一種微功率無線網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)方法和微功率無線網(wǎng)絡(luò)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微功率無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種微功率無線網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)方法和微功率無線網(wǎng)絡(luò)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著低壓電網(wǎng)建設(shè)的壯大，獨立電能表數(shù)量增加，傳統(tǒng)的人工抄表方式，耗費大量的人力，準(zhǔn)確性和實時性也得不到保障，現(xiàn)場使用數(shù)量較大的電力線載波通訊抄表方式，也因受到噪聲干擾和線路質(zhì)量不佳等情況，通信的可靠性也面臨巨大的挑戰(zhàn)。通過微功率無線通信技術(shù)進(jìn)行抄表，為低壓集抄提供了一種更好的解決辦法，但點對點、點對多點的微功率無線的路由、組網(wǎng)方式，效率低下，可靠性差等情況，需要基于自動跳頻機制的微功率無線自組網(wǎng)方法，跳頻是最常用的擴頻方式之一，系統(tǒng)將整個頻段分成若干個子頻段，不同的通信鏈路采用不同的子頻段進(jìn)行通信，從而用來滿足高效的組網(wǎng)效率及頻譜資源共享的抄表需求，也能有效地防止同一通信網(wǎng)間的干擾。
[0003]現(xiàn)有的微功率無線自組網(wǎng)方法，組網(wǎng)效率低，造成了頻譜資源浪費，會干擾其它設(shè)備的正常運行，組網(wǎng)技術(shù)不成熟，缺乏鏈路控制機制，對異常節(jié)點的入網(wǎng)請求，不能做到很好的控制，會對整個網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)帶來干擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中微功率無線自組網(wǎng)方法組網(wǎng)效率低的缺陷，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出一種微功率無線網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)方法。
[0005]本發(fā)明實施例提供的一種微功率無線網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)方法，包括:主節(jié)點在公共信道組逐跳發(fā)起廣播組網(wǎng)命令，在私有信道組與子節(jié)點進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，同時通知不同層級的子節(jié)點分組轉(zhuǎn)發(fā)廣播組網(wǎng)命令；主節(jié)點收到集中器發(fā)送的組網(wǎng)信標(biāo)后，獲取節(jié)點標(biāo)識、主節(jié)點傳遞消息到其1跳范圍子節(jié)點的時間成本，同時進(jìn)行信道掃描，場強收集；在預(yù)定時間內(nèi)，主節(jié)點等待子節(jié)點上報數(shù)據(jù)，收集并存儲所有子節(jié)點的拓?fù)鋽?shù)據(jù)，根據(jù)集中器的配置要求，結(jié)合場強信息，計算并存儲時間成本，動態(tài)進(jìn)行組網(wǎng)；拓?fù)鋽?shù)據(jù)包括所有子節(jié)點的標(biāo)識、中心節(jié)點至子節(jié)點的時間成本、場強信息；主節(jié)點對預(yù)設(shè)的編號進(jìn)行掃描，判斷編號是否存在沖突，當(dāng)編號有沖突，主節(jié)點隨機生成一個編號，再判斷編號是否沖突；當(dāng)編號沒有沖突時，組網(wǎng)成功。
[0006]在上述技術(shù)方案中，在主節(jié)點在公共信道組逐跳發(fā)起廣播組網(wǎng)命令步驟之前，還包括:初始化主節(jié)點；初始化主節(jié)點包括:對主節(jié)點分配地址、網(wǎng)絡(luò)編號及多個信道進(jìn)行初始化。
[0007]在上述技術(shù)方案中，結(jié)合場強信息，計算并存儲時間成本，包括:按照主節(jié)點傳遞消息到其1跳范圍子節(jié)點的時間成本的大小，對同級子節(jié)點的拓?fù)鋽?shù)據(jù)進(jìn)行排序，并存儲數(shù)據(jù)；存儲的數(shù)據(jù)為節(jié)點標(biāo)識、主節(jié)點傳送消息到子節(jié)點的時間成本，以及節(jié)點標(biāo)識與主節(jié)點傳送消息到子節(jié)點的時間成本的對應(yīng)關(guān)系。
[0008]在上述技術(shù)方案中，該方法還包括:子節(jié)點入網(wǎng)步驟，子節(jié)點入網(wǎng)步驟包括:待入網(wǎng)子節(jié)點提交入網(wǎng)申請，申請入網(wǎng)的子節(jié)點攜帶有拓?fù)湫畔ⅲ簧弦患壒?jié)點將子節(jié)點的入網(wǎng)請求轉(zhuǎn)發(fā)給主節(jié)點；在接收主節(jié)點發(fā)送的入網(wǎng)確認(rèn)信息后，獲取主節(jié)點傳送消息到子節(jié)點的時間成本及葉節(jié)點所在的層級；判斷是否允許待入網(wǎng)子節(jié)點入網(wǎng)；在允許待入網(wǎng)子節(jié)點入網(wǎng)時，為待入網(wǎng)子節(jié)點分配網(wǎng)絡(luò)地址，并返回同意入網(wǎng)信息。
[0009]在上述技術(shù)方案中，子節(jié)點入網(wǎng)步驟還包括:當(dāng)子節(jié)點無法接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)時，子節(jié)點在多個接收信道中一次循環(huán)切換信道；當(dāng)節(jié)點切換到一個接收信道時，啟動定時器，如果在一個時間段內(nèi)未檢測到信號存在，則切換至下一個接收信道；如果在一個時間段內(nèi)能夠檢測到有信號的存在，則將定時器增加一個固定的時間。
[0010]在上述技術(shù)方案中，公共信道與私有信道具有多個頻點，且各自形成信道組；當(dāng)需要進(jìn)行通信時，各組中選擇信噪比較高的頻點作為優(yōu)先工作頻點。
[0011]本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中微功率無線組網(wǎng)效率低的缺陷，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出一種微功率無線網(wǎng)絡(luò)。
[0012]本發(fā)明實施例提供的一種微功率無線網(wǎng)絡(luò)，包括:主節(jié)點和子節(jié)點；
[0013]主節(jié)點用于在公共信道組逐跳發(fā)起廣播組網(wǎng)命令，在私有信道組與子節(jié)點進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，同時通知不同層級的子節(jié)點分組轉(zhuǎn)發(fā)廣播組網(wǎng)命令；
[0014]主節(jié)點收到集中器發(fā)送的組網(wǎng)信標(biāo)后，獲取節(jié)點標(biāo)識、主節(jié)點傳遞消息到其1跳范圍子節(jié)點的時間成本，同時進(jìn)行信道掃描，場強收集；
[0015]在預(yù)定時間內(nèi)，主節(jié)點等待子節(jié)點上報數(shù)據(jù)，收集并存儲所有子節(jié)點的拓?fù)鋽?shù)據(jù)，根據(jù)集中器的配置要求，結(jié)合場強信息，計算并存儲時間成本，動態(tài)進(jìn)行組網(wǎng)；拓?fù)鋽?shù)據(jù)包括所有子節(jié)點的標(biāo)識、中心節(jié)點至子節(jié)點的時間成本、場強信息；
[0016]主節(jié)點對預(yù)設(shè)的編號進(jìn)行掃描，判斷編號是否存在沖突，當(dāng)編號有沖突，主節(jié)點隨機生成一個編號，再判斷編號是否沖突；當(dāng)編號沒有沖突時，組網(wǎng)成功；
[0017]子節(jié)點用于轉(zhuǎn)發(fā)廣播組網(wǎng)命令，并在預(yù)設(shè)時間內(nèi)將拓?fù)鋽?shù)據(jù)上報至主節(jié)點。
[0018]在上述技術(shù)方案中，主節(jié)點在公共信道組逐跳發(fā)起廣播組網(wǎng)命令步驟之前還執(zhí)行初始化主節(jié)點步驟；初始化主節(jié)點包括:對主節(jié)點分配地址、網(wǎng)絡(luò)編號及多個信道進(jìn)行初始化。
[0019]在上述技術(shù)方案中，結(jié)合場強信息，計算并存儲時間成本，包括:按照主節(jié)點傳遞消息到其1跳范圍子節(jié)點的時間成本的大小，對同級子節(jié)點的拓?fù)鋽?shù)據(jù)進(jìn)行排序，并存儲數(shù)據(jù)；存儲的數(shù)據(jù)為節(jié)點標(biāo)識、主節(jié)點傳送消息到子節(jié)點的時間成本，以及節(jié)點標(biāo)識與主節(jié)點傳送消息到子節(jié)點的時間成本的對應(yīng)關(guān)系。
[0020]在上述技術(shù)方案中，當(dāng)子節(jié)點為待入網(wǎng)子節(jié)點時，子節(jié)點還用于:待入網(wǎng)子節(jié)點提交入網(wǎng)申請，申請入網(wǎng)的子節(jié)點攜帶有拓?fù)湫畔?；在上一級?jié)點將子節(jié)點的入網(wǎng)請求轉(zhuǎn)發(fā)給主節(jié)點之后，接收主節(jié)點發(fā)送的入網(wǎng)確認(rèn)信息，并獲取主節(jié)點傳送消息到子節(jié)點的時間成本及葉節(jié)點所在的層級；判斷是否允許待入網(wǎng)子節(jié)點入網(wǎng)；在允許待入網(wǎng)子節(jié)點入網(wǎng)時，為待入網(wǎng)子節(jié)點分配網(wǎng)絡(luò)地址，并返回同意入網(wǎng)信息。
[0021]在上述技術(shù)方案中，子節(jié)點還用于:當(dāng)子節(jié)點無法接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)時，子節(jié)點在多個接收信道中一次循環(huán)切換信道；當(dāng)節(jié)點切換到一個接收信道時，啟動定時器，如果在一個時間段內(nèi)未檢測到信號存在，則切換至下一個接收信道；如果在一個時間段內(nèi)能夠檢測到有信號的存在，則將定時器增加一個固定的時間。
[0022]在上述技術(shù)方案中，公共信道與私有信道具有多個頻點，且各自形成信道組；當(dāng)需要進(jìn)行通信時，各組中選擇信噪比較高的頻點作為優(yōu)先工作頻點。
[0023]本發(fā)明實施例提供的一種微功率無線網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)方法和微功率無線網(wǎng)絡(luò)，通過自動切換信道掃描，場強收集，獲取到達(dá)各子節(jié)點的時間成本，通過多方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集計算，來綜合考慮實現(xiàn)快速自組網(wǎng)，很大程度上提高組網(wǎng)的效率，能夠節(jié)約組網(wǎng)時間，提高網(wǎng)絡(luò)通信的穩(wěn)定性。
[0024]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、