[发明专利]一种在mesh网络中混合式路由选择方法

说明书

本发明提供了一种在mesh网络中混合式路由选择方法，涉及网络通信技术领域，解决了目前组网路由选择方案存在的高成本与高可靠性相矛盾的技术问题。步骤为：建立子节点的邻居信息表；从所述邻居信息表中选择n个节点作为所述子节点的父节点；从所述父节点中选择1个作为所述子节点的上行通信中继路由；中心节点根据外围节点的父节点表选择所述子节点的下行通信中继路由；所述子节点更新所述邻居信息表。本发明采用由中心节点管理上下行通信路由，子节点仅保存少量父节点信息，并从这少量父节点中选择上行路由中继，无需太大的存储空间和太高的计算能力，上下行路由选择所依据的信息的实时变更，保证可靠性的同时大大降低了成本。

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种在mesh网络中混合式路由选择方法。

背景技术

在Mesh网络中，通常有两种路由模式，一种是集中式路由，这种路由模式是由中心节点发布组网信标，由全网的子节点转发该组网信标。在信标转发过程中，所有节点将记录其他邻居节点发送信标时自己所接收到的信号强度，形成本节点的邻居场强表。中心节点会收集所有节点的邻居场强表，根据场强表信息计算每个节点的通信路由。这种集中式路由模式的外围节点只需要记录自己周围邻居节点的场强，形成邻居场强表并上报给中心节点，整个路由的计算与管理都是由中心节点执行与完成，所以对外围节点的MCU(微控制单元)的存储空间和计算能力要求不高，节点的成本也比较低。但是由于中心节点只有在重新组网或者周期性(一天或一周)进行网络维护时才会重新收集场强表并重新计算路由，因此当网络的通信环境或通信信道的质量发生变化时，中心节点无法及时优化路由，使得网络的通信可靠性和成功率变低。

另一种路由模式是分布式路由，组网时，中心节点发出组网信标后，所有收到信标的节点会主动发起入网申请，中心节点对第一层的节点进行入网确认后，会发指令让第一层节点发送组网信标。第二层的节点收到组网信标后，会从其收到所有发送信标的节点中找出一个信号最优的节点作为父节点，并向父节点发起入网申请。以此类推，所有父节点在转发子节点或者子节点的子节点的信息时，会记录相关数据，形成一个路由表。该方案中，包括中心节点在内的所有节点都要建立和维护一份路由表。数据通信时，发起通信的节点路由中只有原始目的地址和下一级的目的地址，下一级节点收到后，根据原始目的地址，查找自己的路由表中的下一级通信目的地址，并向其转发数据，以此类推，逐级转发。并且每个节点随时监听周边节点的通信信息，并更新路由表数据。这样可以保证每次通信计算路由所使用的数据是比较新的，使通信路由更可靠。但是由于每个节点计算路由时只考虑自己与下一级节点的通信，而无法综合考虑整条路由的信道质量，因此整条路由中可能出现信道质量不理想的瓶颈路径，使得整条路由的通信成功率并不是最可靠的。而且由于外围节点和中心节点一样，都要记录所有与自己相关的节点的路由表信息，而且需要计算向不同节点传输数据时的通信路由。因此对外围节点的微控制单元的存储空间和计算能力要求比较高，成本也比较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对上述两种组网路由选择方案存在的高成本与高可靠性的矛盾技术问题，提供在mesh网络中混合式路由选择方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种在mesh网络中混合式路由选择方法，包括以下步骤：

S100：建立子节点的邻居信息表；在组网时，每个所述子节点会记录接收到的邻居场强信息和网络层级信息，进而形成邻居信息表；

S200：从所述邻居信息表中选择n个节点作为所述子节点的父节点，建立父节点表；

S300：从n个所述父节点中选择1个作为所述子节点的上行通信中继路由；

S400：中心节点收集外围节点的所述父节点表，并根据所述父节点表选择所述子节点的下行通信中继路由；

S500：所述子节点监听邻居节点的通信，更新所述邻居信息表，并根据所述邻居信息表申请更新所述中继路由；