一种集中器与采集器的拓扑自识别与路由优化方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及自适应路由优化技术领域，具体公开了一种集中器与采集器的拓扑自识别与路由优化方法及系统，其中，方法包括：进行多层异构网络拓扑建模；基于初步拓扑图执行高速链路状态监测；基于链路状态矩阵完成全局环路检测与链路优化；采用加权鲁棒多维路径选择法为每个节点配置主路径和备用路径；实时监测路径状态并动态切换。相较于现有技术中主要采用静态路由、单协议路径或固定主备用路径，尤其在智慧城市中涉及跨协议、跨层级和动态多节点环境下，无法实现路径快速切换及高可靠性路由冗余保障的技术问题，由于本申请通过多维路径选择法及跨层级和跨协议自适应切换策略，从而避免了路由中断与性能下降问题，提高了整体网络的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自适应路由优化，尤其涉及一种集中器与采集器的拓扑自识别与路由优化方法及系统。

技术介绍

1、目前，智慧城市感知网广泛应用于交通信号控制、环境监测、公共安全、智能照明及能源管理等多种场景。随着节点数量快速增长、网络规模持续扩大，感知网中集中器与采集器之间的通信网络呈现出多层级、跨协议、动态可变的复杂特点。然而，现有技术大多采用静态拓扑配置和固定路由表维护方式，缺乏对网络状态的实时感知与自适应调整能力，存在适应性差、切换缓慢、易受环境干扰等问题。

2、且当前大多数集中器的链路检测依赖基于心跳包、mac地址表、静态路由规则，这种方式在复杂、多层动态场景下往往会出现拓扑识别延迟，且容易导致路由表震荡。传统的循环检测机制（如生成树协议stp或rstp）在工业混合网络中收敛较慢，无法支撑毫秒级动态切换，传统的循环检测机制（如生成树协议stp或rstp）在工业混合网络中收敛较慢，无法支撑毫秒级动态切换。

3、进一步地，当前大多数路由机制仅考虑最短路径或最少跳数，同时，传统的主备路径共用链路或中继节点较多，导致在突发事件或极端条件下，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种集中器与采集器的拓扑自识别与路由优化方法，其特征在于，方法包括：

2.如权利要求1所述的一种集中器与采集器的拓扑自识别与路由优化方法，其特征在于，步骤S10中，多层异构网络包括工业以太网、RS485总线网、低功耗局域网、无线Mesh子网和电力载波通信子网；

3.如权利要求1所述的一种集中器与采集器的拓扑自识别与路由优化方法，其特征在于，步骤S30中，全局环路检测和执行链路关闭或保留操作的步骤，具体包括：先采用深度优先搜索判断是否存在闭环，并标记出环路集合，对于环路集合内每条链路计算链路开销，当链路开销大于预设的链路开销阈值时，关闭该链路；再执行误判抑制机制...

【技术特征摘要】

1.一种集中器与采集器的拓扑自识别与路由优化方法，其特征在于，方法包括：

2.如权利要求1所述的一种集中器与采集器的拓扑自识别与路由优化方法，其特征在于，步骤s10中，多层异构网络包括工业以太网、rs485总线网、低功耗局域网、无线mesh子网和电力载波通信子网；

3.如权利要求1所述的一种集中器与采集器的拓扑自识别与路由优化方法，其特征在于，步骤s30中，全局环路检测和执行链路关闭或保留操作的步骤，具体包括：先采用深度优先搜索判断是否存在闭环，并标记出环路集合，对于环路集合内每条链路计算链路开销，当链路开销大于预设的链路开销阈值时，关闭该链路；再执行误判抑制机制，通过探测包验证，若在多次测试中无实际回环，则判定为误报，则保留该链路。

4.如权利要求3所述的一种集中器与采集器的拓扑自识别与路由优化方法，其特征在于，步骤s30中，链路开销的计算公式为：，其中，为从节点i发送数据到节点j所需的链路单向平均延迟；为当前应用网络中，感知数据或控制指令能容忍的最大单跳延迟阈值；为从节点i发送数据到节点j可用的平均链路带宽；为链路健康度，用于反映链路整体通信质量的指标；、和分别表示在链路开销中，延迟、带宽和健康度的重要性因子。

5.如权利要求1所述的一种集中器与采集器的拓扑自识别与路由优化方法，其特征在于，步骤s20中，基于初步拓扑图和节点标识映射表，通过集中器对初步拓扑图中的每条边启动状态监测机制，包括心跳机制设计、事件驱动监测和状态矩阵更新；并输出链路状态矩阵的步骤，具体包括：

6.如权利要求1所述的一种集中器与采集器的拓扑自识别与路由优化方法，其特征在于，步骤s40中，通过集中器利用无环优化拓扑图和...

【专利技术属性】
技术研发人员：何晓枫，张欣欣，范勤浩，汤黎黎，
申请(专利权)人：南京思宇电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：