一種無線通信網絡配置實現方法技術

本發明專利技術公開了一種無線通信網絡路由配置方法，包括，中心節點以廣播的方式發送信標幀；各子節點接收信標幀，設置自己的網絡層次為接收到的信標幀中最低網絡層次的高一層；將信標幀中的網絡層次修改為自己的網絡層次，將信標幀中的節點地址修改為自己的地址，廣播發送修改后的信標幀；各子節點將接收到的信標幀的發送節點作為自己的鄰居節點保存到鄰居節點列表；子節點發起路由上報，發送路由上報幀；中心節點根據所述路由上報幀為各子節點的選擇路由，保存各子節點的路由信息；中心節點配置各子節點。本發明專利技術的技術方案能有效的減少匯聚模型的無線通信網絡中路由配置的幀開銷，提高組網效率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及到無線通信網絡技術，特別涉及到一種無線通信網絡中的路由配置方法。
技術介紹
在匯聚模型的無線通信網絡中，中心節點作為用戶信息采集的匯聚中心，所有子節點的數據信息都將匯聚到中心節點。同時，中心節點也承擔了整個網絡的管理功能。其中，管理功能主要集中在子節點的入網和路由計算、路由維護上。匯聚模型的無線通信網絡由一個中心節點和多個子節點構成，通常，會將網絡中的節點由低向高劃分為多個網絡層次，中心節點為最低層節點，各個子節點分別劃分到不同的網絡層次。中心節點和子節點一旦部署后，通常物理位置不會移動。中心節點作為網絡的中心，每個子節點需要與中心節點進行點對點通信。但每個節點的發射功率較低，通信距離受限，中心節點與較遠子節點不能直接通信，需要相鄰的子節點進行幀的中繼轉發。這樣，在中繼轉發的時候選擇哪個子節點作為下一跳目的節點，需要進行路由配置。現有的路由配置方法采用的是由低層向高層依次計算并配置子節點路由的方案，具體包括：1.中心節點發送信標，所有子節點接收并轉發信標；2.各節點(包括中心節點和子節點)將接收到信標的發送子節點作為自己的鄰居子節點保存；3.中心節點將其鄰居子節點作為第一層的子節點；計算并配置第一層子節點的路由；4.中心節點收集第一層所有子節點的鄰居表，將其中不屬于第一層的子節點作為第二層節點；計算并配置第二層子節點的路由；5.中心節點收集第二層的子節點鄰居表，將其中不屬于第一層和第二層的子節點作為第三層節點，計算并配置第三層子節點的路由；6.以此類推，逐層收集該層的子節點鄰居表，計算并配置該層的高一層的子節點的路由。其中，所述計算的原則為：由低層轉發到高層，同層轉發不超過一次。為了更清楚的描述現有的路由配置方法的實現方案，下面以一個具體實例來說明：本例的無線通信網絡包括中心節點和4個子節點：子節點1、子節點2、子節點3和子節點4；中心節點發送信標，子節點1、子節點2、子節點3和子節點4接收并轉發信標；中心節點接收到子節點1、子節點2轉發的信標；中心節點將子節點1、子節點2作為自己的鄰居子節點保存；子節點1接收到中心節點發送的信標以及子節點2、子節點3和子節點4轉發的信標，將子節點2、子節點3和子節點4作為自己的鄰居子節點保存；子節點2接收到中心節點發送的信標以及子節點1、子節點3和子節點4轉發的信標，將子節點1、子節點3和子節點4作為自己的鄰居子節點保存；中心節點將子節點1、子節點2作為第一層的子節點；以由低層轉發到高層、同層只轉發一次的原則計算第一層所有子節點的路由，可以得到子節點1的路由有2條：中心節點->子節點1；中心節點->子節點2->子節點1；同理，子節點2的路由也有兩條：中心節點->子節點1；中心節點->子節點1->子節點2；計算完成后，中心節點將第一層各子節點的路由信息配置到該子節點；中心節點收集第一層子節點的鄰居表，子節點1返回的鄰居有中心節點、子節點2、子節點3，在這些節點中，將還沒有確定層次的節點全部作為當前層(即，第一層)的高一層子節點，即子節點3為第二層子節點。子節點2返回的鄰居有中心節點、子節點1、子節點3、子節點4，子節點4為第二層子節點；根據計算原則，中心節點計算得到：子節點3的路由：中心節點->子節點1->子節點3，中心節點->子節點2->子節點1->子節點3；中心節點->子節點2->子節點3，中心節點->子節點1->子節點2->子節點3；子節點4的路由：中心節點->子節點2->子節點4，中心節點->子節點1->子節點2->子節點4。中心節點將第二層各子節點的路由信息配置到該子節點。現有技術的問題在于：1.中心節點的組網過程中，需要依次對所有子節點進行點對點的鄰居信息采集，然后計算路由，再對子節點路由信息進行配置。如果子節點的鄰居信息較多，需要重復進行多次鄰居信息采集，幀開銷較大。2.當某個子節點路由失效后，中心節點需要對該失效子節點的鄰居節點重新收集最新的鄰居信息，再次計算路由。3.當有新的子節點加入網絡時，更新網絡已有子節點路由的算法較復雜且需要較大的開銷。
技術實現思路
為了解決現有無線通信網絡路由配置中存在的幀開銷較大問題，本專利技術提供一種無線通信網絡的路由配置方法，以減少匯聚模型的無線通信網絡中路由配置的幀開銷，提高組網效率。本專利技術的技術方案包括：中心節點以廣播的方式發送信標幀；各子節點接收信標幀，設置自己的網絡層次為接收到的信標幀中最低網絡層次的高一層；各子節點將信標幀中的網絡層次修改為自己的網絡層次，將信標幀中的節點地址修改為自己的地址，廣播發送修改后的信標幀；各子節點將接收到的信標幀的發送節點作為自己的鄰居節點保存到鄰居節點列表；子節點發起路由上報，選擇一個網絡層次比自己低一層的鄰居節點，發送路由上報幀給該節點；中心節點根據所述路由上報幀為各子節點的選擇路由，保存各子節點的路由信息；中心節點配置各子節點。優選的，所述子節點發起路由上報包括：如果子節點接收到來自其他子節點的路由上報幀，子節點將自己的節點地址和接收到該路由上報幀信號的強度加入該路由上報幀，在鄰居節點中選擇網絡層次比自己低一層且信號強度最強的一個節點，將所述路由上報幀發送到所選擇的節點；如果在預設的路由上報時間內，子節點沒有接收到來自其他子節點的路由上報幀，子節點在鄰居節點中選擇網絡層次比自己低一層且信號強度最強的一個節點；發送一個路由上報幀到所選擇的節點。優選的，所述在鄰居節點中選擇網絡層次比自己低一層且信號強度最強的一個節點進一步包括：如果存在未被選擇過的鄰居節點，子節點在未選擇過的鄰居節點中選擇網絡層次比自己低一層，且信號強度最強的一個節點。優選的，所述中心節點配置各子節點包括：中心節點選擇未配置過的網絡層次最高的子節點，根據該子節點的路由發送配置幀給該子節點；其中，所述配置幀中包括了該路由上所有子節點的配置信息。進一步的，所述方法還包括路由故障維護過程：如果中心節點未保存有路由故障的第二子節點的其他路由，中心節點向第二子節點當前路由上低一層的第一子節點發送路由維護幀；第一子節點廣播發送尋找第二子節點的路由發現幀；與所述第一子節點網絡層次相同以及與所述第二子節點網絡層次相同的各子節點轉發所述路由發現幀；第二子節點發起路由上報，發送路由上報幀；中心節點根據所述路由上報幀更新所述第二子節點的路由。優選的，所述第二子節點發起路由上報包括：所述第二子節點在網絡層次比自己低一層且未選擇過的鄰居節點中選擇信號強度最強的一個節點，發送一個路由上報幀到所選擇的節點。進一步的，所述方法還包括子節點離網路由重配置過程：中心節點向第四子節點發送離網命令幀；第四子節點向自己的鄰居節點廣播發送離網命令請求；所述第四子節點的鄰居節點將所述第四子節點從自己的鄰居節點列表中刪除；如果中心節點沒有保存第五子節點的其他路由，中心節點向第三子節點發送路由維護幀；第三子節點廣播發送尋找第五子節點的路由發現幀；與所述第三子節點網絡層次相同以及與所述第四子節點網絡層次相同的各子節點轉發所述路由發現幀；第五子節點接收到所述路由發現幀后，發起路由上報，向中心節點發送路由上報幀；中心節點根據本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無線通信網絡路由配置方法，其特征在于，所述方法包括：中心節點以廣播的方式發送信標幀；各子節點接收信標幀，設置自己的網絡層次為接收到的信標幀中最低網絡層次的高一層；各子節點將信標幀中的網絡層次修改為自己的網絡層次，將信標幀中的節點地址修改為自己的地址，廣播發送修改后的信標幀；各子節點將接收到的信標幀的發送節點作為自己的鄰居節點保存到鄰居節點列表；子節點發起路由上報，選擇一個網絡層次比自己低一層的鄰居節點，發送路由上報幀給該節點；中心節點根據所述路由上報幀為各子節點的選擇路由，保存各子節點的路由信息；中心節點配置各子節點。

【技術特征摘要】
1.一種無線通信網絡路由配置方法，其特征在于，所述方法包括：中心節點以廣播的方式發送信標幀；各子節點接收信標幀，設置自己的網絡層次為接收到的信標幀中最低網絡層次的高一層；各子節點將信標幀中的網絡層次修改為自己的網絡層次，將信標幀中的節點地址修改為自己的地址，廣播發送修改后的信標幀；各子節點將接收到的信標幀的發送節點作為自己的鄰居節點保存到鄰居節點列表；子節點發起路由上報，選擇一個網絡層次比自己低一層的鄰居節點，發送路由上報幀給該節點；中心節點根據所述路由上報幀為各子節點的選擇路由，保存各子節點的路由信息；中心節點配置各子節點。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述子節點發起路由上報包括：如果子節點接收到來自其他子節點的路由上報幀，子節點將自己的節點地址和接收到該路由上報幀信號的強度加入該路由上報幀，在鄰居節點中選擇網絡層次比自己低一層且信號強度最強的一個節點，將所述路由上報幀發送到所選擇的節點；如果在預設的路由上報時間內，子節點沒有接收到來自其他子節點的路由上報幀，在鄰居節點中選擇網絡層次比自己低一層且信號強度最強的一個節點；發送一個路由上報幀到所選擇的節點。3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述在鄰居節點中選擇網絡層次比自己低一層且信號強度最強的一個節點包括：如果存在未被選擇過的鄰居節點，子節點在未選擇過的鄰居節點中選擇網絡層次比自己低一層，且信號強度最強的一個節點。4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述中心節點配置各子節點包括：中心節點選擇未配置過的網絡層次最高的子節點，根據該子節點的路由發送配置幀給該子節點；其中，所述配置幀中包括了該路由上所有子節點的配置信息。5.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括路由故障維護過程：如果中心節點未保存有路由故障的第二子節點的其他路由，中心節點向第二子節點當前路由上低一層的第一子節點發送路由維護幀；第一子節點廣播發送尋找第二子節點的路由發現幀；與所述第一子節點網絡層次相同以及與所述第二子節點網絡層次相同的各子節點轉發所述路由發現幀；第二子節點發起路由上報，發送路由上報幀；中心節點根據所述路由上報幀更新所述第二子節點的路由...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭建宏，梁度，黃俊偉，
申請(專利權)人：重慶郵電大學，
類型：發明
國別省市：重慶;50