[发明专利]一种无线MESH网络的入网同步方法

摘要

本发明公开了一种无线MESH网络的入网同步方法，解决了现有技术对于网络未搜索到负责节点或者节点在规定时期搜索不到节点的问题。本发明具体实现步骤主要是，首先，扫描相邻信息表消息。其次，入网节点在监听周期内扫描到相邻信息表消息中的节点是否为在网节点，若是，则入网节点向在网节点发起入网请求消息，否则，选择负责节点。最后，填充邻居节点列表，同步入网节点和维护节点同步时间。本发明设计的入网节点向负责节点发送时分多址TDMA帧，完成入网节点与负责节点的精确同步；使得本发明具有了节点入网同步方法复杂度低，实现简单且适用小规模网络的优点。

主权项

一种无线MESH网络的入网同步方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)扫描相邻信息表消息：(1a)依据无线MESH网络规模的大小设定监听周期；(1b)入网节点扫描无线MESH网络在网节点周期性广播的相邻信息表消息；(1c)判断入网节点在监听周期内是否扫描到相邻信息表消息，若是，则执行步骤(2)，否则，执行步骤(1d)；(1d)将未扫描到相邻信息表消息的入网节点，设为孤独初始节点Node ID1后，继续扫描相邻信息表消息，同时周期性广播该孤独初始节点Node ID1的相邻信息表消息；(2)判断入网节点在监听周期内扫描到相邻信息表消息中的节点是否为在网节点，若是，则执行步骤(3)，否则，执行步骤(4)；(3)入网节点向在网节点发起入网请求消息；(4)选择负责节点；(4a)将入网节点标记为孤独初始节点Node ID2；(4b)判断孤独初始节点Node ID1与孤独初始节点Node ID2中的节点标识值Node ID是否相等，若是，则执行步骤(4c)，否则，执行步骤(4d)；(4c)孤独初始节点Node ID1与孤独初始节点Node ID2继续同时接收下一次相邻信息表消息；(4d)从孤独初始节点Node ID1与孤独初始节点Node ID2中选出节点标识值Node ID最小的节点作为负责节点；(5)填充邻居节点列表：入网节点从除入网节点之外的节点中接收的相邻信息表消息中，提取节点地址信息，将所提取的节点地址信息中所有节点填充到入网节点的邻居节点列表中；(6)同步入网节点：(6a)按照下式，计算入网节点的网络控制时隙开始时刻：Tm＝P+K‑TNENT‑m*TNCFG其中，Tm表示入网节点的网络控制时隙开始时刻，P表示无线MESH网络中的物理层保存的对相邻信息表消息的捕获时刻，K表示入网节点从负责节点接收的时分多址TDMA帧中的网络控制子帧时间，TNENT表示入网节点从负责节点接收的时分多址TDMA帧中的网络控制子帧的网络接入时刻，m表示从负责节点接收的相邻信息表消息中提取的节点标识值Node ID的总数，TNCFG表示从负责节点接收的时分多址TDMA帧中的网络控制子帧的单个网络配置时间；(6b)入网节点在当前入网节点的网络控制时隙开始时，向负责节点发送时分多址TDMA帧，完成入网节点相对于负责节点的预同步；(6c)用入网节点的网络控制时隙开始时刻减去负责节点发送的允许入网消息中的传播时延值，得到入网节点的网络控制时隙无差时间；(6d)用入网节点的本地时间加上当前入网节点的网络控制时隙无差时间，得到入网节点的无差本地时间；(6e)入网节点在当前节点的无差本地时间开始时，向负责节点发送时分多址TDMA帧，完成入网节点与负责节点的精确同步；(7)维护节点同步时间：(7a)在网节点在发送周期开始时，向负责节点发送传播时延测量请求消息，负责节点接收到传播时延测量请求消息后向在网节点回应传播时延测量响应消息；(7b)用在网节点的本地时间加上负责节点发来的传播时延测量响应消息中的传播时延值，得到在网节点的无差本地时间；(7c)在网节点在当前节点的无差本地时间开始时，向负责节点发送时分多址TDMA帧，完成在网节点与负责节点的时间同步。