CN111465047B - 一种基于自组织网络的实时路由修复方法 - Google Patents

一种基于自组织网络的实时路由修复方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111465047B
CN111465047B CN202010288715.7A CN202010288715A CN111465047B CN 111465047 B CN111465047 B CN 111465047B CN 202010288715 A CN202010288715 A CN 202010288715A CN 111465047 B CN111465047 B CN 111465047B
Authority
CN
China
Prior art keywords
route
site
station
interruption
subordinate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010288715.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111465047A (zh
Inventor
何宏云
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Neotecway Electronic Technology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Neotecway Electronic Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Neotecway Electronic Technology Co ltd filed Critical Shenzhen Neotecway Electronic Technology Co ltd
Priority to CN202010288715.7A priority Critical patent/CN111465047B/zh
Publication of CN111465047A publication Critical patent/CN111465047A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111465047B publication Critical patent/CN111465047B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/04—Arrangements for maintaining operational condition
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/12—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on transmission quality or channel quality
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/24—Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update
    • H04W40/248—Connectivity information update
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明公开一种基于自组织网络的实时路由修复方法，针对路由故障中断点进行修复，采用局部广播方式，包括找到路由中断站点的步骤；由路由中断站点采用局部广播方式发起路由修复的步骤；确定中断站点的下级站点中路由层次低的下级站点的步骤；由路由中断站点层次低的下级站点发送路由评估的步骤；由路由中断站点层次低的下级站点通过响应路由评估站点，选择一个站点作为新上一级路由站点的步骤；通知网关站点发起路由变更的步骤。本发明用很小的网络开销，实现了路由修复，最终通过新路由实现数据传输，可靠性和实时性得到很大提升。

Description

一种基于自组织网络的实时路由修复方法
技术领域
本发明涉及自组织网络领域，特别是一种基于自组织网络的实时路由修复方法。
背景技术
移动自组织网络（Ad Hoc）是一种移动通信和计算机网络相结合的网络，是移动计算机网络的一种，用户终端可以在网内随意移动而保持通信。是一种多跳的临时性自治系统。移动自组织网络中的各个节点不需要直接连接，而是能够通过中继的方式，在两个距离很远而无法直接通信的节点之间传送信息。
目前自组织网络通信（MANET）技术在微功率无线网络和电力线载波通信网络中广泛应用，在应用规模不断增长，和长时间的运行过程中，难免出现一些通信站点损坏、环境变化、突发干扰等引起站点之间通信不可达，当通信故障节点是关键中继路由节点时，可能会导致通信网络部分节点通信失败，甚至整个网络通讯瘫痪。实时性要求不高的通信场景中，可以通过对整个网络重新学习，修改关键路由。实时性通信系统中必须发起实时路由修改，满足实时通信需求。
基于自组网网络技术的微功率无线通信网络和电力线载波通信网络，目前是电力用户用电信息采集器系统下行通信网络主要解决方案。在用电信息采集器系统中，除了普通用户用电数据采集以外，还有像费率控制、拉合闸等实时性要求比较高的业务需求。
现有的网络，在路由失效情况下，主要通过全网广播方式，将数据信息发送到目的节点。发起全网广播主要采用两种传播模式，TDMA和CSMA。采用TDMA模式，网关站点在网络构建学习过程中给网络内站点分配指定通信时隙，或者通信协议帧中携带网络站点时隙分配表，网关站点发起广播后，网络内站点有序在指定分配时隙内通信。采用CSMA模式，网关站点发起广播后，网络内站点在网关站点规定的时间内竞争通信。全网广播方式，全网络站点接收到广播帧后，进行逐级转发，最终将数据信息发送到目标节点。
目前，当有通信节点发生故障，或者通信路由中断时，常用的修复方式是采用全网广播方式，全网所有站点都要参与通信，不仅占用信道带宽，如果不能对广播进行时间周期和转发次数限制的话，有可能引起网络风波，导致网络阻塞。且全网广播方式的数据传输，仅仅达到了数据传输的目的，并没有对失效路由进行修复。本发明用很小的网络开销，实现了路由修复，最终通过新路由实现数据传输，可靠性和实时性得到很大提升。
目前，当有通信节点发生故障，或者通信路由中断时，是通过对整个网络重新学习，修改关键路由，这种方法对实时性要求高的通信系统中不适用。
发明内容
本发明是针对目前当有通信节点发生故障，或者通信路由中断时，是通过对整个网络重新学习，修改关键路由，这种方法对实时性要求高的通信系统中不适用的不足，提供一种基于自组织网络的实时路由修复方法，该修复方法中，从故障路由的中断处开始进行网络路由学习，以减少学习时间，尽快恢复对各节点的通信。
本发明为实现其技术目的所采用的技术方案是：一种基于自组织网络的实时路由修复方法，针对路由故障中断点进行修复，采用局部广播方式，包括以下步骤：
S1、确定故障中断路由；找到路由中断站点；
S2、由路由中断站点采用局部广播方式发起路由修复，通知路由中断站点的下级站点；
S3、确定中断站点的下级站点中路由层次低的下级站点；
S4、由路由中断站点层次低的下级站点发送路由评估；
S5、由路由中断站点层次低的下级站点通过响应路由评估站点，选择一个站点作为新上一级路由站点；
S6、通知网关站点发起路由变更。
本发明用很小的网络开销，实现了路由修复，最终通过新路由实现数据传输，可靠性和实时性得到很大提升。
进一步的，上述的基于自组织网络的实时路由修复方法中：选择站点作为新上一级路由站点，按照层次优先，信号质量为辅的路由选择算法。
进一步的，上述的基于自组织网络的实时路由修复方法中：所述的局部广播方式限定转发次数为2级。
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的说明。
附图说明
附图1是本发明基于自组织网络的实时路由修复修复流程。
附图2是本发明中修复过程1。
附图3是本发明中修复过程2。
附图4是本发明中修复过程3。
具体实施方式
实施例1，本实施例是一种基于自组织网络的实时路由修复方法，它采用局部广播方式，针对路由故障中断点进行修复，采用局部广播方式，包括以下步骤：
本实施例是一种应用于电力供电系统中用电信息采集系统中，如图2所示为一种有多个站点的微带无线通信系统，采用了自组织网络，实现数据采集，网络拓扑如图2所示，如网关站点A到达站点D，路由路径为A->1->3->6->9->D。
S1、确定故障中断路由；找到路由中断站点；如下图2所示，当3号站点到达6号站点出现通信故障后，导致A站点到达D站点路由失效，路由中断故障点位置3号站点就是故障站点。实践中一般是通过节点采用ACK通信机制判断通信故障的。就是发送方向接收方发送数据后，接收方要向发送方发送ACK，如果发送方也就是3号站点向6号站点发送了信息，但没有收到6号站点的回复（ACK），就可以确认，3号站点到6号站点之间的链路中断了。
S2、由路由中断站点采用局部广播方式发起路由修复，通知路由中断站点的下级站点；路由中断故障点位置3号站点以广播方式发起路由修复，广播限定转发次数为2级，控制广播是在2级范围内，减少由于通信报文数量较多导致重读、通信延时影响。局部广播目的是通知路由中断站点的下一级站点6或下二级站点9，发生路由中断。实践中，路由修复为具体为路由修复命令帧，故障位置节点接收到命令后，以广播方式进行转发。
S3、确定中断站点的下级站点中路由层次低的下级站点；如图3所示，站点6和站点9感知与其上级站点通信不可达后。6号和9号接收到父节点发起的路由修复帧，确定需要发起路由修复。
S4、由路由中断站点层次低的下级站点发送路由评估； 根据路由层次决定，路由层次低6号站点发送路由评估，路由评估为本地广播帧，接收到站点不转发，只进行响应。实践中响应过程中，6号发起路由评估命令帧，周围节点回复路由评估响应帧。
S5、由路由中断站点层次低的下级站点通过响应路由评估站点，选择一个站点作为新上一级路由站点；如图4所示，6号站点通过响应路由评估站点，按照层次优先，信号质量为辅的路由选择算法，选择2号站点作为新上一级路由站点。本实施例中，层次为该节点在路由路径中所处的级别；信号质量为节点通信信噪比，节点本身具备信号分析能力，能够得出信噪比。
S6、通知网关站点发起路由变更，实现路由路径局部修复。
本实施例通过局部广播方式，对路由中断点修复，将整个通信范围限制在二级站点范围内，减少因通信报文较多引起的冲突，降低网络负担。因为局部修复，提高路由修复的效率，增加网络通信实时性和可靠性。

Claims (2)

1.一种基于自组织网络的实时路由修复方法，针对路由故障中断点进行修复，其特征在于：采用局部广播方式，包括以下步骤：
S1、确定故障中断路由；找到路由中断站点；该步骤中通过节点采用ACK通信机制判断通信故障的；发送方向接收方发送数据后，接收方要向发送方发送ACK，如果发送方发送了信息，但没有收到回复，就可以确认，接收站点与发送站点之间的链路中断了；
S2、由路由中断站点采用局部广播方式发起路由修复，通知路由中断站点的下级站点；该步骤中，路由中断故障点位置站点以广播方式发起路由修复，局部广播目的是通知路由中断站点的下一级站点下二级站点，发生路由中断；路由修复为路由修复命令帧，故障位置节点接收到命令后，以广播方式进行转发；
S3、确定中断站点的下级站点中路由层次低的下级站点；
S4、由路由中断站点层次低的下级站点发送路由评估；路由评估为本地广播帧，接收到站点不转发，只进行响应，中断站点的下级站点发起路由评估命令帧，周围节点回复路由评估响应帧；
S5、由路由中断站点层次低的下级站点通过响应路由评估站点，选择一个站点作为新上一级路由站点；选择站点作为新上一级路由站点，按照层次优先，信号质量为辅的路由选择算法；层次为该节点在路由路径中所处的级别；信号质量为节点通信信噪比；
S6、通知网关站点发起路由变更。
2.根据权利要求1所述的基于自组织网络的实时路由修复方法，其特征在于：所述的局部广播方式限定转发次数为2级。
CN202010288715.7A 2020-04-14 2020-04-14 一种基于自组织网络的实时路由修复方法 Active CN111465047B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010288715.7A CN111465047B (zh) 2020-04-14 2020-04-14 一种基于自组织网络的实时路由修复方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010288715.7A CN111465047B (zh) 2020-04-14 2020-04-14 一种基于自组织网络的实时路由修复方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111465047A CN111465047A (zh) 2020-07-28
CN111465047B true CN111465047B (zh) 2023-01-10

Family

ID=71681855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010288715.7A Active CN111465047B (zh) 2020-04-14 2020-04-14 一种基于自组织网络的实时路由修复方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111465047B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103312547A (zh) * 2013-06-18 2013-09-18 华为技术有限公司 通信方法、装置及系统
CN103957545A (zh) * 2014-04-29 2014-07-30 广州中国科学院沈阳自动化研究所分所 一种带状网络的自适应抗干扰无线传输方法
CN104219156A (zh) * 2014-09-16 2014-12-17 西安电子科技大学 一种适用于层次化空中自组织网络的组播路由方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100553722B1 (ko) * 2003-09-04 2006-02-24 삼성전자주식회사 트리 구조의 무선 네트워크에서 라우팅 경로 복구 방법
CN101562536B (zh) * 2009-05-19 2012-03-07 迈普通信技术股份有限公司 一种局部路径保护的快速重路由方法
US8861398B2 (en) * 2009-06-30 2014-10-14 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Method for discovering multiple routes in sensor networks
CN101951654B (zh) * 2010-08-09 2013-03-20 哈尔滨工程大学 一种面向多水下机器人通信的节能路由方法
CN102595458B (zh) * 2012-03-16 2014-04-09 电子科技大学 一种分布式多径路由修复方法
CN103974365A (zh) * 2014-04-14 2014-08-06 河海大学 一种Ad Hoc移动网络路由修复方法
US9407359B2 (en) * 2014-07-30 2016-08-02 Ciena Corporation Localized network repair systems and methods
CN107612743B (zh) * 2017-10-11 2021-01-26 深圳天珑无线科技有限公司 网络拓扑信息收集方法、以及路由修复方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103312547A (zh) * 2013-06-18 2013-09-18 华为技术有限公司 通信方法、装置及系统
CN103957545A (zh) * 2014-04-29 2014-07-30 广州中国科学院沈阳自动化研究所分所 一种带状网络的自适应抗干扰无线传输方法
CN104219156A (zh) * 2014-09-16 2014-12-17 西安电子科技大学 一种适用于层次化空中自组织网络的组播路由方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111465047A (zh) 2020-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112839368B (zh) 分组路由方法和用户设备
US8861398B2 (en) Method for discovering multiple routes in sensor networks
US9526030B2 (en) Device and method for load balancing for data packet transmissions in wireless networks
US10397823B2 (en) Device and method for scheduling data packet transmission in wireless networks
CN106686659B (zh) 一种基于aomdv的能量感知节点不相交多路径路由算法
JP6118252B2 (ja) 無線ネットワークにおけるエンドツーエンド・データパケット伝送の遅延最適化のための装置及び方法
EP1743495B1 (en) Routing protocol within hybrid-cellular networks
US8050196B2 (en) Method and apparatus for controlling packet transmissions within wireless networks to enhance network formation
EP2103053B1 (en) Enhanced data transport protocol for a multi-station network
CN105847278B (zh) 一种分布式自适应传输方法
CN104967563A (zh) 一种主动式路由的方法及装置
US20110051662A1 (en) Registration of a new node to a meter reading wireless mesh network and associated system
US20110158099A1 (en) Communicating device and method of controlling communicating device
EP2045976A1 (en) System and method for routing a data packet in a wireless network, computing system in a system for routing a data packet in a wireless network and method for routing a data packet in a computing system
CN105873169A (zh) 一种无线自组网通信方法
CN112333092A (zh) 一种用于多跳自组网路由寻址的方法与系统
CN110831006B (zh) 自组网系统及其数据传输方法
CN109819496A (zh) 一种海上多移动异构平台短距离组网方法
CN105049356B (zh) 监控网络中基于业务服务质量的数据多跳路由采集方法
CN111465047B (zh) 一种基于自组织网络的实时路由修复方法
Skulic et al. Application of network coding in wireless sensor networks for bridge monitoring
US9144007B2 (en) Wireless infrastructure access network and method for communication on such network
JP2008035522A (ja) 移動ゲートウェイまでの経路再建方法及び経路再建装置
KR20040078549A (ko) 애드 혹 네트워크 환경에서 신뢰성 있게 브로드캐스팅하는시스템 및 방법
Mirza et al. Reliable multipath multi-channel route migration over multi link-failure in wireless ad hoc networks

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant