專利名稱：具有按需分優(yōu)先級路由協(xié)議的多徑無線電傳輸輸入/輸出設備、網(wǎng)絡、系統(tǒng)和方法
具有按需分優(yōu)先級路由協(xié)議的多徑無線電傳輸輸入/輸出設備、網(wǎng)絡、系統(tǒng)和方法
背景技術：
發(fā)明領域一般涉及エ業(yè)監(jiān)視和控制系統(tǒng)中用于進行數(shù)據(jù)無線通信的輸入/輸出設備，更具體地涉及射頻(RF)網(wǎng)狀網(wǎng)通信系統(tǒng)。監(jiān)控和數(shù)據(jù)捕獲(SupervisoryControl and Data Acquisition, SCADA)系統(tǒng)廣泛的用于監(jiān)視和控制各類エ業(yè)過程。這樣的SCADA系統(tǒng)通常包括 若干包括傳感器的受遠程監(jiān)控位置，并且和每個受遠程監(jiān)控位置上的傳感器相關的數(shù)據(jù)和信息通過通信網(wǎng)絡傳達到其他位置，且最終傳達到中央計算機系統(tǒng)，中央計算機系統(tǒng)管理采集的數(shù)據(jù)并控制エ業(yè)過程、和エ業(yè)過程相關的裝備或設施的操作?？刂泼钔瑯涌梢杂猛ㄐ啪W(wǎng)絡發(fā)送給遠程位置。在某些應用中，在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡中使用長程和/或短程無線電設備是非?？扇〉模虼嗽谀承━I(yè)中通常采用RF通信設備用于SCADA系統(tǒng)。在目前水平的用于監(jiān)視和控制目的的エ業(yè)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，在網(wǎng)狀網(wǎng)拓撲中實現(xiàn)了擴頻、跳頻RF技木。在這樣的系統(tǒng)中，布置了若干無線電設備來建立通信網(wǎng)絡，其中每個無線電設備可以和網(wǎng)絡中的多個其他設備通信。擴頻技術將RF能量擴展到一或數(shù)個預定通信信道上以減少網(wǎng)絡運行時干擾的影響，而跳頻使得無線電設備可以使用多個頻率。這樣的頻率分集増加了網(wǎng)絡中無線電設備間各個信號路徑的魯棒性，并且能有效的克服本會以其他方式擾亂通信的干擾、相消反射或無效點。無線電設備的網(wǎng)狀網(wǎng)還提供了冗余的信號路徑，以使得即使某些信號路徑不可用或不可作用于傳達數(shù)據(jù)，仍可以用替換信號路徑來傳輸通信。雖然跳頻射頻(RF)網(wǎng)狀網(wǎng)在許多方面具有優(yōu)勢，但它們并非沒有問題，并且需要改進。


參考如下的附圖描述了非限定性以及非窮舉性的實施例，其中除非另外指出，否則相同的參考標號在各個視圖中自始至終表示相同的部分。圖I是在エ業(yè)SCADA系統(tǒng)中用于無線地傳達數(shù)據(jù)的示例性エ業(yè)輸入/輸出設備的示意圖。圖2示意地解說了由多個諸如圖I所示的輸入/輸出設備定義的示例性網(wǎng)狀通信網(wǎng)絡。圖3解說了網(wǎng)狀網(wǎng)的示例部分以及從源無線電到終點的多個通信路徑。圖4解說了用于協(xié)調(diào)如圖3所示的無線電間的通信的分優(yōu)先級通信協(xié)議。圖5是如圖5中解說的協(xié)議的一部分的細節(jié)視圖。圖6是如圖5中解說的協(xié)議的另一部分的細節(jié)視圖。圖7是實現(xiàn)圖3-6所示的分優(yōu)先級通信協(xié)議的示例算法的流程圖。圖8解說了作為圖5所示的替換的協(xié)議技木。圖9解說了作為圖6所示的替換的協(xié)議技木。
具體實施例方式圖I是示例性エ業(yè)輸入/輸出設備100的示意圖，設備100配置為接收關于エ業(yè)過程的輸入數(shù)據(jù)并使用無線傳輸技術將該數(shù)據(jù)傳達到遠程位置。更具體地，并如下所述，該輸入/輸出設備是無線電設備100，它與其他類似的設備組合，可以用于建立如下進ー步說明的用于エ業(yè)監(jiān)視和控制目的的多徑無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡。在所示的例子中，無線電設備100是可編程的基于處理器的設備，包括處理器102和記憶存儲104，記憶存儲104中存儲了可執(zhí)行指令、命令和控制算法，以及諸如通信網(wǎng)絡和協(xié)議參數(shù)之類的令人滿意地操作無線電設備100所需的其他數(shù)據(jù) 和信息。該基于處理器的設備的存儲器104可以例如是隨機存取存儲器(RAM)、以及與RAM存儲器結合使用的其他形式的存儲器，包括但不限于閃存(FLASH)、可編程只讀存儲器(PROM)、以及電子可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)。正如這里所用的，術語“基于處理器的設備”應指包括如所示的用于控制該設備的功能的處理器或微處理器，還有其他等效元件，諸如，微控制器、微計算機、可編程邏輯控制器、精簡指令集(RISC)電路、專用集成電路以及其他可編程電路，邏輯電路、其等效物、以及任何其他能執(zhí)行如下所述功能的電路或處理器。以上列舉的基于處理器的設備僅為示例性的，并且因此不意在以任何方式限定術語“基于處理器的設備”的定義和/或含義。無線電設備100還包括無線電傳輸元件106，無線電傳輸元件106可包括發(fā)射機108和接收機110。發(fā)射機108和接收機110可以彼此分開提供，或可替換地結合為稱為收發(fā)機的單個設備。無線電傳輸元件106用已知的射頻傳輸技術發(fā)送和接收無線數(shù)據(jù)信號。用無線電傳輸元件106傳達的數(shù)據(jù)和信息可以由處理器102利用存儲器100中存儲的信息來處理、格式化或轉(zhuǎn)化為適當?shù)耐ㄐ艆f(xié)議。例如，可以使用為在特定通信網(wǎng)絡中發(fā)送的數(shù)據(jù)消息的內(nèi)容指定的協(xié)議傳送和接收數(shù)字射頻信號。用于網(wǎng)絡通信的參數(shù)可以包括數(shù)據(jù)和信息，諸如所傳送的數(shù)據(jù)信號的大小(即，比特數(shù))、構成消息的比特的次序、唯一性的無線電標識符、硬件和軟件版本代碼、安全性碼、診斷碼、以及如本領域技術人員可以理解的類似物。此外，可以執(zhí)行想要的信號處理，諸如放大、濾波、信號轉(zhuǎn)換(例如，數(shù)模轉(zhuǎn)換)，以及診斷規(guī)程。執(zhí)行特定通信協(xié)議和規(guī)程的算法和指令例如存儲在存儲器104中，并由處理器102執(zhí)行以在通信網(wǎng)絡上傳達信息，通信網(wǎng)絡可以是SCADA系統(tǒng)112的一部分。無線電設備100可以是SCADA系統(tǒng)112中的遠程終端單元(RTU)的一部分。無線電設備100，如圖I所示，可以連接到由參考標號113和114指示的輸入，諸如傳感器、換能器和類似的與正被監(jiān)視和控制的エ業(yè)過程相關的監(jiān)視或狀態(tài)檢測元件(本文中合稱為“傳感器”)，以及輸出元件116，諸如用于エ業(yè)過程的控制設備。傳感器113和114生成和提供指示エ業(yè)過程的狀態(tài)的控制反饋信號，而控制設備116提供對傳感器113和114所在點處的受監(jiān)視過程的調(diào)整以實現(xiàn)狀態(tài)上的改變。已知有各種傳感器來檢測受監(jiān)視狀態(tài)的各個方面，其可對應于機器狀態(tài)、組件狀態(tài)、過程步驟、或SCADA系統(tǒng)112關心的其他參數(shù)。僅作為示例，由傳感器113和114檢測的エ業(yè)過程的受監(jiān)視方面可以包括電狀態(tài)或條件(例如，電流或電壓條件)、機械狀態(tài)或條件(例如，位置、速度、加速度、壓カ以及應力)、物理狀態(tài)或條件(例如，溫度、相位、配方)、環(huán)境狀態(tài)或條件(例如，噪音、震動、空氣質(zhì)量)以及其他關心的狀態(tài)或條件。本領域技術人員還知曉和熟知各種控制設備116，其中任何控制設備都可用于維持エ業(yè)過程的期望狀態(tài)或條件，實現(xiàn)エ業(yè)過程各方面的狀態(tài)或條件上的改變，以及響應于エ業(yè)過程、相關的裝備和/或相關的設施中關心的各個點處的異常 或不可接受的狀態(tài)或條件。控制設備116可以包括或可以協(xié)調(diào)開關元件、機器控件或組件控件以在無需人工干預的情況下影響狀態(tài)或條件上的改變，可以中斷エ業(yè)過程以避免源于檢測到的狀態(tài)或條件的不良結果，或者可以激活報警元件和特征以便由人類作出響應和決策。應該理解，控制元件116可以與傳感器113、114位于相同的或不同的物理位置。S卩，在エ業(yè)過程中控制元件116可以位于傳感器113、114的上游或下游以使得在實踐中傳感器113、114和控制元件116不一定連接到相同的無線電設備100。此外，雖然示出了兩個傳感器113、114和ー個控制設備116，但是可以理解可以替換地將其他數(shù)目的傳感器和控制設備連接到一或數(shù)個無線電設備100而具有相同作用。在不同的實施例中，傳感器113和114可以硬接線到無線電設備100，可以與無線電設備100無線通信，或者是硬接線與無線設備的組合。通常，若干無線電100分布在整個エ業(yè)過程中，而每個無線電100連接到不同的傳感器以在整個エ業(yè)過程中提供控制輸入和反饋，并且這些無線電使用指定通信協(xié)議在網(wǎng)絡中通信。此外，取代如所示的專用傳感器和控制設備，這些設備的功能可以結合在ー個或更多個能與一或數(shù)個無線電設備100雙向通信的輸入/輸出設備中。在任何情況下，經(jīng)由這些傳感器和/或控制設備采集的數(shù)據(jù)和信息是由SCADA系統(tǒng)112中的每個無線電設備100采集的，并且使用指定通信協(xié)議傳達到遠程位置。此外，諸如控制命令之類的信息可以由無線電設備100從遠程位置根據(jù)指定通信協(xié)議接收，并且發(fā)送到控制設備116。在圖I所示的示例中，無線電設備100被實現(xiàn)為更大的SCADA系統(tǒng)112中的傳感器節(jié)點。即，無線電設備100輸入或接收來自傳感器113和114的輸出信號并輸出或傳送數(shù)據(jù)信號用于將傳感器信號使用合適的通信協(xié)議傳達到遠程位置。然而在另ー個實現(xiàn)中，無線電設備100可以起到控制節(jié)點的作用。當實現(xiàn)為控制節(jié)點時，無線電設備100不直接和任何傳感器通信，而是從網(wǎng)絡中的其他無線電設備接收數(shù)據(jù)信號井根據(jù)合適的通信協(xié)議重傳這些通信。在示例性的實施例中，無線電設備100能在傳感器和控制節(jié)點兩者中エ作，并可以互換的作為其任一使用，雖然如果希望的化，可以替換地使用專用傳感器無線電和專用控制無線電。無線電設備100可以配置為能夠在例如10-20千米距離上無線地傳送和接收射頻信號的長程無線電設備。與其他無線電設備相比，無線電設備100可以認為是設計為在延長的距離上廣播信號的相對較高功率的設備。因此將外部電源118連接到無線電設備100，這是由于電池和其他儲能設備將不能提供足以如SCADA系統(tǒng)有時要求的那樣在延長的時段上連續(xù)運行這些無線電的功率水平。在不同的實施例中，外部電源118可以例如是用外部電カ線或電纜耦合到無線電設備100的交流(AC)或直流(DC)電源?？梢允褂靡阎穆萁z端子連接或其他合適的技術為這樣相對較高功率的設備建立一般來說永久的、硬接線的電カ連接。此外，可以在設備100中提供變壓器、功率放大器及類似物以按需使從外部電源114供給的功率步進或步降，以及提供可能希望的AC到DC或DC到AC轉(zhuǎn)換器。
當然，無線電設備100可以替換地配置為用于在短距離上通信的短程無線電。當配置為短程無線電吋，如果希望，如本領域技術人員可以 認識到的，設備100可以由電池設備或其他板載電源來恰當?shù)毓╇?。同樣地，短程無線電設備可以根據(jù)希望由外部電源118供電。任何給定的無線電設備網(wǎng)絡可以包括長程和短程無線電設備的組合。圖2示意地解說了用諸如上述設備100之類的無線電設備建立的通信網(wǎng)絡120的示例性安裝布局。在圖2中，無線電設備被一般化地指示為傳感器通信節(jié)點154或控制通信節(jié)點156的一部分。如圖2所示，傳感器節(jié)點154與在エ業(yè)過程中關心的特定點處的ー個或更多個傳感器相關聯(lián)，而控制節(jié)點156與傳感器節(jié)點154相關聯(lián)。通常來說，傳感器節(jié)點154傳送包括如由傳感器檢測到的狀態(tài)信息在內(nèi)的數(shù)據(jù)信號，控制節(jié)點156為SCADA系統(tǒng)建立去往和來自傳感器節(jié)點154的通信路徑以及遠程命令和控制中心。S卩，如圖2所示，傳感器節(jié)點154監(jiān)視エ業(yè)過程在緊靠其連接位置處的ー個或更多個本地工作特征。在各種實施例中，傳感器通信節(jié)點154可以在各種安裝中例如搭載在柱子上，或可替換地高出地面地設置在其他支承結構上，在地表面上，或者在地下?？刂仆ㄐ殴?jié)點156安排為在傳感器節(jié)點154的周圍或散布于其間，并且安排于在傳感器通信節(jié)點154與控制通信節(jié)點156之間，在不同的通信節(jié)點156之間，以及從通信節(jié)點156到信號采集器或網(wǎng)關設備124提供多個無線通信路徑的網(wǎng)狀網(wǎng)中，這些無線通信路徑在圖2的示例中標記為A到Q。網(wǎng)關設備124自身是基于處理器的無線電設備，配置為與傳感器節(jié)點154和控制通信節(jié)點156通信。在示例性的實施例中，網(wǎng)關設備124可以是專門為網(wǎng)關功能適配的專用設備，并因此不同于與傳感器節(jié)點154和控制通信節(jié)點156相關聯(lián)的無線電設備。在另一個實施例中，用于建立傳感器節(jié)點154和控制通信節(jié)點156的無線電設備100(圖I)可以根據(jù)需要或根據(jù)希望配置為充當網(wǎng)關設備。來自傳感器通信節(jié)點154的廣播信號相應地由網(wǎng)絡120中的控制通信節(jié)點156傳送并在其間傳送到網(wǎng)關設備124。同樣地，控制命令可以從網(wǎng)關設備124廣播并由網(wǎng)絡120中的其他傳感器節(jié)點124和/或控制通信節(jié)點156傳送并在其間傳送到特定傳感器節(jié)點。由于傳感器節(jié)點154之間的這多個且冗余的信號路徑，控制通信節(jié)點156和網(wǎng)關124數(shù)據(jù)信號可以通過通信網(wǎng)絡120可靠地傳送到網(wǎng)關設備124，即使ー些通信節(jié)點156暫時受損(經(jīng)由阻塞、干擾、掉電等)，或已經(jīng)失效(經(jīng)由不可恢復的故障、損壞、缺陷等)且不能使用也是如此。不能使用的路徑有時稱作“不可用”，且當不同的事件發(fā)生并且當工作條件改變時，通信路徑有可能不可預測地將狀態(tài)從可用切換到不可用，并且反之亦然。當路徑變得不可用時，通信可以通過其他可用的路徑重路由。由于無線電彼此頻繁的通信，因此一般任何無線電均知曉其在信號射程內(nèi)的哪些鄰居無線電是可用、或不可用于接收通信的。已知有很多不同的網(wǎng)狀拓撲并且可以在網(wǎng)絡120中運用。在一示例性的實施例中，無線電設備以及相關聯(lián)的傳感器和控制通信節(jié)點配置為提供902-928MHZ跳頻擴頻的網(wǎng)狀拓撲。網(wǎng)狀網(wǎng)可以基于算法并配置為滿足特定安裝的特定需要。網(wǎng)狀網(wǎng)還可以是具有自動路由和重路由能力的自配置和自愈的，并且因此隨時可伸縮。即，該網(wǎng)絡是隨時可適配和經(jīng)得起傳感器節(jié)點和通信節(jié)點156的增加和減少的。在示例性的安裝中，控制通信節(jié)點156可以設置在與傳感器通信節(jié)點154間隔開的位置上，并可以在各種安裝中例如搭載于電線桿上，或者可替換地高出地面地設置在其他支承結構上，在地面上，或在地下?？刂仆ㄐ殴?jié)點156和傳感器通信節(jié)點154的間隔首先取決于無線電設備100(圖I)利用的信號射程、選用于通信的實際頻率、以及節(jié)點154和156的周邊環(huán)境。例如，高出地面安裝的通常沒有任何阻礙或者障礙的節(jié)點154和156可以比在地表面或者地表面之下安裝的彼此間隔更遠。通信節(jié)點154和156可以運用采用編碼數(shù)據(jù)分組的數(shù)字信號處理傳輸技術來輸送信號，信號包括各種各樣的設備關心的各種數(shù)據(jù)和 信息。即，通信協(xié)議可以是面向字節(jié)的協(xié)議，其具有代表所關心的信息的多個比持。用于為要傳送的信號生成數(shù)據(jù)分組的編碼數(shù)據(jù)和信息比特包括對應于電カ系統(tǒng)中的每個傳感器節(jié)點154的唯一性無線電標識符、受傳感器節(jié)點監(jiān)視的裝備和設備的序列號、受監(jiān)視的裝備和設備的設備類型代碼、每個傳感器節(jié)點的位置代碼、控制通信節(jié)點在信號傳輸系統(tǒng)中的無線地址、時間/日期戳、應用軟件的軟件修訂版本代碼、網(wǎng)關設備的硬件修訂版本代碼、傳入消息的數(shù)據(jù)分組計數(shù)、傳入數(shù)據(jù)分組和消息的差錯計數(shù)，以及對應于信號傳輸系統(tǒng)中的傳感器節(jié)點、控制通信節(jié)點的不同差錯狀況和/或控制中心126中的差錯情況的差錯代碼。顧客標識符以及響應于檢測到的警告或報警情況的運營商維護人員聯(lián)系信息也可以編碼在信號中。雖然已經(jīng)描述了一些示例性的消息代碼，但是可以理解，在替換實施例中可以包括其他類型的代碼、信息和數(shù)據(jù)，還可以認識到，在其他實施例中可以使用少于所有的示例性協(xié)議比特和代碼。除下面專門討論的之外，可以按常規(guī)提供消息協(xié)議的實現(xiàn)。通信節(jié)點156有時稱為中繼器/路由器元件，而數(shù)據(jù)信號在諸控制通信節(jié)點156間以規(guī)定的方式傳送到網(wǎng)關設備124。在進ー步的實施例中，一個或更多個傳感器通信節(jié)點154可以直接與網(wǎng)關設備124通信，這取決于這些通信節(jié)點的信號射程和網(wǎng)關設備124的接近度?？梢栽谥芷谛缘幕A上從傳感器通信節(jié)點154報告數(shù)據(jù)分組，且數(shù)據(jù)分組可以在制定時間周期內(nèi)重復傳送以確保數(shù)據(jù)分組被網(wǎng)關設備124完全接收、處理以及(可選地)確認。數(shù)據(jù)信號的重復傳送避免了諸電路保護器中有不止ー個幾乎同時運行時的信號沖突。而且，通信節(jié)點156還可以向數(shù)據(jù)分組添加路由代碼、時間戳或其他信息，以使通信系統(tǒng)以及傳感器通信節(jié)點154與控制通信節(jié)點156間的信號路徑可得到監(jiān)視。網(wǎng)關設備124采集諸通信節(jié)點的數(shù)據(jù)信號，并以相同或不同的形式將這些數(shù)據(jù)信號傳達給SCADA系統(tǒng)112(圖I)的控制中心126以供處理。可以提供不止ー個網(wǎng)關設備124和/或不止ー個控制中心126，并且單個網(wǎng)關設備124可以與不止一個控制中心126通信。網(wǎng)關設備124可以是基于網(wǎng)絡的計算機服務器系統(tǒng)、個人計算機、計算機工作站、可編程邏輯控制器或其他電子控制器、基于處理器的手持設備或其他電子設備、或其可接收、調(diào)理、處理或詮釋來自通信節(jié)點156的信號、并將這些信號傳達給控制中心126的等效物。網(wǎng)關設備124與控制中心126間的通信可以利用長程通信方案，諸如光纖傳輸、電力線寬帶系統(tǒng)、WiMAX系統(tǒng)、WiFi系統(tǒng)、以太網(wǎng)連接、衛(wèi)星通信、及類似物。網(wǎng)關設備124可以執(zhí)行數(shù)據(jù)精簡算法，用于在與控制中心126通信前處理來自控制通信節(jié)點156的信號傳輸。例如，網(wǎng)關設備124可以過濾傳入的數(shù)據(jù)信號以及標識可能發(fā)生的重復信號傳輸，例如，當諸通信節(jié)點156中有不止ー個將相同的信號傳送給網(wǎng)關節(jié)點124時，或又如，當同一傳感器節(jié)點154不止一次向通信節(jié)點156發(fā)送信號吋。網(wǎng)關設備124在將信號傳達給控制中心126前可以丟棄或刪除重復信號。
網(wǎng)關設備124執(zhí)行的數(shù)據(jù)精簡算法還可以從數(shù)據(jù)信號減少或消除對控制中心功能來說是不必要的信息。例如，在向控制中心126傳送之前，可以從數(shù)據(jù)信號中剝離、消除或刪除與這些數(shù)據(jù)信號在網(wǎng)絡120中的射頻傳輸有關但與網(wǎng)管向控制中心126的通信的消息傳遞協(xié)議無關的消息傳遞協(xié)議信息。網(wǎng)關設備124還可以執(zhí)行鑒權、驗證、或安全性算法來確保通信節(jié)點的信號的完好性，以及執(zhí)行診斷、測試、以及故障診斷規(guī)程以 確保通信節(jié)點154和156的正確安裝和運行。從網(wǎng)關設備124傳達的信號可以在控制中心126處接收，在那里它們使用合適的硬件和軟件來處理、解碼或詮釋。在控制站126處可以向用戶呈現(xiàn)交互式的、菜單驅(qū)動的且圖形的顯示，以使用戶能隨著運行條件的改變或多或少實時地監(jiān)瞀受監(jiān)視的(諸)エ業(yè)過程?？梢蕴崾拒浖挠脩艋虿僮髡唔憫跈z測到的事件采取合適的行動，可自動向適當?shù)娜藛T生成警告和報警，并且可由控制系統(tǒng)響應于來自傳感器的通信自動采取某些保護性行動。此外，可由網(wǎng)關設備124和/或控制中心126遵守和生成感測到的數(shù)據(jù)信息和報告，以作為用于對受監(jiān)視的(諸)エ業(yè)過程進行前攝管理的有用工具。既已在功能上描述了網(wǎng)關設備124和控制中心126的基本運行算法特征，不需要進ー步的解釋，編程領域的技術人員就可按常規(guī)提供使網(wǎng)關設備和控制中心裝備以所描述的方式運行的編程。網(wǎng)絡120—般可以用于各種廣泛的エ業(yè)應用。示例性的應用可以包括制藥廠、系統(tǒng)、以及生產(chǎn)設施，石油和天然氣生產(chǎn)和配送系統(tǒng)以及設施；礦業(yè)生產(chǎn)和煉油系統(tǒng)和設施；水和廢水處理系統(tǒng)和設施；公用事業(yè)配送(例如天然氣和電力系統(tǒng)以及配送網(wǎng)絡)；水產(chǎn)養(yǎng)殖和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)和設施；紙漿和造紙廠制造系統(tǒng)和設施；以及公路和鉄路網(wǎng)絡管理系統(tǒng)和設施。其他應用也是可能的，因為網(wǎng)絡配置能力對于不同的最終應用中的使用而言實際上是不受限制的。雖然迄今已在單個通信網(wǎng)絡120的上下文中描述了本發(fā)明，但是對于某些エ業(yè)系統(tǒng)和設施的維護和監(jiān)瞀而言多個通信網(wǎng)絡可能是有利的。相應地，以無線電設備100(圖I)建立的通信網(wǎng)絡可以建立為自立網(wǎng)絡，或者可與其他網(wǎng)狀網(wǎng)共享通信節(jié)點以増加SCADA系統(tǒng)的冗余度并提高其可靠性?？砂葱鑼Ω鞣N通信網(wǎng)絡進行分類、分組或子分組以適應復雜的エ業(yè)系統(tǒng)和設施，或控制廣布的地理區(qū)域上不同的設施或配送系統(tǒng)。例如，各種網(wǎng)狀網(wǎng)中的控制通信節(jié)點156可以離散地分組到定義的區(qū)域中并利用短程通信技木，而更長程的通信技術則用于在不同的設施間傳送信息。進ー步，可能希望提供可通過長程網(wǎng)關設備124彼此通信、以及與中央控制中心126通信的網(wǎng)狀網(wǎng)。還可以創(chuàng)建特殊用途的網(wǎng)狀網(wǎng)，并且此類特殊用途的網(wǎng)狀網(wǎng)可以和其他網(wǎng)狀網(wǎng)全部或部分重疊，或者可以自立于其他網(wǎng)狀網(wǎng)。在進ー步的實施例中，可能希望提供不止ー個網(wǎng)關設備124，以通過減少到達網(wǎng)關設備124所需的通信節(jié)點的數(shù)目來進ー步增強通信，或促成不同通信網(wǎng)絡間的通信。當提供了多個網(wǎng)關設備124時，ー些通信節(jié)點156可以選擇性地與這些網(wǎng)關設備中的ー些通信而不與其他的通信。S卩，可以提供特殊用途的網(wǎng)關，其僅采集某些類型的消息并忽略其他。此類網(wǎng)狀網(wǎng)有眾多的益處。傳感器節(jié)點154和通信節(jié)點156可以改型以適應于現(xiàn)有的設施、裝備和設備，并且經(jīng)由無線通信避免了昂貴的點到點布線。可以由數(shù)百個通信節(jié)點共享相對昂貴的網(wǎng)關設備124，以降低系統(tǒng)的整體裝備成本。如前所述，要么允許這些額外的節(jié)點與在其自己家庭分組中的節(jié)點通信，要么它們可以使用現(xiàn)有節(jié)點來協(xié)助網(wǎng)絡的結網(wǎng)能力，而導致進ー步的成本節(jié)省?？梢灾皇峭ㄟ^在其他通信節(jié)點156的信號射程內(nèi)添加通信節(jié)點154和156來完成網(wǎng)絡120的擴張?？梢匝杆俚財U張節(jié)點技術以適應 受監(jiān)視的エ業(yè)過程和設施的增長和改變。不管電カ系統(tǒng)100的擴張或改動，假設通信節(jié)點的成本相對較低，則如果希望可隨時向網(wǎng)絡中添加額外的通信節(jié)點以監(jiān)視額外的關心點。節(jié)點156與網(wǎng)關設備124間的通信可以是雙向的，以促成與命令指令對應的控制信號從控制中心126向受監(jiān)視的エ業(yè)過程中的特定位置的傳送。通信協(xié)議可適配成向控制中心傳達基本上任何類型的信息或任何類型的數(shù)據(jù)，并且可以基于所傳達的信息做出控制決策。在所述類型的某些網(wǎng)絡中，特別是在跳頻、無線電頻率網(wǎng)狀網(wǎng)中，可能發(fā)生某些問題。例如，通信協(xié)議可包括所謂的自組織(ad-hoc)按需距離矢量(AODV)路由算法，這是為自組織網(wǎng)絡設計的路由協(xié)議。AODV能單播或多播路由且其是按需算法，這意味著只要源設備(即與傳感器節(jié)點以及通信節(jié)點相關聯(lián)的無線電設備)需要路由，它就建立和維持路由。在一個實施例中，AODV協(xié)議可包括可以存儲于無線電設備100的存儲器104(圖I)中的查找表。查找表將網(wǎng)絡中的無線電與和網(wǎng)絡中可能的終點相關聯(lián),還以網(wǎng)絡路徑度量將最佳的已知路由與該終點相關聯(lián)。該協(xié)議使用序列號來確保維持盡可能最新的路由。AODV協(xié)議是無環(huán)的，自啟動的，并能隨著網(wǎng)絡被定義伸展到大的節(jié)點數(shù)目。憑借查找表，可以給每個無線電提供關于其在網(wǎng)絡離可能的終點的相對位置的ー些智能。該智能對于標識和評價潛在的路徑以用于經(jīng)由生成如下所解釋的路徑請求(RREQ)消息和路徑回復(RREP)消息來穿過網(wǎng)絡進行通信而言是可取的。在AODV協(xié)議中，傳感器和控制節(jié)點154和156中的各種無線電設備當作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑礋o線電操作時，經(jīng)由信號射程內(nèi)的網(wǎng)絡節(jié)點的一個或更多個無線電設備來請求穿過網(wǎng)絡到達期望終點的路由信息。使用路由請求消息(RREQ)向信號射程內(nèi)的其他無線電設備做出此類請求，以標識網(wǎng)絡上的通信的最終終點。為便于討論，廣播RREQ消息的無線電設備被認為是“源”無線電，并且網(wǎng)絡中的其他無線電設備被認為是定義了從源無線電到希望的終點的連接路徑路由的“站”無線電。站無線電可以直接或間接地與終點通信。當站無線電在終點的信號射程之內(nèi)，并且不需要牽涉任何其他站就可以與終點通信吋，存在直接通信路徑。當站無線電僅能通過另ー個站無線電才能完成到終點的通信路徑時，存在間接通信路徑。通常來說，與圖2中所示的傳感器節(jié)點154和控制節(jié)點156中的任何節(jié)點相關聯(lián)的無線電設備都能夠作為網(wǎng)絡中的源無線電、站無線電、或終點無線電來運行。然而應該認識到，源或終點不需要在所有實例中都是傳感器節(jié)點154或控制節(jié)點156之一。例如，網(wǎng)關元件124可以是路由請求的源或終點。在此類系統(tǒng)中來自源無線電的任何生成的路由請求(RREQ)消息都導致若干來自在廣播該請求的源無線電的信號射程內(nèi)的站無線電設備的路由回復(RREP)消息。每個從源無線電接收到RREQ消息的站無線電設備將要么響應于源無線電并建議有到在RREQ消息中標識的終端的路由可用于通信，要么如果從該站無線電沒有到終點的路由可用，則該站無線電將通過把該RREQ消息重傳至其他站無線電設備供響應而將RREQ消息轉(zhuǎn)發(fā)。在一個設想的實施例中，例如存儲于查找表中的度量可以是代表與從接收RREQ消息的站無線電到終點的可用路徑相關聯(lián)的距離的數(shù)字。在一個設想的實施例中，路徑度量可以是整數(shù)，越小的數(shù)字指示越短且因而越可取的從站無線電到終點的信號傳輸路徑，而越大的數(shù)字指示越長且因而越不可取的從站無線電 到終點的信號傳輸路徑。通過比較RREP消息和路徑度量，就可使源無線電得知優(yōu)選的通信路徑并用其改進網(wǎng)絡的性能。作為ー解說的例子，并參考圖3，源無線電200向位于源無線電200的信號射程內(nèi)的多個站無線電202、204和206發(fā)送RREQ消息。站無線電202 (站A)具有到RREQ消息中請求的終點208的直接路徑。站無線電204 (站B)和站無線電206 (站C)具有到終點208的間接路徑。具體而言，站無線電204(站B)只能經(jīng)由站無線電202(站A)與終點間接通信，且離與終點208有直接通信路徑一歩之遙。站無線電206(站C)只能通過站無線電204和206兩者與終點208間接通信。站C離與終點208有直接通信路徑兩步之遙?？梢詾槠渌緹o線電提供到終點的額外的直接和間接路徑。在圖3的示例中，存在供源無線電200與終點208通信的多個且冗余的通信路徑或路由。例如，如果源無線電200與站無線電202(站A)之間的通信路徑變得不可用，則源無線電200可以通過無線電B或C重路由通信以到達終點208。如果源無線電200與站無線電202和204 (站A和B)間的通信路徑變得不可用，則源無線電200可以通過無線電C，或可能還有其他的站無線電，重路由通信以到達終點。這ー類型的網(wǎng)狀網(wǎng)能解決通信路徑由于實際上不可預測的原因而變得不可用的許多偶發(fā)情況，而實際上仍然確保數(shù)據(jù)能夠傳送到終點208。然而為了管理這些問題，源無線電200需要ー些關于各種可能的通信路徑在任何給定時間點上的狀態(tài)(即，某些路徑可用或不可用)的只能，以使得通信協(xié)議可以考慮到通信路徑的可用性或不可用性。因此，響應于源無線電200發(fā)送的RREQ消息，每個站無線電202、204、206用帶有相關聯(lián)的路徑度量的指示可用路徑的RREP消息回復。在一示例性的實施例中，度量數(shù)字0可以指示接收RREQ的站無線電是與對應于該RREQ的終點相同的設備。在一個示例性的通信協(xié)議中，度量數(shù)字I可以指示接收RREQ的站無線電與對應于該RREQ的終點之間的直接路徑。在圖3所示的示例中，由此給站202(站A)指派了度量I。如果始發(fā)RREQ消息的源無線電200從站無線電202接收到RREP消息，在該RREP消息中返回度量數(shù)字0，則源無線電200就能知道有到終點208的最短可能路徑可供使用。繼續(xù)同一個示例，度量數(shù)字2可以指示接收RREQ消息的站無線電離對應于該RREQ的終點一個路徑之遙。因此在圖3所示的示例中，給源站204指派度量2。如果始發(fā)RREQ消息的源無線電200從站無線電204接收返回路徑度量2的RREP消息，則源無線電200就能知道通過站無線電204可用的路徑在到達希望的終點208之前將涉及另ー個站無線電(所示示例中為站無線電202)。進ー步繼續(xù)同一個示例，度量數(shù)字3可以指示接收RREQ消息的站無線電離對應于該RREQ的終點兩個路徑之遙。因此在圖3所示的示例中，給源無線電206指派度量3。如果始發(fā)RREQ消息的源無線電200從站無線電206接收返回路徑度量3的RREP消息，則源無線電200就能知道通過站無線電206可用的路徑在到達期望的終點208之前將涉及另兩個站無線電(所示示例中為站無線電204和202)?，F(xiàn)在應該顯而易見的是，指派了路徑度量數(shù)字4的站無線電將離終點四個路徑之遙，具有路徑度量5的站無線電將離終點五個路徑之遙，等等。這樣的協(xié)議，如同基于這樣的協(xié)議運行的網(wǎng)狀網(wǎng)本身，可以取決于網(wǎng)狀網(wǎng)的大小和到終點的可能通信路由上的無線電設備的數(shù)目而伸縮到任何的數(shù)字n。向可能的終點指派的路徑度量可存儲于無線電設備的存儲器里的查找表中。對任何給定的無線電，可以對網(wǎng)絡中各個可能的終點指派不同的路 徑度量。例如，同一個無線電到一個終點可以被指派路徑度量1，但是到另ー個終點則可以被指派路徑度量2或3?；蛘哒f，相關路徑度量取決于請求的終點。因此當站無線電接收RREQ消息吋，它可以從查找表中檢索對應于該RREQ消息中標識的終點的合適的路徑度量。在一示例性實施例中，任何向源無線電發(fā)送RREP的站無線電都可以檢索與所請求的終點相對應的度量，并將該度量包括在發(fā)送回源無線電的RREP消息中。路徑度量值本身可以手動地或自動地指派。對于所述類型的自動路徑檢測網(wǎng)絡，每個無線電經(jīng)由與其他無線電的周期性通信確定其離網(wǎng)絡中可能的終點的距離(或按原始安裝的樣子或按后續(xù)修改的樣子)。及，無線電設備可以隨著新添加的無線電被安裝而檢測并學習新的路由，并可以相應地演繹合適的路徑度量，此演繹可能是通過發(fā)送RREQ消息并且處理來自網(wǎng)絡上的現(xiàn)有設備的RPEP消息。如果在RREP消息中給予新安裝的無線電關于來自作出響應的站無線電的路徑度量的信息，就可以推斷來自此新安裝的無線電的路徑度量。在這樣的情況下，路徑度量可以由無線電設備自動指派和更新。雖然因此已經(jīng)描述了示例性的按需距離矢量協(xié)議和路徑度量，但是設想了可以使用其他替換的路徑度量來指示在時間上的任何給定時刻可用的多個信號傳輸路徑的相對可取性。雖然在示例性實施例中，路徑度量優(yōu)選為整數(shù)，且為有界的，以使得可以肯定地確立RREQ轉(zhuǎn)發(fā)窗的位置，但是其他的變體也是可能的。非整數(shù)的數(shù)字值、以及字母、圖形或符號都可以用于指示路徑度量。類似地，已知的或由無線電設備以其他方式檢測到的、無線電間的實際距離值可以用作路徑度量，其標識最短或最有效的可用路徑路由的效果類似。如果希望還可用近似和計算來指派或更新路徑度量。最后，除了距離之外還可使用其他度量來確定從任何給定源無線電到任何給定終點的優(yōu)選通信路徑(即通信路由)。例如，當確定路徑度量時可以使用或考慮無線電路徑質(zhì)量、無線電數(shù)據(jù)吞吐量、無線電路徑擁塞度等等。不管所使用的路徑度量或者如何實現(xiàn)這些度量，路徑度量都可以使得發(fā)送RREQ消息的源無線電可以比較度量并決定與這些無線電中返回具有最佳路徑度量的RREP消息的一個無線電來對等通信。即，基于接收到的RREP消息，源無線電可以與這些站無線電中特定的、優(yōu)選的ー個建立點對點通信，以在網(wǎng)絡上沿著具有最佳度量的優(yōu)選路徑進行更有效和可靠的消息通信，。在上面討論的示例性距離矢量協(xié)議中，在可供從中選擇的多個可用路徑中，如由接收到的RREP消息和相對應的度量所確定的，最短路由為精選路由且源無線電將采取該路徑。這將導致更快和更可靠的數(shù)據(jù)分組通信。此類協(xié)議雖然在很多方面是有益的，但是往往提出在其他類型的通信網(wǎng)中不一定存在的額外挑戰(zhàn)。具體而言，當網(wǎng)絡中在廣播RREQ消息的源無線電的接收射程內(nèi)有多個站無線電設備時，所有接收到該RREQ消息的站無線電設備都適當?shù)仨憫?，因為它們應當如此。然而這往往導致從這些站無線電或多或少同時發(fā)送出數(shù)個不同的RREP消息。結果，這些RPEP消息中有ー個或更多個可能彼此發(fā)生沖突并妨礙源無線電處理發(fā)送出的RREP消息的整體。特別是隨著站無線電數(shù)目的増加，源無線電可能最終只接收到和處理返回的RREP消息中的一小部分。還有可能源無線電將沒有接收到這些RREP消息中的任何ー個，雖然在設計良好的網(wǎng)絡中這不大可能發(fā)生。無論如何，RREQ消息中請求的去往終點的最佳可用路由(通常是通過網(wǎng)絡的最短路由)在RREP消息風暴中可能被丟失，而這是不可取的。這將給源無線電留下基于實際接收和處理的RREP消息的路由選擇，而這些路由選擇不包括實際可用的最佳路由。源無線電設備不能采取未為其所知的路徑。
當多個不具有到終點的可用路徑的站無線電可能在與其他站無線電發(fā)送RREP消息幾乎相同的時間轉(zhuǎn)發(fā)RREQ消息吋，出現(xiàn)了進一歩的問題。所轉(zhuǎn)發(fā)的RREQ消息中有ー個或更多個還可能妨礙源無線電接收RREP消息中的ー個或更多個，這具有和以上討論的相同的結果，即源無線電沒有接收到關于更優(yōu)越的路由的RREP消息，這些RREP消息被發(fā)送了但未被源無線電接收到。RREP和轉(zhuǎn)發(fā)的RREQ消息近乎同時傳輸、以及源無線電接收和處理這些消息的能力有限的此類問題可能級聯(lián)貫穿整個網(wǎng)絡。可能并將導致選擇未臻最優(yōu)的通信路由，并且通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)的整體性能可能受損。隨著網(wǎng)絡規(guī)模和復雜性的增長，系統(tǒng)性能不良的影響變得更為突出。圖4圖解說明了用于控制算法(如下所述)的示例性協(xié)議時序表，該控制算法促成用于按需路由協(xié)議系統(tǒng)的更有效的通信協(xié)議。如下所詳述的，該時序算法通過對RREQ和RREP消息的傳輸分優(yōu)先級以避免涉及優(yōu)選路徑的消息發(fā)生沖突，以書種方式避免了上述的困難。通過如由協(xié)議優(yōu)先級所決定地延遲某些RREP和轉(zhuǎn)發(fā)的RREQ消息的傳輸，能在很大程度上確保源無線電可接收和處理每個相關的RREP，以及實際上所有的轉(zhuǎn)發(fā)RREQ消息，而無論實際涉及的站無線電有多少。更具體地，如下所進ー步詳述的，該時序協(xié)議包括根據(jù)站無線電各自的路徑度量來延遲RREP消息的傳輸，以使得廣告更有利路徑(即對于去往終點的可用路由有更佳的路徑度量)的RREP消息早于廣告不太有利路徑的RREP消息被發(fā)送。因此，具有度量路徑0的RREP消息在具有度量路徑I的RREP消息之前被發(fā)送，具有度量路徑I的RREP消息在具有度量路徑2的RREP消息之前被發(fā)送，等等?？梢栽陬A定時間窗中發(fā)送RREP消息，以使得具有不太優(yōu)選的路徑度量的RREP消息的傳輸在時間上被延遲。由此可以確保具有最優(yōu)路徑度量的RREP消息不會與其他RREP消息沖突。相應地，源無線電將接收到具有最佳路徑度量的RREP消息，并在管理通信時將其納入考慮。圖4說明了實現(xiàn)上述益處的示例性分優(yōu)先級通信協(xié)議的基本時序考量。在圖4中，水平軸表示時間t的推移，時間從站無線電接收到RREQ消息的時間、開始。如圖4中可見的，該協(xié)議涉及多個且不同的時間窗供站無線電響應并用RREP消息回復。給定的站無線電將作出回復的時間窗取決于其對于在RREQ中請求的終點的路徑度量。如圖4所示，在時間b與后續(xù)的時間h之間建立第一時間窗220。該時間窗220在本示例中稱作窗0，并且能以路徑度量0來響應的任何無線電(例如在圖3中的終點站)都被指令在此時間窗220中響應。窗220的持續(xù)時間在不同實施例中可以不同，但通常長到足以由終點站用0路徑度量來作出響應，但不再更長。而且，一旦在時間b接收到RREQ，具有這樣的路徑度量0的無線電(終點)一般應無有意拖延地作出響應。由于僅有ー個終點站，(最多)有ー個O度量的站無線電作出響應，故而RREP消息沒有沖突的可能。仍然如圖4所示，在時間h與后續(xù)的時間t2之間建立第二時間窗222。該時間窗222在本示例中稱作窗1，并且能用路徑度量I作出響應的任何無線電(例如圖3中的站無線電A)都被指令在此時間窗222中作出響應。窗222的持續(xù)時間在不同實施例中可以不同，但通常長到足以由能夠以路徑度量I來作出響應的任何站無線電作出如此回復。窗222跟在窗220之后，以使得在窗222中作出響應的任何站無線電作出的響應均將被至少延遲達與窗220的持續(xù)時間相等的時間量。在時間t2與后續(xù)的時間t3之間建立第三時間窗224。該時間窗224在本示例中稱作窗2，并且能以路徑度量2作出響應的任何無線電(例如 圖3中的站無線電B)都被指令在此時間窗224中響應。窗224的持續(xù)時間在不同實施例中可以不同，但通常長到足以由能夠以路徑度量2來作出響應的任何站無線電作出如此回復。窗224跟在窗220和222之后，以使得在窗224中作出響應的任何站無線電作出的響應均被至少延遲達與窗220的持續(xù)時間以及窗222的持續(xù)時間相等的時間量。在時間t3與后續(xù)的時間t4之間建立第四時間窗225。該時間窗225在本示例中稱作窗3，并且能以路徑度量3作出響應的任何無線電(例如圖3中的站無線電C)都被指令在此時間窗225中響應。窗225的持續(xù)時間在不同實施例中可以不同，但通常長到足以由能夠以路徑度量3作出響應的任何站無線電作出如此響應。窗225跟在窗220、222和224之后，以使得在窗225中作出響應的任何站無線電作出的響應均被至少延遲達與窗220的持續(xù)時間以及窗222的持續(xù)時間相等的時間量?？梢蕴峁┤魏螖?shù)目n的窗以容納度量為0到n-1的無線電設備，其中每個窗定義離散的時隙，供具有不同路徑度量的站無線電用RREP消息進行響應。由于圖3說明了包括三個站和3個路徑度量的網(wǎng)絡，因此在圖4的示例中設定n為4，并相應地定義了直至時間tpt2、t3和t4且處于其之間的4個窗。該示例中經(jīng)由窗0的響應將立即實現(xiàn)直接路徑，該示例中在隨后的時間點將經(jīng)由窗I報告下ー個最佳路徑度量，如此繼續(xù)，直到所有能用RREP消息作出響應的站無線電都已經(jīng)作出該響應。在這樣的系統(tǒng)中，通過對具有較佳路徑度量的RPEP消息的發(fā)送分優(yōu)先級并且對具有較次路徑度量的RPEP消息的傳輸進行延遲，就完全避免了 RPEP消息的沖突，這樣的沖突可能掩藏具有更佳路徑度量的路由的可用性。仍如圖4所示，在時間t4與后續(xù)的時間t5之間建立第五窗。該時間窗226在該示例中稱作RREQ窗，并且不具有到終點的可用路徑的任何站無線電都被指令在此時間窗226中轉(zhuǎn)發(fā)RREQ。窗226的持續(xù)時間在不同實施例中可以不同，但通常長到足以由能夠轉(zhuǎn)發(fā)RREQ的任何站無線電作出如此轉(zhuǎn)發(fā)。窗226跟在窗220、222、224和225之后，以使得在窗226中作出響應的任何站無線電作出的響應均將被至少延遲達與窗220、222、224和225的累積持續(xù)時間相等的時間量。這樣，轉(zhuǎn)發(fā)的RREQ消息將不會被發(fā)送，直到所有可能的RPEP消息都已經(jīng)在之前的窗220、222、224和225中發(fā)生且轉(zhuǎn)發(fā)的RREQ消息與RREP消息沖突并掩蓋具有更佳路由度量的路由的可用性的任何可能性被完全避免了之后。如圖5所說明的，通過在這n個窗的每ー個窗中的RREP消息的傳輸中引入隨機延遲以減少與相同度量的路徑有關的RREP消息沖突的可能性以促成進ー步的改進。因此，在圖4的例子中，如果不止ー個站無線電在窗222中發(fā)送帶有路徑度量I的RREP消息，則可能發(fā)生RREP消息的沖突。為解決這ー問題，在窗222的開始(本示例中是時間W與該RREP的傳輸之間添加隨機確定的短延遲。該延遲在圖5中指示為并導致RREP消息在、加上も時而不是在h時立即發(fā)送。隨機數(shù)生成器及類似物可用于確定實際的延遲量，并且由于對每個作出響應的無線電的延遲的隨機本質(zhì)，任何兩個站無線電發(fā)送完全抵觸的RREP消息的可能性被有效地最小化。該延遲相對較小，且設想其為窗220或222的持續(xù)時間的一小部分，而這不必在所有實施例中都一祥。由于隨機延遲，由不同的站無線電在窗222中發(fā)送的RREP消息之間在時間上將有ー些分離，這使得源無線電能夠來接收并處理它們。在設想的實施例中，隨機延遲可包括0延遲，這樣在窗220中發(fā)送的消息可在時間h被立 即發(fā)送。在任何給定的網(wǎng)絡中，在所有窗I到n中可以提供類似的隨機延遲特征。圖5說明了可以包括在協(xié)議中的進ー步的可選特征。雖然圖5僅說明了示例性的窗222，但是設想了所有的窗I到n都可以類似地建立。更具體地，除了由站無線電進行的RREP消息傳輸之外，協(xié)議還可以包括可任選的從源無線電傳送回的確收消息(RPEP-ACK)、以及可任選的在預期在源與終點間為雙向通信的情況下從中繼器無線電向終點無線電發(fā)送以建立反向路由的無償回復(G-RREP)。因此能可任選地提供對源無線電接收到的通信的確認，并且可以前攝地建立從終點到源的反向路由。時隙222的長度應考慮協(xié)議中RPEP-ACK消息和G-RREQ消息的存在與否，并還考慮在由站無線電生成RPEP前引入的延遲。窗222應該長到足以容納必要的消息傳送和延遲量。理想情況下，所有的消息傳輸應該在窗的界限內(nèi)開始和結束。否則，消息可能溢出到下一個接連的窗中并避免消息沖突的可能性。在各個實施例中，窗I到n的長度可以選為相同或不同。如圖6所示，通過將在第n+1個窗226中任何RREQ消息的轉(zhuǎn)發(fā)延遲量tr指示的隨機確定量，提供了進ー步的性能改善?？梢杂门c以上在窗220(圖5)中討論的延遲相類似的方式來確定該延遲。隨機延遲被個體地應用于需要轉(zhuǎn)發(fā)RREQ消息的站無線電。在轉(zhuǎn)發(fā)的RREQ消息中引入隨機分布的延遲減少了由不同的站無線電發(fā)送的RREQ消息彼此沖突的可能性。窗n+1的持續(xù)時間或長度可根據(jù)希望的轉(zhuǎn)發(fā)RREQ性能來調(diào)整。圖7說明了上述分優(yōu)先級通信協(xié)議的示例性實現(xiàn)。該算法可以存于板上并由無線電設備100(圖I)的各基于處理器的控件中的每ー個來執(zhí)行。在一個設想的實施例中，網(wǎng)狀網(wǎng)中的每個無線電設備都能運行該算法，這是因為所有設備一般都能用作源和站無線電來發(fā)送消息。然而在其他實施例中，該算法只能在網(wǎng)絡中的諸無線電設備中選定的若干個上運行。如圖7所示，算法在步驟240開始于接收到RREQ消息。一旦接收到RREQ消息，無線電設備即在步驟242中確定是否有到終點的路徑可用。路徑的可用性或不可用性可存儲于查找表中，查找表隨著無線電進行通信而周期地更新。替換地，路徑的可用性或不可用性可以用其他的方式確定或告知，并用于評價步驟242。如果終點路徑可用，則在步驟244檢索路徑度量。路徑度量可由上述的查找表檢索或以上述的方式或其他方式確定。一旦最佳可用路徑和路徑度量已知，無線電設備即根據(jù)度量為響應設定延遲。對于路徑度量0，RREP可以無延遲地發(fā)送，因為將有最多一個發(fā)送設備，其即是所請求的終點站。對于間接路徑(度量大于零)，無線電設備可以基于路徑度量選擇在窗I到n中的哪ー個中進行響應。RREP消息的傳輸如上所述地被分優(yōu)先級或適當?shù)匮舆t。
如步驟248所示，如上所討論地，可任選地引入額外的且隨機確定的延遲來避免具有相同度量的不同無線電的RREP消息發(fā)生沖突以及避免在同一窗中報告。在步驟248引入額外的延遲(若有)后，發(fā)送RPEP消息。如步驟252所示，可任選地，且如適用的話，無線電設備可以等待源無線電對該RREP的確收。如果沒有接收到確收，則發(fā)送原始RREQ的源無線電可能被發(fā)送RREP的站列入黑名單(這是AODV協(xié)議的正常操作)。如果接收到確收，則如步驟254所示，可以向路由請求中指示的終點無線電發(fā)送無償回復。設備然后返回步驟240并等待來自源無線電的另一個RREQ消息。如果在步驟242確定沒有到終點的路徑可用，那么無 線電可以設定延遲256以直到第n+1個窗開始才轉(zhuǎn)發(fā)RREQ?？扇芜x地，并如步驟258所示，引入隨機確定的延遲來避免轉(zhuǎn)發(fā)的RREQ消息的沖突。在步驟260，發(fā)送轉(zhuǎn)發(fā)的RREQ消息。設備然后返回步驟240并等待來自源無線電的另ー個RREQ消息。既已描述了算法，可以相信本領域技術人員不需要進ー步的解釋就能夠?qū)λ惴ㄟM行編程或以其他方式在基于處理器的控件中實現(xiàn)該算法?？梢韵嘈旁撍惴ㄔ诠碳?或硬件中的實現(xiàn)是在本領域技術人員的眼界之內(nèi)的。算法可以隨著固件或軟件的更新在通信網(wǎng)絡中越空傳達給無線電設備，或能夠替換地在安裝于網(wǎng)絡中之前提供給無線電設備。圖8說明了在這n個窗的每ー個中額外延遲RREP消息的傳輸?shù)奶鎿Q方式，該延遲是為了減少與具有相同度量的路徑有關的RREP消息沖突的可能性。因此在圖8的示例中，如果不止ー個站無線電在定義在時間h與t2之間的窗中發(fā)送具有路徑度量I的RREP消息，則可能發(fā)生RPEP消息的沖突。為了解決這個問題，該窗可以細分為多個時隙，每個時隙的持續(xù)時間足夠允許RREP的傳輸以及可任選的RREP-ACK和G-RREP消息的傳輸。RREP消息然后在這些時隙之一中傳送。在圖8中經(jīng)由參考標號280示出了ー個這樣的時隙，并且這個時隙延伸在時間td與RREP加上可任選的RREP-ACK和G-RREP消息的結尾之間。時間td在響應窗開始的時間
之后，且因此在響應窗在時間h的開始與RREP消息在時間td的開始之間有ー內(nèi)建的延遲。該延遲導致RREP在h加上td的時間被發(fā)送而不是在時間b立即發(fā)送。通過定義具有不同td的多個時隙，然后隨機選擇這多個時隙之一以在其中發(fā)送RPEP消息，就使由報告相同路徑度量的不同無線電設備有效地隨機化RREP消息中的延遲成為可能。如果將時間延遲td選擇為時隙時間的整數(shù)倍(即，傳送RREP、且如果配置為接收可任選的RREP-ACK、且如果進ー步配置為發(fā)送可任選的G-RREP所需的累積時間量)，則可以確保隨機選擇的時隙將完全不交疊。例如，這多個時隙中的相應每ー個的延遲時間td可以通過將時隙時間乘以0到m-1范圍里的ー隨機整數(shù)來確定，其中m是確保時隙m將不會與后續(xù)窗交疊的值。圖9說明了將轉(zhuǎn)發(fā)的RREQ消息的傳輸額外地延遲RREQ轉(zhuǎn)發(fā)窗以減少RREQ消息沖突的可能性的ー替換方式。在圖9的示例中，RREQ窗可以細分為多個時隙290、292和294，其中諸轉(zhuǎn)發(fā)的RREP消息中的每ー個在這些時隙之一中傳送。這些時隙可以選擇為使得這些RREP消息沒有任何ー個交疊。RREQ窗可以選為足夠長，以使得所有可能的無線電可在RREQ窗中轉(zhuǎn)發(fā)RREQ。圖8和9所示的技術可以代替圖5和6中所示的技術，并在圖7的算法中實現(xiàn)在步驟248和258以在消息傳遞中創(chuàng)建額外的延遲以避免網(wǎng)絡120上的消息沖突?，F(xiàn)在可以相信，本發(fā)明的益處和優(yōu)勢已經(jīng)關于公開的示例性實施例得到充分的說明。所已公開的輸入/輸出設備的ー實施例包括配置為生成射頻信號傳輸?shù)陌l(fā)射機；配置為接收射頻信號傳輸?shù)慕邮諜C；以及基于處理器的控件，其響應于在多信號路徑傳輸網(wǎng)絡中接收到的信號傳輸來協(xié)調(diào)射頻信號傳輸?shù)膫魉??；谔幚砥鞯目丶渲脼榻邮瞻ㄌ嶙h在網(wǎng)絡上進行的通信的終點的路由請求；確定該輸入/輸出設備是否是該終點，以及如果是，則無延遲地生成和傳送路由回復消息；并且如果該輸入/輸出設備不是終點，則確定是否有從該輸入/輸出設備到該終點的信號路徑可用，并且如果有到終點的信號路徑可用，則在在至少第一預定量的延遲之后生成并傳送路由 回復消息?？扇芜x地，基于處理器的控件可以進一歩配置為標識對應于到終點的可用信號路徑的可取性的度量，井根據(jù)該度量增大該第一預定量的延遲。該度量可以包括代表完成從該輸入/輸出元件到終點的通信所需的無線電站信號路徑的數(shù)目的整數(shù)，且其中基于處理器的控件配置為將第一預定量的延遲按比例增大達與所述整數(shù)相等的量。該度量可以對應于輸入/輸出元件與終點間的距離。基于處理器的控件還能可任選地進一歩配置為向第一預定量的延遲引入第一額外量的延遲，該額外量的延遲是隨機確定的。第一額外量的延遲可以少于完成RREP消息的傳輸所需的時間。第一額外量的延遲可以與數(shù)個用于響應的時隙中隨機選擇的ー個時隙相對應。基于處理器的控件可以進ー步且可任選地配置為，如果從輸入/輸出設備到終點沒有路徑可用，則在至少第二預定量的延遲之后轉(zhuǎn)發(fā)該路由請求消息。第二預定量的延遲可以超過由網(wǎng)絡中的任何輸入/元件接收該路由請求的第一預定量的延遲加上完成路由回復消息所需的時間。第二額外量的延遲可以對應于數(shù)個用于轉(zhuǎn)發(fā)路由請求消息的時隙中的ー個時隙?；谔幚砥鞯目丶梢赃M一歩配置為向第二預定量的延遲引入第二額外量的延遲，第二額外量的延遲是隨機確定的?？梢赃x擇第二額外量的延遲以優(yōu)化網(wǎng)絡關于轉(zhuǎn)發(fā)請求消息的性能?；谔幚砥鞯目丶梢赃Mー步并可任選地配置為接受至少ー個傳感器的輸入，且該基于處理器的控件可以進一歩配置為將包括該信號輸入的數(shù)據(jù)分組傳送到遠程位置?；谔幚砥鞯目丶€可以配置為向至少ー個控制設備提供信號輸出，且基于處理器的控件可以進一歩配置為從遠程位置接收數(shù)據(jù)分組，該數(shù)據(jù)分組包括對控制設備的指令，并且基于處理器的控件配置為向控制設備輸出該指令。第一預定量的延遲能可任選地由多個接連的響應窗之ー確定，且基于處理器的控件進ー步配置為選擇這多個窗之ー來提供路由回復消息的分優(yōu)先級傳輸。發(fā)射機和接收機可以合并為收發(fā)機?；谔幚砥鞯目丶梢赃M一歩配置為協(xié)調(diào)射頻信號傳輸在具有跳頻擴頻網(wǎng)狀拓撲的多信號路由傳輸網(wǎng)中的傳輸。還已公開了用于監(jiān)視和控制エ業(yè)過程的多徑無線電通信網(wǎng)絡的ー實施例，該網(wǎng)絡包括多個基于處理器的無線電設備，配置為在網(wǎng)狀網(wǎng)中無線地通信，其中每個無線電與網(wǎng)狀網(wǎng)中的多個其他無線電設備通信。這多個基于處理器的無線電設備中的至少ー個配置為接收包括提議在該網(wǎng)絡上進行的通信的終點的路由請求；確定從輸入/輸出設備到終點的到終點路徑是否存在；以及如果到終點路徑存在，則根據(jù)分優(yōu)先級通信協(xié)議在至少ー預定時延之后生成并傳送路由回復消息，該時延取決于與路徑相對應的路徑度量?？扇芜x地，路徑度量可以與到終點的信號路徑的可取性相對應。該度量可以包括代表完成到終點的通信所需的無線電站信號路徑的數(shù)目的整數(shù)，且其中預定時延等于該整數(shù)與預定持續(xù)時間的乘積。路徑度量可以與每個基于處理器的無線電設備和終點間的距離相對應。這多個基于處理器的無線電設備可以進一歩配置為向此預定量的延遲引入隨機確定的額外量的延遲。基于處理器的無線電設備還能可任選地進一歩配置為，如果不存在到終點的可用路徑，則在所有路由回復消息發(fā)送后的時間點轉(zhuǎn)發(fā)路由請求消 息?；谔幚砥鞯臒o線電設備還可以進一歩配置為對所有路由回復消息發(fā)送后的時間點引入隨機確定量的延遲，并在此隨機確定量的延遲到期后轉(zhuǎn)發(fā)路由請求消息。這些基于處理器的無線電設備中的至少ー個可以進一歩配置為如果無線電設備是終點設備，則無時延地生成和傳送路由回復消息。預定時延可以與多個接連響應時間窗中選中的ー個相對應。同樣已經(jīng)公開的多徑無線電通信系統(tǒng)的ー實施例包括多個基于處理器的無線電設備，配置為在具有跳頻擴頻拓撲的網(wǎng)狀網(wǎng)中彼此無線通信。這多個基于處理器的無線電設備中的每ー個都配置為接收包括提議在網(wǎng)絡上進行的通信的終點的路由請求；確定是否存在去往終點的到終點路徑，以及如果僅存在到終點的間接路徑，則利用多個用于響應的預定時間窗中選定的一個窗來根據(jù)分優(yōu)先級通信協(xié)議生成和傳送路由回復消息?？扇芜x地，這多個基于處理器的無線電設備中的每ー個可以進一歩配置為如果存在到終點的直接路徑，則無延遲地生成和傳送路由回復消息。這多個基于處理器的無線電設備中的每ー個還可以進ー步配置為如果不存在從輸入/輸出設備去往終點的到終點路徑，則在用于響應的這多個預定時間窗期滿后轉(zhuǎn)發(fā)路由請求?？梢詫⒙窂蕉攘颗c這多個用于響應的預定時間窗中的每ー個關聯(lián)，并且路徑度量可以與到終點的間接信號路徑的可取性相對應。路徑度量可以是代表完成到終點的通信所需的無線電站信號路徑的數(shù)目的整數(shù)。路徑度量還可以與每個基于處理器的無線電設備和終點間的距離相對應。這多個用于響應的預定時間窗中接連的幾個窗可以定義路由回復消息的傳輸中增長的延遲。這多個基于處理器的無線電設備還可以進一歩配置為，在這多個用于響應的預定時間窗中的每ー個窗中傳送路由回復消息之前弓丨入隨機確定的額外量的延遲。隨機確定的額外量的延遲可以與數(shù)個用于響應的時隙中隨機選定的一個相對應。這些基于處理器的無線電設備可以進ー步配置為對在所有路由回復消息被發(fā)送了的時間點引入額外量的延遲，該額外量的延遲與數(shù)個用于響應的時隙中隨機選定的ー個相對應。還已公開了ー示例性的方法，用于在包括多個基于處理器的無線電設備的多徑無線電通信系統(tǒng)中對無線電設備間的通信分優(yōu)先級，這些基于處理器的無線電設備配置為在網(wǎng)狀網(wǎng)中彼此無線通信。該方法在基于處理的無線電設備中實現(xiàn)并包括用多個基于處理器的站無線電設備接收源無線電生成的路由請求，其中路由請求包括提議在網(wǎng)絡上進行的通信的終點；確定是否存在從該多個基于處理器的站無線電設備到終點的到終點路徑；以及對從該多個基于處理器的站無線電設備的相應各個向源無線電的路由回復的傳輸分優(yōu)先級，其中到終點的路徑確定存在，其中對路由回復的傳輸分優(yōu)先級包括基于這些基于處理器的站無線電設備中的相應每ー個的路徑度量來延遲路由回復的傳輸?？扇芜x地，該方法還可以包括，如果確定從基于處理器的站無線電設備到終點的路徑不存在，則將由基于處理器的站無線電設備對轉(zhuǎn)發(fā)RREQ消息的傳輸延遲，直到所有的路由回復已經(jīng)傳送。將轉(zhuǎn)發(fā)RREQ消息的傳輸延遲到所有路由回復已被傳送之后可以進ー步包括在所有路由回復已被傳送后添加額外量的延遲。延遲傳輸可以包括由每個無線電設備檢索路徑度量并基于該路徑度量在預定的多個路由回復傳輸窗之一中用對基于處理器的站無線電的每 個相應的路由回復進行響應，并在每個窗中用每個相應的路由回復進行響應之前引入額外量的延遲。對向源無線電的路由回復的傳輸分優(yōu)先級可以包括，當這些基于處理器的站無線電設備之一是終點時，無延遲地發(fā)送路由回復。本書面說明書使用了示例來公開本發(fā)明，示例包括最佳模式，并且還g在使得本領域技術人員能實施本發(fā)明，包括制造和使用任何設備或系統(tǒng)并執(zhí)行任何納入的方法。本發(fā)明的可專利范圍由權利要求定義，并可包括本領域技術人員想到的其他示例。如果這些其他示例具有的結構元件與權利要求書面語言并無不同，或者如果其包括和權利要求書面語言有非實質(zhì)性區(qū)別的等效結構元件，則其_在落在權利要求的范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種輸入/輸出設備，包括 發(fā)射機，配置為生成射頻信號傳輸； 接收機，配置為接收射頻信號傳輸；以及 基于處理器的控件，其響應于在多信號路徑傳輸網(wǎng)絡中接收到的信號傳輸來協(xié)調(diào)射頻信號傳輸?shù)膫魉停龌谔幚砥鞯目丶渲脼? 接收包括提議在所述網(wǎng)絡上進行的通信的終點的路由請求； 確定所述輸入/輸出設備是否是所述終點，并且如果是，則無延遲地生成并傳送路由回復消息；以及 如果所述輸入/輸出設備不是所述終點，則確定是否有從所述輸入/輸出設備去往所述終點的到終點信號路徑可用，并且如果有到終點信號路徑可用，則在至少第一預定量的延遲之后生成并傳送路由回復消息。
2.如權利要求I所述的輸入/輸出設備，其中所述基于處理器的控件進一步配置為標識與可用的到終點信號路徑的可取性相對應的度量，并根據(jù)所述度量增大所述第一預定量的延遲。
3.如權利要求2所述的輸入/輸出設備，其中所述度量包括表示完成從所述輸入/輸出元件到所述終點的通信所需的無線電站信號路徑的數(shù)目的整數(shù)，且其中所述基于處理器的控件配置為按比例增大所述第一預定量的延遲達等于所述整數(shù)的量。
4.如權利要求2所述的輸入/輸出設備，其中所述度量與所述輸入/輸出元件和所述終點間的距離相對應。
5.如權利要求I所述的輸入/輸出設備，其中所述基于處理器的控件進一步配置為向所述第一預定量的延遲引入第一額外量的延遲，所述額外量的延遲是隨機確定的。
6.如權利要求5所述的輸入/輸出設備，其中所述第一額外量的延遲少于完成所述RREP消息的傳輸所需的時間。
7.如權利要求I所述的輸入/輸出設備，其中所述基于處理器的控件進一步配置為，如果沒有從所述輸入/輸出設備到所述終點的路徑可用，則在至少第二預定量的延遲之后轉(zhuǎn)發(fā)所述路由請求消息。
8.如權利要求7所述的輸入/輸出設備，其中所述第二預定量的延遲超過由所述網(wǎng)絡中的任何輸入/元件接收所述路由請求的所述第一預定量的延時加上完成所述路由回復消息所需的時間。
9.如權利要求7所述的輸入/輸出設備，其中所述基于處理器的控件進一步配置為向所述第二預定量的延遲引入第二額外量的延遲，所述第二額外量的延遲是隨機確定的。
10.如權利要求9所述的輸入/輸出設備，其中所述第二額外量的延遲被選擇成優(yōu)化所述網(wǎng)絡關于轉(zhuǎn)發(fā)請求消息的性能。
11.如權利要求I所述的輸入/輸出設備，其中所述基于處理器的控件進一步配置為接受至少一個傳感器的輸入，且所述基于處理器的控件進一步配置為將包括所述信號輸入的數(shù)據(jù)分組傳送到遠程位置。
12.如權利要求I所述的輸入/輸出設備，其中所述基于處理器的控件進一步配置為向至少一個控制設備提供信號輸出，且所述基于處理器的控件進一步配置為接收來自遠程位置的數(shù)據(jù)分組，所述數(shù)據(jù)分組包括對所述控制設備的指令，并且所述基于處理器的控件配置為向所述控制設備輸出所述指令。
13.如權利要求I所述的輸入/輸出設備，其中所述第一預定量的延遲由多個接連的響應窗之一確定，且所述基于處理器的控件進一步配置為選擇所述多個窗之一來提供路由回復消息的分優(yōu)先級傳輸。
14.如權利要求I所述的輸入/輸出設備，其中所述發(fā)射機和所述接收機合并為收發(fā)機。
15.一種用于監(jiān)視和控制工業(yè)過程的多徑無線電通信網(wǎng)絡，所述網(wǎng)絡包括 多個基于處理器的無線電設備，配置為在網(wǎng)狀網(wǎng)中無線通信，其中每個無線電與所述網(wǎng)狀網(wǎng)中的多個其他無線電設備通信，并且所述多個基于處理器的無線電設備中的至少一個配置為 接收包括提議在所述網(wǎng)絡上進行的通信的終點的路由請求； 確定從所述輸入/輸出設備去往所述終點的到終點路徑是否存在；以及 如果到終點路徑存在，則在至少預定時延之后，根據(jù)分優(yōu)先級的通信協(xié)議生成和傳送路由回復消息，所述時延取決于與所述路徑對應的路徑度量。
16.如權利要求15所述的多徑無線電通信網(wǎng)絡，其中所述路徑度量與所述到終點信號路徑的可取性相對應。
17.如權利要求15所述的多徑無線電通信網(wǎng)絡，其中所述度量包括表示完成到所述終點的通信所需的無線電站信號路徑的數(shù)目的整數(shù)，且其中所述預定時延等于所述整數(shù)與預定持續(xù)時間的乘積。
18.如權利要求15所述的多徑無線電通信網(wǎng)絡，其中所述路徑度量與每個基于處理器的無線電設備和所述終點間的距離相對應。
19.如權利要求15所述的多徑無線電通信網(wǎng)絡，其中所述多個基于處理器的無線電設備進一步配置為向所述預定量的延遲引入隨機確定的額外量的延遲。
20.如權利要求15所述的多徑無線電通信網(wǎng)絡，其中所述基于處理器的無線電設備進一步配置為，如果不存在到終點的可用路徑，則在所有路由回復消息發(fā)送后的時間點轉(zhuǎn)發(fā)所述路由請求消息。
21.如權利要求20所述的多徑無線電通信網(wǎng)絡，其中所述基于處理器的無線電設備進一步配置對在所有路由回復消息發(fā)送后的時間點引入隨機確定量的延遲，并在所述隨機確定量的延遲到期后轉(zhuǎn)發(fā)所述路由請求消息。
22.如權利要求15所述的多徑無線電通信網(wǎng)絡，其中所述基于處理器的無線電設備中的所述至少一個進一步配置為 如果所述無線電設備是所述終點設備，則無延遲地生成和傳送路由回復消息。
23.如權利要求15所述的多徑無線電通信網(wǎng)絡，其中所述預定時延對應于多個接連的響應時間窗中選中的一個。
24.—種多徑無線電通信系統(tǒng)，包括 多個基于處理器的無線電設備，配置為在具有跳頻擴頻拓撲的網(wǎng)狀網(wǎng)中彼此無線通信，所述多個基于處理器的無線電設備中的每一個都配置為 接收包括提議在所述網(wǎng)絡上進行的通信的終點的路由請求； 確定是否存在去往所述終點的到終點路徑，以及如果僅存在到所述終點的間接路徑，則利用多個用于響應的預定時間窗中選定的一個根據(jù)分優(yōu)先級的通信協(xié)議生成和傳送路由回復消息。
25.如權利要求24所述的多徑無線電通信系統(tǒng)，所述多個基于處理器的無線電設備中的每一個進一步配置為 如果存在到終點的直接路徑，則無延遲地生成和傳送路由回復消息。
26.如權利要求24所述的多徑無線電通信系統(tǒng)，所述多個基于處理器的無線電設備中的每一個進一步配置為 如果不存在從所述輸入/輸出設備去往所述終點的到終點路徑，在所述多個用于響應的預定時間窗期滿后轉(zhuǎn)發(fā)所述路由請求。
27.如權利要求24所述的多徑無線電通信系統(tǒng)，其中路徑度量與所述多個用于響應的預定時間窗中的每一個關聯(lián)，并且所述路徑度量對應于到所述終點的間接信號路徑的可取性。
28.如權利要求27所述的多徑無線電通信系統(tǒng)，其中所述路徑度量是表示完成到所述終點的通信所需的無線電站信號路徑的數(shù)目的整數(shù)。
29.如權利要求27所述的多徑無線電通信系統(tǒng)，其中所述路徑度量對應于每個基于處理器的無線電設備與所述終點間的距離。
30.如權利要求29所述的多徑無線電通信系統(tǒng)，其中所述多個用于響應的預定時間窗中接連的數(shù)個定義所述路由回復消息的傳輸中增長的延遲。
31.如權利要求24所述的多徑無線電通信系統(tǒng)，其中所述多個基于處理器的無線電設備進一步配置為，在所述多個用于響應的預定時間窗中的每一個里傳送所述路由回復消息之前引入隨機確定的額外量的延遲。
32.一種用于在包括多個基于處理器的無線電設備的多徑無線電通信系統(tǒng)中對無線電設備間的通信分優(yōu)先級的方法，所述多個基于處理器的無線電設備配置為在網(wǎng)狀網(wǎng)中彼此無線通信，所述方法在基于處理的無線電設備中實現(xiàn)并包括 用多個基于處理器的站無線電設備接收由源無線電生成的路由請求，其中所述路由請求包括提議在所述網(wǎng)絡上進行的通信的終點； 確定是否存在從所述多個基于處理器的站無線電設備去往所述終點的到終點路徑；以及 對從所述多個基于處理器的站無線電設備中的相應各個到所述源無線電的路由回復的傳輸分優(yōu)先級，其中到所述終點的路徑確定存在，其中對路由回復的傳輸分優(yōu)先級包括基于所述基于處理器的站無線電設備中的相應每一個的路徑度量來延遲路由回復的傳輸。
33.如權利要求32所述的方法，進一步包括，如果確定從所述基于處理器的站無線電設備去往所述終點的路徑不存在，則延遲由所述基于處理器的站無線電設備對轉(zhuǎn)發(fā)RREQ消息的傳輸，直到所有的路由回復已被傳送后為止。
34.如權利要求33所述的方法，其中將轉(zhuǎn)發(fā)RREQ消息的傳輸延遲到所有路由回復已被傳送后進一步包括在所有路由回復已被傳送后添加額外量的延遲。
35.如權利要求32所述的方法，其中延遲傳輸包括由每個無線電設備檢索所述路徑度量并基于所述路徑度量在預定的多個路由回復傳輸窗之一用對所述基于處理器的站無線電的每個相應的路由回復進行響應。
36.如權利要求32所述的方法，其中延遲路由回復的傳輸進一步包括在每個窗中用每個相應的路由回復進行響應之前引入額外量的延遲。
37.如權利要求32所述的方法，其中對去往所述源無線電的路由回復的傳輸分優(yōu)先級包括，當所述基于處理器的站無線電設備之一是終點時，無延遲地發(fā)送路由回復。
38.如權利要求5所述的輸入/輸出設備，其中所述第一額外量的延遲對應于數(shù)個用于響應的時隙中隨機選定的一個。
39.如權利要求7所述的輸入/輸出設備，其中所述第二額外量的延遲對應于用于轉(zhuǎn)發(fā)所述路由請求消息的數(shù)個時隙中的一個。
40.如權利要求19所述的多徑無線電通信網(wǎng)絡，其中所述隨機確定的額外量的延遲對應于數(shù)個用于響應的時隙中隨機選定的一個。
41.如權利要求20所述的多徑無線電通信網(wǎng)絡，其中所述基于處理器的無線電設備進一步配置為在所有路由回復消息發(fā)送之后的時間點引入額外量的延遲，所述額外量的延遲對應于數(shù)個用于響應的時隙中隨機選定的一個。
42.如權利要求I所述的輸入/輸出設備，其中所述基于處理器的控件配置為在具有跳頻擴頻網(wǎng)狀拓撲的多信號路徑傳輸網(wǎng)中協(xié)調(diào)射頻信號傳輸?shù)膫魉汀?br> 全文摘要
用于協(xié)調(diào)多徑無線電傳輸網(wǎng)狀網(wǎng)上的通信的設備、網(wǎng)絡、系統(tǒng)和方法，包括基于可用路徑度量來延遲對路由請求的響應，以確保能獲悉和使用通過網(wǎng)絡的最佳可用連接路由。
文檔編號H04L12/56GK102769564SQ201210228028
公開日2012年11月7日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權日2011年4月29日
發(fā)明者H·J·考特斯 申請人:庫柏技術公司