[發明專利]單信道集中式組網算法

有效

• 申請號: 201210085586.7
• 申請日: 2012-03-27
• 公開（公告）號: CN102595394A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 王佩霖
• 申請（專利權）人: 翊遠電子科技(上海)有限公司
• 主分類號: H04W12/00
• 分類號: H04W12/00;H04W36/00;H04W40/24;H04L1/16
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 童素珠

技術領域

本發明涉及在單信道的情況下，集中式網絡組網算法的信息技術應用領域，尤指一種應用于智能家居，監控系統等集中式網絡的一種新的組網方式，更具體地的說，涉及單信道集中式網絡的路由和媒體接入算法的實現。

背景技術

請參閱附圖2所示，現有的集中式網絡只有一個集中器100，其它均為子終端(或叫終端)a、b、c、d……，有的子終端離集中器比較近，有的離得比較遠，近的子終端可以直接和集中器通信，而離得遠的子終端由于通信信號的衰減和受到干擾的原因，不能直接和集中器通信。如集中器100不能直接和子終端n通信，具體為：集中器100先把數據傳給子終端m，子終端m再把數據傳給子終端n，子終端n回復給子終端m，子終端m再轉發給集中器100。如圖2所示，其中直線表示兩點之間能直接通信；如子終端m發射數據，則集中器100及各子終端l，n，o，p都能收到。

目前，路由算法和媒體接入算法是分開的。在單信道的模式下，當兩個臨近的終端同時發送信號時，就會產生沖突。目前的媒體接入技術有ALOHA(隨機接入)、CSMA(Carrier?Sense?Multiple?Access，載波偵聽多址)、802.11、TDMA(Time?Division?Multiple?Access時分多址)等方式，TDMA方式能很好的避免沖突發生，但對時鐘精度和時間同步要求比價高，增加了硬件的成本，地址容量有限；ALOHA等算法，不能完全避免沖突發生，當相鄰終端很多的時候信道很容易被阻塞，在單信道條件下，暴露終端和隱藏終端問題根本無法得到解決，并且還需要沖突檢測的硬件。集中式網絡的特點是：在應用層，終端之間不需要傳遞數據，只有集中器和終端之間的數據傳遞，所以在集中式網絡里，不需要像傳統的路由那樣，兩相鄰的終端之間還需要交換路由信息，并且每個終端都需要計算和維護和存儲路由表。所以在單信道集中式網絡里采用傳統的組網技術，對終端的要求比較高，由于終端的個數很多，從而增加了整個系統的成本。

發明內容

為了克服上述不足之處，本發明的主要目的旨在提供改進型的一種基于低速集中式網絡的組網算法，將復雜的計算和大量的存儲都集中到集中器上，且每個子終端不再需要高精度的定時器，不需要時間同步，不需要沖突檢測；并且在任何一個時段，都只有一個子終端在發送數據，從而不會產生沖突，同時也避免了阻塞發生的一種新的單信道集中式組網算法。

本發明要解決的技術問題是：要解決集中式組網算法的整體工作原理和工作步驟問題；要解決集中器的遍歷發送算法及各子終端接收數據的處理過程問題；要解決數據傳輸流程中數據包的包格式種類等有關技術問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：單信道集中式組網算法用集中器和子終端之間的通信技術，對集中式網絡的路由和媒體之間進行接入算法，在單信道的情況下，對單信道集中式網絡的路由和媒體之間接入算法進行改進，通過基于低速集中式網絡的組網算法，完成一種改進型的集中式組網算法，所述單信道集中式網絡設有一個集中器，每個集中器設有一個八位二進制的計數器，并將計算和存儲都集中到集中器上，其它均為子終端，有的子終端離集中器近，有的子終端離集中器遠，每個子終端都設有監聽信道和鄰居機制，鄰居機制設有鄰居表，所述集中器與各子終端之間通過有線傳輸進行直接通信；

所述集中式組網算法主要包括兩種流程：操作流程和路由流程，每個流程都是由集中器發起的，集中器剛開機或者有新加入子終端的時候，在集中器端設有用戶配置的靜態路由表，集中器根據配置的靜態路由表，通過集中器的遍歷發送算法，遍歷訪問所有的每一個子終端，采用操作流程的輪流發送讓每一個新加入的子終端輪流發送一下數據，各子終端接收數據，當鄰近的子終端收到數據包時，先從數據包里取出發送地址，再把發送終端的地址加入鄰居表，然后集中器再根據靜態的路由表，采用路由流程獲得每個子終端的鄰居表，并收集每個子終端的鄰居表，最后根據每個子終端的鄰居表計算出動態路由表，完成確定新的路由，具體工作步驟是：

步驟1.開始

打開所有子終端，所有子終端開始接收數據；

步驟2.配置靜態路由

執行完開始模塊后，則進入配置靜態路由模塊，完成用戶配置靜態路由表，用戶根據工程的實際環境，用一般的靜態路由的方式配置出靜態路由，靜態路由配置在集中器里，配置靜態路由要求每個子終端都能通過直接或者中繼的方式和集中器進行相互通信；

步驟3.輪流發送維護鄰居表