[发明专利]一种多频集中式网络组网的数据交互方法

说明书

本发明公开了一种多频集中式网络组网的数据交互方法，包括以下步骤：由管理节点以广播方式发送信标帧，获得信标帧的未接入叶子节点提出注册及关联请求，得到管理节点认可后，管理节点将分配短地址给未接入叶子节点，并将其角色提升为叶子节点；由管理节点和叶子节点以广播方式发送信标帧，获得信标帧的另一个未接入叶子节点选择管理节点或者叶子节点进行接入；由管理节点、叶子节点和中继节点以广播方式发送信标帧，获得信标帧的其他未接入叶子节点选择管理节点、中继节点和叶子节点进行接入。本发明使得网络支持多频接入、节点间多频双向通信、TDMA/CSMA机制、主动上报、以及集中式数据采集。方案包含ACK机制，可以与心跳机制一并实现节点在线状态管理。

技术领域

本发明属于通信工程技术领域，尤其涉及一种多频集中式网络组网的数据交互方法。

背景技术

一般来说，集中式网络由CCO、PCO、以及STA组成，其中CCO代表中心控制器，规划时隙周期，处理关联请求；PCO代表代理协调器，可以转发数据；STA代表站点；xSTA代表未接入网络的站点。集中式网络通过信标帧以及CSMA时隙，将新的STA接入到网络内。采集数据时，CCO主动发出采集命令，PCO或STA接收到命令后，返回相应的请求数据。集中式网络也可安排专门的TDMA时隙，确保节点数据的定时上报，或者安排专门的CSMA时隙，让节点竞争主动上报数据。

现有的集中式网络都是基于单频模式，即其通信信号都是在固定的频带上。也有基于多频模式下的集中式网络，但都以其中一个频带为主要通信模式，其他频带都是作为资源条配之用。单频模式下的集中式网络只需要信标机制以及CSMA时隙即可实现节点的动态接入，其机制可表述为：已加入网络的节点CCO、PCO、STA在信标时隙对外发送信标帧。未加入网络的节点xSTA在信标时隙接收到信标帧，并且根据相关算法判断最佳的接入节点。在CSMA时隙，xSTA1选择接入CCO1，而xSTA2选择接入STA1。在发送关联请求并且获得关联请求回复后，STA1升级为PCO2，xSTA2升级为STA1，xSTA2升级为STA3。在接入过程中，关联请求将为每个节点建立所需的路由表。完成组网后，CCO可以根据需要安排TDMA时隙与PCO或STA进行通信，或接收PCO或STA的主动上报。PCO或STA也可以在额外安排的CSMA时隙进行竞争主动上报。但是，目前广泛采用的集中式网络数据交换方式设计存在不合理，造成使用不方便，智能度低，极大地限制了集中式网络的应用范围。

发明内容

本发明的目的在于：解决集中式网络的多频组网以及数据交换问题。使得网络支持多频接入、节点间多频双向通信、TDMA/CSMA机制、主动上报、以及集中式数据采集。方案包含ACK机制，可以与心跳机制一并实现节点在线状态管理。

为实现上述目的，本发明提供了一种多频集中式网络组网的数据交互方法，该方法包括以下步骤：

由管理节点以广播方式发送信标帧，获得信标帧的未接入叶子节点提出注册及关联请求，得到管理节点认可后，管理节点将分配短地址给未接入叶子节点，并将其角色提升为叶子节点；

由管理节点和叶子节点以广播方式发送信标帧，获得信标帧的另一个未接入叶子节点选择管理节点或者叶子节点进行接入，发送注册及关联请求，得到管理节点认可后，管理节点分配短地址，最终传输给该另一个未接入叶子节点，该另一个未接入叶子节点被提升为叶子节点，如果该另一个未接入叶子节点选择了叶子节点进行接入，则该被接入的叶子节点提升为中继节点；

由管理节点、叶子节点和中继节点以广播方式发送信标帧，获得信标帧的其他未接入叶子节点选择管理节点、中继节点和叶子节点进行接入，发送注册及关联请求，得到管理节点认可后，管理节点分配短地址，最终传输给该其他未接入叶子节点，该其他未接入叶子节点被提升为叶子节点，如果该其他未接入叶子节点选择了叶子节点进行接入，则该被接入的叶子节点提升为中继节点；

所述集中式网络组网中的余下所有的未接入叶子节点均按照上述方法接入网络。