[發(fā)明專利]一種無線抄表系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110337858.3
• 申請(qǐng)日: 2011-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN103096410A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海萬(wàn)康無線智能控制系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): H04W40/02
• 分類號(hào): H04W40/02;H04W40/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種無線通信技術(shù)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)，具體是一種低功率無線抄表系統(tǒng)中用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腁ODV路由算法。?

背景技術(shù)

在電力系統(tǒng)的信息化過程中，戶表數(shù)據(jù)的自動(dòng)抄送具有十分重要的意義。集抄系統(tǒng)包含兩大類，即有線和無線。這兩大類抄表系統(tǒng)各有其適用的應(yīng)用領(lǐng)域，但就抄表系統(tǒng)的投資、建設(shè)、維護(hù)等幾方面而言，無線抄表系統(tǒng)顯然具有更大優(yōu)勢(shì)。所謂無線抄表就是指采用無線通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)自動(dòng)讀取和處理表計(jì)數(shù)據(jù)。無線抄表系統(tǒng)不但要完成新的數(shù)據(jù)采集，而且還要保證數(shù)據(jù)的可靠性。?

如圖1所示，無線集抄系統(tǒng)由系統(tǒng)主站1、集中器2和無線電能表3所構(gòu)成。上層信道基于GSM網(wǎng)絡(luò)，采用GPRS方式來傳輸數(shù)據(jù)；下層信道采用無線射頻通信方式，并通過組建無線網(wǎng)絡(luò)來延長(zhǎng)通信距離，提高可靠性。而本專利重點(diǎn)研究的是以集中器2為核心的，下層信道自組織無線抄表網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。自組織網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般分為平面和星形兩種結(jié)構(gòu)，考慮到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的可移動(dòng)性差，節(jié)點(diǎn)之間相對(duì)靜止不動(dòng)，網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基本不變，且考慮到低功率無線模塊的傳輸距離問題，本文選擇平面結(jié)構(gòu)來組建無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，文獻(xiàn)“基于433M路由算法在抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用與研究”(熊邦毛，陳亞軍，王興邦等，計(jì)算機(jī)通信，第34卷第8期)提供了一種低功率無線抄表系統(tǒng)的路?由算法。該算法對(duì)于電表節(jié)點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)依賴性強(qiáng)，所形成的路由網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，以致于網(wǎng)絡(luò)中的任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生變化都會(huì)導(dǎo)致很大一部分節(jié)點(diǎn)的路由表發(fā)生變化，鏈路開銷大。而文獻(xiàn)“低壓電力無線集抄系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸路由算法研究”(于飛等，電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，第38卷第1期)試圖建立最小跳數(shù)路由，但是該算法的收斂較慢，需要比較的路徑過多。?

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種無線抄表系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸方法，其花費(fèi)較小的鏈路開銷，收斂速度快，可以動(dòng)態(tài)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓?

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種無線抄表系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸方法，包括以下步驟：S1.當(dāng)源節(jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)需要發(fā)給目標(biāo)節(jié)點(diǎn)時(shí)，首先在一已有路由表中查找所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的路由信息；若存在則直接調(diào)用該路由發(fā)送數(shù)據(jù)包，若不存在則將該數(shù)據(jù)包放入發(fā)送緩沖區(qū)并繼續(xù)以下步驟；S2.源節(jié)點(diǎn)廣播一個(gè)路由請(qǐng)求包，路由請(qǐng)求包收集沿途中間節(jié)點(diǎn)的地址，直到到達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)；S3.所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)收到所述路由請(qǐng)求包之后沿原路反向傳輸一路由應(yīng)答包，所述路由應(yīng)答包在沿途中間節(jié)點(diǎn)建立雙向的路由信息；S4.所述源節(jié)點(diǎn)收到路由應(yīng)答包之后，將路由信息添加到路由表中，并發(fā)通過所述路由信息發(fā)送所述數(shù)據(jù)包。?

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于包括以下步驟：發(fā)送所述數(shù)據(jù)包發(fā)送后，加入到路由維護(hù)隊(duì)列中；若發(fā)送成功則從路由維護(hù)隊(duì)列中剔除；若發(fā)送過程中某一中間節(jié)點(diǎn)的下一跳地址不可達(dá)，則刪除該數(shù)據(jù)包，或者由所?述中間節(jié)點(diǎn)從自身路由表中查找另外一條到達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的路由來發(fā)送該數(shù)據(jù)包；并且所述所述中間節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述數(shù)據(jù)包中的路由信息給所述源節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)路由出錯(cuò)包，告知路由出錯(cuò)。?

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于包括以下步驟：收到所述路由出錯(cuò)包的節(jié)點(diǎn)首先判斷自身是否是接受所述路由出錯(cuò)包的源節(jié)點(diǎn)，若是則直接刪除相關(guān)路由項(xiàng)，若不是則轉(zhuǎn)所述路由出錯(cuò)包，然后將自身路由表中以所述路由出錯(cuò)包中源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)為源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)的路由項(xiàng)刪除。?

以發(fā)明以集中器為基站，無線電能表為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，運(yùn)用所設(shè)計(jì)的AODV路由算法來傳輸無線抄表數(shù)據(jù)。該算法的主要思想為：當(dāng)有數(shù)據(jù)需要從源節(jié)點(diǎn)(集中器)發(fā)送至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)(某一無線電能表)時(shí)，源節(jié)點(diǎn)即廣播一個(gè)路由請(qǐng)求包查找到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的路由，該路由請(qǐng)求包收集沿途中間節(jié)點(diǎn)的地址，直到到達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。目標(biāo)節(jié)點(diǎn)收到請(qǐng)求包之后回復(fù)路由應(yīng)答包，該應(yīng)答包根據(jù)請(qǐng)求包中攜帶的路徑信息，原路反向傳輸，同時(shí)在沿途節(jié)點(diǎn)建立雙向的路由信息。源節(jié)點(diǎn)收到路由應(yīng)答包之后，將路由信息添加到路由表中，同時(shí)啟動(dòng)數(shù)據(jù)包發(fā)送。在執(zhí)行過程中路由請(qǐng)求包和應(yīng)答包所經(jīng)過的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)記錄下這次路由發(fā)現(xiàn)過程的上一跳和下一跳地址。這樣可使得在之后的數(shù)據(jù)傳送中，數(shù)據(jù)包就不需要包含任何路由信息，每個(gè)節(jié)點(diǎn)只需查找路由表中對(duì)應(yīng)目標(biāo)地址的表項(xiàng)并將數(shù)據(jù)包發(fā)送給下一跳。網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)只保存和維護(hù)每條路由的上一跳和下一跳節(jié)點(diǎn)地址。數(shù)據(jù)通信過程中無需使所有數(shù)據(jù)包都帶上完整的路由，很大程度地降低了鏈路成本。?

附圖說明

圖1為無線抄表系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)圖；?

圖2為無線抄表系統(tǒng)測(cè)試2的布局圖。?

具體實(shí)施方式