CN1663182A - 在数据网络中确定优化的传输路径的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在数据网络中确定一个优化的传输路径的方法，在所述数据网络中，网络用户(1－14)无线地，优选地通过无线电波，沿多个传输路径相互交换数据，其中，传输路径的第一用户发送一个搜索通知，可以用作传输路径的站点的网络用户(1－14)接收该搜索通知、测量接收场强、对添加其自身的标识及测量的接收场强然后重新发送该搜索通知，传输路径的第二用户(1－14)测量该搜索通知的的接收场强并且对搜索通知进行添加，从全部接收的搜索通知中确定在这些站点的相互连接的站点数量和质量方面含有优化的传输路径，所述传输路径的该第二用户发射该确定了搜寻通知；接收该搜索通知并且把其标识包含在所述搜索通知中的每个网络用户，一方面存储其本身的标识前在所述搜索通知录入的标识作为转发其信号的网络用户的标识，而另一方面重新发送该搜索通知。

Description

在数据网络中确定优化的传输路径的方法

本发明涉及一种在数据网络中确定一个优化的传输路径的方法，在所述数据网络中，网络用户以无线方式，优选地通过无线电波，沿多个传输路径相互交换数据，其中对每个网络用户指定一个单义的标识，譬如一个序列号，并且每个网络用户既有发射功能，也有接收功能，其中预定数量的网络用户具有一个存储器，用于储存每个要转发其信号的每个其它的网络用户的标识，从而可以把该网络用户用作传输路线的站点。

前序部分所述技术的无线电数据网络例如可以是：建筑物中的电气设施，其中每个用电器，例如灯泡、电扇马达、百叶窗马达或者类似物，都具有一个无线电接收机，并且每个操作装置，例如，开关、按键、楼梯间自动装置或者类似物，都有一个无线电发射机。在操作一个操作装置时，所述操作装置向其所分配的用电器发送一个指令，后者相应于该指令改变其状态，就是说接通或者断开、改变其转数、其亮度等等。

此外，工业制造设备、进入控制系统或者游乐园的自动游戏机的传感器和执行器、健身房的训练设备或者类似物，可以通过基于无线电的网络以数据传输的形式相互连接。

与每个计算机与另一个其它的计算机借助于环路连接并且从而每个计算机可以与另一个其它的计算机相互传输数据的计算机网络不同的是，在所述的无线电网络中有一定的传输路径：例如在起居室中的电灯只用两个处在起居室中的开关操作，在此所述开关只对起居室灯泡传输数据，一般地不对其它的网络用户传输数据。

各个部件的相互分配，也就是说，确定哪些接收机组件应当进一步处理哪些发射机的数据以及启动哪些切换动作，可以固定地编程在所述部件中。在此出现一种所谓的“即插即用”的系统，在网络投入运行时不需要对网络用户进行单独的配置或者编程。这样的系统例如可以在上述的建筑物电气设施中。

但是还可以提出，所述的分配保持为可以由设施的运营商或者设施的制造厂家编程，为此可以这样地调节各个网络用户的接收组件，使之只把一定的接收的信号向其后接的用电器，譬如电灯，转交。

如果这种的传输路径的双端终点相互安排在一个小的、采用的无线电信号的覆盖范围可跨及的空间距离内，除了所述的终点(开关和灯泡)以外就不再需要其它的网络部件。在终端点有较大的空间距离时，根据迄今公知的技术，要么必须采用相应功率的发射组件，要么采用处于终端点之间的放大器站。

在A-B-408-048中说明了一种网络用户，所述的网络具有一个存储器，用于储存处于接收覆盖范围内的、另一个至少具有发射功能的用户的标识和优选地还有接收的场强，并且用于储存要转发其信号的每个其它的网络用户的标识。一个这样的网络用户除了其本来的功能，例如灯泡或者一个电气设施中的开关以外，同时还可以用作与其本身无关的无线电数据的转发放大器站。例如，如果这指得是前序部分所述的基于无线电数据传输的电气设施：如果不论是照明灯的开关还是房间的百叶窗的开关都安装在所述房间的第一墙壁上，照明灯安排中间而百叶窗安排在房间的对面的墙壁上，就可以把照明的发射组件和接收组件用于转发百叶窗开关对百叶窗马达的数据，对此否则要采用一个在照明灯处的放大器，因为无线电信号的覆盖范围只能达到房间的一半。

在网络用户中存储要向另一个网络用户转发的信号的可能性导致，根据本发明的的网络用户不必传输所有接收到的信号，而是可以只限于为使之全部抵达其接收机所必须发射的信号。在数据网络中的全部无线电通信从而可以减少到对于所述功能必不可少的程度。在使用这样的网络用户时可以节省对本来就有的用户添加放大站。

在AT-B-408 048中还说明了一种在含有上述网络用户的无线电数据网络中确定传输线路的所述技术的方法。所述的方法是以具有发射功能的网络用户发射一个含有其标识的测试信号。所述测试信号由处在覆盖范围内的其它网络接收并且连同由它们测量的场强一起存储该被接收的标识。借助于这种存储的信息(在每个网络用户的覆盖范围内的其它网络用户的标识和接收场强)，这时对于每个传输路径确定在站点数量和这些站点尽可能好的相互连接方面优化的传输线路。

为了进行这样的确定，根据AT-B-408 048的全部技术内容，采用一个与网络用户分开实施的配置装置(参见AT-B-408 048的图4，结合说明书的第4页，第54、55行，和第8页第11行至第9页第20行)。尽管该文说明这样的配置装置可以省略，确定优化传输路线却还必须手动进行，就是说由相应培训的技术人员进行(参见第8页，5-10行)。

在完成了优化传输路线的确定以后，必须对每个单个的网络用户编程，也就是，必须以某种形式在其中储存其它的网络用户把它作为路由器发送的发射。该第二个配置也可以由所述配置装置进行(参见第9页，第2行、第3行)，如果没有这样的配置装置，所述编程还是要由技术人员手动地进行。

在AT-B-408 048中说明的确定优选的传输路径的方法不足的是附加的配置装置，或者，如果没有所述的配置装置，就必须进行(特别是手动地进行)由所述装置进行的其它步骤(对每个传输路径确定优化的传输路径和相应地编程所有网络用户)。这样的配置装置只能够由专业人员操作，或者说配置数据网络所需要的步骤只能由专业人员正确地进行。对于非专业的人员，包括多数家务人员，需要有相应的培训。整个无线电数据网络在经济上越来越重要的自己动手爱好者圈子内不容易推广和销售。本发明旨在弥补这种缺陷：

本发明的任务是提出一种前序部分所述的在数据网络中确定传输路径的技术方法，所述的方法可以由网络用户本身自动地进行。

根据本发明所述方法的达到是通过，对之要确定一个优化的传输路径的第一用户发送一个搜索通知，所述搜索通知至少包含其自身的标识作为发射机标识，接收该搜索通知、测量接收场强、添加其自身的标识及测量的接收场强然后重新发送该搜索通知；传输路径中的第二网络用户测量该搜索通知的接收场强并且对搜索通知进行添加，从全部接收的搜索通知中确定在这些站点的相互连接的站点数量和质量方面含有优化的传输路径，并且，如果所述搜索通知还没有接收机的标识，就把其本身的标识添加作为接收机标识；所述传输路径的该第二用户发射该确定了搜寻通知；接收该搜索通知并且把其标识包含在所述搜索通知中的每个网络用户，一方面存储其本身的标识前在所述搜索通知录入的标识作为转发其信号的网络用户的标识，而另一方面重新发送该搜索通知。

实施所述的方法既不需要附加的配置装置，也不需要实施由这样的装置设定的配置步骤的专业人员。在此数据网络可以毫无困难地由门外汉投入运行。在个别网络用户出故障时可以自动地维持正常运行。从而所述数据网络整体上具有非常高的工作可靠性和使用者亲和性。

在本发明的扩展中可以提出，用作为传输路径的网络用户存储接收的搜索通知并且在接收另一个从同一个第一用户发出的搜索通知时把该新的搜索通知与存储的搜索通知进行比较，并且只有在前者在这些站点相互连接的站点数据和质量方面比存储的搜索通知有较好的传输路径时，才向新的通知添加其自己的标识及测量出的接收场强，重新发送并且存储该新的搜寻通知。

从而可以有效地降低在整个数据网络中发送的搜索申请的数量，而不因此损害根据本发明的方法的流程，也不因此降低从而得到的结果的质量。

下面参照附图详细地说明本发明。在附图中：

图1是带有一些传输路径的无线电数据网络的示意图；

图2是图1所示的数据网络，其中四个传输路径已经分配了具体的传输路径，而

图3是如图2所示的数据网络，其中分配了四个其它的具体的传输路径。

在本说明书的和所附权利要求书的范围内名称“传输路径”理解为从第一网络用户对第二网络用户的数据传输连接。

而“传输路径”是通过它们传输路径路由的网络用户的总和。

在图1中示意地示出一个数据网络的用户，其中所述网络用户1-14彼此无线地交换数据。本发明与无线数据传输的确定方式无关，尽管优选地用无线电交换数据，然而也可以设想采用其它的频谱，例如超声波或者红外线。后者显然只在各个网络用户1-14之间有永久的视线连接时才有可能。

在该数据网络存在多个传输路径(参见虚线)：要从用户1向用户2传输；用户3既可以与用户4也可以与用户5连接，并且用户4和用户5也可以相互交换数据。所述的五个用户不需要所其它的用户连接。

此外还有(以及其它)可以与用户8和9交换数据的用户6和7。用户6、7和8、9相互之间间隔得远，在它们之间不可能有直接的无线连接(或者在其间有墙壁、家具等等障碍物)。

如果所示的数据网络是前序部分已经说明了的建筑物电气设施(但是本发明绝不有限于此)，从而用户1可能是开关而用户2是所述的灯泡；用户6是一个装在开关柜中的定时开关而用户8、9可以是电暖气和百叶窗马达。

假定所述数据网络的每个网络用户1至14都具有发射功能和接收功能。一定数量的网络用户1-14另外具有一个存储器用于存储要转发其信号的其它网络用户的标识。

对于这些网络用户1-14，存在这样的可能性：它们不只发送由之自身产生的数据或者为之确定的数据，而是还可以接收与之无关的数据，然后把所述与之无关的信号放大，再进行转发。这些网络用户1-14可以构成一个传输路径中的站点，用EDV专业说，它们可以用作路由器。

如果确定了一个传输路径，就是说，只要知道了一个另一个网络用户要与之交换数据的网络用户，就应当判断，该传输路径是否可以是直接的，就是说是否可以只由要连接的用户本身组成，或者是否由于无线传输的信号的有限的覆盖范围而必须建立包含一个中间站(“路由器”)的传输路径。

在图2和图3所示的例子中，用户1与3以及用户3、4和4各自直接的通信，然而在用户6、7和8、9之间的传输路径却必须通过含有路由器的传输路径建立。在此第一个、用实线示出的传输路径包含网络用户10、11和12；第二个，同样可以的传输路径是通过网络用户10、13和12构成。

现在本发明涉及在一个所述的数据网络中确定这样一种传输路径。所述网络首先按所述要求的方式建立，就是说，各个用户1-14安排在预定的位置。

以公知的方式每个网络用户1-14都被指定一个单义的标识，譬如系列号，这通过存储这在电子电路中存储所述标识进行。这可以适当地在建立网络以前就进行，例如在制造网络用户1-14时。

传输路径，就是说两个网络用户1-14的相互分配首先存储在传输路径中作为指令接收机的用户中，其中该用户把对之分配的标识存储为作为指令发送机工作的其它用户。一个指令接收机例如可以是灯泡而分配给它的指令发射机可以是一个电灯开关。在该构成中对于灯泡重要的只是要知道它要执行哪个开关的切换指令。而相反对于所述开关，它不必一定知道，哪个其它的用户执行由它发出的指令。然而，也可以，在第一个、作为指令发射机工作的用户存储分配给它的作为指令接收机工作的用户的标识。

下面借助于这样一种传输路径说明本发明，在所述的传输路径中作为指令接收机工作的用户已经“知道”分配给它的作为指令发射机工作的其它用户，就是说，在其中已经以上述方式存储了指令发射机的标识了。

为之要确定一个优化的传输路径的、传输路径的第一用户(例如上例中的开关)发送一个搜索通知，所述搜索通知可以包含网络用户的标识以及接收场强，这种通知在下文中理解为消息。在在通过传输路径的第一用户发送搜索通知时，所述的搜索通知首先包含至少其自身的标识作为发射机标识。对于在第一用户中还存储有该传输路径的第二用户的标识的情况下，可以把第二用户的标识，也就是上例中的照明体的标识作为接收机标识包含在所述搜索通知中。

所述的搜索通知由在第一用户的覆盖范围内的全部网络用户1-24接收。可以用作传输路径的站点的网络用户从中测量抵达的搜索通知的接收场强并且向它添加其自身的标识以及测量出的接收场强。从而出现修改了的搜索通知，然后转发所述修改了的搜索通知。现在所述修改了的搜索通知由其它的网络用户1-14接收，只要是可以用作传输路径，所述其它的网络用户也以同样的所述方式进行，即修改搜索通知然后重新发送。

所述搜索通知从而在整个数据网络中传播并且也达到传输路径中的第二用户。

以此方式在数据网络中发送非常大量的搜索通知。这种数据流动可以根据本发明的一个优选实施方式通过并非重新发送每个接收的搜索通知减少：为此用作传输路径的站点的网络用户存储它们已经发送的了搜索通知。当接收到一个起源于在存储器以前的存储的搜索通知的同一个第一用户的新的搜索通知时，所述网络用户把该新搜索通知与旧的，存储了的进行比较。在该新的搜索通知包含在这些站点相互连接的站点数据和质量的方面比存储的搜索通知有较好的传输路径时，才以所述的方式处理该新的搜索通知(添加其自己的标识及测量出的接收场强，重新发送并且存储该新的搜寻通知)。

无论如何，在一个传输路径的两个用户之间有多个、即由不同的网络用户1-14构成的传输路径(参见图3)，从而，所述第二用户也得到含有多个、不同的标识和接收场强的搜索通知。

该第二用户测量搜索通知的接收场强，对把它添加进去，并且在根据本发明的下个步骤中从全部接收的搜索通知中确定这些站点相互连接的站点数据和质量方面比存储的搜索通知有较好的传输路径。

在此，如果一个传输路径含有尽可能少的传输站点，也就是尽可能少的附加于所要连接的网络用户14所需要的其它用户，在此却同时相互连接的所采用的站点有尽可能好的连接，也就是有尽可能高的接收场强时，这样的传输路径就算作优化的。

“较少站点”和“尽可能好的连接”这两个标准可以相互引入一种优化的关系。这指得是，例如只稍提高站点数量，但是其中却在各个站点之间给中明显高的接收场强，就优选较少的站点数量。同样是在相反的情况下，可以接受各个站点之间稍低的接收场强，如果由此可以达到明显地减少站点数量。

现在参与优化的传输路径的网络用户1-14必须对这种参与知道第二用户把含有确定的、优化的传输路径的搜索通知再向哪里发送。

这由全部在覆盖范围内的网络用户1-14接收。其标识含在该搜索通知中的每个网络用户1-14都在下述方式处理该搜索通知：

首先它确定由于含在搜索通知中的标识表列作为路由器的其它网络用户1-14要转发的信号。在所述的表列中以搜索通知从第一用户到第二用户的顺序含有所述标识，从而要转发其信号的用户的标识处于其自身的标识之前。

这些标识存储在一个为此设置的存储区内。

再次发出，现在还没有修改的，所述搜索通知，由此该搜索通知抵达至此还没有接收到它的其它网络用户1-14。

这些其它网络用户1-14也以上述方式行事从而自动地知道它是否对于当前的传输路径需要用作路由器，并且如果是需要用作路由器就自动地进行相应的调整。

所述搜索通知由此刚好一次抵达(只通过确定为优化的传输路径引导)传输路径的第一用户。接收这一搜索通知可以看作传输路径确定的结束。

以上说明的方法流程的前提是，作为指令接收机工作的传输路径用户(例如照明体)即第二用户知道作为指令发射机工作的传输路径用户(例如开关)，即第一用户。主要在一个完成了配置的、已经投入了正常运行的并且起动了的数据网络中，会出现一个发出指令的用户，借助于没有没有返回确认，知道指令没有送达的情况。如果在重复指令发送没有收到第二用户的返回确认时，可以因此认为在当前采用的传输路径中的网络用户1-14不再正确地工作并且必须寻找另一个传输路径。在此第一用户发起上述的方法流程。

实践中，根据本发明的方法较少用于消除这样的故障，而是通过补充新的传输路径，就是说，在该数据网络中装入新的指令发射机(例如新的开关)和新的指令接收机(例如新的灯泡)。在非本发明的一般情况下是一个在其中需要为所有的传输路径确定传输路径的全新的设施。在此，如果第一次操作(在开关中通过操作其扳板)一个作为指令发射机工作的第一用户，它首先发出一个切换指令。因为以前还没有分配给该指令发射机的指令接收机，所以不会接收到返回确认。从而，如以上所说明，这导致该指令发射机(在无结果地重复指令发送以后)发起根据本发明的方法。

第二用户对第一用户即新装入的用户的批派是通过让第二用户(在最简单的情况下通过压相应的按键)进入学习模式进行的。在此学习模式中，所述用户在所有接收到的搜索通知中找出还没有接收机标识的搜索通知。如果它找到了这样的搜索通知，它就录入其自己的标识作为接收机标识并且重新发送该搜索通知。其余的方法流程与前文所述没有区别：由第一用户发送出的搜索通知同上地在整个数据网络中传播，直到处于学习模式中的第二用户接收到并且由它以所述的方法修改并且向回发送为此。

当然可以把多个用户置于学习模式中(例如多个灯泡要由同一个开关切换时)。对每个这些多个用户各找出一个优化的传输路径。

只要所述搜索通知返回到第一用户，就可以把这认为是传输路径确定结束。还可以提出，第一用户把含在搜索通知中的接收机标识列表并且存储之。为了在一个数据网络中实施根据本发明的方法，不必要毫无例外地把所有的网络1-14都用作传输路径的站点，这就说不必要毫无例外装备用于存储要发送其信号的每个其它的网络用户1-14的存储器。特别是在设施的周围区域中的网络1-14(例如在室内设施情况下的屋顶灯或者安装在地下室中为地下室照明灯用的开关)由于其地理位置不太适于转发更加接近于网络中心其它网络用户的信号。它们不需要有路由特征，从而不参与根据本发明的方法。

完成根据本发明的方法以后，对有关的传输路径确定了一个传输路径并且该传输路径可以进入正常运行。在此传输路径中传输路径的用户向每个其它的用户发送其中含其双方的标识的数据包。借助于这种标识全部其它的网络用户可以知道该数据包属于哪个传输路径，从而可以借助其存储器内部检验，它是否可以对该数据包起路由的作用并且相应地处理所述数据包，就是说或是转发或是舍弃。

Claims (2)

1.一种在数据网络中确定一个优化的传输路径的方法，在所述数据网络中，网络用户(1-14)以无线方式，优选地通过无线电波，沿多个传输路径相互交换数据，其中对每个网络用户(1-14)指定一个单义的标识，譬如一个序列号，并且每个网络用户(1-14)既有发射功能，也有接收功能，其中预定数量的网络用户(1-14)具有一个存储器，该存储器用于储存每个要转发其信号的每个其它的网络用户的标识，从而可以把该网络用户用作传输路线的站点，

其特征在于，

对之要确定一个优化的传输路径的第一用户发送一个搜索通知，所述搜索通知至少包含其自身的标识作为发射机标识；

可以用作传输路径的站点并接收该搜索通知的网络用户(1-14)测量接收场强、向该搜索通知添加其自身的标识及测量的接收场强，然后重新发送该搜索通知，

每一个网络用户(1-14)，该每一个网络用户(1-14)是传输路径的第二用户，测量该搜索通知的接收场强并且对搜索通知进行添加，从全部接收的搜索通知中确定在这些站点数目和站点的相互连接质量方面含有优化的传输路径，并且，如果所述搜索通知还没有接收机的标识，就把其本身的标识添加作为接收机标识；

所述传输路径的该第二用户发射该确定了搜寻通知；

接收该搜索通知并且把其标识包含在所述搜索通知中的每个网络(1-14)用户，一方面把在其本身标识之前被录入到所述搜索通知中的标识作为其信号有待转发的网络用户的标识进行存储，而另一方面重新发送该搜索通知。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，可以被用作传输路径的网络用户(1-14)所接收的搜索通知并且在接收另一个从同一个第一用户发出的搜索通知时把该新的搜索通知与所存储的搜索通知进行比较，并且

只有当该新的搜索通知在这些站点数目和站点相互连接的质量方面比所存储的搜索通知有较好的传输路径时，才向新的通知添加其自己的标识及测量出的接收场强，重新发送并且存储该新的搜寻通知。

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