本發(fā)明涉及到無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，特別涉及到一種無線通信網(wǎng)絡(luò)中的路由配置方法。

背景技術(shù)：

在匯聚模型的無線通信網(wǎng)絡(luò)中，中心節(jié)點(diǎn)作為用戶信息采集的匯聚中心，所有子節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息都將匯聚到中心節(jié)點(diǎn)。同時(shí)，中心節(jié)點(diǎn)也承擔(dān)了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的管理功能。其中，管理功能主要集中在子節(jié)點(diǎn)的入網(wǎng)和路由計(jì)算、路由維護(hù)上。

匯聚模型的無線通信網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)和多個(gè)子節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，通常，會(huì)將網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)由低向高劃分為多個(gè)網(wǎng)絡(luò)層次，中心節(jié)點(diǎn)為最低層節(jié)點(diǎn)，各個(gè)子節(jié)點(diǎn)分別劃分到不同的網(wǎng)絡(luò)層次。中心節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)一旦部署后，通常物理位置不會(huì)移動(dòng)。中心節(jié)點(diǎn)作為網(wǎng)絡(luò)的中心，每個(gè)子節(jié)點(diǎn)需要與中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。但每個(gè)節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率較低，通信距離受限，中心節(jié)點(diǎn)與較遠(yuǎn)子節(jié)點(diǎn)不能直接通信，需要相鄰的子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行幀的中繼轉(zhuǎn)發(fā)。這樣，在中繼轉(zhuǎn)發(fā)的時(shí)候選擇哪個(gè)子節(jié)點(diǎn)作為下一跳目的節(jié)點(diǎn)，需要進(jìn)行路由配置。

現(xiàn)有的路由配置方法采用的是由低層向高層依次計(jì)算并配置子節(jié)點(diǎn)路由的方案，具體包括：

1.中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送信標(biāo)，所有子節(jié)點(diǎn)接收并轉(zhuǎn)發(fā)信標(biāo)；

2.各節(jié)點(diǎn)(包括中心節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn))將接收到信標(biāo)的發(fā)送子節(jié)點(diǎn)作為自己的鄰居子節(jié)點(diǎn)保存；

3.中心節(jié)點(diǎn)將其鄰居子節(jié)點(diǎn)作為第一層的子節(jié)點(diǎn)；計(jì)算并配置第一層子節(jié)點(diǎn)的路由；

4.中心節(jié)點(diǎn)收集第一層所有子節(jié)點(diǎn)的鄰居表，將其中不屬于第一層的子節(jié)點(diǎn)作為第二層節(jié)點(diǎn)；計(jì)算并配置第二層子節(jié)點(diǎn)的路由；

5.中心節(jié)點(diǎn)收集第二層的子節(jié)點(diǎn)鄰居表，將其中不屬于第一層和第二層的子節(jié)點(diǎn)作為第三層節(jié)點(diǎn)，計(jì)算并配置第三層子節(jié)點(diǎn)的路由；

6.以此類推，逐層收集該層的子節(jié)點(diǎn)鄰居表，計(jì)算并配置該層的高一層的子節(jié)點(diǎn)的路由。

其中，所述計(jì)算的原則為：由低層轉(zhuǎn)發(fā)到高層，同層轉(zhuǎn)發(fā)不超過一次。

為了更清楚的描述現(xiàn)有的路由配置方法的實(shí)現(xiàn)方案，下面以一個(gè)具體實(shí)例來說明：

本例的無線通信網(wǎng)絡(luò)包括中心節(jié)點(diǎn)和4個(gè)子節(jié)點(diǎn)：子節(jié)點(diǎn)1、子節(jié)點(diǎn)2、子節(jié)點(diǎn)3和子節(jié)點(diǎn)4；

中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送信標(biāo)，子節(jié)點(diǎn)1、子節(jié)點(diǎn)2、子節(jié)點(diǎn)3和子節(jié)點(diǎn)4接收并轉(zhuǎn)發(fā)信標(biāo)；

中心節(jié)點(diǎn)接收到子節(jié)點(diǎn)1、子節(jié)點(diǎn)2轉(zhuǎn)發(fā)的信標(biāo)；中心節(jié)點(diǎn)將子節(jié)點(diǎn)1、子節(jié)點(diǎn)2作為自己的鄰居子節(jié)點(diǎn)保存；

子節(jié)點(diǎn)1接收到中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信標(biāo)以及子節(jié)點(diǎn)2、子節(jié)點(diǎn)3和子節(jié)點(diǎn)4轉(zhuǎn)發(fā)的信標(biāo)，將子節(jié)點(diǎn)2、子節(jié)點(diǎn)3和子節(jié)點(diǎn)4作為自己的鄰居子節(jié)點(diǎn)保存；

子節(jié)點(diǎn)2接收到中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信標(biāo)以及子節(jié)點(diǎn)1、子節(jié)點(diǎn)3和子節(jié)點(diǎn)4轉(zhuǎn)發(fā)的信標(biāo)，將子節(jié)點(diǎn)1、子節(jié)點(diǎn)3和子節(jié)點(diǎn)4作為自己的鄰居子節(jié)點(diǎn)保存；

中心節(jié)點(diǎn)將子節(jié)點(diǎn)1、子節(jié)點(diǎn)2作為第一層的子節(jié)點(diǎn)；以由低層轉(zhuǎn)發(fā)到高層、同層只轉(zhuǎn)發(fā)一次的原則計(jì)算第一層所有子節(jié)點(diǎn)的路由，可以得到子節(jié)點(diǎn)1的路由有2條：中心節(jié)點(diǎn)->子節(jié)點(diǎn)1；中心節(jié)點(diǎn)->子節(jié)點(diǎn)2->子節(jié)點(diǎn)1；同理，子節(jié)點(diǎn)2的路由也有兩條：中心節(jié)點(diǎn)->子節(jié)點(diǎn)1；中心節(jié)點(diǎn)->子節(jié)點(diǎn)1->子節(jié)點(diǎn)2；計(jì)算完成后，中心節(jié)點(diǎn)將第一層各子節(jié)點(diǎn)的路由信息配置到該子節(jié)點(diǎn)；

中心節(jié)點(diǎn)收集第一層子節(jié)點(diǎn)的鄰居表，子節(jié)點(diǎn)1返回的鄰居有中心節(jié)點(diǎn)、子節(jié)點(diǎn)2、子節(jié)點(diǎn)3，在這些節(jié)點(diǎn)中，將還沒有確定層次的節(jié)點(diǎn)全部作為當(dāng)前層(即，第一層)的高一層子節(jié)點(diǎn)，即子節(jié)點(diǎn)3為第二層子節(jié)點(diǎn)。子節(jié)點(diǎn)2返回的鄰居有中心節(jié)點(diǎn)、子節(jié)點(diǎn)1、子節(jié)點(diǎn)3、子節(jié)點(diǎn)4，子節(jié)點(diǎn)4為第二層子節(jié)點(diǎn)；

根據(jù)計(jì)算原則，中心節(jié)點(diǎn)計(jì)算得到：

子節(jié)點(diǎn)3的路由：中心節(jié)點(diǎn)->子節(jié)點(diǎn)1->子節(jié)點(diǎn)3，中心節(jié)點(diǎn)->子節(jié)點(diǎn)2->子節(jié)點(diǎn)1->子節(jié)點(diǎn)3；中心節(jié)點(diǎn)->子節(jié)點(diǎn)2->子節(jié)點(diǎn)3，中心節(jié)點(diǎn)->子節(jié)點(diǎn)1->子節(jié)點(diǎn)2->子節(jié)點(diǎn)3；

子節(jié)點(diǎn)4的路由：中心節(jié)點(diǎn)->子節(jié)點(diǎn)2->子節(jié)點(diǎn)4，中心節(jié)點(diǎn)->子節(jié)點(diǎn)1->子節(jié)點(diǎn)2->子節(jié)點(diǎn)4。

中心節(jié)點(diǎn)將第二層各子節(jié)點(diǎn)的路由信息配置到該子節(jié)點(diǎn)。

現(xiàn)有技術(shù)的問題在于：

1.中心節(jié)點(diǎn)的組網(wǎng)過程中，需要依次對(duì)所有子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的鄰居信息采集，然后計(jì)算路由，再對(duì)子節(jié)點(diǎn)路由信息進(jìn)行配置。如果子節(jié)點(diǎn)的鄰居信息較多，需要重復(fù)進(jìn)行多次鄰居信息采集，幀開銷較大。

2.當(dāng)某個(gè)子節(jié)點(diǎn)路由失效后，中心節(jié)點(diǎn)需要對(duì)該失效子節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)重新收集最新的鄰居信息，再次計(jì)算路由。

3.當(dāng)有新的子節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，更新網(wǎng)絡(luò)已有子節(jié)點(diǎn)路由的算法較復(fù)雜且需要較大的開銷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有無線通信網(wǎng)絡(luò)路由配置中存在的幀開銷較大問題，本發(fā)明提供一種無線通信網(wǎng)絡(luò)的路由配置方法，以減少匯聚模型的無線通信網(wǎng)絡(luò)中路由配置的幀開銷，提高組網(wǎng)效率。

本發(fā)明的技術(shù)方案包括：

中心節(jié)點(diǎn)以廣播的方式發(fā)送信標(biāo)幀；

各子節(jié)點(diǎn)接收信標(biāo)幀，設(shè)置自己的網(wǎng)絡(luò)層次為接收到的信標(biāo)幀中最低網(wǎng)絡(luò)層次的高一層；

各子節(jié)點(diǎn)將信標(biāo)幀中的網(wǎng)絡(luò)層次修改為自己的網(wǎng)絡(luò)層次，將信標(biāo)幀中的節(jié)點(diǎn)地址修改為自己的地址，廣播發(fā)送修改后的信標(biāo)幀；

各子節(jié)點(diǎn)將接收到的信標(biāo)幀的發(fā)送節(jié)點(diǎn)作為自己的鄰居節(jié)點(diǎn)保存到鄰居節(jié)點(diǎn)列表；

子節(jié)點(diǎn)發(fā)起路由上報(bào)，選擇一個(gè)網(wǎng)絡(luò)層次比自己低一層的鄰居節(jié)點(diǎn)，發(fā)送路由上報(bào)幀給該節(jié)點(diǎn)；

中心節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述路由上報(bào)幀為各子節(jié)點(diǎn)的選擇路由，保存各子節(jié)點(diǎn)的路由信息；

中心節(jié)點(diǎn)配置各子節(jié)點(diǎn)。

優(yōu)選的，所述子節(jié)點(diǎn)發(fā)起路由上報(bào)包括：

如果子節(jié)點(diǎn)接收到來自其他子節(jié)點(diǎn)的路由上報(bào)幀，子節(jié)點(diǎn)將自己的節(jié)點(diǎn)地址和接收到該路由上報(bào)幀信號(hào)的強(qiáng)度加入該路由上報(bào)幀，在鄰居節(jié)點(diǎn)中選擇網(wǎng)絡(luò)層次比自己低一層且信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，將所述路由上報(bào)幀發(fā)送到所選擇的節(jié)點(diǎn)；

如果在預(yù)設(shè)的路由上報(bào)時(shí)間內(nèi)，子節(jié)點(diǎn)沒有接收到來自其他子節(jié)點(diǎn)的路由上報(bào)幀，子節(jié)點(diǎn)在鄰居節(jié)點(diǎn)中選擇網(wǎng)絡(luò)層次比自己低一層且信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)；發(fā)送一個(gè)路由上報(bào)幀到所選擇的節(jié)點(diǎn)。

優(yōu)選的，所述在鄰居節(jié)點(diǎn)中選擇網(wǎng)絡(luò)層次比自己低一層且信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步包括：

如果存在未被選擇過的鄰居節(jié)點(diǎn)，子節(jié)點(diǎn)在未選擇過的鄰居節(jié)點(diǎn)中選擇網(wǎng)絡(luò)層次比自己低一層，且信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

優(yōu)選的，所述中心節(jié)點(diǎn)配置各子節(jié)點(diǎn)包括：

中心節(jié)點(diǎn)選擇未配置過的網(wǎng)絡(luò)層次最高的子節(jié)點(diǎn)，根據(jù)該子節(jié)點(diǎn)的路由發(fā)送配置幀給該子節(jié)點(diǎn)；

其中，所述配置幀中包括了該路由上所有子節(jié)點(diǎn)的配置信息。

進(jìn)一步的，所述方法還包括路由故障維護(hù)過程：

如果中心節(jié)點(diǎn)未保存有路由故障的第二子節(jié)點(diǎn)的其他路由，中心節(jié)點(diǎn)向第二子節(jié)點(diǎn)當(dāng)前路由上低一層的第一子節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由維護(hù)幀；

第一子節(jié)點(diǎn)廣播發(fā)送尋找第二子節(jié)點(diǎn)的路由發(fā)現(xiàn)幀；

與所述第一子節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)層次相同以及與所述第二子節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)層次相同的各子節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所述路由發(fā)現(xiàn)幀；

第二子節(jié)點(diǎn)發(fā)起路由上報(bào)，發(fā)送路由上報(bào)幀；

中心節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述路由上報(bào)幀更新所述第二子節(jié)點(diǎn)的路由。

優(yōu)選的，所述第二子節(jié)點(diǎn)發(fā)起路由上報(bào)包括：

所述第二子節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)層次比自己低一層且未選擇過的鄰居節(jié)點(diǎn)中選擇信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，發(fā)送一個(gè)路由上報(bào)幀到所選擇的節(jié)點(diǎn)。

進(jìn)一步的，所述方法還包括子節(jié)點(diǎn)離網(wǎng)路由重配置過程：

中心節(jié)點(diǎn)向第四子節(jié)點(diǎn)發(fā)送離網(wǎng)命令幀；

第四子節(jié)點(diǎn)向自己的鄰居節(jié)點(diǎn)廣播發(fā)送離網(wǎng)命令請(qǐng)求；

所述第四子節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)將所述第四子節(jié)點(diǎn)從自己的鄰居節(jié)點(diǎn)列表中刪除；

如果中心節(jié)點(diǎn)沒有保存第五子節(jié)點(diǎn)的其他路由，中心節(jié)點(diǎn)向第三子節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由維護(hù)幀；

第三子節(jié)點(diǎn)廣播發(fā)送尋找第五子節(jié)點(diǎn)的路由發(fā)現(xiàn)幀；

與所述第三子節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)層次相同以及與所述第四子節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)層次相同的各子節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所述路由發(fā)現(xiàn)幀；

第五子節(jié)點(diǎn)接收到所述路由發(fā)現(xiàn)幀后，發(fā)起路由上報(bào)，向中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由上報(bào)幀；

中心節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述路由上報(bào)幀更新所述第五子節(jié)點(diǎn)的路由信息；

其中，所述第四子節(jié)點(diǎn)為所述第五字子節(jié)點(diǎn)當(dāng)前路由上低一層的子節(jié)點(diǎn)，所述第三子節(jié)點(diǎn)為所述第五字子節(jié)點(diǎn)當(dāng)前路由上低二層的子節(jié)點(diǎn)。

優(yōu)選的，所述第五子節(jié)點(diǎn)發(fā)起路由上報(bào)包括：

所述第五子節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)層次比自己低一層且未選擇過的鄰居節(jié)點(diǎn)中選擇信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，發(fā)送一個(gè)路由上報(bào)幀到所選擇的節(jié)點(diǎn)。

進(jìn)一步的，所述方法還包括子節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)路由配置過程：

第六子節(jié)點(diǎn)廣播發(fā)送入網(wǎng)請(qǐng)求幀；

接收到所述入網(wǎng)請(qǐng)求幀的節(jié)點(diǎn)將第所述六子節(jié)點(diǎn)添加到自己的鄰居列表；發(fā)送入網(wǎng)請(qǐng)求幀應(yīng)答給所述第六子節(jié)點(diǎn)；

所述第六子節(jié)點(diǎn)將接收到的入網(wǎng)請(qǐng)求幀應(yīng)答的發(fā)送節(jié)點(diǎn)作為自己的鄰居節(jié)點(diǎn)保存到所述第六子節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)列表；

所述第六子節(jié)點(diǎn)將設(shè)置自己的網(wǎng)絡(luò)層次為鄰居節(jié)點(diǎn)列表中的最低網(wǎng)絡(luò)層次的高一層；

第六子節(jié)點(diǎn)發(fā)起路由上報(bào)，向中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由上報(bào)幀；

中心節(jié)點(diǎn)保存第六子節(jié)點(diǎn)的路由信息，配置第六子節(jié)點(diǎn)；

第六子節(jié)點(diǎn)向自己的鄰居節(jié)點(diǎn)廣播發(fā)送自己的網(wǎng)絡(luò)層次號(hào)。

優(yōu)選的，第六子節(jié)點(diǎn)發(fā)起路由上報(bào)包括：

所述第六子節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)層次比自己低一層且未選擇過的鄰居節(jié)點(diǎn)中選擇信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，發(fā)送一個(gè)路由上報(bào)幀到所選擇的節(jié)點(diǎn)。

優(yōu)選的，所述中心節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述路由上報(bào)幀為各子節(jié)點(diǎn)的選擇路由包括：

本發(fā)明的技術(shù)方案線通過中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送信標(biāo)幀，各子節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)信標(biāo)幀來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層次的劃分，同時(shí)，各子節(jié)點(diǎn)通過路由上報(bào)過程向中心節(jié)點(diǎn)上報(bào)路由，中心節(jié)點(diǎn)保存各子節(jié)點(diǎn)的路由，各子節(jié)點(diǎn)只選擇其路由的低一層子節(jié)點(diǎn)，上報(bào)數(shù)據(jù)時(shí)也無需攜帶完整的路由信息；無需中心節(jié)點(diǎn)收集各子節(jié)點(diǎn)的鄰居信息及向各子節(jié)點(diǎn)配置路由信息，有效的降低了幀開銷。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式中的無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明具體實(shí)施例1路由配置方法的流程圖；

圖3是本發(fā)明具體實(shí)施例2子節(jié)點(diǎn)路由維護(hù)的流程圖；

圖4是本發(fā)明具體實(shí)施例3子節(jié)點(diǎn)路由重配置的流程圖；

圖5是本發(fā)明具體實(shí)施例4子節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)路由配置的流程圖。

具體實(shí)施方式

為了更好的說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明具體實(shí)施方式中，以智能電網(wǎng)中用電信息采集的微功率無線通信網(wǎng)絡(luò)為例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行描述，所述微功率無線通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示，所述無線通信網(wǎng)絡(luò)包括中心節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)1、子節(jié)點(diǎn)2、子節(jié)點(diǎn)3、子節(jié)點(diǎn)4、子節(jié)點(diǎn)5、子節(jié)點(diǎn)6；需要說明的是，圖1中的無線通信網(wǎng)絡(luò)僅用于舉例說明本發(fā)明的無線通信網(wǎng)絡(luò)路由配置方法，并非對(duì)本發(fā)明應(yīng)用場(chǎng)景的限制，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員顯然應(yīng)該理解，本發(fā)明的技術(shù)方案可以應(yīng)用于一般匯聚模型的無線通信網(wǎng)絡(luò)，而不論該無線通信網(wǎng)絡(luò)的通信模式、子節(jié)點(diǎn)數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)層次等。

具體實(shí)施例1

本實(shí)施例為本發(fā)明無線通信網(wǎng)絡(luò)路由配置方法的一種優(yōu)選實(shí)施方式。

參見圖2，如圖2所示，本實(shí)施例的路由配置方法包括：

S101、中心節(jié)點(diǎn)廣播發(fā)送信標(biāo)幀；

信標(biāo)幀中攜帶組網(wǎng)信息，包括，信標(biāo)標(biāo)識(shí)、網(wǎng)絡(luò)層次號(hào)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、節(jié)點(diǎn)地址等；

其中，所述網(wǎng)絡(luò)層次用于標(biāo)示信標(biāo)幀發(fā)送者的網(wǎng)絡(luò)層次，本實(shí)施例中，中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信標(biāo)幀中的網(wǎng)絡(luò)層次號(hào)為“0”，表示中心節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)層次為最低層；節(jié)點(diǎn)地址為中心節(jié)點(diǎn)的地址；

S102、各子節(jié)點(diǎn)接收信標(biāo)幀，設(shè)置自己的網(wǎng)絡(luò)層次為接收到的信標(biāo)幀中網(wǎng)絡(luò)層次號(hào)最低的節(jié)點(diǎn)的高一層；

本實(shí)施例中，本步驟進(jìn)一步包括：

S1021、子節(jié)點(diǎn)接收到第一個(gè)信標(biāo)幀時(shí)，開啟信標(biāo)定時(shí)器；

其中，所述信標(biāo)定時(shí)器的定時(shí)長(zhǎng)度為信標(biāo)定時(shí)時(shí)間T1；

其中，所述T1可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際情況網(wǎng)絡(luò)規(guī)模及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)置，T1的長(zhǎng)度通常設(shè)置為保證所述子節(jié)點(diǎn)能接收到發(fā)射功率大于預(yù)設(shè)特定功率的，且網(wǎng)絡(luò)層次低于該子節(jié)點(diǎn)的所有節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的信標(biāo)幀。

為了更清楚的說明本實(shí)施例中各子節(jié)點(diǎn)T1長(zhǎng)度的選擇，下面以智能電網(wǎng)為例，說明各子節(jié)點(diǎn)T1長(zhǎng)度的設(shè)置，需要說明的是，下述設(shè)置方法僅為舉例說明，并非對(duì)本實(shí)施例方案中T1長(zhǎng)度設(shè)置方法的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然應(yīng)該清楚，本實(shí)施例中的T1長(zhǎng)度也可以采用其他方法進(jìn)行設(shè)置。

在智能電網(wǎng)中，子節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)信標(biāo)時(shí)隙為：

子節(jié)點(diǎn)地址mod 32，其中，mod為取模操作

每個(gè)時(shí)隙長(zhǎng)度為300毫秒，各子節(jié)點(diǎn)的T1長(zhǎng)度可以設(shè)置為：

T1＝32*300毫秒＝9.6秒。

S1022、信標(biāo)定時(shí)器溢出時(shí)，子節(jié)點(diǎn)將接收到的所有信標(biāo)幀中的最小網(wǎng)絡(luò)層次號(hào)加1作為自己的網(wǎng)絡(luò)層次號(hào)；

S103、各子節(jié)點(diǎn)將接收到的信標(biāo)幀的發(fā)送節(jié)點(diǎn)作為自己的鄰居節(jié)點(diǎn)保存到鄰居節(jié)點(diǎn)列表；

本實(shí)施例中，所述鄰居節(jié)點(diǎn)列表中保存的信息包括，鄰居節(jié)點(diǎn)的信標(biāo)標(biāo)識(shí)、地址、信號(hào)強(qiáng)度、網(wǎng)絡(luò)層次號(hào)、路由權(quán)重等；

S104、各子節(jié)點(diǎn)將信標(biāo)幀中的網(wǎng)絡(luò)層次號(hào)修改為自己的網(wǎng)絡(luò)層次號(hào)，將信標(biāo)幀中的節(jié)點(diǎn)地址修改為自己的地址；廣播發(fā)送修改后的信標(biāo)幀；

S105、子節(jié)點(diǎn)發(fā)起路由上報(bào)，選擇一個(gè)網(wǎng)絡(luò)層次比自己低一層的鄰居節(jié)點(diǎn)，發(fā)送路由上報(bào)幀給該節(jié)點(diǎn)；；

本實(shí)施例中，本步驟進(jìn)一步包括：

S1051、子節(jié)點(diǎn)開啟路由上報(bào)定時(shí)器；

其中，所述路由上報(bào)定時(shí)器的定時(shí)長(zhǎng)度為該子節(jié)點(diǎn)的路由上報(bào)時(shí)間；

所述路由上報(bào)時(shí)間可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)層次數(shù)等網(wǎng)絡(luò)實(shí)際情況通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別為不同網(wǎng)絡(luò)層次的各個(gè)子節(jié)點(diǎn)設(shè)置。所述路由上報(bào)時(shí)間長(zhǎng)度應(yīng)保證網(wǎng)絡(luò)中所有子節(jié)點(diǎn)完成信標(biāo)幀轉(zhuǎn)發(fā)。

為了更清楚的說明本實(shí)施例中各子節(jié)點(diǎn)路由上報(bào)時(shí)間長(zhǎng)度的選擇，下面以智能電網(wǎng)為例，說明各子節(jié)點(diǎn)路由上報(bào)時(shí)間長(zhǎng)度的設(shè)置，需要說明的是，下述設(shè)置方法僅為舉例說明，并非對(duì)本實(shí)施例方案中路由上報(bào)時(shí)間長(zhǎng)度設(shè)置方法的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然應(yīng)該清楚，本實(shí)施例中的路由上報(bào)時(shí)間長(zhǎng)度也可以采用其他方法進(jìn)行設(shè)置。

路由上報(bào)時(shí)間＝T1*(max_layer-current_layer+1)

其中，max_layer為網(wǎng)絡(luò)總層次數(shù)，current_layer為該子節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)層次號(hào)。

作為本實(shí)施例的一種優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方案，所述路由上報(bào)時(shí)間設(shè)置為，網(wǎng)絡(luò)層次高越高，所述路由上報(bào)時(shí)間越短；

S1052、如果子節(jié)點(diǎn)接收到來自其他子節(jié)點(diǎn)的路由上報(bào)幀，子節(jié)點(diǎn)將自己的節(jié)點(diǎn)地址和接收到該路由上報(bào)幀信號(hào)的強(qiáng)度加入該路由上報(bào)幀，子節(jié)點(diǎn)在鄰居節(jié)點(diǎn)中選擇網(wǎng)絡(luò)層次比自己低一層且信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)；將所述路由上報(bào)幀的MAC地址設(shè)置為所選擇的節(jié)點(diǎn)的地址；將所述路由上報(bào)幀發(fā)送到所選擇的節(jié)點(diǎn)；執(zhí)行步驟S1054；

S1053、如果所述路由上報(bào)定時(shí)器超時(shí)，子節(jié)點(diǎn)沒有接收到來自其他子節(jié)點(diǎn)的路由上報(bào)幀，子節(jié)點(diǎn)在鄰居節(jié)點(diǎn)中選擇網(wǎng)絡(luò)層次比自己低一層且信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)；發(fā)送一個(gè)路由上報(bào)幀到所選擇的節(jié)點(diǎn)；

其中，所述路由上報(bào)幀中的網(wǎng)絡(luò)層目的地址為中心節(jié)點(diǎn)地址，媒體接入控制層(簡(jiǎn)稱，MAC)地址為該子節(jié)點(diǎn)所選擇的節(jié)點(diǎn)的地址；

作為本實(shí)施例的一種優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方案，子節(jié)點(diǎn)在鄰居節(jié)點(diǎn)中選擇網(wǎng)絡(luò)層次比自己低一層且信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步包括：

如果存在未被選擇過的鄰居節(jié)點(diǎn)，子節(jié)點(diǎn)在子節(jié)點(diǎn)在未選擇過的鄰居節(jié)點(diǎn)中選擇網(wǎng)絡(luò)層次比自己低一層，且信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)；

S1054、子節(jié)點(diǎn)關(guān)閉所述路由上報(bào)定時(shí)器；

S106、中心節(jié)點(diǎn)接收各子節(jié)點(diǎn)發(fā)送的路由上報(bào)幀；

S107、中心節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述路由上報(bào)幀為各子節(jié)點(diǎn)的選擇路由，保存各子節(jié)點(diǎn)的路由信息；

本實(shí)施例中，中心節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述路由上報(bào)幀為各子節(jié)點(diǎn)的選擇路由可以是鏈路質(zhì)量?jī)?yōu)先的選擇方式：

中心節(jié)點(diǎn)計(jì)算各子節(jié)點(diǎn)的鏈路質(zhì)量權(quán)值value，并選擇value值最大的鏈路作為該子節(jié)點(diǎn)的路由；

$value=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n({\mathrm{rssi}}_i-{\mathrm{rssi}}_{ok})}{n}$

其中n為鏈路中繼轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)，rssi_i為第i次轉(zhuǎn)發(fā)的信號(hào)強(qiáng)度，rssi_ok為射頻成功解析出數(shù)據(jù)的成功率高于預(yù)設(shè)值的一個(gè)信號(hào)強(qiáng)度值。

還可以是中繼節(jié)點(diǎn)離散分布優(yōu)先(即，各子節(jié)點(diǎn)的路由相似度最小)的選擇方式；也可以是其他的選擇方式，本實(shí)施例對(duì)此沒有具體限制；

S108、中心節(jié)點(diǎn)配置各子節(jié)點(diǎn)。

其中，所述配置包括，為子節(jié)點(diǎn)配置時(shí)隙號(hào)、網(wǎng)絡(luò)唯一標(biāo)識(shí)、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展信息等配置信息。

作為本實(shí)施例的一種優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方案，本步驟進(jìn)一步包括：

S1081、中心節(jié)點(diǎn)選擇未配置過的網(wǎng)絡(luò)層次最高的子節(jié)點(diǎn)，根據(jù)保存的該子節(jié)點(diǎn)的路由信息發(fā)送配置幀給該子節(jié)點(diǎn)；

其中，所述配置幀中包括了該路由上所有子節(jié)點(diǎn)的配置信息；

S1082、中心節(jié)點(diǎn)重復(fù)執(zhí)行步驟S1081直到所有的子節(jié)點(diǎn)配置完成。

本實(shí)施例的無線通信網(wǎng)絡(luò)路由配置方法中，通過中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送信標(biāo)幀，各子節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)信標(biāo)幀來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層次的劃分，同時(shí)，各子節(jié)點(diǎn)通過路由上報(bào)過程向中心節(jié)點(diǎn)上報(bào)路由，中心節(jié)點(diǎn)保存各子節(jié)點(diǎn)的路由，各子節(jié)點(diǎn)只選擇其路由的低一層子節(jié)點(diǎn)，上報(bào)數(shù)據(jù)時(shí)也無需攜帶完整的路由信息；無需中心節(jié)點(diǎn)收集各子節(jié)點(diǎn)的鄰居信息及向各子節(jié)點(diǎn)配置路由信息，有效的降低了幀開銷。在本實(shí)施例的一種優(yōu)選方案中，在路由上報(bào)流程中，如果子節(jié)點(diǎn)在設(shè)定的路由上報(bào)時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)接收到高層子節(jié)點(diǎn)的路由上報(bào)幀，則直接將自己的節(jié)點(diǎn)信息添加到該路由上報(bào)幀中并轉(zhuǎn)發(fā)該路由上報(bào)幀，而不再發(fā)送獨(dú)立的路由上報(bào)幀，進(jìn)一步降低了路由上報(bào)幀開銷。在本實(shí)施例的另一種優(yōu)選方案中，中心節(jié)點(diǎn)在配置子節(jié)點(diǎn)時(shí)，優(yōu)先配置最高層的子節(jié)點(diǎn)，通過一個(gè)配置幀即可完成對(duì)該子節(jié)點(diǎn)路由上的所有子節(jié)點(diǎn)的配置，進(jìn)一步降低了配置幀開銷。

具體實(shí)施例2

本實(shí)施例為本發(fā)明無線通信網(wǎng)絡(luò)路由配置方法的路由故障維護(hù)過程一種優(yōu)選實(shí)施方式。

參見圖3，如圖3所示，中心節(jié)點(diǎn)按照具體實(shí)施例1的流程完成無線通信網(wǎng)絡(luò)路由配置后；在網(wǎng)絡(luò)通信過程中，如果中心節(jié)點(diǎn)與第二子節(jié)點(diǎn)之間的通信出現(xiàn)故障，將發(fā)起路由維護(hù)過程；

S201、如果中心節(jié)點(diǎn)保存有所述第二子節(jié)點(diǎn)的其它路由，中心節(jié)點(diǎn)重新選擇所述第二子節(jié)點(diǎn)的路由，執(zhí)行步驟S208；

S202、中心節(jié)點(diǎn)向第二子節(jié)點(diǎn)當(dāng)前路由上低一層的第一子節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由維護(hù)幀；

S203、第一子節(jié)點(diǎn)接收到路由維護(hù)幀后，廣播發(fā)送尋找第二子節(jié)點(diǎn)的路由發(fā)現(xiàn)幀；

S204、與所述第一子節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)層次相同以及與所述第二子節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)層次相同的各子節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所述路由發(fā)現(xiàn)幀；

S205、第二子節(jié)點(diǎn)接收到所述路由發(fā)現(xiàn)幀后，執(zhí)行步驟S207；

S206、如果第二子節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)后不能接收到第一子節(jié)點(diǎn)的確認(rèn)信息，執(zhí)行步驟S207；

S207、第二子節(jié)點(diǎn)發(fā)起路由上報(bào)，向中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由上報(bào)幀；

本步驟進(jìn)一步包括：

S2071、第二子節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)層次比自己低一層且未選擇過的鄰居節(jié)點(diǎn)中選擇信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，設(shè)置路由上報(bào)幀中的網(wǎng)絡(luò)層目的地址為中心節(jié)點(diǎn)地址，MAC地址為所選擇的節(jié)點(diǎn)的地址；將所述路由上報(bào)幀發(fā)送到所選擇的節(jié)點(diǎn)；

S2072、所選擇的節(jié)點(diǎn)向中心節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)該路由上報(bào)幀；本步驟與具體實(shí)施例1中的步驟S105相似，在此不再贅述。

S208、中心節(jié)點(diǎn)更新所述第二子節(jié)點(diǎn)的路由信息，配置所述第二子節(jié)點(diǎn)。

本實(shí)施例的路由維護(hù)流程中，路由故障的子節(jié)點(diǎn)向中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送一次路由上報(bào)幀即可完成路由維護(hù)過程。與現(xiàn)有技術(shù)的全網(wǎng)廣播式路由探索相比，這種定向式的路由發(fā)現(xiàn)可以有效減少查找故障子節(jié)點(diǎn)的開銷，也有效降低了洪泛式的網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)沖突。

具體實(shí)施例3

本實(shí)施例為本發(fā)明無線通信網(wǎng)絡(luò)路由配置方法的子節(jié)點(diǎn)離網(wǎng)路由重配置過程一種優(yōu)選實(shí)施方式。

參見圖4，如圖4所示，中心節(jié)點(diǎn)按照具體實(shí)施例1的流程完成無線通信網(wǎng)絡(luò)路由配置后，伴隨著網(wǎng)絡(luò)布局的變化，網(wǎng)絡(luò)中的第四子節(jié)點(diǎn)離開網(wǎng)絡(luò)，此時(shí)，將發(fā)起子節(jié)點(diǎn)離網(wǎng)路由重配置過程：

S301、中心節(jié)點(diǎn)向第四子節(jié)點(diǎn)發(fā)送離網(wǎng)命令幀；

S302、第四子節(jié)點(diǎn)向自己的鄰居節(jié)點(diǎn)廣播發(fā)送離網(wǎng)命令請(qǐng)求；

S303、所述第四子節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)將所述第四子節(jié)點(diǎn)從自己的鄰居節(jié)點(diǎn)列表中刪除；

如果第四子節(jié)點(diǎn)是第五子節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前路由上的低一層子節(jié)點(diǎn)，執(zhí)行步驟S304，否則，結(jié)束子節(jié)點(diǎn)離網(wǎng)路由重配置過程；

S304、中心節(jié)點(diǎn)發(fā)起第五子節(jié)點(diǎn)的路由維護(hù)；

本實(shí)施例中，本步驟進(jìn)一步包括：

S3041、如果中心節(jié)點(diǎn)保存有所述第五子節(jié)點(diǎn)的其它路由，中心節(jié)點(diǎn)重新選擇所述第五子節(jié)點(diǎn)的路由，執(zhí)行步驟S305；

S3042、如果中心節(jié)點(diǎn)沒有保存所述第五子節(jié)點(diǎn)的其它路由，中心節(jié)點(diǎn)向第三子節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由維護(hù)幀；

S3043、第三子節(jié)點(diǎn)接收到路由維護(hù)幀后，廣播發(fā)送尋找第五子節(jié)點(diǎn)的路由發(fā)現(xiàn)幀；

S3044、與所述第三子節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)層次相同的子節(jié)點(diǎn)以及與所述第四子節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)層次相同的子節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所述路由發(fā)現(xiàn)幀；

S3045、第五子節(jié)點(diǎn)接收到所述路由發(fā)現(xiàn)幀后，發(fā)起路由上報(bào)，向中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由上報(bào)幀；

本步驟路由上報(bào)的具體流程與具體實(shí)施例2中的步驟S207相似，在此不再贅述；

其中，所述第四子節(jié)點(diǎn)為所述第五字子節(jié)點(diǎn)當(dāng)前路由上低一層的子節(jié)點(diǎn)，所述第三子節(jié)點(diǎn)為所述第五字子節(jié)點(diǎn)當(dāng)前路由上低二層的子節(jié)點(diǎn)；

S305、中心節(jié)點(diǎn)更新所述第五子節(jié)點(diǎn)的路由信息，配置所述第五子節(jié)點(diǎn)。

本實(shí)施例的路由重配置流程中，當(dāng)有子節(jié)點(diǎn)離開網(wǎng)絡(luò)時(shí)，以該子節(jié)點(diǎn)為路由上的高一層子節(jié)點(diǎn)通過發(fā)起路由上報(bào)，發(fā)送一個(gè)路由上報(bào)幀即可完成路由的重配置，中心節(jié)點(diǎn)只需更新本地保存的路由信息，不再需要重新配置路由，減少了路由重配置的開銷。同時(shí)也降低了中心節(jié)點(diǎn)的計(jì)算復(fù)雜度。

具體實(shí)施例4

本實(shí)施例為本發(fā)明無線通信網(wǎng)絡(luò)路由配置方法的子節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)路由配置過程一種優(yōu)選實(shí)施方式。

參見圖5，如5所示，中心節(jié)點(diǎn)按照具體實(shí)施例1的流程完成無線通信網(wǎng)絡(luò)路由配置后，可能伴隨著網(wǎng)絡(luò)布局的變化，有新的子節(jié)點(diǎn)第六子節(jié)點(diǎn)需要加入網(wǎng)絡(luò)此時(shí)，將發(fā)起子節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)路由配置過程：

S401、第六子節(jié)點(diǎn)廣播發(fā)送入網(wǎng)請(qǐng)求幀；

S402、接收到所述入網(wǎng)請(qǐng)求幀的子節(jié)點(diǎn)和/或中心節(jié)點(diǎn)將第六子節(jié)點(diǎn)添加到自己的鄰居列表；

S403、接收到所述入網(wǎng)請(qǐng)求幀的子節(jié)點(diǎn)和/或中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送入網(wǎng)請(qǐng)求幀應(yīng)答給所述第六子節(jié)點(diǎn)；

S404、第六子節(jié)點(diǎn)將接收到的入網(wǎng)請(qǐng)求幀應(yīng)答的發(fā)送節(jié)點(diǎn)作為自己的鄰居節(jié)點(diǎn)保存到鄰居節(jié)點(diǎn)列表；

S405、第六子節(jié)點(diǎn)將鄰居節(jié)點(diǎn)列表中的最小網(wǎng)絡(luò)層次號(hào)加1作為自己的網(wǎng)絡(luò)層次號(hào)；

S406、第六子節(jié)點(diǎn)發(fā)起路由上報(bào)，向中心節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由上報(bào)幀；

本步驟路由上報(bào)的具體流程與具體實(shí)施例1中的步驟S105相似，在此不再贅述；

S407、中心節(jié)點(diǎn)保存第六子節(jié)點(diǎn)的路由信息，配置第六子節(jié)點(diǎn)；

S408、第六子節(jié)點(diǎn)向自己的鄰居節(jié)點(diǎn)廣播發(fā)送自己的網(wǎng)絡(luò)層次號(hào)。

本實(shí)施例的子節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)路由配置流程中，在新的子節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)后，僅由新加入的子節(jié)點(diǎn)發(fā)起路由上報(bào)，即可完成新子節(jié)點(diǎn)的路由配置，而無需再次進(jìn)行全網(wǎng)路由重新配置，減少了新子節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)時(shí)的路由配置開銷，同時(shí)也降低了中心節(jié)點(diǎn)的計(jì)算復(fù)雜度。

需要說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員顯然應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。