CN114025312A - 一种广播下行路由的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种广播下行路由的方法及系统，首先获取无线通信网络拓扑结构中的所有节点，并确定出接入节点和汇聚节点；利用汇聚节点接收主设备的下行数据，根据接收到的下行数据的目标地址确定是否广播下行数据。当目标地址为汇聚节点时，在接收到主设备的下行数据后，不转发下行数据；当目标地址为从属设备传感器时，以单播方式将下行数据转发给对应的传感器；当目标地址为汇聚节点的从属设备时，以单播方式将下行数据转发给对应的从属设备；当目标地址为其他时，以广播方式将下行数据转发给对应的传感器。通过本发明，可以忽略设备间的具体拓扑关系，在仅具备下属设备和从属设备路由表的情况下实现下行路由，能够简化路由表，同时简化下行路由的计算过程，提升路由传输效率。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种广播下行路由的方法及系统。
背景技术
近年来，无线网络技术特别是无线传感网技术获得了较快发展，已被广泛应用于工业自动化、物联网、智能家居、无线抄表等多个领域。各节点按照该路由协议建立到基站的无线连接，组成具有特定拓扑结构的无线网络。例如，对于无线传感网，在传感器节点的运算、存储、供能受限的背景下，优秀的路由协议是组建稳定可靠、低功耗、寿命长的无线传感器网络的必要条件。然而，目前针对无线网络提出的路由协议普遍采用单播的下行路由，中转节点在处理下行数据时通常需要知道网络的拓扑关系并准确计算下行数据传输路径。而网络的拓扑关系导致路由表的数据量较大，准确计算下行数据传输路径导致路由的处理过程较复杂。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种广播下行路由的方法及系统，用于解决现有单播下行路由技术中路由表的数据量较大和路由的处理过程较复杂的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种广播下行路由的方法，包括以下步骤：
获取无线通信网络拓扑结构中的所有节点，并从所获取的节点中确定出接入节点和汇聚节点；其中，所述接入节点具有无线通信网络内主设备和从属设备的路由表，所述汇聚节点具有所有从属设备的电子身份信息，所述主设备与所述从属设备具有主从关系；
利用所述汇聚节点接收所述主设备的下行数据，并根据所接收到的下行数据的目标地址确定是否广播所述下行数据。
可选地，若所述目标地址为所述汇聚节点，则在接收到所述主设备的下行数据后，不转发所述下行数据；
若所述目标地址为所述汇聚节点的从属设备传感器，则在下行信道上以单播方式将所述下行数据转发给对应的传感器；
若所述目标地址不为所述汇聚节点和所述汇聚节点的从属设备传感器，且为所述汇聚节点的下属设备，则在下行信道上以广播方式将所述下行数据转发给对应的传感器从属设备下级汇聚节点从设备下级汇聚节点。
本发明还提供一种广播下行路由的系统，所述系统包括有：
节点获取模块，用于获取无线通信网络拓扑结构中的所有节点，并从所获取的节点中确定出接入节点和汇聚节点；其中，所述接入节点具有无线通信网络内主设备和从属设备的路由表，所述汇聚节点具有所有从属设备的电子身份信息，所述主设备与所述从属设备具有主从关系；
数据接收模块，用于所述汇聚节点接收所述主设备的下行数据；
广播模块，用于根据所接收到的下行数据的目标地址确定是否广播所述下行数据。
可选地，所述广播模块包括有第一广播单元、第二广播单元和第三广播单元；
所述第一广播单元用于在所述目标地址为所述汇聚节点时，接收所述主设备的下行数据，且不转发所述下行数据；
第二广播单元用于在所述目标地址为所述汇聚节点的从属设备传感器时，在下行信道上以单播方式将所述下行数据转发给对应的传感器；
第三广播单元用于在所述目标地址不为所述汇聚节点和所述汇聚节点的从属设备传感器，且为所述汇聚节点的下属设备时，在下行信道上以广播方式将所述下行数据转发给对应的传感器从属设备下级汇聚节点。
如上所述，本发明提供一种广播下行路由的方法及系统，具有以下有益效果：本发明首先获取无线通信网络拓扑结构中的所有节点，并从所获取的节点中确定出接入节点和汇聚节点；其中，所述接入节点具有无线通信网络内主设备和从属设备的路由表，所述汇聚节点具有所有从属设备的电子身份信息，所述主设备与所述从属设备具有主从关系；利用所述汇聚节点接收所述主设备的下行数据，并根据所接收到的下行数据的目标地址确定是否广播所述下行数据。当所述目标地址为所述汇聚节点时，本发明在接收到所述主设备的下行数据后，不转发所述下行数据；当所述目标地址为所述汇聚节点的从属设备传感器时，本发明在下行信道上以单播方式将所述下行数据转发给对应的传感器；若所述目标地址不为所述汇聚节点和所述汇聚节点的从属设备传感器，且为所述汇聚节点的下属设备，本发明在下行信道上以广播方式将所述下行数据转发给对应的传感器从属设备下级汇聚节点。所以，本发明节省路由传输时间，提升路由传输效率。
附图说明
图1为一实施例提供的广播下行路由的方法流程示意图；
图2为一实施例提供的广播下行路由的硬件结构示意图；
图3为一实施例提供的广播模块的硬件结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1所示，本发明提供一种广播下行路由的方法，包括以下步骤：
S100，获取无线通信网络拓扑结构中的所有节点，并从所获取的节点中确定出接入节点和汇聚节点；其中，所述接入节点具有无线通信网络内主设备和从属设备的路由表，所述汇聚节点具有所有从属设备的电子身份信息，所述主设备与所述从属设备具有主从关系；
S200，利用所述汇聚节点接收所述主设备的下行数据，并根据所接收到的下行数据的目标地址确定是否广播所述下行数据。
根据上述记载可知，本方法首先获取无线通信网络拓扑结构中的所有节点，并从所获取的节点中确定出接入节点和汇聚节点；其中，所述接入节点具有无线通信网络内主设备和从属设备的路由表，所述汇聚节点具有所有从属设备的电子身份信息，所述主设备与所述从属设备具有主从关系；利用所述汇聚节点接收所述主设备的下行数据，并根据所接收到的下行数据的目标地址确定是否广播所述下行数据。通过本方法可以节省路由传输时间，提升路由传输效率。
在一示例性实施例中，若所述目标地址为所述汇聚节点，则在接收到所述主设备的下行数据后，不转发所述下行数据；
若所述目标地址为所述汇聚节点的从属设备传感器，则在下行信道上以单播方式将所述下行数据转发给对应的传感器；
若所述目标地址不为所述汇聚节点和所述汇聚节点的从属设备传感器，且为所述汇聚节点的下属设备，则在下行信道上以广播方式将所述下行数据转发给对应的传感器从属设备下级汇聚节点。
由此可知，当所述目标地址为所述汇聚节点时，本方法在接收到所述主设备的下行数据后，不转发所述下行数据；当所述目标地址为所述汇聚节点的从属设备传感器时，本方法在下行信道上以单播方式将所述下行数据转发给对应的传感器；若所述目标地址不为所述汇聚节点和所述汇聚节点的从属设备传感器，且为所述汇聚节点的下属设备，本方法在下行信道上以广播方式将所述下行数据转发给对应的传感器从属设备下级汇聚节点。
在另一示例性实施例中，若所述目标地址为所述汇聚节点的从属设备，则在下行信道上以单播方式将所述下行数据转发给对应的从属设备。由此可知，当所述目标地址为所述汇聚节点的从属设备时，本方法在下行信道上以单播方式将所述下行数据转发给对应的从属设备。所以，本方法节省路由传输时间，提升路由传输效率。
根据上述记载，具体地，在本方法中，上行路由：由于网络拓扑是树状拓扑，所以每个设备(除接入节点)都可以找到其归属的主设备，按主从关系，可以逐级完成上行数据传递。
广播下行路由：广播下行路由为基本的下行路由功能，节点设备应支持广播下行路由。接入节点具有其网络内所有设备的路由表。汇聚节点具有其从设备EID信息。汇聚节点收到主设备的下行数据后，判断该数据的目的地址：
a)目的地址是本节点，接收该数据，不再转发该数据；
b)目的地址是本节点的从设备传感器，则在下行信道上以单播的方式下发给对应的传感器；
c)如果以上均不是，则在下行信道上以广播的方式转发该数据。
单播下行路由：在支持广播下行路由的基础上，节点也可支持单播下行路由。汇聚节点收到主设备的下行数据后，判断该数据的目的地址：
a)目的地址是本节点，则接收该数据，不再转发该数据；
b)目的地址是本节点的下属设备，则在下行信道上以单播的方式转发给对应的从设备。
综上所述，本方法首先获取无线通信网络拓扑结构中的所有节点，并从所获取的节点中确定出接入节点和汇聚节点；其中，所述接入节点具有无线通信网络内主设备和从属设备的路由表，所述汇聚节点具有所有从属设备的电子身份信息，所述主设备与所述从属设备具有主从关系；利用所述汇聚节点接收所述主设备的下行数据，并根据所接收到的下行数据的目标地址确定是否广播所述下行数据。当所述目标地址为所述汇聚节点时，本方法在接收到所述主设备的下行数据后，不转发所述下行数据；当所述目标地址为所述汇聚节点的从属设备传感器时，本方法在下行信道上以单播方式将所述下行数据转发给对应的传感器；若所述目标地址不为所述汇聚节点和所述汇聚节点的从属设备传感器，且为所述汇聚节点的下属设备，本方法在下行信道上以广播方式将所述下行数据转发给对应的传感器从属设备下级汇聚节点。以及当所述目标地址为所述汇聚节点的从属设备时，本方法在下行信道上以单播方式将所述下行数据转发给对应的从属设备。所以，本方法节省路由传输时间，提升路由传输效率。
如图2所示，本系统还提供一种广播下行路由的系统，所述系统包括有：
节点获取模块M10，用于获取无线通信网络拓扑结构中的所有节点，并从所获取的节点中确定出接入节点和汇聚节点；其中，所述接入节点具有无线通信网络内主设备和从属设备的路由表，所述汇聚节点具有所有从属设备的电子身份信息，所述主设备与所述从属设备具有主从关系；
数据接收模块M20，用于所述汇聚节点接收所述主设备的下行数据；
广播模块M30，用于根据所接收到的下行数据的目标地址确定是否广播所述下行数据。
根据上述记载可知，本系统首先获取无线通信网络拓扑结构中的所有节点，并从所获取的节点中确定出接入节点和汇聚节点；其中，所述接入节点具有无线通信网络内主设备和从属设备的路由表，所述汇聚节点具有所有从属设备的电子身份信息，所述主设备与所述从属设备具有主从关系；利用所述汇聚节点接收所述主设备的下行数据，并根据所接收到的下行数据的目标地址确定是否广播所述下行数据。通过本系统可以节省路由传输时间，提升路由传输效率。
在一示例性实施例中，如图3所示，本系统中的广播模块包括有第一广播单元D100、第二广播单元D200和第三广播单元D300；
所述第一广播单元D100用于在所述目标地址为所述汇聚节点时，接收所述主设备的下行数据，且不转发所述下行数据；
第二广播单元D200用于在所述目标地址为所述汇聚节点的从属设备传感器时，在下行信道上以单播方式将所述下行数据转发给对应的传感器；
第三广播单元D300用于在所述目标地址不为所述汇聚节点和所述汇聚节点的从属设备传感器，且为所述汇聚节点的下属设备时，在下行信道上以广播方式将所述下行数据转发给对应的传感器从属设备下级汇聚节点。
由此可知，当所述目标地址为所述汇聚节点时，本系统在接收到所述主设备的下行数据后，不转发所述下行数据；当所述目标地址为所述汇聚节点的从属设备传感器时，本系统在下行信道上以单播方式将所述下行数据转发给对应的传感器；若所述目标地址不为所述汇聚节点和所述汇聚节点的从属设备传感器，且为所述汇聚节点的下属设备，本系统在下行信道上以广播方式将所述下行数据转发给对应的传感器从属设备下级汇聚节点。
在一示例性实施例中，如图3所示，本系统中的广播模块包括有第四广播单元D400；所述第四广播单元D400用于在所述目标地址为所述汇聚节点的从属设备时，在下行信道上以单播方式将所述下行数据转发给对应的从属设备。由此可知，当所述目标地址为所述汇聚节点的从属设备时，本系统在下行信道上以单播方式将所述下行数据转发给对应的从属设备。所以，本系统节省路由传输时间，提升路由传输效率。
根据上述记载，具体地，在本系统中，上行路由：由于网络拓扑是树状拓扑，所以每个设备(除接入节点)都可以找到其归属的主设备，按主从关系，可以逐级完成上行数据传递。
广播下行路由：广播下行路由为基本的下行路由功能，节点设备应支持广播下行路由。接入节点具有其网络内所有设备的路由表。汇聚节点具有其从设备EID信息。汇聚节点收到主设备的下行数据后，判断该数据的目的地址：
a)目的地址是本节点，接收该数据，不再转发该数据；
b)目的地址是本节点的从设备传感器，则在下行信道上以单播的方式下发给对应的传感器；
c)如果以上均不是，则在下行信道上以广播的方式转发该数据。
单播下行路由：在支持广播下行路由的基础上，节点也可支持单播下行路由。汇聚节点收到主设备的下行数据后，判断该数据的目的地址：
a)目的地址是本节点，则接收该数据，不再转发该数据；
b)目的地址是本节点的下属设备，则在下行信道上以单播的方式转发给对应的从设备。
综上所述，本系统首先获取无线通信网络拓扑结构中的所有节点，并从所获取的节点中确定出接入节点和汇聚节点；其中，所述接入节点具有无线通信网络内主设备和从属设备的路由表，所述汇聚节点具有所有从属设备的电子身份信息，所述主设备与所述从属设备具有主从关系；利用所述汇聚节点接收所述主设备的下行数据，并根据所接收到的下行数据的目标地址确定是否广播所述下行数据。当所述目标地址为所述汇聚节点时，本系统在接收到所述主设备的下行数据后，不转发所述下行数据；当所述目标地址为所述汇聚节点的从属设备传感器时，本系统在下行信道上以单播方式将所述下行数据转发给对应的传感器；若所述目标地址不为所述汇聚节点和所述汇聚节点的从属设备传感器，且为所述汇聚节点的下属设备，本系统在下行信道上以广播方式将所述下行数据转发给对应的传感器从属设备下级汇聚节点。以及当所述目标地址为所述汇聚节点的从属设备时，本系统在下行信道上以单播方式将所述下行数据转发给对应的从属设备。所以，本系统节省路由传输时间，提升路由传输效率。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (4)
1.一种广播下行路由的方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取无线通信网络拓扑结构中的所有节点，并从所获取的节点中确定出接入节点和汇聚节点；其中，所述接入节点具有无线通信网络内主设备和从属设备的路由表，所述汇聚节点具有所有从属设备的电子身份信息，所述主设备与所述从属设备具有主从关系；
利用所述汇聚节点接收所述主设备的下行数据，并根据所接收到的下行数据的目标地址确定是否广播所述下行数据。
2.根据权利要求1所述的广播下行路由的方法，其特征在于，若所述目标地址为所述汇聚节点，则在接收到所述主设备的下行数据后，不转发所述下行数据；
若所述目标地址为所述汇聚节点的从属设备传感器，则在下行信道上以单播方式将所述下行数据转发给对应的传感器；
若所述目标地址不为所述汇聚节点和所述汇聚节点的从属设备传感器，且为所述汇聚节点的下属设备，则在下行信道上以广播方式将所述下行数据转发给对应的传感器从属设备下级汇聚节点。
3.一种广播下行路由的系统，其特征在于，所述系统包括有：
节点获取模块，用于获取无线通信网络拓扑结构中的所有节点，并从所获取的节点中确定出接入节点和汇聚节点；其中，所述接入节点具有无线通信网络内主设备和从属设备的路由表，所述汇聚节点具有所有从属设备的电子身份信息，所述主设备与所述从属设备具有主从关系；
数据接收模块，用于所述汇聚节点接收所述主设备的下行数据；
广播模块，用于根据所接收到的下行数据的目标地址确定是否广播所述下行数据。
4.根据权利要求3所述的广播下行路由的系统，其特征在于，所述广播模块包括有第一广播单元、第二广播单元和第三广播单元；
所述第一广播单元用于在所述目标地址为所述汇聚节点时，接收所述主设备的下行数据，且不转发所述下行数据；
第二广播单元用于在所述目标地址为所述汇聚节点的从属设备传感器时，在下行信道上以单播方式将所述下行数据转发给对应的传感器；
第三广播单元用于在所述目标地址不为所述汇聚节点和所述汇聚节点的从属设备传感器，且为所述汇聚节点的下属设备时，在下行信道上以广播方式将所述下行数据转发给对应的传感器从属设备下级汇聚节点。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220208 |
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