[發明專利]用于解決Zigbee樹型網絡擁塞問題的路由方法

在審

• 申請號: 201510291350.2
• 申請日: 2015-06-01
• 公開（公告）號: CN105050149A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 周曉明;薛松;王薇
• 申請（專利權）人: 蘇州博聯科技有限公司
• 主分類號: H04W40/04
• 分類號: H04W40/04;H04W40/24;H04W28/02;H04L12/803
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

1.一種用于解決Zigbee樹型網絡擁塞問題的路由方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)協調器節點建立Zigbee網絡，其他節點加入Zigbee網絡時分別建立自身的鄰居表；

(2)樹型網絡維護階段，各節點通過Hello維護報文同自身的所有鄰居節點交互鄰居表信息；

(3)當節點接收到數據后，檢查該數據幀的目的地址，若目的地址是當前節點的自身地址，則將數據交給當前節點的父節點；否則進入步驟(4)；

(4)若目的地址是當前節點的子孫節點地址，則按原有的Zigbee網絡樹型路由算法選擇下一跳地址，轉發該數據；否則進入步驟(5)；

(5)當前節點將數據轉發到其父節點，若通信順利，將重復步驟(3)、(4)直到數據到達目的節點；若到父節點的鏈路始終處于繁忙狀態，則進入步驟(6);

(6)當前節點根據步驟(2)獲取的鄰居表信息，通過查詢鄰居表，向等級比自己高或相同的非父子關系的鄰居節點發送數據請求，并等待鄰居節點的響應；

(7)給予響應的鄰居節點在應答幀中再次添加自身的信息，發送數據請求的節點根據應答信息對鄰居表進行更新；通過對負載進行判定，選擇負載最輕的鄰居節點進行橫向通信；

(8)鄰居節點收到數據幀后，返回步驟(3)繼續轉發數據幀，直到數據到達目的節點。

2.根據權利要求1所述的用于解決Zigbee樹型網絡擁塞問題的路由方法，其特征在于，所述步驟(2)中，各節點通過Hello報文維護網絡連接并同自身的所有鄰居節點交互信息，包括如下步驟：

(21)樹型結構網絡中的所有節點周期性發送Hello報文給自己鄰居表中的節點，在Hello報文的負載中添加自身的節點信息；

(22)接收到Hello報文的節點提取報文負載信息并保存在自己的鄰居表中，同時將自身信息添加到應答幀負載中，返回到發送節點；

(23)Hello報文與鄰居表中鄰居節點對應的定時器相關，在定時時間內收到應答，則說明連接有效，可對鄰居表進行更新；反之，則說明鏈路斷開，不可對鄰居表進行更新。

3.根據權利要求1所述的用于解決Zigbee樹型網絡擁塞問題的路由方法，其特征在于，所述步驟(4)中，目的地址是當前節點的子孫節點地址的判斷方法為：設當前節點的網絡深度為d，地址為A，網絡深度為d的節點分配給子節點的地址偏移量為C_skip(d-1)，若目的地址D滿足下式，，則目的地址是當前節點的子孫節點地址；否則，目的地址不是當前節點的子孫節點地址；所述步驟(4)中下一跳地址的計算公式為：

其中，表示網絡深度為d的節點所擁有的地址空間。

4.根據權利要求1所述的用于解決Zigbee樹型網絡擁塞問題的路由方法，其特征在于，所述步驟(7)中，對于橫向通信的鄰居節點的選擇方法如下：

(71)如果鄰居節點等級與請求橫向通信的節點相同，則將鄰居節點的父節點的負載與請求節點的父節點的負載進行比較，選取負載較小的作為待選鄰居節點；

(72)如果鄰居節點等級比請求橫向通信的節點高，則將鄰居節點的負載與請求節點的父節點負載進行比較，選取負載較小的作為待選鄰居節點；

(73)如果鄰居節點等級比請求橫向通信的節點低，則放棄作為橫向通信的待選鄰居節點；

(74)在待選鄰居節點中，通過公式選取具有最小D_t參數的節點作為橫向通信的鄰居節點；其中，E_i(t)表示節點的實時能力值，通過鄰居節點的應答幀獲取，參數D_t用來表示數據傳輸延時。