TW201014395A - Load management in wireless mesh communications networks - Google Patents

Description

201014395 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明通常係關於無線網狀通訊網路，更特別係關於 無線網狀通訊網路中之路線及鏈路評估。 相關申請案之交又參考 本申請案為2007年6月15日提申的美國專利申請案 第1 1/818,887號的部分接續案，本文以引用的方式將其完 整併入。 、凡 【先前技術】 本文所提出的主要内容大體上係關於網路及以網路為 基礎的電腦系^ ’且更明確地說係關於用於提供公用設施 及家庭區域服務的網路與路由傳送協定的方法和系統。 【發明内容】 本發明的不範性實施例解釋一種操作在模式的 RF網路（地面或無線LAN)t的路由傳送技術與教，用以 於一公用設施與多個家庭裝置（它們係該RF LAN網路中的 IP主機）(例如電錶、水錶、氣體流量錶、配電自動化（DA) 裝置X及至内裝置）之間達成雙向通訊的目的，該LAn 網路會與么用设施主機系統（UtiHty 其亦稱為 後勤飼服器或B〇S)相互連接，其中公用設施主機系統係一 無線或有線WAN(廣域網路）基礎架構中的—ιρ主機。示範 性實施例中的IP版本為IPv6。當越過—典型的_漏 201014395 农端時，IPv6封包會被囊封成_以供傳送。在無線副 網路中路由傳送心6封包的方法包含在能力範圍内所提供 能夠實施囊封（舉例來說，將IPv6囊封成IPv4封包）的閘道 器作為LAN與WAN之間的閘道器，以及提供看似在㈣ • 層級直接被連接至該閘道器的複數個Π>ν6端點或裝置。 f際上，該等端點或裝置能夠建立直接連接至該開道 器(單次跳躍至間道器)或是連接至其它_裳置(多次跳躍 至問道器)的無線電傳送路徑，且本發明的演算法與方法會 =明如何創造該間道器以下的網路拓樸以及如何利用資料 機：型中的層2)來路由傳送封包。裝置或節點開 機啟動、探索可用的網路、選擇要加入的網路 料傳送技術㈣出-可實行的上游候選者有序集合作^ Π:次：躍、登錄具有最佳路徑與鏈路成本的上游 的"間、^錄和該等可用網路中—或多者相關聯 、^ i點所實行的網路探索過程會確保有路線用 以將封包往上游傳送至1" •機系統；而明確的整錄該：游=更離開該公用設施主 道器掌握該網路的最新p 閘道器則會讓該閘 攱新狀態並且確保資料流量亦能夠往下 游流到該節點。這係—種多出…夠在下 multi-ingress)的路由傳 ^ ^-egress, 個閉道器的多個網路=。其中節點可能係經過-或多 在一具有以公用設施網路來表示之特色 網路的分配部分可能包含：Μ❹㈣該 複數個節點，其會有較少數量的節點充當中繼=及處_的 201014395 或多個問道器，用以提供離開該些端點節點的出口。該公 用設施網路亦可能係由駐存著監視與控制感測器的基礎架 構部分（變電分所（substation)、饋電站（〜化stati〇n)、 變壓廠址（transformer locati〇n)、發電設施（Μ_Η〇η — Hty))所組成。該些裝置亦可能係透過被直接連接 至A用叹施伺服器或是在無線網路中透過閘道器被連接至 公用設施伺服器的公用設施網路的一部分。路由傳送演算 法的建構方式可能會讓該些基礎架構節點’以及任何選定 的分配端點節，點’能夠以最小的等待時間並且透過最快的 路徑來建立雙向連線。於某些實施例中，該些基礎架構節 點及選定的端點節點可能會具有多出能力，以便提高網路 可靠度。 現在將參考附圖來更詳盡地說明本發明的上面與其它 特點，其包含各種新穎的施行細節及要件組合，並且會在 申請專利範圍中提出該些特點。應該瞭解的係，本文所述 的特殊方法與系統僅係透過解釋的方式來顯示，而不具限 制意義。熟習本技術的人士便會瞭解，本文所述的原理與 特點可以運用在各式各樣與眾多的實施例之中，其並不會 脫離本發明的範疇。 【實施方式】 在下面的說明中，為達解釋的目的，會提出明確的術 語以便徹底瞭解本文所揭示的各種新穎概念。不過，熟習 本技術的人士便會明白，未必需要該些明確的細節方能實 201014395 行本文所揭示的各種新顆概念。 下文S羊細說明之中的某些部分係以對電腦記憶體裡面 的資料位元所進行之運算的演算法及符號式代表符來呈 現。該些演算法型式的說明及代表符係熟習資料處理技術 的人士用來有效傳達他們之研究成果的實質内容給熟習本 技術之其他人士所使用的手段。本文中，且大體上來說， 演算法會被視為係造成某種所悉結果的多個循序步驟及平

行步驟所組成的-條理式的序I料步驟為需要進行物 理量操縱的步驟。 不過’應該謹記在心的係，所示的係有該些及雷同的 用詞均和料的物理量相關聯並且僅為適用於該些物理量 的合宜用語。除非特別提及，否則從下面的討論中顯而易 見的係：應該明白在整個說明中，運用至,j「處理」或「計 算」或「估算」或「決定」或「顯示」或類似詞之類的用 詞的討論係表示-電腦系統或雷同的電子計算裝置的動作 及處理]亥電腦系統或雷同的電子計算裝置會將該電腦系 統的暫存器與記憶體裡面被表示成物理（電子）量的資料轉 換成該電腦系統記憶體或暫存器或是其它資訊儲存、 或顯示之類的裝置裡面同樣被表示成物理量的其它資料。 本文中所提出的主要内容還關於_種用於實施 :運：：：備。此設備可能針對必要用途而經過特別的構 括-般_電腦’ #會由儲存在該 :中的電腦程式來選擇性地啟動或重新組 程式可能係儲存在包含，但是並不受限於下面的電腦2 7 201014395 :儲存媒體之中而且每一者皆會被耦合至一電腦系統匯流 卜，例如：任何類型的碟片，其包含磁碟片、光碟片、 CD_R〇m、以及磁光碟片；唯讀記憶體（r〇m”隨機存取記 憶體(RAM) ; EPR〇M ;卿臟；磁卡或光卡；或是適合用 於儲存電子指令的任何類型媒體。 本文中所提出的演算法、處理、以及方法在本質上並 不與任何特殊電腦或其它設備有關或是侷限於任何特殊電 腦或其匕設備。各種一般用途系統均可配合根據本文之敎 示内谷的程式來使用；或者，經證實，建構更專門的設備 來實施該等必要的方法步驟亦可非常合宜。從下面的說明 中便會明白各式各樣前述系統的必要結構。此外，本文並 未參考任何特殊的程式化語言來說明本發明。應該明白的 係，可以使用各式各樣的程式化語言來施行本文所述之本 發明的敎示内容。 無線網路 現在參考圖1A’ 一通訊網路可能包含複數個裝置14〇 與130(節點），它們會彼此連結（至少一或多者）並且會被連 結至一無線LAN 1 60裡面的一或多個閘道器。除非特別提 及，否則閘道器亦可稱為「存取點（Access Point)」或AP。 接著’該閘道器可能會透過一或多個網路11〇(通常係廣域 網路（Wide Area Network，WAN))被連結至一或多個後勤公 用設施伺服器（back office utility server，BOS)150。後勤伺 服器可以施行在一或多個計算裝置上，舉例來說，公用設 201014395 施饲服器’例如圖lb中所示的伺服器l5〇 ;並且可以跨越 施行在一或多個網路之中。 圖la中亦所示係位於無線LAN 12及3中的基礎架 構裝置節點170 IN-1、iN_2及IN_3。可能會有更多的基礎 架構裝置節點（IN節點）分散在該等無線網路或該公用設施 基礎架構上。倘若該些IN節點係該等無線LAN的一部分 的話’那麼，它們便可能會試圖透過它們所屬的無線Lan 中的一或多個閘道器離開而前往該公用設施B〇s。於某些 ®實施例中，該些IN節點可能會透過一 WAN或無線電回載 傳輸（backhaul)直接存取該公用設施b〇s。於某些實施例 中，該等IN節點還可能會透過無線電來相互連結。 現在參考圖lb ’節點（例如電池供電式裝置（battery powered deViCe(BPD))130 及/或持續供電式裝置（c〇nstant powered deviCe(CPD))140)與基礎架構裝置16〇可能會藉由 跨聽其此夠與之建立鍵路的所有相鄰點（neighb〇r)來探索可 用的網路110’可能會選擇應該加入的一個網路；以及可能 ❹會選擇一可實行的上游候選者集合作為下一次跳躍。請注 意於一實施例中’ CPD可能會充當BPD的代理伺服器。不 過，替代實施例亦可能會允許BPD直接作為該無線網路中 的節點而不需要任何代理伺服器。於特定的其它實施例 中’該等IN節點160可能會透過WAN 11〇直接存取該公 用設施BOS而不會透過AP 120。於特定情況中，許多jn 節點可能會透過無線電加入/去除（add/drop)回載傳輸系統 而被串在一起、並且會相互連結及連結至該公用設施B〇s。 9 201014395 範例 節點M-1(圖1{1中的一持續供電式裝置i4〇，其係無線 公共設施網路160中的節點）會從其相鄰點處得知透過一或 多個WAN網路unwan]與WAN2)來存取後勤祠服器 (BOS)150的相關資訊，並且會登錄閘道器類型的Μ]與 AP-2 120兩者（它們具有獨特的ιρ位址），該等八1>1與Ap_2 120兩者會提供透過一或多個WAN 11〇離開而前往b〇s 150的出口。其會經由持續供電式裝置類型的上游節點 Μ·5、M-6、M-18、M-2、以及M-12 140來達成此目的，以 便和公用設施伺服器類型的BOS4 15〇進行通訊。該些節 點中每一者均可能會建構一路由傳送表，其具有下一次跳 躍之一有序清單以及對應的鏈路成本（區域節點和下一次跳 躍之間的鄰近性成本）以及路徑成本（下一次跳躍所公佈的 出口成本）。接著，每一個節點便會將本身登錄於其上游相 鄰點與閘道器120。閘道器120可能會追蹤在其控制下之所 有裝置以及還有其它裝置的網路拓樸和能力。節點可能會 保留區域狀態以及它們緊鄰相鄰點的狀態，並且可能會週 期性地更新它們的登錄項目。 於一實施例中，網路節點130、140、以及15〇可能係 一或多個無線LAN 160的一部分。在公用設施網路的範例 中，該LAN可能係一相鄰區域網路（NAN)，其對應於該公 用設施的鄰近區域或服務區域》如範例實施例中所示，可 能會使用到多個或可重疊或不重疊的LAN，因此一給定的 網路裝置可能僅會被連接至一無線LAN或者會被連接至多 201014395 個無線LAN(或者可能僅係一無線LAN的一部分 個無線LAN的一部分、。呤笙銥机π / 你多 邵刀）該等印點可能係任何類型的網 置。網路裝置或節點的範例包含公用設施節點，它 包含一公用設施計量錶或者可能會連接至—公用設: .鋒…公用設施計量錶係-能夠測量要利用計量餘來；： • 之物理量(其通常係有價商品，例如電力、水、天然氣、 等)的裝置。連接至一公用設施計量錶的公用設施節點可 ❿包含-用於在-網路上進行通訊的網路介面卡（nic);二 包含用於在可能包含無線LAN上進行通訊的一或多個^ 收發器；以及可能包含公用設施計量錶介面裝置卜从定的 公用設施節點可能會介接多個計量錶，該等多個計量錶可 能會或可能不會計量不同的有價商品，例如電力、瓦斯氣、 水、…等）。公用設施節點可能還包含一室内裝置介面，用 以經由一室内網路（其可能是或可能不是無線網路）連接至 室内裝置。室内裝置介面會連接至室内裝置，用以在該公 瘳帛設施節點與該等室内裝置之間提供一通訊鍵路。除此之 外，該公用設施節點可能還會在該等室内裝置以及被連接 至該公用設施節點的無線通訊網路之間提供一通訊鏈路。 網路裝置的其它範例包含各種通訊裝置，例如機上盒（其可 、施會被使用在有線電視或衛星電視傳送）；家用器具（舉例來 、說’冰箱、暖氣機、照明、烹隹器具、等）；電腦或計算 裝置（舉例來說，遊戲機、儲存裝置、pc、伺服器、…等）； 網路連接裝置（例如中繼器、閘道器、路由器）；電話或蜂巢 式電話；電池儲存裝置；運輸裝置；運輸車輛（舉例來說， 11 201014395 電動車或是油電混合車或是其它車輕’其可能能夠 能無法「插人（plug-in)」_公用設施電網之中以接收被計量 /被監視的有價商品，例如電力）；娛樂裝置（舉例來說，τν、 DVD播放機、機上盒、遊戲機、…等);或是可能會在住家 公司、道路或停車場、或是其它地方找到的其它裝置。中 繼器13G(其中一範例為圖la中的M3)可能會處理網路節點 140和閘道器12〇之間的通訊。舉例來說，—中繼器可能會 在該網路節點和該公用設施網路的基礎架構之間提供通 訊。除非特別提及，否則該網路中的其它裝置（例如計量錶、θ 電子裝置 '閘道器、·_，皆可充#中繼器’而中繼器則可 在該網路中實施其它裝置或軟體的功能。無線LAN 160可 能係任何類型的無線網路，並且可能會使用任何頻率、通 訊頻道、或是通訊協定。於本發明的某些實施例中該等 無線LAN 1 60中一或多者為FHSS網路或是DSSS(直接序列 展頻（Direct Sequence Spread Spectrum))網路。 該無線網路16〇可能會被連接至一或多個閘道器l2〇。 給疋的無線網路可能僅會被連接至單一閘道器，或者可 ❹ 能會被連接至二或多個閘道器。該等閘道器12〇可能會被 連接至一或多個廣域網路（WAN) 110。該等WAN 11〇可能會 被連接至一或多個公用設施後勤伺服器（BOS) 150。該等後 勤飼服器可能會處理各式各樣的營業或管理工作，其包 ‘ 含·參與收集計量資訊、管理計量裝置、網路的安全性、 或疋AMI網路中可能會需要的其它功能。後勤系統的範例 包含：計費與會計系統、代理伺服器、供應中斷偵測系統（其 12 201014395 可能會使用在公料施網路中）、資料儲存系統、等。 於—實施例中，所使㈣路由傳送協定為用於決定通 在一目的地/來自一目的地之最 佳路線的下一次跳躍」型 多出/多入演算法，其舍用至丨禮 ^ , 會用到穩疋的上游及/或下游路由傳送 . 的路徑成本及/或歷史資料作為路由傳送封包之τ ,、 w得运對包之下一次跳躍 . 的汁置值。於—實施例中’如下文所诚ra 又所迷並不會使用跳躍計 算路控成本，但卻會使用跳躍斗叙水& 文用跳躍计數來防止發生路由 傳送迴圈。於此實施例中，一 _ π 即點可能會選擇具有最低路 ‘成本计置值的路線來選出用於傳送封包的較佳路線。 於一實施例中，在初始的網路探索階段中，一節點可 用-掃描過程來掃描通訊槽或頻道，以便取得其相 鄰並且取得確認訊息答覆、並且從該些已探索到的相鄰 點處取得一初始的鍵路品質預估值。此初始的鍵路品質預 2可以用來選出與之進行交談的數個最佳上游相鄰點（被 選出的數量係可進行組態設定）。 _ 冑節點希望使用該些上游節點離開前往另-網路時， 該節點便會繼續進行「登錄」其上游節點的過程。響應於 來自該節點的登錄訊息，上游節點會將該進行登錄下游節 點加入到由該上游節點所保留的下游路由傳送表登錄項 .巾。該等上游節點還可能會響應於由該下游節點所進行之 ㈣而繼續保留和該進行登錄下游節點有關的最新時間資 ^較佳的係’建立彼此會路由通過的節點以便週期性地 父換時間資訊，方能在該無線網路中保存同步及交換封 包。於-實施例中，該無線網路可能係以跳頻展頻（fhss) 13 201014395 =傳：另一實施例中，該等時間更新資訊會運載於任 時訊息上;不過:倘若於—段經事先組態設定的 的爷，便了：來說，大小為3〇分鐘)中沒有任何資料交換 的話便可能會觸發明確的時間資訊交換。 © 接著，一節點便可能會登錄該等閘道器之中的一或夕 者。此登錄過程可能會提示該閉道器將該進行登錄節^ :到其路由傳送表中並且確保該節點的狀態為最新的狀 〜、。知點登錄該閘道器的作業可能會週期性地進行，不過 頻繁性並不及登錄上游節點。於一目前較佳的實施例中， 該登錄頻率的大小為每隔12小時進行一次。 定址 IPv6定址： 了 乂藉由特有的IPv6位址針對任何特殊網路中的點 對點路由傳送來辨識該無線通訊網路中的每一個節點 130、140。IPv6位址通常係由兩個邏輯部分所組成：一料 位元的網路前置符以及一 64位元的主要部分。在一節點成 〇 功登錄該閘道器時，該閘道器可能會遞交含有網路組態之 具有TLV(類型長度數值（Type Length Value))型式的資料封 包給該節點，其包含和該節點所要加入之子網相關聯的 IPv6全域路由傳送前置符。接著，該節點可能會發送一動 態DNS更新要求（RFC 2136)給網路主機公用設施系統（B〇s) 的DNS伺服器。當公用設施伺服器（B〇s)15()希望發送資料 流量至無線LAN之中的話’其便可能會將該節點的dns名 14 201014395 稱解析成IPv6位址以便經由該WAN進行層3(IP)路由傳送 至正確的閘道器。倘若該WAN係以IPv4為基礎的話，那 麼便可能會利用適當的前置符將IPv6封包囊封在IPV4禮 面，以便穿隧IPv4雲端。被接收的IPv6封包則會在BOS 150 與閘道器120處被解囊封。 一節點可能會在相同閘道器上或多個閘道器上登錄多 個網路’於此情況中，該節點可能會以其最低成本路徑的

預估值或计算值為基礎來設定其所屬網路的優先順序。於 目前較佳的實施例中，該節點在其所登錄的每一個網路中 均會有一 IP位址。該DNS伺服器可能會根據被定義在該 DNS伺服器中的政策以較佳的順序來將該些ιρ位址與該節 點的主機名稱（hostname)產生關聯。當該WAN網路中的一 BOS伺服器希望發送資料流量至該無線lan之中時，該 DNS伺服器便會在解析該節點的主機名稱時依序通過該等 候選的IPv6位址。 鍵路層定址 可以藉由被分配給其盎绩雷心_ ta 六，、、' 深零介面的一特有鏈路層位址 而針對該無線LAN之中的故士席义士 > ^ T的路由傳送來辨識每一個節點 1 3 0、14 0。於本實施例中，卷 . J r 每—個節點可能僅會有單一介 面。其它實施例則可能會右客^田丁 ^ 賞有夕個不同的鏈路層位址。鏈路 層位址通常有8個位元組的Ε择并〇〆 的長度並且係該裝置的MAC位 址。該鏈路層廣播位址 了能為 16 進制（hex)的 士上^ J利用此區域廣播位址被傳送的 封i可能會由接收到它們的裝置來處理。 15 201014395 RF鏈路層封包遞送 圖2所示的係可能攜載如下表丨中所解釋之資訊的鏈 路層標頭的位元組成。表1中亦敘述該鏈路層標頭所攜載 之多項旗標。 表 1 _ 位元 名稱 說明 0至3 版本 協疋版本號碼。倘若收到較高版本 的話，該訊框便會被棄置。 4至7 協定ID 較高層協定id : • 〇x〇3 : SSN路由傳送協定 • 0x04 : IPv4網路連接協定 • 0x06 : IPv6網路連接協定 • 0x07 :資料鏈路途徑 8至12 位址計數 表示該資料鏈路標頭中所含位址 的總數量，其包含來源位址、目的 地位址、以及從來源路由傳送過來 的封包的任何中間位址。 13 至 17 TTL 當產生該封包時便會被設定。初始 數值會被設為「預設TTL」並且可 以進行組態設定。在該封包穿越每 便會遞減。 18 至 22 目前偏移 將沒有使用來源路線的封包設為 〇。當該封包首次被送到該網路 生二被設為—〇。在該封包穿赭 16 201014395 每一個跳躍處，其偾舍搋增〇 23 至 25 優先序 DLC層支援8種優先序等級，此攔 竺會直接映射至該些倍弈年〇 26 來源路線位元 表示該封包是否含有要在來源與 目的地之間被使用者用到的完整 逐次跳躍路線。 27 保存來源路線 > 於往下游遞送一封包時，當L2遞 送碼應該將元件保存在來源路線 中時便會被設定。倘若此位元未被 没定，則L2遞送碼便可能會在已 智作出遞送決策後刪除中間跳躍 ί立址。 28 至 31 保留__ 呆留以供未來使用 ❹ 如圖2中所示，旗標的後面係產生該封包的節點的來 ❿ 源位址。於一實施例中，該旗標的來源位址可能並不會被 設為廣播位址。 如圖2中所示，來源位址的後面可能係該封包將會被 送達的下一次跳躍的位址。於一實施例中，倘若來源路線 位元被設定的話，那麼便可能會納入以目的地位址為終點 的整份跳躍位址清單；否則便可能僅會明確指明下一次跳 躍。於任一種情況中，最終的位址都係該封包將會被路由 送達的目的地。 倘右來源路線位元被設定’封包標頭便可能會含有节 17 201014395 封包將會採用的整條路徑。應該注意的係，封包可能係在 兩個節點之間被路由傳送的來源而沒有任何中間跳躍（也就 疋，位址計數（Add Count)為2，而目的地位址則為節點位址 或廣播位址）。此種機制可能會被用來質問來自一終端（例如 除錯行動台）的個別節點13〇、140。 倘若來源路線位元未被設定，那麼一節點上的L2遞送 碼便可能以位址計數欄位的數值為基礎作出決策。舉例來 說，倘若要從該RF LAN被發送至WAN網路（11〇)或公用設 施伺服器（150)的封包之上的位址計數等於i，這便意謂著❹ 该封包可能會被遞送至該系統之中的任何出口節點或閘道 器。倘若該位址計數大於丨，這便意謂著該節點處的遞送表 中的所有額外位址均可作為L2出口目的地。某一網路的遞 送表中的位址可以依照喜好（從最不喜歡到最喜歡）來排序。 倘若該位址計數大於丨，在發生擁擠或失敗時，該封包 便可被重新路由傳送至一不同的L2目的地。當一不同 目的地被選定時，先前網路便應該被移除（藉由遞減目前偏 移或是歸零先前的攔位）。移除先前網路預期會有助於減少❹ Μ # it迴圈的發生；彡中在發生路由傳送迴圈時，封包 可能被重新送到還比原來的來源封包更遠離目的地。 當一封包經過一節點的L2遞送時，該Τ1χ便可能會被 遞減。當TTL變成零時，正在進行L2遞送的封包可能會被 . :掉；以該區域主機為目的地之具有* TTL的訊息可能會 — 交出該堆i。正在發送訊息給該閘道胃12〇巾沒有使用完 整來源路線的節點13G、14G可能會將TTL設成至少為它^ 18 201014395 通往該閘道器120的最長路徑上的跳躍次數。該最大值ttl 可以由管理者來組態設定。於一實施例中，並不會遞送將 目的地位址設為L2廣播而被發送的封包。 單播封包的遞送可能係由DLC(資料鏈路控制）層來確 * 。廣播封包可能會在FHSS技術中被設計為單播封包，並 且同樣可能會被確認^其可能無法發送未經確認的單播封 包S節點1、140發送封包給一相鄰點時，mac層可能 會回報重s式次數以及最終成功傳送的結果。該網路層可能 會以每一個相鄰點為基礎來保留此資訊的計數。 路由傳送子系統 於一實施例中’路由傳送子系統可能會被分成四個功 能組成要件： 相鄰點掃描與探索 相鄰點維護 節點登錄上游相鄰點 9 節點登錄閘道器 該路由傳送子系統的一實施例可能會運用到用於進行 層2路由傳送的代碼實體DLF(資料鏈路遞送器）以及用於取 付相鄰節點並且維護節點之間的時間資訊的代碼實體 MLME(媒體存取控制子層管理實體）。DLF會經由一組ApI 來介接該MLME。 相鄰點掃描舆探索 19 201014395 舉例來說，當出現下面條件時，CPD 140之類的節點（圖 lb)便可能會啟動網路探索： •沒有可實行的出σ節點（未和任何閘道器相關聯） •和上游節點的通訊已經中_，依照管理的需要或是 由於零件故障或傳播遺失的關係 •送往其多個閘道器中—個閘道器的週期性登錄訊息 已經失敗至少3次 •公师了一新的網路 舉例來說，倘若和其指定主裝置（CPD節點140)的鏈路 © 已經中斷BPD13G之類的節點便可能會啟動網路探索。 於範例實施例中，-節點可能會利用兩個基本方法來 探索相鄰節點：廣播探索以及相鄰點查詢。當一節點出現 時，MLME可能會經由「廣播探索方法」來尋找該節點的 全部鄰近點（或是直接相連的RF鏈路）。其可能會隨機地進 行此任務’用以判斷何時應該開始發送廣播探索訊框，並 且接著選擇要於其上發送該廣播探索訊框的頻道（頻道選擇 可能係隨機進行)。接著’其可能會循環經過每-個通訊槽，〇 在下-個通訊槽上傳送每一個接續的 後一個通訊槽處進行包袠。於一實施制由u 於最 I 貫施例中，此方法能夠保 證一廣播探索訊框會於以FHSS為基礎的網路的跳躍序列 而在每一個頻道上被發送。 - 於該等示範性實施例中，可能會有兩種廣播探索模 …主動式以及被動式。當開機時，裝置節點可能會進入 主動探索模式’於該模式中會在隨機的時間間隔處送出探 20 201014395 索訊框，該等脖pq pg 崎間間隔的大小等級可能為毫秒。當主動探 索持續時間長度已經逾期’其便可能會進入被動探索模 '於被動探索模式中，節點可能會在發送廣播探 索訊框 之間等待較長的時間，其大小等級通常為分鐘。 一該探索方法已經找到一相鄰點（鄰近點）、或是找到 相鄰‘點貝MLME接著便可能會查詢該等被探索到之 =鄰點的直接相鄰點（直接相鄰點可能會響應於該查詢而被 提供）。这可更快速地探索該網路環境（和廣播大量的訊框而 希望聯繫任何-個特殊裝置的作法不同）。該相鄰點查詢機 制可月b係帛單的查询/答覆機制：—接收到相鄰點查詢的 節點將準則套用在其清單中的節點；「符合」該準則的節 點則會被放置在相鄰點答覆中。倘若未假定任何準則，那 麼該清單中的所有節點皆可能會被放置在相鄰點答覆中。 肌ME可能會通知該⑽何時探索會結束，也就是： 該等節點皆已經被查詢過它們的相鄰點並且已經試著抵 該些相鄰點。 使用由MLME所建立的相鄰點清單’該DLF便可以嘗 試並且找丨已公佈的出口路線。其可能會藉由跨聽在趾則 的相鄰點表中來自該等節點的「網路公佈 Advertisement，NADV)」訊息來完成此任務。 NADV訊息可能會公佈一、组出口路線，其可能包含該等 出口路線的路徑成本以及跳躍計數。路徑成本可能為所有 候選路徑之中和出口（閘道器）相關聯的最低成本。跳躍計數 可能為抵達該出口所進行的最高跳躍次數。跳躍計數可以 21 201014395 用來防止發生路由傳送迴圈，並且未必會配合路徑成本來 使用。NADV訊息之格式的_範例顯示在圖3中。目的地 MAC位址可能係發出該網路公佈資訊的節點的隐^位 址。於大部分的情況中’其可能係出口點(或是閘道器），因 為可以藉由網路的出口節點來辨識網路。 每一個節點皆能夠從所收到之具有NADV訊息型式的 公佈資訊中建構出一路由傳送表，其中會列出：可以運用 的網路；用以辨識該等網路中每_者的出口節點（閘道器

以及通往該出口節點的可用路徑。該等可用路徑中每一條 路徑可能會以下面來描述：τ一次跳躍；用以描述路徑類 型的旗標；以及鏈路成本和路徑成本。該等旗標可能會表 π路線的種類—其是否為該表中的永久性登錄項；其是否可 被該Ip點公佈…等。於一實施例+，該節點可能會因為某 個上游節點通往該網路的總成本（鏈路成本和路徑成本）為 最小而決疋登錄該上游節點。其它實施例可能會使用其它 的準則’ λ包含在提供通往該網路的長距離出口中鍵路的

有效可靠度。可能會在該路由傳送表中被捕捉的資訊的範 例展示在圖4中。 節點可以從該路由傳送表格資訊中建構出一遞送或下 一次跳躍表，其具有一由目的地MAC位址所組成的清單、 和每一個位址相關聯的類型、以及它的路徑成本。於—實 施例中’該類型反映出和該目的地相關聯的選擇喜好並且 可能會係下面五個中一者：來源路由傳送型 (s〇urce-routed)、逐次跳躍型（h〇p by_h〇p)、直接鄰近點型 22 201014395 (direct adjacency)、導覽蹤跡型（breadcrumb)、或是區域型 (local)。圖5提供可以列出的路線類型的範例。於逐次跳躍 類型的目的地的一實施例情況中，其可能會一併列出從來 源節點處開始的下一次跳躍。於來源路由傳送類型的目的 * 地的隋况中，可能會利用該遞送表中的目的地來詳盡地敘 ' 述一跳躍陣列。相同目的地的多個登錄項可能會依照喜好 順序被列出’該喜好順序可能係由類型旗標和路徑成本兩 φ 者來決定。於一實施例中，當嘗試抵達目的地4時，節點 可他會先使用依照遞增路徑成本的順序被保存在一已連結 清單中的多個逐次跳躍型登錄項中一者。於其它實施例 中^該路由傳送演算法會允許保存在來源節點處的路由傳 送資訊藉由建構通往該目的地位址的一遞送路徑組合來為 目的地4產生一來源路由傳送型登錄項。〖，於其它實施 例中節點可⑨會使用其已經在某個時點處從傳遞資料流 量中所拾取的導覽蹤跡型路線。 ❹ 相鄰點維護 於一實施例令，透過MLME信標（Μ_ be_)或是 用於同步化時脈且確保節點仍能相互交換封包的標無式週 4 (targeted periodic keep alive message)^ 續地維護上游相鄰點與下游相鄰點。L2路由傳送層可以利 用此持續的聯繫與回授來達成多重目的，其可能包含·· •相鄰點更新在時間更新信標中被傳送至下游裝置。 1若節點的下游節點或上游節點仍有作用的:，那 23 201014395 麼節點便會使用MLME來進行债測。 舉例來說，當出現下面情形時一節點的上游鏈路特徵 便可能會改變： •上游節點已經不可以再利用 •偵測到一新的較佳上游節點 •已經發生鏈路品質變化（隨著時間流逝而被平滑化） 於一實施例中，可能會遞迴地將前述規則套用至某一 路徑中的所有上游節點。當出現調整時，該節點便會重新 計算其多個出口節點中每一者的成本。當一節點通往其上 〇 游節點的成本明顯地改變會路由經過的多個網路中一者的 成本時，其便可能會在下一個MLME信標集之中將此資訊 散佈給其下游節點。 於一實施例中，網路資訊的變化可能會伴隨著「相鄰 點清單（Neighbor List)」訊息被傳播，其協定類型攔位會被 設為0x2,用以表示部分的變化清單正在被散佈。於一實施 例中，這能夠反映出增加新的網路或是改變既有網路的成 本。當一上游節點消失從而導致某一特別的網路實際上變 ❹ 成不可再進行路由傳送時，「相鄰點清單」訊息便可能會 在被發送時將協定類型設為〇χ3，用以表示該網路已經從上 游節點網路清單中被移除。 於一實施例中，藉由週期性網路登錄訊息的單播以對 每一個閘道器告知網路中發生的變化。該些訊息可能會被 - 該閘道器的網路裡面的每一個節點發送，並且可能含有一 其上游節點的一完整清單、以及連結該等上游節點中每一 24 201014395 者的鍵路成本。 於一實施例中，MLME會保有下面兩個經平滑化的平 均值，DLF可以使用該等平均值來決定用於達成路由傳送 目的的鍵路成本：經平滑化的刪以及經平滑化的⑽成 功百分率（info success percentage)。「平滑化」—詞係表示 在該資^上所進行的平均計算的類型。於一實施例中該 平均計算會使用下面公式：經平滑化的平均值=a*平均值 參 參 + B*取樣；B = (1_A)。此類型的平均計算並不需要用到大量 的儲存記憶體（和用於儲存最近的N個取樣不同）、並且還且 有可控制數_「歷Μ料」。「歷3t資料」-詞係表: 新數值影響目前經平滑化平均值的程度。這可能會受控於A 數值，、B數值.大的a數值表示該平均值的歷史資料大於 較J的A it值。#它實施例可能會使用在盛行的網路條件 下希望用到的其它平均技術。 RSSI為所收到訊號的強度指示符。其可能會針對所接 收自一節點的所有訊框來測量此數值。於某些實施例中， :、在鏈路。σ質汁算之中的用途相當有限，因為其可能無法 /斧楚地表示該鍵路的位元錯誤率。當任何訊框從一節點處 被接收’便可能會利用該平均計算公式將該訊框的RSSI 平均化為經平滑化的RSSI。 於—實施例中’ 「inf〇」成功百分率準則可以用來作為 最佳的鏈路品質測量值、並且因而用來作出路由傳送決 策lnf〇J成功百分率的型式為封包成功率（packet success e。 （lnf〇)」—詞係指開始進行通訊之訊框以外的訊框。 25 201014395 被發送至於其跳躍序列中被標定之節點的第一訊框可能會 因為干擾或是因為接收器正在忙碌的關係而失敗。在僅包 3才不足知點正在發聽並且不是開始進行該通訊之訊框的訊 框中，info成功百分率係提供一可能不會隨著接收器之負載 而大幅改變的鏈路品質測量值。inf〇成功百分率可能係鏈路 品質的較佳指示符。 節點登錄上游相鄰點 每一個節點皆可能會明確地登錄其在一網路之中想要 使用的上游節點。此登錄意謂著該上游節點現在可能試圖 保有和該進行登錄節點有關的最新時間資訊，以及保有下 游路由傳送表登錄項。因此，資料流量可能不僅會流向出 Θ 口 ’還會回流到該節點（下游）。 該節點會藉由發送給其上游節點一「上游登錄」訊息 以便登錄該上游節點。$「上游登錄」訊息可能含有該裝 置的類型以及相鄰區域健全性計量值㈣咖。知d ^祕 metric)。相鄰區域健全性計量值可以用來在一上游節點超 栽時剔除下游節點。具有低相鄰區域健全性計量值的裝置

(所以’可以推測其會有低路徑多樣性（path diversity))可 會在高相鄰區域健全性計量值的裝置之前被優先選出。

6a中詳細說明該「上游登錄 」訊息之一示範性格式。 訊息類型表示其係一上游登錄 游節點之數量和現役上游節點 。相鄰區域成本係以潛在上 之數量的組合為基礎的相鄰 區域健全性計量值。 26 201014395 潛在上游節點會利用「上游登錄確認」訊息來肯定或 否疋確認「上游登錄」訊息。可以此確認訊息的數值為基 礎來更新一裝置的「相鄰區域健全性」。潛在上游節點提 供的權值可能會小於經確認的上游節點。 圖6b中提出該「上游登錄確認」訊息的一示範性格式。 類型表示其係一「上游登錄確認」訊息。「Seq Num」為要 求者在該「上游登錄」訊息之中所發送的序號。答覆的狀 態碼可能為下面其中一者： 魯 • 0x0，節點成功地加入 • 0x1 ’節點加入失敗 • 0x2，節點因高負載的關係被拒 • 0x3，節點已經被維護

節點登錄AP 節點可能會藉由發送一單播「AP登錄」訊息（AREG) 而將其本身登錄在一閘道器之中。該AREG訊息可能含有 9 1 由該閘道器的網路中被該進行登錄節點當作上游節點的節 點的位址所組成的清單以及和該些上游節點中每一者相關 聯的鏈路成本。其可能還含有由其它候選網路（由該些網路 . 的出口節點來表示）所組成的清單以及它們的成本。 圖7a中提出該AREG訊息的一示範性格式。類型可能 會被設定為用以表示其係一 AREG訊息。倘若還有資料要 發送的話，Μ位元便可能會被設定。Seq Num可能係該登 錄訊息的序號。當該登錄訊息在分成多個部分被發送時， 27 201014395 便可能會使用到訊息編號（message number)。每—個areg 相鄰點（AREG Neighbor)均可能描述一位於該進行登錄節點 所使用的路徑之中的上游節點。 圖7b中提出該AREG訊息裡面的aREG相鄰點描述的 一示範性格式。MAC位址可能對應於該上游節點或是該進 行登錄節點正在通知該閘道器的網路出口點。成本可能係 通往該上游節點或是所描述之網路出口點的已記錄成本 位疋為網路出口節點位元。倘若該相鄰點描述係代表一網 路出口節點而非上游相鄰點，E位元便會被設定。 於一實施例中，當該節點成功地登錄該閘道器時，該 閘道器便可能會將該節點放進其路由傳送表之中，並且保 有該節點的最新狀態。該節點可能會發送週期性的登錄訊 息給閘道器（大小等級為每隔12小時—次）。該閘道器在看 見後續的閘道器（AP)登錄訊息時便可能會更 表。倘若該問道器連續遺失三個登錄訊息的話:、該= 可能會從該閘道器的路由傳送表之中被剔除，且該節點本 身可能會需要重新登錄。 響應於首次成功登錄，該閘道器可能會往下發送含有 任何網路組態資訊的'组TLV。除了其它資訊外，此清單 還可能包含下面資訊：該閘道器的全域路由傳送ιρν6前置 符、閘道器的MAC位址、DNS飼服器位址、網路傳送計時 器、及L2/L3路由傳送有關的任何其它變數。@ &為送給 該進：登錄節點之具有網路位址的閘道器areg訊息範例。 倘若一閘道器因太多節點而超載，其便可能會開始剔 28 201014395 除有其它候選網路的銘& $ °其可以藉由審視於該AREG訊 μ中所回報的不同網路來坪仕 ^ 來吁估此結果，並且可以從該網路 中移除最健全的候選者，祐曰+ ^矢、考，並且通知它們已採取的任何動作。 範例

_ 圖8中所繪製的小型鼠網路可以用來圖解路線決策及 傳播如何運作在-典型場景中的較佳實施例，#中會先論 及閘道器(821、822、…)以及中繼器(831、⑶、），接： 會論及末端節點（841、842、843、..）。如圖9中所示，鍵 路成本會被映射在於灯層中相互建立通訊的節點之間。 於圖8與9中所示的範例中，以接收自其相鄰點(包含 R1與R2)的已公佈路徑成本為基礎，節點⑷、m2、以及 M3會分別建立通往閘道器Αρι與Ap2的路由傳送選項以 便離開。於大部分的情況中’每—個節點在下一次跳躍 (next-hop ’ NH)組態中皆會具有經過其相鄰點中一或多者的 多個經優先排序的路由傳送選項。 於一實施例中，該路由傳送機制可能會被調適成相容 於並且善用使用在一實施例之無線網路中的跳頻展頻 (FHSS)存取技術，並且運用；pHSs的某些固有操作特點。在 跳頻技術中會進行規律的時間更新，以便解決應該保持同 步之各個節點處的時脈漂移而同步地交換封包。該路由傳 送協定可以利用跳頻時間更新作為用於發送鏈路狀態資訊 的「持活訊息」來保持最小的封包經常性資料。另或者， 時間更新資訊亦可運載於要被遞送的任何資料封包上。除 29 201014395 非特別提及’否則持活訊息可能係被發送用以更新資訊的 訊息，並且可能會被規律地發送。舉例來說，當某一節點 初始開機啟動或者剛被引入一網路之中時，「我還活著（I，· alive)」的訊息（其亦可用來更新路由傳送資訊）通常可能= 被發送用以進行宣告。 於此實施例中，在利用FHSS技術的網路中可能不會在 · 該路由傳送協定進行任何習知意義的廣播。節點可能會逐 個的方式被直接標定以便進行封包交換。本文所提出的路 由傳送協定可能會用到廣播的抽象概念，因此利用全部為 錄 1(16進制的ff:ff:ff:ff:ff:ff)之8位元組的MAC位址會在每 一個通訊槽或頻道上被傳送’其會始於一隨機選出的通訊 槽且在每一次傳送之間會有一預設的等待時間。 於一實施例中，本文所述的路由傳送協定會使用到以 FHSS為基礎之無線網路中的信標發信（beac〇ning)功能，其 中信標係所有相鄰點皆能夠識別的一特定已知跳頻序列上 的一週期性廣播。該能夠被多個相鄰點所接收的廣播信標 的效用會大於發送一路由傳送更新給每一個相鄰點。相較 ❹ 於路由傳送更新，信標還可能係一具有較少前導位元量 (overhead)的較短傳輸，因為可能沒有任何確認訊息且因而 於失敗時重新傳送封包會比較少。 於一實施例中，本文中所述的路由傳送協定會被設計 成利用該網路之中的裝置（節點）的集體性計算資源來計算 路線且將路線散佈給所有節點，而並非依賴於該無線網路 之源頭處的一個閘道器。以具有每一條路線及每一次跳躍 30 201014395 之相關聯路徑成本的出口路線公佈為基礎，該端 選擇作為下一次跳躍之有岸 ^ ” d此會 從 有序多個上游節點的較佳隼人， 便經由多個閘道器（其亦稱 ，、D以 或是通往該閘道器的主1:,開―WAN網路。在上游 至哕端》；的次祖庙 線失效時，其可能會立刻回降 等待路由傳送演算法進行第重:::及^ 已經被事先收敛算出。新收料算，因為該等路線都 參 路遷務實施例巾該路由料協定允許節點從其中一網 =至另一網路。當-上游節點公佈其已知的路線給! 網路。每^個節Hi —組出^可利用的 中多個 ’、路由傳送表會列出通過可利用網路 路無“丨田主 欠跳躍，從而在假使主要或是預設網 路無去利用時可以進行快速的遷移。 於-實施例中，每—個節點均會將自己登錄在其希望 點的游節點之中。該上游節點現在可能會保有該節 = 由傳送表登錄項。以-端點為目標的資料流量 來源r逐t跳躍的方式被率先路由傳送，其中源自 m自^頁\何知點的下一次跳躍可依序被加入該封包的 Λ思標頭之中。♦缺 盆 w…、，目的地位址可能會依照慣例被併入。 過的該間道器明確救述在訊息標頭令之多個封包所通 _内作為第HI之來源路由傳送同樣係在此演算法的範 Λ 本文所揭示的路由傳送協定可以允許 f點於其智識庫中有多個下一次跳躍、並且使其能 夠從它們中進Jd、登披 、 订選擇以達逐次跳躍遞送的目的。藉此作 31 201014395 法ι等封包便此夠防止出現有問題的鍵路 送失敗並且不必進行重新傳送，而且更有利於使用= RF鏈路本質上傾向為短暫的無線網路之中。此外， 夠防止發㈣^料探㈣圈及有㈣料时議，ί 中在出現失敗鏈路時強制納入來源路由傳送技術。、 公用設施網路中完整的路由傳送施行方式可能會施行 眾多功此以便確保該網路與該等節點會以最佳方式來運 作。本文的揭示内容說明會增強網路效能的數種新賴作 法’其利用到和先前所述相同的路由傳送功能。 组態管理

網路中的節點上可能會有合宜且最新的組態，並且可 將此組態資訊散佈給該網路之中的其它節點。對用於管理 該網路的公用設施後勤祠服器（B0S)來說，等網路節點必須 具有點對點可達性（end_tG_end reaehability)。該等節點可被 正確地配置並且具備和整體網路組態有關的充分資訊，其 會藉由利用上游節點作為代理器用以散佈組態資訊。 網路裝置（節點）上可能會有場域/站台特有的某些「設 定值」。該些設定值可被表示成該裝置上的組態變數。組 態變數一經設定之後便可以被寫到永久性儲存體之中。該 些設定值的範例如下：計量錶使用的DNS伺服器、sntp 陷牌主機（trap host)訊息、時區資訊、…等。 進一步言之，某些組態變數亦可能係r kn〇b」，它們 可以用來調整該網路的實施方式，舉例來說：發送網路登 32 201014395 錄的速率；可以使用在鏈路成本演算法之中的某些平滑化 參數。可能有些情況要在整個網路層級上來調整該kn〇b， 以便改變該網路之中多個裝置的行為。為達該些功能時 時在裝置與網路層級散佈、施行、以及管理該等組態位準 可能會相當實用。 本文所提出的揭示内容提供一種用於執行組態管理的 方法。當節點發送一路由傳送登錄給閘道器（NREG)時，該 等節點可能會併入其組態的SHA4雜湊值（安全雜湊演算 法）。倘若SHA-1雜湊值並未匹配儲存在該閘道器中的雜湊 值，那麼該閘道器便可能會發送其新組態給該節點。此 SHA-1雜凑值可能含有： 要被併入SHA-1之中的變數清單 要使用在該SHA之中的變數 該變數清單可能非常重要，因為倘若需要在該組態 S HA 1之中並入新變數的話，改變該清單將會導致$ η a_ 1 不匹配的結果。 時間同步化： 此項目和組態管理有關，其獨特性在於將時間同步化 的概念具現在網路登錄（NREG)訊息中。其並不會分開向後 勤時間伺服器或是該閘道器上的時間伺服器提出要求；取 而代之係當一裝置發送一 NREG訊息時，新節點或是重新 開機的節點皆被給定時間作為加入（重新加入）該網路的一 部分。這項新穎性有下面數項優點，其包含：（叻幾乎可以 33 201014395 立刻取得時間資訊；(b)能夠節省至少兩 時間同步化散佈在1路中通常可能會有的 求/答覆機制。網踗銪赴亦处1丄 基本的要 馮路卽點可能會被配置成用以 mac位址處要求時 特疋的 亥位址並未被組態設定於該等 知點中的#，它們便可能會向其路由傳送表中的一閘道器 要求時間。閘道器可以執行SNTP(簡易網路時間協定：

Slmple Network Time Pr〇t〇c〇1)。倘若該等閘道器有時間， 它們便能夠以下面的方式來回覆··回覆封包可能會由應用 層進行時間戳記(time_stamped)。當該封包被向下交遞時， 其可能會在MAC層「被標記」為傳送延遲。該封包可能會 有一總傳送延遲的欄位，且在每一個跳躍處均可能會更新 此數值。當提出要求的節點接收到答覆時，其可以相加該 時間戳記數值和該傳送延遲，用以取得目前的時間。為提 高效率’該封包中可能會有-「旗標」以表示其應該在每 一個跳躍處被檢查。這可能係一通用旗標並且可供其它協 定（舉例來說，traceroute)重複使用。 〇 時間同步化要求可以當成一單機型ιρ封包來發送（舉 例來說，IPv4或IPv6);或者為提高效率，其亦可以被組合 在網路登錄（NREG)封包中。其並不會直接被併入該網路登 錄封包的酬載中；確切地說，其會被插入資料_鏈路介面（Dlj) TLV之中。該DLI TLV可能會在該封包被向上交遞給應用 層之刖先經過處理。倘若閘道器接收到一具有網路登錄的 時間同步化要求，那麼應答便可能會被併入成為網路登錄 確認訊息（NREG ACK)之中的DLI TLV。 34 201014395 由網路節點進行區域性負載管理 本領域會希望避免下面情形：網路中多個節點「 最佳成本節點的後面、並且使用此節點來進行路」 該節點可：：：會因忙碌而無法遞送正在使用該節點的 有節點的資料〜量。這可能還會使得路由傳送變得非 弱從而造成擁擠’並且可能會讓許多節點變成無法抵達。 進-步言之，在形成新的路線時可能會有許多慌I; ❹ Ο 本文所揭示的新穎性能夠強制較佳節點提高被公佈仏 隨機相鄰：集合的成本。該(等)較佳節點可能會從 它的節點處接收「維持（keep)」封 ^ 雖符」封包可台运 係一來自下游節點的要求，用以要求該上游節點繼續將： 節點併人其赌封包遞送（路㈣送）清單之巾。倘 佳 =有太多現役維持節點’其便可能會提高其路徑成本(根 據被設計成用以達到減少指心可變之封包資料 =目的^算法）、並且可能會將此新成本發送給其希望 丢棄的-隨機選擇的相鄰點或是發送給根 料流量平衡演算法所選出的數 ：或： 發送實際成本給其餘^㈣動的^。其可能會繼續 G忭動的目標係阻止較小（但是 為預設百分率）的節點集合離開 ]^衩佳即點。該演算法可能 二= 防止網路資料流量出現大幅擺動： r點路徑成本給大部分的節點以強制大量 即點寻求替代路線並且創造路由傳送迴圈。 防止發生持續接收實際路姆点、士从 中將此成本公佈給⑽下游節點不會無意 ,從較佳i卩點處接收到高路徑成本的 35 201014395 知點的清形，從而在某些情況下強制它們經由該等發出公 佈的節點將該等封包路由傳送回到該較佳節點。 Α 維持封包可能會在規律的時間間隔處被發送並且可能 不會如同網路資料流量般改變。它們可以和路線公佈心 大略相同的速率被發送，俾使該等節點應該讓該維持封包 被下-個公佈週期予以回授。於一實施例中，咖(路由傳送 么佈，routmg advertisement)週期可能會被設定為扣分鐘 而維持週期則可能會被設定為10分鐘。 ❹ 本發明可能假設：除非節點通往目前上游相鄰點以便 離開的成本增h 1G%，否則它們並不會切換至更佳或替代 路線。相，於—實施例中所使用的演算法可能會強制上 游節點將該路線的成本增加〜1G%。於—實施射，路線成 本增加會保持小於2G%。除此之外倘若該等節點開始進 行切換並且導致更多的資料流量往下游流動，其便可能會 觸發rta。 ❹ 該等下游節點亦可從該較佳上游節點正在將該咖送往 的所有節點中被隨機選出，該較佳上游節點並不僅將該rta 送往正在發送該等維持訊息給它的節點。這可以阻止當它 們的路由傳送情況強制它們選擇該較佳節點時係立刻切換 至該較佳節點的節點。；^全技 、 .‘ •係一種有效的預防方案而避免從 新的下游節點處接收到大量的登錄要求。 由閘道器進行區域性負載管理 於某些網路情財，某些閘^可能會因該場域中的 36 201014395 二〜量而超载’而其它閘道器卻僅有很少的節點會登 :而&成貝料流量不平衡。一種管理流人閘道器中的 貝料：量的不範性方法可能係控制登錄該閘道器的網路節 點的數量。另一方面，閘 约道器亦可以防止卽點受困（也就是， 他們無法登錄任何閘道器)的方式來控制該等登錄作業。 在本文所揭示的路由傳送演算法中，可能會有至少三 種機制來控制要登錄_閘道器的網路節點的數量： 一路由傳送公佈向外傳播至該網路之中的跳躍次數 閘道器回推（發送否定NREG ACK) 提同閘道器所公佈的路由傳送成本（倘若閘道器代替數 個選疋節點來么佈路線用以為該等進行登錄的節點提供出 口的話） 跳躍計數控制： 本文所揭示的路由傳送演算法能夠調整路由傳送公佈 可被向外遞送至該網路之中的跳躍次數。該演算法可能還 包含一基礎的回授控制演算法。此演算法的一種類型可能 係閘道器特有的，其中閘道器會以希望在其登錄檔之中會 有的目標知點數量為基礎來個別調整它們的跳躍計數。第 二種類型可能係一可能為全域的控制迴圈，其中閘道器會 相對於彼此來調整它們的跳躍計數。倘若一個閘道器之中 已登錄的節點多過另一閘道器，其便可能會降低其跳躍計 數，而該另一閘道器則會提高其跳躍數。 37 201014395 閘道器回推： 於一實施例中，節點在登錄間道器時可能會告知該閘 道器其是它們的主要、次要、或是第三路線。問道器對於 要開始發送μ確認訊息（NACK)給第三節點與次要節點的 路線的數量可能會有嚴格限制。於—實施例中，閘道器可 能不會發送NACK給主要NREG以免讓該等節點受困。

一旦一閘道器已經登錄的路線（節點）的數量在針對管 理該網路資料流量所設定的限制值之上的肖，該閘道器便 可能會開始發送NACK給試圖要登錄成第三路線的任何節 點。次要NACK的位準可能會高於第三Nack的位準。當 ㈣此位準時’該間道器便可能會開始發送NACK給第: 登錄者與次要登錄者兩者。

當一節點從一閉道器處接收一 NACK時，其便可能會 將其放進保留料（hGld_dGwn Hst)之巾。來自㈣留清單之 中的閘道器的公布可能會被棄置。將閘道器放進保留清單 之中可以防止節點立刻再度登錄該閘道器。#—節點從該 閘道器處接收到一重新啟動登錄的訊息連同一路線公佈訊 息之後1節點便可以重新啟動登錄該閘道器一旦制 道器從該保留清單之中被移除，㈣點便可以重新登錄該 閘道。於一實施例中’―閘道器可能會在一 NAM之後 被放置在該㈣清單之中维# 3個小時。倘若—節點遺失 所有路線超過-段特定週期的話，其便可以假設該網路已 明顯地改變。於此情況中，便可以從該保留清單之中拿 掉該節點已從該處接收到NACK_道器。 38 201014395 又於另一實施例中，閘道器回推的另一變化用途係讓 該等閘道器全域性地相互同步化，用以設定該等次要位準 與主要位準。該位準可能會相依於對照之下其它閘道器\ 負載情形而改變。 ' 路線評估（探索與維護） 鏈路評估 ❹ 當一節點被探索時，來源節點的MLME(MAC層管理實 體）可能對於該被探索節點是否係一好的相鄰點完全沒有任 何概念。對此來說，其可能會希望評估其通往該節點的路 由傳送成功率。於-實施例中，評估階段包含發送20個（可 ^组態設定）封包給__節點並且接著計算該等封包之中有多 >個封包成功送達（於此實施例中，可能會使用一指數型據 波器來評估該鍵路資訊成功率該來源節點可能會在該坪 =封包之中發送其最新的鏈路成本。每—個評估封包亦^ 鲁此會被確遇。這可達下面目的：〇該相鄰點能 =向交談，物源節點會知道與其相連的該相鄰 成本為何。知道雙向鏈路成本對於路由傳送來說可能非 重要’因為資料流量會反向往下游移動。雙向鏈路成本 僮可月b會被併入该來源節點發送給稍後可以用來進行路由 .¾的上游節點的維持封包確認訊息之中。 該評估過程可能會導致可觀的封包資料流量。一節點 一次同時評估其所有的相鄰點。不過 可能會先評估最佳的節點，俾使該節點可以開始加入: 39 201014395 由傳送。所以於-實施例中，該來源節點會選擇可組態設 定數量的最佳RSSI相鄰點，並且率先評估它們。於_實施 例中，該數量會被設為五（5)。 維持機制 於一無線獨立式網路中，節點可能會保留和它們的相 鄰點有關的某種資訊。此資訊可能會被儲存在一清單之 t。如本文所提出者，該清單稱為「n〇deq」。 該維持機制可能有下面三項目的： υ讓相鄰點知道它們係用於進行路由傳送的上游，且因 '、隹有實際需要’否則它們不應該從nodeq中將發送維持 訊息給它們的節點丢棄； )取得雙向鍵路 > 讯俾使可以預測路線路徑成本； 3)假如一節點已從一上游節點的nodeq之中被丟棄它 們會盡可能立刻掌握此狀況（於一實施例中會在2⑽分鐘 的路由傳送公佈週期已經流逝之前）。 MLM:維持機制可以依照下面方式來運作：來源節點的 ㈣10分鐘便可能會發送維持封包給路由傳送層正 確=Γ上游節點。該等維持封包可能會被確認，而且該 u: «Γ可能會含有從該上游節點至該節點的鏈路成本。 的節持訊息時，其可能會將該進行傳送 剔除。為維持卩點，並且可能不會從n〇deq處將該節點 2)維持訊息 可能會提供該節點—種掌握上游鏈路成本 201014395 4的方式°於某些實施例中’倘若維持訊息未被傳送， 那麼可能僅會有非常低的資料流量會從—下游節點流到一 上游節點。—種範例可能在-公用設施計量錶每天僅被讀 取一次時。於此情況中，該維持訊息資料流量可以用來在 具有非常低的叢發式資料流量的網路中保持穩定的路線。 在通往下游的方向_，可能每隔2〇分鐘便會有路由傳送公 佈型式的資料流量。因&，發送週期性維持封包會有助於

測量鏈路成本並且將其傳送給兩個節點，俾使它們可以保 有最新的雙向鏈路成本。 3)當一節點從—上游節點的n〇deq之中被丟棄時，該經 丟棄的節點可能會立刻從該上游節點處接收一「剔除」 訊息。不過，倘若基於某種理由導致該經丟棄的節點沒有 收到該訊息（舉例來說，當一節點剛重新開機時…等”那麼 倘若在其下一個維持訊息循環期間仍未收到該維持確認訊 息’便可以推論其已遭到棄置。且此結果的發生速度會快 過指派給路由傳送公佈逾期之約40分鐘的範例時間。因 此’其能夠讓網路對於變化會有更大的反應性並且能夠更 快速適應。 鏈路評估演算法 a)透過info成功百分率進行直接鏈路評估： 於一實施例中，節點的資料鏈路層（DLL)會藉由先對相 鄰點進行輪詢來與它們進行通訊，以便查看該相鄰點是否 可以利用。倘若收到該輪詢確認訊息的話，資料訊框便可 201014395 能會被發送。此交換稱為PADA交換（輪詢-確認-資料-確 認）。當未收到輪詢或資料訊框的任何確認訊息（ACK)時， 便可能會產生一隨機的延後時間（back-off time)，並且在該 延後時間已經逾時時進行重新傳送。 INFO —詞係指在PADA交換之中被發送的資料。INFO 訊框（不同於POLL訊框）的品質讓傳送器知道會聆聽該傳送 器的接收器。因此，傳送器無法取得一 INFO訊框之ACK 訊息的一項理由可能係該INFO訊框有誤或是該ACK訊息 的接收有誤。每一個節點均能夠使用一指數加權型的移動 © 平均公式來計算通往其每一個相鄰點的INFO成功百分率 (INFO%)。當任何INFO訊框被成功地傳送或是傳送失敗時 便可以進行此計算；在發生POLL失敗時則可能不會進行此 計算。鏈路成本演算法使用該INFO%的原因可能僅係因為 其可更佳地代表直接相連的鏈路之間的鏈路品質。 不論POLL訊框或INFO訊框何時失敗會執行該延後演 算法。一隨機的延後值可會產生於目前的延後視窗内。該 目前的延後視窗可能係一幾何遞增視窗；每一次連續性失 ® 敗均可能會擴增該隨機延後值被輪轉的視窗。因此，較低 的封包傳送成功百分率便可能會造成較大的延後值。 鏈路成本可能會被設計成用以代表其用來發送一固定 大小之PADA交易所花費的平均時間總額。於一實施例中， 此固定大小可能會被選為50毫秒。於某些情況中，50毫秒 可能非常理想，因為其代表網路之中典型的封包資料大 小。其它的PADA交易大小亦完全適用於本發明。接著， 42 201014395 此時間便可以針對各種INFO%被算出（P〇ix可被假設成總 疋成功），其包含在該INF〇%前提之下的平均延後時間數 額。此資料可能會被網路節點保存在一查找表之中。藉由 在》亥查找表中查找在該INF〇%*提下的交易時間便 可以計算出通往-相鄰點的鏈路成本。舉例來說，該查找 表可能會保持4%的遞増。 於實施例中，彳帛會使用雙向數值來取得最終的鍵

路成本°也就是··上游節點可能會將其INFQ%成功率發送 給該來源節點。接^ ^ . 接者該來源郎點便可以將該來源節點的 INFO%至該上游節點以 # ^ 久廷判項上游卽點的INFO%至該來 源郎點兩者的「平均辟門 制全 十巧時間」製表。這可以會產生一穩定的 雙向路線，因為路由傳送 ..w, ^ ^ J此會要求一節點能夠成功地往 上游及往下游發送封包。 b)路徑成本評估

出。 此它 ::成本可以藉由相加-路裡上的鍵路成本, 因為鍵路成本可能係以時間為單位（而非卿⑽ 們可以相加而且不需要相乘在一起。 算 因 相鄰點查詢&不良相鄰點清單 相鄰點杳詢可能必μ 種方4⑥ 點快速探索大型相鄰點集合的- 種方式’而不必隨機地傳送探索封包:的 點時，其可能會進入「現 . 知點探索相鄰 於此時間期間，其可能：1”)」相鄰點探索週期之中。 點。此初始質詢可能會°相鄰點珣問它們所知悉的節 快速的速率來進行。—旦初始探 43 201014395 索過程穩疋該節點處於正常操作模式（沒有中斷重新開 機、…等)之中以後’便可以比較緩慢的方式送出相鄰點： 5旬。另外，為防止nodeq過於不穩（大小持續增加然後發 生剔除、…等）’倘若該節點在其仔列中有超過90%以上所 希數量節點的話，其便可能不會發送相鄰點查詢。 相鄰點查詢可以單擊（_-sh〇t)的方式來完成。當一節 點接收到相鄰點查詢時’其可能會送回和其現役相鄰點有 關的資訊(MAC位址、跳躍序列、…等)，除了作為介面管 理單疋（IMU s ’ Interface Management Units)的相鄰點之外❹ (介面管理單元係被安置在水錄與氣體流量錶Λ的單元）。該 等IMU s可能具有有限能量，因此並不會希望被許多計量 錶紅索且作為許多計量錶的可能中繼節點。 存有一些在提出質問的節點於相鄰點查詢過程中所接 收到而無法與之交談的節點的。其可能會在多個相鄰點查 珣中接收到和該些無法聯繫節點有關的通知。該些節點可 能會破放置在不良nodeq中，以便防止節點連續嘗試和其已 =道無法交談的相鄰點進行交談。當節點因某種理由（某些❹ 範例如下：反覆的停機與重新開機；非常差的鏈路成本與 路t成本，來自排斥節點的網路伺服器與閘道器的警報； 女=性警報；…等）而被移除時，它們亦可能會被放置在不 良節點π單之中。不良節點清單上的節點除非已經重新開 機且它們的鏈路條件已經獲得承認，否則便可能不會重新 被加入一節點的nodeq之中。該不良„〇(1叫還有助於穩定真 實的nodeq，因為節點可能無法在其它節點被移除之後立刻 44 201014395 重新獲得該些節點。節點可能會在指定的 牡相弋的週期之後從該不 良nodeq之中被移除。 倘若節點沒有足夠的相鄰點，其亦 八"·！成會從該不良 nodeq之中被移除。為符合重新加入正常n〇(j叫之中的次 格’不良—清單之中的節點可能要在近期中被復原節二 (reinstating n〇de)存取過並且在其儲存體中有某種鏈路資 訊。這能夠確保該節點一度和它們交談過，而且確保它們 假如不在不良nodeq清單上則將在相鄰點查詢中被探索。 剔除 剔除的過程可能會在記憶體用馨之前從節點的 之中汰除數個相鄰點，以便分配節點指標符。剔除可能會 搶先完成以便讓新節點/中斷連接的節點有空間可以連接至 特殊即·點ϋ且還可用來控制資料流量。要剔除的節點 數量以及要剔除哪此gg & 4 二卽點的選擇可能會影響到連線能力以 及網路操作。

剔除的目標包含： 保有小型nodeq以便最小化網路擁擠與干擾 •保有空間供n〇deq上新/中斷連接的計量錶來使用 4 ^ f地剔除以便最小化不穩定性 •最小化對路由傳送的剔除影響 •讓節點保有很高鏈路品質 第-步驟可能係錢^ nodeq之中 P ’占的最佳數置應該為100 1 110個節點(以資料流量為 45 201014395 基礎）。該剔除演算法可能會於其中建立滯後作用 (hyst⑽is)。這暗喻著在該nGdeq中的節點可能會有一高位

準輿一低位準。一曰銘&认虹旦A ； —郎點的數量超過高位準，節點便可能 會被剔除，直到該nodeq處於低位準處為止。 ❹ 剔除肩算法的下-道步驟可能係在需要進行剔除時為 該來源節點決定出要剔除哪些節點。為不破壞路由傳送， 該來源節點的路由傳送層可能會對目前正充當上游節點之 節點予以標記。該些節點可能不會被剔除。接著，正在利 用該來源節點作為上游節點的節點可能也不會被剔除。再 者，該來源節點還可能避免剔除基礎架構節點，因為它們 有助於減少路由傳送的跳躍次數以及發生網路中斷的機 ^基礎架構節點可㈣中繼器、閘道器、以及現場服務 單元（FSU，Field Service unit)。Fsu不可以被剔除以便達 成現場偵錯、韌體更新、以及其它維護功能。每一個節點 均可能會受到指示以在丨nGdeq上保留特定數量的開道器 與中繼器(該數量可以nodeq大小的百分率來表示)。最後， 當-節點有—條通往某—Ap的路線時其可能會試著避免 剔除尚未取得路線的節點。該些節點有可能會取得一條經 過該來源節點的路線，所以它們應該保留在該n〇deq上。 於一實施例中，該演算法的運作方式如下：每當要剔 除N個節點時’可能會經由該η〇_總共進行三個動作用 以選擇要剔除的節點。每一個動作均可能會根據鏈路品質 來選擇節點（舉例來說，每一個動作均會剔除最低⑽路品 質）。第一個動作可能會判斷該節點是否已經有一路線。倘 46 201014395 右該節點沒有任何路線，装你可AJ; a ^ ^其便可旎會略過該第一個動作而 直接進入下面所述之第—袖念 弟一個動作中的剔除準則。於第一個 動作期間，一節點可能舍·^戈,处1 」盹會试著尋找已經有獨立路線的Ν個 相鄰點（沒有以彼此作為上游笳駐沾於机、 々上辟即點的卽點）。一節點可能會知 道其正在使用哪-個相鄰點以及哪些相鄰點正在使用它， 因為沒有在使用它㈣些節點可能每隔2G分鐘便會發送路 由傳送公佈給它。倘m個㈣期間找到n㈣點的

話，可能便不會進行任何進—步動作，並且可以剔除該等 選定的節‘點。在第二個動作之中，可能會放寬「有路線」 的條件限制並且可能會剔除沒有路線的節點。不過在此動 作之中’可能不會選擇正在發送維持訊息的節點。在第三 個動作之中，即使是發送維持訊息的節點仍可能會被選擇 用以剔除。理想上並不會經常到達第三個動作，因為其可 能會破壞路由傳送。 卜節點要被剔除時，可能會發送—剔除訊息給該節 點，以便讓它知道其已經不在該^^叫上。這會防止發生下 面不對稱的情形：該已被剔除的節點可能仍和該進行剔除 的節點進行通訊；但是，該進行剔除的節點卻因為該已被 剔除的節點已經不在nodeq上而不再和它進行通訊。 當一節點被選擇要剔除時，cullsched旗標便可能會被 標記並且可能會經由MLME排程器來排程一剔除訊息。於 該剔除訊息已經成功地被傳送之後，便可以棄置該=定節 點。偶然地，可能會無法傳送該剔除訊息給該節點7於此 情況中，該節點可能會在數次重試之後才被棄置。 47 201014395 應急（contingency)路由傳送技術 反向來泺路線 當一節點已經失去其網路（於保留清單中）或是基於某 種理由從一並非針對它所配置的閘道器處接收到一封包 時，便可能會無法聯繫此節點。可能有許多方法可以建立 通往該節點的靜態路線；不過該些方法可能非常耗時。進 一步言之，可能报難插入和節點相連的靜態路線，因為在 一者能夠從該節點取得確認/與該節點進行交談之前，該者 可能必須將該路線插入該節點的路由傳送表中。 ❹ 本文所提出的揭示内容便提供一種解決此問題的方 法。當一節點從一沒有在其路由傳送表格中的閘道器（或者 組態設定著多重路裡（multih〇meW IPv6前置符）處接收— 來源路由傳送型封包時，其便可能會自動組態設定該必要 的多重路徑配置、將該來源路線反向、並且將其插入於其 IPv6以及其路由傳送表中。該路線可能僅在短暫時間中為 口法（於實施例中大約為八秒），以便讓該節點可以應答該 AP。於—實施例中，每當該^發送—封包給該節點時，即❹ 使該路線已經不再合法而仍可能被重新插入。 透過導覽縱跡型路線的下游多樣性 於某些示範性實施例中， 取點的路線。因此，它們可能 路線。在往下游的方向中，封 由傳送出來的。倘若它們在某 節點可能僅會保留網路中存 不會有通往其它節點的任何 包可能係由一閘道器開始路 次特殊跳躍中失敗’那麼便 48 201014395 可能無法遞送它們（節點可能沒有保留該網路中所有其它節 點的路由傳送表 本文所提出的揭示内容可以提供—種克服此問題的方 法並且引進下游多樣性。於一實施例中節點可能會在它 - ^欲將資料流量遞送前往的目的地路由傳送表中插入導覽 •縱跡里路線。當—節點遞送一來自—下游來源節點的封包 時，一導覽縱跡型路線便可能會被插入其路由傳送表中。 φ 該進行遞送的節點可能會知道來源節點的MAC位址，以及 在上一次跳躍時中繼轉送該封包而位於其正下游的節點。 該進行遞送的節點可能會將一層2路線插設至通過該正下 游節點的來源節點處。因此，當該進行遞送的節點收到一 以該原始來源節點為目的地的封包時，其便會有一條用以 遞送該封包的路線。於一實施例中，傭若一節點無法沿著 封包中的來源路線來遞送該封包，其便可能會選擇該導 覽縱跡型路線。於一示範性實施例中，當判斷無法遞送一 ❹ ^時’節點便可能會將其交遞給MAC層；而倘若MAC 無法在8秒内、最大高達32次的重試中予以發送，宜便 ^會將該封包視為無法被遞送n施例中，節點可 -會儲存它們所看見的每一條導覽縱跡型路線。於另一實 點可能會對每一個目的地儲存兩條導覽蹤跡型 型Γ線了 2取_者）。於-實㈣中，料導覽縱跡 Π舍古 在先進先心时財。於—實施例中， 空間來儲存2_至3_條路 較舊的路線可能會被較新的路 49 201014395 功率管理 功率管理技術可以藉由降低節點的傳送功率來減少一 公用設施網路中一超稠密部署區域内的干擾/擁擠❻於一實 施例中’複數個該等節點可能會保持在低功率處；但是， 有一些節點卻仍可能會運作在高傳送功率處，因而使得它 們可能會被當作離開該稠密區域的鏈路，而不會提高用於 路由傳送的跳躍次數。此項技術的另一項特點係節點能夠 自動地探索與調整它們的功率位準，而不需要任何的操作 干擾。於一實施例中，硬體能夠調整其傳送功率。可以達 ◎ 成此目的的一種方式係在一主要為線性刻度範圍中提供從 0至65個單位的刻度。舉例來說，數值〇可能代表23dB， 而主要為線性刻度範圍中的數值65則可能代表30d]B。 一種示範性的功率管理技術可以概述如下： 偵測此種狀況:來源節點可能會監視其要剔除多少 個節點且還會追蹤來自具有良好RSSI/INF〇%的相鄰節點 的剔除訊息。來源節點在其傳送（TX)訊息中所剔除的節點 總數量’且另一節點在來源節點的接收（RX)訊息中所剔除 〇 的節點總數量可以定義為κ。舉例來說，倘若數字K大於 iocK或是另一組態設定數），那麼該節點便可能係在高稠密 部署中。於一實施例中，選擇數字10〇係由於公用設施網 路中的典型資料流量分析。 •在偵測高密度之後:節點可能運用一隨機數來決 定其要降低多少功率。於某些實施例中，功率範圍可能係 從35至最小值^在1/(4Κ)的百分率時，節點可能會讓其 50 201014395 功率在最大值處。除此之外，倘若κ>2〇〇，其則可能會在i 至5的範圍中隨機選擇功率位準。於特定的其它情況中， 該經選擇的數值可能係在5至1〇的範圍中。因此在首次下 降之後’還可能會有第二次下降。在結束功率下降之後， 100個節點之中可能大約2至4節點會有最大功率。 _· ‘ I卩點知:尚功率時.倘若一節點在n〇deq中的節點太 少（<25個節點）且在完成「相鄰點重新啟動」（此時，不良相 鄰點清單中經剔除的節點已經被移除、且已經過兩個小時 以重新取知相鄰點）之後節點在該n〇deq中仍然具有節點 <50個，該節點便可能會提高5點的功率。 路由傳送中斷恢復 當一網路節點重新開機時，其可能會需要通知公用設 施後勤伺服器該網路節點在出現特定特徵的中斷事件（全系 統中斷、區域性網路中斷、節點設備中斷、其它中斷事件） 之後已經重新開機的。 為節省公用設施網路中的封包，針對每次節點重新開 機來而發送各別通知訊息告知後勤伺服器可能非常沒有效 率。取而代之係於本發明中，每一個節點在網路登錄時可 能會包含一告知該閘道器該節點已經重新開機的要件。該 節點可能會連同該項資訊一起告知該閘道器下面情事： •其已經開機有多久 •中斷的性質為何 •其是否已經「清除（cleanly)」或「非清除（uneleaniy)」 51 201014395 重新開機 •該節點上是否有核心 •該核心的版本為何(若有核心的話） i資訊可忐會針對全網路的狀態於該閘道器進行編

譯。閉道器可能會形成-被發送至後勤㈤服器的SNMP TRAP因此，本發明方法會節省網路資料流量並且更快速 告知後勤伺服器該場域中的節點已經關機或是重新開機。 本文雖然、已經參考特殊的實施例說明過本發明的主要 ❹ 内令，不1¾¾本技術的人士便很容易明白，可能還會 有上面所述以外的其它實施例。其並不會脫離申請專利範 圍的精神。 因此本發明的實施例僅具解釋性，而不應被視為具 有任何限制意義。本發明希望涵蓋隨附申請專利範圍（並非 先前的說日請給定的料以及落在巾請專利範圍的範嘴裡 面的所有變化例與等效例 【圖式簡單說明】 ❹ 圖1A所示係一可能實施例的整體網路架構。 圖1B係一可能實施例的整體網路架構的替代代表圖。 圖2所示的係一要被路由傳送的封包的鏈路層標頭的 逐個位元結構的代表圖。 圖3所不的係由一節點在最佳路徑中向外發送給其所 知道的一特殊網路的網路廣告訊息的示範性格式。 圖4係在一節點從其相鄰點處收到網路廣告之後於該 52 201014395 節點處所建構的示範性路由傳送表的簡化代表圖。 圖5所不的係可能會出現在一節點處由不同路線類塑 所組成的一路線清單的範例。 圖6a所示的係由一節點往上游發送給另一節點的「上 游登錄」訊息的示範性格式；圖⑼係由該上游節點發送給 該進行登錄節點的「上游登錄確認」訊息的範例格式。 圖7a所示的係由一節點所發送給其希望登錄的閘道器 的閘道器登錄」（AREG)訊息的範例格式；圖7b所示的係 具有相鄰點資訊的AREG訊息的示範性格式；圖7c進一步 例示具有網路位址的AREG確認訊息的内容。 圖8所示的係一樣本網路，其中多個閘道器、中繼器、 以及端點裝置會逐一出現。 圖9所示的係在圖8所示的一可能實施例中能夠相互 建立RF通訊鏈路的節點之間的鏈路成本的示範性映圖。 ❹ 【主要元件符號說明】

110 網路/WAN 120 AP/閘道器 130 電池供電式裝置/網路節點/中繼器 140 持續供電式裝置/網路節點/中繼器 150 公用設施伺服器（BOS)

160 無限LAN 170 基礎架構裝置節點 810 WAN(廣域網路） 53 201014395 821-822 閘道器 831-832(R1-R2)中繼器/相鄰點 841-843(M1-M3)末端節點 860 BOS(後勤伺服器）

870 無線LAN 54

Claims (1)

1. 201014395 七 申5用專利範圍： ^種在—網路中進行負載管理的方法，其包括. 由—第-節點發送-要求封包給一第二節點；· 由該第二節點接收該要求封包； 判斷該第-能抓e 第一即點疋否已經達到一節點極 判斷該第-铲a , 波且倘若 一即點已經達到該節點極 徑成本的_數值； 便扠间對應於—路 Φ #發送對應於該路徑成本之已提高的數值給 郎點判定a i王主， 被:孩第一 為要丟棄之候選者的其它第一節點；以及 發送一實際路徑成本給該等其它第一節點。 ,2二申請專利範圍第1項之方法，其中-要求封包會以 傳送公佈_大約㈣的速率被發送。 3.如申睛專利範圍第2須之古、土 弟2項之方法，其中該路由傳送公佈 週期大約為二十分鐘。 4·如申請專利範圍第1項 ^ ^ ^ ^ $心乃沄其中來自一節點的路 成本更新會被併入節點的規律路由傳送更新訊息中。 5.如申請專利範圍第丨項之方法，其中被選定以接收路 徑士本提高的候選者係為具有其它第二節點進行路由傳送 的節點。 6·如申請專利範圍第3項之方法，其中該要求封包會被 該第一即點保留大約十分鐘。 ㈣！項之方法’其中對應於該路徑成 本的數值會被提高至實際路徑成本上的1()%至2〇%處。 8.如申明專利範圍第μ之方法，其甲發送該已提高的 55 201014395 路徑成本給第—節點包括發送給從該第二節點予 路由傳送公佈之所有節點中隨機選出的第_節點。、 9,如中請專利範圍第4項之方法，其中透過路由傳 新來接收由發送節點所發送之實際路徑成本的—第 係受到該發送節點的指示，以便在該發送節點批准予二 佈之則不會將成本資訊散佈給其相鄰點。 10. —種在一網路中進行負載管理的方法，其包括： 判斷登錄一閘道器的節點數量是否超過一預設數量， 並且倘若判斷該閘道器已經超過該預設數量，便將一路線 公佈範圍減少一個跳躍。

   11·一種網路中的負載管理的方法，其包括： 判斷登錄一閘道器的節點數量是否沒有超過一預設數 量並且倘右判斷該閘道器並沒有超過該預設數量，便將 一路線公佈範圍増加一個跳躍。

   12.—種在一網路中進行負載管理的方法其包括： 倘若一節點正在登錄的一閘道器係該節點的主要、次 要、或是第三路線’便由該節點來告知該閘道器；以及 判斷該閘道器已經登錄的節點數量是否在一預設極限 之上’並且倘若判斷該閘道器已經登錄的節點數量在該預 設極限之上’便由該閘道器發送—否定確認訊息給試圖要 登錄成為一次要或是第三路線的任何節點。 13·如申請專利範圍第12項之方法，其中試圖要登錄成 為一次要路線之一節點的預設極限會高於試圖要登錄成為 一第二路線之一節點的預設極限。 56 201014395 14. 如申請專利範圍第12項之方法，其包括由試圖要登 錄成為-次要或是第三路線的一節點來接收一否定碟認訊 息，並且將該否定確認訊息儲存在一清單中。 15. 如申請專利範圍第14項之方法，其中該否定確認 訊息會被儲存在該清單中維持一段預設時間。 16. 如申請專利ϋ圍第15項之方法，其中該預設時間大 約為收到該否定確認訊息之後三個小時。 ❹ ❹ 如申請專利範圍第15項之方法，其中—旦該預設時 間逾時’偶若節點正在重新登錄的料器㈣節點的主 要、次要、或是第三路線，便由該節點從該清單中移除該 否定確認訊息並且告知該閘道器。 18·如申請專利範圍第12項之方法，其中該閘道器登錄 成該即點之主要或是次要路線的節點數量之預設極 由彼此互相同步化的複數個閘道器來建立。 19.如申請專利範圍第12項之方法，其中該閘◎會發 疋確認訊息給來自—節點針對—主要路線的登錄要 20.如申請專利範圍第19項之方法，其令在發送一 確認訊息給來自-節點針對__主要路線的登錄要求之前疋 該閘道器係先丟棄要將該閘道器登錄成一次 括戈·双疋弟二路 其中該閘道器會 主要路線的登錄 21.如申請專利範圍第2〇項之方法， 發送一肯定確認訊息給來自一節點針對一 要求’且該閘道器會在該預設極限上。 57 201014395 19項之方法’其中該閘道器在能 會先將其預設節點極限提高一或 22_如申請專利範圍第 夠丢棄一或多個節點之前 者更多。 23.如中請專㈣圍第19項之方法其中該閘道器會以 網路資料流纽況為基礎來㈣調整其預設節點極限。 —24.如申請專利範圍帛lJS之方法，其中該閘道器與該 節點均係一跳頻展頻無線公用設施網路的一部分。

   八、圖式： (如次頁）

   58