[发明专利]无线自组织网络双冗余高可靠簇首推举和维持方法及系统

权利要求书

1.一种无线自组织网络双冗余高可靠簇首推举和维持方法，其特征在于，包括：

在无线自组织网络的建立阶段，根据每个节点发送和接收的广播报文建立相邻节点表；根据所述相邻节点表，以节点最大通信距离内的节点集合为一个分簇；

按照基于优先级的簇首确定规则，在所述分簇内选取优先级最高的节点作为主用簇首，同步选取优先级次高的节点作为备用簇首，并在簇内进行广播确认；其中，所述主用簇首用于所述分簇内节点之间的通信和分簇间数据的转发；

在与网络通信的当前通信频率不同的另一频点，进行所述主用簇首和所述备用簇首之间的周期性信息交互；

其中，当所述分簇的网络状态发生改变时，根据所述主用簇首和所述备用簇首的合法性启动备用簇首的切换或者更新；

其中，按照基于优先级的簇首确定规则，在所述分簇内选取优先级最高的节点作为主用簇首，包括：

计算所有节点的优先级；其中，以节点的相邻节点数量为优先级计算第一标准，以节点的相邻节点信噪比之和为优先级计算的第二标准；

每个节点将自身节点的优先级向分簇内的其他节点进行广播，并接收所述分簇内的其他节点的优先级；

每个节点基于所接收到的其他节点的优先级，确定优先级最高的节点为主用簇首；每个节点均在自身的相邻节点表内将所述优先级最高的节点进行标记。

2.根据权利要求1所述的无线自组织网络双冗余高可靠簇首推举和维持方法，其特征在于，根据所述主用簇首和所述备用簇首的合法性启动备用簇首的切换或者更新，包括：

对各节点进行周期性的优先级比较；其中，当所述主用簇首脱离网络或不是优先级最高的节点时，切换到备用簇首进行网络通信；

当所述备用簇首脱离网络或优先级不是次高时，重新选择备用簇首。

3.根据权利要求1或2所述的无线自组织网络双冗余高可靠簇首推举和维持方法，其特征在于，在建立相邻节点表之后，还包括：

将每个节点根据接收到的各个节点的广播报文将所有节点信息更新到自身的相邻节点表内。

4.根据权利要求1或2所述的无线自组织网络双冗余高可靠簇首推举和维持方法，其特征在于，所述按照基于优先级的簇首规则，在所述分簇内选取备用簇首，包括：

在所述主用簇首节点之外的其他节点中，确定一个优先级为最高节点作为备用簇首；

通过所述备用簇首向簇内其他节点进行广播，每个节点在相邻节点表内将该节点标记为备用簇首。

5.根据权利要求4所述的无线自组织网络双冗余高可靠簇首推举和维持方法，其特征在于，在与所述网络通信的当前通信频率不同的另一频点，进行所述主用簇首和所述备用簇首之间的周期性信息交互，包括：

选择与所述网络通信的当前通信频率不同的另一频点作为簇首交互频点；

在所述簇首交互频点内，确定所述主用簇首和所述备用簇首之间的交互信息；其中，所述交互信息包括所述主用簇首和所述备用簇首的时间戳、所述主用簇首和所述备用簇首的相邻节点列表信息。

6.根据权利要求5所述的无线自组织网络双冗余高可靠簇首推举和维持方法，其特征在于，所述周期性信息交互的频次高于在所述网络通信的当前通信频率上的广播的频次，以维持主备簇首信息的更新，实现快速切换。

7.根据权利要求6所述的无线自组织网络双冗余高可靠簇首推举和维持方法，其特征在于，当所述主用簇首不是优先级最高的节点时，

确定所述备用簇首根据与所述主用簇首的时间差；

根据所述时间差调整后所述备用簇首的时间，将所述备用簇首变更为主用簇首，并向全网节点广播；

重新选择备用簇首。