节点和网络的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信技术领域，进一步的，涉及通信领域的故障诊断，尤其涉及一种节点和网络。
【背景技术】
[0002]无线多跳点对点(Ad hoc)网络由于节点众多、分布广泛，因此对自组织、自维护性能需求很高。其设计者和应用者往往无法获得全局信息，只能依靠网络自身收集、判断当前网络的状态信息。这些功能作为网络维护的一部分，是Ad hoc网络不可或缺的技术之一。
[0003]从Ad hoc网络的特点来看，一方面，由于Ad hoc网络使用无线技术，链路稳定性较差，数据传输的可靠性常常得不到保障；另一方面，Ad hoc网络的节点价格低廉，电池供电，也常常使得硬件性能呈现不稳定的特点。因此，自发的故障诊断是网络维护技术中重要的组成部分。
[0004]应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的【背景技术】部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
【发明内容】
[0005]对于一个故障诊断方法，从设计和评价的角度看，应尽量减小对其主要功能(如定期向网关节点汇聚数据)产生的影响，不应该由于增加了诊断功能而降低正常业务的性能。对于建立诊断树的故障诊断方法，由于要求被怀疑节点的所有邻居节点都参与诊断，且诊断树需要建立-收集两个过程，即需要所有邻居节点两次收发诊断包，因此会导致诊断开销大，特别是应用于稠密网络中时开销更大；对于基于被动侦听的故障诊断方法，可以通过生成表示自身存活的存活消息，并在两跳内转发给被怀疑节点，虽然该方法可以以极小的代价准确诊断出链路故障，避免了诊断树收集证据的开销，从而降低了诊断开销，但该方法对于节点故障无法做出确切判定。
[0006]本发明实施例提出了一种故障诊断方法，节点和网络，可在保障故障诊断准确性的前提下降低诊断开销。
[0007]根据本发明实施例的第一个方面，提供了一种节点，其中，该节点包括:
[0008]第一广播单元，该第一广播单元用于广播第一存活消息，该第一存活消息包含存活节点和被怀疑节点的信息，该存活节点为该节点；
[0009]第一诊断单元，该第一诊断单元用于在第一预定时间内没有接收到该被怀疑节点的第二存活消息且在经过第二预定时间后该节点与该被怀疑节点之间的链路仍未恢复时，建立针对该被怀疑节点的诊断树，以进一步诊断故障原因，其中，该第二存活消息包含以该被怀疑节点作为存活节点，以该节点作为被怀疑节点的信息。
[0010]根据本发明实施例的第二个方面，提供了一种节点，其中，该节点包括:
[0011]第一接收单元，该第一接收单元用于接收诊断消息；
[0012]第一判断单元，该第一判断单元用于判断该第一接收单元接收到的该诊断消息是存活消息或建树消息；
[0013]第一处理单元，该第一处理单元用于在该第一判断单元的判断结果为该第一接收单元接收到的该诊断消息是存活消息且该存活消息中的被怀疑节点是该节点的邻居节点时，单播转发该存活消息；
[0014]第二处理单元，该第二处理单元用于在该第一判断单元的判断结果为该第一接收单元接收到的该诊断消息是建树消息时，加入诊断树。
[0015]根据本发明实施例的第一个方面，提供了一种多跳网络，该网络包括:
[0016]第一节点，该第一节点用于广播第一存活消息，该第一存活消息包含存活节点和被怀疑节点的信息，该存活节点为该第一节点；在第一预定时间内没有接收到该被怀疑节点的第二存活消息且在经过第二预定时间后该第一节点与该被怀疑节点之间的链路仍未恢复时，建立针对该被怀疑节点的诊断树，以进一步诊断故障原因，其中，该第二存活消息包含以该被怀疑节点作为存活节点，以该第一节点作为被怀疑节点的信息。
[0017]本发明实施例的有益效果在于，通过本发明实施例的故障诊断方法，节点和网络，可以降低故障诊断的开销，同时提高故障诊断准确性。
[0018]参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
[0019]针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
[0020]应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
【附图说明】
[0021]参照以下的附图可以更好地理解本发明的很多方面。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本发明的原理。为了便于示出和描述本发明的一些部分，附图中对应部分可能被放大或缩小。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。此外，在附图中，类似的标号表示几个附图中对应的部件，并可用于指示多于一种实施方式中使用的对应部件。
[0022]在附图中:
[0023]图1是本发明实施例1的故障诊断方法流程图；
[0024]图2是本发明实施例2的故障诊断方法流程图；
[0025]图3是本发明实施例3的故障诊断方法流程图；
[0026]图4是本发明实施例4的节点构成示意图；
[0027]图5是本发明实施例4的节点构成示意图；
[0028]图6是本发明实施例5的节点构成示意图；
[0029]图7是本发明实施例5的节点构成示意图；
[0030]图8是本发明实施例6的节点构成示意图；
[0031]图9是本发明实施例6的节点构成示意图；
[0032]图10是本发明实施例7的一个多跳网络构成示意图；
[0033]图11是本发明实施例7第一节点侧的故障诊断方法流程图；
[0034]图12是本发明实施例7第二节点侧的故障诊断方法流程图；
[0035]图13是本发明实施例7第三节点侧的故障诊断方法流程图。
【具体实施方式】
[0036]参照附图，通过下面的说明书，本发明实施例的前述以及其它特征将变得明显。这些实施方式只是示例性的，不是对本发明的限制。为了使本领域的技术人员能够容易地理解本发明的原理和实施方式，本发明实施例以Ad-hoc网络为例进行说明，但可以理解，本发明实施例并不限于Ad-hoc网络，例如，本发明实施例提供的方法和装置也适用于传感器网络等其他多跳网络。
[0037]在本发明实施例中，从故障诊断过程中所起到的作用角度划分，参与故障诊断的节点可以分为根节点、树节点(中间节点)和被怀疑节点三类。其中，根节点负责发起诊断过程，并形成最终的诊断报告；树节点根据根节点发送来的信令中包含的指示，执行相应的诊断操作；被怀疑节点为根节点负责诊断的对象，一般为根节点的邻居节点。
[0038]本实施例将以以上三种节点为例，分别对本发明实施例中的故障检测方法和节点进行说明。
[0039]本发明实施例提出了一种故障诊断方法、节点和网络，以基于被动侦听的方法对链路故障进行筛选，当该方法无法准确判定链路故障时，再启动基于诊断树的方法进一步准确诊断，就能够利用两种方法各自的优势，互相补偿劣势，可在保障故障诊断准确性的前提下尽可能降低诊断开销。由于在实际系统中，大部分情况是网络中出现的是链路故障(即链路故障发生的概率较节点故障大许多)，因此采用被动侦听的方法，以极低的代价预先对链路故障进行筛选，继而将无法确切判定的故障交由诊断树方法诊断，可以降低故障诊断的开销，同时提高故障诊断准确性。
[0040]下面参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。
[0041]实施例1
[0042]本发明实施例1提供了一种故障检测方法，该方法应用于多跳网络中的节点，在本实施例中，针对发起诊断的节点。图1是该方法流程图，如图1所示，该方法包括:
[0043]步骤101，节点广播第一存活消息，该第一存活消息包含存活节点和被怀疑节点的信息，该存活节点为该节点；
[0044]步骤102，如果在第一预定时间内没有接收到该被怀疑节点的第二存活消息且在经过第二预定时间后该节点与该被怀疑节点之间的链路仍未恢复，则该节点建立针对该被怀疑节点的诊断树，以进一步诊断故障原因，其中，该第二存活消息包含以该被怀疑节点作为存活节点，以该节点作为被怀疑节点的信息。
[0045]在本实施例中，该方法进一步包括:该第二预定时间大于该第一预定时间。由此可以在第一预定时间结束后留出一定时间用于等待链路自动恢复，以尽量避免由于建立诊断树而带来的过多开销。
[0046]在本实施例中，在步骤101前，该方法还可以包括:该节点发现故障；其中，在该节点(称为存活节点)怀疑其某个邻居节点(称为被怀疑节点)故障，即该节点发现与该邻居节点无法通信时，执行步骤101，即启动基于被动侦听的故障诊断，广播一个包含存活节点(alive node)和被怀疑节点(suspected node)的第一存活消息,用于通知该被怀疑节点自身处于可用(available)状态。
[0047]在本实施例步骤102中，可以通过启动一个第一定时器Tl，作为判定该节点与该被怀疑节点之间的链路是否故障的最大延时，同时启动一个第二定时器T2，作为判定是否建立诊断树的最大延时。在定时器Tl结束前没有接收到源自该被怀疑节点的第二存活消息，且在T2结束时链路仍未恢复的情况下，该节点启动基于诊断树的故障诊断，以对故障进行进一步诊断。其中，基于诊断树的故障诊断方法可采用现有的任何一种技术来实现，此处不再赘述。
[0048]通过本实施例的上述方法，该节点在怀疑某个邻居节点故障时，先基于第一计时器对链路故障进行判断，不立即启动基于诊断树的故障诊断，因此，可以降低故障诊断的开销；另外，在经过第二预定时间后该节点与该被怀疑节点之间的链路仍未恢复时，该节点才建立诊断树进行