專利名稱：礦井用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由控制方法
礦井用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由控制方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，特別涉及一種礦井用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的控制方 法。
背景技術(shù)：
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是指有大量無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)籍由無(wú)線通信的方式組成的信息傳 播網(wǎng)絡(luò)，在軍事、工業(yè)、交通、安全、醫(yī)療、家庭和辦公環(huán)境等眾多場(chǎng)合有著非常廣泛的應(yīng)用， 是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)技術(shù)之一。
目前無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)也開始應(yīng)用到礦井工作中，可實(shí)時(shí)性和有效性將礦井中環(huán)境 信息和人員情況等信息傳遞給地面指揮中心，而地面指揮中心工作人員也可以根據(jù)情況這 些信息來(lái)指導(dǎo)井下人員工作，以達(dá)到減少事故的作用。由于礦井其自身環(huán)境不同于常規(guī)環(huán) 境，故礦井用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)也不同于常規(guī)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。
我國(guó)實(shí)用新型專利CN200820040640. 5提出了一種礦井下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點(diǎn)設(shè)備，能夠?qū)氯藛T進(jìn)行達(dá)到對(duì)井下人員進(jìn)行身份識(shí)別和定位，而我國(guó)發(fā)明專利 CN200810249634. 5中提出無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)礦井瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以監(jiān)控瓦斯含量、減少事 故起作用。
而由于礦井用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有環(huán)境監(jiān)控、人員定位以及井下人員話音通信等 用途，而針對(duì)不同的用途，礦井無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)所需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型也不相同。如環(huán)境監(jiān) 控應(yīng)用中，節(jié)點(diǎn)需要向Sink節(jié)點(diǎn)匯報(bào)溫濕度、瓦斯含量等參數(shù)的傳感數(shù)據(jù)；而井下人員語(yǔ) 音通信應(yīng)用中，則需要在兩個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間傳輸數(shù)據(jù)量較大的語(yǔ)音數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)包的 順序和實(shí)時(shí)性有較高的要求。然而現(xiàn)有的礦井用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)仍然是單一的路由方式， 無(wú)法適應(yīng)多用途下的環(huán)境，且數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃暂^差，通信能耗較高。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于一種礦井無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由控制方法，使礦井無(wú)線傳感 器網(wǎng)絡(luò)滿足多種應(yīng)用的要求，提高無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中不同類型數(shù)據(jù)多跳傳輸?shù)目煽啃?，?低通信能耗。
為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種礦井用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由控制方法，其中 礦井用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括至少一網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、若干個(gè)普通節(jié)點(diǎn)、在上述節(jié)點(diǎn)之間建立的一 雙向通信鏈路、以及存儲(chǔ)在上述節(jié)點(diǎn)中的路由表，其中對(duì)于節(jié)點(diǎn)之間單次數(shù)據(jù)量較小的數(shù) 據(jù)傳輸，雙向通信鏈路采用一次性路由，而對(duì)于節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)量較大的或周期性的數(shù)據(jù)傳 輸，雙向通信鏈路采用永久路由。
為獲得更佳效果，在上述方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步包括其它附屬技術(shù)方案
所述一次性路由包括發(fā)送節(jié)點(diǎn)在組織數(shù)據(jù)包時(shí)，將此數(shù)據(jù)包的路徑信息加載在 數(shù)據(jù)包包頭之中，而沿途節(jié)點(diǎn)則根據(jù)數(shù)據(jù)包的路徑信息轉(zhuǎn)發(fā)此數(shù)據(jù)包。
所述永久路由包括發(fā)送節(jié)點(diǎn)在組織數(shù)據(jù)包時(shí)，數(shù)據(jù)包不攜帶路徑信息，而沿途節(jié)點(diǎn)則對(duì)于沒(méi)有攜帶路徑信息的數(shù)據(jù)包，根據(jù)自身保存的路由表來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)此數(shù)據(jù)包。
所述路由表的條目信息至少包括上一跳的路徑識(shí)別號(hào)、上一跳的節(jié)點(diǎn)地址、本跳 的路徑識(shí)別號(hào)、本跳目的節(jié)點(diǎn)地址。
所述數(shù)據(jù)包的格式至少包括數(shù)據(jù)包類型、數(shù)據(jù)包方向、路徑識(shí)別號(hào)、數(shù)據(jù)包識(shí)別 號(hào)、數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度、路徑信息。
所述一次性路由進(jìn)一步包括為發(fā)送節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)包到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)之前，將廣播 路由搜索數(shù)據(jù)包，該路由搜索數(shù)據(jù)包中包含了發(fā)送節(jié)點(diǎn)的地址以及目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的地址。所有 節(jié)點(diǎn)在接收到路由搜索數(shù)據(jù)包后，將判斷自己是否為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)如果不是，將自己的地址寫 入路由搜索數(shù)據(jù)包，并繼續(xù)廣播此路由搜索數(shù)據(jù)包；如果發(fā)現(xiàn)自己是目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，則回復(fù)一個(gè) 路由確認(rèn)數(shù)據(jù)包，由此目標(biāo)節(jié)點(diǎn)根據(jù)收到的路由搜索數(shù)據(jù)包，得到所有沿途節(jié)點(diǎn)的地址，并 將所有沿途節(jié)點(diǎn)的地址放入路由確認(rèn)數(shù)據(jù)包包頭的路徑信息中，使用一次性路由發(fā)送給發(fā) 送節(jié)點(diǎn)；而發(fā)送節(jié)點(diǎn)在收到路由確認(rèn)數(shù)據(jù)包后，根據(jù)路由確認(rèn)數(shù)據(jù)包包頭中的所有沿途節(jié) 點(diǎn)的地址，生成數(shù)據(jù)包包頭中的路徑信息，并為該路徑生成一個(gè)唯一的路徑識(shí)別號(hào)，設(shè)定數(shù) 據(jù)包類型和數(shù)據(jù)包方向，寫入數(shù)據(jù)包識(shí)別號(hào)，然后加載要發(fā)送的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)長(zhǎng)度寫入包 頭中的數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度，使用一次性路由發(fā)送給目標(biāo)節(jié)點(diǎn)；然后沿途節(jié)點(diǎn)將根據(jù)路徑信息轉(zhuǎn)發(fā) 此數(shù)據(jù)包，并更新路由表。
所述更新路由表的方法包括節(jié)點(diǎn)根據(jù)數(shù)據(jù)包中的路徑識(shí)別號(hào)和上一跳節(jié)點(diǎn)的地 址然后搜索路由表，如果路由表中沒(méi)有此條目，則新建一個(gè)條目，并寫入上一跳的路徑識(shí)別 號(hào)和上一跳的節(jié)點(diǎn)地址，然后生成一個(gè)唯一的路徑識(shí)別號(hào)，并將其寫入路由表該條目中的 本跳的路徑識(shí)別號(hào)，然后根據(jù)數(shù)據(jù)包中的路徑信息，寫入本跳目的節(jié)點(diǎn)地址；如果路由表中 已經(jīng)存在此條目，則比較路由表此條目中的本跳目的節(jié)點(diǎn)地址是否與數(shù)據(jù)包包頭的路徑信 息中下一跳節(jié)點(diǎn)的地址一致，如果一致，不執(zhí)行任何操作。如果不一致，則新生成一個(gè)唯一 的路徑識(shí)別號(hào)，并修改路由表該條目中的本跳的路徑識(shí)別號(hào)，然后根據(jù)數(shù)據(jù)包中的路徑信 息，寫入本跳目的節(jié)點(diǎn)地址。
所述永久路由包括發(fā)送節(jié)點(diǎn)根據(jù)數(shù)據(jù)包中的路徑識(shí)別號(hào)，路徑信息，來(lái)查詢路由 表，將數(shù)據(jù)包中的路徑識(shí)別號(hào)、上一跳的節(jié)點(diǎn)地址與路由表?xiàng)l目中的上一跳的路徑識(shí)別號(hào)、 上一跳節(jié)點(diǎn)地址依次對(duì)比，根據(jù)路由表中的條目，得到本跳的路徑識(shí)別號(hào)，以及本跳目的節(jié) 點(diǎn)的地址，然后將數(shù)據(jù)包的路徑識(shí)別號(hào)修改成本跳的路徑識(shí)別號(hào)，將數(shù)據(jù)包中上一條節(jié)點(diǎn) 地址修改成自己的地址，然后根據(jù)本條目的節(jié)點(diǎn)的地址，將數(shù)據(jù)包發(fā)送給本跳的目的節(jié)點(diǎn)。
采用本發(fā)明的技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)根據(jù)所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型的不同，采用不 同的路由方式。對(duì)于數(shù)據(jù)量較小的環(huán)境數(shù)據(jù)、人員位置數(shù)據(jù)等，采用了一次性路由；對(duì)于數(shù) 據(jù)量較大的語(yǔ)音數(shù)據(jù)等，采用了永久路由。由此可有效提高無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中不同類型數(shù) 據(jù)多跳傳輸?shù)目煽啃?，選擇通暢快捷的近路，大大提高通信速度，減輕網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信負(fù)荷， 節(jié)約網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源，降低通信能耗。


圖1是本發(fā)明無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明中無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一節(jié)點(diǎn)所存儲(chǔ)的路由表組成圖。
圖3是本發(fā)明路由控制方法的數(shù)據(jù)包包頭組成圖。
其中11、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)；12、普通節(jié)點(diǎn)；13、雙向通信鏈路；21、上一跳的路徑識(shí)別號(hào)； 22、上一跳的節(jié)點(diǎn)地址；23、本跳的路徑識(shí)別號(hào)；24、本跳目的節(jié)點(diǎn)地址；31、數(shù)據(jù)包類型； 32、數(shù)據(jù)包方向；33、路徑識(shí)別號(hào)；34、數(shù)據(jù)包識(shí)別號(hào)；35、數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度；36、路徑信息。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種礦井用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由控制方法，適用于如圖1所示的礦 井無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的各種類型數(shù)據(jù)的傳輸。
以下實(shí)例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，而不是限制發(fā)明的范圍。
眾所周知，現(xiàn)有的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的組成和功能包括如下四個(gè)基本單元1) 傳感單元，其由傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換功能模塊組成；幻處理單元，其由嵌入式系統(tǒng)構(gòu)成，包括 CPU、存儲(chǔ)器、嵌入式操作系統(tǒng)等；；3)通信單元，其由無(wú)線通信模塊組成；4)電源部分。此外， 可以選擇的其它功能單元包括定位系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)以及發(fā)電裝置等。在傳感器網(wǎng)絡(luò)中，節(jié) 點(diǎn)通過(guò)各種方式大量部署在被感知對(duì)象內(nèi)部或者附近。這些節(jié)點(diǎn)通過(guò)自組織方式構(gòu)成無(wú)線 網(wǎng)絡(luò)，以協(xié)作的方式感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中特定的信息，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)任意地點(diǎn)信 息在任意時(shí)間的采集，處理和分析。
因此本實(shí)用新型無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在工作前，首先要進(jìn)行自組織，自組織由網(wǎng)關(guān)節(jié) 點(diǎn)11最先發(fā)起，該網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)11用于連接無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與外部設(shè)備；各個(gè)節(jié)點(diǎn)12嘗試加 入無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，與鄰居節(jié)點(diǎn)建立雙向通信鏈路13，其中該雙向通信鏈路是節(jié)點(diǎn)間的無(wú)線 通信信道。在節(jié)點(diǎn)12加入網(wǎng)絡(luò)后，每個(gè)節(jié)點(diǎn)12都有一個(gè)地址，作為其身份的確認(rèn)依據(jù)，這個(gè) 地址可以加入網(wǎng)絡(luò)時(shí)分配的，也可以是節(jié)點(diǎn)的硬件地址。在工作期間，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都維護(hù)在一 個(gè)路由表，該路由表是保存在節(jié)點(diǎn)上的路由信息的集合，其中路由表中的條目如圖2所示， 其包括上一跳的路徑識(shí)別號(hào)21、上一跳的節(jié)點(diǎn)地址22、本跳的路徑識(shí)別號(hào)23、本跳目的節(jié) 點(diǎn)地址對(duì)。
節(jié)點(diǎn)12在發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，根據(jù)所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型的不同，采用不同的路由方 式。對(duì)于單次數(shù)據(jù)量較小的數(shù)據(jù)，采用了一次性路由；對(duì)于數(shù)據(jù)量較大的或周期性的數(shù)據(jù)， 例如周期性匯報(bào)的溫濕度數(shù)據(jù)，則采用了永久路由。如圖3所示，本發(fā)明路由控制方法的 數(shù)據(jù)包包頭包括以下內(nèi)容用于區(qū)分不同應(yīng)用的數(shù)據(jù)包類型31、數(shù)據(jù)包方向32、路徑識(shí)別 號(hào)33、數(shù)據(jù)包識(shí)別號(hào)34、數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度35、路徑信息36。其中數(shù)據(jù)包識(shí)別號(hào)34用于區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù) 包，數(shù)據(jù)包的接收節(jié)點(diǎn)將根據(jù)數(shù)據(jù)包識(shí)別號(hào)發(fā)送ACK給發(fā)送節(jié)點(diǎn)，表示收到了某個(gè)數(shù)據(jù)包； 路徑信息36是對(duì)于采用一次性路由數(shù)據(jù)包，存儲(chǔ)了本數(shù)據(jù)包所要經(jīng)過(guò)的所有節(jié)點(diǎn)的地址， 而對(duì)于永久路由，存儲(chǔ)了本數(shù)據(jù)包的上一跳節(jié)點(diǎn)地址和最終的目的地址。
使用一次性路由時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送將此數(shù)據(jù)包的沿途所有節(jié)點(diǎn)的地址加載在數(shù) 據(jù)包頭的路徑信息36之中，并設(shè)置數(shù)據(jù)包方向32的值，沿途節(jié)點(diǎn)則根據(jù)數(shù)據(jù)包的路徑信息 36和數(shù)據(jù)包方向32的值來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)此數(shù)據(jù)包。使用一次性路由的方法如下發(fā)送節(jié)點(diǎn)NA在發(fā) 送數(shù)據(jù)包到目的節(jié)點(diǎn)NX之前，將廣播路由搜索數(shù)據(jù)包。路由搜索數(shù)據(jù)包中包含了發(fā)送節(jié)點(diǎn) NA的地址以及目的節(jié)點(diǎn)NX的地址。所有節(jié)點(diǎn)在接收到路由搜索數(shù)據(jù)包后，將判斷自己是否 為目的節(jié)點(diǎn)NX。如果不是，將自己的地址寫入數(shù)據(jù)包，繼續(xù)廣播此路由搜索數(shù)據(jù)包；如果發(fā) 現(xiàn)自己是目的節(jié)點(diǎn)NX，則回復(fù)一個(gè)路由確認(rèn)數(shù)據(jù)包。目的節(jié)點(diǎn)NX根據(jù)收到的路由搜索數(shù)據(jù) 包，得到所有沿途節(jié)點(diǎn)的地址，并將所有沿途節(jié)點(diǎn)的地址放入路由確認(rèn)數(shù)據(jù)包包頭的路徑信息中，使用一次性路由發(fā)送給發(fā)送節(jié)點(diǎn)NA。
發(fā)送節(jié)點(diǎn)NA在收到路由確認(rèn)數(shù)據(jù)包后，根據(jù)路由確認(rèn)數(shù)據(jù)包包頭中的所有沿途 節(jié)點(diǎn)的地址，生成數(shù)據(jù)包包頭中的路徑信息36，并為該路徑生成一個(gè)唯一的路徑識(shí)別號(hào) 33，設(shè)定數(shù)據(jù)包類型31和數(shù)據(jù)包方向32，寫入數(shù)據(jù)包識(shí)別號(hào)34，然后加載要發(fā)送的數(shù)據(jù)，并 將數(shù)據(jù)長(zhǎng)度寫入包頭中的數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度35項(xiàng)，使用一次性路由發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)NX。
沿途節(jié)點(diǎn)將根據(jù)路徑信息36轉(zhuǎn)發(fā)此數(shù)據(jù)包，并更新路由表。更新路由表的方法如 下節(jié)點(diǎn)根據(jù)數(shù)據(jù)包中的路徑識(shí)別號(hào)和上一跳節(jié)點(diǎn)的地址然后搜索路由表，如果路由表中 沒(méi)有此條目，則新建一個(gè)條目，并寫入上一跳的路徑識(shí)別號(hào)21和上一跳的節(jié)點(diǎn)地址22，然 后生成一個(gè)唯一的路徑識(shí)別號(hào)，并將其寫入路由表該條目中的本跳的路徑識(shí)別號(hào)23，然后 根據(jù)數(shù)據(jù)包中的路徑信息36，寫入本跳目的節(jié)點(diǎn)地址M ；如果路由表中已經(jīng)存在此條目， 則比較路由表此條目中的本跳目的節(jié)點(diǎn)地址是否與數(shù)據(jù)包包頭的路徑信息36中下一跳節(jié) 點(diǎn)的地址一致，如果一致，不執(zhí)行任何操作。如果不一致，則新生成一個(gè)唯一的路徑識(shí)別號(hào)， 并修改路由表該條目中的本跳的路徑識(shí)別號(hào)23，然后根據(jù)數(shù)據(jù)包中的路徑信息36，寫入本 跳目的節(jié)點(diǎn)地址對(duì)。
對(duì)于沒(méi)有攜帶路徑信息的數(shù)據(jù)包，節(jié)點(diǎn)12將根據(jù)自身保存的路由表來(lái)處理此數(shù) 據(jù)包，使用永久路由。
使用永久路由的方法如下節(jié)點(diǎn)根據(jù)數(shù)據(jù)包中的路徑識(shí)別號(hào)33，路徑信息36，來(lái) 查詢路由表。將數(shù)據(jù)包中的路徑識(shí)別號(hào)33、上一跳的節(jié)點(diǎn)地址與路由表?xiàng)l目中的上一跳的 路徑識(shí)別號(hào)21、上一跳節(jié)點(diǎn)地址22依次對(duì)比。最終根據(jù)路由表中的條目，得到本跳的路徑 識(shí)別號(hào)23，以及本跳目的節(jié)點(diǎn)的地址M。然后將數(shù)據(jù)包的路徑識(shí)別號(hào)33修改成本跳的路 徑識(shí)別號(hào)23，將數(shù)據(jù)包中上一條節(jié)點(diǎn)地址修改成自己的地址。然后根據(jù)本條目的節(jié)點(diǎn)的地 址對(duì)，將數(shù)據(jù)包發(fā)送給本跳的目的節(jié)點(diǎn)。
本發(fā)明根據(jù)所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型的不同，采用不同的路由方式。對(duì)于單次數(shù)據(jù)量 較小的數(shù)據(jù)，采用一次性路由；對(duì)于數(shù)據(jù)量較大的或周期性的數(shù)據(jù)，采用永久路由，可有效 提高無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中不同類型數(shù)據(jù)多跳傳輸?shù)目煽啃?，選擇通暢快捷的近路，大大提高 通信速度，減輕網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信負(fù)荷，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源，降低通信能耗。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技 術(shù)的人，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可做各種的改動(dòng)與修飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范 圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種礦井用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由控制方法，其中礦井用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括至少 一網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(11)、若干個(gè)普通節(jié)點(diǎn)(12)、在上述節(jié)點(diǎn)之間建立的一雙向通信鏈路(13)、以 及存儲(chǔ)在上述節(jié)點(diǎn)中的路由表，其特征在于對(duì)于節(jié)點(diǎn)之間單次數(shù)據(jù)量較小的數(shù)據(jù)傳輸，雙 向通信鏈路(1 采用一次性路由，而對(duì)于節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)量較大的或周期性的數(shù)據(jù)傳輸，雙 向通信鏈路(1 采用永久路由。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由控制方法，其特征在于所述 一次性路由包括發(fā)送節(jié)點(diǎn)在組織數(shù)據(jù)包時(shí)，將此數(shù)據(jù)包的路徑信息加載在數(shù)據(jù)包包頭之 中，而沿途節(jié)點(diǎn)則根據(jù)數(shù)據(jù)包的路徑信息轉(zhuǎn)發(fā)此數(shù)據(jù)包。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦井用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由控制方法，其特征在于所述 永久路由包括發(fā)送節(jié)點(diǎn)在組織數(shù)據(jù)包時(shí)，數(shù)據(jù)包不攜帶路徑信息，而沿途節(jié)點(diǎn)則對(duì)于沒(méi)有 攜帶路徑信息的數(shù)據(jù)包，根據(jù)自身保存的路由表來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)此數(shù)據(jù)包。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦井用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由控制方法，其特征在于所述 路由表的條目信息至少包括上一跳的路徑識(shí)別號(hào)(21)、上一跳的節(jié)點(diǎn)地址(22)、本跳的 路徑識(shí)別號(hào)(23)、本跳目的節(jié)點(diǎn)地址04)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的礦井用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由控制方法，其特征在于所述 數(shù)據(jù)包包頭至少包括數(shù)據(jù)包類型、數(shù)據(jù)包方向、路徑識(shí)別號(hào)、數(shù)據(jù)包識(shí)別號(hào)、數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度、路 徑信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的礦井用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由控制方法，其特征在于所述 一次性路由進(jìn)一步包括為發(fā)送節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)包到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)之前，將廣播路由搜索數(shù)據(jù) 包，該路由搜索數(shù)據(jù)包中包含了發(fā)送節(jié)點(diǎn)的地址以及目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的地址，所有節(jié)點(diǎn)在接收到 路由搜索數(shù)據(jù)包后，將判斷自己是否為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)如果不是，將自己的地址寫入路由搜索數(shù) 據(jù)包，并繼續(xù)廣播此路由搜索數(shù)據(jù)包；如果發(fā)現(xiàn)自己是目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，則回復(fù)一個(gè)路由確認(rèn)數(shù)據(jù) 包，由此目標(biāo)節(jié)點(diǎn)根據(jù)收到的路由搜索數(shù)據(jù)包，得到所有沿途節(jié)點(diǎn)的地址，并將所有沿途節(jié) 點(diǎn)的地址放入路由確認(rèn)數(shù)據(jù)包包頭的路徑信息中，使用一次性路由發(fā)送給發(fā)送節(jié)點(diǎn)；而發(fā) 送節(jié)點(diǎn)在收到路由確認(rèn)數(shù)據(jù)包后，根據(jù)路由確認(rèn)數(shù)據(jù)包包頭中的所有沿途節(jié)點(diǎn)的地址，生 成數(shù)據(jù)包包頭中的路徑信息，并為該路徑生成一個(gè)唯一的路徑識(shí)別號(hào)，設(shè)定數(shù)據(jù)包類型和 數(shù)據(jù)包方向，寫入數(shù)據(jù)包識(shí)別號(hào)，然后加載要發(fā)送的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)長(zhǎng)度寫入包頭中的數(shù)據(jù) 包長(zhǎng)度，使用一次性路由發(fā)送給目標(biāo)節(jié)點(diǎn)；然后沿途節(jié)點(diǎn)將根據(jù)路徑信息轉(zhuǎn)發(fā)此數(shù)據(jù)包，并 更新路由表。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的礦井用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由控制方法，其特征在于所述 更新路由表的方法包括節(jié)點(diǎn)根據(jù)數(shù)據(jù)包中的路徑識(shí)別號(hào)和上一跳節(jié)點(diǎn)的地址然后搜索路 由表，如果路由表中沒(méi)有此條目，則新建一個(gè)條目，并寫入上一跳的路徑識(shí)別號(hào)和上 一跳的節(jié)點(diǎn)地址(22)，然后生成一個(gè)唯一的路徑識(shí)別號(hào)，并將其寫入路由表該條目中的本 跳的路徑識(shí)別號(hào)(23)，然后根據(jù)數(shù)據(jù)包中的路徑信息(36)，寫入本跳目的節(jié)點(diǎn)地址04)； 如果路由表中已經(jīng)存在此條目，則比較路由表此條目中的本跳目的節(jié)點(diǎn)地址是否與數(shù)據(jù)包 包頭的路徑信息(36)中下一跳節(jié)點(diǎn)的地址一致，如果一致，不執(zhí)行任何操作；如果不一致， 則新生成一個(gè)唯一的路徑識(shí)別號(hào)，并修改路由表該條目中的本跳的路徑識(shí)別號(hào)(23)，然后 根據(jù)數(shù)據(jù)包中的路徑信息(36)，寫入本跳目的節(jié)點(diǎn)地址04)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的礦井用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由控制方法，其特征在于所述永久路由包括發(fā)送節(jié)點(diǎn)根據(jù)數(shù)據(jù)包中的路徑識(shí)別號(hào)(33)，路徑信息(36)，來(lái)查詢路由表， 將數(shù)據(jù)包中的路徑識(shí)別號(hào)(33)、上一跳的節(jié)點(diǎn)地址與路由表?xiàng)l目中的上一跳的路徑識(shí)別號(hào) (21)、上一跳節(jié)點(diǎn)地址0 依次對(duì)比，根據(jù)路由表中的條目，得到本跳的路徑識(shí)別號(hào)(23)， 以及本跳目的節(jié)點(diǎn)的地址(M)，然后將數(shù)據(jù)包的路徑識(shí)別號(hào)(3 修改成本跳的路徑識(shí)別 號(hào)，將數(shù)據(jù)包中上一條節(jié)點(diǎn)地址修改成自己的地址，然后根據(jù)本條目的節(jié)點(diǎn)的地址 (M)，將數(shù)據(jù)包發(fā)送給本跳的目的節(jié)點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種礦井用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由控制方法，其中礦井用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括至少一網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、若干個(gè)普通節(jié)點(diǎn)和在上述節(jié)點(diǎn)之間建立的一雙向通信鏈路和一路由表，其中對(duì)于節(jié)點(diǎn)之間單次數(shù)據(jù)量較小的數(shù)據(jù)傳輸，雙向通信鏈路采用一次性路由，而對(duì)于節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)量較大的或周期性的數(shù)據(jù)傳輸，雙向通信鏈路采用永久路由。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，選擇通暢快捷的近路，大大提高通信速度，減輕網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信負(fù)荷，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源，降低通信能耗。
文檔編號(hào)H04W40/00GK102036334SQ200910177348
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者楊丁 申請(qǐng)人:北京中能普瑞技術(shù)有限公司