本發(fā)明屬于無線自組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種tdma自組網(wǎng)擴展方法。
背景技術(shù)：
在鐵路，勘探，電力，林業(yè)，石化等行業(yè)中，自組網(wǎng)的應(yīng)用有以下特點，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模比較小，通訊卻異常的頻繁。報文多種多樣(語音，數(shù)據(jù)，gps，命令，診斷等)，數(shù)據(jù)有在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部有橫向流動，有的時候有組播，單播甚至全網(wǎng)廣播，數(shù)據(jù)可靠性要求很高，不能有錯數(shù)據(jù)，重數(shù)據(jù)，或者漏數(shù)據(jù)，報文長度變化不定，有的時候幾十個字節(jié)，有的時候幾百個字節(jié)甚至上千個字節(jié)，有的時候則是持續(xù)不斷的數(shù)據(jù)流。
在采用tdma的窄帶自組網(wǎng)協(xié)議中，一個子網(wǎng)最多含有節(jié)點數(shù)是固定的，同時有效通信帶寬極為有限。如何增大自組網(wǎng)的節(jié)點數(shù)和有效通信帶寬，是一個非常值得研究的課題。
為了增大自組網(wǎng)的規(guī)模，勢必需要對節(jié)點的個數(shù)進行擴展?，F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)擴展方法一般都是采用分級拓撲結(jié)構(gòu)，這種方法缺點在于，
1)協(xié)議實現(xiàn)復(fù)雜，需要實現(xiàn)簇頭選舉算法和簇維護機制；
2)子網(wǎng)間的數(shù)據(jù)需要通過簇頭進行分級轉(zhuǎn)發(fā)，簇頭會成為整個自組網(wǎng)的瓶頸。
為了增大自組網(wǎng)的有效通信帶寬，現(xiàn)有的方式一般是采用更高級的數(shù)據(jù)壓縮方式，或者直接改用看待自組網(wǎng)。這些實現(xiàn)方式都具有一定的行業(yè)和設(shè)備局限性。
例如，申請?zhí)枮閏n201110256511.6的專利文件公開了“一種基于分布式時分多址無線自組網(wǎng)的節(jié)點入網(wǎng)方法。節(jié)點入網(wǎng)方法的步驟是：1、新節(jié)點在無線自組網(wǎng)內(nèi)發(fā)送“入網(wǎng)請求消息”；2、現(xiàn)有節(jié)點評估自身的網(wǎng)絡(luò)負載情況，判斷是否向新節(jié)點發(fā)送“入網(wǎng)允許消息”；3、新節(jié)點接收到“入網(wǎng)允許消息”后，記錄到達該消息的源地址的路由信息；4、新節(jié)點分析接收到的“入網(wǎng)允許消息”，選擇可接受的微時隙，并發(fā)送“時隙接受消息”予以確認；5、網(wǎng)絡(luò)中收到“時隙接受消息”的節(jié)點判斷是否釋放自己的富余時隙，并增加到達新節(jié)點的路由信息；6、入網(wǎng)過程結(jié)束“。該文件公開的技術(shù)方案就是一種傳統(tǒng)的tdma自組網(wǎng)技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對現(xiàn)有的技術(shù)中的缺陷，提供一種tdma自組網(wǎng)擴展方法及節(jié)點網(wǎng)關(guān)。
一種tdma自組網(wǎng)擴展方法，用于包括鐵路、勘探、電力、林業(yè)或石化專用網(wǎng)，所述自組網(wǎng)是采用tdma的窄帶自組網(wǎng)，子網(wǎng)含有的節(jié)點數(shù)最大值是預(yù)設(shè)固定值，在所述tdma自組網(wǎng)內(nèi)第一子網(wǎng)和第二子網(wǎng)之間，通過第一節(jié)點網(wǎng)關(guān)進行數(shù)據(jù)交換，該第一節(jié)點網(wǎng)關(guān)既注冊在第一子網(wǎng)內(nèi)成為第一子網(wǎng)的一個節(jié)點，同時又注冊在第二子網(wǎng)內(nèi)成為第二子網(wǎng)的一個節(jié)點。
進一步的，除了第一節(jié)點網(wǎng)關(guān)，還采用第二節(jié)點網(wǎng)關(guān)在第一子網(wǎng)和第二子網(wǎng)之間進行數(shù)據(jù)交換，該第二節(jié)點網(wǎng)關(guān)既注冊在第一子網(wǎng)內(nèi)成為第一子網(wǎng)的一個節(jié)點，同時又注冊在第二子網(wǎng)內(nèi)成為第二子網(wǎng)的一個節(jié)點。
一種tdma自組網(wǎng)節(jié)點網(wǎng)關(guān)，該節(jié)點網(wǎng)關(guān)用于在所述tdma自組網(wǎng)內(nèi)第一子網(wǎng)和第二子網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)交換，該節(jié)點網(wǎng)關(guān)既注冊在第一子網(wǎng)內(nèi)成為第一子網(wǎng)的一個節(jié)點，同時又注冊在第二子網(wǎng)內(nèi)成為第二子網(wǎng)的一個節(jié)點，所述的數(shù)據(jù)交換是通過在所述節(jié)點網(wǎng)關(guān)的內(nèi)部數(shù)據(jù)通道完成。
采用本發(fā)明進行網(wǎng)絡(luò)擴展，網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點是對等的，只需要對原有的平面網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進行修改，不需要簇頭相關(guān)協(xié)議集的支持。本發(fā)明網(wǎng)關(guān)設(shè)備有兩套電臺，可以同時工作在兩個子網(wǎng)中，每一個同時處于兩個子網(wǎng)中的設(shè)備都是子網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)，子網(wǎng)間的數(shù)據(jù)可以通過多個網(wǎng)關(guān)并發(fā)進行，不需要統(tǒng)一由簇頭轉(zhuǎn)發(fā)。
由于自組網(wǎng)終端設(shè)備通常兼有主機和路由器兩種功能,實現(xiàn)起來具有相當(dāng)?shù)膹?fù)雜度。本發(fā)明能比較低的成本的對已有的平面網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進行升級改造,避免了實現(xiàn)多層自組網(wǎng)協(xié)議實開發(fā)周期過長的問題。子網(wǎng)間數(shù)據(jù)傳輸采用多網(wǎng)關(guān)的方式，數(shù)據(jù)傳輸效率也有比較大的提升。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一個實施例中的兩個子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)融合示意圖。
圖2是本發(fā)明實施例中節(jié)點間跨網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)流程圖。
具體實施方式
圖1為本發(fā)明的一個實施例，是兩個子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)融合結(jié)果示意圖。a6-b5節(jié)點和a5-b4節(jié)點是該網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)，在子網(wǎng)1中，看到網(wǎng)關(guān)是a5和a6；在子網(wǎng)2中，看到網(wǎng)關(guān)是b4和b5。這種組網(wǎng)方式擁有良好的健壯性。兩個網(wǎng)關(guān)中如果有一個損壞，不需要網(wǎng)絡(luò)拓撲重新刷新，鏈路依然是暢通的。兩個網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)數(shù)量越多。融合后的健壯性就越強。
圖2是利用圖1拓撲進行跨網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的示意圖，以從a1傳輸數(shù)據(jù)到b2為例，最短路徑是a1-a2-a6-b5-b1-b2，子網(wǎng)1和子網(wǎng)2的數(shù)據(jù)交換是通過網(wǎng)管a6-b5進行的。a6和b5是同一設(shè)備在不同子網(wǎng)的不同編號，數(shù)據(jù)交換是在同一個設(shè)備通過物理通道(usb/串口)進行的，不需要進行射頻的調(diào)制解調(diào)，這樣能夠充分利用tdma的每一個時間片，不需要在協(xié)議中專門給簇頭留出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的時間。如果a6-b5損壞，可以選擇a1-a3-a4-a5-b4-b3-b2這條路徑，雖然路徑遠了一些，數(shù)據(jù)依然可以順利傳輸。