[發(fā)明專利]一種基于信號(hào)強(qiáng)度的無線通信樹形組網(wǎng)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110006157.1
• 申請(qǐng)日: 2011-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN102111298A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘曉將;賈靈;王薪宇;于海波;沈良;鄭淑軍;陸忠芳;顧航
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 利爾達(dá)科技有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/24
• 分類號(hào): H04L12/24;H04W24/04;H04W24/08;H04W84/18
• 代理公司: 杭州新源專利事務(wù)所(普通合伙) 33234
• 代理人: 李大剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無線通信樹形組網(wǎng)方法，特別是一種基于信號(hào)強(qiáng)度的無線通信樹形組網(wǎng)方法。

背景技術(shù)

無線網(wǎng)絡(luò)是指由大量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)用無線通信的方式組成的信息傳播網(wǎng)絡(luò)，它綜合了嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等。大量的廉價(jià)微型網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)部署在應(yīng)用區(qū)域內(nèi)，通過短距離無線通信方式形成一個(gè)多跳自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是實(shí)現(xiàn)信息的采集傳輸。該技術(shù)在軍事、工業(yè)、交通、安全、醫(yī)療、家庭和辦公環(huán)境等眾多場合有著非常廣泛的應(yīng)用，是目前國內(nèi)外研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)技術(shù)之一，也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)核心技術(shù)之一。

最近幾年國內(nèi)外發(fā)展起來的ZigBee技術(shù)，其協(xié)議內(nèi)容太過復(fù)雜并且需要支付一定的使用費(fèi)用，應(yīng)用成本太高，并沒有廣泛應(yīng)用起來。同時(shí)國內(nèi)現(xiàn)有無線抄表系統(tǒng)普遍存在功耗大的問題，部分具有低功耗的無線抄表系統(tǒng)基本為傳統(tǒng)星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，容易受到障礙物、電磁干擾等多方面的影響，可靠性不高。

樹形網(wǎng)絡(luò)以其集中控制的特點(diǎn)簡化了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，避免了數(shù)據(jù)通信時(shí)的節(jié)點(diǎn)隨機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的不確定性，并且樹形結(jié)構(gòu)有著組織架構(gòu)清晰便于控制管理等特點(diǎn)使其在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用中具有相當(dāng)廣的應(yīng)用場合。與其他類型網(wǎng)絡(luò)一樣樹形網(wǎng)絡(luò)在建立的初期必須經(jīng)歷組網(wǎng)的過程。傳統(tǒng)樹形網(wǎng)絡(luò)的自組網(wǎng)過程中僅通過根節(jié)點(diǎn)控制指定節(jié)點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)散搜索拓?fù)錈o優(yōu)化措施，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中節(jié)點(diǎn)的連接狀況不佳。并且在執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展時(shí)為避免碰撞所使用的隨機(jī)延時(shí)的時(shí)分方式在節(jié)點(diǎn)較多時(shí)存在離散性不夠以及無利于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)區(qū)分等情況，從而造成構(gòu)建的樹形網(wǎng)絡(luò)不理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種基于信號(hào)強(qiáng)度的無線通信樹形組網(wǎng)方法。它可以提高無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)時(shí)的連接質(zhì)量，使無線網(wǎng)絡(luò)更加穩(wěn)健可靠。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種基于信號(hào)強(qiáng)度的無線通信樹形組網(wǎng)方法，其特征在于：它是以根節(jié)點(diǎn)為組網(wǎng)控制中心，以周圍節(jié)點(diǎn)信號(hào)強(qiáng)度作為組網(wǎng)依據(jù)的樹形組網(wǎng)方法。

前述的基于信號(hào)強(qiáng)度的無線通信樹形組網(wǎng)方法中，它是以根節(jié)點(diǎn)為組網(wǎng)控制中心，控制周圍的支節(jié)點(diǎn)進(jìn)行拓?fù)浣M網(wǎng)，并以節(jié)點(diǎn)連接時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度值作為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟罁?jù)，按信號(hào)強(qiáng)度值從大到小的順序進(jìn)行依次拓?fù)洌ＷC組網(wǎng)時(shí)的高連接質(zhì)量。

前述的基于信號(hào)強(qiáng)度的無線通信樹形組網(wǎng)方法中，所述方法還包括：在根節(jié)點(diǎn)控制支節(jié)點(diǎn)進(jìn)行拓?fù)鋽U(kuò)展時(shí)接收到拓?fù)湫盘?hào)的支節(jié)點(diǎn)以接收時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度值大小為防碰撞的依據(jù)，分時(shí)返回，從而實(shí)現(xiàn)低成本高離散度的防碰撞目的。

在樹形網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)過程和防碰撞過程都引入了接收信號(hào)強(qiáng)度值，使網(wǎng)絡(luò)組建過程有一個(gè)具體量化值，方便構(gòu)建合理的健壯的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。接收信號(hào)強(qiáng)度值本身反映的是節(jié)點(diǎn)的通信連接情況是一個(gè)絕對(duì)值。在同一運(yùn)行情況下，節(jié)點(diǎn)的接收信號(hào)強(qiáng)度值越大則表示節(jié)點(diǎn)與發(fā)送節(jié)點(diǎn)間的通信連接情況越好。樹形網(wǎng)絡(luò)在實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展時(shí)就應(yīng)該優(yōu)先選用通信連接質(zhì)量好的節(jié)點(diǎn)，該類節(jié)點(diǎn)就是接收信號(hào)強(qiáng)度值大的節(jié)點(diǎn)。因而接收信號(hào)強(qiáng)度值的引入很好的解決了網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展時(shí)擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)的選擇問題。同時(shí)在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展時(shí)存在多點(diǎn)同時(shí)向擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的情況，此時(shí)通過接收信號(hào)輕度值對(duì)回復(fù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行時(shí)分處理，使通信連接較好的節(jié)點(diǎn)先回復(fù)，連接情況差的節(jié)點(diǎn)后回復(fù)，從而合理地躲開眾多節(jié)點(diǎn)同一時(shí)間回復(fù)的碰撞的問題，且區(qū)分了通信情況好壞的節(jié)點(diǎn)，為建立健壯網(wǎng)絡(luò)提供了更多的保障。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所涉及的組網(wǎng)方法更貼近于實(shí)際應(yīng)用。本發(fā)明所述組網(wǎng)技術(shù)是通過合理利用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)過程中的信號(hào)強(qiáng)度值，使整個(gè)網(wǎng)路在組網(wǎng)過程中都循著同一個(gè)尺度實(shí)現(xiàn)。由于得到通信信號(hào)強(qiáng)度值的方式比較容易，一般無線射頻芯片硬件就直接提供該值讀取，所以大大簡化了軟件的復(fù)雜度，與現(xiàn)有利用繁雜的組網(wǎng)算法實(shí)現(xiàn)的組網(wǎng)方式相比有很大的優(yōu)越性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施例工作示意圖；

圖2是本發(fā)明的實(shí)施例防碰撞工作示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但并不作為對(duì)本發(fā)明限制的依據(jù)。

實(shí)施例。一種基于信號(hào)強(qiáng)度的無線通信樹形組網(wǎng)方法，其特征在于：它是以根節(jié)點(diǎn)為組網(wǎng)控制中心，以周圍節(jié)點(diǎn)信號(hào)強(qiáng)度作為組網(wǎng)依據(jù)的樹形組網(wǎng)方法。它是以根節(jié)點(diǎn)為組網(wǎng)控制中心，控制周圍的支節(jié)點(diǎn)進(jìn)行拓?fù)浣M網(wǎng)，并以節(jié)點(diǎn)連接時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度值作為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟罁?jù)，按信號(hào)強(qiáng)度值從大到小的順序進(jìn)行依次拓?fù)洌ＷC組網(wǎng)時(shí)的高連接質(zhì)量。所述方法還包括：在根節(jié)點(diǎn)控制支節(jié)點(diǎn)進(jìn)行拓?fù)鋽U(kuò)展時(shí)接收到拓?fù)湫盘?hào)的支節(jié)點(diǎn)以接收時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度值大小為防碰撞的依據(jù)，分時(shí)返回，從而實(shí)現(xiàn)低成本高離散度的防碰撞目的。