CN101151857A - 无线路由系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线通信方法和系统。产生用于测量无线系统性能的度量，并将其与通过系统的理想化模拟所产生的度量进行比较。如果实际的系统性能低于预定等级，则系统可以被重新配置，以便使用这种配置的集中式方法或分散式方法来改进性能。

Description

无线路由系统及方法

技术领域

本发明涉及无线通信领域。更具体而言，本发明涉及配置无线设备之间通信路由的方法。

背景技术

无线通信系统利用路由协议将信息从第一设备传送到第二设备。对于这种系统，通常有一个或多个基站(使用了多种术语，包括根节点或网关)，该基站连接该无线通信系统和第二通信系统。一个示例是作为无线系统与有线系统之间中间物的接入点。无线系统中的其它设备必须确定如何路由数据以便到达基节点(base node)。

因为设备的可靠传输范围可能不包括基节点，所以路由策略通常利用中间设备。例如，如图1所示，设备X具有通信范围RX，设备Y具有通信范围RY，而基设备B具有通信范围RB。如果无线网络中只包括这三个设备，则方案很简单：当X向B发送数据时，X将向Y发送数据，而Y向B发送数据。然而，由于增加了更多的设备，因此路由方案将变得更加复杂。

发明内容

在说明性的实施例中，本发明包括分析无线通信系统性能的方法，该无线通信系统包括基站和多个节点设备，所述方法包括：观察系统中成对设备的链路特征，利用该链路特征产生集中式通信方案，使用集中式通信方案计算第一质量度量，观察这些节点设备的实际通信配置并产生第二质量度量，然后比较第一质量度量和第二质量度量。

在另一实施例中，集中式通信方案的特征在于，定义每个节点设备到基站的第一和第二(或更多)不相重叠的通信路由。对于另一说明性实施例，实际的通信配置还定义每个节点设备到基站的第一和第二(或更多)不相重叠的通信路由，至少一些被定义的通信路由包括节点设备与基站之间的中间节点。第一和第二质量度量可以包括与由至少一些被定义的通信路由中的每个中间节点所引入的等待时间之和相关的分量。

在又一实施例中，第一和第二质量度量包括与第一节点设备与基站之间跳跃的数量相关的分量。此外，第一和第二质量度量可以包括与在第一节点设备与基站之间所定义的路由中所用链路的链路质量相关的分量。在另一说明性实施例中，集中式通信方案和实际的通信配置定义了具有中间节点的通信路由，在第一节点设备和基站之间通过中间节点进行通信，其中，第一和第二质量度量包括与在中间节点处出现的不相重叠路由的数量相关的分量。该方法还包括，如果比较步骤指示了系统的低效率超过预定的等级，则重新配置所述系统。

另一说明性实施例包括包含至少一个基站和被配置成彼此进行无线通信的许多节点设备的无线通信系统，其中，系统中或与系统通信地耦合的至少一个分析设备被配置成收集与系统中定义的实际通信路由相关的数据，并观察系统通信状态的实际质量度量，并且其中，该分析设备进一步被配置成产生用于与实际的质量度量相比较的数学上最优的质量度量。

在另一实施例中，在产生数学上最优的质量度量时，定义每个节点设备到基站的第一和第二不相重叠的通信路由。在又一实施例中，实际的通信配置定义每个节点设备到基站的第一和第二不相重叠的通信路由，至少一些被定义的通信路由包括节点设备与基站之间的中间节点。此外，实际的质量度量和最优的质量量度可以包括与由至少一些被定义的通信路由中的每个中间节点引入的等待时间之和相关的分量。

在另一实施例中，实际的质量度量和最优的质量度量包括与第一节点设备与基站之间跳跃的数量相关的分量。在又一说明性实施例中，实际的质量度量和最优的质量度量包括与在第一节点设备与基站之间所定义的路由中所用链路的链路质量相关的分量。此外，在产生数学上最优的度量时，可以定义多个最优的通信路由，至少一个最优的通信路由具有从第一节点向基站传送数据的中间节点，至少一个实际的通信路由可以包括中间节点，并且实际的质量度量和最优的质量度量可以包括与在中间节点处出现的重叠路由的数量相关的分量。在又一实施例中，系统被配置成具有第一路由协议，用于路由数据经过系统到达基站，并且如果对数学上最优的度量与实际的度量进行的比较指示了系统的低效率超过预定等级，则产生新的路由协议来替换第一路由协议。

在一个说明性的实施例中，本发明包括无线通信系统，该无线通信系统包括至少一个基站、被配置成彼此进行无线通信的多个基础结构节点设备、以及与基础结构节点设备进行通信的多个叶端设备(leafdevice)；其中，系统中或与系统通信地耦合的至少一个分析设备被配置成收集与系统中定义的实际通信路由相关的数据，并观察系统通信状态的实际质量度量，并且其中，该分析设备进一步被配置成产生用于与实际的质量度量进行比较的数学上最优的质量度量。

在又一实施例中，叶端设备包括具有休眠模式和活动模式(activemode)的传感器，传感器适于在规定的时间唤醒，并向基础结构节点设备发送数据，每个传感器与至少两个基础结构节点设备相关联。在另一说明性实施例中，所述系统这样进行配置，即，定义从每个叶端节点到基站的第一和第二不相重叠的路由。此外，系统可以被配置成具有第一路由协议，用于路由数据经过所述系统到达基站，并且如果对数学上最优的度量与实际的度量进行的比较指示了系统的低效率超过预定等级，则产生新的路由协议来替换第一路由协议。

附图说明

图1是示出了通信范围的无线网络的图；

图2是在无线网络中冗余的、不相重叠的路由的图；

图3是说明设备A的路由的分散式配置的图；

图4是说明性实施例的流程图；以及

图5说明了示例的无线传感器网络。

具体实施方式

应该参照附图阅读下列详细的说明。不必按比例绘制的附图描绘了说明性实施例，并不是旨在限制本发明的范围。

在说明性实施例中，本发明涉及具有多个设备的无线网络。差的数据路由可增加这种网络的响应时间，并使这种网络脆弱而过于依赖于有限数量的设备。例如，如果数据大量地通过一个或两个节点被路由，则这些节点形成信息流从源节点到基站的瓶颈，从而导致延迟。此外，那些过多使用的节点的故障可以导致大量的数据丢失。

对这种网络内数据路由的设计和选择，显得很复杂，原因在于它们的分布式特征，即使在数据路由发生在具有多个固定(非移动)设备的网络内时也是如此。在任何给定时间，属于网络一部分的一个或多个设备出于任何原因，可以不与网络的其余设备进行通信。例如，本地噪声的突发可以堵塞与设备的通信，或者设备可能周期性地进入低功率的休眠模式。此外，通常希望具有能够在初始安装之后添加设备的网络。

这些各种困难的一个结果是导致数据路由的集中式配置工作很繁重。例如，集中式配置可能在永久地或临时地添加或去除设备时需要更新。更新集中式配置可能需要分别接触网络中的每个设备。这些困难使得分散式配置在操作正在进行期间具有合乎需要的特征。然而，在模拟中已经发现分散式配置通常难以产生像集中式配置那样的最优效果。在说明性的实施例中，本发明旨在通过帮助评定操作配置来改进无线通信系统配置。

图2是无线网络中冗余的、不相重叠的路由的图。被示出的网络包括基站B以及若干节点I1～I6与X。在说明性实施例中，目标在于提供X和B之间稳固的通信。定义不相重叠的冗余路由是实现这一目标的一种方法。定义X与G之间的第一路由1，即经过奇数编号的节点I5、I3和I1。定义X与G之间的第二路由2，即经过偶数编号的节点I6、I4和I2。这两个路由1、2不重叠，因此是冗余、不相重叠的路由。

此外示出了附加的路由，来创建从节点I5到G的冗余。第一路由遵循路由1，且被表示为路由3，而I5的另一路由遵循路由4，经过节点I4和I2。同样，对于节点I6，路由5遵循路由2的一部分，并且路由6通过节点I3和I1。可以看出，即使具有相对很少的节点或设备，路径的数量增长也很快，尤其在需求不相重叠的冗余路径时。在一些实施例中，设备X是以类似于其它节点设备I1...I6的方式进行工作的设备。在其它的实施例中，例如，如下面的图5进一步描述，设备X可以替代地是节点设备之外的不同类型的设备。

图3是说明设备K的路由的分散式配置的图。在说明性实施例中，K可以是给系统新添加的设备，而系统已经具有其它的设备L、M、N、P、Q、R、S和基站BS。设备K可以替代地是属于系统的一部分的设备、但在例如低功率休眠周期以后或在一段防止干涉(噪声)接触时期以后该设备K重新建立与系统的联系。例如，在其它的设备已被添加到系统之后，设备K还可以根据命令重新配置本身，以便重新配置路由。

可以进行如下添加K的分散式配置。K产生路由请求RREQ，继之以它自己的地址即K，形成消息“RREQK”。在附近的设备L、P从K接收到路由请求时，每个设备将在将其自己的地址包含到消息中以后重新传送该消息。还可以添加其它的信息，例如，RSSI数据(接收信号强度指示器)、其它的链路质量数据、或节点等待时间(latency)数据(在说明性实施例中，节点等待时间与该节点所服务的路由的数量成比例)。节点等待时间数据可以采用任何适宜的形式。在另一示例中，通过使数个或每个节点保持对数据(或数据分组)在该节点上的停留时间进行统计，可以产生节点等待时间数据。在另一个示例中，每个节点的等待时间值可以是平均停留时间，或可以是对涉及作为等待时间值的停留时间分布或设置的统计。为了适应可能发生的间歇式的通信故障，例如，当设备不总是处于“接通(ON)”时(即，偶而进入休眠模式)，收集的数据可以包括通信链路故障和这种故障的频率的指示器。

然后重复该消息，直到RREQ到达目的地，在这种情况下，到达基站BS。如图所示，基站可以从K接收一个以上的RREQ——在该情况下，RREQNMLK在其由K产生之后、在BS处被接收之前，通过节点L、M和N。同样地，RREQSRQPK在其产生之后、在BS处被接收之前，通过节点P、Q、R和S。基站BS于是将这些消息归类并选择表面上最优的路由。一般地，“最优的”路由将被确定为具有最好的链路强度和最少的跳跃数量的路由。在基站选择最优路由中，可以考虑其它的因素，包括K和BS之间任一中间节点的“负荷”。例如，可以取消选定包括高负荷中间节点(已经形成很多其它现有路由的一部分的节点)的路由，以便避免数据在高负荷节点上的冲突。

在BS选择最优路由(或者在一些实施例中，选择两个或更多最优的最优路由)，消息由BS产生并被寻址给K，以便向K指示应该使用什么路由。在一些实施例中，能使基站BS向所有其它的节点广播，从而消息可以被BS直接发送给K。在其它的实施例中，BS可以使用中间设备向K路由该消息。通常可以执行分散式配置，而没有对网络内通信造成明显干扰。然而，因为设备(例如，设备K)可以被添加、激活、重新激活，或者另外按照随机顺序进行配置，所以分散式配置程序通常达到偏离最优的可能配置的结果。然而，使用集中式配置程序重复进行重新配置变得复杂，因此就用于更新配置的计算需要和停机时间而言，可以说代价高昂。因此，本发明提供了用于确定实际配置偏离最优配置多少的一个基准，以便确定重新配置或其它的补偿是否必要。

在图3中可以看出，已经定义了K到达基站BS的两个不相重叠的、冗余的路径。一个路径遵循顺序K-L-M-N-BS。另一个路径遵循顺序K-P-Q-R-S-BS。这些路径具有不同的长度，通常被描述为具有不同数量的跳跃。任一中间站(一种情况下为L、M和N，另一种情况下为P、Q、R和S)承载的最大负荷，从一个路由到下一个路由可以是不同的。路径中的每个链路可以具有不同的信号强度。此外，路径中的每个节点在考虑通过该节点的路由的数量的范围内，可以承载不同的负荷。例如，通过改变数据到达BS所需的时间量，或者路由如何影响系统中使用的其它路由，这些因素中的每一个都可以影响系统性能。

图4是说明性实施例的流程图。方法10从观察现有无线系统中链路之中的链路特征开始，如20所示。现有系统可以例如是至少一些节点已被添加并以分散式方式提供通信路由的系统。在另一步骤中，产生最优方案，如22所示。

在说明性实施例中，通过混合整数线性程序的处理产生最优方案。首先，为每个节点定义两个冗余、不相重叠的路径，如上面的图2和3所述。然后运行混合整数线性程序，以便最小化下列之和：

+α1*{每个节点到基站的两个冗余路径的跳跃的数量之和}；

-α2*{每个节点的两个路径中所有链路上的每个链路的链路质量的对数之和}；

+α3*{网络中任一节点所服务的最大负荷}；

+α4*{通过每个节点的两个路径的、由路径中每个中间节点所引入的等待时间之和}。

对于说明性实施例，中间节点引入的等待时间可以与该节点服务的路由的数量成比例。节点等待时间还可以使用附加的量度通过如下方式进行计算，该附加的量度包括数据在具体节点上的停留时间，即例如，通过计算平均停留时间或对涉及数据在不同时间通过具体节点的若干停留时间的统计。变量α1～α4可以由用户设置，取决于首要考虑哪个标识的因子。如果需要的话，不是使用上面所述的四个值，而是可以使用其它的系统变量。例如，不是使用网络中任一节点所满足的最大负荷，而是可以使用节点负荷的统计方差。类似地，分组在节点上的排队延迟(或停留时间)的分布的统计平均值，可以用于等待时间测量。

然后，在说明性实施例中，包括α变量的因子的上述集合，用于产生第一质量度量，如图4的步骤24所示。此度量例如可以是数字。接下来，观察系统的实际路由特征，如26所示。如28所示，利用路由特征产生第二质量度量，如同具有相同α变量集合的上述公式中使用的。最后，比较第一和第二质量度量，如步骤30所示。对于该系统而言，在第一和第二质量度量的比较指示了需要重新配置时，可以进行重新配置。例如，如果第一质量度量小于第二质量度量的预定百分比(例如，75％，或任何其它的值)，则从重新配置中可以预计进行25％的改进作为重新配置的结果，从而证明实现重新配置所需的计算和通信开销是正确的。

在说明性的实施例中，涉及基础结构节点的物理信息用它们的物理特性来表征，包括节点之间的相对并置和链路强度。图形是定义的G(V，E)，其中，顶点集合是包括基站的所有节点的集合。图形的边缘是定向边，表示顶点之间的通信连通性。例如，如果顶点A与顶点B之间存在定向边，则可能存在从A到B的通信。然后选择两个(或更多)到基站的最优不相重叠的路径。通过使用考虑上述因子的图解分析，可以逼近最优方案。

在一些实施例中，对于最小化处理来说考虑少于上述所有的因子。可替换地，α1...α4中的一个或多个可以被设为零，从而删除一个或多个因子。

使用上述公式和无线网络模拟器，执行各种试验。发现分散式方法在用于无线网络模拟器时，不如使用设计全球系统的集中式处理方法那么好。例如，只考虑第一因子(跳跃数量)，集中式方法通常在比分散式方法好7～10％(即，少7～10％的跳跃)的范围内。然而，如上所述，完全依赖于集中式方法，可能造成限制其使用的其它困难。

在本发明的环境中，路由的集中式方法可以被看作是优化的处理方法。因为在创建“最优的”方法中涉及许多因素，所以应该理解的是，实际上很少存在单个“最优的”路由方法。而是，存在优化过的通信方案，即其可以根据确定通信质量的一个或多个因素进行优化。集中式方案是优化方案的一个种类。在集中式方案的集合内，是针对各种因素进行优化的方案。说明性实施例于此提供了包括优化通信方案的示例，所述优化通信方案可以是经过优化的集中式方案，其减少通信所用跳跃的数量、系统等待时间、和/或系统中任一节点所满足的最大负荷，及/或最大化网络内的链路质量。

图5说明了示例的无线传感器网络。该网络包括：网关节点或基节点100、多个基础结构节点102、104、106、108、110、112、以及许多被示为传感器S的叶端节点。每个传感器将其自身与两个基础结构节点相关联，从而任何一个基础结构节点的故障不会完全使传感器与网络断开连接。在一些实施例中，网络采用共同待审的美国专利申请号10/870,295(题为WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM WITHCHANNEL HOPPING AND REDUNDANT CONNECTIVITY，2004年6月17日提交)所描述的格式，其公开内容在此引入作为参考。

在一个实施例中，至少一些传感器工作在低功率模式下。例如，给定的传感器可以具有活动模式和低功率休眠模式，其中传感器周期性地从低功率休眠中唤醒，以便使用活动模式发送数据。当传感器处于低功率休眠中时，该传感器无法用于通信。可以在规定的时间唤醒传感器，并且向关联的基础结构节点传送它已经收集的用于传输的任何数据。接下来，基础结构节点向基站传送传感器数据。

为了冗余的目的，传感器可以向两个基础结构节点进行传送。例如，多个传感器114、116、118被显示为与基础结构节点104、106中的每一个相关联。在一些实施例中，系统这样进行配置，即通过基础结构节点104、106的来自这些传感器114、116、118的信号的路由不相重叠。例如，来自第一传感器114的信号可以被路由给基础结构节点104和110，然后到基节点100，以及还到基础结构节点106，然后到基节点100。同时，来自第二传感器116的信号可以具有相同的一对路由。可以从所示的系统看出，节点102很可能用于多个传感器传输。为了降低系统的总等待时间，通过节点102路由的一些数据可以被路由在节点102周围，以便降低数据冲突的可能性。因此，来自传感器(例如，传感器118)的数据可以被路由给基础结构节点104和110，然后到基节点100，以及绕过节点102，通过在到达基节点100之前传到节点106、108和112。

为了突出分散式方法进行路由能够出现的一个困难，假定传感器120被添加给系统。如可以看到的，传感器120这样布置，即需要与节点102和108相关联。传感器120还可以为了与节点106进行通信而充分接近，但是明显更靠近节点102。然而，如果传感器120是添加给系统的最新传感器，则节点102可能已经传送系统最重的路由负荷。如果节点102已经处于它的路由负荷容量(可以针对系统预先确定这种容量)，则节点102将无法路由来自传感器120的信号。这将要求传感器120与节点106和108相关联，以及强制使来自传感器120传给节点106的信号，在到达基节点100之前，重新传送到节点104和110。该结果是低效的。然而，每当添加新的传感器时，每当去除传感器时，每当传感器丢失与其关联的基础结构节点的通信时，以及每当已经丢失通信的传感器恢复通信时，以及基础结构节点被添加和去除、或者丢失和恢复通信的其它时间，重新配置整个路由表极可能造成路由配置信号的杂音(cacophony)。因此，通过本发明，可以比较和测量最优性能与实际性能。

当实际性能降到低于所需阈值时，可以以集中或分散的方式重新配置系统。例如，如果参照图4所述产生度量，且如果实际的系统度量指示了高于理想分数预定比率的分数，则系统可以重新配置。例如，如果理想化度量与实际系统度量之比降到低于75％，则系统可以重新配置。可以使用其它的比率，更高比率极可能允许重新配置更加频繁地发生，但保证了更高的效率。

系统中的任何设备可以被编程以执行涉及本发明的分析。可替换地，可将独立的设备与执行这种分析的系统可通信地耦合。如果需要的话，基站可以收集系统性能数据，并向不属于系统的一部分的另一设备(例如，可使用基站可访问的有线网络进行访问的设备)传送数据。因为优化方案可以需要额外的计算容量，所以传送性能数据的能力可以帮助允许系统分析即使在系统工作时发生。

本领域技术人员将理解，本发明可以用在此所述和构想的具体实施例之外的各种形式来表明。因此，可以做出形式和细节上的改变，而不脱离所附权利要求所述的本发明范围和精神。

Claims (23)

1.一种分析无线通信系统性能的方法，所述无线通信系统包括基站和多个节点设备，并在实际的通信配置下，利用系统中成对设备之间的通信链路进行操作；所述方法包括：

观察系统中成对设备的特征；

利用链路特征产生优化的通信方案；

使用优化的通信方案计算第一质量量度；

观察节点设备的实际通信配置，并产生第二质量度量；以及

比较第一质量度量和第二质量度量。

2.根据权利要求1的方法，其中，优化的通信方案的特征在于，定义每个节点设备到基站的第一和第二或更多不相重叠的通信路由。

3.根据权利要求2的方法，其中，实际的通信配置还定义每个节点设备到基站的第一和第二或更多不相重叠的通信路由，至少一些被定义的通信路由包括节点设备与基站之间的中间节点。

4.根据权利要求3的方法，其中，第一和第二质量度量包括与由在至少一些被定义的通信路由中的每个中间节点所引入的等待时间之和相关的分量。

5.根据权利要求4的方法，其中，每个节点保持对数据在所述节点的停留时间进行统计，并使用停留时间分布的平均数作为等待时间值。

6.根据权利要求1的方法，其中，第一和第二质量度量包括与第一节点设备与基站之间跳跃的数量相关的分量。

7.根据权利要求1的方法，其中，第一和第二质量度量包括与第一节点设备与基站之间所定义的路由中所用链路的链路质量相关的分量。

8.根据权利要求1的方法，其中，优化的通信方案和实际的通信配置定义具有中间节点的通信路由，在第一节点设备和基站之间通过中间节点进行通信，其中，第一和第二质量度量包括与在中间节点处存在的不相重叠路由的数量相关的分量。

9.根据权利要求1的方法，其中：

所述优化的通信方案特征在于，定义每个节点设备到基站的第一和第二不相重叠的通信路由；

实际的通信配置还定义每个节点设备到基站的第一和第二不相重叠的通信路由，至少一些定义的通信路由包括节点设备与基站之间的中间节点；

第一和第二质量度量包括与由至少一些被定义的通信路由中的每个中间节点引入的等待时间之和相关的分量；

第一和第二质量度量包括与至少一个节点设备与基站之间跳跃的数量相关的分量；

第一和第二质量度量包括与至少一个节点设备与基站之间所定义的路由中所用链路的链路质量相关的分量；以及

第一和第二质量度量包括与在中间节点处出现的重叠路由的数量相关的分量。

10.根据权利要求1的方法，还包括，如果比较步骤指示了系统的低效率超过预定的等级，则重新配置所述系统。

11.一种无线通信系统，包括至少一个基站和被配置成彼此进行无线通信的许多节点设备；

其中，在系统中或与系统通信地耦合的至少一个分析装置被配置成收集与系统中所定义的实际通信路由相关的数据，并观察系统通信状态的实际质量度量；以及

并且其中，所述分析装置还被配置成基于优化的通信方案产生用于与实际质量度量进行比较的最优质量度量。

12.根据权利要求11的系统，其中，在优化的通信方案中定义每个节点设备到基站的第一和第二或更多不相重叠的通信路由。

13.根据权利要求12的系统，其中，实际的通信配置定义每个节点设备到基站的第一和第二或更多不相重叠的通信路由，至少一些定义的通信路由包括节点设备与基站之间的中间节点。

14.根据权利要求13的系统，其中，实际质量度量和最优质量量度包括与由至少一些被定义的通信路由中的每个中间节点引入的等待时间之和有关的分量。

15.根据权利要求11的系统，其中，实际质量度量和最优质量量度包括与在至少一些被定义的通信路由中第一节点设备与基站之间跳跃的数量相关的分量。

16.根据权利要求11的系统，其中，实际质量度量和最优质量量度包括与在至少一些被定义的通信路由中第一节点设备与基站之间所定义的路由中所用链路的链路质量相关的分量。

17.根据权利要求11的系统，其中：

在产生数学上最优的度量时定义多个优化的通信路由，至少一个最优的通信路由具有从第一节点向基站传送数据的中间节点；

至少一个实际通信路由包括一中间节点；以及

实际质量度量和最优的质量度量包括与在中间节点处出现的重叠路由的数量有关的分量。

18.根据权利要求11的系统，其中：

在产生数学上最优的质量度量时，定义每个节点设备到基站的第一和第二或更多不相重叠的通信路由；

实际的通信配置定义每个节点设备到基站的第一和第二不相重叠的通信路由，至少一些被定义的通信路由包括节点设备与基站之间的中间节点；

实际质量度量和最优的质量度量包括与由至少一些被定义的通信路由中的每个中间节点引入的等待时间之和相关的分量；

实际质量度量和最优的质量量度包括与第一节点设备与基站之间跳跃的数量相关的分量；

实际质量度量和最优质量度量包括与在第一节点设备与基站之间所定义的路由中所用链路的链路质量相关的分量；以及

实际质量度量和最优的质量度量包括与在中间节点处出现的重叠路由的数量相关的分量。

19.根据权利要求11的系统，其中：

所述系统被配置成具有第一路由协议，用于路由数据经过所述系统到基站；以及

如果对数学上最优的度量与实际的度量进行的比较指示了系统的低效率超过预定等级，则产生新的路由方案来替换第一路由方案。

20.一种无线通信系统，包括至少一个基站、被配置成彼此进行无线通信的多个基础结构节点设备、以及与基础结构节点设备进行通信的多个叶端设备；

其中，系统中或与系统通信地耦合的至少一个分析装置，被配置成收集与系统中所定义的实际通信路由相关的数据，并观察系统通信状态的实际质量度量；以及

其中，所述分析装置还被配置成通过使用与实际通信路由相关的数据构造优化的通信配置，来产生最优的质量度量。

21.根据权利要求20的系统，其中，所述叶端设备包括具有休眠模式和活动模式的传感器，所述传感器适于在预定时间唤醒，并向基础结构节点设备发送数据，每个传感器与至少两个基础结构节点设备相关联。

22.根据权利要求20的系统，其中，所述系统这样进行配置，即，定义从每个叶端节点到基站的第一和第二或更多不相重叠的路由。

23.根据权利要求20的系统，其中：

所述系统被配置成具有第一路由方案，用于路由数据经所述系统到基站；以及

如果对数学上最优的度量与实际的度量进行的比较指示系统的低效率超过预定等级，则产生新的路由方案来替换第一路由方案。

Images