定義了封裝和頭壓縮的機(jī)制，該機(jī)制允許在基于IEEE 802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送和接收IPv6分組。因此，61owPan與IEEE在有損低功率鏈路上的路由協(xié)議(IEEERouting Over Lossy and Low power links protocol (IEEE 路由高損耗和低功耗鏈路協(xié)議)，簡(jiǎn)稱為IEEE ROLL)相結(jié)合，就構(gòu)成了另ー個(gè)第三層協(xié)議，該第三層協(xié)議允許經(jīng)由802. 15. 4網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行IPv6分組的傳輸。傳感器網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)能夠通過這樣的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，該設(shè)備包含IEEE802. 15. 4媒體接入控制以及連接無(wú)線媒介的物理接ロ的實(shí)現(xiàn)。這樣的傳感器節(jié)點(diǎn)可以是簡(jiǎn)化功能設(shè)備或者是全功能設(shè)備。大多數(shù)傳感器節(jié)點(diǎn)，特別是簡(jiǎn)化功能節(jié)點(diǎn)通常僅具有低處理能力以及小型電池。然而，上面所描述的在包含數(shù)據(jù)通信傳感器設(shè)備的傳感器個(gè)人區(qū)域網(wǎng)中轉(zhuǎn)發(fā)分組的方法并不是總可以遵守這些條件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的ー個(gè)目標(biāo)是提供在該傳感器個(gè)人區(qū)域網(wǎng)中轉(zhuǎn)發(fā)分組的方法和相關(guān)傳感器節(jié)點(diǎn)，該傳感器網(wǎng)絡(luò)僅僅需要簡(jiǎn)化的處理能力，這是因?yàn)檗D(zhuǎn)發(fā)僅僅需要在第2層進(jìn)行處理。這將通過如權(quán)利要求I和8所述的轉(zhuǎn)發(fā)分組的方法和如權(quán)利要求9和10所述的執(zhí)行這些方法的傳感器節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 當(dāng)為分組的壓縮字段分配預(yù)定義壓縮值以用于指示分組發(fā)送方的源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符被假定為與該分組期望接收方的目的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符相等時(shí)，該方法應(yīng)用的原則步驟包括為分組中的尋址模式字段分配預(yù)定義標(biāo)簽交換值，以用于指示上述協(xié)議步驟進(jìn)ー步包括了必須應(yīng)用于轉(zhuǎn)發(fā)分組的標(biāo)簽交換原則。使用分組的源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符字段來(lái)進(jìn)行標(biāo)簽值的存儲(chǔ)和恢復(fù)(retrieve)，據(jù)此進(jìn)行標(biāo)簽交換原則的應(yīng)用。這樣傳感器節(jié)點(diǎn)接收所述分組僅需要讀取入分組的入幀的幀頭。經(jīng)過“學(xué)習(xí)”之后，通過壓縮字段的值，以及另外通過尋址模式字段的值，標(biāo)簽交換原則需要被應(yīng)用，所述節(jié)點(diǎn)知道該源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符字段非空值，而且它包含的值需要被當(dāng)作所需要的標(biāo)簽來(lái)看待。因此，節(jié)點(diǎn)不再需要深入發(fā)掘幀的載荷，且節(jié)約了處理能力。此外，該原則的應(yīng)用不需要為分組增加額外開銷。的確，如果標(biāo)簽需要被寫在IEEE802. 15. 4分組的載荷里，并且如果該標(biāo)簽有例如2個(gè)字節(jié)長(zhǎng)(如之后描述的實(shí)施例中所建議的那樣)，鑒于802. 15. 4幀的載荷的最大長(zhǎng)度為127字節(jié)，那么本申請(qǐng)的優(yōu)點(diǎn)將是為數(shù)據(jù)的載荷提供至少I. 57%的多余空間。屬于相同網(wǎng)絡(luò)的分組依據(jù)標(biāo)簽交換原則進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。根據(jù)標(biāo)簽交換原則，屬于相同流的所有分組經(jīng)過相同路徑轉(zhuǎn)發(fā)，該路徑在所述流的第一個(gè)分組被發(fā)送之前被建立。對(duì)該路徑的實(shí)現(xiàn)起貢獻(xiàn)作用的節(jié)點(diǎn)(例如源、中間和目的節(jié)點(diǎn))，使用在分組中傳輸?shù)摹皹?biāo)簽”，這是為了確定分組屬于哪ー個(gè)流?；谠摌?biāo)簽，節(jié)點(diǎn)將能夠在其交換表中查找該對(duì)該分組進(jìn)行何種操作。要么這個(gè)節(jié)點(diǎn)是路徑的終點(diǎn)，要么該節(jié)點(diǎn)就是中間節(jié)點(diǎn)。在后一種情況中，交換表中涉及分組發(fā)送的下一跳，以及分組需要被配置的標(biāo)簽。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明，對(duì)于出分組的標(biāo)簽不需要與入分組的標(biāo)簽相同。此外，還必須注意到，諸如此類的標(biāo)簽交換轉(zhuǎn)發(fā)如在有線網(wǎng)絡(luò)之上使用的多協(xié)議標(biāo)簽交換MPLS是ー個(gè)公知原則。但是，此處的區(qū)別在于第一，指示被用于確保傳感器節(jié)點(diǎn)明確標(biāo)簽交換原則的確需要被應(yīng)用；第二 ；在控制幀的源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符字段中查找到該標(biāo)簽(例如在第2層級(jí)別的標(biāo)簽交換)。作為路由協(xié)議，IPv6也允許在其頭部使用“標(biāo)簽”以轉(zhuǎn)發(fā)屬于某個(gè)流的分組，但是該技術(shù)也需要在第3層上對(duì)分組進(jìn)行處理，而本方案則不需要比查找分組的頭部的一部分字段更深入的查找。這使得本方案在其轉(zhuǎn)發(fā)處理過程中也更快速ー些。當(dāng)應(yīng)用權(quán)利要求I的方法的基本原則時(shí)，執(zhí)行了不同的步驟，其被描述在權(quán)利要求8的方法中。這些步驟通過權(quán)利要求9和10中的傳感器節(jié)點(diǎn)來(lái)執(zhí)行。這些步驟和設(shè)備將在之后描述。
的確，一種用于根據(jù)預(yù)定義協(xié)議步驟在包含數(shù)據(jù)通信傳感器設(shè)備的傳感器個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)分組的方法包括步驟通過要轉(zhuǎn)發(fā)的分組的發(fā)送節(jié)點(diǎn)使用第一插入器(INSl)將預(yù)定義壓縮值插入分組的壓縮字段，從而指示發(fā)送方節(jié)點(diǎn)的源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符被假定為與分組期望接收方的目的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符相等；并且使用第二插入器將預(yù)定義的標(biāo)簽交換值插入分組的尋址模式字段，從而向?qū)嶋H傳 感器節(jié)點(diǎn)指示實(shí)際的協(xié)議步驟包含應(yīng)用于轉(zhuǎn)發(fā)本分組的標(biāo)簽交換原則；并且使用第三插入器將標(biāo)簽值插入分組的源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符字段；并且進(jìn)一歩地，通過要轉(zhuǎn)發(fā)的分組的中間節(jié)點(diǎn)使用第一解釋器來(lái)解釋壓縮字段中的預(yù)定義壓縮值，從而確定分組發(fā)送方節(jié)點(diǎn)的源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符被假定為與所述分組的期望接收方的目的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符相等；并且使用第二解釋器來(lái)解釋尋址模式字段中的預(yù)定義標(biāo)簽交換值，從而確定實(shí)際的協(xié)議步驟包含必須應(yīng)用于轉(zhuǎn)發(fā)分組的標(biāo)簽交換原則，并且在如此的解釋過程確立的基礎(chǔ)上，從而觸發(fā)恢復(fù)器(retriever);并且使用恢復(fù)器來(lái)從源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符字段恢復(fù)標(biāo)簽值，由此該標(biāo)簽值需要被中間節(jié)點(diǎn)所使用以用于根據(jù)標(biāo)簽交換原則來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)際的分組。這些在權(quán)利要求2的方法中進(jìn)行描述。如之前所敘述的，根據(jù)定義了用于個(gè)人區(qū)域網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信設(shè)備兼容互聯(lián)的媒體接入控制層和物理層規(guī)范的IEEE Standard 802. 15. 4，描述了預(yù)定義協(xié)議步驟的合理實(shí)現(xiàn)方式。必須清楚認(rèn)識(shí)到，盡管作為IEEE Standard802. 15. 4基礎(chǔ)預(yù)定義協(xié)議步驟能夠被使用，通過應(yīng)用本發(fā)明的基本思想，這些協(xié)議步驟通過此處之上所描述的附加步驟而被擴(kuò)展。如上面所敘述的，根據(jù)具有802. 15. 4參考的IEEE標(biāo)準(zhǔn)以及其定義了用于個(gè)人區(qū)域網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信設(shè)備兼容互聯(lián)的媒體接入控制層和物理層規(guī)范，用于實(shí)現(xiàn)壓縮字段的合適字段是幀控制字段的PAN ID壓縮子字段。這在權(quán)利要求3中進(jìn)行描述。當(dāng)每個(gè)獨(dú)立個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)選擇了唯一的標(biāo)識(shí)符，該P(yáng)AN標(biāo)識(shí)符允許在同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的傳感器之間使用短地址進(jìn)行通信，但也允許跨越獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備之間進(jìn)行傳輸。802. 15.4標(biāo)準(zhǔn)中的PAN ID壓縮子字段僅有I比特，并且其具體說(shuō)明了在源PAN標(biāo)識(shí)符地址和目的PAN標(biāo)識(shí)符地址都存在吋，是否發(fā)送僅包含ー個(gè)PAN標(biāo)識(shí)符字段的MAC幀。在該子字段被設(shè)置成I且源PAN標(biāo)識(shí)符地址和目的PAN標(biāo)識(shí)符地址都存在吋，則在幀中僅包含目的PAN標(biāo)識(shí)符字段，而源PAN標(biāo)識(shí)符字段將被假定為與該目的PAN標(biāo)識(shí)符字段相等。尋址模式字段的可取的實(shí)施方式是通過目的尋址模式字段。這在權(quán)利要求4中進(jìn)行描述。進(jìn)ー步，根據(jù)標(biāo)號(hào)為802. 15. 4的IEEE標(biāo)準(zhǔn)，通過利用幀控制字段的目的尋址模式字段來(lái)構(gòu)建如此的目的尋址模式字段來(lái)實(shí)現(xiàn)ー個(gè)合適的實(shí)施例。這在權(quán)利要求5中進(jìn)行描述。進(jìn)ー步的實(shí)施例在權(quán)利要求6中進(jìn)行描述。由此目的尋址模式字段被定義為2比特，并且由此所分配的預(yù)定義標(biāo)簽交換值是第一比特等于0，第二比特等于I。必須注意到，根據(jù)IEEE802. 15.4標(biāo)準(zhǔn)的當(dāng)前版本，對(duì)于目的尋址模式字段，該值屬于在原則中可以不使用的保留值。這意味著上面所描述的實(shí)施例需要釋放該保留值。最后，權(quán)利要求7描述了根據(jù)標(biāo)號(hào)為802. 15. 4的IEEE標(biāo)準(zhǔn)，通過幀控制字段的源PAN標(biāo)識(shí)符字段來(lái)組成源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符字段的實(shí)施例。當(dāng)存在該源PAN標(biāo)識(shí)符字段吋，其長(zhǎng)度有2字節(jié)，并且通常說(shuō)明了該幀發(fā)送方的唯一的PAN標(biāo)識(shí)符。根據(jù)已知的IEEE802. 15.4.標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施方式，只有當(dāng)PANid壓縮子字段等于預(yù)定義值“0”時(shí)，才存在源PAN標(biāo)識(shí)符。根據(jù)本申請(qǐng)，當(dāng)PAN ID壓縮子字段“非零”時(shí)，該字段也可以包含在MAC幀中。


通過參考以下的實(shí)施例的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明的上述以及其它的目標(biāo)和特征將更加明確且發(fā)明自身也將得到最好的理解，其中附圖I示出具有傳感器節(jié)點(diǎn)的個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。附圖2示出分組的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式應(yīng)當(dāng)注意到，當(dāng)被使用在權(quán)利要求中吋，術(shù)語(yǔ)“包括”不應(yīng)當(dāng)被解釋成對(duì)其后列出的裝置的限制。因此，“包括A和B的設(shè)備”這樣的表述的范圍不應(yīng)當(dāng)限制為僅由元件A和B組成的設(shè)備。其表示就本發(fā)明而言，所述設(shè)備的唯一相關(guān)元件是A和B。 類似地，應(yīng)當(dāng)注意，術(shù)語(yǔ)“耦合”不應(yīng)當(dāng)被解釋成僅僅限制于直接連接。因此，“與設(shè)備B相耦合的設(shè)備A”這樣的表述的范圍不應(yīng)當(dāng)限制干“設(shè)備A的輸出被直接連接到設(shè)備B的輸入”這樣的設(shè)備或系統(tǒng)。它指的是在A的輸出和B的輸入之間存在路徑，該路徑可以是包括其它設(shè)備或裝置的路徑。依照附圖I所示的它的電信環(huán)境，根據(jù)本發(fā)明所述的設(shè)備的工作過程將通過附圖里所示的不同模塊的功能性描述進(jìn)行解釋?；谶@些描述，這些模塊的實(shí)用性實(shí)施例對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見的，并且因此將不再詳細(xì)敘述。另外，用于在傳感器個(gè)人區(qū)域網(wǎng)中轉(zhuǎn)發(fā)分組的方法的原理性工作過程將被進(jìn)ー步詳細(xì)敘述。參考附圖1，個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)PANl被示出。該個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)包括傳感器節(jié)點(diǎn)SN1、SN2、SN3、SM和SN5，其作為示例被示出。為了使得附圖I不過于凌亂復(fù)雜，只有傳感器節(jié)點(diǎn)SNl和SN3之中的細(xì)節(jié)被示出。在傳感器節(jié)點(diǎn)SN3中，發(fā)送方節(jié)點(diǎn)的相應(yīng)功能性模塊被示出，而在傳感器節(jié)點(diǎn)SNl中，中間節(jié)點(diǎn)或接收方節(jié)點(diǎn)的相應(yīng)模塊被示出。所敘述的傳感器節(jié)點(diǎn)SNl的不同的功能性模塊分別耦合于輸入接ロ而所敘述的發(fā)送方節(jié)點(diǎn)的功能性模塊分別耦合于節(jié)點(diǎn)的輸出接ロ。所有這些功能性模塊能夠?qū)θ敕纸M或出分組(諸如分組P)的比特或字節(jié)進(jìn)行插入或存儲(chǔ)、恢復(fù)和解釋。此處應(yīng)當(dāng)說(shuō)明，所描述的發(fā)送方傳感器(諸如SN3)的不同功能性模塊不限于僅僅是包括在如此的發(fā)送方傳感器中。的確，傳感器可以包含此處描述的用于發(fā)送方節(jié)點(diǎn)SN3的功能性模塊，也可以包含此處描述的用于中間節(jié)點(diǎn)/接收節(jié)點(diǎn)(SN1/SN5)的功能性模塊，以便于各自傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)或接收分組?，F(xiàn)在看傳感器節(jié)點(diǎn)SNl，第一解釋器INTl，第二解釋器INT2和恢復(fù)器RET被示出。三個(gè)功能性模塊耦合于傳感器節(jié)點(diǎn)SNl的輸入接ロ。第一解釋器INTl是ー個(gè)能夠解釋分組P的壓縮字段C-F中的預(yù)定義壓縮值cv，從而確定分組發(fā)送方(例如SN3)的源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符被假定為與所述分組P的期望接收方(例如SN5)的目的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符相等的解釋裝置；第ニ解釋器INT2是ー個(gè)能夠解釋分組P的尋址模式字段DAM-F中的預(yù)定義標(biāo)簽交換值Isv的解釋裝置?；趯ぶ纺Ｊ阶侄蜠AM-F中的值的解釋和確定其的確是預(yù)定義的標(biāo)簽交換值lsv，第二解釋器從而將觸發(fā)恢復(fù)器RET?；謴?fù)器RET是ー個(gè)能夠基于接收的第二解釋器INT2的觸發(fā)來(lái)從分組的源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符字段SNI-F中恢復(fù)標(biāo)簽值labl。接下來(lái)在此后將要解釋，該標(biāo)簽值Iabl是這樣ー個(gè)標(biāo)簽的值，所述標(biāo)簽被傳感器節(jié)點(diǎn)SNl根據(jù)標(biāo)簽交換原則用來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)分組P。現(xiàn)在看傳感器節(jié)點(diǎn)SN3，第一插入器INSl，第二插入器INS2和第三插入器INS3被示出。三個(gè)功能性模塊耦合于傳感器節(jié)點(diǎn)SN3的輸出接ロ。第一插入器INSl是ー個(gè)能夠在準(zhǔn)備發(fā)送的分組P的壓縮字段C-F中插入預(yù)定義的壓縮值cv的插入裝置。第二插入器INS2是ー個(gè)能夠在那個(gè)分組P的尋址模式字段DAM-F中插入預(yù)定義標(biāo)簽交換值Isv的插入裝置。第三插入器INS3是ー個(gè)能夠在分組的源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符字段SNI-F中插入標(biāo)簽值Iabl的插入裝置。參考附圖2，對(duì)已知的標(biāo)號(hào)為802. 15. 4的IEEE標(biāo)準(zhǔn)的合適的映射將被解釋。在附圖2的頂部，第一行中，根據(jù)標(biāo)號(hào)為802. 15. 4的IEEE標(biāo)準(zhǔn)的幀結(jié)構(gòu)被示出2字節(jié)的幀控制 字段，I字節(jié)的序列號(hào)碼，4-20字節(jié)的尋址字段，載荷以及I字節(jié)的幀校驗(yàn)序列，都被示出。在第二行中，幀控制字段和尋址字段被更詳細(xì)的示出。這樣，幀控制字段示出了中貞類型(比特I，2, 3),安全使能比特(比特4),巾貞掛起比特(比特5), Ack請(qǐng)求比特(比特5),PAN id壓縮字段(比特6 )，保留比特(比特7，8和9 )，目的尋址模式比特(比特10，11)，幀版本比特(比特12和13)，以及源尋址模式比特(比特14和15)。尋址字段的結(jié)構(gòu)示出了 目的PAN標(biāo)識(shí)符字段(0或2字節(jié))，目的MAC地址字段(0，2或8字節(jié))，源PAN標(biāo)識(shí)符字段(0或2字節(jié))，以及源MAC地址字段(0，2或8字節(jié))。通過標(biāo)號(hào)為802. 15. 4的IEEE標(biāo)準(zhǔn)所定義的本申請(qǐng)的字段的適宜的實(shí)施方式，將通過附圖2中從第3行指向第2行的箭頭來(lái)清楚解釋。在這樣的方式下，用于本申請(qǐng)壓縮字段的適宜實(shí)施方式就是標(biāo)號(hào)為802. 15. 4的IEEE標(biāo)準(zhǔn)中的PAN id壓縮字段(例如幀控制字段的比特6)。同樣的方式下，用于本申請(qǐng)的尋址模式字段的適宜實(shí)施方式就是標(biāo)號(hào)為802. 15. 4的IEEE標(biāo)準(zhǔn)的幀控制字段的目的尋址模式字段。進(jìn)ー步，還能夠通過標(biāo)號(hào)為802. 15. 4的IEEE標(biāo)準(zhǔn)的源PAN標(biāo)識(shí)符字段來(lái)實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符字段。此處還應(yīng)當(dāng)說(shuō)明，盡管標(biāo)號(hào)為802. 15. 4的IEEE標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際的已知字段都能夠在分組中再使用，而實(shí)際的已知值或?yàn)椴煌淖侄涡露x的值都越來(lái)越不相同，或者依據(jù)所設(shè)計(jì)的功能性模塊，附加的含義將被考慮。這些將在下面的段落中變得更加清楚。參考分組P的壓縮字段C-F，以及根據(jù)已知的規(guī)范，比特6解釋了如果其被設(shè)置為I，那么期望接收分組的接收節(jié)點(diǎn)的目的PAN標(biāo)識(shí)符與源節(jié)點(diǎn)即源傳感器節(jié)點(diǎn)的源PAN標(biāo)識(shí)符相同。在那種情況下，根據(jù)已知的這些規(guī)范，源PAN標(biāo)識(shí)符可以被省略。這意味著源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符字段事實(shí)上并不存在。進(jìn)ー步的，參考尋址模式字段DAM-F，比特10和11，其能夠具有以下值00目的PAN id和目的地址都不存在10目的地址使用16比特符號(hào)11目的地址使用64比特符號(hào)根據(jù)本申請(qǐng)，這些規(guī)則通過以下的原則進(jìn)行擴(kuò)展。首先，定義尋址模式字段的附加值，例如，比特10和11還可以得到預(yù)定義值(稱作“標(biāo)簽交換值”)。根據(jù)以標(biāo)號(hào)為802. 15. 4的IEEE標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)的上述實(shí)施例對(duì)于這兩個(gè)比特，只有“01”值被剩下。因此，根據(jù)所述實(shí)施例，預(yù)定義“標(biāo)簽交換值”接收該實(shí)際值“01”。
現(xiàn)在，根據(jù)本申請(qǐng)，當(dāng)發(fā)生以下結(jié)果時(shí)壓縮字段的號(hào)碼為6的比特的確要設(shè)置為壓縮值cv (例如“ I”)；并且當(dāng)幀控制字段中尋址模式字段的號(hào)碼為10和11的比特的確具有新定義的標(biāo)簽交換值 Isv (例如“01”)，在傳感器節(jié)點(diǎn)中新定義的和已執(zhí)行的規(guī)則是與已知的規(guī)則相反，源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符字段SNI-F不應(yīng)被省略，但是必須對(duì)它的值進(jìn)行校驗(yàn)(例如，源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符字段確實(shí)存在，且確定的值被包含在分組中該字段的那個(gè)位置上)。這ー值被稱為標(biāo)簽值labl。且該標(biāo)簽值Iabl需要被用于根據(jù)標(biāo)簽交換原則來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)分組。
這里應(yīng)當(dāng)說(shuō)明，在本申請(qǐng)中沒有對(duì)標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的描述，是因?yàn)檫@已經(jīng)超出了本申請(qǐng)的目標(biāo)。本申請(qǐng)的目標(biāo)是在分組頭的級(jí)別上在分組P中包括標(biāo)簽，由此在不需要不同傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)分組執(zhí)行深入處理以查找所需要的標(biāo)簽情況下(例如在不需要查找分組P的載荷字段的情況下)，就能夠應(yīng)用標(biāo)簽交換的原則。標(biāo)簽的兩個(gè)字節(jié)可以被用作包含I字節(jié)標(biāo)簽值和I字節(jié)TTL (“生存時(shí)間”)?？蛇x擇地，兩個(gè)字節(jié)可以被用作承載含有標(biāo)簽的標(biāo)簽(例如稱作“標(biāo)簽堆?！?或一部分比特可以被用于承載QoS信息。用于在傳感器個(gè)人區(qū)域網(wǎng)中進(jìn)行分組轉(zhuǎn)發(fā)的標(biāo)簽交換的申請(qǐng)的另外的優(yōu)點(diǎn)還在于其可以很靈活的手動(dòng)影響被處理的分組的路徑。的確，如上面所描述的，根據(jù)標(biāo)簽交換原則，標(biāo)簽各自的值被保留在轉(zhuǎn)發(fā)表中，傳感器設(shè)備需要檢查該轉(zhuǎn)發(fā)表以學(xué)習(xí)需要將分組P轉(zhuǎn)發(fā)至何處。這些轉(zhuǎn)發(fā)表可以手動(dòng)調(diào)整，由此分組的路由能夠被影響，從而傳遞給處理能力更強(qiáng)的傳感器設(shè)備。按照附圖I所述的它的電信環(huán)境，根據(jù)本發(fā)明所述的傳感器設(shè)備的工作過程將通過其中所示的不同模塊的功能性描述來(lái)進(jìn)行解釋。假設(shè)ー個(gè)分組通過發(fā)送方節(jié)點(diǎn)SN3進(jìn)行發(fā)送，經(jīng)過中間傳感器節(jié)點(diǎn)SNl，轉(zhuǎn)發(fā)給接收節(jié)點(diǎn)SN5。所有的節(jié)點(diǎn)都屬于同一個(gè)傳感器個(gè)人區(qū)域網(wǎng)PANl中的一部分。所以根據(jù)本申請(qǐng)所述的方法包括以下步驟。在傳感器設(shè)備SN3處，構(gòu)造分組P的頭部，以便于準(zhǔn)備好用于向下一個(gè)傳感器設(shè)備SNl轉(zhuǎn)發(fā)的完整的分組P。傳感器設(shè)備SN3執(zhí)行以下步驟使用SN3的第一插入器INSl將預(yù)定義壓縮值cv (如“I”)插入所構(gòu)造的分組P的壓縮字段C-F，從而用于指示發(fā)送方節(jié)點(diǎn)SN3的源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符的確被假定為與該分組P的期望接收方(如SN5)的目的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符相等；并且使用SN3的第二插入器INS2將預(yù)定義的標(biāo)簽交換值Isv (如“01”)插入分組P的尋址模式字段DAM-F，從而指示轉(zhuǎn)發(fā)分組的協(xié)議步驟包含了必須應(yīng)用于轉(zhuǎn)發(fā)或最終接收分組P的標(biāo)簽交換原則；并且使用SN3的第三器INS3將標(biāo)簽值Iabl插入分組的源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符字段SNI-F。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，這個(gè)Iabl標(biāo)簽值是根據(jù)標(biāo)簽交換轉(zhuǎn)發(fā)原則預(yù)先定義的。該第一標(biāo)簽值Iabl是這樣的標(biāo)簽值，其根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)表，指示分組路徑上接下來(lái)的第一個(gè)傳感器設(shè)備采取合適的操作將分組向下一個(gè)傳感器設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)。在執(zhí)行了這些在先的步驟后，傳感器設(shè)備SN3將分組P發(fā)送給傳感器設(shè)備SNl?；诜纸MP的接收，傳感器設(shè)備SNl執(zhí)行以下步驟使用SNl的第一解釋器INTl來(lái)解釋壓縮字段C-F中的預(yù)定義壓縮值cv(“l(fā)”)，從而確定分組P的發(fā)送方節(jié)點(diǎn)SN3的源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符確實(shí)與所述分組的期望接收方SN5的目的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符相等；并且使用SNl的第二解釋器INT2來(lái)解釋尋址模式字段DAM-F中的預(yù)定義標(biāo)簽交換值Isv (“01”)，從而確定協(xié)議步驟包含了必須應(yīng)用于轉(zhuǎn)發(fā)分組P的標(biāo)簽交換原則，因此觸發(fā)恢復(fù)器RET;并且使用恢復(fù)器RET來(lái)從源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符字段SNI-F恢復(fù)標(biāo)簽值Iabl。該標(biāo)簽值Iabl被中間節(jié)點(diǎn)SNl所使用以用于根據(jù)標(biāo)簽交換原則來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)分組。在此簡(jiǎn)短的解釋ー下，Iabl的值可以仍然是相同的Iabl的值或者是被另ー個(gè)標(biāo)簽值(如lab2)所取代。這取決于轉(zhuǎn)發(fā)表和標(biāo)簽交換規(guī)范的指令。在這樣的方式下，通過傳感器設(shè)備SNl向傳感器設(shè)備SN5轉(zhuǎn)發(fā)分組P。基于分組P的接收,傳感器設(shè)備SN5執(zhí)行與傳感器設(shè)備SNl所執(zhí)行的步驟相似的步驟。但是，基于對(duì)實(shí)際所包含的標(biāo)簽值的確定以及它的標(biāo)簽交換轉(zhuǎn)發(fā)表的考慮，傳感器設(shè)備SN5獲知分組P到達(dá)了它的終點(diǎn)。最后說(shuō)明的是，上述的本發(fā)明的實(shí)施例根據(jù)功能模塊進(jìn)行描述。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，從上面給出的這些塊的功能性描述，利用已知的電子元件設(shè)計(jì)電子設(shè)備，該電子設(shè)備能夠使這些模塊的被制造出來(lái)。因此不再給出功能性模塊的內(nèi)容的細(xì)節(jié)架構(gòu)。上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的原理以及有關(guān)的特定裝置，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚理解這些描述僅僅是為了示例，而不是在對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的進(jìn)行限制，被看作是從屬權(quán)利 要求中的定義。
權(quán)利要求
1.ー種在包含數(shù)據(jù)通信傳感器設(shè)備(SN1，SN2，SN3，SM，SN5， )的傳感器個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(PANl)中根據(jù)預(yù)定義協(xié)議步驟轉(zhuǎn)發(fā)分組(P)的方法，所述方法包括 為所述分組(P)的壓縮字段(C-F)分配預(yù)定義壓縮值(cv)，以用于指示所述分組的發(fā)起方(SN3)的源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符被假定為與該分組的期望接收方的目的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符相等，其特征在于，所述方法進(jìn)ー步包括 為所述分組(P)中的尋址模式字段(DAM-F)分配預(yù)定義標(biāo)簽交換值(lsv)，以用于指示所述協(xié)議步驟進(jìn)一歩包括必須應(yīng)用于轉(zhuǎn)發(fā)所述分組(P)的標(biāo)簽交換原則；并且 使用所述分組的源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符字段(SNI-F)來(lái)進(jìn)行標(biāo)簽值(Iabl)的存儲(chǔ)和恢復(fù)，據(jù)此進(jìn)行所述標(biāo)簽交換原則的應(yīng)用。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述預(yù)定義協(xié)議步驟根據(jù)定義了用于個(gè)人區(qū)域網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信設(shè)備的兼容互聯(lián)的媒體接入控制層和物理層規(guī)范的標(biāo)號(hào)為802. 15. 4的IEEE標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行描述。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，根據(jù)定義了用于個(gè)人區(qū)域網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信設(shè)備的兼容互聯(lián)的媒體接入控制層和物理層規(guī)范的標(biāo)號(hào)為802. 15. 4的IEEE標(biāo)準(zhǔn)，通過幀控制字段的PAN ID壓縮子字段來(lái)組成所述壓縮字段(C-F)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，依靠目的尋址模式字段來(lái)實(shí)現(xiàn)所述尋址模式字段(DAM-F)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，根據(jù)定義了用于個(gè)人區(qū)域網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信設(shè)備的兼容互聯(lián)的媒體接入控制層和物理層規(guī)范的標(biāo)號(hào)為802. 15. 4的IEEE標(biāo)準(zhǔn)，通過幀控制字段的目的尋址模式字段來(lái)組成所述目的尋址模式字段(DAM-F)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在干，將目標(biāo)尋址模式字段(DAM-F)定義為2比特長(zhǎng)度，井分配所述預(yù)定義標(biāo)簽交換值(lsv)，第一比特為0，且第二比特為I。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，根據(jù)定義了用于個(gè)人區(qū)域網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信設(shè)備的兼容互聯(lián)的媒體接入控制層和物理層規(guī)范的標(biāo)號(hào)為802. 15. 4的IEEE標(biāo)準(zhǔn)，通過幀控制字段的源PAN標(biāo)識(shí)符字段來(lái)組成所述源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符字段(SNI-F)。
8.ー種在包含數(shù)據(jù)通信傳感器設(shè)備(SN1，SN2，SN3，SM，SN5， )的傳感器個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(PANl)中根據(jù)預(yù)定義協(xié)議步驟轉(zhuǎn)發(fā)分組(P)的方法，所述方法包括 發(fā)起節(jié)點(diǎn)(SN3) 使用第一插入器(INSl)將預(yù)定義壓縮值(cv)插入所述分組(P)的壓縮字段(C-F)JA而指示所述發(fā)起方節(jié)點(diǎn)(SN3)的源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符被假定為與所述分組(P)的期望接收方的目的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符相等；并且 使用第二插入器(INS2)將預(yù)定義的標(biāo)簽交換值(Isv)插入所述分組(P)的尋址模式字段(DAM-F)，從而指示所述協(xié)議步驟包含了必須應(yīng)用于轉(zhuǎn)發(fā)所述分組(P)的標(biāo)簽交換原則；以及 使用第三插入器(INS3)將標(biāo)簽值(Iabl)插入所述分組的源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符字段(SNI-F);以及 中間節(jié)點(diǎn)(SNl) 使用第一解釋器(INTl)來(lái)解釋所述壓縮字段(C-F)中的所述預(yù)定義壓縮值(cv)，從而確定所述分組的所述發(fā)起方節(jié)點(diǎn)(SN3)的所述源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符被假定為與所述分組的期望接收方的目的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符相等；以及使用第二解釋器(INT2)來(lái)解釋所述尋址模式字段(DAM-F)中的所述預(yù)定義標(biāo)簽交換值(lsv)，從而確定所述協(xié)議步驟包含了必須應(yīng)用于轉(zhuǎn)發(fā)所述分組(P)的標(biāo)簽交換原則，并因此觸發(fā)恢復(fù)器(RET);并且 使用所述恢復(fù)器(RET)來(lái)從所述源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符字段(SNI-F)恢復(fù)所述標(biāo)簽值(labl)，所述中間節(jié)點(diǎn)(SNl)使用所述標(biāo)簽值(Iabl)以根據(jù)所述標(biāo)簽交換原則來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)所述分組。
9.一種用于在包含數(shù)據(jù)通信傳感器設(shè)備(SN1，SN2，SN3，SM，SN5， )的傳感器個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(PANl)中根據(jù)預(yù)定義協(xié)議步驟轉(zhuǎn)發(fā)分組(P)的傳感器節(jié)點(diǎn)(SN1)，所述傳感器節(jié)點(diǎn)包括 第一解釋器(INT1)，解釋所述分組(P)的壓縮字段(C-F)中的預(yù)定義壓縮值(cv)，從而確定所述分組的發(fā)起方(SN3)的源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符被假定為與所述分組的期望接收方的目的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符相等； 其特征在于，所述傳感器節(jié)點(diǎn)(SNl)進(jìn)ー步包括 第二解釋器(INT2)，解釋所述分組(P)的尋址模式字段(DAM-F)中的預(yù)定義標(biāo)簽交換值(lsv)，從而確定所述協(xié)議步驟包含了必須應(yīng)用于轉(zhuǎn)發(fā)所述分組(P)的標(biāo)簽交換原則，并因此觸發(fā)恢復(fù)器(RET);并且 所述恢復(fù)器(RET)，用來(lái)從所述分組中的源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符字段(SNI-F)恢復(fù)標(biāo)簽值(labl)，所述傳感器節(jié)點(diǎn)(SNl)使用所述標(biāo)簽值(Iabl)以根據(jù)所述標(biāo)簽交換原則來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)所述分組。
10.ー種用于在包含數(shù)據(jù)通信傳感器設(shè)備“附”吧”吧”財(cái)”陽(yáng)， )的傳感器個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(PANl)中根據(jù)預(yù)定義協(xié)議步驟轉(zhuǎn)發(fā)分組(P)的發(fā)起傳感器節(jié)點(diǎn)(SN3)，所述傳感器節(jié)點(diǎn)(SN3)包括 第一插入器(INSl )，將預(yù)定義壓縮值(cv)插入所述分組(P)的壓縮字段(C-F)，從而指示所述分組的所述發(fā)起傳感器節(jié)點(diǎn)(SN3)的源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符被假定為與所述分組(P)的期望接收方的目的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符相等； 其特征在于，所述發(fā)起節(jié)點(diǎn)(SN3)進(jìn)ー步包括 第二插入器(INS2)，將預(yù)定義的標(biāo)簽交換值(Isv)插入所述分組(P)的尋址模式字段(DAM-F)，從而指示所述協(xié)議步驟包含了必須應(yīng)用于轉(zhuǎn)發(fā)所述分組(P)的標(biāo)簽交換原則；并且 第三插入器(INS3)，用來(lái)將標(biāo)簽值(Iabl)插入所述分組的源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符字段(SNI-F)，中間傳感器節(jié)點(diǎn)(SNl)使用所述標(biāo)簽值(Iabl)以根據(jù)所述標(biāo)簽交換原則來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)所述分組。
全文摘要
描述了一種在包含數(shù)據(jù)通信傳感器設(shè)備的傳感器個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中用于根據(jù)預(yù)定義協(xié)議步驟轉(zhuǎn)發(fā)分組的方法以及各自的傳感器設(shè)備。該方法包括為分組中的壓縮字段分配預(yù)定義壓縮值的步驟，以用于指示分組發(fā)送方的源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符被假定為與該分組的期望接收方的目的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符相等。另外，該方法包括分配預(yù)定義的標(biāo)簽交換值lsv給分組P的尋址模式字段DAM-F，以用于指示上述協(xié)議步驟進(jìn)一步包括了必須應(yīng)用于轉(zhuǎn)發(fā)分組的標(biāo)簽交換原則。最后，該方法包括使用分組的源網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符字段SNI-F來(lái)進(jìn)行標(biāo)簽值lab1的存儲(chǔ)和恢復(fù)，據(jù)此進(jìn)行標(biāo)簽交換原則的應(yīng)用。
文檔編號(hào)H04W28/06GK102652414SQ201080055663
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者B·范博加爾特, T·范萊文, W·列肯斯, W·阿茨凱 申請(qǐng)人:阿爾卡特朗訊公司