[發明專利]基于主從節點通信網絡的分層組網方法

有效

• 申請號: 201310414926.0
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN103475524A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 劉連義;徐鵬程;陽武;范律;肖林松;邱仁峰;張棟;趙東亞;黃永亮
• 申請（專利權）人: 長沙威勝信息技術有限公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L1/22;H04W24/04
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所 43001
• 代理人: 周詠;米中業

技術領域

本發明涉及一種基于主從節點通信網絡的分層組網方法。

背景技術

一個包含單個主節點、多個從節點及通信介質的通信網絡被稱為主從節點通信網絡，其目前常用的通信方式如下：

1、記錄匯總部署在通信網絡中的所有從節點通信地址；

2、將通信網絡中所有從節點的通信地址輸入主節點；

3、主節點主動對從節點發起點對點通信，通信成功則記錄通信路徑，否則增加中繼繼續嘗試通信。

上述通信方式的不足在于：1、必須正確記錄所有從節點的通信地址，若通信地址記錄錯誤或者漏記，則造成通信失敗；2、通信網絡本身不具備更新功能，不能主動發現新加入或更換的通信從節點，不具備智能；3、通信路徑形成費時，必須遍歷每個從節點后才能形成唯一的通信路徑；4、若通信路徑失效，則需要重新發現路徑，通信效率較差。

發明內容

本發明的目的是提供一種可靠且易于實現的基于主從節點通信網絡的分層組網方法。

本發明提供的這種基于主從節點通信網絡的分層組網方法，主節點和各個從節點均能監聽通信網絡中的消息，分析周圍發送入網請求的其他從節點，并記錄為自己的鄰居節點；該方法包括如下步驟：

步驟1，主節點發送呼叫i級從節點入網廣播命令，并主動延時時間D_i等待從節點申請入網；其中i為初始值是0的非負整數；

步驟2，所有接收到呼叫i級從節點入網廣播命令的從節點，首先各自等待時間T_di，當等待時間T_di結束后，已入網的從節點在接下來的等待時間T_di內自動隨機選擇一個時間點轉發所述廣播命令；未入網的從節點則在接下來的入網申請時間t_i內，自動隨機選擇一個入網時間點攜帶自身地址主動向通信網絡發送請求入網命令；

步驟3，主節點延時時間D_i等待結束后，主節點依次與在所述延時時間內、主節點能夠監聽到且已發送申請入網的從節點進行點對點的入網確認，并給該從節點分配為0級節點，收到入網確認的從節點進行確認應答；

步驟4，主節點與已入網的i-1級從節點進行點對點通信，分別獲取其所記錄保存的鄰居節點信息；若其鄰居節點未入網，則主節點對該鄰居節點進行入網確認，并給該鄰居節點分配為i級節點，收到入網確認的從節點進行確認應答；

步驟5，主節點與已入網的i級從節點進行點對點通信，分別獲取其所記錄保存的鄰居節點信息；若其鄰居節點未入網，則主節點對該鄰居節點進行入網確認，并給該鄰居節點分配為i級節點，收到入網確認的從節點進行確認應答；

步驟6，重復步驟1至步驟5，通過i級節點發現i+1級節點，直至所有從節點的鄰居節點均入網成功，表明組網完成。

所述等待時間T_di和所述入網申請時間t_i在組網之前能設定或修改；所述入網申請時間t_i在所述等待時間T_di結束后才開始計時。

所述主節點每次發送所述廣播命令等待的所述延時時間D_i不小于當前i級別該廣播命令中所述等待時間T_di的（i+1）倍和所述入網申請時間t_i之和；所述延時時間D_i隨所述等待時間T_di的變化而變化。

所述鄰居節點是通信過程中，如果A節點的發送信息能被B節點監聽到，則A節點稱為B節點的鄰居節點。

所述主節點是一次通信過程的發起方和結束方，具備獲取從節點的鄰居節點信息的功能；基于鄰居節點信息，主節點能收斂、優化通信路徑，自動形成多條有效通信路徑。

所述從節點是一次通信過程的響應方；從節點受所述主節點控制。

所述i級從節點是與主節點通信需要i個中繼節點的從節點；其中i為初始值是0的非負整數。

所述呼叫i級從節點入網廣播命令包括序列號、等待時間T_di、入網申請時間t_i、轉發次數；其中i為初始值是0的非負整數。

所述主節點發送的本次所述廣播命令的序列號與其上一次發送的所述廣播命令的序列號不同。

所述呼叫i級從節點入網廣播命令的轉發次數的初始值與i相等；所述廣播命令每轉發一次，所述轉發次數減1，當其值減為0時停止轉發。

所述從節點收到主節點的入網確認命令后，除非入網信息丟失，否則不再主動發送入網請求。