[发明专利]一种适用于无线监测控制网络的ZigBee路由方法

权利要求书

1.一种适用于无线监测控制网络的ZigBee路由方法，其特征在于，路由过程包括以下步骤：

S1.节点发送数据或接收到目的节点不为本节点的数据时，首先判断目的节点是否为协调器；当目的节点为协调器，即在路由方向是向上传输时，则跳转到步骤S2；否则，在路由方向是向下传输时跳转到步骤S6；

S2.查询邻居表，判断是否存在长辈节点，当存在长辈节点时，则跳转到步骤S3，否则跳转到步骤S7；

S3.置长辈节点为下一跳；

S4.将数据发送给下一跳，判断链路是否中断，当链路中断时，则跳转到步骤S5，否则建立或更新反向简单路由表，并结束数据传输；

S5.判断数据传输是否为向上传输，当数据传输为向上传输时，则查询邻居表，选择一个不属于步骤S4中链路中断的邻居节点作为下一跳后跳转至步骤S4，否则跳转到步骤S6；

S6.查询简单路由表，判断是否有达到目的节点的路由，当存在时，根据简单路由表设置下一跳地址，跳转到步骤S4，否则等待T时刻后继续判断是否有达到目的节点路由；

S7.置父节点为下一跳后跳转至步骤S4；

所述路由方法的编址方式为随机编址或树形编址；

所述邻居表用于存储在节点通信范围内的其他节点信息，主要包含相邻节点的64位IEEE地址、16位网络地址、设备逻辑类型、邻节点关系、链路质量，还能够保存邻居节点的扩展PAN标识及深度值；

其中ZigBee网络层的命令标识符为0x01-0xff，选用其中的0x0f作为更新邻居命令标识符；

所述邻居表的建立方式如下：

路由方式选为向上路由，根据所设拓扑结构组建网络；

组建网络后，从协调器开始广播更新邻居命令帧，命令帧标识符为0x0f，命令帧载荷中包含本节点的网络地址，以及本节点的深度值；其它非终端节点在本轮更新邻居过程中第一次收到广播命令后，需继续广播此命令帧；

网络中，协调器的深度值为0，其他节点的深度为父节点深度值加1；

更新邻居命令帧从协调器开始自上而下广播，当节点收到深度值大的节点的广播时，不做处理；否则，判断两节点间深度相差值；

当两节点间深度相差值大于等于2时，判断广播节点是否为最优长辈节点，当其为最优长辈节点时，以0x06即长辈节点的邻居关系更新到邻居表，否则存储为0x01-0x05之中关系的邻居；

一个节点的邻居表中最多只允许存在一个长辈节点，即最优长辈节点；

当两节点间深度相差值为1或0时，则直接存入邻居表，为非长辈邻居。

2.根据权利要求1所述的适用于无线监测控制网络的ZigBee路由方法，其特征在于，上述更新邻居命令帧从协调器开始自上而下广播，节点收到广播命令后，其处理过程为：

(1)判断广播节点的深度值是否小于或等于本节点的深度值，当小于或等于本节点深度值时，则跳转到步骤(2)，否则不做处理；

(2)判断两节点间深度相差值；当两节点间深度相差值小于2时，存储为非长辈邻居；否则通过查询邻居表，再判断是否存在深度值更小的节点，存在则将广播节点存储为非长辈邻居，不存在则跳转至步骤(3)；

(3)判断与邻居表中长辈节点的深度值是否相等，相等则跳转到步骤(4)，不相等则跳转到步骤(6)；

(4)判断命令帧中链路质量LQI的值是否更大，LQI是节点在接收数据包时自动根据无线信号的接收强度测量并保存的，当命令帧链路质量LQI更大，则将广播节点以最优长辈更新到邻居表后跳转到步骤(5)，否则存储为非长辈邻居；

(5)判断本轮更新邻居过程中是否广播过更新邻居命令，若广播过则结束，否则作为非终端节点还需继续广播更新邻居命令；

(6)比较命令帧链路质量LQI值与用户设定的阈值，当低于设定阈值时，则将广播节点存储为非长辈邻居，否则存储为最优长辈后跳转到步骤(5)。

3.根据权利要求1所述的适用于无线监测控制网络的ZigBee路由方法，其特征在于，所述简单路由表包括目的地址和下一跳地址，是节点在向上传输数据时建立和维护的汇聚节点到达传感节点的简单路由表。