CN113098769B - 无线传输节点及其控制方法、无线自组网传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无线传输节点及其控制方法、无线自组网传输系统，涉及无线通信领域，本发明的无线传输节点具有双向线性路由规则集合，不仅能够根据其与两侧边界无线控制器的通信链路质量，选择质量较高的一端作为其主路由的通信链路，还能够在其与主路由的通信链路质量降低至预定阈值失败后，自动切换至备用路由的通信链路，这样就提高了网内节点的数据传输可靠性和效率。而该无线自组网传输系统基于一个上位机、至少两个边界无线控制器和上述无线传输节点构建而成，其具有双通信归属节点，实现了路由、组网、网络维护、网络故障等的双向策略选择，减少了原有末端节点所经历的跳数，显著提升了线性拓扑无线自组网数据传输的可靠性和效率。

Description

无线传输节点及其控制方法、无线自组网传输系统

技术领域

本发明涉及无线通信领域，更具体地说，涉及一种无线传输节点及其控制方法、无线自组网传输系统。

背景技术

铁路的工务、机务和运输等部门，处于安全和调度等考虑，要对沿线设备如线路、风、雨、雪、隧道、桥梁等设施进行数据采集和传输需求。由于其区间供电条件受限，网络通信差，现有的技术方案多采用链形网络通信系统或线性拓扑无线自组网系统方案。

上述二者方案，均通过网内的单个主节点发起组网请求，逐级延伸网络覆盖至末端节点，由于缺乏冗余节点和备用链路等原因，在网内任意节点出现故障引起通信中断后，均会导致其线性结构中的下属各级节点中断，所构建的网络可靠性不足。

因此，如何提出一种新的能够解决上述问题的无线自组网系统就成为目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无线传输节点及其控制方法、无线自组网传输系统，以解决现有方案中，无线自组网传输系统中只有单个主节点发起组网请求，而导致网络可靠性不足的问题。

本发明第一方面的技术方案提出了一种无线传输节点的控制方法，用于无线自组网传输系统，所述无线自组网传输系统包括两个边界无线控制器和多个所述无线传输节点，多个所述无线传输节点间隔设置在两个所述边界无线控制器之间，所述无线传输节点具有双向线性路由规则集合，所述控制方法包括：

接收选路请求后，根据已有线性路由规则集合和传输数据类型执行选路算法，以确定与所述选路请求对应的主路由和备用路由；

基于所述主路由的通信链路进行数据传输。

进一步地，所述执行选路算法的步骤具体包括：

监测并判断两个路由与其对应的边界无线控制器之间的通信链路质量；

将通信链路质量最高的通信链路所对应的路由作为主路由，将另一个路由作为备用路由。

在上述技术方案中，优选地，无线传输节点的控制方法还包括：

在判断当前主路由的通信链路的通信质量降低至预定阈值或无线传输节点在通过所述当前主路由的通信链路传输数据失败时，将所述备用路由切换成主路由。

在上述技术方案中，优选地，所述无线传输节点的控制方法还包括：

在入网之后，接收邻近申请入网节点的组网申请，记录所述邻近申请入网节点的身份标识，自增所述组网申请中的跳数字段后转发给边界无线控制器；

接收边界无线控制器反馈的所述邻近申请入网节点的组网申请回复指令，根据接收的组网申请回复指令变更本地的上下行双向路由规则集合，并将接收的组网申请回复指令发送给对应的所述邻近申请入网节点。

在上述技术方案中，优选地，所述无线传输节点的控制方法还包括：

入网步骤：生成并发出组网申请指令，接收邻近无线传输节点或边界无线控制器反馈的组网申请回复指令，并判断该组网申请回复指令是否是本节点的入网请求，若是，则解析回应消息，根据回应消息变更本地上下行双向路由规则集合；

在节点重置时，构造并初始化本节点与上下行两个方向的边界无线控制器的线性路由规则集，接收拓扑变化通知，根据拓扑变化涉及到的方向和邻接节点维护线性路由规则集。

进一步地，变更本地上下行双向路由规则集合具体包括：初始化主链路参数，将首次接收到的回应链路作为主链路，并记录其链路所经过跳数字段，以作为链路质量控制参数。

在上述技术方案中，优选地，所述无线传输节点的控制方法还包括：

接收边界无线控制器发送的通信链路质量测量请求，进行通信链路质量测量并记录测量结果后，将通信链路质量测量请求及测量结果转发至与接收方向相反的下一个无线传输节点；

在重复转发预设次数通信链路质量测量请求及测量结果失败后，向链路测量数据发起控制器上报链路测量失败响应，其中，链路测量失败响应信息包括子网域内的总跳数参数和途径各节点接收信号强度。

其中，进行通信链路质量测量并记录测量结果的步骤具体包括：通过链路控制模块处理链路检查请求，记录接收到该请求的跳数和接收信号的强度，将二者作为评价参数，计算出当前链路质量，更新该无线节点所存储的链路质量评价和链路状态更新，并更新请求消息中的无线节点总跳数和本级节点的接收信号强度至请求中，并将更新后的请求消息作为记录的测量结果，以转发到下一级节点。

进一步地，无线传输节点的控制方法还包括：

在接收边界无线控制器发送的通信链路质量测量请求后，先根据所述通信链路质量测量请求中携带的子网域标识进行身份认证，若身份认证通过，则进行通信链路质量测量，若认证不通过，则丢弃该消息，停止数据转发。

进一步地，无线传输节点的控制方法还包括：

在边界无线控制器的预设探测周期超时时间T1内未接收到该控制器的链路测量请求，则将与其对应的通信链路标记为不可用，并将所述备用路由切换成主路由；

在边界无线控制器的预设探测周期恢复时间T2内接收到该控制器的链路测量请求，则将与其对应的通信链路标记为可用备选链路，并在判断其通信质量优于当前主路由的通信链路时，将其对应的路由设置为主路由。

本发明第二方面的实施例提供了一种无线传输节点，包括：

无线通信模块，用于与邻近的无线传输节点和其两侧的边界无线控制器进行通信；

存储器，其内存储有双向线性路由规则集合和计算机程序，且每个方向的路由目标节点均指向其两端的边界无线控制器；

处理器，所述处理器执行所述程序时实现第一方面任意一项技术方案提供的方法。

本发明第三方面的实施例提供了一种无线自组网传输系统，其特征在于，包括：

上位机；

至少2个间隔设置的边界无线控制器，均与所述上位机连接；

多个如权利要求9中所述的无线传输节点，具有双向线性路由规则集合，多个所述无线传输节点间隔设置在任意相邻的两个边界无线控制器之间；

其中，所述边界无线控制器具体用于：

接收到无线传输节点发送过来的组网请求后，根据发送所述组网请求的无线传输节点的设备特征和当前无线信号质量进行组网准入认证，并在准入认证通过时，生成组网申请回复指令，并将生成的所述组网申请回复指令发送给对应的无线传输节点，其中，所述组网申请回复指令包括但不限于：该节点所属子网域标识、请求入网节点的上级节点和下级节点、入网请求消息携带的链路跳数；

在准入认证未通过时，将对应节点组网请求参数作为报警信息并上报至上位机；

在无线传输节点发送过来的组网请求通过后，将新入网节点的拓扑信息同步至子网域内相邻的边界无线控制器；

在接收到子网域内的其他边界无线控制器同步过来的拓扑信息后进行拓扑信息更新。

在上述技术方案中，所述边界无线控制器具体还用于：

按照预设扫描间隔T3向本子网域内无线传输节点发起通信链路质量测量请求；

在接收到无线传输节点上报的链路测量失败响应后，将本次失败结果同步至邻接边界无线控制器；

在接收到其邻近的无线传输节点转发的通信链路质量测量请求及测量结果后，结束该子网域内的本次链路测量，记录测量结果并将链路测量结果同步至链路测量数据发起控制器和/或上报给上位机。

在上述技术方案中，所述边界无线控制器具体还用于：

在初始化完成后，从所述上位机获取其所辖子网域的子网域标识、准入策略规则集、无线网络通道参数、邻接边界无线控制器通信参数及邻接边界无线控制器同步的子网域当前路由拓扑；

通过导入准入策略规则集配置参数，构建子网域准入控制规则集合，用以控制所负责子网域内无线传输节点的组网请求；

通过对邻接边界无线控制器的网络拓扑进行恢复，并将边界无线控制器加入到网络拓扑的末端，构建所负责子网域的无线路由拓扑结构；

初始化其无线传输模块，用以接收无线传输节点的通信数据。

在上述技术方案中，所述边界无线控制器具体还用于：

接收到无线传输节点上报的数据后，检查上报该数据的无线传输节点是否隶属当前管理子网域，若是，则将数据上报至上位机，并停止往下一个子网域的无线传输节点的数据转发。

本发明第四方面的技术方案提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第一方面任一项技术方案提供的方法。

本发明第五方面的技术方案提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现第一方面任一项技术方案提供的方法。

有益效果：

1、本发明组网后的无线传输节点，根据其与两侧的边界无线控制器的通信链路质量，选择质量较高的一端作为其主通信链路，提高了网内节点尤其是端部节点的数据传输效率，可显著提升线性拓扑无线自组网数据传输的可靠性。同时，本发明中的无线传输节点在与主边界无线控制器通信质量降低至预定阈值或失败后，能够自动切换至备用边界无线控制器的链路，进一步提高了数据传输的可靠性；

2、本发明通过边界无线控制器，构建了基于多个子网域的线性拓扑无线自组网传输系统，可满足实际应用需求，按需增减边界无线控制器，具备部署灵活的特点。具体而言，本申请将现有的分布交广的多个无线传输节点设置成了多组，形成了多个不同的子网域，并在每个子网域的两侧均设置了一个边界无线控制器，同时，将每个子网域内的无线传输节点均设置成了具有双向线性路由规则集合的结构，使得无线传输节点在工作时，能够根据通信质量，通信状态选择不同的通信链路进行通信，从而确保了自主网系统的通信可靠性。同时，本申请中的边界无线控制器具备子网域控制模块，能够对不同子网域的无线传输节点进行准入控制和不同子网域间的无线通信进行隔离，确保了分组后的不同子网域之间不会出现信息交叉。同时，子网域控制模块还使得对同子网域内的相邻边界无线控制器能够通过上位机进行子网域内的线性拓扑无线自组网拓扑变更的数据同步，从而确保了同一个子网域内的两个边界无线控制器之间的信息同步，避免了同一个子网域内的多个无线传输节点出现信息偏差。

应当理解，公开内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本发明各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了本发明的实施例提供的无线传输节点的控制方法的流程示意图；

图2示出了本发明的实施例提供的无线传输节点的方框图；

图3示出了本发明的实施例提供的无线自组网传输系统的结构图；

图4示出了图3中无线自组网传输系统的边界无线控制器的结构图；

图5示出了图3中无线自组网传输系统的无线传输节点的结构图；

图6示出了本发明的实施例提供的边界无线控制器在使用之前的配置初始化过程的流程示意图；

图7示出了本发明的实施例提供的无线传输节点的入网控制的流程示意图；

图8示出了本发明的实施例提供的无线传输链路的网络通信质量测量控制的流程示意图；

图9示出了本发明的一实施例提供的电子设备的方框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、实施例和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的实施例进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1至图8来描述本发明提供的一种无线传输节点及其控制方法、无线自组网传输系统。

如图1所示，本发明第一方面的实施例提出了一种无线传输节点的控制方法，基于双归属的线性拓扑无线自组网数据传输系统，其中，所述无线传输节点具有双向线性路由规则集合，所述控制方法包括：

S102，接收选路请求后，根据已有线性路由规则集合和传输数据类型执行选路算法，以确定与所述选路请求对应的主路由和备用路由；

S104，基于所述主路由的通信链路进行数据传输。

根据本发明提供的无线传输节点的控制方法，用于无线传输节点，该无线传输节点具有双向线性路由规则集合，其在工作时，能够根据其与两侧边界无线控制器的通信链路质量，选择质量较高的一端作为其主通信链路，然后利用主通信链路与边界无线控制器进行数据收发，比如，向边界无线控制器上报自身监测获取的数据或者自己从临近节点获取或收取的组网请求、链路监测请求等数据。而该种方式，由于能够始终通过质量较高的通信链路进行收据收发，因此提高了网内节点尤其是端部节点的数据传输效率，可显著提升线性拓扑无线自组网数据传输的可靠性。同时，该种设置还减少了原有末端节点所经历的跳数，显著提升了线性拓扑无线自组网数据的传输效率。

进一步地，S102具体包括：

接收选路请求后，监测并判断两个路由与其对应的边界无线控制器之间的通信链路质量；

将通信链路质量最高的通信链路所对应的路由作为主路由，将另一个路由作为备用路由。

在上述实施例中，优选地，如图1所示，无线传输节点的控制方法还包括：

S106，在判断当前主路由的通信链路的通信质量降低至预定阈值或无线传输节点在通过所述当前主路由的通信链路传输数据失败时，将所述备用路由切换成主路由。

在该实施例中，在无线传输节点与主边界无线控制器通信质量降低至预定阈值或通信失败后，能够自动切换至备用边界无线控制器链路，这样就在原来的通信链路质量发生变故后，能够及时地进行调整，避免无线传输节点一直用发生故障的通信链路进行数据收发。

在上述实施例中，优选地，所述无线传输节点的控制方法还包括：

入网步骤：生成并发出组网申请指令，接收邻近无线传输节点或边界无线控制器反馈的组网申请回复指令，并判断该组网申请回复指令是否是本节点的入网请求，若是，则解析回应消息，根据回应消息变更本地上下行双向路由规则集合。

在该实施例中，无线传输节点在收到组网申请回复指令后可根据组网申请回复指令中的子网域标识进行判断，以判断该组网申请回复指令是否是自己的组网申请回复，若是，则进行入网操作，变更本地上下行双向路由规则集合。若不是，则丢弃数据。这样可以避免无线传输节点错收其他子网域的组网请求而进错组。

进一步地，所述无线传输节点的控制方法还包括：

在入网之后，接收邻近申请入网节点的组网申请，记录所述邻近申请入网节点的身份标识，自增组网申请中的跳数字段后转发给边界无线控制器；

接收边界无线控制器反馈的邻近申请入网节点的组网申请回复指令，根据接收的组网申请回复指令变更本地的上下行双向路由规则集合；

将接收的组网申请回复指令发送给对应的所述邻近申请入网节点。

在该实施例中，新入网的无线传输节点可通过向其邻近的无线传输节点发送组网请求，然后借助其邻近的无线传输节点进行数据传输，这样就实现了新增入网节点的入网功能。而无线传输节点在接收到边界无线控制器反馈后的组网申请回复指令后可根据组网申请回复指令信息进行自身的上下行双向路由规则集合，这样在新人网节点导致拓扑变化后，能够快速实现无线传输节点的路由规则集合更新。

在上述实施例中，优选地，所述无线传输节点的控制方法还包括：

在节点重置时，构造并初始化本节点与上下行两个方向的边界无线控制器的线性路由规则集，接收拓扑变化通知，根据拓扑变化涉及到的方向和邻接节点维护线性路由规则集。

进一步地，变更本地上下行双向路由规则集合具体包括：初始化主链路参数，将首次接收到的回应链路作为主链路，并记录其链路所经过跳数字段，以作为链路质量控制参数。

在上述实施例中，优选地，所述无线传输节点的控制方法还包括：

接收边界无线控制器发送的通信链路质量测量请求，进行通信链路质量测量并记录测量结果后，将通信链路质量测量请求及测量结果转发至与接收方向相反的下一个无线传输节点；

在重复转发预设次数通信链路质量测量请求及测量结果失败后，向链路测量数据发起控制器上报链路测量失败响应，其中，链路测量失败响应信息包括子网域内的总跳数参数和途径各节点接收信号强度。

在该实施例中，能够借助多个无线传输节点依次完成通信链路质量测量，同时，还能够在通信链路质量测量失败后，及时向链路测量数据发起控制器进行反馈，使得无线边界控制模块能够及时知晓通信链路质量测量的进度和突发情况。

其中，进行通信链路质量测量并记录测量结果的步骤具体包括：通过链路控制模块处理链路检查请求，记录接收到该请求的跳数和接收信号的强度，将二者作为评价参数，计算出当前链路质量，更新该无线节点所存储的链路质量评价和链路状态更新，并更新请求消息中的无线节点总跳数和本级节点的接收信号强度至请求中，并将更新后的请求消息作为记录的测量结果，以转发到下一级节点。

进一步地，无线传输节点的控制方法还包括：

在接收边界无线控制器发送的通信链路质量测量请求后，先根据所述通信链路质量测量请求中携带的子网域标识进行身份认证，若身份认证通过，则进行通信链路质量测量，若认证不通过，则丢弃该消息，停止数据转发。

在该实施例中，能够避免无线传输节点传输了其他子网域的测量请求，实现了跨子网域隔离控制。

进一步地，无线传输节点的控制方法还包括：

在边界无线控制器的预设探测周期超时时间T1内未接收到该控制器的链路测量请求，则将与其对应的通信链路标记为不可用，并将所述备用路由切换成主路由。该种设置在边界无线控制器长期未发送测量请求时，就默认为其出现了故障，因此，切换为备用路由，能够保证数据传递的及时性和可靠性。

进一步地，无线传输节点的控制方法还包括：

在边界无线控制器的预设探测周期恢复时间T2内接收到该控制器的链路测量请求，则将与其对应的通信链路标记为可用备选链路，并在判断其通信质量优于当前主路由的通信链路时，将其对应的路由设置为主路由。该种设置使得边界无线控制器在故障修复后，能够快速被无线传输节点识别并使用。

如图2所示，本发明第二方面的实施例提供了一种无线传输节点2，包括：

无线通信模块20，用于与邻近的无线传输节点和其两侧的边界无线控制器进行通信；

存储器22，其内存储有双向线性路由规则集合和计算机程序，且每个方向的路由目标节点均指向其两端的边界无线控制器；

处理器24，所述处理器24执行所述程序时实现第一方面任意一项实施例提供的方法。

根据本发明提供的无线传输节点，其能够实现第一方面任意一项实施例提供的方法，因此，具有第一方面任意一项实施例提供的方法的有益效果，在此不再赘述。

如图3所示，本发明第三方面的实施例提供了一种无线自组网传输系统，其特征在于，包括上位机3、至少2个间隔设置的边界无线控制器4，均与所述上位机3连接；多个上述实施例提供的无线传输节点2，具有双向线性路由规则集合，多个所述无线传输节点2间隔设置在任意相邻的两个边界无线控制器4之间。其中，所述边界无线控制器4具体用于：

接收到无线传输节点发送过来的组网请求后，根据发送所述组网请求的无线传输节点的设备特征和当前无线信号质量进行组网准入认证，并在准入认证通过时，生成组网申请回复指令，并将生成的所述组网申请回复指令发送给对应的无线传输节点，其中，所述组网申请回复指令包括但不限于：该节点所属子网域标识、请求入网节点的上级节点和下级节点、入网请求消息携带的链路跳数；在准入认证未通过时，将对应节点组网请求参数作为报警信息并上报至上位机；

在无线传输节点发送过来的组网请求通过后，将新入网节点的拓扑信息同步至子网域内相邻的边界无线控制器；

在接收到子网域内的其他边界无线控制器同步过来的拓扑信息后进行拓扑信息更新。

根据本发明提供的无线自组网传输系统构建了基于多个子网域的线性拓扑无线自组网传输系统，可满足实际应用需求，按需增减边界无线控制器，具备部署灵活的特点。具体而言，本申请将现有的分布交广的多个无线传输节点设置成了多组，形成了多个不同的子网域，并在每个子网域的两侧均设置了一个边界无线控制器，同时，将每个子网域内的无线传输节点均设置成了具有双向线性路由规则集合的结构，使得无线传输节点在工作时，能够根据通信质量，通信状态选择不同的通信链路进行通信，从而确保了自主网系统的通信可靠性。同时，本申请中的边界无线控制器具备子网域控制模块，能够对不同子网域的无线传输节点进行准入控制和不同子网域间的无线通信进行隔离，确保了分组后的不同子网域之间不会出现信息交叉。同时，同网域内的边界无线控制器的子网域控制模块还能够通过上网机进行子网域内线性拓扑无线自组网拓扑变更的数据同步，从而确保了同一个子网域内的两个边界无线控制器之间的信息同步，避免了同一个子网域内的多个无线传输节点出现信息偏差。

在上述实施例中，所述边界无线控制器4具体还包括链路监测模块42，链路监测模块42用于：

按照预设扫描间隔T3向本子网域内无线传输节点2发起通信链路质量测量请求；

在接收到无线传输节点上报的链路测量失败响应后，将本次失败结果同步至邻接边界无线控制器；

在接收到其邻近的无线传输节点转发的通信链路质量测量请求及测量结果后，结束该子网域内的本次链路测量，记录测量结果并将链路测量结果同步至链路测量数据发起控制器和/或上报给上位机。

在上述实施例中，所述边界无线控制器4具体还用于：

在初始化完成后，从所述上位机获取其所辖子网域的子网域标识、准入策略规则集、无线网络通道参数、邻接边界无线控制器通信参数及邻接边界无线控制器同步的子网域当前路由拓扑；

通过导入准入策略规则集配置参数，构建子网域准入控制规则集合，用以控制所负责子网域内无线传输节点的组网请求；

通过对邻接边界无线控制器的网络拓扑进行恢复，并将边界无线控制器加入到网络拓扑的末端，构建所负责子网域的无线路由拓扑结构；

初始化其无线传输模块，用以接收无线传输节点的通信数据。

在上述实施例中，所述边界无线控制器4具体还用于：

接收到无线传输节点上报的数据后，检查上报该数据的无线传输节点是否隶属当前管理子网域，若是，则将数据上报至上位机，并停止往下一个子网域的无线传输节点的数据转发。

其中，在一个优先实施例中，如图4所示，边界无线控制器的结构包括：无线通信模块44、有线通信模块46、子网域控制模块48、链路监测模块42、数据采集模块40。而如图5所示，无线传输节点2的结构进一步可包括以下结构：组网模块27，数传模块28，链路控制模块26、无线通信模块20和任务调度模块29。而基于该实施例构成的无线自组网传输系统，其需要完成的工作主要包括以下5部分：1)边界无线控制器的配置初始化；2)无线传输节点的入网控制；3)无线传输链路的网络通信质量测量；4)无线传输节点的多链路控制；5)边界无线控制器的多子网域隔离控制。下面针对上述5部分分别介绍其实施过程。

如图6示出了边界无线控制器在使用之前的配置初始化过程，其步骤包括：

S602，边界无线控制器在初始化完成后，通过与上位机建立的以太网/移动4G网络连接，获取其所辖子网域的子网域标识、准入策略规则集、无线网络通道参数、邻接边界无线控制器通信参数及邻接边界无线控制器上报的子网域当前路由拓扑；

S604，边界无线控制器通过导入准入策略规则集配置参数，构建子网域准入控制规则集合，用以控制所负责子网域内无线传输节点的组网请求；边界无线控制器通过对由邻接边界无线控制器的网络拓扑进行恢复，并将边界无线控制器加入到网络拓扑的末端，构建所负责子网域的无线路由拓扑结构；边界无线控制器初始化其无线传输模块，用以接收无线传输节点的通信数据。

进一步地，图7示出了无线传输节点的入网控制流程，其步骤以下步骤：

无线传输节点在其工作周期内，向其覆盖范围内的节点(边界无线控制器/无线传输节点)发送组网请求，并等待来自边界无线控制器的回应；

无线传输节点本周期内没有接收到来自于上级节点的有效回应，则进入睡眠状态，等待下一周期再次入网；

无线传输节点的组网模块记录待入网节点身份标识，自增入网请求中的跳数字段，并向主无线控制器转发该请求；

边界无线控制器的子网域控制模块对入网请求进行准入规则集的认证，认证通过后，将该节点所属子网域标识、请求入网节点的上级节点和下级节点、入网请求消息携带的链路跳数等内容装载到回应消息中，发送给请求入网节点；

请求入网节点接收到来自上级节点的入网回应后，判断是否是本节点的入网请求，如接收者是本节点，则解析回应消息，由链路控制模块初始化主链路参数，将首次接收到的回应链路作为主链路，并记录其链路所经过跳数字段作为链路质量控制参数。

进一步地，图8示出了无线传输链路的网络通信质量测量控制流程，其步骤以下步骤：

S802，边界无线控制器根据链路质量诊断参数初始化链路监测模块后，执行所归属子网域内的链路监测检查，由链路监测模块按照检查时间间隔周期性的发送链路质量检查请求，经无线通信模块发送至对应子网域的第一个无线节点处；

S804，接收到该请求后的无线节点，经有链路控制模块处理链路检查请求，记录接收到该请求的跳数和接收信号的强度，将二者作为评价参数，计算出当前链路质量，更新该无线节点所存储的链路质量评价和链路状态，并更新请求消息中的无线节点总跳数和本级节点的接收信号强度，然后转发该检查请求到下一级节点；

S806，无线节点发送链路检查请求到下级节点失败时，该无线节点变更请求类型为拓扑节点回应上报消息，将链路检查请求消息体内的总跳数参数和途径各节点的接收信号强度复制进上报消息中，转发该上报消息至上一级节点；

S808，链路达到邻接边界无线控制器，由其内部的链路监测模块处理监测请求，并将子网域内的总跳数参数和途径各节点接收信号强度通过有线通信模块上报至上位机。

进一步地，本申请提出的无线自组网传输系统，包括无线传输节点的多链路控制流程，其步骤如下：

无线传输节点的链路控制模块周期性检查双归属链路的通信质量，若在2个检查周期内未能接收到来自某段边界无线控制器的链路质量检查请求，则标识该链路为暂不可用状态，如当前链路为主链路，则切换主链路至备用链路；

无线传输节点的链路控制模块周期性检查双归属链路的通信质量，若发现存在链路质量发生变化，选择评价质量较高的链路作为主链路；

无线传输节点的链路控制模块检查数传模块的数据传输结果，若发送数据失败，则在当前链路标识为暂不可用，切换至备用链路重新发送数据。

进一步地，本申请提出的无线自组网传输系统，包括边界无线控制器的多子网域隔离控制流程，其步骤如下：

边界无线控制器的数据采集模块接收到来自某个子网域内的数据上报后，检查是否隶属当前管理子网域，如满足条件，则将数据上报至上位机，停止往下一个子网域的无线传输节点的数据转发，隔绝多子网域通信；

边界无线控制器的数据采集模块接收到来自某个子网域内的入网请求后，根据准入模块检查结果判定其隶属子网域，停止往下一个子网域的无线传输节点的数据转发，隔绝了组网请求的跨子网域传输；

边界无线控制器的链路监模块每次发起链路检查请求时，携带有需要检查的子网域标识，分别发送至对应的无线传输节点；接收到该请求的无线传输节点通过链路控制模块匹配对应的子网域标识，如与当前节点所述的子网域标识不一致，则丢弃该消息，停止数据转发，隔绝了跨子网域的链路质量检查请求。

本发明第四方面的实施例提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第一方面任一项实施例提供的方法。

其中，图9示出了可以用来实施本发明公开的实施例的电子设备900的示意性方框图。如图9所示，电子设备900包括中央处理单元901，其可以根据存储在只读存储器902中的计算机程序指令或者从存储单元908加载到随机存取存储器903中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在随机存取存储器903中，还可以存储电子设备900操作所需的各种程序和数据。中央处理单元901、只读存储器902以及随机存取存储器903通过总线904彼此相连。输入/输出接口905也连接至总线904。

电子设备900中的多个部件连接至输入/输出接口905，包括：输入单元906，例如键盘、鼠标等；输出单元907，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元908，例如磁盘、光盘等；以及通信单元909，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元909允许电子设备900通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

中央处理单元901执行上文所描述的各个方法和处理。例如，在一些实施例中，上述实施例中的无线传输节点的控制方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元908。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由只读存储器902和/或通信单元909而被载入和/或安装到电子设备900上。当计算机程序加载到随机存取存储器903并由中央处理单元901执行时，可以执行上文描述的无线传输节点的控制方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，中央处理单元901可以通过其他任何适当的方式而被配置为执行上述实施例中的无线传输节点的控制方法。

本发明第五方面的实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现第一方面任一项实施例提供的无线传输节点的控制方法。

用于实施本发明的无线传输节点的控制方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或电子设备上执行。

在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器、只读存储器、可擦除可编程只读存储器、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这应当理解为要求这样操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行，或者要求所有图示的操作应被执行以取得期望的结果。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本发明的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实现中。相反地，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实现中。

尽管已经采用特定结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (13)

1.一种无线传输节点的控制方法，其特征在于，用于无线自组网传输系统，所述无线自组网传输系统包括两个边界无线控制器和多个所述无线传输节点，多个所述无线传输节点间隔设置在两个所述边界无线控制器之间，所述无线传输节点具有双向线性路由规则集合，所述控制方法包括：

接收选路请求后，根据已有线性路由规则集合和传输数据类型执行选路算法，以确定与所述选路请求对应的主路由和备用路由；

基于所述主路由的通信链路进行数据传输；

所述控制方法还包括：

入网步骤：生成并发出组网申请指令，接收邻近无线传输节点或边界无线控制器反馈的组网申请回复指令，并判断该组网申请回复指令是否是本节点的入网请求，若是，则解析回应消息，根据回应消息变更本地上下行双向路由规则集合；和/或

在节点重置时，构造并初始化本节点与上下行两个方向的边界无线控制器的线性路由规则集，接收拓扑变化通知，根据拓扑变化涉及到的方向和邻接节点维护线性路由规则集；

在入网之后，接收邻近申请入网节点的组网申请，记录所述邻近申请入网节点的身份标识，自增所述组网申请中的跳数字段后转发给边界无线控制器；

接收所述边界无线控制器反馈的所述邻近申请入网节点的组网申请回复指令，根据接收的组网申请回复指令变更本地的上下行双向路由规则集合，并将接收的组网申请回复指令发送给对应的所述邻近申请入网节点。

2.根据权利要求1所述无线传输节点的控制方法，其特征在于，所述执行选路算法的步骤具体包括：

监测并判断两个路由与其对应的边界无线控制器之间的通信链路质量；

将通信链路质量最高的通信链路所对应的路由作为主路由，将另一个路由作为备用路由。

3.根据权利要求1所述无线传输节点的控制方法，其特征在于，还包括：

在判断当前主路由的通信链路的通信质量降低至预定阈值或无线传输节点在通过所述当前主路由的通信链路传输数据失败时，将所述备用路由切换成主路由。

4.根据权利要求1所述无线传输节点的控制方法，其特征在于，还包括：

接收边界无线控制器发送的通信链路质量测量请求，进行通信链路质量测量并记录测量结果后，将通信链路质量测量请求及测量结果转发至与接收方向相反的下一个无线传输节点；

在重复转发预设次数通信链路质量测量请求及测量结果失败后，向链路测量数据发起控制器上报链路测量失败响应。

5.根据权利要求4所述无线传输节点的控制方法，其特征在于，还包括：

在接收边界无线控制器发送的通信链路质量测量请求后，先根据所述通信链路质量测量请求中携带的子网域标识进行身份认证，若身份认证通过，则进行通信链路质量测量，若认证不通过，则丢弃所述通信链路质量测量请求，停止数据转发。

6.根据权利要求4所述无线传输节点的控制方法，其特征在于，还包括：

在边界无线控制器的预设探测周期超时时间T1内未接收到该控制器的链路测量请求，则将与其对应的通信链路标记为不可用，并将所述备用路由切换成主路由；

在边界无线控制器的预设探测周期恢复时间T2内接收到该控制器的链路测量请求，则将与其对应的通信链路标记为可用备选链路，并在判断其通信质量优于当前主路由的通信链路时，将其对应的路由设置为主路由。

7.一种无线传输节点，其特征在于，包括：

无线通信模块，用于与邻近的无线传输节点和其两侧的边界无线控制器进行通信；

存储器，其内存储有双向线性路由规则集合和计算机程序，且每个方向的路由目标节点均指向其两端的边界无线控制器；

处理器，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6中任一项所述的方法。

8.一种无线自组网传输系统，其特征在于，包括：

上位机；

至少2个间隔设置的边界无线控制器，均与所述上位机连接；

多个如权利要求7中所述的无线传输节点，具有双向线性路由规则集合，多个所述无线传输节点间隔设置在任意相邻的两个边界无线控制器之间；

其中，所述边界无线控制器具体用于：

接收到无线传输节点发送过来的组网请求后，根据发送所述组网请求的无线传输节点的设备特征和当前无线信号质量进行组网准入认证，并在准入认证通过时，生成组网申请回复指令，并将生成的所述组网申请回复指令发送给对应的无线传输节点，其中，所述组网申请回复指令包括但不限于：该节点所属子网域标识、请求入网节点的上级节点和下级节点、入网请求消息携带的链路跳数；

在准入认证未通过时，将对应节点组网请求参数作为报警信息并上报至上位机；

在无线传输节点发送过来的组网请求通过后，将新入网节点的拓扑信息同步至子网域内相邻的边界无线控制器；

在接收到子网域内的其他边界无线控制器同步过来的拓扑信息后进行拓扑信息更新。

9.根据权利要求8所述的无线自组网传输系统，其特征在于，所述边界无线控制器具体还用于：

按照预设扫描间隔T3向本子网域内无线传输节点发起通信链路质量测量请求；

在接收到无线传输节点上报的链路测量失败响应后，将本次失败结果同步至邻接边界无线控制器；

在接收到其邻近的无线传输节点转发的通信链路质量测量请求及测量结果后，结束该子网域内的本次链路测量，记录测量结果并将链路测量结果同步至链路测量数据发起控制器和/或上报给上位机。

10.根据权利要求8所述的无线自组网传输系统，其特征在于，所述边界无线控制器具体还用于：

在初始化完成后，从所述上位机获取其所辖子网域的子网域标识、准入策略规则集、无线网络通道参数、邻接边界无线控制器通信参数及邻接边界无线控制器同步的子网域当前路由拓扑；

通过导入准入策略规则集配置参数，构建子网域准入控制规则集合，用以控制所负责子网域内无线传输节点的组网请求；

通过对邻接边界无线控制器的网络拓扑进行恢复，并将边界无线控制器加入到网络拓扑的末端，构建所负责子网域的无线路由拓扑结构；

初始化其无线传输模块，用以接收无线传输节点的通信数据。

11.根据权利要求8所述的无线自组网传输系统，其特征在于，所述边界无线控制器具体还用于：

接收到无线传输节点上报的数据后，检查上报该数据的无线传输节点是否隶属当前管理子网域，若是，则将数据上报至上位机，并停止往下一个子网域的无线传输节点的数据转发。

12.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6中任一项所述的方法。

13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的方法。

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