[發明專利]一種提升Wi-SUN網絡帶寬的組網方法及其Wi-SUN網絡

在審

• 申請號: 202011192077.5
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112333018A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 康克華;王天琦;李財輝
• 申請（專利權）人: 杭州粒合信息科技有限公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24
• 代理公司: 杭州裕陽聯合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 金方瑋

本發明公開了一種提升Wi?SUN網絡帶寬的組網方法及其Wi?SUN網絡，涉及物聯網技術領域，包括如下步驟：配置Wi?SUN網絡的網絡參數，啟動所有網絡節點以及未入網節點，發送PAN廣播幀，未入網節點接收到PAN廣播幀后檢索到可以建立連接的網絡節點并與之建立連接，以加入Wi?SUN網絡，并進行網絡配置。本發明所提供的方法兼顧了大規模高帶寬又具備良好通信質量。

【技術領域】

本發明涉及物聯網技術領域，具體涉及一種提升Wi-SUN網絡帶寬的組網方法及其Wi-SUN網絡。

【背景技術】

Wi-SUN是一種網狀網絡協議，網絡中每個設備節點都可以與相鄰設備節點通信，相鄰節點間的路由轉發使得網絡中的每個節點都可以進行非常遠距離的跳轉，具備Mesh組網與主動跳頻能力。隨著Wi-SUN技術的推廣，Wi-SUN在物聯網領域表現出巨大的潛力。但是Wi-SUN是一種單一速率的mesh網絡，當使用較低速率時，可能限制網絡帶寬，而且網絡帶寬又會影響網絡時延及網絡規模；當使用較高速率時，鏈路質量較差的節點間通信可能影響通信距離和通信成功率。目前Wi-SUN網絡采用FSK調制模式，支持的速率最大僅為300kbp，實際應用中由于要確保所有的未入網節點都能正常入網，所以網絡中要考慮存在著通信鏈路質量較差的未入網節點，這往往需要使用較低的通信速率才能保證較好的通信效果。而單一速率的限制使這種情況成為制約整個網絡速率的瓶頸，極大的影響了整個網絡的帶寬。當網絡規模較大時，選擇較低的通信速率會延長服務端響應時間，另外，大規模網絡時使用低速率會增加數據沖撞的概率，增加了網絡時間管理的難度。因此，提供兼具大規模高帶寬又具備良好通信質量是當前Wi-SUN網絡必須面對的問題。

【發明內容】

為解決前述問題，本發明提供了一種提升Wi-SUN網絡帶寬的組網方法，兼顧了大規模高帶寬又具備良好通信質量。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種提升Wi-SUN網絡帶寬的組網方法，所述Wi-SUN網絡包括已入網節點，所述提升Wi-SUN網絡帶寬的組網方法用以將需要加入Wi-SUN網絡的未入網節點納入Wi-SUN網絡，并根據其在加入Wi-SUN網絡的過程中獲取到的與Wi-SUN網絡中的已入網節點通信時的鏈路質量情況選取通信速率，與Wi-SUN網絡中的已入網節點建立連接，包括如下步驟：

配置Wi-SUN網絡的網絡參數，啟動Wi-SUN網絡，已入網節點(最初為borderrouter)發送PAN廣播幀，未入網節點接收到已入網節點發出的PAN廣播幀后，檢索到可以建立連接的已入網節點并與之建立連接，以加入Wi-SUN網絡，加入Wi-SUN網絡后，進行網絡配置。

可選的，加入Wi-SUN網絡時，路由拓撲的建立通過RPL協議完成；未入網節點加入網絡后進行網絡配置后，根據與其相鄰的已入網節點的rssi，配置其與相鄰的已入網節點之間的通信速率。

可選的，路由拓撲包括上行路由和下行路由，上行路由時，已入網節點從所有與該已入網節點相鄰的其他已入網節點中選取該已入網節點的最優父節點，根據被選中的最優父節點的rssi，配置該已入網節點與最優父節點之間的上行通信速率。

可選的，下行路由時，最優父節點根據與其相鄰的已入網節點的rssi，配置該最優父節點與相鄰的已入網節點之間的下行通信速率。

可選的，選取最優父節點時，基于RPL協議，根據已入網節點的層級序數和rssi計算所有與該已入網節點相鄰的其他已入網節點的rank值，以rank值最小的已入網節點作為最優父節點。

可選的，Wi-SUN網絡中所有節點以最低通信速率在broadcast channel發送PAN廣播幀。

可選的，未收到已入網節點發送的PAN廣播幀的未入網節點，向已入網節點發送PAN廣播幀請求幀，已入網節點收到未入網節點發出的PAN廣播幀請求幀后，向發出PAN廣播幀請求幀的未入網節點發送PAN廣播幀。