[发明专利]一种无线MESH网络中网络同步处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线MESH网络中的同步技术，尤其涉及无线MESH网络媒体接入控制层中的网络同步处理方法。

背景技术

同步技术是无线MESH网络中的关键技术，是整个系统节点间通信的基础，只有保持各个节点间同步才能使整个系统正常通信。同步技术包括物理层同步和媒体接入控制层的网络同步，物理层同步是实现数据收发时的比特级同步，可保障信息按比特进行正确接收；媒体接入控制层的网络同步是保持系统的帧同步，通过网络同步，MESH节点可知道网络中的当前帧号，从而为调度模块按帧进行调度数据提供时间基准信息。现有的MESH网络同步技术主要针对MESH网络中的中心节点已经正常工作后其他节点的入网同步过程，这类方法不适用于多节点同时开机时的同步处理场景。

MESH网络采用TDD模式帧结构，为了实现分布式节点之间的协同传输，在时域上，一帧可分为控制子帧(Control Subframe)和数据子帧(Data Subframe)两个部分。同步过程在控制子帧上完成。同步过程主要通过在控制子帧上发送和接收网络配置消息(MSH_NCFG)来完成；MSH_NCFG消息提供节点同步所需信息字段及调度参数等。

当新节点入网时，根据网络中各节点当前的运行模式，网络同步的处理方法也不同，具体可分为两种处理方式：一种是MESH网络已经建立好后的新入网节点初始开机时的网络同步，即新节点同步过程；另外一种是MESH网络未建立好时多节点同时开机时的同步，即多节点同时开机同步过程。

当节点由于网络环境变化等原因由同步状态转为失步状态时，节点执行重入网同步过程。

发明内容

本发明提出了一种无线MESH网络中网络同步处理方法。

本发明基于MESH网络下的时分双工模式，每个MESH节点包含一个基带处理板和两个射频板，其中射频板1上接一副N扇区天线(N＞2)和一副全向天线，射频板2上接一副N扇区天线。网络同步技术是MESH MAC协议栈的关键技术，是全网进行正常通信的基础，通过该网络同步处理方法，可实现节点初始开机时的网络同步、多节点同时开机时的同步处理；同步功能主要包括节点的初始网络同步、重入网同步；其中初始网络同步又分为新节点入网同步和多节点同时开机同步，初始网络同步处理流程具体包括：

步骤A：根据参数配置表配置物理层参数信息(包括：带宽、FFT Size、CP Size、帧长、频率等)；

步骤B：执行新节点同步过程；

步骤C：新节点同步成功，转至步骤G；新节点同步失败，进入步骤D；

步骤D：参数配置表是否扫描完毕，是则进入步骤E；否则转至步骤A；

步骤E：执行多节点同时开机同步过程；

步骤F：本节点被选为中心节点，进入步骤G；本节点不是中心节点，转至步骤B；

步骤G：同步结束。

在所述无线MESH网络同步处理方法中，所述步骤B中，包括以下步骤：

步骤B1：启动定时器T1；

步骤B2：T1到时前，扫描到一跳邻居节点的1次网络配置消息，取消定时器T1，进入步骤B3；否则，同步失败，进入步骤B7；

步骤B3：启动定时器T2；

步骤B4：在T2到时前，接收到相同一跳邻居节点的2次网络配置消息，将该节点放入备选集合；

步骤B5：T2到时后，备选集合不为空，进入步骤B6；否则，同步失败，转至步骤B7；

步骤B6：从备选集合中选择时间等级最高的节点进行帧开始时刻的计算；并以计算出的帧开始时间为同步基准时间。

步骤B7：新节点同步过程结束。

在所述无线MESH网络同步处理方法中，所述步骤E中，包括以下步骤：

步骤E1：启动定时器T3；

步骤E2：扫描邻居节点的网络配置消息，收到网络配置消息后，将本地保存的中心节点MAC地址与消息发送者MAC地址比较，如果该邻居MAC地址比本地保存MAC地址小，则将该邻居MAC地址作为本地中心节点MAC地址。

步骤E3：本节点网络配置消息发送时机到达后，如果本地保存中心节点MAC地址为本节点MAC地址，则全向广播网络配置消息；否则，不做任何处理；

步骤E4：T3到时后，如果本地保存的中心节点MAC地址仍然为本节点MAC地址，即竞争中心节点成功，否则竞争中心节点失败；

步骤E5：多节点同时开机同步过程结束。

重入网同步过程主要是指由于移动或网络环境变化等原因导致节点由同步状态转为失步状态后，节点进行重入网过程时的同步过程，该过程主要步骤如下：