[发明专利]一种自组织可自愈无线树型网络及其组建方法

权利要求书

1.一种自组织可自愈无线树型网络及其组建方法，其特征在于：组建的网络由协调器和若干路由器组成，协调器与计算机相连，负责收集网络中所有路由器的信息，协调器通过网络中所有路由器的地址、路由器的网络层数、协调器与路由器之间的父子关系、路由器与路由器之间的父子关系来确定整个网络的结构，网络的层数设定为N层；

其中协调器的工作流程如下：

(A)协调器上电后，判断是否收到新路由器的入网请求信息，如收到，回复入网请求信息到该路由器，然后，进入步骤(B)，如未收到，直接进入步骤(B)；

(B)协调器判断是否收到新路由器入网确认信息，如收到，回复入网确认信息到该路由器，然后，进入步骤(C)，如未收到，直接进入步骤(C)；

(C)协调器判断是否收到路由器的心跳信息或者路由转发信息，如收到，进行信息处理并回复该路由器，然后，进入步骤(D)，如未收到，直接进入步骤(D)；心跳信息和路由转发信息的数据格式相同，包括命令字，序列号，目标地址，本地地址，父节点地址，源地址，源地址网络层数，数据长度，采集的数据信息和CRC校验；

(D)协调器判断自己的心跳时间是否到达，如时间到达，发送自己的心跳信息到计算机，然后，返回到步骤(A)，如时间未到达，直接返回到步骤(A)；协调器的心跳信息包括网络中的路由器地址，路由器父节点地址，路由器所在网络层数，路由器采集的数据信息；

路由器的工作流程如下：

(1)路由器上电后，首先判断自己是否在网络中，如未在网络中进入步骤(2)，如在网络中，进入步骤(5)；

(2)路由器广播发送入网请求信息，如收到回复，将第一个回复的协调器或者路由器作为自己的父节点，自己为该父节点的子节点，提取该父节点的网络层数并加1来作为自己的网络层数，然后，进入步骤(3)，如未收到回复，直接返回步骤(1)；

(3)路由器判断自己的网络层数是否大于N，如不大于N，向自己的父节点发送入网确认信息，然后，进入步骤(4)，如大于N，直接返回步骤(1)；

(4)路由器判断是否收到父节点的入网确认信息的回复，如收到，置入网成功标志，然后，返回步骤(1)，如未收到，直接返回步骤(1)；

(5)路由器判断自己在网络中后，判断是否收到新路由器的入网请求信息，如收到，回复入网请求到该路由器，然后，进入步骤(6)，如未收到，直接进入步骤(6)；

(6)路由器判断是否收到新路由器入网确认信息，如收到，回复入网确认信息到该路由器，然后，进入步骤(7)，如未收到，直接进入步骤(7)；

(7)路由器判断是否收到子节点的心跳信息或者路由转发信息，如收到，回复信息到该子节点，然后，向自己的父节点转发该信息，然后，进入步骤(8)，如果未收到，直接进入步骤(9)；

(8)路由器判断是否收到自己父节点的回复，如收到，进入步骤(9)，如未收到，置离开网络的标志，然后，进入步骤(9)；

(9)路由器判断自己是否仍在网络中并且心跳时间到达，如在网络中且时间到达，向自己的父节点发送心跳信息，然后，进入步骤(10)，如已经离开网络或者时间未到达，直接返回步骤(1)；

(10)路由器判断是否收到父节点的心跳信息回复，如收到回复，返回步骤(1)，如未收到回复，置离开网络标志，然后，返回步骤(1)。

2.根据权利要求1所述的一种自组织可自愈无线树型网络及其组建方法，其特征在于：网络中的路由器会每隔3秒钟发送一次心跳信息到自己的父节点，该父节点再转发给自己的父节点，直到父节点为协调器。协调器会根据收到的心跳信息来确定路由器是否仍在网路中，如果协调器在设定的时间内收不到路由器的信息，协调器在整个网络结构表中删除该路由器。

3.根据权利要求1所述的一种自组织可自愈无线树型网络及其组建方法，其特征在于：网络中设备的物理地址是固定的，无线数据传输中的地址均为设备的物理地址。

4.根据权利要求1所述的一种自组织可自愈无线树型网络及其组建方法，其特征在于：网络的最大层数设定为5层。

5.根据权利要求1所述的一种自组织可自愈无线树型网络及其组建方法，其特征在于：协调器通过收集到的所有路由器的心跳信息确定整个网络的结构。