一种多路径微功率无线抄表方法和系统的制作方法_2

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+y)的节点不是自己的邻居节点。在各节点确定自己的邻居节点信息,并建立自身邻居节点表之后,集中器节点可以通过发送数据帧,遍历全网节点的方法,获知网络中全部节点的邻居节点表,详细说明参见方法实施例。如图1所示为集中器节点存储全网节点的邻居节点的示意图。
[0039](2)抄表过程中无线传输的数据帧格式
[0040]由于该方法是在无线通信协议栈的网络层工作,该数据帧实际作为无线通信协议栈MAC层数据帧的负载部分存在。
[0041]如图2所示,其帧格式为:9Byte长的源路由(即传输路径)、15Byte的邻居节点表和变长的网络层数据负载(即实际需要抄表的业务数据)。
[0042]该帧的主要包括以上三部分,源路由部分为9Byte,每个Byte填充为一个节点地址,Byte O固定填充为发送者自己的通信地址,之后依次填充为数据帧传输过程中需要经过的中继节点的地址,中继节点之后填充最终的目的节点地址,如果填充完以上地址信息后,源路由仍有空闲Byte,则将剩余Byte全部填充为OxFF。
[0043]邻居节点表部分,数据帧的发送者需要将自己本地的邻居节点表填充进去。
[0044]网络层数据负载部分,是实际需要传输的业务数据,可以根据实际需求填写,最短长度为0,最大长度视下层协议支持的最大长度而定。
[0045]如图3所示,该方法包括:
[0046]步骤SlOl:初始化各节点的邻居节点表,所述邻居节点表包括各节点自身的邻居节点信息;
[0047]初始化时,每个节点的邻居节点表都为全0,即认为自己没有邻居节点。
[0048]步骤S102:各节点周期性发出通知帧,接收到所述通知帧的节点将发出所述通知中贞的节点更新到自身的邻居节点表中。
[0049]每个节点周期性发出一个通知帧,该帧的源路由域仅将Byte O填充为该节点自身的通信地址,其余部分都填充为OxFF,邻居节点表填充为自己的邻居节点表,网络层数据负载为空。这样收到此通知帧的节点就可以据此更新它自己的邻居节点表。经过一段时间以后,各节点即可建立起自己的邻居节点表。
[0050]当节点发出数据的目的地是自身的邻居节点或需要经过邻居节点转发时,如果所述数据已经送达邻居节点,则不更新自身邻居节点表;如果所述数据无法送达邻居节点,则将所述邻居节点从自身邻居节点表中删除。
[0051]具体的,当节点向外发送单包数据时,如果数据的最终目的地是自己的邻居节点,或者需要经过邻居节点转发,如果确定该数据已经送达邻居节点,则可以保持当前邻居节点表不变;如果确定数据无法送达邻居节点,则需要将此邻居节点从邻居节点表中删除。
[0052]步骤S103:集中器节点获取所述各节点的邻居节点表,即:所述集中器节点向自身邻居节点广播发送数据帧,接收到所述数据帧的节点向自身的邻居节点转发所述数据帧,直至各节点均接收到所述数据帧;各节点将包含自身邻居节点表的数据响应帧返回所述集中器节点。
[0053]具体的,集中器节点在建立起自己的邻居节点表后,即可向邻居节点发送数据帧,以查询邻居节点的业务数据,在集中器节点得到邻居节点返回的响应数据帧的同时,也可以得到邻居节点的邻居节点表,即“邻居的邻居节点表”,依次类推,集中器节点在不断的抄读过程中可以获得网络中全部节点的邻居节点表。
[0054]步骤S104:所述集中器节点根据所述各节点的邻居节点表,建立从自身到任意目的节点的多条路径;
[0055]步骤S105:所述集中器节点根据所述多条路径,确定从自身到目的节点的传输路径,并通过所述传输路径向所述目的节点发送抄表信息。
[0056]具体的,集中器节点向其他节点发送数据(包括抄表信息和获取全网节点邻居节点表的数据帧)时,根据自己已经获知的全部邻居节点表信息,生成一条源路由信息,源路由信息以集中器节点自己的地址开始,记录所有中继节点的地址,最终以目的节点地址结束。
[0057]在本发明的方法中,集中器节点在获知全网节点各自的邻居节点表后,可以计算出自身到任意节点的源路由(即传输路径),并且可以计算出多条源路由,集中器节点可以自行选择,或者在此基础上为邻居节点表增加接收信号强度域,作为辅助选择的依据。集中器节点还可以以一定的周期轮询全网所有节点的数据,这样各节点的邻居节点表更新的同时,集中器节点也可以得到最新的全网邻居信息。
[0058]步骤S106:接收到所述抄表信息的节点,检查自身是否是所述目的节点,如果是,则根据所述抄表信息中的传输路径,建立反向的到达集中器节点的返回路径,并将包含自身邻居节点表和抄表数据的响应信息返回所述集中器节点;
[0059]如果不是,则检查自身是否是所述传输路径中的中继节点,如果不是中继节点则丢弃所述抄表信息,如果是中继节点,则将所述抄表信息发送到所述传输路径中的下一个节点。
[0060]具体的,某个节点在收到一个数据帧(抄表信息)后,首先检查数据帧中的源路由域,检查自己是不是最终的目的节点,如果是,则依据收到的帧中的源路由信息,生成一个反向的到达集中器节点的源路由信息,并据此填充数据响应帧发送给集中器节点,同时数据响应帧中也包括自己的邻居节点表和网络层数据负载。如果自己不是最终的目的节点,则再检查自己是不是源路由中的中继节点,如果不是中继节点则直接丢弃此帧,如果是中继节点,则从源路由信息中提取出下一条节点地址,并将此数据帧不做任何修改,原样发给下一条。
[0061]本发明的多路径微功率无线抄表方法,通过在每个智能电表节点上建立邻居节点表,在集中器节点上建立全网邻居节点表,并定义了各个邻居节点表的维护方法,实现了集中器与每个智能电表之间的多条互为备份的路径,提高了集中器对智能电表执行抄读的成功率。使得建立通信路径不再需要一个独立的过程,即可以在抄读的同时进行路径建立与维护,从宏观上节约了电表抄读时间。
[0062]如图4所示,本发明的多路径微功率无线抄表系统包括:
[0063]第一获取模块10,用于各节点建立自己的邻居节点表;
[0064]第二获取模块20,用于集中器节点获取所述各节点的邻居节点表;
[0065]路径建立模块30,用于所述集中器节点根据所述各节点的邻居节点表,建立从自身到任意目的节点的多条路径;
[0066]路径选择模块40,用于所述集中器节点根据所述多条路径,确定从自身到目的节点的传输路径,并通过所述传输路径向所述目的节点发送抄表信息。
[0067]优选的,所述第一获取模块10包括:
[0068]初始化子模块101,用于初始化各节点的邻居节点表,所述邻居节点表包括自身的邻居节点信息;
[0069]建立子模块102,用于各节点周期性发出通知帧,接收到所述通知帧的节点将发出所述通知巾贞的节点更新到自身的邻居节点表中。
[0070]优选的,该系统还包括:
[0071]第一更新模块50,用于当节点发出数据的目的地是自身的邻居节点或需要经过邻居节点转发时,如果所述数据已经送达邻居节点,则不更新自身邻居节点表;
[0072]第二更新模块60,用于如果所述数据无法送达邻居节点,则将所述邻居节点从自身邻居节点表中删除。
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