[发明专利]下一代无线网络的通信实现方法

摘要

本发明提供了一种下一代无线网络的通信实现方法，所述无线网络包括三类节点：坐标节点，已配置节点和新节点；所述无线网络中包含四个坐标节点，分为称为东坐标节点，南坐标节点，西坐标节点和北坐标节点，东坐标节点位于所述无线网络东边的边界处，南坐标节点位于所述无线网络南边的边界处，西坐标节点位于所述无线网络西边的边界处，北坐标节点位于所述无线网络北边的边界处；已配置节点为已经配置地址的节点，新节点为没有配置地址的节点；当无线网络发生分裂和合并时能够确保网络地址的唯一性和通信正确性。所述下一代无线网络中的每个节点通过本发明所提供的通信实现方法，可拥有具有唯一性的地址，彼此之间实现正确的通信。

主权项

一种下一代无线网络的通信实现方法，其特征在于，所述无线网络包括三类节点：坐标节点，已配置节点和新节点；所述无线网络中包含四个坐标节点，分为称为东坐标节点，南坐标节点，西坐标节点和北坐标节点，东坐标节点位于所述无线网络东边的边界处，南坐标节点位于所述无线网络南边的边界处，西坐标节点位于所述无线网络西边的边界处，北坐标节点位于所述无线网络北边的边界处；已配置节点为已经配置地址的节点，新节点为没有配置地址的节点；无线网络启动后，所有节点均为新节点，并选举出东坐标节点，南坐标节点，西坐标节点和北坐标节点；选举出的东坐标节点，南坐标节点，西坐标节点和北坐标节点分别广播信标消息；无线网络中的新节点根据接收到的坐标节点的信标消息确定自己的四元组坐标，四元组坐标包括到达东坐标节点的跳数，到达南坐标节点的跳数，到达西坐标节点的跳数以及到达北坐标节点的跳数；其中，东坐标节点到达东坐标节点的跳数为0，南坐标节点到达南坐标节点的跳数为0，西坐标节点到达西坐标节点的跳数为0，北坐标节点到达北坐标节点的跳数为0；坐标节点广播的信标消息的负载为自己的四元组坐标，无线网络中的新节点通过判断坐标节点广播的信标消息的负载判断该消息来源于哪个坐标节点，从而计算出相应的坐标值；每个新节点用硬件ID作为临时地址；在一个新节点获取地址之前，由其临时地址唯一标识；无线网络中的每个新节点定期在一跳范围内广播信标消息，消息源地址为其临时地址；一个节点通过接收邻居节点的信标消息获取与该邻居节点的相对角度；新节点X根据下述方法判断自己是否为坐标节点：1)如果新节点X与其所有邻居节点的相对角度都在区间(270°,360°]或者(0°,90°]，那么新节点X则将自己标记为西坐标节点；2)如果新节点X与其所有邻居节点的相对角度都在区间(180°,360°]，那么新节点X则将自己标记为北坐标节点；3)如果新节点X与其所有邻居节点的相对角度都在区间(90°,270°]，那么新节点X则将自己标记为东坐标节点；4)如果新节点X与其所有邻居节点的相对角度都在区间(0°,180°]，那么新节点X则将自己标记为南坐标节点；如果上述坐标节点产生过程产生多于4个的坐标节点，那么采用下述算法确定无线网络内最终4个坐标节点：每个节点将自己标记为坐标节点后，在无线网络内广播一个信标消息，当一个西坐标节点收到另外一个西坐标节点广播的信标消息后，对比自己的临时地址与接收到的信标消息的源地址，如果自己的临时地址更大，则将自己重新标记为新节点，最终地址最小的西坐标节点成为无线网络中唯一的西坐标节点；当一个东坐标节点收到另外一个东坐标节点广播的信标消息后，对比自己的临时地址与接收到的信标消息的源地址，如果自己的临时地址更大，则将自己重新标记为新节点，最终只有地址最小的东坐标节点成为无线网络中唯一的东坐标节点；当一个南坐标节点收到另外一个南坐标节点广播的信标消息后，对比自己的临时地址与接收到的信标消息的源地址，如果自己的临时地址更大，则将自己重新标记为新节点，最终只有地址最小的南坐标节点成为无线网络中唯一的南坐标节点；当一个北坐标节点收到另外一个北坐标节点广播的信标消息后，对比自己的临时地址与接收到的信标消息的源地址，如果自己的临时地址更大，则将自己重新标记为新节点，最终只有地址最小的北坐标节点成为无线网络中唯一的北坐标节点；一个节点的地址由四部分组成，第一部分为i比特的无线网络ID，一个无线网络中所有节点的无线网络ID都相同，它唯一标识一个无线网络；第二部分为四元组坐标，四元组坐标中的每个元素由j比特表示；第三部分为k比特的节点ID，用于区分一个无线网络中具有相同四元组坐标的节点；第四部分为m比特的新节点ID，用于在地址初始化之后分配给新加入的新节点，i、j、k、m为正整数。