CN106060903B - 一种无线多跳协作网络的新节点入网退避方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种无线多跳协作网络的新节点入网退避方法，包括：S1、在网节点周期性广播NCFG消息；S2、新节点进行入网扫描，接收在网节点周期性广播的NCFG消息并根据收到的NCFG消息建立物理邻居列表；S3、新节点在进行入网扫描后开始退避，在退避过程中继续接收在网节点周期性广播的NCFG消息并根据收到的NCFG消息建立物理邻居列表；S4、新节点在物理邻居列表中选择一个邻居节点作为赞助节点并向所述赞助节点发送携带赞助请求的NENT消息。本发明能够充分利用退避时间来接收消息，发现邻居，提高入网效率。

Description

一种无线多跳协作网络的新节点入网退避方法
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域。更具体地，涉及一种无线多跳协作网络的新节点入网退避方法。
背景技术
退避机制是无线多跳协作网络组网的关键技术之一，退避机制对NENT消息的碰撞以及入网效率有着十分重要的影响，因此深入研究适用于无线多跳协作网络中的入网退避机制对于无线多跳协作网络的研究具有重要的意义，它是用于减小碰撞概率、提高组网性能的一个重要环节。
现有的退避机制是在新节点选择赞助节点之后且发送携带赞助请求的NENT消息之前生效的。新节点扫描信道后会在邻居列表中选择一个在网节点作为该新节点的赞助节点，粗同步成功后进入退避过程，完成退避后才能向赞助节点发送NENT消息。在无线多跳协作网络建立的过程中，NENT消息的发送时隙只有一个，即一个复帧时间内最多只能有一个新节点发送NENT消息，若新节点开机时间较为密集时则会发生一个入网周期(NENT消息的发送时隙)中多个新节点同时竞争一个NENT消息的发送时隙的情况。这样就会导致入网请求(携带赞助请求的NENT消息)碰撞丢失，赞助节点收不到入网请求，不会进行任何回复，从而导致各新节点入网失败，入网效率低。
因此，需要提供一种新的无线多跳协作网络的新节点入网退避方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无线多跳协作网络的新节点入网退避方法，先充分利用退避时间获取在网节点信息，再选择赞助节点，从而提高入网效率。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种无线多跳协作网络的新节点入网退避方法，包括如下步骤：
S1、在网节点周期性广播NCFG消息；
S2、新节点进行入网扫描，接收在网节点周期性广播的NCFG消息并根据收到的NCFG消息建立物理邻居列表；
S3、新节点在进行入网扫描后开始退避，在退避过程中继续接收在网节点周期性广播的NCFG消息并根据收到的NCFG消息建立物理邻居列表；
S4、新节点在物理邻居列表中选择一个邻居节点作为赞助节点并向所述赞助节点发送携带赞助请求的NENT消息。
优选地，步骤S1中在网节点周期性广播的NCFG消息中携带该在网节点距基站跳数。
优选地，所述物理邻居列表中记录了新节点的邻居节点距基站跳数。
优选地，步骤S3的具体过程为：
新节点设置退避时长并在进行入网扫描后开始退避，在退避过程中新节点继续接收在网节点周期性广播的NCFG消息并根据收到的NCFG消息建立物理邻居列表，新节点第一次尝试入网时退避时长设置为0，入网失败后再次尝试入网时退避时长设置为新节点的节点ID个调度周期。
优选地，所述调度周期设置为2ms-5ms。
优选地，步骤S4的具体过程为：
新节点在退避完成后，根据建立的物理邻居列表，选择其中距基站跳数最小的邻居节点作为自己的赞助节点，并向所述发送携带赞助请求的NENT消息。
本发明的有益效果如下：
本发明所述技术方案能够充分利用退避的时间接收在网节点广播的NCFG消息，以便选取最合适的赞助节点。同时节点开机无需先退避再入网，而是先尝试入网再进行退避，且退避时长降为原来的一半，提高了入网效率。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明；
图1示出无线多跳协作网络的新节点入网退避方法的流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1所示，本实施例提供的无线多跳协作网络的新节点入网退避方法，包括如下步骤：
S1、在网节点周期性广播NCFG消息；
S2、新节点进行入网扫描，接收在网节点周期性广播的NCFG消息并根据收到的NCFG消息建立物理邻居列表；
S3、新节点在进行入网扫描后开始退避，在退避过程中继续接收在网节点周期性广播的NCFG消息并根据收到的NCFG消息建立物理邻居列表；
S4、新节点在物理邻居列表中选择一个邻居节点作为赞助节点并向赞助节点发送携带赞助请求的NENT消息。
其中，
步骤S1中在网节点周期性广播的NCFG消息中携带该在网节点距基站跳数。
步骤S2的具体过程为：
新节点根据入网扫描过程中收到的NCFG消息建立新节点自己的物理邻居列表(即，新节点将收到的NCFG消息对应的在网节点作为新节点的邻居节点加入新节点自己的物理邻居列表，或者说，新节点将收到的NCFG消息的发送方(发送该NCFG消息的在网节点)作为新节点的邻居节点加入新节点自己的物理邻居列表)，物理邻居列表中记录了新节点的邻居节点距基站跳数。
步骤S3的具体过程为：
新节点设置退避时长并在进行入网扫描后开始退避，在退避过程中继续接收在网节点周期性广播的NCFG消息并根据收到的NCFG消息建立物理邻居列表(或者说补充步骤S2中建立的物理邻居列表)，新节点第一次尝试入网时退避时长设置为0，入网失败后再次尝试入网时退避时长设置为新节点的节点ID(NodeId)个调度周期，本实施例中单个调度周期设置为2ms-5ms。
步骤S4的具体过程为：
新节点在退避完成后，根据建立的物理邻居列表，选择其中距基站跳数最小的邻居节点作为自己的赞助节点，并向其发送携带赞助请求的NENT消息。
本实施例中的新节点退避时间设置在新节点开机扫描之后且选择赞助节点之前，退避期间新节点可充分利用节点退避的时间，接收NCFG消息，以便选取最合适的赞助节点。同时新节点开机无需先退避再入网，而是先尝试入网再进行退避，即第一次的退避时间置为0，因为新节点的开机时间不同，已经具有一定的随机性，只有在首次入网失败后而该新节点没有进网权限，尝试再次入网时退避时长改为新节点的节点ID(NodeID)个调度周期，由于NodeID的唯一性，可保证前一次发生碰撞的新节点不会再次发生碰撞，且退避时间降为原来的一半(原来是2*NodeID个调度周期)。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (6)

1.一种无线多跳协作网络的新节点入网退避方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1、在网节点周期性广播NCFG消息；
S2、新节点进行入网扫描，接收在网节点周期性广播的NCFG消息并根据收到的NCFG消息建立物理邻居列表；
S3、新节点在进行入网扫描后开始退避，在退避过程中继续接收在网节点周期性广播的NCFG消息并根据收到的NCFG消息建立物理邻居列表；
S4、新节点在物理邻居列表中选择一个邻居节点作为赞助节点并向所述赞助节点发送携带赞助请求的NENT消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中在网节点周期性广播的NCFG消息中携带该在网节点距基站跳数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述物理邻居列表中记录了新节点的邻居节点距基站跳数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3的具体过程为：
新节点设置退避时长并在进行入网扫描后开始退避，在退避过程中新节点继续接收在网节点周期性广播的NCFG消息并根据收到的NCFG消息建立物理邻居列表，新节点第一次尝试入网时退避时长设置为0，入网失败后再次尝试入网时退避时长设置为新节点的节点ID个调度周期。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述调度周期设置为2ms-5ms。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4的具体过程为：
新节点在退避完成后，根据建立的物理邻居列表，选择其中距基站跳数最小的邻居节点作为自己的赞助节点，并向所述赞助节点发送携带赞助请求的NENT消息。
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基于IEEE802_16的入网退避机制的研究;李积宏;《中国硕士学位论文全文数据库信息科技辑》;20100331;全文

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