[发明专利]单信道集中式组网算法

说明书

技术领域

本发明涉及在单信道的情况下，集中式网络组网算法的信息技术应用领域，尤指一种应用于智能家居，监控系统等集中式网络的一种新的组网方式，更具体地的说，涉及单信道集中式网络的路由和媒体接入算法的实现。

背景技术

请参阅附图2所示，现有的集中式网络只有一个集中器100，其它均为子终端(或叫终端)a、b、c、d……，有的子终端离集中器比较近，有的离得比较远，近的子终端可以直接和集中器通信，而离得远的子终端由于通信信号的衰减和受到干扰的原因，不能直接和集中器通信。如集中器100不能直接和子终端n通信，具体为：集中器100先把数据传给子终端m，子终端m再把数据传给子终端n，子终端n回复给子终端m，子终端m再转发给集中器100。如图2所示，其中直线表示两点之间能直接通信；如子终端m发射数据，则集中器100及各子终端l，n，o，p都能收到。

目前，路由算法和媒体接入算法是分开的。在单信道的模式下，当两个临近的终端同时发送信号时，就会产生冲突。目前的媒体接入技术有ALOHA(随机接入)、CSMA(Carrier Sense Multiple Access，载波侦听多址)、802.11、TDMA(Time Division Multiple Access时分多址)等方式，TDMA方式能很好的避免冲突发生，但对时钟精度和时间同步要求比价高，增加了硬件的成本，地址容量有限；ALOHA等算法，不能完全避免冲突发生，当相邻终端很多的时候信道很容易被阻塞，在单信道条件下，暴露终端和隐藏终端问题根本无法得到解决，并且还需要冲突检测的硬件。集中式网络的特点是：在应用层，终端之间不需要传递数据，只有集中器和终端之间的数据传递，所以在集中式网络里，不需要像传统的路由那样，两相邻的终端之间还需要交换路由信息，并且每个终端都需要计算和维护和存储路由表。所以在单信道集中式网络里采用传统的组网技术，对终端的要求比较高，由于终端的个数很多，从而增加了整个系统的成本。

发明内容

为了克服上述不足之处，本发明的主要目的旨在提供改进型的一种基于低速集中式网络的组网算法，将复杂的计算和大量的存储都集中到集中器上，且每个子终端不再需要高精度的定时器，不需要时间同步，不需要冲突检测；并且在任何一个时段，都只有一个子终端在发送数据，从而不会产生冲突，同时也避免了阻塞发生的一种新的单信道集中式组网算法。

本发明要解决的技术问题是：要解决集中式组网算法的整体工作原理和工作步骤问题；要解决集中器的遍历发送算法及各子终端接收数据的处理过程问题；要解决数据传输流程中数据包的包格式种类等有关技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：单信道集中式组网算法用集中器和子终端之间的通信技术，对集中式网络的路由和媒体之间进行接入算法，在单信道的情况下，对单信道集中式网络的路由和媒体之间接入算法进行改进，通过基于低速集中式网络的组网算法，完成一种改进型的集中式组网算法，所述单信道集中式网络设有一个集中器，每个集中器设有一个八位二进制的计数器，并将计算和存储都集中到集中器上，其它均为子终端，有的子终端离集中器近，有的子终端离集中器远，每个子终端都设有监听信道和邻居机制，邻居机制设有邻居表，所述集中器与各子终端之间通过有线传输进行直接通信；

所述集中式组网算法主要包括两种流程：操作流程和路由流程，每个流程都是由集中器发起的，集中器刚开机或者有新加入子终端的时候，在集中器端设有用户配置的静态路由表，集中器根据配置的静态路由表，通过集中器的遍历发送算法，遍历访问所有的每一个子终端，采用操作流程的轮流发送让每一个新加入的子终端轮流发送一下数据，各子终端接收数据，当邻近的子终端收到数据包时，先从数据包里取出发送地址，再把发送终端的地址加入邻居表，然后集中器再根据静态的路由表，采用路由流程获得每个子终端的邻居表，并收集每个子终端的邻居表，最后根据每个子终端的邻居表计算出动态路由表，完成确定新的路由，具体工作步骤是：

步骤1.开始

打开所有子终端，所有子终端开始接收数据；

步骤2.配置静态路由

执行完开始模块后，则进入配置静态路由模块，完成用户配置静态路由表，用户根据工程的实际环境，用一般的静态路由的方式配置出静态路由，静态路由配置在集中器里，配置静态路由要求每个子终端都能通过直接或者中继的方式和集中器进行相互通信；

步骤3.轮流发送维护邻居表