[发明专利]一种用于三表无线集抄的阶梯式自组网路由建立方法

摘要

本发明涉及一种用于三表无线集抄的阶梯式自组网路由建立方法，包括建立发起和响应传输两个过程。建立发起时，通过根节点发起建立请求。通过功率控制和监测机制选出上级节点，迅速建立单向路由。通过逐跳同步的阶梯式路由建立过程和特征码的方法，使联网节点不再参与建立，避免路由环路。单向路由建立后，进入响应传输阶段。通过功率控制机制使下级节点的通信覆盖范围远大于上级节点，保证了在没有握手的情况下，通畅的双向链路。数据传输过程中，通过上级节点轮换的方式，均衡整体网络的能耗。本发明在网络负载较轻、拓扑结构变化频率较低的情况下，能快速、节能地完成路由建立和数据传输，适用于三表无线集抄系统。

主权项

一种新的无线自组网路由建立方法，其特征在于，节点通过功率控制机制建立网络路由，它包含了路由建立发起和路由响应传输两个过程；路由建立发起的步骤：S1‑1 初始化：对所有节点进行编码，要求每个节点拥有一个独立节点地址和侦听限制时间，节点编码可手动指定或自动选择；根节点编码独立设置，并需额外设定路由发起间隔周期和侦听限制时间；S1‑2 路由发起间隔周期满后，根节点生成路由特征码并发起路由建立，特征码表可以预先存储或者自动生成；S1‑3 路由建立发起时，由路由发起节点发起路由请求RREQ，最初的路由发起节点为根节点，发送功率为无线通信模块最大功率的一半；S1‑4 路由发起节点发起路由请求后，开始侦听信道，直到超过侦听限制时间；S1‑5 接收到RREQ的节点，读取RREQ中的路由特征码、跳数及地址；S1‑6 如果路由特征码和本节点存储的路由特征码相同，节点继续侦听，并记录下侦听到的RREQ包中跳数比本节点跳数小1的节点地址和对应的接收功率；S1‑7 如果路由特征码和本节点中存储的路由特征码不同，节点将RREQ中的路由特征码作为本节点新的路由特征码，并将节点的跳数置为N+1，其中N为接收到的RREQ中的节点跳数；S1‑8 更新路由特征码的节点，将持续侦听RREQ包，并记录下RREQ中的跳数比本节点跳数小1节点地址和对应的接收功率；S1‑9 超过侦听限制时间后，如果记录中有一个以上节点记录，选取接收功率最大的两个节点，将接收功率最大的作为第一上级节点，其次的为第二上级节点；如果记录中只有一个节点记录，将其作为第一上级节点和第二上级节点；S1‑10 如果选取的第一上级节点地址和路由表中原来的第一上级节点相同，那么将选取的第二上级节点作为第一上级节点放在路由表中；S1‑11 如果路由表中没有上级节点或者和第一上级节点地址不同，那么直接更新路由表；S1‑12 上级节点选取后的节点，开始路由响应传输过程；S1‑13 节点在路由响应传输过程结束后，重复S1‑2~ S1‑11将所有的孤立节点阶梯排布式地加入到网络中；路由响应传输的具体步骤如下：S2‑1 节点在S1‑11结束后，持续侦听，期间如接收到Data‑Ack数据包，或者在S1‑4后接收到Data‑Ack包，并且其中的路由特征码和本节点的路由特征码相同，则将Data‑Ack数据包中的下跳节点地址刷新为本节点的第一上级节点，以最大发送功率转发给本节点的第一上级节点；S2‑2 节点在做单次数据包转发后，将路由表中的第一上级几点和第二上级节点互换，并继续侦听；S2‑3 节点如没有侦听到Data‑Ack数据包，则继续侦听；S2‑4 超过侦听限制时间后，节点将自己的采集数据打包成Data‑Ack数据包，并以最大发送功率向第一上级节点发送。