[发明专利]一种无线网络设备间快速链路状态检测的方法

说明书

本发明公开了一种无线网络设备间快速链路状态检测的方法，在无线网络中，一个无线空域内含有节点A、B、C、D、E……，节点A根据基础检测时间N为间隔，以无线广播的方式向无线空域内所有的节点发送节点A的链路检测帧，该帧会携带邻近节点的链路状态基础信息。随后无线空域内其他的节点B、C、D、E……根据基础检测时间N为间隔，以无线广播的方式向无线空域内所有的节点发送链路检测帧，各节点通过对接收到的链路检测帧中的链路状态基础信息进行计算，保证所有节点的链路状态的实时有效性。本发明通过少量的无线广播命令实现无线空域内所有节点的快速链路状态检测，降低了心跳握手数据对无线带宽的过多占用，提高通讯效率。

技术领域

本发明涉及物联网、无线自组织联网领域，具体是一种无线网络设备间快速链路状态检测的方法。

背景技术

随着无线技术的发展及成熟，在物联网、无线自组织联网领域，出现了大量的通过无线通讯技术实现设备联网的产品和应用，这些产品和应用通过无线通讯技术实现人与物、物与物的联网通讯，实现产品和应用的智能化。

目前这些无线联网的产品和应用中，存在大量的点对多点、多点对多点的无线自组织网通讯应用，这些无线通讯设备节点都能够自主的向其它设备节点发送指令和数据，并获得其它设备节点的应答。

在自组织网络中，同一个无线空域内存在众多的无线通讯设备，设备间的联网通讯基础是建立在设备节点间的链路状态上的，设备节点间进行无线网络数据交互时，必须先查询设备节点的链路状态是否正常，检测设备节点是否接入网络、设备节点是否处于活跃状态、设备节点是否能够稳定可靠的收发数据信息。

为了保证设备节点能够可靠的将数据发送到目的设备节点，无线网络中各个设备节点间需要制定一个网络链路状态检测机制，该机制定期的相互发送链路检测信息，以确定数据发送节点和数据接收节点的设备是否处于活跃状态、通讯链路是否是否正常；为了检测无线节点活跃状态及通讯链路状态是否正常，目前无线网络常用的链路状态检测机制是两节点间相互发心跳握手帧实现链路状态的检测；如图1，节点A向节点B发送SYN握手命令，节点B向节点A发送ACK握手应答命令，节点A收到ACK握手应答指令后，表示A→B的链路正常，反之，节点B也需要一个这个过程检测B→A的链路状态；节点A和节点C的链路状态检测也需要经历这一过程，节点B和节点C的链路状态检测也需要经历这一过程；如此无线网络中的每个数据发送节点需要周期性的和每个数据接收节点交互一对心跳握手帧才能够检测所有节点间的链路状态。

如在一个具有5节点的无线空域内，如图2，为了保证设备节点的数据传输可靠性，这5个节点需要定时的相互发送心跳握手帧，按每两个节点间发送一对心跳握手帧来计算，5个节点总共需要发送5x5共25对心跳握手帧，才能保证5个节点间所有的链路状态的有效性，若该无线空域内节点增加到20个节点时，每个时间周期内需要发送400对心跳握手帧才能保证所有节点间链路状态的有效性，随着无线空域内节点数量的增多，相同时间周期内出现的心跳握手帧就会急剧增加，如此众多的心跳握手帧会占用大量的无线通讯带宽，干扰和阻碍网络中设备节点有效数据的正常传输。

当无线空域内某些节点出现故障时，为了保证设备节点通讯的有效性和及时性，若增加心跳握手帧的发送次数和发送频率，会占用更多的无线通讯带宽，甚至会造成无线网络拥塞，导致无线网络通讯瘫痪。

当无线空域内的所有设备节点同时上电启动时，在进行无线数据交互前都会发送心跳握手帧，用于检测设备节点的链路状态，所有的设备节点同时发送心跳握手帧，会造成无线空域中无线通讯频段的阻塞。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低了心跳握手数据对无线带宽的过多占用，有效的提高了无线网络的通讯效率的无线网络设备间快速链路状态检测的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：