专利名称：用于提供多个节点和主站之间的通信的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于提供多个节点和主站(master)之间的通信的方法和系统，并且尤其是用于其中的节点的节能操作。
背景技术：
传感器设备和控制站之间的无线通信已经是已知的。一系统可以包括多个这样的传感器设备。当该系统和传感器设备分布在很大的区域范围内时，可能很难使每个传感器设备直接与控制站或主站通信。
为了解决这种情况，公知的是允许每个传感器设备也同时作为中继器，用于将信号从位于更远处的传感器设备发送至主站。
可替换地，或另外，可以加入分离的中继站，该中继站只为转发信号而使用。
另外，该系统中可能包括激励设备，该设备响应于系统中的信号，例如中继或连接关闭或电子线路中断。
在以下描述中，每个传感器设备或中继站或激励设备被称为节点。
包括在传感器设备中的传感器可以是任何类型的传感器，例如用于感测房间中人员存在的红外检测器，例如用于入侵报警。该传感器可以是用于建筑物的温度控制系统中的温度传感器。该传感器可以是照相单元等。
每个节点包括接收机(Rx)和发射机(Tx)，以及相配的控制电路，通常为微处理器和相关联的包含该节点所需的软件的存储器。如果该节点是传感器节点，则该节点还包括传感器和关联的硬件及软件。如果该节点是激励设备，则该节点还包括相配的激励组件和关联的硬件及软件。
WO 97/02677公开了一种用于控制建筑物中的照明的系统，并且该系统包括多个安排成多层的节点，每个节点经由更低的一层与控制微处理器通信。从微控制器发向特定节点的消息可以经由多个路径传输，并且可能在系统中循环传输。该系统包括用于抵消这种循环消息的方法。该节点与有线供电连接。
已知的系统中所存在的一个问题是该节点需要安装于能够提供电流的地方。如果当前不能够提供电流，则每个节点需要由电池供电。在这样的连接中，节能则非常重要。
上述问题在US 2004/0083833中讨论，其中当在节点间进行通信时通过分配时隙来节能，从而节点可以在时隙之间休眠。但是，如果这样的时隙很少出现，则系统的响应时间会很慢。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种方法和系统，其中节点可以由电池供电，且设置电池节省模式，且同时提供系统足够快的响应时间。
根据本发明的一个方面，提供一种用于通信网络中的多个节点和主站之间的通信的方法，其中每个节点都被分配了时隙，在时隙中进行发送。每个节点根据相对于主站的节点位置而被分配时隙。位于主站的覆盖区域之内的第一组节点被分配第一组时隙；以及位于主站的覆盖区域之外但位于所述第一组节点中的节点的覆盖区域之内的第二组节点被分配第二组时隙。该第一组时隙可以在消息周期中被安排在所述第二组时隙之前，这样在第一组时隙之前由主站发送的消息由第一组节点接收，并在第一组时隙期间被转发以由第二组节点接收，并进一步在第二组时隙期间被进一步转发，这样该消息在单个的消息周期期间被发送和转发。该第一组时隙可以在信息周期中被安排在所述第二组时隙之后，这样在第二组时隙期间由第二组节点中的节点所发送的信息由第一组节点中的节点所接收，并在所述的第一组时隙期间转发至主站，这样该信息在单个的信息周期期间由主站所接收。所述消息周期之后可以有信息周期，信息周期之后有休眠周期。
在另一方面，提供一种用于通信网络中多个节点和主站之间的通信的系统，其中每个节点都被分配了时隙，在时隙中进行发送。每个节点根据相对于主站的节点位置而分配时隙。第一组节点，位于主站的覆盖区域内，该第一组节点被分配第一组时隙；以及第二组节点，位于主站的覆盖区域之外但位于所述第一组节点中的节点的覆盖区域之内，该第二组节点被分配第二组时隙。该第一组时隙可以在消息周期中被安排在所述第二组时隙之前，这样在第一组时隙之前由主站所发送的消息由第一组节点所接收，并在第一组时隙期间被转发以由第二组节点所接收，并在第二组时隙中被进一步转发，这样该消息在单个的消息周期期间被发送和转发。该第一组时隙可以在信息周期中被安排在所述第二组时隙之后，这样在第二组时隙中由第二组节点中的节点所发送的信息可以被第一组节点中的节点所接收，并在所述第一组时隙期间转发至主站，这样该消息在单个的信息周期期间由主站接收。
在进一步的方面中，提供一种记录在计算机可读介质上的程序产品，包括程序代码，当在计算机上执行该程序代码时，该程序代码执行上述一个或多个方法步骤。
进一步的目的、特征和优点将从以下结合附图对本发明的多个实施方式的描述中更加清楚，在附图中图1是根据本发明实施方式的包括控制站和多个节点的系统的示意图；图2是表示在消息周期期间的时隙的分配的示意图；图3是表示在信息周期期间的时隙的分配的示意图；图4是根据本发明的实施方式的节点的结构图；
图5是由节点或主站所发送的信号的示意图；图6是在缩短的信息周期期间的时隙的分配的示意图；图7是在安装节点前操作节点的方法的流程图；图8是当接收信号时在安装节点前操作节点的方法的流程图；图9是操作用于可能转发安装请求的节点的方法的流程图；和图10是操作用于处理安装响应的节点的方法的流程图。
具体实施例方式
图1公开了主站M和多组节点A1-A4、B1-B3、C1-C3、D1-D3和E1-E3。
在第一组节点A1-A4中，这些节点被安排在距主站M能够使这些节点直接与该主站通信的距离。这样，节点A1-A4都在主站M的覆盖区域之内，且主站M在每个节点A1-A4的覆盖区域之内。
在第二组节点B1-B3中，这些节点位于第一组节点A1-A4中的至少一个节点的覆盖区域之内，但是位于控制站M的覆盖区域之外。也就是说，第二组节点B1-B2中的节点需要使用第一组节点中的节点来到达主站M，反之亦然。对每组节点C1-C3、D1-D3和E1-E3来说也一样，即每个节点需要使用先前组中的一个或多个节点来到达主站M。这些节点分布在这样一个系统中，该系统要求外部节点在多跳系统(multi-hop system)中经由一个或多个内部节点来与主站通信。
每个节点都被分配了时隙，在时隙中允许节点发送。时隙的分配按以下方式进行。在第一组中的四个节点A1-A4被分配最先的四个时隙。在第二组中的三个节点B1-B3被分配接下来的三个时隙等。在图2中表示了该分配。所述时隙整个组成了工作周期。每个时隙可以是0.1ms。如果有16个时隙，如图1中的例子所示，则工作周期的时间长度是1.6ms。
由于对时隙的分配，所以由主站M所发送的消息在尽可能短的时间内到达所有的节点。如果主站M在零时刻发送消息，则节点A1在时隙A1中转发该消息，节点A2在时隙A2中转发该消息等等，直到该消息在时隙E3结束时到达所有的节点。当消息从主站发送至每一个节点时，这个周期被称为消息周期。
如果节点想要向主站M发送信息，这样的信息在信息周期中被发送。该信息周期中的时隙按照与消息周期相反的顺序来分配，如图3所示。如果信息待从节点E3经由节点D2、C2、B1和A1向主站M发送，则该信息在分配给每个节点的时隙中被发送，并且将在相同的信息周期中到达主站，从图3中可以清楚地看出。
工作周期可以包含一个或多个消息周期和信息周期中的每一个。如果该系统被设置用于收集来自传感器的信息，该信息从传感器发送至主站，则只需要信息周期。在这种情况下，工作周期包含信息周期，信息周期之后为休眠周期。
所述休眠周期的时间长度被设置为能够获得最大电池电源功率节能的长度，同时还要获得传感器充足的响应时间。如果每秒钟足够从传感器获得信息，则休眠时间为0.9984秒，而工作信息周期为0.0016秒。该休眠周期可以由任何系统和控制算法进行调整和适应。
在另一种情况中，每个工作周期包含消息周期，在消息周期之后有信息周期和休眠周期。在这种情况下，主站M可以在消息周期中向节点发送消息，并在信息周期中收集信息。
这里提到每个节点仅在其所分配的时隙中进行发送，这意味着一次一个消息或信息周期。当然，节点仅在需要传输的时候才进行发送，例如与节点相关联的传感器希望向主站传递信息，或节点需要作为消息或信息的中继站。节点仅在其工作于发送时才消耗电量。
在消息周期和信息周期中，所述节点也是工作的，并监听要发给该节点的消息。该节点还监听待转发给另一节点或主站的消息或信息。但是，在系统的设置时，已经通知了节点可以与之通信的相关节点，并在该节点的存储器中该节点存储了相关的信息。例如，节点B1可以从节点A1接收消息，该消息在消息周期的时隙A1中被发送。节点B1也可以接收来自节点C1和C2的信息，该信息仅在信息周期的时隙C1和C2中被发送。因此，节点B1需要在上述三个时隙中工作以监听通信量。在所有的其他时间，节点B1可以被关闭以节省电池电量。
从上文中，可以很清楚地提供一种消息和信息系统，在该系统中可以获得有效的节能，同时维持快速的反应时间。工作周期也维持在尽可能短的时间。
由于在第一组中的节点通常作为中继节点使用，因此这些节点的电池可能会消耗的很快。但是，主站可以以最好地利用每个节点的电池状态的方式来控制通信量。因此，主站M具有控制节点如何操作的能力，以将通信量引导入具有更少通信量或更好电池状态的节点或根据其它的优化参数。内部节点可以具有多个电池或具有更高容量的电池。
每个节点10包括天线11，用于通过空中接收和发送信号。天线连接至接收机12和发射器13。该接收机12和发射器13根据已知的技术受到控制器或微处理器或CPU 14的控制。该CPU 14连接于存储器15，该存储器15包括操作节点10的软件程序。该存储器15可以进一步包含各种类型的信息，例如节点10的识别号、邻近节点的信息和它们的时隙、时钟信息等。该节点10由电池16来供电，该电池16连接于该节点中的各种电路。也可以包括第二(或更多的)电池17。
节点10可以关联有传感器18，例如温度传感器或IR传感器等。该传感器18由任何装置例如连接到存储器20的CPU 19来控制，并由电池21来供电。该电源可以由电池16或17来代替。该节点可以包括除了传感器之外的或单独的激励器(未示出)。
该节点按照任何方案来排列以发送信号，例如如图5所示的方案。该信号可以包含一个或多个如下的块报头块31、地址块32、数据块33、长度块34和结尾块35。
由于该系统的操作依赖于时隙的使用和分配，因此使节点和主站同步是很重要的。这可以通过由主站在合适的时间发送同步消息来实现。这样的同步消息可以例如每秒钟发送一次。可替换地，该消息可以嵌入在发送至节点的其他消息中，例如关于节点的组成的消息。
当在系统中发送消息或信息时，每个节点需要一定确认，表示消息或信息已经由邻近的节点或主站完全地接收。如果该消息或信息由邻近的节点转发，则这样的转发产生确认信号，也就是不再需要特别的确认信号。因此，在发送或转发了消息或信息之后，该节点监听在邻近节点的时隙中消息或信息的转发。如果发现了正确的转发，则这就是确认。如果在预定的时间间隔内没有发现转发，则在下以工作周期中执行新的发送。但是，主站(对于信息)和任何结束节点(对于消息)要发送单独的确认消息。
如果消息或信息太长了以至于不能适应信号的帧，则系统将在工作周期之后进一步增加消息周期和/或信息周期。例如，如果传感器节点希望发送大量信息，则在报头块31中设置标记以表明还要发送更多信息。每个转发该信息的节点识别出该标记并在其他节点的休眠周期期间准备进一步发送。该节点还在该信息中增加自身的地址或识别符，例如在地址块32中，这样主站能够准确知道应该包括哪个节点。该主站启动一个或多个信息周期。但是，只有用于信息传输并在该信息中所指示的节点才工作。
假设节点E3想要经由节点D2、C2、B1和A1向M发送更多信息。那么，这5个节点都保持在工作状态。该主站建立一个或多个特定的只需要具有三个时隙的信息周期，每个时隙都如图6所示。在第一时隙中，节点E3发送信息的第一部分，且D2接收该信息。在第二时隙中，D2转发该信息，C2接收该信息，且E3监听该转发作为确认。在第三时隙中，C2转发该信息，B1接收该转发，且D1监听以确认。在第四时隙中，B1转发该信息，C2监听以确认，且A1从B1接收该转发。这样，在第四时隙中，E3可以开始该信息的第二部分的传输，且D3可以监听其接收。在第五时隙中，A1向主站转发第一信息，B1监听以确认，且主站接收该第一信息。同时，在第五时隙中，D2转发该信息的第二部分，该信息由C2接收，且E3监听以确认。这样，该信息的每个部分可以在三个时隙中发送。该信息的几个部分可以被连续发送。如果要向主站发送大量的信息，这将是一个非常有用的特征，例如如果传感器是通过节点发送视频剪辑的照相机时。额外的信息周期的数量由主站来控制，且总时间不能长于其他节点的休眠时间，因为该时隙以与在正常的消息和信息周期中不同的方式来使用。
同样地，如果要向节点发送大量的消息，则可以插入额外的消息周期。
如果信息或消息没有被完全接收，则再次发送该信息或消息，直到接收到确认。
该节点可以在特定的频率或信道或使用通常所使用的频率漂移来进行发送，以减少被其他源干扰的风险。信道转换可以在消息周期、信息周期或整个工作周期或在休眠时间内执行。
该系统可以以不同的方式来设置。在一个实施方式中，该系统是自构造的。其操作如下。
当新节点待加入到该系统中时，该节点被引入到之前所安装的节点附近或主站的附近，以在其覆盖区域之内。主站将系统调整为安装模式，例如当按下按键时，则指示将加入新节点。可替换地，该系统可以自己将其调整为安装模式，例如，以合适的间隔如每30秒。该系统还可以在当从要待安装的节点接收了特定的信号时调整为安装模式。
在安装模式中，所有已安装的节点在所有时间都监听信号。待安装的节点发送安装请求信号并随后监听任何结果。如果没有结果，则该节点关闭电源以节省电池电源，并随后在任意时间后发送新请求。
如果主站接收了安装请求信号，则主站发送安装响应信号，该信号包括关于分配给该新节点的时隙的信息和该节点所需的更多信息。同时，主站可能需要重新构造整个节点的系统并向每个已安装的节点发送新时隙信息。
如果该请求信号由已安装的节点所接收，则该节点向主站转发该信号。该新节点可以听到该转发并在该时间等待。当该安装请求信号已经到达主站时，该主站发送安装响应信号，该信号按相同的路径转发至新节点，从而该新节点被安装。主站使用与上述方式相同的方式来重新配置其他节点。
如果该新节点位于节点B1和B2之间，如图1，则主站可以从节点B1、A1和节点B2、A2都接收该安装请求信号。在这种情况下，由主站来选择路径，该路径从某些角度来说是最佳的，例如通信量负荷或电池状态等。
当节点在安装以前和当节点置于网络中时，该节点都应当向系统发送待加入的请求。所有的已安装的节点和主站监听该数据包。该过程按照图7所示的流程。
未安装的节点71确定用于发送安装请求数据包的合适时间。由于该节点不知道通信量和时隙，则该节点在步骤71a中确定用于发送该数据包的随机时间。在确定步骤72中，该节点确定该时间是否准备好发送，否则，则等待直到所述随机时间。当时间正确时，该节点根据步骤73发送安装请求数据包，并随后开始在一段特定时间段内监听与所发送的数据包相关的任何通信量。如果已经经过了该时间段，如在步骤74中所示的“是”，则该节点在步骤74a中关闭电源，并等待下个时间发送，并由此该流程从步骤71a开始再次执行。如果该节点接收了信号，则在步骤75中确定该信号是否是安装请求。如果是，则该过程进入图8所示的流程。但是，如果该信号是响应，如在步骤76中所确定的，则在步骤77中确定该响应是否是对于相关节点，如果是，则该节点在步骤78中进行安装。
图8所示的流程从图7中的步骤75开始，也就是，该节点还没有被安装但是已经发送了安装请求。现在，已经接收了安装请求，如步骤81中所示。在步骤82中，确定该安装请求是否是先前由该节点所发送的请求，因为如果是，则该安装请求已经由邻近的节点转发了，并且已经在其向主站发送的路径上。在步骤83中，该节点等待响应。在步骤84中，确定是否已经经过了到时时间，该到时时间指示该安装不可能，并在稍后应该进行新尝试。如果没有经过到时时间，且在步骤85中接收了信号数据包，则在步骤86中确定该信号数据包是否是响应，并在步骤87中确定该响应是否是对于相关节点的响应。如果是，则该节点在步骤88中被安装。
图9的流程图显示了已安装的节点如何处理安装请求信号，如在步骤91中所示。如果在步骤92中确定该安装请求信号不是来自己安装的节点，则在步骤93中该信号应当被进一步转发至主站，并被添加至发送任务中。但是，如果该安装请求信号是从已安装的节点所接收的，则该节点在步骤94中确定该数据包是否有地址。如果没有地址，则在步骤95中确定该数据包是否是从具有比当前节点更低级别的节点所接收的。如果不是，则指示该数据包应当被进一步发送至主站，并且在步骤93中将该数据包添加至发送任务中。如果在步骤95中所确定的发送节点的级别高于当前节点，则在步骤96中简单地忽略该安装请求数据包。如果在步骤94中确定该数据包是有地址的，则在步骤97中确定是否该数据包的地址为当前节点，如果不是，则在步骤98中忽略该数据包。如果在步骤97中确定该数据包的地址为当前节点，则指示先前的节点希望该数据包被进一步发送至主站，并在步骤93中将该数据包添加至发送任务中。
最后，图10的流程如显示了已安装的节点如何处理响应，如步骤101所示。在步骤102中，确定所接收的安装响应是否是来自己安装的节点，如果不是，则在步骤103中将安装响应数据包添加至发送任务中。在步骤104中确定该数据包是否有地址，如果没有，则在步骤105中确定该发送方(已安装的节点)的级别是否高于当前节点。如果不是这样，即，该数据包是来自主站和外部的消息，则在步骤103中将安装响应添加至发送任务中，否则，该数据包在步骤106中被忽略。如果在步骤104中确定该数据包是有地址的，则在步骤107中确定该数据包的地址是否为当前节点，如果是，则再步骤103中将该数据包添加至发送任务中，否则在步骤106中忽略该数据包。
当结束了安装过程，则网络使用正常操作模式。
有可能发生节点由于任何原因而与主站失去连接，例如电池电量耗尽、失去同步、该节点在物理上移动和阻挡靠近该节点等。
一个例子是节点B3和A2之间的连接由于从中经过了人员而被阻挡。如果该节点在一段特定的时间段中没有接收到任何消息，则该节点进入丢失模式。主站注意到相关节点在该特定的时间短中没有发送任何确认，则指示该节点为丢失。
如果该阻挡消失了，则该节点重新接收消息并获得同步。在这种情况下，该节点重新在其先前的时隙中进行发送，且主站可以知道该节点已经重新进入了系统。
如果该阻挡是永久的，则该丢失的节点成为新节点，并作为新节点请求进入系统。如图1所示，旧节点B3在节点B2的覆盖区域内，并由于其距离主站有三级而可以安装成为新节点C4。
如果该节点移动了，则系统认出该新节点具有与先前节点相同的识别号，并在新位置重新安装该旧节点，并取消先前的安装。
图1中的系统显示了具有单个的主站M的系统。但是，该系统可以构造为具有多个主站。例如，节点D1可以作为第二主站，且每个节点可以包含地址信息以向第一或第二主站或向两个主站发送信息。每个主站可以以不同的构造方式来排列节点，以实现网络的最佳性能。该主站可以被连接至有线供电的电源，这样就不再依赖于电池电源。
任何节点都可以在所有的时间，或只在当具有线路来连接至供电电源的特定位置时由有线的电源供电来驱动。在剩余的时间内，该节点由电池来供电。
各个节点可以包含每个节点的地址信息。但是，在系统中只有主站(多个主站)才具有所有节点的地址的全部信息将会更加方便。如果要从发送节点将信息发送至接收节点，则发送节点向最近的主站发送信息，该主站随后将该信息转发至目的接收节点。该路径可以在数据包中作为地址信息来指示。
如图4所示，节点可以包括两个电池。该节点可以使用第一电池16来操作。该节点可以存储关于已经执行了多少次传输的信息，直到电池电源的电量耗尽。之后，该节点转换至第二电池，并通知主站关于需要在特定时间内更换第一电池的消息，该特定时间可以基于对先前传输的统计来计算。如果传感器18具有单独的电池，则该节点可以在需要的时候从传感器电池21获得电能。
所述电池可以是可充电电池，该电池可以由例如太阳能电池来充电。可替换地，操作者可以在维护期中将电源连接至该可充电电池。可替换地，该电池可由新电池来替换。
内部节点A1-A4等可以承载比外部节点更多的通信量。因此，可以增加几个额外的节点仅用于中继通信量，以优化该系统。内部节点还可以具有多个电池，例如三个或四个等。
当节点转发消息或信息时，该节点可以将地址信息添加到地址块中，这样下一个接收节点可以认出该消息或信息是从哪获得的，以及该消息或信息经过了怎样的路径。当该信息至主站有多个路径时，这是非常有用的。
每个节点都存储关于可能与相关节点进行通信的可能邻近节点或事实上已经与该节点进行过通信的节点的信息。该节点随后只需在上述节点允许进行传输时监听在时隙中的通信量。这样，由于节点在之间的上述时隙中可以关闭电源而节省电池电量。
该系统可以在868MHz的频率波段进行通信，但是也可以使用任何的频率波段。这些节点可以在不同的信道中发送，这样它们的干扰尽可能小。
在一些情况中，要求在休眠周期唤醒所有的节点，例如在紧急情况中。这由主站发出Dirac脉冲而产生。Dirac脉冲是具有无限短的时间间隔和单位能量的脉冲。这样的脉冲包含了所有的频率并且可以被任一个接收机收到。在这种情况下，所有的节点在休眠周期或至少在部分休眠周期期间都需要有处于工作状态的接收机。由于主站通常连接至主电源，因此至少该主站可以具有Dirac脉冲发生器。一些节点也可以发射Dirac脉冲，但是这样会消耗电池电源。
如果安排该系统只具有信息周期，如图3所示，则没有用于让主站向节点发送同步信息的时隙。尽管该节点可以具有非常准确的石英，但是迟早该节点无论如何会失去同步。如前所述，主站会随后在特定的时间间隔，例如每分钟，发送同步信号。向节点发送同步信号的另一种方式是在确认信号中加入同步信号。例如，当节点A1向主站发送信息时，主站向节点A1发出包含时间同步的确认信号。在下一工作周期中，当节点B1向节点A1发送信息时，由A1向节点B1转发的信息是对节点B1的确认，且该转发确认信号可以包含在前一个工作周期中节点A1从主站所获得的同步信号。这样，该同步信号发送至整个系统，每个工作周期一步。
上面，这些节点被指示为通过空中进行通信。但是，一些节点可以经由线路或其他任何通信方法通信，例如(红外)光、超声波、无线电信号、磁信号等。主站可以连接至互联网或其他任何网络以执行任何合适的操作。
当需要发送大量的信息时，传感器设备的存储器可能在等待向主站发送信息的时机时不能充分存储该大量信息。在这种情况下，该节点可以与邻近节点通信并向这些邻近节点发送一些信息，并使用该邻近节点的存储器用于暂时存储该大量的信息。
下面指出了多跳网络的应用的一个例子。该系统可以用于在工业、在家中或在车辆上上能量或电量消耗的控制。该控制的实用性在于对多个耗能设备的联合控制是非常重要的。
如果对于家庭或公司的能量消耗是通过在测量周期内的所消耗的最大能量来确定的，则该系统可以设计为考虑到上述限制。可以设置传感器用于测量每个出口的瞬时功率，且该信号被发送至中央单元。该节点可以自身做出决定，例如所消耗的功率是否超过了特定限制，或执行来自中央单元的命令，例如每个传感器的总功率是否超过了特定的限制。可以触发警报并在显示屏上现实相关的数据。该传感器可以手工控制也可以通过多跳网络控制。该传感器也可以作为功率消耗的监视器来使用。
本发明可以以任何合适的形式来实现，包括硬件、软件、固件或上述的结合。本发明的实施方式的元件和组件可以以任何合适的方式物理地、功能地或逻辑地实施。当然，功能性可以在单独的单元、多个单元或其他功能单元的一部分中实施。同样，本发明可以在单独的单元实施，或物理地和功能地分散在不同的单元和处理器之间实施。
在权利要求中，“包含/包括”不排除其他部件或步骤的存在。进一步地，尽管已经分别列出来了，但是多个装置、元件或方法步骤可以由例如单独的单元或处理器实施。另外，尽管在不同的权利要求中包含了各个特征，但是该特征可以优选地被结合，且不同权利要求的内容不表示上述特征的结合不可能和/或有利的。另外，单个含义不排除多数。术语“一个”、“第一”、“第二”等不排除多数。权利要求中的附图标记仅仅用于使举例清楚，而并不以任何方式限制本发明的范围。
上面，本发明已经通过附图表示结合特定实施方式进行了说明。但是，上述实施方式并不限制本发明，而仅用于说明本发明。本发明可以由本领域技术人员通过阅读该说明书而以不同的方式进行修改和完善，且该修改也落入本发明的保护范围之内。本发明的范围仅由所附的权利要求进行限制。
权利要求
1.一种用于通信网络中多个节点和主站之间的通信的方法，其中每个节点都被分配时隙，在时隙中进行发送，其特征在于每个节点根据相对于主站的节点位置而被分配时隙。
2.根据权利要求1所述的方法，其中位于主站的覆盖区域之内的第一组节点被分配第一组时隙；和位于主站的覆盖区域之外但位于所述第一组节点中的节点的覆盖区域之内的第二组节点被分配第二组时隙。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一组时隙在消息周期中被安排在所述第二组时隙之前，这样在第一组时隙之前由主站所发送的消息由第一组节点接收，并在第一组时隙期间被转发以由第二组节点接收，并在第二组时隙期间被进一步转发以由第三组节点接收，所述第三组节点位于所述第二组节点的覆盖区域之内，这样该消息在单个的消息周期中被发送和转发。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中所述第一组时隙在信息周期中被安排在所述第二组时隙之后，这样在第二组时隙期间由第二组节点中的节点所发送的信息由第一组节点中的节点所接收，并在第一组时隙期间被转发至主站，这样该信息在单个的信息周期期间由主站接收。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中消息周期之后有信息周期，信息周期之后有休眠周期。
6.一种用于执行权利要求1-5中任何一项所述的方法的用于通信网络中多个节点和主站之间的通信的系统，其中每个节点都被分配时隙，在时隙中进行发送，其特征在于每个节点根据相对于主站的节点位置而被分配时隙。
7.根据权利要求6所述的系统，其中第一组节点，位于主站的覆盖区域之内，该第一组节点被分配第一组时隙；和第二组节点，位于主站的覆盖区域之外但位于所述第一组节点中的节点的覆盖区域之内，该第二组节点被分配第二组时隙。
8.根据权利要求6或7所述的系统，其中所述第一组时隙在消息周期中被安排在所述第二组时隙之前，这样在第一组时隙之前由主站所发送的消息由第一组节点接收，并在第一组时隙期间被转发以由第二组节点接收，并在第二组时隙期间被进一步转发以由第三组节点接收，所述第三组节点位于所述第二组节点的覆盖区域之内，这样该消息在单个的消息周期期间被发送和转发。
9.根据权利要求6、7或8所述的系统，其中所述第一组时隙在信息周期中被安排在所述第二组时隙之后，这样在第二组时隙期间由第二组节点所发送的信息由第一组节点中的节点所接收，并在第二组时隙期间被转发至主站，这样该信息在单个的信息周期中由主站接收。
10.一种记录在计算机可读介质上的程序产品，包括程序代码，当在计算机上执行该程序代码时，该程序代码执行权利要求1至5所述的方法步骤中的一个或多个。
全文摘要
一种用于多个节点和主站之间的通信的方法在通信网络中，其中每个节点都被分配时隙，在时隙中进行发送。该节点按组安排，这样第一组包括了所有在主站的覆盖区域之内的节点。第二组在主站的覆盖区域之外，但是在第一组的任一节点的覆盖区域之内等等。任一节点到达主站或由主站到达该节点都是通过多跳方式中的前一组。时隙根据距主站的距离而分配。在消息周期中，主站向任一节点发送消息，第一组被分配第一组时隙，第二组被分配第二组时隙，且在第一组时隙之后，等等。这样，来自主站的消息可以在单个的消息周期中被发送至所有的节点。当节点要想向主站发送信息时，该时隙在信息周期中以相反的顺序被分配，这意味着信息可以在单个的信息周期中到达主站。
文档编号H04L12/28GK101044724SQ200580027624
公开日2007年9月26日 申请日期2005年6月20日 优先权日2004年6月18日
发明者P·马特松, H·埃恩隆德 申请人:埃姆威控股公司