CN102833135B - 一种广域传感网络动态拓扑分配方法及其实现装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及信息与通信技术领域，具体涉及广域传感网络中的一种广域传感网络动态拓扑分配方法及其实现装置。对于广域传感网络，如果通过静态配置的方式来维护管理网络拓扑，则需要为其中的每个网络节点静态配置上一级网络节点的地址等信息，这给广域传感网络的运维工作带来了极大的困难，而且也无法适用于基于移动传感器的传感网应用。本发明提出了一种广域传感网络动态拓扑分配方法及其实现装置，以帮助广域传感网络内的网络节点在启动后自动获取上一级组网设备的信息，从而不需要在设备上预先配置上一级组网设备的地址等信息，实现广域传感网络的动态网络拓扑分配和管理。

Description

一种广域传感网络动态拓扑分配方法及其实现装置

技术领域

本发明涉及通信网络，尤其涉及广域传感网络系统中的一种广域传感网络动态拓扑分配方法及其实现装置。

背景技术

近年来，无线传感网络技术得到了快速的发展。但是目前部署的无线传感网络的规模普遍较小。随着泛在传感网络业务的逐渐推广，广域传感网络的建设和使用将是传感网络下一步发展的重要趋势。

为了实现传感网络从小范围、局域感知网络向广域感知网络的转变，一种面向广域部署的广域传感网络系统被提出，从而可以有效地解决广域传感网络在网络管理、网络安全、业务控制和互操作性等方面的问题。

如图1所示，广域传感网络系统包含多个可以互联互通的传感通信网络域，从而构建大范围覆盖的感知网络。每个传感通信网络域通过分层组网方式，最大可以组建超过十万传感器节点的局域传感网络。对于这样一个大规模的广域传感网络，如果通过静态配置的方式来维护管理网络拓扑，则需要为其中的每个网络节点静态配置上一级网络节点的地址等信息，这给广域传感网络系统的运维工作带来了极大的困难，而且也无法适用于基于移动传感器的传感网应用。此外，当每个上级组网设备的地址发生变化时，需要对它的下级组网节点进行大量的重新配置工作，会带来繁重的运维负荷。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，填补技术空白，本发明针对图1所示的广域传感网络系统，提出了一种广域传感网络动态拓扑分配方法及其实现装置-传感网络部署网关装置，从而实现广域传感网络系统的动态网络拓扑管理。

根据本发明的第一方面，提供了一种广域传感网络动态拓扑分配方法，其特征在于：

a)广域传感网络内部署的远端传感接入单元和传感通信节点上不需要预先配置上一级组网设备的信息；

b)传感网络部署网关装置用于为广域传感网络内的远端传感接入单元和传感通信节点动态分配可以为其提供网络接入和控制服务的上一级组网设备；

c)广域传感网络动态拓扑分配协议运行于传感网络部署网关装置和传感通信节点或远端传感接入单元之间，用于承载广域传感网络动态拓扑分配的双向交互信息；

d)传感通信节点在启动后通过广域传感网络动态拓扑分配协议从传感网络部署网关装置获取可以为其提供广域传感网络接入和控制服务的上一级组网设备的信息；

e)远端传感接入单元在启动后通过广域传感网络动态拓扑分配协议从传感网络部署网关装置获取可以为其提供广域传感网络接入和控制服务的上一级组网设备的信息。

根据本发明的第二方面，提供了一种传感网络部署网关装置。它用于实现广域传感网络系统中的网络拓扑动态分配功能，可以根据预先配置的传感网业务规则为试图接入广域传感网络系统的传感通信节点和远端传感接入单元动态分配为其提供网络接入和控制服务的上一级组网设备。

传感网络部署网关装置中包括：第一获取装置、第一发送装置、第二获取装置、第二发送装置、拓扑分配协议处理装置、网络拓扑管理装置、设备管理装置。其中：第一获取装置用于接收来自传感通信节点的信息；第一发送装置用于发送信息到传感通信节点；第二获取装置用于接收来自远端传感接入单元的信息；第二发送装置用于发送信息到远端传感接入单元；拓扑分配协议处理装置用于实现广域传感网络动态拓扑分配协议；网络拓扑管理装置负责维护广域传感网络系统内配置的传感网业务规则；设备管理装置负责传感网络部署网关装置的系统管理、在线调试和软件版本管理等功能。

根据本发明的第三方面，提供了一种广域传感网络动态拓扑分配协议，它运行于传感网络部署网关装置和远端传感接入单元或传感通信节点之间，负责承载传感网络动态拓扑分配过程的双向信息交互。广域传感网络动态拓扑分配协议包含四个消息：传感网络通信控制器动态分配请求消息、传感网络通信控制器动态分配响应消息、远端传感接入单元动态分配请求消息、远端传感接入单元动态分配响应消息。

远端传感接入单元和传感网络部署网关装置之间通过传感网络通信控制器动态分配请求消息、传感网络通信控制器动态分配响应消息来为远端传感接入单元动态分配上一级组网设备。传感通信节点和传感网络部署网关装置之间通过远端传感接入单元动态分配请求消息、远端传感接入单元动态分配响应消息来为传感通信节点动态分配上一级组网设备。

根据本发明的第四方面，提供了一种传感网络通信控制器动态分配请求消息。传感网络通信控制器动态分配请求消息被远端传感接入单元用于请求传感网络部署网关装置分配为其提供网络接入和控制服务的传感网络通信控制器设备。传感网络通信控制器动态分配请求消息中所承载的信息包括：远端传感接入单元硬件描述单元。其中，远端传感接入单元硬件描述单元用于承载远端传感接入单元的硬件描述信息。

传感网络通信控制器动态分配请求消息传送远端传感接入单元的基本信息到传感网络部署网关装置，传感网络部署网关装置根据这些信息来识别远端传感接入单元，并为其分配可以提供网络接入和控制服务的传感网络通信控制器。

根据本发明的第五方面，提供了一种传感网络通信控制器动态分配响应消息。传感网络部署网关装置用传感网络通信控制器动态分配响应消息来应答接收到的传感网络通信控制器动态分配请求消息。传感网络通信控制器动态分配响应消息中所承载的信息包括：传感网络通信控制器数量、传感网络通信控制器列表。其中，传感网络通信控制器数量是指传感网络通信控制器列表中所包含的传感网络通信控制器个数；传感网络通信控制器列表用于承载为所述远端传感接入单元分配的1到多个可接入的传感网络通信控制器的标识和地址信息。

根据本发明的第六方面，提供了一种远端传感接入单元动态分配请求消息。远端传感接入单元动态分配请求消息被传感通信节点用于请求传感网络部署网关装置为其分配可以提供网络接入和控制服务的远端传感接入单元。远端传感接入单元动态分配请求消息中所承载的信息包括：传感通信节点硬件描述单元。其中，传感通信节点硬件描述单元用于承载传感通信节点的硬件描述信息。远端传感接入单元动态分配请求消息传送传感通信节点的基本信息到传感网络部署网关装置，传感网络部署网关装置根据这些信息来为其分配可以提供网络接入和控制服务的远端传感接入单元。

根据本发明的第七方面，提供了一种远端传感接入单元动态分配响应消息。传感网络部署网关装置用远端传感接入单元动态分配响应消息来应答接收到的远端传感接入单元动态分配请求消息。远端传感接入单元动态分配响应消息中所承载的信息包括：远端传感接入单元数量、远端传感接入单元列表。其中，远端传感接入单元数量是指远端传感接入单元列表中所包含的远端传感接入单元个数；远端传感接入单元列表用于承载为所述传感通信节点分配的1到多个可接入的远端传感接入单元的标识和地址信息。

根据本发明的第八方面，提供了传感网络通信控制器动态分配过程的处理流程。其中，包括以下步骤：

a)远端传感接入单元获取传感网络部署网关装置的IP地址；

b)远端传感接入单元发送传感网络通信控制器动态分配请求消息到传感网络部署网关装置；

c)传感网络部署网关装置接收到传感网络通信控制器动态分配请求消息后，根据消息中的远端传感接入单元硬件描述信息识别远端传感接入单元，为所述远端传感接入单元分配可以为其提供网络接入和控制服务的传感网络通信控制器；

d)传感网络部署网关装置发送传感网络通信控制器动态分配响应消息到远端传感接入单元，消息中携带为其分配的传感网络通信控制器的信息。

根据本发明的第九方面，提供了远端传感接入单元动态分配过程的处理流程。其中，包括以下步骤：

a)传感通信节点获取传感网络部署网关装置的IP地址；

b)传感通信节点发送远端传感接入单元动态分配请求消息到传感网络部署网关装置；

c)传感网络部署网关装置接收到远端传感接入单元动态分配请求消息后，根据消息中的传感通信节点硬件描述信息识别远端传感接入单元，为该传感通信节点分配可以为其提供网络接入和控制服务的远端传感接入单元；

d)传感网络部署网关装置发送远端传感接入单元动态分配响应消息到传感通信节点，消息中携带为其分配的远端传感接入单元的信息。

采用本发明的方案，在广域传感网络系统中不需要为广泛部署的传感通信节点和远端传感接入单元预配置上一级组网设备的地址等信息，传感通信节点和远端传感接入单元可以在启动后，自动从传感网络部署网关装置获取可以为其提供网络接入和控制服务的上一级组网设备信息，并利用这些信息来接入到广域传感网络系统中。

附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了面向广域部署的广域传感网络系统的系统架构图；

图2示出了根据本发明的一个具体实施例的传感网络部署网关装置的框图；

图3示出了根据本发明的一个具体实施例的传感网络通信控制器动态分配过程的流程图；

图4示出了根据本发明的一个具体实施例的远端传感接入单元动态分配过程的流程图。

其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤特征或装置/模块。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的优选实施方式进行详细的说明。

如图1所示，面向广域部署的广域传感网络系统内可以包含多个传感通信网络域。每个传感通信网络域由传感网络通信控制器、远端传感接入单元、传感通信节点、传感器等装置和设备组成。其中，传感网络通信控制器是一个传感通信网络域的核心控制设备，它负责管理和控制传感通信网络域内的所有组网节点设备，如：远端传感接入单元、传感通信节点、传感器等等。远端传感接入单元在传感网络通信控制器的控制下，为传感通信节点和传感器提供网络接入功能，如：远端传感接入单元1为传感通信节点1等传感通信节点提供接入到广域传感网络系统的网络接入功能。传感网络通信控制器是整个传感通信网络域的核心控制设备，负责对网络内的所有远端传感接入单元进行控制管理，并通过和远端传感接入单元分层组网，实现覆盖范围较大的传感通信网络域的组建。

从组网结构上来看，传感通信节点通过接入到远端传感接入单元来成为广域传感网络系统中的一员，远端传感接入单元通过接入到传感网络通信控制器来成为广域传感网络系统中的一员。为此，在实现到广域传感网络系统的接入之前，传感通信节点需要获取它可以接入的远端传感接入单元的地址等信息，远端传感接入单元需要获取它可以接入的传感网络通信控制器的地址等信息。如果采用静态配置的方式，即在每个传感通信节点和远端传感接入单元上静态配置其上一级组网设备的地址，则当系统拓扑发生变化时，会给网络运维工作带来极大的工作量。为此，本发明的第一方面，提供了一种广域传感网络动态拓扑分配方法，它的特点是允许传感通信节点和远端传感接入单元在接入广域传感网络前，动态获取其可以接入的上一级组网设备的信息，从而不需要在设备上预先配置上一级组网设备的信息。

为了实现广域传感网络动态拓扑分配，传感网络部署网关装置被提供。每个广域传感网络系统中包含至少一个传感网络部署网关装置，它负责为广域传感网络内的远端传感接入单元和传感通信节点动态分配可以为其提供网络接入和控制服务的上一级组网设备。为了实现传感网络部署网关装置和远端传感接入单元或传感通信节点在进行网络动态拓扑分配过程中的信息交互，广域传感网络动态拓扑分配协议被提出，用于承载网络动态拓扑分配过程中传感网络部署网关装置和远端传感接入单元或传感通信节点之间的双向交互。

图2示出了根据本发明的一个具体实施例的传感网络部署网关装置。以下根据图2并结合图1对本发明的第二方面进行说明。

传感网络部署网关装置用于实现广域传感网络系统中的网络拓扑动态分配功能。它可以根据预先配置的传感网业务规则为试图接入广域传感网络系统的传感通信节点和远端传感接入单元动态分配为其提供网络接入和控制服务的上一级组网设备。如：传感网络通信控制器是远端传感接入单元的上一级组网设备，远端传感接入单元是传感通信节点的上一级组网设备。

传感网络部署网关装置中包括：第一获取装置101、第一发送装置102、第二获取装置103、第二发送装置104、拓扑分配协议处理装置105、网络拓扑管理装置106、设备管理装置107。其中：

第一获取装置101，用于接收来自传感通信节点的信息，如：远端传感接入单元动态分配请求消息。第一获取装置101将接收到的信息转交给拓扑分配协议处理装置105进行处理。

第一发送装置102，用于发送信息到传感通信节点。拓扑分配协议处理装置105为传感通信节点动态分配可以接入的远端传感接入单元后，将远端传感接入单元动态分配响应消息传递给第一发送装置102，由第一发送装置102发送给所述传感通信节点。

第二获取装置103，用于接收来自远端传感接入单元的信息，如：传感网络通信控制器动态分配请求消息。第二获取装置103将接收到的信息转交给拓扑分配协议处理装置105进行处理。

第二发送装置104，用于发送信息到远端传感接入单元。拓扑分配协议处理装置105为远端传感接入单元动态分配可以接入的传感网络通信控制器后，将传感网络通信控制器动态分配响应消息传递给第二发送装置104，由第二发送装置104发送给所述远端传感接入单元。

拓扑分配协议处理装置105，用于实现广域传感网络动态拓扑分配协议。当拓扑分配协议处理装置105接收到来自传感通信节点的远端传感接入单元动态分配请求消息后，根据接收到的消息中的传感通信节点基本信息描述和网络管理装置106提供的传感网业务规则，为所述传感通信节点分配可接入的上一级组网设备-远端传感接入单元。拓扑分配协议处理装置105可以一次分配多个远端传感接入单元，从而为传感通信节点提供主、备接入设备。拓扑分配协议处理装置105将分配的远端传感接入单元信息封装进远端传感接入单元动态分配响应消息中，传递给第一发送装置102。当拓扑分配协议处理装置105接收到来自远端传感接入单元的传感网络通信控制器动态分配请求消息后，根据接收到的消息中的远端传感接入单元基本信息描述和网络管理装置106提供的传感网业务规则，为所述远端传感接入单元分配可接入的上一级组网设备-传感网络通信控制器。拓扑分配协议处理装置105可以一次分配多个传感网络通信控制器，从而为远端传感接入单元提供主、备接入设备。拓扑分配协议处理装置105将分配的传感网络通信控制器信息封装进传感网络通信控制器动态分配响应消息中，传递给第二发送装置104。

网络拓扑管理装置106，负责维护广域传感网络系统内配置的传感网业务规则。传感网络部署网关装置上会预先配置传感网络拓扑分配所需要的相关规则，用以指导传感网络部署网关装置对网络拓扑的动态分配，如：分配的原则是否考虑负载均衡，每个远端传感接入单元或传感网络通信控制器的能力、每个远端传感接入单元或传感网络通信控制器的最大子节点接入数量、等等。网络管理装置106负责维护和管理这些规则。

设备管理装置107，负责实现传感网络部署网关装置的系统管理、在线调试和软件版本管理等功能，从而确保传感网络部署网关装置的正常运行。

以下，对本发明的第三方面进行描述，其中，图1及其相关描述在此一并作为参考。

为了实现广域传感网络动态拓扑分配功能，一种广域传感网络动态拓扑分配协议被提出。广域传感网络动态拓扑分配协议运行于传感网络部署网关装置和远端传感接入单元之间，或者传感网络部署网关装置和传感通信节点之间，负责承载传感网络动态拓扑分配过程的双向信息交互。广域传感网络动态拓扑分配协议包含四个消息：传感网络通信控制器动态分配请求消息、传感网络通信控制器动态分配响应消息、远端传感接入单元动态分配请求消息、远端传感接入单元动态分配响应消息。传感网络通信控制器动态分配请求消息和传感网络通信控制器动态分配响应消息运行于传感网络部署网关装置和远端传感接入单元之间，负责实现传感网络通信控制器的动态分配。远端传感接入单元动态分配请求消息和远端传感接入单元动态分配响应消息运行于传感网络部署网关装置和传感通信节点之间，负责实现远端传感接入单元的动态分配。

以下，对本发明的第四方面进行描述，其中，图1及其相关描述在此一并作为参考。

传感网络通信控制器动态分配请求消息被远端传感接入单元用于请求传感网络部署网关装置分配为其提供网络接入和控制服务的传感网络通信控制器设备。传感网络通信控制器动态分配请求消息中所承载的信息包括：远端传感接入单元硬件描述单元。其中，远端传感接入单元硬件描述单元用于承载远端传感接入单元的硬件描述信息，如：远端传感接入单元硬件版本号、远端传感接入单元硬件序列号、远端传感接入单元MAC地址、等等。

传感网络通信控制器动态分配请求消息传送远端传感接入单元的基本信息到传感网络部署网关装置，传感网络部署网关装置根据这些信息来识别远端传感接入单元，并为其分配可以提供网络接入和控制服务的传感网络通信控制器。

以下，对本发明的第五方面进行描述，其中，图1及其相关描述在此一并作为参考。

传感网络部署网关装置用传感网络通信控制器动态分配响应消息来应答接收到的来自远端传感接入单元的广域传感网络动态拓扑分配请求消息。传感网络通信控制器动态分配响应消息中所承载的信息包括：传感网络通信控制器数量、传感网络通信控制器列表。其中，传感网络通信控制器数量是指传感网络通信控制器列表中所包含的传感网络通信控制器个数；传感网络通信控制器列表用于承载为所述远端传感接入单元分配的1到多个可接入的传感网络通信控制器的标识和地址信息。在网络部署中，为了防止单点故障，需要为一些关键网络节点部署主、备设备，如：两个传感网络通信控制器分别配置为主、备设备，当主用设备出现故障后，备用设备切换为主用设备，接替原来的主用设备提供网络服务。在这种情况下，传感网络部署网关装置将两个传感网络通信控制器的信息均封装进传感网络通信控制器动态分配响应消息中，消息中的传感网络通信控制器个数为2，传感网络通信控制器列表内包含两个传感网络通信控制器的标识和地址信息。对于没有主、备设备部署的情况，则传感网络通信控制器动态分配响应消息中仅包含1个传感网络通信控制器的信息，消息中的传感网络通信控制器个数为1，传感网络通信控制器列表内包含一个传感网络通信控制器的标识和地址信息。

以下，对本发明的第六方面进行描述，其中，图1及其相关描述在此一并作为参考。

远端传感接入单元动态分配请求消息被传感通信节点用于请求传感网络部署网关装置为其分配可以提供网络接入和控制服务的远端传感接入单元。远端传感接入单元动态分配请求消息中所承载的信息包括：传感通信节点硬件描述单元。其中，传感通信节点硬件描述单元用于承载传感通信节点的硬件描述信息。如：传感通信节点硬件版本号、传感通信节点硬件序列号、传感通信节点MAC地址、等等。

远端传感接入单元动态分配请求消息传送传感通信节点的基本信息到传感网络部署网关装置，传感网络部署网关装置根据这些信息来识别传感通信节点，并为其分配可以提供网络接入和控制服务的远端传感接入单元。

以下，对本发明的第七方面进行描述，其中，图1及其相关描述在此一并作为参考。

传感网络部署网关装置用远端传感接入单元动态分配响应消息来应答接收到的来自传感通信节点的远端传感接入单元动态分配请求消息。远端传感接入单元动态分配响应消息中所承载的信息包括：远端传感接入单元数量、远端传感接入单元列表。其中，远端传感接入单元数量是指远端传感接入单元列表中所包含的远端传感接入单元个数；远端传感接入单元列表用于承载为所述传感通信节点分配的1到多个可接入的远端传感接入单元的标识和地址信息。在网络部署中，为了防止单点故障，可能需要为一些关键网络节点部署主、备设备，如：两个远端传感接入单元作为主、备设备，当主用设备出现故障后，备用设备切换为主用设备，接替原来的主用设备提供网络服务。在这种情况下，传感网络部署网关装置将两个远端传感接入单元的信息均封装进远端传感接入单元动态分配响应消息中，消息中的远端传感接入单元个数为2，远端传感接入单元列表内包含两个远端传感接入单元的标识和地址信息。对于没有主、备设备部署的情况，则远端传感接入单元动态分配响应消息中仅包含1个远端传感接入单元的信息，消息中的远端传感接入单元个数为1，远端传感接入单元列表内包含一个远端传感接入单元的标识和地址信息。

根据本发明实施例，还提供了一种传感网络通信控制器动态分配过程的处理流程。下面根据图3并结合图1来介绍该流程。所述流程包括以下处理：

步骤S10，远端传感接入单元获取传感网络部署网关装置的IP地址。获取方法可以有多种，如：采用DNS解析方法或者通过静态配置传感网络部署网关装置IP地址的方法。如采用DNS解析方法，则需要在远端传感接入单元上预先配置传感网络部署网关装置的域名地址。远端传感接入单元启动后，对传感网络部署网关装置的域名进行DNS解析，DNS解析结果将返回传感网络部署网关装置的IP地址。

步骤S11，远端传感接入单元利用步骤S10中获取的传感网络部署网关装置的IP地址，发送传感网络通信控制器动态分配请求消息到传感网络部署网关装置，请求传感网络部署网关装置为其分配可以接入的传感网络通信控制器。

步骤S12，传感网络部署网关装置接收到传感网络通信控制器动态分配请求消息后，提取消息中的远端传感接入单元硬件描述信息来识别远端传感接入单元，并根据预先配置的传感网业务规则为所述远端传感接入单元分配可以为其提供网络接入和控制服务的传感网络通信控制器，并将分配的一到多个传感网络通信控制器封装进传感网络通信控制器动态分配响应消息中。

步骤S13，传感网络部署网关装置发送传感网络通信控制器动态分配响应消息到远端传感接入单元，消息中携带为其分配的一到多个传感网络通信控制器的信息。远端传感接入单元随后可以利用获取的传感网络通信控制器的地址信息来与其建立网络连接，实现到广域传感网络系统的网络接入。

利用上述方法，每个传感通信网络域内的远端传感接入单元都可以动态获取其可以接入的传感网络通信控制器的地址，从而建立和所述传感网络通信控制器的网络连接。

根据本发明实施例，还提供了一种远端传感接入单元动态分配过程的处理流程。下面根据图4并结合图1来介绍该流程。该流程包括以下处理：

步骤S20，传感通信节点获取传感网络部署网关装置的IP地址。获取方法可以有多种，如：采用DNS解析方法或者通过静态配置传感网络部署网关装置的IP地址的方法。如采用DNS解析方法，则需要在传感通信节点上预先配置传感网络部署网关装置的域名地址。传感通信节点启动后，对传感网络部署网关装置的域名进行DNS解析，DNS解析结果将返回传感网络部署网关装置的IP地址。

步骤S21，传感通信节点利用步骤S20中获取的传感网络部署网关装置的IP地址，发送远端传感接入单元动态分配请求消息到传感网络部署网关装置。请求传感网络部署网关装置为其分配可以接入的远端传感接入单元。

步骤S22，传感网络部署网关装置接收到远端传感接入单元动态分配请求消息后，提取消息中的传感通信节点硬件描述信息，为该传感通信节点分配可以为其提供网络接入和控制服务的远端传感接入单元，并将分配的1到多个远端传感接入单元封装进远端传感接入单元动态分配响应消息中。

步骤S23，传感网络部署网关装置发送远端传感接入单元动态分配响应消息到传感通信节点，消息中携带为其分配的远端传感接入单元的信息。传感通信节点随后可以利用获取的远端传感接入单元的地址信息来与其建立网络连接，实现到广域传感网络系统的网络接入。

利用上述方法，每个传感通信网络域内的传感通信节点都可以动态获取其可以接入的远端传感接入单元的地址，从而接入为其分配的远端传感接入单元。

通过这种方式，传感网络部署网关装置可以全局掌控广域传感网络系统内的拓扑分配，并可以根据业务规则或者业务状态的变化来动态调整广域传感网络系统内的拓扑分配。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种广域传感网络动态拓扑分配方法，其特征在于：

a)广域传感网络内部署的远端传感接入单元和传感通信节点上不需要预先配置上一级组网设备的地址信息；

b)传感网络部署网关装置用于为广域传感网络内的远端传感接入单元和传感通信节点动态分配可以为其提供网络接入和控制服务的上一级组网设备；

c)广域传感网络动态拓扑分配协议运行于传感网络部署网关装置和传感通信节点之间，以及传感网络部署网关装置和远端传感接入单元之间，用于承载广域传感网络动态拓扑分配的双向交互信息；

d)传感通信节点在启动后通过广域传感网络动态拓扑分配协议从传感网络部署网关装置获取可以为其提供广域传感网络接入和控制服务的上一级组网设备的信息；

e)远端传感接入单元在启动后通过广域传感网络动态拓扑分配协议从传感网络部署网关装置获取可以为其提供广域传感网络接入和控制服务的上一级组网设备的信息。

2.根据权利要求1所述的广域传感网络动态拓扑分配方法，广域传感网络动态拓扑分配协议的特征在于：

a)广域传感网络动态拓扑分配协议包含四个消息：传感网络通信控制器动态分配请求消息、传感网络通信控制器动态分配响应消息、远端传感接入单元动态分配请求消息、远端传感接入单元动态分配响应消息；

b)远端传感接入单元和传感网络部署网关装置之间通过传感网络通信控制器动态分配请求消息、传感网络通信控制器动态分配响应消息来实现对远端传感接入单元的上一级组网设备的动态分配；

c)传感通信节点和传感网络部署网关装置之间通过远端传感接入单元动态分配请求消息、远端传感接入单元动态分配响应消息来实现对传感通信节点的上一级组网设备的动态分配。

3.根据权利要求2所述的广域传感网络动态拓扑分配方法，传感网络通信控制器动态分配请求消息的特征在于：

a)传感网络通信控制器动态分配请求消息被远端传感接入单元用于请求传感网络部署网关装置分配为其提供网络接入和控制服务的传感网络通信控制器；

b)传感网络通信控制器动态分配请求消息中所承载的信息包括：远端传感接入单元硬件描述单元；

c)远端传感接入单元硬件描述单元用于承载远端传感接入单元的硬件描述信息；

d)传感网络通信控制器动态分配请求消息传送远端传感接入单元的基本信息到传感网络部署网关装置，传感网络部署网关装置根据这些信息来识别远端传感接入单元，并为其分配可以提供网络接入和控制服务的传感网络通信控制器。

4.根据权利要求2所述的广域传感网络动态拓扑分配方法，传感网络通信控制器动态分配响应消息的特征在于：

a)传感网络部署网关装置用传感网络通信控制器动态分配响应消息来应答接收到的传感网络通信控制器动态分配请求消息，并在该消息中携带分配给远端传感接入单元的传感网络通信控制器的信息；

b)传感网络通信控制器动态分配响应消息中所承载的信息包括：传感网络通信控制器数量、传感网络通信控制器列表；

c)传感网络通信控制器数量是指传感网络通信控制器列表中所包含的传感网络通信控制器个数；

d)传感网络通信控制器列表用于承载为所述远端传感接入单元分配的1到多个可接入的传感网络通信控制器的标识和地址信息。

5.根据权利要求2所述的广域传感网络动态拓扑分配方法，远端传感接入单元动态分配请求消息的特征在于：

a)远端传感接入单元动态分配请求消息被传感通信节点用于请求传感网络部署网关装置为其分配可以提供网络接入和控制服务的远端传感接入单元；

b)远端传感接入单元动态分配请求消息中所承载的信息包括：传感通信节点硬件描述单元；

c)传感通信节点硬件描述单元用于承载传感通信节点的硬件描述信息；

d)远端传感接入单元动态分配请求消息传送传感通信节点的基本信息到传感网络部署网关装置，传感网络部署网关装置根据这些信息来为其分配可以提供网络接入和控制服务的远端传感接入单元。

6.根据权利要求2所述的广域传感网络动态拓扑分配方法，远端传感接入单元动态分配响应消息的特征在于：

a)传感网络部署网关装置用远端传感接入单元动态分配响应消息来应答接收到的远端传感接入单元动态分配请求消息；

b)远端传感接入单元动态分配响应消息中所承载的信息包括：远端传感接入单元数量、远端传感接入单元列表；

c)远端传感接入单元数量是指远端传感接入单元列表中所包含的远端传感接入单元个数；

d)远端传感接入单元列表用于承载为所述传感通信节点分配的1到多个可接入的远端传感接入单元的标识和地址信息。

7.根据权利要求2所述的广域传感网络动态拓扑分配方法，传感网络通信控制器动态分配过程的特征在于，包括以下步骤：

a)远端传感接入单元获取传感网络部署网关装置的IP地址；

b)远端传感接入单元发送传感网络通信控制器动态分配请求消息到传感网络部署网关装置；

c)传感网络部署网关装置接收到传感网络通信控制器动态分配请求消息后，利用消息中的远端传感接入单元硬件描述信息来识别远端传感接入单元，并为所述远端传感接入单元分配可以为其提供网络接入和控制服务的传感网络通信控制器；

d)传感网络部署网关装置发送传感网络通信控制器动态分配响应消息到远端传感接入单元，消息中携带为其分配的传感网络通信控制器的信息。

8.根据权利要求2所述的广域传感网络动态拓扑分配方法，远端传感接入单元动态分配过程的特征在于，包括以下步骤：

a)传感通信节点获取传感网络部署网关装置的IP地址；

b)传感通信节点发送远端传感接入单元动态分配请求消息到传感网络部署网关装置；

c)传感网络部署网关装置接收到远端传感接入单元动态分配请求消息后，利用消息中的传感通信节点硬件描述信息来识别传感通信节点，为该传感通信节点分配可以为其提供网络接入和控制服务的远端传感接入单元；

d)传感网络部署网关装置发送远端传感接入单元动态分配响应消息到传感通信节点，消息中携带为其分配的远端传感接入单元的信息。

9.一种传感网络部署网关装置，其特征在于：

a)传感网络部署网关装置用于实现广域传感网络系统中的网络拓扑动态分配功能，可以根据预先配置的业务规则为试图接入广域传感网络系统的传感通信节点和远端传感接入单元动态分配为其提供网络接入和控制服务的上一级组网设备；

b)传感网络部署网关装置中包括：第一获取装置、第一发送装置、第二获取装置、第二发送装置、拓扑分配协议处理装置、网络拓扑管理装置、设备管理装置；

c)第一获取装置用于接收来自传感通信节点的信息；

d)第一发送装置用于发送信息到传感通信节点；

e)第二获取装置用于接收来自远端传感接入单元的信息；

f)第二发送装置用于发送信息到远端传感接入单元；

g)拓扑分配协议处理装置用于实现广域传感网络动态拓扑分配协议；

h)网络拓扑管理装置负责维护广域传感网络系统内配置的传感网业务规则，定义广域传感网络拓扑分配原则；

i)设备管理装置负责实现传感网络部署网关装置的系统管理、在线调试和软件版本管理功能。

10.一种广域传感网络中的组网设备，其特征在于，包含权利要求9所述的传感网络部署网关装置。