CN101437293A - 面向透明传输设备的远距离无线多跳数据轮询方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种面向透明传输设备的远距离无线多跳数据轮询方法，通过一个由数据汇聚节点和数据发送节点组成的无线多跳的数据轮询网络实现。数据发送节点通过邻居发现协议加入到现有的数据轮询网络中。数据汇聚节点按次序对所有的数据发送节点通过多跳数据轮询协议依次进行轮询：数据汇聚节点向目的数据发送节点发送数据请求，数据发送节点收到数据请求后包，向数据汇聚节点发送数据应答包。数据请求包和数据应答包在链路层可以经过多个中继节点转发而到达目标节点。数据轮询网络中，节点通过链路质量估计来得到周围邻居节点的链路质量信息并发送到数据汇聚节点，数据汇聚节点能通过汇总的链路质量信息计算出每次数据轮询的最佳路由。
Description
技术领域
本发明涉及一种计算机网络数据收集方法，尤其是一种面向透明传输设备的远距离无线多跳数据轮询方法。
背景技术
透明传输设备是一类使用非常广泛的无线通信设备，它具有使用简单，传输方便的优点。然而由于透明传输设备在数据接收时无法获得信号强度，并且单跳的透明传输设备之间，通信距离也非常有限。现有的面向透明传输设备的轮询协议大多只能应用于单点对多点进行简单的单跳的数据轮询。然而，当需要对数据进行远距离的传输时，单跳的数据轮询协议就无法满足数据传输的需求。
类似AODV、DSR等的自组织多跳网络协议，可以提供自适应的、稳定的多跳的数据传输。但是这类协议进行数据轮询之前，往往需要进行按需的路由寻找。路由寻找会产生大量广播式请求包，而且整个过程比较慢，网络的流量负载也比较大。同时，这类协议必须依赖信道冲突检测，信道质量估计等硬件特征，但是透明传输设备无法提供此类服务。
发明内容
为了克服现有的面向透明传输设备的无线数据汇聚系统中在链路质量估计，自组织组网能力上的不足，并降低路由发现所需的成本，本发明提出了一种面向透明传输设备的远距离无线多跳数据轮询方法，以实现数据的高速稳定的汇聚传输。
一种面向透明传输设备的远距离无线多跳数据轮询方法包括以下步骤：
a)数据汇聚节点和数据发送节点组成一个无线多跳的数据轮询网络，数据汇聚节点通过向数据发送节点发送数据请求包来发起一次数据请求，数据发送节点通过发送数据应答包将数据提交到所述数据汇聚节点中；
无线多跳的数据轮询网络的节点包括数据发送节点和数据汇聚节点；未加入无线多跳的数据轮询网络的数据发送节点和一定超时时间内没有收到数据请求包的数据发送节点通过邻居发现加入到现有的数据轮询网络中，包括以下步骤：
a1.未加入无线多跳的数据轮询网络的数据发送节点和一定超时时间内没有收到数据请求包的数据发送节点重新加入网络，其中超时时间由系统的轮询周期所确定，一般设置为轮询周期的两倍；
a2.步骤a1中的数据发送节点广播邻居发现包，邻居发现包是链路层的一种用于专门用于邻居发现的单独的包类型；
a3.邻居节点在收到步骤a2中的数据发送节点的邻居发现包时，添加该数据发送节点到邻居链路质量估计表中；
a4.当邻居节点在向数据汇聚节点发送数据应答包时，若数据应答包有剩余空间能容纳链路质量信息，则将步骤a3中的数据发送节点的信息通过数据应答包而发送至数据汇聚节点；
a5.数据汇聚节点将步骤节a4中的数据发送节点加入到数据发送节点列表中，并开始对其进行数据轮询。
b)数据轮询网络中的所有任意两个相邻节点之间通过链路质量估计得到无线链路的质量，并由各个数据发送节点上传到数据汇聚节点中，包括以下步骤：
b1.数据轮询网络中的每个节点监听网络中所有其周围邻居节点发出的包；
b2.节点接收到一个链路层包，并读取包的链路层源地址和链路层序号；
b3.节点将步骤b2中的链路层序号和上一次所接收的发包数据节点的链路层序号做比较，计算出期间丢失的包的个数；
b4.节点更新该邻居节点的链路质量估计和最新的链路层序号；
c)数据汇聚节点通过链路质量信息，分别计算出向各个数据发送节点发送数据请求包的最佳的数据请求包发送路径；
d)数据汇聚节点对所有数据发送节点按照对应的最佳路径依次进行数据轮询，包括以下步骤：
d1.数据汇聚节点利用的链路质量信息，通过Dijkstra最短路径算法计算出对目标数据发送节点进行数据轮询的最佳路由；
d2.数据汇聚节点发送数据请求包，并根据路径长度计算出数据汇聚节点所需的等待时间阈值，计算方法为：数据汇聚节点的等待时间阈值＝单跳发包速度×2×(路径长度-1)；
数据汇聚节点在等待时间阈值内等待，直到收到数据应答包或失败确认包或者等待超时；
其中数据请求包包括以下部分：
一个唯一标识数据请求包的数据请求序号，该序号在每次数据汇聚节点发起一次数据请求时依次递增；
一个用于确认数据成功接受的数据确认序号，该序号表示数据汇聚节点最近一次从该目标数据发送节点成功接收的数据应答包中的数据序号；
TTL，用来确定数据请求包及其数据应答包在网络中的最大停留时间；
TTL是IP协议包中的一个值，它告诉网络包在网络中的时间是否太长而应被丢弃。有很多原因使包在一定时间内不能被传递到目的地。TTL确定一个时间范围，超过此时间就把包丢弃。由于每个节点都至少要把TTL减1，TTL通常表示包在被丢弃前最多能经过的节点的个数。当记数到0时，节点决定丢弃该包。
源路由信息，指数据汇聚节点到目标数据发送节点的最佳路由信息；
负载数据；
数据应答包包括以下部分：
TTL，数据应答包的TTL是接收的数据请求包的TTL减1；
和数据请求包相同的数据请求序号；
包含本链路的相关链路信息、源地址和目标地址；
唯一标识数据应答包中所携带数据的数据序号；
数据汇聚节点在收到这个数据应答包后，在通信良好的情况下，如果再次对该数据发送节点进行数据请求，那么数据请求包中的数据确认序号就是这个包的数据序号；
数据确认包包括以下部分：
数据请求序号，同一条链路上数据确认包的数据请求序号和数据请求包、应答包的数据请求序号一致；
TTL，数据确认包的TTL是所接收的数据应答包的超时时间TTL减1；
源地址，是数据请求包的目标地址；
目标地址，是数据请求包的源地址；
失败确认包包括以下部分：
数据请求序号，同一条链路上失败确认包的数据请求序号和数据请求包、应答包的数据请求序号一致；
TTL，失败确认包的TTL是所接受的数据请求包或数据应答包的超时时间TTL减1；
源地址，是发送失败时的链路层源地址失败请求包的目标地址；
目标地址，是发起轮询的数据请求节点地址失败请求包的源地址；
下一跳地址，是发送失败时的链路层目标地址。
d3.中继数据发送节点对数据请求包进行转发直至发送到目标数据发送节点包括以下步骤：
d31.中继数据发送节点分析数据请求包中的路由信息，找出下一跳数据发送节点；
d32.中继数据发送节点分析数据请求包中的路由信息，将上一跳数据发送节点作为通往数据汇聚节点的汇聚路由；
d33.中继节点将数据请求包的TTL减1，若TTL被减为0，则放弃对该数据请求包的转发；若TTL不为0，则中继数据发送节点将数据请求包转发至下一个节点；
d34.中继数据发送节点在转发数据请求后，在一定的重发超时内等待，通过监听下一跳节点是否转发或应答该数据请求包来确定数据请求包是否被成功接收；
重发超时根据MAC层设备的发包速度和节点对包的处理速度确定，该重发超时足够下一跳节点接收并处理所接收到的数据请求包。
当数据应答包到达数据汇聚节点时，数据汇聚节点将回复数据应答包，因为数据汇聚节点即不转发该数据应答包，也不会对其进行应答。为了让节点获知数据汇聚节点是否成功接受该数据包，因此数据汇聚节点在收到数据应答后发送数据确认包。
d4.目标数据发送节点收到数据请求包后，向数据汇聚节点发送数据应答包，包括以下步骤：
d41.目标数据发送节点接收数据请求包；
d42.目标数据发送节点查看数据请求包中的数据确认序号，并对已经成功发送的数据进行确认后删除；
d43.目标数据发送节点在数据应答包中添加最新的邻居节点链路质量信息；
d44.目标数据发送节点将数据请求包中的TTL减1后，作为数据应答包的TTL，若TTL被减后为0，则放弃对该数据请求包的应答；若TTL不为0，则所述目标数据发送节点向数据汇聚节点发送数据应答包。
d5.中继数据发送节点对数据应答包进行转发直至发送到数据汇聚节点，包括以下步骤：
d51.中继数据发送节点接收数据应答包；
d52.中继节点将数据应答包的TTL减1，若TTL被减为0，则放弃对该包的转发；
若TTL被减后不为0，则中继数据发送节点找到通往目标数据汇聚节点的汇聚路由；
d54.中继数据发送节点向下一跳节点转发数据应答包。
d6.等待数据应答；
若数据汇聚节点在等待时间阈值内收到数据应答包，数据汇聚节点对数据应答包中所携带的数据进行保存或处理，读取数据应答包中的链路质量信息并向最后一跳的数据发送节点发送数据确认包，结束一次数据轮询；
若数据汇聚节点在等待过程中收到失败确认包或者等待超时，则对相关的链路质量信息进行更新。
数据发送节点在对包进行发送或转发的时出现三次数据发送失败，且所发送包的TTL不为0的情况下，则向数据汇聚节点发送失败确认包；失败确认包必须包含发送失败所对应的无线链路的链路层的源节点和目标节点。
失败确认包通过数据发送路由发送到数据汇聚节点，数据汇聚节点在接收到发送失败确认包后，对相关的链路质量信息进行更新。
附图说明
图1是本发明的技术方案流程图；
图2是本发明所述的节点之间链路质量估计的算法流程图；
图3是本发明所述的数据汇聚节点进行轮询的算法流程图；
图4是本发明所述的数据发送节点进行数据转发和应答的算法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种采用透明传输设备进行远距离的无线多跳数据轮询方法的实施例进行详细说明。
如图1所示，一种面向透明传输设备的远距离无线多跳数据轮询方法通过一个无线多跳的数据轮询网络实现。无线多跳的数据轮询网络由数据汇聚节点和数据发送节点组成。数据发送节点通过邻居发现协议加入到现有的数据轮询网络中。数据汇聚节点按次序对所有的数据发送节点通过多跳数据轮询协议依次进行轮询：数据汇聚节点向目的数据发送节点发送数据请求，数据发送节点收到数据请求后包，向数据汇聚节点发送数据应答包。数据请求包和数据应答包在链路层可以经过多个中继节点转发而到达目的节点。数据轮询网络中，节点通过链路质量估计来得到周围邻居节点的链路质量信息。该信息最终被发送到数据汇聚节点，数据汇聚节点通过汇总所有的链路质量信息，从而可以计算出每次数据轮询的最佳路由。
在数据汇聚节点和数据发送节点组成的无线多跳的数据轮询网络中，未加入无线多跳的数据轮询网络的数据发送节点和一定超时时间内没有收到数据请求包的数据发送节点通过邻居发现协议加入到现有的数据轮询网络中，所述邻居发现协议的封包结构如下表所示：
| 是否需要应答 | 保留 | 本地地址 |
| 1bit | 7bit | 2B |
邻居发现包总是被广播地发送。邻居节点在接收到邻居发现包后，根据包的内容，确定是否要给予应答，既发送邻居发现包。邻居发现应答本身总是不需要应答，否则将引起泛滥式广播。节点在接收邻居发现包后，就可以将该邻居节点纪录在邻居节点列表中，具体步骤如下：
a1.未加入无线多跳的数据轮询网络的数据发送节点和一定超时时间内没有收到数据请求包的数据发送节点重新加入网络，其中一定超时时间由系统的轮询周期所确定，一般设置为轮询周期的两倍；
a2.步骤a1中的数据发送节点广播邻居发现包；
a3.邻居节点在收到步骤a2中的数据发送节点的邻居发现包时，添加该数据发送节点到邻居链路质量估计表中；
a4.当邻居节点向所述数据汇聚节点发送数据应答包时，若数据应答包有剩余空间能容纳链路质量信息，则将步骤a3中的数据发送节点的信息通过邻居节点的数据应答包发送至数据汇聚节点；
a5.数据汇聚节点将步骤节a4中的数据发送节点加入到数据发送节点列表中，并开始对其进行数据轮询。
数据轮询网络中的任意两个相邻节点之间通过链路质量估计得到无线链路中质量，并由各个数据发送节点上传到数据汇聚节点中；
链路层协议的基本封包结构如下：
| 前导符 | 长度 | 目标地址 | 源地址 | 序号 | 类型 | 负载 | CRC校验 |
| 4B | 1B | 2B | 2B | 1B | 1B | … | 2B |
链路层封包结构中，4个字节的前导符用于标示一个包的开始，并对两个透传设备进行同步。长度标示了一个链路层包中，除前导符和长度本身之外，其他的字节长度，因此，一个包的大小不可能超过255字节。所述数据汇聚节点和数据发送节点通过所读取的长度，可以得知后续字节的大小。所述节点在完整接收整个链路层包之后，对包进行CRC计算，并将计算所得的CRC校验值和包中自带的CRC校验值进行比较。如果不相等，则包将被自动丢弃而不做任何处理。
由于透传设备具有广播的特性，节点能够监听到所有邻居节点发出的任何信息。对于通过CRC校验的包，链路层提取包的序号和源地址，并进行链路质量估计。所述节点通过查看包的目标地址，对包进行过滤。目标地址等于本地地址或者广播地址的包就被链路层接收，并根据包类型的不同，上传至不同的上层协议。
所述链路层封包结构中的序号是实现链路质量估计的基础。如图2，链路质量估计算法，包括以下步骤：
b1.数据轮询网络中的每个节点监听网络中其周围邻居节点发出的包；
b2.节点接收到一个链路层包，并读取包的链路层源地址和链路层序号；
b3.节点将步骤b2中的链路层序号和上一次所接收该包的链路层序号做比较，计算出期间丢失的包的个数；
b4.判断丢包数是否大于0；
若丢包数大于0则计算监听该邻居节点连续丢包数，更新对该邻居节点的链路质量估计，并设置连续收包数为1
若丢包数不大于0则将连续收包数加1；
b5.节点根据连续收包数更新对该邻居节点的链路质量估计和该邻居节点最新的链路层序号；
链路质量是一个对链路通信成功率的估计值，每次的数据接收情况会改变节点对链路质量的估计。
其中根据连续丢包个数或者连续成功收包数更新链路质量，其过程是通过连续丢包或者收包个数计算出最大或者最小可能的实际收包概率，使得本次连续收包，或者连续丢包不是一次小概率时间。如果当前链路质量估计超过计算出的最大值，或者小于计算所得的最小值，则将链路质量估计值设置为该最大值或最小值。
数据汇聚节点根据链路质量信息，通过路由选择算法分别计算出向各个数据发送节点发送数据请求包的最佳路径。所述的路由选择算法中，一条路径的发送代价计算基于预期要发送的字节数(ETX)。
数据汇聚节点对各个数据发送节点按照所计算出的最佳路径依次进行数据轮询，如图3所示，数据汇聚节点进行数据轮询算法的步骤包括：
d1.确定轮询的数据发送节点，数据汇聚节点根据链路质量信息，通过路由选择算法计算出对目标数据发送节点进行数据轮询的最佳路由；
d2.数据汇聚节点发送数据请求包，中继数据发送节点对数据请求包进行转发直至发送到目标数据发送节点；目标数据发送节点收到数据请求包后，向数据汇聚节点发送数据应答包；中继数据发送节点对数据应答包进行转发直至发送到数据汇聚节点；
d3.在发送过程中，判断是否发送失败，若发送失败则进行重发，数据发送节点在对包进行发送或转发的时出现三次数据发送失败，且TTL不为0的情况就放弃对包的转发，并则向数据汇聚节点发送失败确认包，同时更新对下一跳节点的链路质量估计；
d4.设置超时时间，若在超时时间内内数据汇聚节点收到错误信息则更新链路质量信息，结束本次轮询；若在超时时间内数据汇聚节点未收到错误信息则等待数据应答；
d5.若数据汇聚节点收到数据应答包则向上一跳节点发回数据确认包，并结束本次轮询；
若等待超时则更新链路质量信息并结束本次轮询。
上述过程中数据发送节点在数据轮询过程中进行数据转发和应答的过程如图4所示，包括以下步骤：
数据发送节点接收数据请求包并判断本节点是否为目标节点，是则执行I包括的步骤，否则执行步骤II包括的步骤；
I包括的步骤：
1)目标数据发送节点进行数据应答，查看数据请求包中的数据确认序号，并对已经成功发送的数据进行确认后删除，得到最新的数据；
2)目标数据发送节点在数据应答包中添加最新的邻居节点链路质量信息；
3)目标数据发送节点发送数据应答包并设置TTL，
目标数据发送节点将数据请求包中的TTL减1后，作为数据应答包的TTL，若TTL被减后为0，则放弃对该数据请求包的应答；若TTL不为0，则所述目标数据发送节点向数据汇聚节点发送数据应答包；
4)目标数据发送节点监听网络等待确认数据发送成功；
5)判断是否等待超时；
若等待超时，判断是否已经三次超时，若三次超时则发送失败确认包通知数据汇聚节点；若未达到三次超时则重新发送数据应答包，转3)步骤；
若等待未超时，则数据应答成功。
II包括的步骤：
1)中继数据发送节点根据汇聚路由，找出下一跳数据发送节点；
2)中继数据发送节点将数据请求包转发到下一跳数据发送节点；
2)中继数据发送节点将数据应答包设置超时时间，将TTL减1，若TTL被减为0，则放弃对该包的转发；若TTL被减后不为0，则中继数据发送节点找到通往目标数据汇聚节点的汇聚路由；
3)中继数据发送节点监听网络等待确认数据发送成功；
4)判断是否等待超时；
若等待超时，判断是否已经三次超时，若三次超时则发送错误通知给数据汇聚节点；若未达到三次超时则重新发送数据应答包，转2)步骤；
若等待未超时，则数据转发成功。
其中数据请求包的封包结构如下：
| 请求序号 | TTL | 路径长度 | 发送路径 | 数据确认号 | 负载 |
| 2B | 4bit | 4bit | 路径长度*2B | 2B | … |
数据请求包的数据请求号唯一标示一次数据请求的过程，该序号在数据汇聚节点对各个数据发送节点进行轮询时依次递增。TTL，用来确定数据请求包及其数据应答包在网络中的最大停留时间，TTL的长度为4bit，这限制了多跳的长度最大为7跳，这是因为数据应答包也继续使用该TTL值。
源路由信息包括路径长度和发送路径，数据请求包中包含完整的发送路径，使得转发节点不需要保存任何路由信息，就可以对数据请求包进行转发。
数据请求包还包含数据确认号和负载数据；
其中数据应答包的封包结构如下：
| 请求序号 | TTL | 保留 | 源地址 | 目标地址 | 链路信息条数 | 链路信息 | 数据确认号号 | 负载 |
| 2B | 4bit | 4bit | 2B | 2B | 1B | … | 2B | … |
数据应答包包含和数据请求包相同的超时时间(TTL)和数据请求序号。
数据应答包中没有路径长度和完整的发送路径，因为中继节点在对数据请求包进行转发时，已经保存了相应的汇聚路由，所以只包含本链路的源地址和目标地址。
数据应答包包含本链路的相关链路信息，链路质量估计得到的链路质量信息通过所述的数据应答包而发送到数据汇聚节点。
数据应答包还包含负载和唯一标识数据应答包中所携带数据的数据序号；
其中数据确认包的封包结构如下：
| 请求序号 | TTL | 保留 | 源地址 | 目标地址 |
| 2B | 4bit | 4bit | 2B | 2B |
数据确认包包含请求序号、TTL、源地址和目标地址，数据汇聚节点在接收数据应答包后向最后一跳的数据发送节点发送数据确认包，从而结束一次数据轮询。
其中失败确认包的封包结构如下：
| 请求序号 | TTL | 保留 | 源地址 | 目标地址 | 下一跳地址 |
| 2B | 4bit | 4bit | 2B | 2B | 2B |
失败确认包包含请求序号、TTL、源地址、目标地址和下一跳地址。通过源地址和下一跳地址，所述数据汇聚节点可以更新对应的链路质量。
Claims (7)
1.一种面向透明传输设备的远距离无线多跳数据轮询方法，该方法包括以下步骤：
a.数据汇聚节点和数据发送节点组成一个无线多跳的数据轮询网络，数据汇聚节点通过向数据发送节点发送数据请求包来发起一次数据请求，数据发送节点通过发送数据应答包将数据提交到数据汇聚节点中；
未加入无线多跳的数据轮询网络的数据发送节点和一定超时时间内没有收到数据请求包的数据发送节点通过邻居发现加入到现有的数据轮询网络中；
b.数据轮询网络中的所有相邻节点之间通过链路质量估计得到无线链路的质量，并由各个数据发送节点上传到数据汇聚节点中；
c.数据汇聚节点通过链路质量信息，分别计算出向各个数据发送节点发送数据请求包的最佳路径；
d.数据汇聚节点对所有数据发送节点按照该数据发送节点对应的最佳路径依次进行数据轮询。
2.根据权利要求1所述的远距离无线多跳数据轮询方法，其特征在于：步骤a所述的未加入无线多跳的数据轮询网络的数据发送节点和一定超时时间内没有收到数据请求的数据发送节点通过邻居发现加入到现有的数据轮询网络中的方法包括以下步骤：
a1.未加入无线多跳的数据轮询网络的数据发送节点和一定超时时间内没有收到数据请求包的数据发送节点重新加入网络；
a2.步骤a1中的数据发送节点广播邻居发现包；
a3.邻居节点在收到步骤a2中的数据发送节点的邻居发现包时，添加该数据发送节点到邻居链路质量估计表中；
a4.当邻居节点向所述数据汇聚节点发送数据应答包时，若数据应答包有剩余空间能容纳链路质量信息，则将步骤a3中的数据发送节点的信息通过邻居节点的数据应答包发送至数据汇聚节点；
a5.数据汇聚节点将步骤节a4中的数据发送节点加入到数据发送节点列表中，并开始对其进行数据轮询。
3.根据权利要求1所述的远距离无线多跳数据轮询方法，其特征在于：步骤b所述的数据轮询网络中的相邻节点之间通过链路质量估计得到无线链路的质量的方法包括以下步骤：
b1.数据轮询网络中的每个节点监听网络中其周围邻居节点发出的包；
b2.节点接收到一个链路层包，并读取包的链路层源地址和链路层序号；
b3.节点将步骤b2中的链路层序号和上一次所接收的发包邻居节点的链路层序号做比较，计算出期间邻居节点丢失包的个数；
b4.节点更新该邻居节点的链路质量估计和最新的链路层序号。
4.根据权利要求1所述的远距离无线多跳数据轮询方法，其特征在于：步骤d所述的数据汇聚节点对数据发送节点进行数据轮询的方法包括以下步骤：
d1.数据汇聚节点利用的链路质量信息，通过最短路径算法计算出对目标数据发送节点进行数据轮询的最佳路由；
d2.数据汇聚节点发送数据请求包，并根据路径长度计算出所需等待时间阈值；
数据汇聚节点在预计的等待时间阈值内等待，直到收到数据应答包或失败确认包或者等待超时；
d3.中继数据发送节点对数据请求包进行转发直至发送到目标数据发送节点；
d4.目标数据发送节点收到数据请求包后，向数据汇聚节点发送数据应答包；
d5.中继数据发送节点对数据应答包进行转发直至发送到数据汇聚节点；
d6.等待数据应答，
若数据汇聚节点在等待时间阈值内收到数据应答包，数据汇聚节点对数据应答包中所携带的数据进行保存或处理，读取数据应答包中的链路质量信息并向最后一跳的数据发送节点发送数据确认包，结束一次数据轮询；
若数据汇聚节点在等待过程中收到失败确认包或者等待超时，则对相关的链路质量信息进行更新。
5.根据权利要求4所述的远距离无线多跳数据轮询方法，其特征在于：
步骤d2中所述的数据汇聚节点发送的数据请求包包括：
一个唯一标识数据请求包的数据请求序号；
一个用于确认数据成功接受的数据确认序号；
TTL；
源路由信息；
数据确认号；
负载数据；
所述的数据应答包包括：
用所接收的数据请求包的TTL作为数据应答包的TTL；
和数据请求包相同的数据请求序号；
本链路的相关链路信息、源地址和目标地址；
唯一标识数据应答包中所携带数据的数据序号；
所述的数据确认包包括：
请求序号；
TTL；
源地址；
目标地址；
所述的失败确认包包括：
请求序号；
TTL；
源地址；
目标地址；
下一跳地址。
6.根据权利要求4所述的远距离无线多跳数据轮询方法，其特征在于：步骤d3中所述的中继数据发送节点对数据请求包进行转发直至发送到目标数据发送节点方法包括以下步骤：
d31.中继数据发送节点分析数据请求包中的路由信息，找出下一跳数据发送节点；
d32.中继数据发送节点分析数据请求包中的路由信息，将上一跳数据发送节点作为通往数据汇聚节点的汇聚路由；
d33.中继节点将数据请求包的TTL减1，若数据请求包的TTL被减为0，则放弃对该包的转发；若数据请求包的TTL不为0，则中继数据发送节点将数据请求包转发至下一个节点；
d34.中继数据发送节点在转发数据请求后，在一个固定的重发超时内等待，通过监听下一跳节点是否转发或应答该数据请求包来确定数据请求包是否被成功接收。
7.根据权利要求4所述的远距离无线多跳数据轮询方法，其特征在于：步骤d4中所述的目标数据发送节点收到数据请求包后向数据汇聚节点发送数据应答包的方法包括以下步骤：
d41.目标数据发送节点接收数据请求包；
d42.目标数据发送节点查看数据请求包中的数据确认序号，并对已经成功发送的数据进行确认后删除；
d43.目标数据发送节点在数据应答包中添加最新的邻居节点链路质量信息；
d44.目标数据发送节点将数据请求包中的TTL减1后，作为数据应答包的TTL，若数据应答包的TTL被减后为0，则放弃对该数据请求包的应答；若数据应答包的TTL不为0，则所述目标数据发送节点向数据汇聚节点发送数据应答包。
8.根据权利要求4所述的远距离无线多跳数据轮询方法，其特征在于：步骤d5中所述的中继数据发送节点对数据应答包进行转发直至发送到数据汇聚节点方法包括以下步骤：
d51.中继数据发送节点接收数据应答包；
d52.中继节点将数据应答包的TTL减1，若数据应答包的TTL被减为0，则放弃对该数据应答包的转发；若数据应答包的TTL被减后不为0，则中继数据发送节点找到通往目标数据汇聚节点的汇聚路由；
d54.中继数据发送节点向下一跳节点转发数据应答包。
9.根据权利要求4所述的远距离无线多跳数据轮询方法，其特征在于：所述的数据发送节点在包进行发送或转发的时出现三次数据发送失败且在所发送包的TTL不为0的情况下向数据汇聚节点发送失败确认包。
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Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012131512A1 (en) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | International Business Machines Corporation | Discovery of a set of nodes in a network |
| CN102781059A (zh) * | 2011-05-10 | 2012-11-14 | 惠州紫旭科技有限公司 | 智能化无线传感网络路由方法 |
| CN102905340A (zh) * | 2011-07-28 | 2013-01-30 | 大唐联诚信息系统技术有限公司 | 一种应用于航空通信网络的寻址方法与装置 |
| CN103220745A (zh) * | 2013-04-18 | 2013-07-24 | 上海桑锐电子科技有限公司 | 一种无线网络路由方法 |
| CN103488130A (zh) * | 2012-06-13 | 2014-01-01 | 三菱电机株式会社 | 数据轮询方法及使用该方法的核电站数字化仪表控制系统 |
| CN104483936A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-04-01 | 黄河科技学院 | 一种无线数据接入系统的无线网络信息收集平台 |
| CN106060895A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-10-26 | 北京交通大学 | 基于动态路由的可穿戴传感器网络的数据汇聚方法 |
| CN106604265A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-04-26 | 深圳市光迹科技有限公司 | 适用于智能照明的无线通讯协议的建立方法及无线通讯系统 |
| CN108881014A (zh) * | 2017-05-12 | 2018-11-23 | 北京猎户星空科技有限公司 | 一种数据发送系统及方法 |
| CN111064666A (zh) * | 2018-10-16 | 2020-04-24 | 中国移动通信集团广东有限公司 | 组网方法及装置 |
| CN111163139A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-05-15 | 国网冀北电力有限公司信息通信分公司 | 一种物联网的轮询通信方法及装置 |
| CN112350942A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-02-09 | 广东艾科技术股份有限公司 | 无线数据传输方法、装置、系统和采集器、中继器、网关 |
| CN112996045A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-18 | 深圳市吉祥腾达科技有限公司 | 一种mesh多频组网路径的维链包转发方法与系统 |
| CN115277190A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-11-01 | 北京国领科技有限公司 | 一种链路层透明加密系统在网络上实现邻居发现的方法 |
-
2008
- 2008-12-05 CN CNA2008101626356A patent/CN101437293A/zh active Pending
Cited By (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10523515B2 (en) | 2011-03-30 | 2019-12-31 | International Business Machines Corporation | Discovery of a set of nodes in a network |
| US9414296B2 (en) | 2011-03-30 | 2016-08-09 | International Business Machines Corporation | Discovery of a set of nodes in a network |
| CN103444231B (zh) * | 2011-03-30 | 2016-09-07 | 国际商业机器公司 | 发现网络中节点集合的方法和系统 |
| CN103444231A (zh) * | 2011-03-30 | 2013-12-11 | 国际商业机器公司 | 网络中节点集合的发现 |
| GB2503146A (en) * | 2011-03-30 | 2013-12-18 | Ibm | Discovery of a set of nodes in a network |
| WO2012131512A1 (en) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | International Business Machines Corporation | Discovery of a set of nodes in a network |
| US10027552B2 (en) | 2011-03-30 | 2018-07-17 | International Business Machines Corporation | Discovery of a set of nodes in a network |
| GB2503146B (en) * | 2011-03-30 | 2015-05-13 | Ibm | Discovery of a set of nodes in a network |
| US11038767B2 (en) | 2011-03-30 | 2021-06-15 | International Business Machines Corporation | Discovery of a set of nodes in a network |
| CN102781059A (zh) * | 2011-05-10 | 2012-11-14 | 惠州紫旭科技有限公司 | 智能化无线传感网络路由方法 |
| CN102905340B (zh) * | 2011-07-28 | 2015-08-12 | 大唐联诚信息系统技术有限公司 | 一种应用于航空通信网络的寻址方法与装置 |
| CN102905340A (zh) * | 2011-07-28 | 2013-01-30 | 大唐联诚信息系统技术有限公司 | 一种应用于航空通信网络的寻址方法与装置 |
| CN103488130B (zh) * | 2012-06-13 | 2016-03-09 | 三菱电机株式会社 | 数据轮询方法及使用该方法的核电站数字化仪表控制系统 |
| CN103488130A (zh) * | 2012-06-13 | 2014-01-01 | 三菱电机株式会社 | 数据轮询方法及使用该方法的核电站数字化仪表控制系统 |
| CN103220745A (zh) * | 2013-04-18 | 2013-07-24 | 上海桑锐电子科技有限公司 | 一种无线网络路由方法 |
| CN104483936A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-04-01 | 黄河科技学院 | 一种无线数据接入系统的无线网络信息收集平台 |
| CN106060895A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-10-26 | 北京交通大学 | 基于动态路由的可穿戴传感器网络的数据汇聚方法 |
| CN106060895B (zh) * | 2016-05-17 | 2019-05-21 | 北京交通大学 | 基于动态路由的可穿戴传感器网络的数据汇聚方法 |
| CN106604265A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-04-26 | 深圳市光迹科技有限公司 | 适用于智能照明的无线通讯协议的建立方法及无线通讯系统 |
| CN108881014A (zh) * | 2017-05-12 | 2018-11-23 | 北京猎户星空科技有限公司 | 一种数据发送系统及方法 |
| CN111064666A (zh) * | 2018-10-16 | 2020-04-24 | 中国移动通信集团广东有限公司 | 组网方法及装置 |
| CN111163139A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-05-15 | 国网冀北电力有限公司信息通信分公司 | 一种物联网的轮询通信方法及装置 |
| CN111163139B (zh) * | 2019-12-19 | 2022-07-29 | 国网冀北电力有限公司信息通信分公司 | 一种物联网的轮询通信方法及装置 |
| CN112350942A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-02-09 | 广东艾科技术股份有限公司 | 无线数据传输方法、装置、系统和采集器、中继器、网关 |
| CN112996045A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-18 | 深圳市吉祥腾达科技有限公司 | 一种mesh多频组网路径的维链包转发方法与系统 |
| CN115277190A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-11-01 | 北京国领科技有限公司 | 一种链路层透明加密系统在网络上实现邻居发现的方法 |
| CN115277190B (zh) * | 2022-07-27 | 2023-08-15 | 北京国领科技有限公司 | 一种链路层透明加密系统在网络上实现邻居发现的方法 |
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