本发明专利技术公开了一种无线网络设备间快速链路状态检测的方法，在无线网络中，一个无线空域内含有节点A、B、C、D、E……，节点A根据基础检测时间N为间隔，以无线广播的方式向无线空域内所有的节点发送节点A的链路检测帧，该帧会携带邻近节点的链路状态基础信息。随后无线空域内其他的节点B、C、D、E……根据基础检测时间N为间隔，以无线广播的方式向无线空域内所有的节点发送链路检测帧，各节点通过对接收到的链路检测帧中的链路状态基础信息进行计算，保证所有节点的链路状态的实时有效性。本发明专利技术通过少量的无线广播命令实现无线空域内所有节点的快速链路状态检测，降低了心跳握手数据对无线带宽的过多占用，提高通讯效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及物联网、无线自组织联网领域，具体是。
技术介绍
随着无线技术的发展及成熟，在物联网、无线自组织联网领域，出现了大量的通过无线通讯技术实现设备联网的产品和应用，这些产品和应用通过无线通讯技术实现人与物、物与物的联网通讯，实现产品和应用的智能化。目前这些无线联网的产品和应用中，存在大量的点对多点、多点对多点的无线自组织网通讯应用，这些无线通讯设备节点都能够自主的向其它设备节点发送指令和数据，并获得其它设备节点的应答。在自组织网络中，同一个无线空域内存在众多的无线通讯设备，设备间的联网通讯基础是建立在设备节点间的链路状态上的，设备节点间进行无线网络数据交互时，必须先查询设备节点的链路状态是否正常，检测设备节点是否接入网络、设备节点是否处于活跃状态、设备节点是否能够稳定可靠的收发数据信息。为了保证设备节点能够可靠的将数据发送到目的设备节点，无线网络中各个设备节点间需要制定一个网络链路状态检测机制，该机制定期的相互发送链路检测信息，以确定数据发送节点和数据接收节点的设备是否处于活跃状态、通讯链路是否是否正常；为了检测无线节点活跃状态及通讯链路状态是否正常，目前无线网络常用的链路状态检测机制是两节点间相互发心跳握手帧实现链路状态的检测；如图1，节点A向节点B发送SYN握手命令，节点B向节点A发送ACK握手应答命令，节点A收到ACK握手应答指令后，表示A — B的链路正常，反之，节点B也需要一个这个过程检测B — A的链路状态；节点A和节点C的链路状态检测也需要经历这一过程，节点B和节点C的链路状态检测也需要经历这一过程；如此无线网络中的每个数据发送节点需要周期性的和每个数据接收节点交互一对心跳握手帧才能够检测所有节点间的链路状态。如在一个具有5节点的无线空域内，如图2，为了保证设备节点的数据传输可靠性，这5个节点需要定时的相互发送心跳握手帧，按每两个节点间发送一对心跳握手帧来计算，5个节点总共需要发送5x5共25对心跳握手帧，才能保证5个节点间所有的链路状态的有效性，若该无线空域内节点增加到20个节点时，每个时间周期内需要发送400对心跳握手帧才能保证所有节点间链路状态的有效性，随着无线空域内节点数量的增多，相同时间周期内出现的心跳握手帧就会急剧增加，如此众多的心跳握手帧会占用大量的无线通讯带宽，干扰和阻碍网络中设备节点有效数据的正常传输。当无线空域内某些节点出现故障时，为了保证设备节点通讯的有效性和及时性，若增加心跳握手帧的发送次数和发送频率，会占用更多的无线通讯带宽，甚至会造成无线网络拥塞，导致无线网络通讯瘫痪。当无线空域内的所有设备节点同时上电启动时，在进行无线数据交互前都会发送心跳握手帧，用于检测设备节点的链路状态，所有的设备节点同时发送心跳握手帧，会造成无线空域中无线通讯频段的阻塞。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种降低了心跳握手数据对无线带宽的过多占用，有效的提高了无线网络的通讯效率的无线网络设备间快速链路状态检测的方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案:，其特征在于，在无线网络中，一个无线空域内，含有不超过480个节点，节点依次编号为A、B、C、D、E……，节点A根据基础检测时间N为间隔，以无线广播的方式向无线空域内所有的节点发送节点A的链路检测帧，该帧会携带邻近节点的链路状态基础信息，节点A以无线广播的方式发送了链路检测帧后，节点B会收到节点A的链路检测帧，这时，节点B更新其节点内邻近节点链路状态表中节点A的链路基础信息单元的收帧检测计时时间为0，表示节点B收到了节点A的链路检测帧，节点A处于活跃状态，并记录接收节点A的接收功率数；若节点B后续未收到节点A的链路检测帧时，CPU处理器会每I秒钟将该计时时间加I，表示节点B持续若干秒没有接收到节点A的链路检测信息；节点B会收到节点A的链路检测帧后，查找节点A发送的链路检测帧中邻近节点链路状态表中的节点链路基础信息单元节点B的收帧检测计时K，该计时时间K值表示由节点A记录的节点B的活跃时间，节点B根据从节点A记录的自身的活跃时间，判断是否小于等于收帧检测握手检测超时时间M的值，若收帧检测计时K <检测超时时间M时，表示节点B在K秒之前还和节点A进行过链路检测帧的发送接收交互，表示节点B对节点A方向链路状态为正常，将节点B — A的链接状态标记为正常；若收帧检测计时K >检测超时时间M时表示节点B向节点A的方向已经超过收帧检测计时K的时间都没有进行过链路检测帧的发送接收交互了，则判定链路出现故障；随后无线空域内其他的节点B、C、D、E……根据基础检测时间N为间隔，以无线广播的方式向无线空域内所有的节点发送链路检测帧，各节点通过对接收到的链路检测帧中的链路状态基础信息进行计算，就能够保证所有的节点的链路状态的实时有效性；在无线网络中，每个节点根据基础检测时间N为间隔发送链路检测帧前，都会根据节点设备地址计算一个发送退避时间，并等待该退避时间后再发送链路检测帧；节点链路基础信息单元包含节点的设备地址、收帧检测计时、无线接收功率；每个节点都存储有一个邻近节点链路状态表，该表以节点链路基础信息单元为基础，存储当前节点所有邻近节点的链路基础信息；设备节点初次上电运行时，会对邻近节点链路状态表进行初始化；同时以设定的基础检测时间N为周期向外部以广播方式发送链路检测帧，链路检测帧中包含各个邻近节点的链路基础信息，每个节点根据邻近节点的链路基础信息计算当前节点与邻近节点的链路状态是否正常，基础检测时间N取值范围为10?1200 ;当设备节点检测到邻近节点处于链路故障状态时，设备节点会以设定的快速检测时间L为周期以广播方式发送链路检测帧，加快链路状态的检测速度，快速检测时间L取值为基础检测时间N的1/3 ;每个设备节点都具有一个设备地址，设备地址取值为I?60000。作为本专利技术进一步的方案:在无线网络中，若某节点故障，无法向无线空域中发送链路检测帧时，无线网络中的其它节点在检测超时时间M内未收到该节点的链路检测帧，这时其它节点都会将该节点的链路状态标记为链路故障，检测超时时间M取值为基础检测时间N的3.2倍，后续无线网络中其它节点向该节点发送的应用命令和数据都会绕过该节点进行转发，直到该节点故障恢复后，该节点会向其它节点发送链路检测帧，重新计算节点链路状态。作为本专利技术进一步的方案:若某节点由于发射功率过小或信号干扰的原因，该节点的链路检测帧无法发送到其它节点，其它节点记录的该节点的收帧检测计时K会每秒累计加1，当收帧检测计时K >检测超时时间M后，其它节点会将该节点的链路状态标记为链路故障，而该节点又能收到其它节点的发送的链路检测帧，但是这些链路检测帧中的节点自身的收帧检测计时K >检测超时时间M，且该节点的无线接收功率小于有效的接收功率时，该节点会调整加大发射功率和采用快速检测时间L为间隔加快进行链路检测帧的发送；在该节点故障恢复或信号干扰清除后，实现该节点同其它节点间快速的链路状态建立，快速的从链路故障状态向链路正常状态切换。作为本专利技术进一步的方案:链路检测帧长为256字节，携带不高于48个节点的链路基础信息单元。作为本专利技术进一步的方案:若在一个无线空域内，节点的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无线网络设备间快速链路状态检测的方法，其特征在于，在无线网络中，一个无线空域内，含有不超过480个节点，节点依次编号为A、B、C、D、E……，节点A根据基础检测时间N为间隔，以无线广播的方式向无线空域内所有的节点发送节点A的链路检测帧，该帧会携带邻近节点的链路状态基础信息，节点A以无线广播的方式发送了链路检测帧后，节点B会收到节点A的链路检测帧，这时，节点B更新其节点内邻近节点链路状态表中节点A的链路基础信息单元的收帧检测计时时间为0，表示节点B收到了节点A的链路检测帧，节点A处于活跃状态，并记录接收节点A的接收功率数；若节点B后续未收到节点A的链路检测帧时，CPU处理器会每1秒钟将该计时时间加1，表示节点B持续若干秒没有接收到节点A的链路检测信息；节点B会收到节点A的链路检测帧后，查找节点A发送的链路检测帧中邻近节点链路状态表中的节点链路基础信息单元节点B的收帧检测计时K，该计时时间K值表示由节点A记录的节点B的活跃时间，节点B根据从节点A记录的自身的活跃时间，判断是否小于等于收帧检测握手检测超时时间M的值，若收帧检测计时K≤检测超时时间M时，表示节点B在K秒之前还和节点A进行过链路检测帧的发送接收交互，表示节点B对节点A方向链路状态为正常，将节点B→A的链接状态标记为正常；若收帧检测计时K＞检测超时时间M时表示节点B向节点A的方向已经超过收帧检测计时K的时间都没有进行过链路检测帧的发送接收交互了，则判定链路出现故障；随后无线空域内其他的节点B、C、D、E……根据基础检测时间N为间隔，以无线广播的方式向无线空域内所有的节点发送链路检测帧，各节点通过对接收到的链路检测帧中的链路状态基础信息进行计算，就能够保证所有的节点的链路状态的实时有效性；在无线网络中，每个节点根据基础检测时间N为间隔发送链路检测帧前，都会根据节点设备地址计算一个发送退避时间，并等待该退避时间后再发送链路检测帧；节点链路基础信息单元包含节点的设备地址、收帧检测计时、无线接收功率；每个节点都存储有一个邻近节点链路状态表，该表以节点链路基础信息单元为基础，存储当前节点所有邻近节点的链路基础信息；设备节点初次上电运行时，会对邻近节点链路状态表进行初始化；同时以设定的基础检测时间N为周期向外部以广播方式发送链路检测帧，链路检测帧中包含各个邻近节点的链路基础信息，每个节点根据邻近节点的链路基础信息计算当前节点与邻近节点的链路状态是否正常，基础检测时间N取值范围为10～1200；当设备节点检测到邻近节点处于链路故障状态时，设备节点会以设定的快速检测时间L为周期以广播方式发送链路检测帧，加快链路状态的检测速度，快速检测时间L取值为基础检测时间N的1/3；每个设备节点都具有一个设备地址，设备地址取值为1～60000。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘芳，
申请(专利权)人：刘芳，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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