一种基于微功率无线互联互通技术的数据传输方法_2

文档序号:9202728阅读:来源:国知局
,如果遍历 出的所述路径与原先存储在所述子节点路由表内的任一路径不同且与存储在所述路径回 收表内任一路径不同则根据新路径的权值与被记录在所述子节点路由表内的路径的权值 进行比较,若新路径的权值比任意一个被记录的所述路径的权值大,则新路径取代权值最 小的被记录所述路径记录到所述子节点路由表中,若新路径的权值比所有被记录的所述路 径的权值小,则所述中屯、节点继续遍历与此所述子节点的其他路径,遍历完成后从所述子 节点路由表重新选取此所述子节点的最优权值并选择相对应的所述路径进行通信,如果通 信成功则删除此所述子节点的所述路径回收表;在所述的步骤F中,在所述中屯、节点与任 一所述子节点的通信过程中如果步骤D在同一次通信中被执行=次后所述中屯、节点与此 所述子节点的通信仍失败则取消此次通信,所述中屯、节点记录此所述子节点的通信故障标 /J、-〇
[0013] 本发明的基础是微功率无线互联互通技术,该技术适用于微功率无线自组织网 络,对集中器通信单元与电能表通信单元、采集器通信单元的空中帖格式进行了完整的定 义和描述,明确了节点的功能和数据类型,支持基于集中器统一管理的灵活快速组网。微功 率无线自组织网络包括两种通信设备,一种是中屯、节点(可安装在集中器中),另一种是子 节点(可安装在电能表或采集器中)。中屯、节点与子节点之间可W交互通信,子节点之间 可W转发数据。微功率无线自组织网络可组成星型网络、树形网络或者ME甜网状网络,网 络的具体构架由中屯、节点确定,无论何种网络的拓扑结构,子节点均能适应。本网络的通信 频率在471MHz~486MHz之间,其所采用的技术方案是使用双频段多路径发送,所设及数据 传输方法能够完全兼容各个不同厂家的产品,从而解决了不同厂家之间为功率无线通信不 上的问题,任意一块智能电表的通信单元模块发生故障时,都可W更换为其他厂家的同类 产品。根据微功率无线互联互通技术要求,在组网过程中,主节点收集了各个子节点的场 强信息,也确定了各个子节点的网络层数归属。在对某个子节点初次使用事务时,通过邻 居场强表,先计算从主节点到目标子节点的所有路径,并根据计算公式E(200-RSSI测量 值)/E(中继点个数+4)*100得出最优权值确定最佳路径,权值的大小并非是固定的,初 次权值计算完毕之后,根据路径传输时间将会进行比例调整,而当最优路径抄表遇到干扰, 导致权值下降,则通过切换频率首先排除频率干扰,如果仍然无法正常通信,则降低本路径 的权值重新对路由表排序,并使用重新排列后的具有最优权值的路径重新通信确保单次抄 表成功,如此循环3次仍失败则可W判定子节点出现故障。综上所述,通过路径权值的设定 与维护,确保了选择路径时可W使用最优路径,并且是历来时间使用最短的可用路径。抄表 数据通过该路径进行数据传输,是当前条件下最可靠,最具效率的方法。
[0014] 与现有技术相比,本发明对每条数据转发路径进行权值计算,在每次数据发送过 程中进行路径效率统计更新路径效率权值。使用该种数据传输方法,使每次抄表的数据传 输路径都是成功率最高并且时间最短,从而达到整体抄表成功率的显著提高。
【附图说明】
[0015] 图1是本发明路径遍历流程图。
[0016] 图2是本发明通f目流程图。
[0017] 图3是本发明重发机制流程图。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图与【具体实施方式】,对本发明作进一步描述。
[0019] 如图1至图3所示,一种基于微功率无线互联互通技术的数据传输方法,组网时先 组建通信的信道组,根据通信信道定义在471MHz~486MHz频段。该些信道的中屯、频率的 定义如下;共有33个信道组,每个信道组有两个信道。把信道组分成两类;0号信道组为组 网信道组,用于组网维护;1到32信道组为工作信道组,用于抄表等应用。具体划分见通信 信道见表1
[0020]
[0021]
[0022] 表 1
[0023] 然后组网通过组网信道组确定各个子节点之间的RF信号场强,并把所述的RF信 号场强数据传输回中屯、节点编制成子节点邻居场强表。计算最优路径时,中屯、节点需要遍 历到目标子节点的所有路径,并通过公式E(200-RSSI测量值)/E(层数+3)*100计算最 优权值,得出具有最优权值的路径。
[0024] 公式权值=E(200-RSSI测量值)/E(层数+3)*100的含义是路径每个节 点与上层节点的场强值的总和除W路径层数的总和,如此,路径层次越多对权值影响越 大,也就是说路径越短权值相对来说会越高。RSSI测量值表示出RF信号场强,表达范 围;-120地m~-40地m(信号源直接输入时),测量范围;-110地m~-50地m(信号源直 接输入时),误差容限±3地。a)场强小于等于-120地m时,RSSI值都为120 ;b)场强大 于-120地m且小于-40地m时,RSSI值为场强值的绝对值,例如场强-96地m,RSSI值为96 ; C)场强大于等于-40地m时,RSSI值都为40。层数表示该路径上数据转发时各个节点的序 号,如中继点为5,则该数据转发需进行6次发送,每次转发都会有点对点的RSSI值。最多 为中继节点数量为6。如表2所示例,层次越少权值越大,路径越优。
[00 巧]
[0026] 表 2
[0027] 由于整个系统可能有成千上百的子节点,如果保存所有路径需要较大存储空间, 为此可W优选的对每个子节点至保存最优的5个路径。因此在遍历时还需要新路径与保存 路径进行比较。对于所遍历到的路径,有两种结果:结果1,该路径确实存在子节点路由表 中,遍历下一条。结果2,该路径不存在于子节点路由表中。对于结果2时将该路径与子节 点路由表中的路径一起比较,如果该路径的权值小于路由表中的所有路径的权值,则遍历 下一条路径。如果该路径的权值大于路由表中的任一路径的权值,则将该路径插入路由表 相应位置并删除权值最小的路径,并开始下一轮遍历。具体路径遍历的流程可参见图1。
[0028] 如果首次数据传输发现路由表中没有相关的路径,则开始初次路径遍历,选出最 优路径,并根据子节点路由表里记载的路径估算出响应的时间Ti并设定最短时间T2。然后 选取最优路径进行通信,通过该路径进行数据传输并等待响应。通信成功后记录通信时间 T。,如果T。大于此所述子节点当前通信路径的T1,则为此当前通信路径的权值减少1% ;如 果T。小于此所述子节点当前通信路径的T1且所述子节点路由表无此当前通信路径的T2信 息,则更新所述T2为T。同时为此当前通信路径的权值增加1 % ;如果T。不小于此所述子节 点当前通信路径的T2且不大于T1,则为此当前通信路径的权值增加1% ;如果T。小于此所 述子节点当前通信路径的T2,则更新所述T2为T。同时为此当前通信路径的权值增加2% ; 任一所述路径相对应的所述权值在被记录到所述的子节点路由表后对此所述权值上限的 增加不得超过其本身的20%。具体流程可见图2。
[0029] 当中屯、节点选择最佳路径进行数据传输失败后,为避免本次通信失败W及排除该 路径因信号干扰导致的通信失败,需要先切换同工作组的另一频率进行数据传输W排除干 扰影响,然后重新对通过该路径进行再次传输。此时需将该条路径的权值减少10%,切换频 率再次通信后,发现可正常响应,则将权值补回,本次通信成功。若仍旧超时未返回时,则需 要立马从另一条路径在此传送命令,W确保本次通信成功,从新遍历此子节点的所有路径, 计算最优路径,如果路径已在子节点路由表中则保留其原权值不做更新。经重新遍历后的 路径,继续按照权值大小选择最优路径进行数据通信,如果通信不成功则再次切换频率进 行数据传输。如此循环3次,如若3次后仍不成功,认为本次抄读失败,记录故障。使用该 种方法,如果最优路径与次优路径权值相差太大,导致切换路径时仍使用原路径进行通信 属正常现象,权值相差太大表示次优路径信号并非很好,可多次尝试最优路径尽可能排除 临时干扰。当多次尝试之后,最优路径权值下降至次优路径之后,即可选择次优路径进行数 据转发,且同时可将最优路径权值认为永久故障,暂时无机会参与数据发送直至当前最优 路径的权值下降后才可能参与数据发送尝试。如此长时间运行,权值根据路径发送效率渐 渐保持稳定,永久性故障路径将无法参与数据发送,达到排除故障路径的效果。
[0030] 综上所述,路径权值设定与动态维护,确保了选择路径时可W使用最优路径,并且 是历来时间使用最短的可用路径。数据通信通过该路径进行数据传输,是当前条件下最可 靠,最效率的方法。而当最优路径抄表遇到干扰,导致权值下降,则通过切换频率首先排除 频率干扰,如果仍然无法正常通信,则降低本路径的权值重新对路由表排序,并使用最高权 值的路径如此循环3次确保单次通信成功,确保了在排除故障节点的情况下重新选取最优 的通信路径。
[0
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1