多跳无线网状网络中的桥接学习的制作方法
【专利说明】多跳无线网状网络中的桥接学习
【背景技术】
[0001] 领域
[0002] 本申请一般涉及无线通信，尤其涉及用于在无线通信网络中使用中继的系统、方 法、和设备。
【背景技术】
[0003]
[0004]在许多电信系统中，通信网络被用于在若干个空间上分开的交互设备之间交换消 息。网络可根据地理范围来分类，该地理范围可以是例如城域、局域或者个域。此类网络 可分别被指定为广域网（WAN)、城域网（MAN)、局域网（LAN)、无线局域网（WLAN)、或个域网 (PAN)。网络还根据用于互连各种网络节点和设备的交换/桥接技术（例如，电路交换-分 组交换）、用于传输的物理介质的类型（例如，有线-无线）、和所使用的通信协议集（例如， 网际协议集、SONET(同步光学联网）、以太网等）而有所不同。
[0005]当网络元件是移动的并由此具有动态连通性需求时，或者在网络架构以自组织(adhoc)拓扑结构而非固定拓扑结构来形成的情况下，无线网络往往是优选的。无线网络 使用无线电、微波、红外、光等频带中的电磁波以非制导传播模式来采用无形的物理介质。 在与固定的有线网络相比较时，无线网络有利地促成用户移动性和快速的现场部署。
[0006]无线网络中的设备可在彼此之间传送/接收信息。在一些方面，无线网络上的各 设备可以具有有限的传输范围。因此，需要用于在无线网络中进行通信的改进型系统、方法 和设备。
[0007] 概沭
[0008]本发明的系统、方法和设备各自具有若干方面，其中并非仅靠任何单一方面来负 责其期望属性。在不限制如由所附权利要求所表达的本发明的范围的情况下，现在将简要 地讨论一些特征。在考虑此讨论后，并且尤其是在阅读题为"详细描述"的章节之后，将理解 本发明的特征是如何提供包括无线网络中的接入点和站之间的改进的通信在内的优点的。
[0009] 本公开的一个创新方面包括一种在包括根节点和多个中继节点的多跳无线网状 网络中进行通信的方法。该方法包括在具有一个或多个派生节点的第一中继节点处附连至 第二中继节点。该方法进一步包括传送宣告，该宣告被配置成发起关于所附连的第一中继 节点及其派生节点的路由表的修改。
[0010] 在各个实施例中，该方法可进一步包括确定关于派生节点中的每个派生节点的设 备信息。该方法可进一步包括传送该宣告，其可包括针对每个派生节点向根节点传送包括 设备信息的宣告。
[0011] 在各个实施例中，该宣告可包括无偿地址解析协议（ARP)分组。
[0012] 在各个实施例中，确定关于派生节点中的每个派生节点的设备信息可包括将对设 备信息的请求发送给每个派生节点并高速缓存来自每个派生节点的响应，该响应包括该设 备信息。
[0013] 在各个实施例中，对设备信息的请求可包括地址解析协议（ARP)-请求分组。来自 每个派生节点的响应可包括ARP-应答分组。该宣告可包括无偿ARP分组。
[0014] 在各个实施例中，确定关于派生节点中的每个派生节点的设备信息可包括监视由 每个派生节点发送的设备信息并高速缓存所监视到的关于每个派生节点的设备信息。
[0015] 在各个实施例中，所监视到的设备信息可包括一个或多个地址解析协议（ARP)分 组。该宣告可包括无偿ARP分组。
[0016] 在各个实施例中，该方法可进一步包括将定时器与每个派生节点相关联。该方法 可进一步包括将对设备信息的请求发送给派生节点，并在相关联的定时器期满之前尚未从 该派生节点接收到分组时将响应中继给根节点。该方法可进一步包括在相关联的定时器期 满之前已经从该派生节点接收到分组时将所高速缓存的设备信息传送给根节点。
[0017] 在各个实施例中，传送宣告可包括向根节点传送网络拓扑结构已经改变的指示。
[0018] 在各个实施例中，网络拓扑结构已经改变的指示可包括拓扑结构改变通知（TCN) 桥接协议数据单元（BTOU)。
[0019] 在各个实施例中，无线通信网络可进一步包括附连至根节点的根中继。该方法可 进一步包括传送宣告，其可包括向根中继传送网络拓扑结构已经改变的指示。
[0020] 在各个实施例中，该宣告可包括拓扑结构改变通知（TCN)桥接协议数据单元 (Brou)。
[0021] 在各个实施例中，该方法可进一步包括在附连至第二中继节点之前与第三中继节 点解除关联。
[0022] 在各个实施例中，该宣告可包括被定址到根节点的链路层更新帧，包括第一中继 下所有派生节点的媒体接入控制（MAC)地址。该链路层更新帧可被配置成使第一中继与根 节点之间的路径中的中继节点中的每个中继节点更新路由条目。
[0023] 另一方面提供了一种在包括根节点和多个中继节点的多跳无线网状网络中进行 通信的方法。该方法包括在第一节点处接收指示路由拓扑结构的改变的通知。该方法进一 步包括响应于该通知而更新桥接表。
[0024] 在各个实施例中，该通知可包括由附连节点高速缓存的无偿地址解析协议（ARP) 分组。
[0025] 在各个实施例中，第一节点可包括根节点。该通知可包括网络拓扑结构已经改变 的第一指示。该方法可进一步包括传送网络拓扑结构已经改变的第二指示。
[0026] 在各个实施例中，网络拓扑结构已经改变的第一指示可包括拓扑结构改变通 知（TCN)桥接协议数据单元（Brou)。网络拓扑结构已经改变的第二指示可包括配置 Brou(CBrou)中的拓扑结构改变（tc)标志。
[0027] 在各个实施例中，该方法可进一步包括从根节点接收信标。该方法可进一步包括 基于该信标来确定第一节点是否是根中继。
[0028] 在各个实施例中，该方法可进一步包括在信标可包括因供应商而异的信息时确定 第一节点是根中继。
[0029] 在各个实施例中，第一节点可包括附连至根节点的根中继。该通知可包括网络拓 扑结构已经改变的第一指示。该方法可进一步包括将广播请求传送给根中继的一个或多个 派生节点。
[0030] 在各个实施例中，网络拓扑结构已经改变的第一指示可包括拓扑结构改变通知 (TCN)桥接协议数据单元（Brou)。该广播请求可包括ping分组、发现分组、和保持活跃分 组中的至少一者。
[0031] 在各个实施例中，该方法可进一步包括接收对该广播请求的响应。该方法可进一 步包括基于该对广播请求的响应来更新桥接表。
[0032] 在各个实施例中，第一节点可包括附连至根节点的根中继。该通知可包括网络拓 扑结构已经改变的第一指示。该方法可进一步包括将网络拓扑结构已经改变的第二指示传 送给一个或多个其它根节点。
[0033] 在各个实施例中，网络拓扑结构已经改变的第一指示可包括拓扑结构改变通 知（TCN)桥接协议数据单元（Brou)。网络拓扑结构已经改变的第二指示可包括刷洗 (flush) -中继分组。
[0034] 在各个实施例中，接收通知可包括从派生节点接收解除关联通知。
[0035] 在各个实施例中，更新桥接表可包括刷洗派生节点和该派生节点之下的所有节点 的桥接条目。
[0036] 另一方面提供了一种在包括根节点和多个中继节点的多跳无线网状网络中进行 通信的方法。该方法包括在第一中继节点处维护针对派生节点的存活时间定时器。该方法 进一步包括基于该存活时间定时器来更新桥接表。
[0037] 在各个实施例中，该方法可进一步包括当从派生节点接收分组时重置该存活时间 定时器。
[0038] 在各个实施例中，该方法可进一步包括当存活时间定时器期满时将请求分组传送 给派生节点。
[0039] 在各个实施例中，该请求分组可包括ping分组、发现分组、和保持活跃分组中的 至少一者。
[0040] 在各个实施例中，该方法可进一步包括在请求超时内未从派生节点接收到分组时 重传该请求分组。
[0041] 在各个实施例中，该方法可进一步包括在存活时间定时器、请求超时、和重试阈值 中的一者内未从派生节点接收到分组时，刷洗针对派生节点和该派生节点之下的节点的条 目。
[0042] 另一方面提供了一种被配置成在包括根节点和多个中继节点的多跳无线网状网 络中进行通信的设备。该设备具有一个或多个派生节点。该设备包括被配置成将该设备附 连至中继节点的处理器。该设备进一步包括发射机，其被配置成传送宣告，该宣告被配置成 发起关于该设备及其派生节点的路由表的修改。
[0043] 在各个实施例中，处理器可被进一步配置成确定关于派生节点中的每个派生节点 的设备信息。发射机可被进一步配置成针对每个派生节点向根节点传送包括设备信息的宣 告。
[0044] 在各个实施例中，该宣告可包括无偿地址解析协议（ARP)分组。
[0045] 在各个实施例中，确定关于派生节点中的每个派生节点的设备信息可包括将对设 备信息的请求发送给每个派生节点并且高速缓存来自每个派生节点的响应，该响应包括该 设备信息。
[0046] 在各个实施例中，对设备信息的请求可包括地址解析协议（ARP)-请求分组。来自 每个派生节点的响应可包括ARP-应答分组。该宣告可包括无偿ARP分组。
[0047] 在各个实施例中，确定关于派生节点中的每个派生节点的设备信息可包括监视由 每个派生节点发送的设备信息并高速缓存所监视到的关于每个派生节点的设备信息。
[0048] 在各个实施例中，所监视到的设备信息可包括一个或多个地址解析协议（ARP)分 组。该宣告可包括无偿ARP分组。
[0049] 在各个实施例中，该处理器可被进一步配置成将定时器与每个派生节点相关联。 发射机可被进一步配置成将对设备信息的请求发送给派生节点，并在相关联的定时器期满 之前尚未从该派生节点接收到分组时将响应中继给根节点。发射机可被进一步配置成在相 关联的定时器期满之前已经从该派生节点接收到分组时将所高速缓存的设备信息传送给 根节点。
[0050] 在各个实施例中，发射机可被进一步配置成向根节点传送网络拓扑结构已经改变 的指示。
[0051] 在各个实施例中，网络拓扑结构已经改变的指示可包括拓扑结构改变通知（TCN) 桥接协议数据单元（Brou)。
[0052] 在各个实施例中，无线通信网络可进一步包括附连至根节点的根中继。发射机可 被进一步配置成向根中继传送网络拓扑结构已经改变的指示。
[0053] 在各个实施例中，该宣告可包括拓扑结构改变通知（TCN)桥接协议数据单元 (Brou)。
[0054] 在各个实施例中，处理器可被进一步配置成在附连至中继节点之前将该设备与第 >中继节点解除关联。
[0055] 在各个实施例中，该宣告可包括被定址到根节点的链路层更新帧，包括第一中继 下的所有派生节点的媒体接入控制（MAC)地址。该链路层更新帧可被配置成使第一中继与 根节点之间的路径中的中继节点中的每个中继节点更新路由条目。
[0056] 另一方面提供了一种被配置成在包括根节点和多个中继节点的多跳无线网状网 络中进行通信的设备。该设备包括被配置成接收指示路由拓扑结构的改变的通知的接收 机。该设备进一步包括被配置成响应于该通知而更新桥接表的处理器。
[0057] 在各个实施例中，该通知可包括由附连节点高速缓存的无偿地址解析协议（ARP) 分组。
[0058] 在各个实施例中，第一节点可包括根节点。该通知可包括网络拓扑结构已经改变 的第一指示。该设备可进一步包括被配置成传送网络拓扑结构已经改变的第二指示的发射 机。
[0059] 在各个实施例中，网络拓扑结构已经改变的第一指示可包括拓扑结构改变通 知（TCN)桥接协议数据单元（Brou)。网络拓扑结构已经改变的第二指示可包括配置 Brou(CBrou)中的拓扑结构改变（tc)标志。
[0060] 在各个实施例中，接收机可被进一步配置成从根节点接收信标。处理器可被进一 步配置成基于该信标来确定第一节点是否是根中继。
[0061] 在各个实施例中，处理器可被进一步配置成在信标可包括因供应商而异的信息时 确定第一节点是根中继。
[0062] 在各个实施例中，第一节点可包括附连至根节点的根中继。该通知可包括网络拓 扑结构已经改变的第一指示。该设备可进一步包括被配置成将广播请求传送给根中继的一 个或多个派生节点的发射机。
[0063] 在各个实施例中，网络拓扑结构已经改变的第一指示可包括拓扑结构改变通知 (TCN)桥接协议数据单元（BTOU)。该广播请求可包括ping分组、发现分组、和保持活跃分 组中的至少一者。
[0064] 在各个实施例中，接收机可被进一步配置成接收对广播请求的响应。处理器可被 进一步配置成基于该对广播请求的响应来更新桥接表。
[0065] 在各个实施例中，第一节点可包括附连至根节点的根中继。该通知可包括网络拓 扑结构已经改变的第一指示。该设备可进一步包括被配置成将网络拓扑结构已经改变的第 二指示传送给一个或多个其它根节点的发射机。
[0066] 在各个实施例中，网络拓扑结构已经改变的第一指示可包括拓扑结构改变通知 (TCN)桥接协议数据单元（BTOU)。网络拓扑结构已经改变的第二指示可包括刷洗-中继分 组。
[0067] 在各个实施例中，接收通知可包括从派生节点接收解除关联通知。
[0068] 在各个实施例中，更新桥接表可包括刷洗派生节点和该派生节点之下的所有节点 的桥接条目。
[0069] 另一方面提供了一种被配置成在包括根节点和多个中继节点的多跳无线网状网 络中进行通信的设备。该设备包括发射机。该设备进一步包括被配置成维护针对派生节点 的存活时间定时器的处理器。该处理器被进一步配置成基于该存活时间定时器来更新桥接 表。
[0070] 在各个实施例中，该处理器可被进一步配置成当从派生节点接收分组时重置该存 活时间定时器。
[0071] 在各个实施例中，发射机被配置成当存活时间定时器期满时将请求分组传送给派 生节点。
[0072] 在各个实施例中，该请求分组可包括ping分组、发现分组、和保持活跃分组中的 至少一者。
[0073] 在各个实施例中，发射机可被进一步配置成在请求超时内未从派生节点接收到分 组时重传该请求分组。
[0074] 在各个实施例中，处理器可被进一步配置成在存活时间定时器、请求超时、和重试 阈值中的一者内未从派生节点接收到分组时，刷洗针对派生节点和该派生节点之下的节点 的条目。
[0075] 另一方面提供了一种在包括根节点和多个中继节点的多跳无线网状网络中进行 通信的设备。该设备包括用于在具有一个或多个派生节点的第一中继节点处附连至第二中 继节点的装置。该设备进一步包括用于传送宣告的装置，该宣告被配置成发起关于所附连 的第一中继节点及其派生节点的路由表的修改。
[0076] 在各个实施例中，该设备可进一步包括用于确定关于派生节点中的每个派生节点 的设备信息的装置。该设备可进一步包括用于传送该宣告的装置，其可包括用于针对每个 派生节点向根节点传送包括设备信息的宣告的装置。
[0077] 在各个实施例中，该宣告可包括无偿地址解析协议（ARP)分组。
[0078] 在各个实施例中，用于确定关于派生节点中的每个派生节点的设备信息的装置可 包括用于将对设备信息的请求发送给每个派生节点的装置和用于高速缓存来自每个派生 节点的响应的装置，该响应包括该设备信息。
[0079] 在各个实施例中，对设备信息的请求可包括地址解析协议（ARP)-请求分组。来自 每个派生节点的响应可包括ARP-应答分组。该宣告可包括无偿ARP分组。
[0080] 在各个实施例中，用于确定关于派生节点中的每个派生节点的设备信息的装置可 包括用于监视由每个派生节点发送的设备信息的装置和用于高速缓存所监视到的关于每 个派生节点的设备信息的装置。
[0081] 在各个实施例中，所监视到的设备信息可包括一个或多个地址解析协议（ARP)分 组。该宣告可包括无偿ARP分组。在各个实施例中，该设备可进一步包括用于将定时器与 每个派生节点相关联的装置。该设备可进一步包括用于将对设备信息的请求发送给派生节 点的装置，以及用于在相关联的定时器期满之前尚未从该派生节点接收到分组时将响应中 继给根节点的装置。该设备可进一步包括用于在相关联的定时器期满之前已经从该派生节 点接收到分组时将所高速缓存的设备信息传送给根节点的装置。
[0082] 在各个实施例中，用于传送宣告的装置可包括用于向根节点传送网络拓扑结构已 经改变的指示的装置。
[0083] 在各个实施例中，网络拓扑结构已经改变的指示可包括拓扑结构改变通知（TCN) 桥接协议数据单元（Brou)。
[0084] 在各个实施例中，无线通信网络可进一步包括附连至根节点的根中继。用于传送 宣告的装置可包括用于向根中继传送网络拓扑结构已经改变的指示的装置。
[0085] 在各个实施例中，该宣告可包括拓扑结构改变通知（TCN)桥接协议数据单元 (Brou)。
[0086] 在各个实施例中，该设备可进一步包括用于在附连至第二中继节点之前与第三中 继节点解除关联的装置。
[0087] 在各个实施例中，该宣告可包括被定址到根节点的链路层更新帧，包括第一中继 下的所有派生节点的媒体接入控制（MAC)地址，该链路层更新帧被配置成使第一中继与根 节点之间的路径中的中继节点中的每个中继节点更新路由条目。
[0088] 另一方面提供了一种在包括根节点和多个中继节点的多跳无线网状网络中进行 通信的设备。该设备包括用于在第一节点处接收指示路由拓扑结构的改变的通知的装置。 该设备进一步包括用于响应于该通知而更新桥接表的装置。
[0089] 在各个实施例中，该通知可包括由附连节点高速缓存的无偿地址解析协议（ARP) 分组。
[0090] 在各个实施例中，第一节点可包括根节点。该通知可包括网络拓扑结构已经改变 的第一指示。该设备可进一步包括用于传送网络拓扑结构已经改变的第二指示的装置。
[0091] 在各个实施例中，网络拓扑结构已经改变的第一指示可包括拓扑结构改变通 知（TCN)桥接协议数据单元（Brou)。网络拓扑结构已经改变的第二指示可包括配置 Brou(CBrou)中的拓扑结构改变（tc)标志。
[0092] 在各个实施例中，该设备可进一步包括用于从根节点接收信标的装置。该设备可 进一步包括用于基于该信标来确定第一节点是否是根中继的装置。
[0093] 在各个实施例中，该设备可进一步包括用于在信标可包括因供应商而异的信息时 确定第一节点是根中继的装置。
[0094] 在各个实施例中，第一节点可包括附连至根节点的根中继。该通知可包括网络拓 扑结构已经改变的第一指示。该设备可进一步包括用于将广播请求传送给根中继的一个或 多个派生节点的装置。
[0095] 在各个实施例中，网络拓扑结构已经改变的第一指示可包括拓扑结构改变通知 (TCN)桥接协议数据单元（Brou)。该广播请求可包括ping分组、发现分组、和保持活跃分 组中的至少一者。
[0096] 在各个实施例中，该设备可进一步包括用于接收对该广播请求的响应的装置。该 设备可进一步包括用于基于该对广播请求的响应来更新桥接表的装置。
[0097] 在各个实施例中，第一节点可包括附连至根节点的根中继。该通知可包括网络拓 扑结构已经改变的第一指示。该设备可进一步包括用于将网络拓扑结构已经改变的第二指 示传送给一个或多个其它根节点的装置。
[0098] 在各个实施例中，网络拓扑结构已经改变的第一指示可包括拓扑结构改变通 知（TCN)桥接协议数据单元（Brou)。网络拓扑结构已经改变的第二指示可包括刷洗 (flush) -中继分组。
[0099] 在各个实施例中，用于接收通知的装置可包括用于从派生节点接收解除关联通知 的装置。
[0100] 在各个实施例中，用于更新桥接表的装置可包括用于刷洗针对派生节点和该派生 节点之下的所有节点的桥接条目的装置。
[0101] 另一方面提供了一种在包括根节点和多个中继节点的多跳无线网状网络中进行 通信的设备。该设备包括用于在第一中继节点处维护针对派生节点的存活时间定时器的装 置。该设备进一步包括用于基于该存活时间定时器来更新桥接表的装置。
[0102] 在各个实施例中，该设备可进一步包括用于当从派生节点接收分组时重置该存活 时间定时器的装置。
[0103] 在各个实施例中，该设备可进一步包括用于当存活时间定时器期满时将请求分组 传送给派生节点的装置。
[0104] 在各个实施例中，该请求分组可包括ping分组、发现分组、和保持活跃分组中的 至少一者。
[0105] 在各个实施例中，该设备可进一步包括用于在请求超时内未从派生节点接收到分 组时重传该请求分组的装置。
[0106] 在各个实施例中，该设备可进一步包括用于在存活时间定时器、请求超时、和重试 阈值中的一者内未从派生节点接收到分组时，刷洗针对该派生节点和该派生节点之下的节 点的条目的装置。
[0107] 另一方面提供了一种非瞬态计算机可读介质。该介质包括在被执行时使一装置在 包括根节点和多个中继节点的多跳无线网状网络中在具有一个或