[发明专利]一种面向电力物联网的双模Mesh组网方法

权利要求书

1.一种面向电力物联网的双模Mesh组网方法，其特征在于，包括步骤：

S1、在应用HWMP协议的无线Mesh网络中定义同时连接有线Mesh网络和无线Mesh网络的多个Mesh有线无线系统管理节点简称为MWWP节点，MWWP节点之间通过有线链路连接；

S2、使用以太网隧道技术对协议报文进行封装操作，以使HWMP路由协议可在有线Mesh网络中传输；

S3、在组网阶段，各个MWWP节点在彼此的有线链路通过自定义的MWWP有线信息帧交换彼此的有线MAC地址和无线MAC地址以及连接的有线接口，构建对端MWWP节点的无线MAC地址到本地有线端口的映射关系表；

S4、当前MWWP节点收到一源数据节点的待转发数据，检查自身的桥接表中是否有桥接表项指向目的数据节点的目的MAC地址，若是则根据该桥接表项将数据从有线端口转发出，若否则进入步骤S5；

S5、当前MWWP节点检查自身的路由表中是否路由表项指向目的数据节点的目的MAC地址，若是则根据该路由表项和映射关系表将数据从有线端口转发出，若否则进入步骤S6；

S6、当前MWWP节点开启路由发现过程，遍历无线接口和有线接口，计算源数据节点至目的数据节点之间各个转发路径的评估质量值，并根据该评估质量值确定最优转发路径后进入步骤S7；

S7、当前MWWP节点依据该最优转发路径更新路由表和桥接表并转发数据至目的数据节点。

2.根据权利要求1所述的一种面向电力物联网的双模Mesh组网方法，其特征在于：经所述步骤S1处理后，得到双模Mesh网络，在该双模Mesh网络拓扑中，MWWP节点之间、MWWP节点与服务器之间通过有线Mesh网络连接，MWWP节点与Mesh无线网关之间、Mesh无线网关之间、MWWP节点与各数据节点之间通过无线Mesh网络连接。

3.根据权利要求2所述的一种面向电力物联网的双模Mesh组网方法，其特征在于，在步骤S5中，当前MWWP节点根据该路由表项和映射关系表将数据从有线端口转发出的具体过程为：

当前MWWP节点收到待转发数据后查询自身的路由表获取下一跳节点的无线MAC地址，再查询映射关系表取得下一跳节点的有线端口，然后修改桥接表从有线端口转发。

4.根据权利要求3所述的一种面向电力物联网的双模Mesh组网方法，其特征在于，在步骤S6中，采用如下公式计算每条转发路径的评估质量值PathMetric：

式(1)表示整条转发路径的评估质量值PathMetric由链路上所有经过每跳之间的Metric值累加求和得到，n表示第n跳，N表示总跳数；

采用如下公式计算第n跳即节点i与节点j之间的Metric值：

其中，AT表示节点i与节点j之间的平均传输时延，U_ij表示节点i与节点j之间的能耗值，表示节点i与节点j之间在k时刻的链路质量，η、μ是参数因子，用于调整AT、U_ij、各自的比重，这里的节点包括MWWP节点和数据节点。

5.根据权利要求4所述的一种面向电力物联网的双模Mesh组网方法，其特征在于，采用如下公式计算节点i与节点j之间的平均传输时延AT即AT(k+1)：

AT(k+1)＝θ*AT(k)+(1-θ)*RT (3)

其中，RT＝Ts_r-Ts_s表示节点i与节点j之间的单次传输时延，Ts_s表示源数据节点发出探测包时的时间戳，Ts_r表示目的数据节点收到探测包时的时间戳，θ表示平滑系数，AT(k)、AT(k+1)分别表示节点i与节点j之间在k时刻和k+1时刻的平均传输时延。

6.根据权利要求4所述的一种面向电力物联网的双模Mesh组网方法，其特征在于，采用如下公式计算表示节点i与节点j之间的能耗值U_ij：

其中，B_j代表节点j的负载通信频率，P_ij代表节点i与节点j之间传输的能量消耗，E₀表示节点j的初始总能量，E_j表示当前时刻节点j剩余能量。