CN106358257A - 一种无线通信网络配置实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线通信网络路由配置方法，包括，中心节点以广播的方式发送信标帧；各子节点接收信标帧，设置自己的网络层次为接收到的信标帧中最低网络层次的高一层；将信标帧中的网络层次修改为自己的网络层次，将信标帧中的节点地址修改为自己的地址，广播发送修改后的信标帧；各子节点将接收到的信标帧的发送节点作为自己的邻居节点保存到邻居节点列表；子节点发起路由上报，发送路由上报帧；中心节点根据所述路由上报帧为各子节点的选择路由，保存各子节点的路由信息；中心节点配置各子节点。本发明的技术方案能有效的减少汇聚模型的无线通信网络中路由配置的帧开销，提高组网效率。

Description

一种无线通信网络配置实现方法

技术领域

本发明涉及到无线通信网络技术，特别涉及到一种无线通信网络中的路由配置方法。

背景技术

在汇聚模型的无线通信网络中，中心节点作为用户信息采集的汇聚中心，所有子节点的数据信息都将汇聚到中心节点。同时，中心节点也承担了整个网络的管理功能。其中，管理功能主要集中在子节点的入网和路由计算、路由维护上。

汇聚模型的无线通信网络由一个中心节点和多个子节点构成，通常，会将网络中的节点由低向高划分为多个网络层次，中心节点为最低层节点，各个子节点分别划分到不同的网络层次。中心节点和子节点一旦部署后，通常物理位置不会移动。中心节点作为网络的中心，每个子节点需要与中心节点进行点对点通信。但每个节点的发射功率较低，通信距离受限，中心节点与较远子节点不能直接通信，需要相邻的子节点进行帧的中继转发。这样，在中继转发的时候选择哪个子节点作为下一跳目的节点，需要进行路由配置。

现有的路由配置方法采用的是由低层向高层依次计算并配置子节点路由的方案，具体包括：

1.中心节点发送信标，所有子节点接收并转发信标；

2.各节点(包括中心节点和子节点)将接收到信标的发送子节点作为自己的邻居子节点保存；

3.中心节点将其邻居子节点作为第一层的子节点；计算并配置第一层子节点的路由；

4.中心节点收集第一层所有子节点的邻居表，将其中不属于第一层的子节点作为第二层节点；计算并配置第二层子节点的路由；

5.中心节点收集第二层的子节点邻居表，将其中不属于第一层和第二层的子节点作为第三层节点，计算并配置第三层子节点的路由；

6.以此类推，逐层收集该层的子节点邻居表，计算并配置该层的高一层的子节点的路由。

其中，所述计算的原则为：由低层转发到高层，同层转发不超过一次。

为了更清楚的描述现有的路由配置方法的实现方案，下面以一个具体实例来说明：

本例的无线通信网络包括中心节点和4个子节点：子节点1、子节点2、子节点3和子节点4；

中心节点发送信标，子节点1、子节点2、子节点3和子节点4接收并转发信标；

中心节点接收到子节点1、子节点2转发的信标；中心节点将子节点1、子节点2作为自己的邻居子节点保存；

子节点1接收到中心节点发送的信标以及子节点2、子节点3和子节点4转发的信标，将子节点2、子节点3和子节点4作为自己的邻居子节点保存；

子节点2接收到中心节点发送的信标以及子节点1、子节点3和子节点4转发的信标，将子节点1、子节点3和子节点4作为自己的邻居子节点保存；

中心节点将子节点1、子节点2作为第一层的子节点；以由低层转发到高层、同层只转发一次的原则计算第一层所有子节点的路由，可以得到子节点1的路由有2条：中心节点->子节点1；中心节点->子节点2->子节点1；同理，子节点2的路由也有两条：中心节点->子节点1；中心节点->子节点1->子节点2；计算完成后，中心节点将第一层各子节点的路由信息配置到该子节点；

中心节点收集第一层子节点的邻居表，子节点1返回的邻居有中心节点、子节点2、子节点3，在这些节点中，将还没有确定层次的节点全部作为当前层(即，第一层)的高一层子节点，即子节点3为第二层子节点。子节点2返回的邻居有中心节点、子节点1、子节点3、子节点4，子节点4为第二层子节点；

根据计算原则，中心节点计算得到：

子节点3的路由：中心节点->子节点1->子节点3，中心节点->子节点2->子节点1->子节点3；中心节点->子节点2->子节点3，中心节点->子节点1->子节点2->子节点3；

子节点4的路由：中心节点->子节点2->子节点4，中心节点->子节点1->子节点2->子节点4。

中心节点将第二层各子节点的路由信息配置到该子节点。

现有技术的问题在于：

1.中心节点的组网过程中，需要依次对所有子节点进行点对点的邻居信息采集，然后计算路由，再对子节点路由信息进行配置。如果子节点的邻居信息较多，需要重复进行多次邻居信息采集，帧开销较大。

2.当某个子节点路由失效后，中心节点需要对该失效子节点的邻居节点重新收集最新的邻居信息，再次计算路由。

3.当有新的子节点加入网络时，更新网络已有子节点路由的算法较复杂且需要较大的开销。

发明内容

为了解决现有无线通信网络路由配置中存在的帧开销较大问题，本发明提供一种无线通信网络的路由配置方法，以减少汇聚模型的无线通信网络中路由配置的帧开销，提高组网效率。

本发明的技术方案包括：

中心节点以广播的方式发送信标帧；

各子节点接收信标帧，设置自己的网络层次为接收到的信标帧中最低网络层次的高一层；

各子节点将信标帧中的网络层次修改为自己的网络层次，将信标帧中的节点地址修改为自己的地址，广播发送修改后的信标帧；

各子节点将接收到的信标帧的发送节点作为自己的邻居节点保存到邻居节点列表；

子节点发起路由上报，选择一个网络层次比自己低一层的邻居节点，发送路由上报帧给该节点；

中心节点根据所述路由上报帧为各子节点的选择路由，保存各子节点的路由信息；

中心节点配置各子节点。

优选的，所述子节点发起路由上报包括：

如果子节点接收到来自其他子节点的路由上报帧，子节点将自己的节点地址和接收到该路由上报帧信号的强度加入该路由上报帧，在邻居节点中选择网络层次比自己低一层且信号强度最强的一个节点，将所述路由上报帧发送到所选择的节点；

如果在预设的路由上报时间内，子节点没有接收到来自其他子节点的路由上报帧，子节点在邻居节点中选择网络层次比自己低一层且信号强度最强的一个节点；发送一个路由上报帧到所选择的节点。

优选的，所述在邻居节点中选择网络层次比自己低一层且信号强度最强的一个节点进一步包括：

如果存在未被选择过的邻居节点，子节点在未选择过的邻居节点中选择网络层次比自己低一层，且信号强度最强的一个节点。

优选的，所述中心节点配置各子节点包括：

中心节点选择未配置过的网络层次最高的子节点，根据该子节点的路由发送配置帧给该子节点；

其中，所述配置帧中包括了该路由上所有子节点的配置信息。

进一步的，所述方法还包括路由故障维护过程：

如果中心节点未保存有路由故障的第二子节点的其他路由，中心节点向第二子节点当前路由上低一层的第一子节点发送路由维护帧；

第一子节点广播发送寻找第二子节点的路由发现帧；

与所述第一子节点网络层次相同以及与所述第二子节点网络层次相同的各子节点转发所述路由发现帧；

第二子节点发起路由上报，发送路由上报帧；

中心节点根据所述路由上报帧更新所述第二子节点的路由。

优选的，所述第二子节点发起路由上报包括：

所述第二子节点在网络层次比自己低一层且未选择过的邻居节点中选择信号强度最强的一个节点，发送一个路由上报帧到所选择的节点。

进一步的，所述方法还包括子节点离网路由重配置过程：

中心节点向第四子节点发送离网命令帧；

第四子节点向自己的邻居节点广播发送离网命令请求；

所述第四子节点的邻居节点将所述第四子节点从自己的邻居节点列表中删除；

如果中心节点没有保存第五子节点的其他路由，中心节点向第三子节点发送路由维护帧；

第三子节点广播发送寻找第五子节点的路由发现帧；

与所述第三子节点网络层次相同以及与所述第四子节点网络层次相同的各子节点转发所述路由发现帧；

第五子节点接收到所述路由发现帧后，发起路由上报，向中心节点发送路由上报帧；

中心节点根据所述路由上报帧更新所述第五子节点的路由信息；

其中，所述第四子节点为所述第五字子节点当前路由上低一层的子节点，所述第三子节点为所述第五字子节点当前路由上低二层的子节点。

优选的，所述第五子节点发起路由上报包括：

所述第五子节点在网络层次比自己低一层且未选择过的邻居节点中选择信号强度最强的一个节点，发送一个路由上报帧到所选择的节点。

进一步的，所述方法还包括子节点入网路由配置过程：

第六子节点广播发送入网请求帧；

接收到所述入网请求帧的节点将第所述六子节点添加到自己的邻居列表；发送入网请求帧应答给所述第六子节点；

所述第六子节点将接收到的入网请求帧应答的发送节点作为自己的邻居节点保存到所述第六子节点的邻居节点列表；

所述第六子节点将设置自己的网络层次为邻居节点列表中的最低网络层次的高一层；

第六子节点发起路由上报，向中心节点发送路由上报帧；

中心节点保存第六子节点的路由信息，配置第六子节点；

第六子节点向自己的邻居节点广播发送自己的网络层次号。

优选的，第六子节点发起路由上报包括：

所述第六子节点在网络层次比自己低一层且未选择过的邻居节点中选择信号强度最强的一个节点，发送一个路由上报帧到所选择的节点。

优选的，所述中心节点根据所述路由上报帧为各子节点的选择路由包括：

本发明的技术方案线通过中心节点发送信标帧，各子节点转发信标帧来实现网络层次的划分，同时，各子节点通过路由上报过程向中心节点上报路由，中心节点保存各子节点的路由，各子节点只选择其路由的低一层子节点，上报数据时也无需携带完整的路由信息；无需中心节点收集各子节点的邻居信息及向各子节点配置路由信息，有效的降低了帧开销。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中的无线网络结构示意图；

图2是本发明具体实施例1路由配置方法的流程图；

图3是本发明具体实施例2子节点路由维护的流程图；

图4是本发明具体实施例3子节点路由重配置的流程图；

图5是本发明具体实施例4子节点入网路由配置的流程图。

具体实施方式

为了更好的说明本发明的技术方案，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。

本发明具体实施方式中，以智能电网中用电信息采集的微功率无线通信网络为例，对本发明的技术方案进行描述，所述微功率无线通信网络结构如图1所示，所述无线通信网络包括中心节点和子节点1、子节点2、子节点3、子节点4、子节点5、子节点6；需要说明的是，图1中的无线通信网络仅用于举例说明本发明的无线通信网络路由配置方法，并非对本发明应用场景的限制，本领域一般技术人员显然应该理解，本发明的技术方案可以应用于一般汇聚模型的无线通信网络，而不论该无线通信网络的通信模式、子节点数量、网络层次等。

具体实施例1

本实施例为本发明无线通信网络路由配置方法的一种优选实施方式。

参见图2，如图2所示，本实施例的路由配置方法包括：

S101、中心节点广播发送信标帧；

信标帧中携带组网信息，包括，信标标识、网络层次号、网络规模、节点地址等；

其中，所述网络层次用于标示信标帧发送者的网络层次，本实施例中，中心节点发送的信标帧中的网络层次号为“0”，表示中心节点的网络层次为最低层；节点地址为中心节点的地址；

S102、各子节点接收信标帧，设置自己的网络层次为接收到的信标帧中网络层次号最低的节点的高一层；

本实施例中，本步骤进一步包括：

S1021、子节点接收到第一个信标帧时，开启信标定时器；

其中，所述信标定时器的定时长度为信标定时时间T1；

其中，所述T1可根据网络实际情况网络规模及实验数据设置，T1的长度通常设置为保证所述子节点能接收到发射功率大于预设特定功率的，且网络层次低于该子节点的所有节点转发的信标帧。

为了更清楚的说明本实施例中各子节点T1长度的选择，下面以智能电网为例，说明各子节点T1长度的设置，需要说明的是，下述设置方法仅为举例说明，并非对本实施例方案中T1长度设置方法的限制，本领域技术人员显然应该清楚，本实施例中的T1长度也可以采用其他方法进行设置。

在智能电网中，子节点转发信标时隙为：

子节点地址mod 32，其中，mod为取模操作

每个时隙长度为300毫秒，各子节点的T1长度可以设置为：

T1＝32*300毫秒＝9.6秒。

S1022、信标定时器溢出时，子节点将接收到的所有信标帧中的最小网络层次号加1作为自己的网络层次号；

S103、各子节点将接收到的信标帧的发送节点作为自己的邻居节点保存到邻居节点列表；

本实施例中，所述邻居节点列表中保存的信息包括，邻居节点的信标标识、地址、信号强度、网络层次号、路由权重等；

S104、各子节点将信标帧中的网络层次号修改为自己的网络层次号，将信标帧中的节点地址修改为自己的地址；广播发送修改后的信标帧；

S105、子节点发起路由上报，选择一个网络层次比自己低一层的邻居节点，发送路由上报帧给该节点；；

本实施例中，本步骤进一步包括：

S1051、子节点开启路由上报定时器；

其中，所述路由上报定时器的定时长度为该子节点的路由上报时间；

所述路由上报时间可以根据网络规模、网络层次数等网络实际情况通过实验数据分别为不同网络层次的各个子节点设置。所述路由上报时间长度应保证网络中所有子节点完成信标帧转发。

为了更清楚的说明本实施例中各子节点路由上报时间长度的选择，下面以智能电网为例，说明各子节点路由上报时间长度的设置，需要说明的是，下述设置方法仅为举例说明，并非对本实施例方案中路由上报时间长度设置方法的限制，本领域技术人员显然应该清楚，本实施例中的路由上报时间长度也可以采用其他方法进行设置。

路由上报时间＝T1*(max_layer-current_layer+1)

其中，max_layer为网络总层次数，current_layer为该子节点的网络层次号。

作为本实施例的一种优选实现方案，所述路由上报时间设置为，网络层次高越高，所述路由上报时间越短；

S1052、如果子节点接收到来自其他子节点的路由上报帧，子节点将自己的节点地址和接收到该路由上报帧信号的强度加入该路由上报帧，子节点在邻居节点中选择网络层次比自己低一层且信号强度最强的一个节点；将所述路由上报帧的MAC地址设置为所选择的节点的地址；将所述路由上报帧发送到所选择的节点；执行步骤S1054；

S1053、如果所述路由上报定时器超时，子节点没有接收到来自其他子节点的路由上报帧，子节点在邻居节点中选择网络层次比自己低一层且信号强度最强的一个节点；发送一个路由上报帧到所选择的节点；

其中，所述路由上报帧中的网络层目的地址为中心节点地址，媒体接入控制层(简称，MAC)地址为该子节点所选择的节点的地址；

作为本实施例的一种优选实现方案，子节点在邻居节点中选择网络层次比自己低一层且信号强度最强的一个节点进一步包括：

如果存在未被选择过的邻居节点，子节点在子节点在未选择过的邻居节点中选择网络层次比自己低一层，且信号强度最强的一个节点；

S1054、子节点关闭所述路由上报定时器；

S106、中心节点接收各子节点发送的路由上报帧；

S107、中心节点根据所述路由上报帧为各子节点的选择路由，保存各子节点的路由信息；

本实施例中，中心节点根据所述路由上报帧为各子节点的选择路由可以是链路质量优先的选择方式：

中心节点计算各子节点的链路质量权值value，并选择value值最大的链路作为该子节点的路由；

$value=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n({\mathrm{rssi}}_i-{\mathrm{rssi}}_{ok})}{n}$

其中n为链路中继转发次数，rssi_i为第i次转发的信号强度，rssi_ok为射频成功解析出数据的成功率高于预设值的一个信号强度值。

还可以是中继节点离散分布优先(即，各子节点的路由相似度最小)的选择方式；也可以是其他的选择方式，本实施例对此没有具体限制；

S108、中心节点配置各子节点。

其中，所述配置包括，为子节点配置时隙号、网络唯一标识、网络扩展信息等配置信息。

作为本实施例的一种优选实现方案，本步骤进一步包括：

S1081、中心节点选择未配置过的网络层次最高的子节点，根据保存的该子节点的路由信息发送配置帧给该子节点；

其中，所述配置帧中包括了该路由上所有子节点的配置信息；

S1082、中心节点重复执行步骤S1081直到所有的子节点配置完成。

本实施例的无线通信网络路由配置方法中，通过中心节点发送信标帧，各子节点转发信标帧来实现网络层次的划分，同时，各子节点通过路由上报过程向中心节点上报路由，中心节点保存各子节点的路由，各子节点只选择其路由的低一层子节点，上报数据时也无需携带完整的路由信息；无需中心节点收集各子节点的邻居信息及向各子节点配置路由信息，有效的降低了帧开销。在本实施例的一种优选方案中，在路由上报流程中，如果子节点在设定的路由上报时间长度内接收到高层子节点的路由上报帧，则直接将自己的节点信息添加到该路由上报帧中并转发该路由上报帧，而不再发送独立的路由上报帧，进一步降低了路由上报帧开销。在本实施例的另一种优选方案中，中心节点在配置子节点时，优先配置最高层的子节点，通过一个配置帧即可完成对该子节点路由上的所有子节点的配置，进一步降低了配置帧开销。

具体实施例2

本实施例为本发明无线通信网络路由配置方法的路由故障维护过程一种优选实施方式。

参见图3，如图3所示，中心节点按照具体实施例1的流程完成无线通信网络路由配置后；在网络通信过程中，如果中心节点与第二子节点之间的通信出现故障，将发起路由维护过程；

S201、如果中心节点保存有所述第二子节点的其它路由，中心节点重新选择所述第二子节点的路由，执行步骤S208；

S202、中心节点向第二子节点当前路由上低一层的第一子节点发送路由维护帧；

S203、第一子节点接收到路由维护帧后，广播发送寻找第二子节点的路由发现帧；

S204、与所述第一子节点网络层次相同以及与所述第二子节点网络层次相同的各子节点转发所述路由发现帧；

S205、第二子节点接收到所述路由发现帧后，执行步骤S207；

S206、如果第二子节点发送数据后不能接收到第一子节点的确认信息，执行步骤S207；

S207、第二子节点发起路由上报，向中心节点发送路由上报帧；

本步骤进一步包括：

S2071、第二子节点在网络层次比自己低一层且未选择过的邻居节点中选择信号强度最强的一个节点，设置路由上报帧中的网络层目的地址为中心节点地址，MAC地址为所选择的节点的地址；将所述路由上报帧发送到所选择的节点；

S2072、所选择的节点向中心节点转发该路由上报帧；本步骤与具体实施例1中的步骤S105相似，在此不再赘述。

S208、中心节点更新所述第二子节点的路由信息，配置所述第二子节点。

本实施例的路由维护流程中，路由故障的子节点向中心节点发送一次路由上报帧即可完成路由维护过程。与现有技术的全网广播式路由探索相比，这种定向式的路由发现可以有效减少查找故障子节点的开销，也有效降低了洪泛式的网络竞争冲突。

具体实施例3

本实施例为本发明无线通信网络路由配置方法的子节点离网路由重配置过程一种优选实施方式。

参见图4，如图4所示，中心节点按照具体实施例1的流程完成无线通信网络路由配置后，伴随着网络布局的变化，网络中的第四子节点离开网络，此时，将发起子节点离网路由重配置过程：

S301、中心节点向第四子节点发送离网命令帧；

S302、第四子节点向自己的邻居节点广播发送离网命令请求；

S303、所述第四子节点的邻居节点将所述第四子节点从自己的邻居节点列表中删除；

如果第四子节点是第五子节点的当前路由上的低一层子节点，执行步骤S304，否则，结束子节点离网路由重配置过程；

S304、中心节点发起第五子节点的路由维护；

本实施例中，本步骤进一步包括：

S3041、如果中心节点保存有所述第五子节点的其它路由，中心节点重新选择所述第五子节点的路由，执行步骤S305；

S3042、如果中心节点没有保存所述第五子节点的其它路由，中心节点向第三子节点发送路由维护帧；

S3043、第三子节点接收到路由维护帧后，广播发送寻找第五子节点的路由发现帧；

S3044、与所述第三子节点网络层次相同的子节点以及与所述第四子节点网络层次相同的子节点转发所述路由发现帧；

S3045、第五子节点接收到所述路由发现帧后，发起路由上报，向中心节点发送路由上报帧；

本步骤路由上报的具体流程与具体实施例2中的步骤S207相似，在此不再赘述；

其中，所述第四子节点为所述第五字子节点当前路由上低一层的子节点，所述第三子节点为所述第五字子节点当前路由上低二层的子节点；

S305、中心节点更新所述第五子节点的路由信息，配置所述第五子节点。

本实施例的路由重配置流程中，当有子节点离开网络时，以该子节点为路由上的高一层子节点通过发起路由上报，发送一个路由上报帧即可完成路由的重配置，中心节点只需更新本地保存的路由信息，不再需要重新配置路由，减少了路由重配置的开销。同时也降低了中心节点的计算复杂度。

具体实施例4

本实施例为本发明无线通信网络路由配置方法的子节点入网路由配置过程一种优选实施方式。

参见图5，如5所示，中心节点按照具体实施例1的流程完成无线通信网络路由配置后，可能伴随着网络布局的变化，有新的子节点第六子节点需要加入网络此时，将发起子节点入网路由配置过程：

S401、第六子节点广播发送入网请求帧；

S402、接收到所述入网请求帧的子节点和/或中心节点将第六子节点添加到自己的邻居列表；

S403、接收到所述入网请求帧的子节点和/或中心节点发送入网请求帧应答给所述第六子节点；

S404、第六子节点将接收到的入网请求帧应答的发送节点作为自己的邻居节点保存到邻居节点列表；

S405、第六子节点将邻居节点列表中的最小网络层次号加1作为自己的网络层次号；

S406、第六子节点发起路由上报，向中心节点发送路由上报帧；

本步骤路由上报的具体流程与具体实施例1中的步骤S105相似，在此不再赘述；

S407、中心节点保存第六子节点的路由信息，配置第六子节点；

S408、第六子节点向自己的邻居节点广播发送自己的网络层次号。

本实施例的子节点入网路由配置流程中，在新的子节点加入网络后，仅由新加入的子节点发起路由上报，即可完成新子节点的路由配置，而无需再次进行全网路由重新配置，减少了新子节点入网时的路由配置开销，同时也降低了中心节点的计算复杂度。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的一般技术人员显然应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种无线通信网络路由配置方法，其特征在于，所述方法包括：

中心节点以广播的方式发送信标帧；

各子节点接收信标帧，设置自己的网络层次为接收到的信标帧中最低网络层次的高一层；

各子节点将信标帧中的网络层次修改为自己的网络层次，将信标帧中的节点地址修改为自己的地址，广播发送修改后的信标帧；

各子节点将接收到的信标帧的发送节点作为自己的邻居节点保存到邻居节点列表；

子节点发起路由上报，选择一个网络层次比自己低一层的邻居节点，发送路由上报帧给该节点；

中心节点根据所述路由上报帧为各子节点的选择路由，保存各子节点的路由信息；

中心节点配置各子节点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述子节点发起路由上报包括：

如果子节点接收到来自其他子节点的路由上报帧，子节点将自己的节点地址和接收到该路由上报帧信号的强度加入该路由上报帧，在邻居节点中选择网络层次比自己低一层且信号强度最强的一个节点，将所述路由上报帧发送到所选择的节点；

如果在预设的路由上报时间内，子节点没有接收到来自其他子节点的路由上报帧，在邻居节点中选择网络层次比自己低一层且信号强度最强的一个节点；发送一个路由上报帧到所选择的节点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在邻居节点中选择网络层次比自己低一层且信号强度最强的一个节点包括：

如果存在未被选择过的邻居节点，子节点在未选择过的邻居节点中选择网络层次比自己低一层，且信号强度最强的一个节点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中心节点配置各子节点包括：

中心节点选择未配置过的网络层次最高的子节点，根据该子节点的路由发送配置帧给该子节点；

其中，所述配置帧中包括了该路由上所有子节点的配置信息。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括路由故障维护过程：

如果中心节点未保存有路由故障的第二子节点的其他路由，中心节点向第二子节点当前路由上低一层的第一子节点发送路由维护帧；

第一子节点广播发送寻找第二子节点的路由发现帧；

与所述第一子节点网络层次相同以及与所述第二子节点网络层次相同的各子节点转发所述路由发现帧；

第二子节点发起路由上报，发送路由上报帧；

中心节点根据所述路由上报帧更新所述第二子节点的路由。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二子节点发起路由上报包括：

所述第二子节点在网络层次比自己低一层且未选择过的邻居节点中选择信号强度最强的一个节点，发送一个路由上报帧到所选择的节点。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括子节点离网路由重配置过程：

中心节点向第四子节点发送离网命令帧；

第四子节点向自己的邻居节点广播发送离网命令请求；

所述第四子节点的邻居节点将所述第四子节点从自己的邻居节点列表中删除；

如果中心节点没有保存第五子节点的其他路由，中心节点向第三子节点发送路由维护帧；

第三子节点广播发送寻找第五子节点的路由发现帧；

与所述第三子节点网络层次相同以及与所述第四子节点网络层次相同的各子节点转发所述路由发现帧；

第五子节点接收到所述路由发现帧后，发起路由上报，向中心节点发送路由上报帧；

中心节点根据所述路由上报帧更新所述第五子节点的路由信息；

其中，所述第四子节点为所述第五字子节点当前路由上低一层的子节点，所述第三子节点为所述第五字子节点当前路由上低二层的子节点。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第五子节点发起路由上报包括：

所述第五子节点在网络层次比自己低一层且未选择过的邻居节点中选择信号强度最强的一个节点，发送一个路由上报帧到所选择的节点。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括子节点入网路由配置过程：

第六子节点广播发送入网请求帧；

接收到所述入网请求帧的节点将第所述六子节点添加到自己的邻居列表；发送入网请求帧应答给所述第六子节点；

所述第六子节点将接收到的入网请求帧应答的发送节点作为自己的邻居节点保存到所述第六子节点的邻居节点列表；

所述第六子节点将设置自己的网络层次为邻居节点列表中的最低网络层次的高一层；

第六子节点发起路由上报，向中心节点发送路由上报帧；

中心节点保存第六子节点的路由信息，配置第六子节点；

第六子节点向自己的邻居节点广播发送自己的网络层次号。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，第六子节点发起路由上报包括：

所述第六子节点在网络层次比自己低一层且未选择过的邻居节点中选择信号强度最强的一个节点，发送一个路由上报帧到所选择的节点。