[发明专利]网络管理器和网状网络系统

说明书

无线网状网络系统包括以闪烁和冠层运行模式运行的网络节点。在运行中，网络管理器将在冠层节点中运行的节点加入到网络，并将网络带宽分配给冠层节点。所分配的带宽包括第一带宽分配和第二带宽分配，该第一带宽分配用于在加入网络的冠层节点之间发送和接收数据包，以及该第二带宽分配用于接收来自未加入网络的节点的网络加入消息。第二带宽分配也用于接收来自以闪烁模式运行的节点的数据消息。因此，响应于接收到的消息，其中该消息使用第二带宽分配从闪烁节点发送到冠层节点，网络管理器将该消息识别为数据消息并将该消息中的数据提供给主应用程序。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年5月22日在美国专利和商标局提交的申请号为62/165,873的美国临时申请的权益，其公开内容通过引用整体并入本申请。

背景技术

在网络设计中以及网络可用的应用程序的结果范围内，无线网状网络提供了高水平的灵活性。在该网络中，节点自动检测并建立与相邻节点的通信以形成无线网状。网络接入点(Access Points，APs)用作无线网状网络和网状网络外部元件之间的网关。网络管理器可以协调无线网状网络的运行，例如协调节点的时间、建立节点间的通信链路。

在一个示例中，无线网状网络的节点均包括传感器，且这些节点通过网络传递传感器的数据测量结果来运行。在该示例中，网络接入点提供无线网状网络和外部网络(例如局域网(LAN))之间的接口，并且使连接到外部网络的计算机能够从全部无线网状网络节点接收传感器数据测量结果。

无线网状网络设备的设计者和制造商已经开发了先进的能够提供各种网络服务的无线网络节点、接入点和网络管理器。然而，这样的无线网状网络仅利用有限的资源运行，这些有限的资源通常限制了可以形成网络的一部分的节点的数量，并限制了网络中每个节点的可用的带宽。

本公开详述了使网状网络具有大量节点并且使网状网络的节点能够以非常低的功耗模式运行的方法和系统。

发明内容

本文的教导缓解了无线网状网络中的一个或多个上述问题。

根据本公开的一个方面，网状网络系统包括网络管理器和多个网络节点。该多个网络节点包括第一子集的网络节点和第二子集的网络节点，每个网络节点包括处理器和无线收发器，该无线收发器被配置为与多个网络节点中的其他节点进行无线通信。网络管理器可通信地连接到多个网络节点，并被配置为管理无线网状网络的运行，该无线网状网络包括多个网络节点中的节点。该网络管理器被配置为将无线网状网络的带宽分配给第一子集的网络节点中的每一个，其中，所分配的带宽包括第一带宽分配和第二带宽分配，该第一带宽分配用于沿着第一子集的网络节点之间的无线网状网络的通信链路接收和发送数据包，以及该第二带宽分配用于在第一子集的网络节点中接收来自第二子集的网络节点的网络加入消息。该网络管理器被配置为在使用第二带宽分配的带宽接收到从第二子集的网络节点向第一子集的网络节点发送的消息时，将接收到的消息识别为数据消息，并将该消息中的数据提供给主应用程序。

网络管理器还可以被配置为执行以下功能：在使用第二带宽分配的带宽接收到从第二子集的另一网络节点向第一子集的网络节点发送的另一个消息时，将接收到的消息识别为网络加入消息，并将已经发送网络加入消息的所述另一网络节点加入到无线网状网络，其中，将另一节点加入无线网状网络可以包括：将无线网状网络的带宽分配给另一网络节点，该分配包括，用于沿着第一子集的节点与上述的另一节点之间的无线网状网络的通信链路接收和发送数据包的带宽分配，以及用于在上述的另一网络节点中接收来自第二子集的网络节点的网络加入消息的带宽分配。

分配带宽的功能可以包括将时隙和通信信道的组合分配给第一子集的网络节点中的每个网络节点，该时隙和通信信道的组合包括时隙和信道的第一组合以及至少一个时隙和至少一个信道的第二组合，对于第一子集的每个相应的网络节点，时隙和信道的第一组合用于接收和发送该相应的网络节点和第一子集的其他网络节点之间的数据包，以及至少一个时隙和至少一个信道的第二组合用于在相应的网络节点中接收来自第二子集的网络节点的网络加入消息。