一种无线通信网络配置实现方法技术

本发明专利技术公开了一种无线通信网络路由配置方法，包括，中心节点以广播的方式发送信标帧；各子节点接收信标帧，设置自己的网络层次为接收到的信标帧中最低网络层次的高一层；将信标帧中的网络层次修改为自己的网络层次，将信标帧中的节点地址修改为自己的地址，广播发送修改后的信标帧；各子节点将接收到的信标帧的发送节点作为自己的邻居节点保存到邻居节点列表；子节点发起路由上报，发送路由上报帧；中心节点根据所述路由上报帧为各子节点的选择路由，保存各子节点的路由信息；中心节点配置各子节点。本发明专利技术的技术方案能有效的减少汇聚模型的无线通信网络中路由配置的帧开销，提高组网效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到无线通信网络技术，特别涉及到一种无线通信网络中的路由配置方法。
技术介绍
在汇聚模型的无线通信网络中，中心节点作为用户信息采集的汇聚中心，所有子节点的数据信息都将汇聚到中心节点。同时，中心节点也承担了整个网络的管理功能。其中，管理功能主要集中在子节点的入网和路由计算、路由维护上。汇聚模型的无线通信网络由一个中心节点和多个子节点构成，通常，会将网络中的节点由低向高划分为多个网络层次，中心节点为最低层节点，各个子节点分别划分到不同的网络层次。中心节点和子节点一旦部署后，通常物理位置不会移动。中心节点作为网络的中心，每个子节点需要与中心节点进行点对点通信。但每个节点的发射功率较低，通信距离受限，中心节点与较远子节点不能直接通信，需要相邻的子节点进行帧的中继转发。这样，在中继转发的时候选择哪个子节点作为下一跳目的节点，需要进行路由配置。现有的路由配置方法采用的是由低层向高层依次计算并配置子节点路由的方案，具体包括：1.中心节点发送信标，所有子节点接收并转发信标；2.各节点(包括中心节点和子节点)将接收到信标的发送子节点作为自己的邻居子节点保存；3.中心节点将其邻居子节点作为第一层的子节点；计算并配置第一层子节点的路由；4.中心节点收集第一层所有子节点的邻居表，将其中不属于第一层的子节点作为第二层节点；计算并配置第二层子节点的路由；5.中心节点收集第二层的子节点邻居表，将其中不属于第一层和第二层的子节点作为第三层节点，计算并配置第三层子节点的路由；6.以此类推，逐层收集该层的子节点邻居表，计算并配置该层的高一层的子节点的路由。其中，所述计算的原则为：由低层转发到高层，同层转发不超过一次。为了更清楚的描述现有的路由配置方法的实现方案，下面以一个具体实例来说明：本例的无线通信网络包括中心节点和4个子节点：子节点1、子节点2、子节点3和子节点4；中心节点发送信标，子节点1、子节点2、子节点3和子节点4接收并转发信标；中心节点接收到子节点1、子节点2转发的信标；中心节点将子节点1、子节点2作为自己的邻居子节点保存；子节点1接收到中心节点发送的信标以及子节点2、子节点3和子节点4转发的信标，将子节点2、子节点3和子节点4作为自己的邻居子节点保存；子节点2接收到中心节点发送的信标以及子节点1、子节点3和子节点4转发的信标，将子节点1、子节点3和子节点4作为自己的邻居子节点保存；中心节点将子节点1、子节点2作为第一层的子节点；以由低层转发到高层、同层只转发一次的原则计算第一层所有子节点的路由，可以得到子节点1的路由有2条：中心节点->子节点1；中心节点->子节点2->子节点1；同理，子节点2的路由也有两条：中心节点->子节点1；中心节点->子节点1->子节点2；计算完成后，中心节点将第一层各子节点的路由信息配置到该子节点；中心节点收集第一层子节点的邻居表，子节点1返回的邻居有中心节点、子节点2、子节点3，在这些节点中，将还没有确定层次的节点全部作为当前层(即，第一层)的高一层子节点，即子节点3为第二层子节点。子节点2返回的邻居有中心节点、子节点1、子节点3、子节点4，子节点4为第二层子节点；根据计算原则，中心节点计算得到：子节点3的路由：中心节点->子节点1->子节点3，中心节点->子节点2->子节点1->子节点3；中心节点->子节点2->子节点3，中心节点->子节点1->子节点2->子节点3；子节点4的路由：中心节点->子节点2->子节点4，中心节点->子节点1->子节点2->子节点4。中心节点将第二层各子节点的路由信息配置到该子节点。现有技术的问题在于：1.中心节点的组网过程中，需要依次对所有子节点进行点对点的邻居信息采集，然后计算路由，再对子节点路由信息进行配置。如果子节点的邻居信息较多，需要重复进行多次邻居信息采集，帧开销较大。2.当某个子节点路由失效后，中心节点需要对该失效子节点的邻居节点重新收集最新的邻居信息，再次计算路由。3.当有新的子节点加入网络时，更新网络已有子节点路由的算法较复杂且需要较大的开销。
技术实现思路
为了解决现有无线通信网络路由配置中存在的帧开销较大问题，本专利技术提供一种无线通信网络的路由配置方法，以减少汇聚模型的无线通信网络中路由配置的帧开销，提高组网效率。本专利技术的技术方案包括：中心节点以广播的方式发送信标帧；各子节点接收信标帧，设置自己的网络层次为接收到的信标帧中最低网络层次的高一层；各子节点将信标帧中的网络层次修改为自己的网络层次，将信标帧中的节点地址修改为自己的地址，广播发送修改后的信标帧；各子节点将接收到的信标帧的发送节点作为自己的邻居节点保存到邻居节点列表；子节点发起路由上报，选择一个网络层次比自己低一层的邻居节点，发送路由上报帧给该节点；中心节点根据所述路由上报帧为各子节点的选择路由，保存各子节点的路由信息；中心节点配置各子节点。优选的，所述子节点发起路由上报包括：如果子节点接收到来自其他子节点的路由上报帧，子节点将自己的节点地址和接收到该路由上报帧信号的强度加入该路由上报帧，在邻居节点中选择网络层次比自己低一层且信号强度最强的一个节点，将所述路由上报帧发送到所选择的节点；如果在预设的路由上报时间内，子节点没有接收到来自其他子节点的路由上报帧，子节点在邻居节点中选择网络层次比自己低一层且信号强度最强的一个节点；发送一个路由上报帧到所选择的节点。优选的，所述在邻居节点中选择网络层次比自己低一层且信号强度最强的一个节点进一步包括：如果存在未被选择过的邻居节点，子节点在未选择过的邻居节点中选择网络层次比自己低一层，且信号强度最强的一个节点。优选的，所述中心节点配置各子节点包括：中心节点选择未配置过的网络层次最高的子节点，根据该子节点的路由发送配置帧给该子节点；其中，所述配置帧中包括了该路由上所有子节点的配置信息。进一步的，所述方法还包括路由故障维护过程：如果中心节点未保存有路由故障的第二子节点的其他路由，中心节点向第二子节点当前路由上低一层的第一子节点发送路由维护帧；第一子节点广播发送寻找第二子节点的路由发现帧；与所述第一子节点网络层次相同以及与所述第二子节点网络层次相同的各子节点转发所述路由发现帧；第二子节点发起路由上报，发送路由上报帧；中心节点根据所述路由上报帧更新所述第二子节点的路由。优选的，所述第二子节点发起路由上报包括：所述第二子节点在网络层次比自己低一层且未选择过的邻居节点中选择信号强度最强的一个节点，发送一个路由上报帧到所选择的节点。进一步的，所述方法还包括子节点离网路由重配置过程：中心节点向第四子节点发送离网命令帧；第四子节点向自己的邻居节点广播发送离网命令请求；所述第四子节点的邻居节点将所述第四子节点从自己的邻居节点列表中删除；如果中心节点没有保存第五子节点的其他路由，中心节点向第三子节点发送路由维护帧；第三子节点广播发送寻找第五子节点的路由发现帧；与所述第三子节点网络层次相同以及与所述第四子节点网络层次相同的各子节点转发所述路由发现帧；第五子节点接收到所述路由发现帧后，发起路由上报，向中心节点发送路由上报帧；中心节点根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线通信网络路由配置方法，其特征在于，所述方法包括：中心节点以广播的方式发送信标帧；各子节点接收信标帧，设置自己的网络层次为接收到的信标帧中最低网络层次的高一层；各子节点将信标帧中的网络层次修改为自己的网络层次，将信标帧中的节点地址修改为自己的地址，广播发送修改后的信标帧；各子节点将接收到的信标帧的发送节点作为自己的邻居节点保存到邻居节点列表；子节点发起路由上报，选择一个网络层次比自己低一层的邻居节点，发送路由上报帧给该节点；中心节点根据所述路由上报帧为各子节点的选择路由，保存各子节点的路由信息；中心节点配置各子节点。

【技术特征摘要】
1.一种无线通信网络路由配置方法，其特征在于，所述方法包括：中心节点以广播的方式发送信标帧；各子节点接收信标帧，设置自己的网络层次为接收到的信标帧中最低网络层次的高一层；各子节点将信标帧中的网络层次修改为自己的网络层次，将信标帧中的节点地址修改为自己的地址，广播发送修改后的信标帧；各子节点将接收到的信标帧的发送节点作为自己的邻居节点保存到邻居节点列表；子节点发起路由上报，选择一个网络层次比自己低一层的邻居节点，发送路由上报帧给该节点；中心节点根据所述路由上报帧为各子节点的选择路由，保存各子节点的路由信息；中心节点配置各子节点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述子节点发起路由上报包括：如果子节点接收到来自其他子节点的路由上报帧，子节点将自己的节点地址和接收到该路由上报帧信号的强度加入该路由上报帧，在邻居节点中选择网络层次比自己低一层且信号强度最强的一个节点，将所述路由上报帧发送到所选择的节点；如果在预设的路由上报时间内，子节点没有接收到来自其他子节点的路由上报帧，在邻居节点中选择网络层次比自己低一层且信号强度最强的一个节点；发送一个路由上报帧到所选择的节点。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在邻居节点中选择网络层次比自己低一层且信号强度最强的一个节点包括：如果存在未被选择过的邻居节点，子节点在未选择过的邻居节点中选择网络层次比自己低一层，且信号强度最强的一个节点。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中心节点配置各子节点包括：中心节点选择未配置过的网络层次最高的子节点，根据该子节点的路由发送配置帧给该子节点；其中，所述配置帧中包括了该路由上所有子节点的配置信息。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括路由故障维护过程：如果中心节点未保存有路由故障的第二子节点的其他路由，中心节点向第二子节点当前路由上低一层的第一子节点发送路由维护帧；第一子节点广播发送寻找第二子节点的路由发现帧；与所述第一子节点网络层次相同以及与所述第二子节点网络层次相同的各子节点转发所述路由发现帧；第二子节点发起路由上报，发送路由上报帧；中心节点根据所述路由上报帧更新所述第二子节点的路由...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑建宏，梁度，黄俊伟，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50