1.一种PLC和无线的异构网络组网方法,其特征在于:包括以下内容:
在中央协调器中完成路由优化,当中央协调器周期性收到来自各个节点的邻居节点信息上报时,根据每个节点之间邻居节点的层级、SNR和信号强度,接收帧突发成功率,重新进行双模路由优化过程;
在中央协调器中保存有整个网络的双模路由关系表;在代理协调器中保存有其父节点和各个子节点的双模路由关系表;在端节点保存有其父节点的双模路由关系信息表;所述双模路由关系表为双模异构网络路由结构表,每个节点都存在主路由和备选路由,备选路由优先选择异模通信技术;
在双模异构网络的路由建立初始阶段,每个节点根据搜索到的中央信标,代理信标或是发现信标信息,节点根据接收到的电力线和无线信标信息,优先选择靠近中央协调器节点作为父节点入网,并优先选择异模通信技术的父节点作为备选路由;
每个节点实时监听电力线和无线上传输的信号,如果侦测到有效的帧突发数据,则节点启动帧突发数据接收,如果该帧突发需要本节点处理,则处理该帧数据,否则仅仅记录该帧数据的源节点层级、信号强度和SNR测量值,接收帧突发成功率;
节点在转发数据包过程中,优先选择主路由进行传输,如果主路由传输失败,则采用备选路由进行传输,如果在备选路由上发送失败或是在一定时间内没有发送任何帧突发数据,则返回优先选择主路由进行帧突发数据传输。
2.根据权利要求1所述的PLC和无线的异构网络组网方法,其特征在于:包括初始双模异构组网过程,具体包括以下步骤:S11:中央协调器开机上电,中央协调器周期性在电力线和无线上发送中央信标信号;
S12:网络中的节点接收到中央协调器的中央信标信号后,在接收对应中央信标的通信技术上发起节点登记接入过程,中央协调器为节点分配一个节点标识TEI;如果节点同时能够接收到中央协调器在电力线和无线上发送的中央信标,则节点通过SNR较好的通信技术接入中央协调器,该路由称为主路由,对应异模通信技术路由则设定为备选路由;
S13:已经入网的节点在中央协调器的控制下,在电力线和无线上周期性发送发现信标,在发现信标中包含的节点所在层级,定义为电力线和无线最短的路由层级,然后等待其他未入网的节点接入到网络中;
S14:未入网节点开机上电之后在电力线和无线上实时搜索发现信标,假设节点搜到多个发现信标,则选择层级最小的节点作为父节点,接入到网络;在该过程中,将已经入网,并且存在异模接入技术的节点路由作为备选路由,否则选择和主路由相同接入技术的路由节点作为备选路由;
S15:重复步骤S13和步骤S14,直至所有节点都已经入网,或是达到双模异构网络支持的最大层级数。
3.根据权利要求1所述的PLC和无线的异构网络组网方法,其特征在于:包括双模异构网络路由优化过程,具体包括以下步骤:S21:完成初始双模异构组网之后,每个节点都开启电力线和无线的接收模式,实时监视周围其他节点发送的帧突发数据;周围节点发送的帧突发数据,无论是否发送给本节点,本节点都测量其源节点层级、信号强度、SNR值和接收帧突发成功率,并且连同节点标识、通信方式记录在本节点的邻居表中,成为邻居节点信息;
S22:每个节点在心跳上报定时器到达时,将邻居表报文上报给中央协调器,中央协调器收集所有节点的邻居信息,用于路由优化;
S23:中央协调器根据节点上报邻居节点信息,根据实际网络运行情况,重新优化路由表;节点通信路由的优先选择次序为:源节点层级、接收帧突发成功率、测量SNR、采用信号强度;形成的路由表称为新双模路由表,该过程完成的路由也是节点的主路由;
S24:在新双模路由表基础上,为网络中每个节点建立备用路由信息;每个节点优先选择一个异模通信技术的节点作为备选路由节点;如果不存在异模通信技术的节点,则选择同模通信技术的节点;如果没有备选路由节点存在,则该节点只有主路由节点;
S25:中央协调器对新旧双模路由表进行比较,找出存在新老路由差别节点,然后重新配置节点的路由。
4.根据权利要求3所述的PLC和无线的异构网络组网方法,其特征在于:步骤S23中,路由表具体优化过程为:首先确定能够接收到中央协调器信息的节点,优化确定为一级节点;
能够接收到一级节点发送帧突发数据的节点,优化为二级节点,依次类推直到所有节点或是达到网络支持的最大层级。
5.根据权利要求1所述的PLC和无线的异构网络组网方法,其特征在于:还包括双模异构网络发送路由选择过程,具体包括以下步骤:S31:节点首先判定T‑alteration_routing_timer定时器是否处于开启状态;
S32:如果T‑alteration_routing_timer定时器处于未激活状态,则节点选择主路由发送帧突发数据;否则节点选择备选路由发送帧突发数据;
S33:如果节点选择主路由发送帧突发数据,并且发送成功,则直接结束该过程,如果发送失败,则节点选择备选路由发送该帧突发数据;如果在备选路由上发送帧突发数据成功,则开启T‑alteration_routing_timer定时器,结束该过程,如果在备选路由上发送帧突发数据失败,则直接结束该过程;
S34:如果节点选择备选路由发送帧突发数据,并且发送成功,重启T‑alteration_routing_timer定时器,并且结束该流程;如果发送失败,则关闭T‑alteration_routing_timer定时器,并且选择主路由再次发送该帧突发数据;
S35:T‑alteration_routing_timer定时器超时,则节点优先选择备选路由转化到优先选择主路由进行传输帧突发数据。