[发明专利]用于解决Zigbee树型网络拥塞问题的路由方法

权利要求书

1.一种用于解决Zigbee树型网络拥塞问题的路由方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)协调器节点建立Zigbee网络，其他节点加入Zigbee网络时分别建立自身的邻居表；

(2)树型网络维护阶段，各节点通过Hello维护报文同自身的所有邻居节点交互邻居表信息；

(3)当节点接收到数据后，检查该数据帧的目的地址，若目的地址是当前节点的自身地址，则将数据交给当前节点的父节点；否则进入步骤(4)；

(4)若目的地址是当前节点的子孙节点地址，则按原有的Zigbee网络树型路由算法选择下一跳地址，转发该数据；否则进入步骤(5)；

(5)当前节点将数据转发到其父节点，若通信顺利，将重复步骤(3)、(4)直到数据到达目的节点；若到父节点的链路始终处于繁忙状态，则进入步骤(6);

(6)当前节点根据步骤(2)获取的邻居表信息，通过查询邻居表，向等级比自己高或相同的非父子关系的邻居节点发送数据请求，并等待邻居节点的响应；

(7)给予响应的邻居节点在应答帧中再次添加自身的信息，发送数据请求的节点根据应答信息对邻居表进行更新；通过对负载进行判定，选择负载最轻的邻居节点进行横向通信；

(8)邻居节点收到数据帧后，返回步骤(3)继续转发数据帧，直到数据到达目的节点。

2.根据权利要求1所述的用于解决Zigbee树型网络拥塞问题的路由方法，其特征在于，所述步骤(2)中，各节点通过Hello报文维护网络连接并同自身的所有邻居节点交互信息，包括如下步骤：

(21)树型结构网络中的所有节点周期性发送Hello报文给自己邻居表中的节点，在Hello报文的负载中添加自身的节点信息；

(22)接收到Hello报文的节点提取报文负载信息并保存在自己的邻居表中，同时将自身信息添加到应答帧负载中，返回到发送节点；

(23)Hello报文与邻居表中邻居节点对应的定时器相关，在定时时间内收到应答，则说明连接有效，可对邻居表进行更新；反之，则说明链路断开，不可对邻居表进行更新。

3.根据权利要求1所述的用于解决Zigbee树型网络拥塞问题的路由方法，其特征在于，所述步骤(4)中，目的地址是当前节点的子孙节点地址的判断方法为：设当前节点的网络深度为d，地址为A，网络深度为d的节点分配给子节点的地址偏移量为C_skip(d-1)，若目的地址D满足下式，，则目的地址是当前节点的子孙节点地址；否则，目的地址不是当前节点的子孙节点地址；所述步骤(4)中下一跳地址的计算公式为：

其中，表示网络深度为d的节点所拥有的地址空间。

4.根据权利要求1所述的用于解决Zigbee树型网络拥塞问题的路由方法，其特征在于，所述步骤(7)中，对于横向通信的邻居节点的选择方法如下：

(71)如果邻居节点等级与请求横向通信的节点相同，则将邻居节点的父节点的负载与请求节点的父节点的负载进行比较，选取负载较小的作为待选邻居节点；

(72)如果邻居节点等级比请求横向通信的节点高，则将邻居节点的负载与请求节点的父节点负载进行比较，选取负载较小的作为待选邻居节点；

(73)如果邻居节点等级比请求横向通信的节点低，则放弃作为横向通信的待选邻居节点；

(74)在待选邻居节点中，通过公式选取具有最小D_t参数的节点作为横向通信的邻居节点；其中，E_i(t)表示节点的实时能力值，通过邻居节点的应答帧获取，参数D_t用来表示数据传输延时。