CN112333092A - 一种用于多跳自组网路由寻址的方法与系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于多跳自组网路由寻址的方法与系统。该方法包括：网络中每个节点设备根据当前更新的网络拓扑图，建立自己的链路状态数据包，将链路状态数据包广播给邻居节点设备；网络中每个节点设备广播从它的邻居节点设备接收到的链路状态数据包，直到网络中所有节点设备都具有相同的路由信息；节点设备记录下从其他节点设备收到的链路状态数据包，根据链路状态数据包，在多条无线链路中确定其他节点设备的最佳路径，根据最佳路径建立拓扑结构图。本发明保证任何由于网络单元被增加或是移除导致的网络拓扑变化都可以立即被检测到，并进行相关的补救措施，保证网络处于最优的性能和运行状态，具备性能自我调节和链路自动修复的网络特性。
Description
技术领域
本发明涉及新能源风光场通信技术领域，尤其涉及一种用于多跳自组网路由寻址的方法与系统。
背景技术
新能源风光场站地址偏远、交通不便、占地面积大，通信基础设施差，信号覆盖率低，通信不畅，数据无法及时回传，为提高通信质量，确保安全生产，亟需开展网络通信建设，实现无线通信全覆盖。
目前新能源风光场站内数据主要传输方式为光纤传输，优点是数据传输稳定性较高，但存在以下问题：光纤敷设复杂程度高，在新能源风光场站场区面积大，离散工作点多的区域，建设及扩容成本高；调试及后期维护难度大，危及信息安全；易老化，难扩容。近年来，为弥补有线传输方式的不足，无线通讯技术已逐渐在电厂开始应用，一般首选利用运营商的基础网络进行通信补充。但是新能源风光场站由于各种条件的制约，在建设伊始多选择在人迹稀少的偏远地区，运营商的基站覆盖率普遍不高，网络极其不稳定，不能成为有线网络的可靠的补充手段。在有线网络覆盖不到的地方，人员不能与场站驻地进行有效的通信。第一，不能满足实时通讯要求。第二，人员不能进行移动办公。第三，危险及危急的情况不能得到有效的帮助。当某一节点损坏时，无法形成完整的通信网络，不能保证风电场通讯网络全覆盖。
发明内容
本发明提供一种用于多跳自组网路由寻址的方法与系统，以解决现有技术中当某一节点损坏时，无法形成完整的通信网络，不能保证风电场通讯网络全覆盖的问题。
第一方面，本发明提供一种用于多跳自组网路由寻址的方法，包括：
网络中每个节点设备根据当前更新的网络拓扑图，分别建立自己的链路状态数据包，并将所述链路状态数据包广播给邻居节点设备；
网络中每个节点设备广播从它的邻居节点设备接收到的链路状态数据包，直到网络中所有节点设备都具有相同的路由信息；
节点设备记录下从其他节点设备收到的链路状态数据包，根据所述链路状态数据包，在多条无线链路中确定其他节点设备的最佳路径，根据所述最佳路径建立拓扑结构图。
结合第一方面，在第一方面的第一种可实现方式中，所述链路状态数据包内包含区域中传播链路和节点信息、序列号、寻址、MAC地址、网络时延。
结合第一方面，在第一方面的第二种可实现方式中，节点设备记录下从其他节点设备收到的链路状态数据包，根据所述链路状态数据包，在多条无线链路中确定其他节点设备的最佳路径，根据所述最佳路径建立拓扑结构图的步骤中，以最短路径优先算法及信号强度和网络性能算法相结合的方式，在多条无线链路中选取最佳路径。
结合第一方面，在第一方面的第三种可实现方式中，所述网络中每个节点设备都具有一条以上的无线上联链路。
第二方面，本发明提供一种用于多跳自组网路由寻址的系统，包括：多个节点设备；
所述节点设备，用于根据当前更新的网络拓扑图，分别建立自己的链路状态数据包，并将所述链路状态数据包广播给邻居节点设备；广播从它的邻居节点设备接收到的链路状态数据包，直到网络中所有节点设备都具有相同的路由信息；记录下从其他节点设备收到的链路状态数据包，根据所述链路状态数据包，在多条无线链路中确定其他节点设备的最佳路径，根据所述最佳路径建立拓扑结构图。
结合第二方面，在第二方面的第一种可实现方式中，所述链路状态数据包内包含区域中传播链路和节点信息、序列号、寻址、MAC地址、网络时延。
结合第二方面，在第二方面的第二种可实现方式中，所述节点设备，用于以最短路径优先算法及信号强度和网络性能算法相结合的方式，在多条无线链路中选取最佳路径。
结合第二方面，在第二方面的第三种可实现方式中，每个节点设备都具有一条以上的无线上联链路。
由以上技术方案可知，本发明的用于多跳自组网路由寻址的方法与系统，通过无线网络连接建立，形成无中心自组网结构，网状网络内每个节点设备都有一条以上的无线上联链路，每个节点设备以一定的时间间隔不断的执行决策算法，每个节点设备具有分布式智能以最短路径优先、信号强度和网络性能为指标，在多条无线链路中选取最优路径路由流量，并且不断动态调整数据路径，限制了广播并且消除了瓶颈，保证了任何由于网络单元被增加或是移除导致的网络拓扑变化都可以立即被检测到，并进行相关的补救措施，保证网络总是处于最优的性能和运行状态，具备性能自我调节和链路自动修复的网络特性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的用于多跳自组网路由寻址的方法流程图。
图2为本发明提供的用于多跳自组网路由寻址的系统的智能切换拓扑图故障发生前的示意图。
图3为本发明提供的用于多跳自组网路由寻址的系统的智能切换拓扑图故障发生后的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
请参阅图1，本发明提供一种用于多跳自组网路由寻址的方法，包括如下步骤：
步骤S101，网络中每个节点设备根据当前更新的网络拓扑图，分别建立自己的链路状态数据包，并将所述链路状态数据包广播给邻居节点设备。
在本实施例中，所述网络中每个节点设备都具有一条以上的无线上联链路。具体地，所述链路状态数据包内包含区域中传播链路和节点信息、序列号、寻址、MAC地址、网络时延等。
步骤S102网络中每个节点设备广播从它的邻居节点设备接收到的链路状态数据包，直到网络中所有节点设备都具有相同的路由信息。
步骤S103，节点设备记录下从其他节点设备收到的链路状态数据包，根据所述链路状态数据包，在多条无线链路中确定其他节点设备的最佳路径，根据所述最佳路径建立拓扑结构图。
在本实施例中，节点设备记录下从其他节点设备收到的链路状态数据包，根据所述链路状态数据包，在多条无线链路中确定其他节点设备的最佳路径，根据所述最佳路径建立拓扑结构图的步骤中，以最短路径优先算法及信号强度和网络性能算法相结合的方式，在多条无线链路中选取最佳路径。
具体地，可以将最短路径优、信号强度和网络性能作为两个并行的判据，在算法中可以考虑两个判据的权重，来得出最优的分数进行路径规划。对这两个判据可以定时的进行判断，并依据当时的判别条件实时选取最优路径。
本发明采用自组网动态链路技术，网络能够自动发现网内设备、自动寻找路由，当某通信节点失效时，网络能够自动恢复，顽存性强；系统适合于平原、山区和草原、森林、荒漠等风电场所处复杂环境和偏僻无通信基础设施的场合使用。本发明可实现80Mbps、50公里以上的实时高清视频、多路串行数据、双向对讲话音和宽带以太网络连接，可有效满足无公网无线网络信号覆盖区域点对点、点对多或者多对多综合业务通信需求，实现同一网络不同节点之间在快速移动、遮挡非视距和环境干扰等复杂应用情况下的动态路由、多跳中继的高清视频、多路数据和保真通话。
自组网通信系统从源到目的地有多条冗余的通信路径，节点设备之间采用动态网状无线连接，系统中每个节点设备互相平等、都具备自动路由功能，每个节点设备只和邻近节点设备进行通信，任何一个节点的离开或消失不会影响整个网络的运行，因此可根据实际需求快速构建一种自组织、自管理、自动修复、自我平衡的智能网络。
如图2和图3所示，本发明还提供一种用于多跳自组网路由寻址的系统，包括：多个节点设备100。其中，节点设备100具体可以是风机等自组网接入节点，也可以是移动终端等自组网手持节点，也可以是升压站等自组网汇聚节点。节点设备100为网络中的无中心自组节点。节点设备100可以与多个信息采集终端通信连接。
所述节点设备100，用于根据当前更新的网络拓扑图，分别建立自己的链路状态数据包，并将所述链路状态数据包广播给邻居节点设备；广播从它的邻居节点设备接收到的链路状态数据包，直到网络中所有节点设备都具有相同的路由信息；记录下从其他节点设备收到的链路状态数据包，根据所述链路状态数据包，在多条无线链路中确定其他节点设备的最佳路径，根据所述最佳路径建立拓扑结构图。
在本实施例中，所述链路状态数据包内包含区域中传播链路和节点信息、序列号、寻址、MAC地址、网络时延。
进一步地，所述节点设备100，用于以最短路径优先算法及信号强度和网络性能算法相结合的方式，在多条无线链路中选取最佳路径。具体地，可以将最短路径优、信号强度和网络性能作为两个并行的判据，在算法中可以考虑两个判据的权重，来得出最优的分数进行路径规划。对这两个判据可以定时的进行判断，并依据当时的判别条件实时选取最优路径。每个节点设备100都具有一条以上的无线上联链路，包括主链路和备选链路。
本发明的用于多跳自组网路由寻址的系统，利用多跳自组网路由寻址，并结合新能源领域风电场特点，自动组成通讯网络，当某一节点损坏时，不相邻的节点可通过相邻的节点多级接力完成通信，形成新的完整的通信网络，保证风电场通讯网络全覆盖。
本发明实施例还提供一种存储介质，本发明实施例还提供一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明提供的用于多跳自组网路由寻址的方法的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：Read-OnlyMemory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：RandomAccessMemory，简称：RAM)等。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。
Claims (8)
1.一种用于多跳自组网路由寻址的方法，其特征在于，包括：
网络中每个节点设备根据当前更新的网络拓扑图，分别建立自己的链路状态数据包，并将所述链路状态数据包广播给邻居节点设备；
网络中每个节点设备广播从它的邻居节点设备接收到的链路状态数据包，直到网络中所有节点设备都具有相同的路由信息；
节点设备记录下从其他节点设备收到的链路状态数据包，根据所述链路状态数据包，在多条无线链路中确定其他节点设备的最佳路径，根据所述最佳路径建立拓扑结构图。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述链路状态数据包内包含区域中传播链路和节点信息、序列号、寻址、MAC地址、网络时延。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，节点设备记录下从其他节点设备收到的链路状态数据包，根据所述链路状态数据包，在多条无线链路中确定其他节点设备的最佳路径，根据所述最佳路径建立拓扑结构图的步骤中，以最短路径优先算法及信号强度和网络性能算法相结合的方式，在多条无线链路中选取最佳路径。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络中每个节点设备都具有一条以上的无线上联链路。
5.一种用于多跳自组网路由寻址的系统，其特征在于，包括：多个节点设备；
所述节点设备，用于根据当前更新的网络拓扑图，分别建立自己的链路状态数据包，并将所述链路状态数据包广播给邻居节点设备；广播从它的邻居节点设备接收到的链路状态数据包，直到网络中所有节点设备都具有相同的路由信息；记录下从其他节点设备收到的链路状态数据包，根据所述链路状态数据包，在多条无线链路中确定其他节点设备的最佳路径，根据所述最佳路径建立拓扑结构图。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述链路状态数据包内包含区域中传播链路和节点信息、序列号、寻址、MAC地址、网络时延。
7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述节点设备，用于以最短路径优先算法及信号强度和网络性能算法相结合的方式，在多条无线链路中选取最佳路径。
8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，每个节点设备都具有一条以上的无线上联链路。
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Application publication date: 20210205 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |