[發明專利]一種自組織可自愈無線樹型網絡及其組建方法

在審

• 申請號: 201410177139.3
• 申請日: 2014-04-29
• 公開（公告）號: CN103929344A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 苗丙;龔水朋;郭磊
• 申請（專利權）人: 北京瑞賽長城航空測控技術有限公司;中航高科智能測控有限公司
• 主分類號: H04L12/44
• 分類號: H04L12/44;H04W84/18
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 李建英

1.一種自組織可自愈無線樹型網絡及其組建方法，其特征在于：組建的網絡由協調器和若干路由器組成，協調器與計算機相連，負責收集網絡中所有路由器的信息，協調器通過網絡中所有路由器的地址、路由器的網絡層數、協調器與路由器之間的父子關系、路由器與路由器之間的父子關系來確定整個網絡的結構，網絡的層數設定為N層；

其中協調器的工作流程如下：

(A)協調器上電后，判斷是否收到新路由器的入網請求信息，如收到，回復入網請求信息到該路由器，然后，進入步驟(B)，如未收到，直接進入步驟(B)；

(B)協調器判斷是否收到新路由器入網確認信息，如收到，回復入網確認信息到該路由器，然后，進入步驟(C)，如未收到，直接進入步驟(C)；

(C)協調器判斷是否收到路由器的心跳信息或者路由轉發信息，如收到，進行信息處理并回復該路由器，然后，進入步驟(D)，如未收到，直接進入步驟(D)；心跳信息和路由轉發信息的數據格式相同，包括命令字，序列號，目標地址，本地地址，父節點地址，源地址，源地址網絡層數，數據長度，采集的數據信息和CRC校驗；

(D)協調器判斷自己的心跳時間是否到達，如時間到達，發送自己的心跳信息到計算機，然后，返回到步驟(A)，如時間未到達，直接返回到步驟(A)；協調器的心跳信息包括網絡中的路由器地址，路由器父節點地址，路由器所在網絡層數，路由器采集的數據信息；

路由器的工作流程如下：

(1)路由器上電后，首先判斷自己是否在網絡中，如未在網絡中進入步驟(2)，如在網絡中，進入步驟(5)；

(2)路由器廣播發送入網請求信息，如收到回復，將第一個回復的協調器或者路由器作為自己的父節點，自己為該父節點的子節點，提取該父節點的網絡層數并加1來作為自己的網絡層數，然后，進入步驟(3)，如未收到回復，直接返回步驟(1)；

(3)路由器判斷自己的網絡層數是否大于N，如不大于N，向自己的父節點發送入網確認信息，然后，進入步驟(4)，如大于N，直接返回步驟(1)；

(4)路由器判斷是否收到父節點的入網確認信息的回復，如收到，置入網成功標志，然后，返回步驟(1)，如未收到，直接返回步驟(1)；

(5)路由器判斷自己在網絡中后，判斷是否收到新路由器的入網請求信息，如收到，回復入網請求到該路由器，然后，進入步驟(6)，如未收到，直接進入步驟(6)；

(6)路由器判斷是否收到新路由器入網確認信息，如收到，回復入網確認信息到該路由器，然后，進入步驟(7)，如未收到，直接進入步驟(7)；

(7)路由器判斷是否收到子節點的心跳信息或者路由轉發信息，如收到，回復信息到該子節點，然后，向自己的父節點轉發該信息，然后，進入步驟(8)，如果未收到，直接進入步驟(9)；

(8)路由器判斷是否收到自己父節點的回復，如收到，進入步驟(9)，如未收到，置離開網絡的標志，然后，進入步驟(9)；

(9)路由器判斷自己是否仍在網絡中并且心跳時間到達，如在網絡中且時間到達，向自己的父節點發送心跳信息，然后，進入步驟(10)，如已經離開網絡或者時間未到達，直接返回步驟(1)；

(10)路由器判斷是否收到父節點的心跳信息回復，如收到回復，返回步驟(1)，如未收到回復，置離開網絡標志，然后，返回步驟(1)。

2.根據權利要求1所述的一種自組織可自愈無線樹型網絡及其組建方法，其特征在于：網絡中的路由器會每隔3秒鐘發送一次心跳信息到自己的父節點，該父節點再轉發給自己的父節點，直到父節點為協調器。協調器會根據收到的心跳信息來確定路由器是否仍在網路中，如果協調器在設定的時間內收不到路由器的信息，協調器在整個網絡結構表中刪除該路由器。

3.根據權利要求1所述的一種自組織可自愈無線樹型網絡及其組建方法，其特征在于：網絡中設備的物理地址是固定的，無線數據傳輸中的地址均為設備的物理地址。

4.根據權利要求1所述的一種自組織可自愈無線樹型網絡及其組建方法，其特征在于：網絡的最大層數設定為5層。

5.根據權利要求1所述的一種自組織可自愈無線樹型網絡及其組建方法，其特征在于：協調器通過收集到的所有路由器的心跳信息確定整個網絡的結構。