CN115314971A - 减少g3-plc网络入网程序的流量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种减少G3‑PLC网络入网程序的流量的方法，该方法包含：一网域，具有一第一中继节点；一第一外部节点，依据一网域搜寻需求指令启动一信标请求传输滴流机制；其中，当该第一中继节点接收一第一信标请求后，则该第一中继节点依据该第一信标请求启动一信标传输滴流机制。

Description

减少G3-PLC网络入网程序的流量的方法
技术领域
本发明有关于一种减少网络入网程序(Bootstrap procedure)的流量的方法，尤指一种减少G3-PLC网络入网程序的流量的方法。
背景技术
请参考图1，图1显示公知技术的G3-PLC网络的网络入网程序的一实施例示意图。在公知技术中，若有多个欲加入一同一网域的节点(joining nodes)J1～JN，则所述节点J1～JN在一期间内广播信标请求(Beacon Request)，以进行组网的程序；则中继节点会因在短时间内接收到来自节点J1～JN的多个重复的信标请求，而导致该区域的数据流量大幅上升，将造成其他交换信息无法有效发送与接收，故称为信标请求风暴(Beacon RequestStorm)。
同理，请参考图2，图2显示公知技术的G3-PLC网络的网络入网程序的另一实施例示意图。在公知技术中，若有欲加入一同一网域的节点(joining nodes)J1，若节点J1对邻近且已在此网域中的N个中继节点LBA1～LBAN广播信标请求(Beacon Request)，以进行组网的程序；则中继节点LBA1～LBAN均会因在同一时间接收到来自节点J1信标请求，此时中继节点LBA1～LBAN将会在短时间内广播多个相似的信标(Beacon)来回应节点J1信标请求，将造成其他交换信息无法有效发送与接收，故称为信标风暴(Beacon Storm)。
发明内容
本发明的目的之一，是用来解决信标请求风暴的问题。
本发明的目的之一，是用来解决信标风暴的问题。
本发明揭露一种减少G3-PLC网络入网程序的流量的方法，该方法包含：一网域，具有一第一中继节点(LBA)；一第一外部节点(LBD)，依据一网域搜寻需求(ADPM-DISCOVERY.request)指令启动一信标请求传输滴流(Beacon Request TransmissionTrickle)机制；其中，当该第一中继节点接收一第一信标请求后，则该第一中继节点依据该第一信标请求(beacon request)启动一信标传输滴流(Beacon Transmission Trickle)机制。
附图说明
图1显示公知技术的G3-PLC网络的网络入网程序的信标请求风暴一实施例示意图。
图2显示公知技术的G3-PLC网络的网络入网程序的信标风暴一实施例示意图。
图3显示本发明G3-PLC网络的网络入网程序的改善信标请求风暴一实施例示意图。
图4显示信标请求传输滴流机制示意图。
图5显示本发明G3-PLC网络的网络入网程序的改善信标风暴一实施例示意图。
图6显示信标传输滴流机制示意图。
附图标号：
LBD、LBD1～LBDN:外部节点
LBA、LBA1～LBAN:中继节点
S401～S407、S601～S608:步骤
具体实施方式
请参考图3与图4，图3显示本发明G3-PLC网络的网络入网程序的改善信标请求风暴一实施例示意图，图4显示信标请求传输滴流机制示意图。图3绘示N个外部节点LBD1～LBDN，且为求简洁仅以第一外部节点LBD1进行说明；其中，本发明的外部节点定义为尚未加入此网域的节点。
本发明公开一种减少G3-PLC网络入网程序的流量的方法，该方法包含：一网域M1，且在网域M1中具有中继节点LBA；当第一外部节点LBD1想加入网域M1时，此时第一外部节点LBD1中的一适应子层(Adaptation sublayer)(图未示)收到来自上层(upper layer)(图未示)网域搜寻需求指令后，第一外部节点LBD1依据网域搜寻需求指令启动一信标请求传输滴流(Beacon Request Transmission Trickle)机制。
在一实施例中，信标请求传输滴流步骤是由信标请求传输滴流模块(BeaconRequest Transmission Trickle Module)所执行，网域搜寻需求指令为现有G3-PLC网络中ADPM-DISCOVERY.request指令所实现，当信标请求传输滴流机制被启用时，第一外部节点LBD1引用ADPM-DISCOVERY.request指令，第一外部节点LBD1内的第一计时单元与第一计数器进行初始化，且第一计时单元被设定为第一预设时间T1；第一预设时间T1为0至回应时间乘以K1之间的第一随机值(T1＝random[0,ADPM-DISCOVERY.request.duration*K1])；其中，回应时间为第一外部节点LBD1的网域搜寻需求指令所对应的时间，于一实施例中网域搜寻需求指令所对应的回应时间为现有G3-PLC网络中ADPM-DISCOVERY.request.duration参数所实现；且K1被设定为0.4～0.6。于一实施例中，传输滴流模块由适应子层(Adaptation sublayer)执行。
当第一预设时间T1倒数归0前，第一外部节点LBD1同时满足下列条件时，则第一计数器在第一预设时间T1内计算第一外部节点LBD1所接收到的信标请求的数目，其中信标请求是来自第一外部节点LBD1周遭的外部节点LBD2～LBDN所广播，最终第一计数器计算其数目为第一数量c1；所需满足的条件如下：
1.第一外部节点LBD1有接收到周围的外部节点LBD2～LBDN广播加入网域M1的信标请求，即尚有其他外部节点LBD2～LBDN在第一预设时间T1内欲加入此网域M1而广播信标请求。
2.第一外部节点LBD1所接收的信标请求(来自其他外部节点LBD2～LBDN)的信号强度需大于一预设值，在一实施例中预设值为-30dBm(分贝毫瓦)。
当第一数量c1小于w1值，则第一外部节点LBD1广播信标请求；一实施例中，其中w1值定义为1，意即第一外部节点LBD1周遭没有其他的外部节点LBD2～LBDN满足前述条件，则第一外部节点LBD1在第一预设时间T1后广播加入网域M1的信标请求。
请参考图4，每一个外部节点满足图4步骤，步骤如下：
步骤S401：引用ADPM-DISCOVERY.request指令。
步骤S402：第一计时单元与第一计数器进行初始化。
步骤S403：第一计时单元开始计时。
步骤S404：判断第一预设时间是否到期；若否，跳至步骤S404-1；若是，跳至步骤S405。
步骤S404-1：判断是否满足条件；若否，跳至步骤S404；若是，跳至步骤S404-2。
步骤S404-2：第一计数器将第一数量c1计数加1，跳至步骤S404。
步骤S405：判断第一数量c1是否小于w1值；若否，跳至步骤S407；若是，跳至步骤S406。
步骤S406：广播信标请求。
步骤S407：结束。
通过上述的步骤，若有多个欲加入一同一网域的外部节点，所述外部节点进行组网的程序时，可以减少对邻近且已在此网域中的中继节点LBA广播信标请求，故可降低信标请求风暴所产生的大量流量。
接着，请参考图5与图6，图5显示本发明G3-PLC网络的网络入网程序的一实施例示意图，图6显示信标传输滴流(Beacon Transmission Trickle)机制示意图。承上所述，当第一中继节点LBA1接收来自外部节点LBD广播的信标请求后，且第一中继节点LBA1的内部的第二计时单元还未进行运作，则第一中继节点LBA1启动一信标传输滴流机制。图5绘示N个中继节点LBA1～LBAN，且为求简洁仅以第一中继节点LBA1进行说明。
在一实施例中，信标传输滴流机制是由信标传输滴流模快(Beacon TransmissionTrickle Module)所执行；当信标传输滴流机制被启用时，第一中继节点LBA1初始第二计时器，并依据一第二预设时间T2进行计时；该第二预设时间T2为0至对应于外部节点LBD的网域搜寻需求指令的回应时间，其该第二预设时间T2介于0至回应时间乘以(1-K1)与回应时间乘以K2总和之间的一第二随机值(T2＝random[0,ADPM-DISCOVERY.request.duration*(1-K1)+ADPM-DISCOVERY.request.duration*K2])，其中K2大于或等于0，且K2小于0.3。于一实施例中，信标传输滴流模块由适应子层执行。
其中，于一实施例中，网域搜寻需求指令所对应的回应时间为现有G3-PLC网络中ADPM-DISCOVERY.request.duration参数所实现；且K1被设定为0.4～0.6。
当第二预设时间T2倒数归0前，第一中继节点LBA1同时满足下列条件时，则第二计数器在第二预设时间T2内计算第一中继节点LBA1所接收到的信标的数目，其中信标是来自周遭的中继节点LBA2～LBAN所广播，最终第二计数器计算其数目为第二数量c2；所需满足的条件如下：
1.第一中继节点LBA1有接收到周围的中继节点LBA2～LBAN广播信标，以回应外部节点LBD欲加入网域M1的信标请求，即尚有其他中继节点LBA2～LBAN在第二预设时间T2内，广播信标回应外部节点LBD。
2.第一中继节点LBA1所接收的信标(来自其他中继节点LBA2～LBAN广播信标)的信号强度需大于一预设值，在一实施例中预设值为-30dBm(分贝毫瓦)。
3.第一中继节点LBA1所收到的信标必须是同一个网域，一实施例中，信标的网域地址(Personal Area Network ID，PAN ID)必须与第一中继节点LBA1欲发送信标的网域地址相同。
4.第一中继节点LBA1所收到的信标一路径成本(Route cost)需低于一第一中继点LBA1欲发送信标所带的路径成本，意即在网域中存在路径成本相对较低的信标，且已经有相对品质较好的信标存在于此网域中。
当第二数量c2小于w2值，则第一中继节点LBA1广播信标以回应外部节点LBD；一实施例中，其中w2值定义为5，意即当第一中继节点LBA1周遭少于五个其他的中继节点满足上述条件时，中继节点LBA1在第二预设时间T2后回应外部节点LBD，并广播信标。
请参考图6，每一个中继节点满足图6步骤，步骤如下：
步骤S601：收到外部节点LBD发出的信标请求。
步骤S602：判断第二计时单元是否正在计时中；若否，则跳至步骤S603；若是，则跳至步骤S608。
步骤S603：第二计时单元与第二计数器进行初始化。
步骤S604：第二计时单元开始计时。
步骤S605：判断第二预设时间是否到期；若否，跳至步骤S605-1；若是，跳至步骤S606。
步骤S605-1：判断是否满足上述的条件；若否，跳至步骤S605；若是，跳至步骤S605-2。
步骤S605-2：第二计数器将第二数量c2计数加1后，跳至步骤S605。
步骤S606：判断第二数量c2是否小于w2值；若否，跳至步骤S608；若是，跳至步骤S607。
步骤S607：广播信标。
步骤S608：结束。
通过上述的步骤，当同一个网域内有多个中继节点时，所述中继节点可以减少广播信标以回应相同的一个或多个外部节点，故可降低信标风暴所产生的大量流量。
综上所述，本发明提供一种减少网络入网程序(Bootstrap procedure)的流量的方法，可以用来解决信标请求风暴或信标风暴所产生的大量流量。

Claims (9)

1.一种减少G3-PLC网络入网程序的流量的方法，其特征在于，包含：
一网域，具有一第一中继节点；以及
一第一外部节点，依据一网域搜寻需求指令启动一信标请求传输滴流机制；
其中，当所述第一中继节点接收一第一信标请求后，且所述第一中继节点的一信标计时器若还未进行计时，则所述第一中继节点依据所述第一信标请求启动一信标传输滴流机制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信标请求传输滴流机制包含：
当所述第一外部节点中的一适应子层收到来自一上层的所述网域搜寻需求指令后，所述第一外部节点在一第一预设时间内计算所述外部节点周围的一第二外部节点广播一第二信标请求的数目为一第一数量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述信标请求传输滴流机制包含：所述第一外部节点有接收到周围所述第二外部节点广播所述第二信标请求；且所述第二信标请求的信号强度需大于一预设值，此时所述第一外部节点中的一第一计数器在所述第一预设时间内计算所述第二信标请求的数目为所述第一数量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一外部节点的所述网域搜寻需求指令具有对应的一回应时间；所述第一预设时间为0至所述回应时间乘以K1之间的一第一随机值，且K1＝0.4～0.6。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述第一数量小于1，则所述第一外部节点传输所述第一信标请求。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述信标传输滴流机制包含：所述第一中继节点接收到周围的一第二中继节点回应所述第一信标请求所广播的一第一信标，且所述第一信标的信号强度需大于一预设值，且所述第二中继节点与所述第一中继节点必须在相同的所述网域中；以及所述第一信标的一路径成本需低于所述第一中继节点欲发送一信标所带的一路径成本；此时所述第一中继节点中的一第二计数器在一第二预设时间计数所述第一信标的数目为一第二数量。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二预设时间为0至对应于所述第一外部节点的所述网域搜寻需求指令的所述回应时间，所述第二预设时间介于0至所述回应时间乘以(1-K1)与所述回应时间乘以K2总和之间的一第二随机值，其中K2大于或等于0，且K2小于0.3。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述第二数量小于5，则所述第一中继节点回应所述第一信标请求以传输一第二信标。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述信标的网域地址与所述第一中继节点欲发送信标的网域地址相同。
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