CN102665227B - 一种以无线网络为基础基于网关的中继方法 - Google Patents
一种以无线网络为基础基于网关的中继方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公布了一种以无线网络为基础基于网关的中继方法，无线网络中的网关节点与中继仲裁节点相连接；多个普通节点和一个网关节点对应组成一个独立无线短距网络，在无故障的情况下普通节点仅与本节点相应网关节点通信；网关节点与仲裁节点通信，如果网关节点出现无法通信的情况，仲裁节点将通过算法选择符合条件的网关节点，接替出现故障的网关节点，大大提高了无线信道的可靠传递性。在整个中继过程中，普通节点只关注自己的应用没有参与中继组网，不需关注这一繁琐的过程。所有过程由网关节点与仲裁节点完成。减少了参与方，简化了流程；减少了普通节点参加中继决策带来的信道占用时间，减小了占空比和数据碰撞率，提高了无线信道可复用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种以无线网络为基础基于网关的中继方法。
背景技术
在无线短距通信的应用中源节点与目标节点之间经常会因为一些原因出现通信无法正常进行的情况，那么中继的应用就成为了解决这个问题的一个有效的途径。
目前主要通过组网的方式来解决这个中继问题。通常采用星型或者网状拓扑组网，通过网络中的其他节点来实现中继。
星型拓扑存在中心节点一旦出现问题，中继策略将会失效。网状拓扑组网慢，网内节点不宜太多。
在目前无线短距网络应用越来越复杂，在应用中信息需要通过具有网关性质的目标节点传输到其他的网络中去，需要网关目标节点具有多向转发、能够提供有线与无线多种网络连接的功能。那么作为中继的网关节点对外通信的可用性与节点自身的可用性就成了一个问题。在网关节点出现问题的情况下，如何在不改变普通通信节点原有功能，只改变网关节点的路由信息就可以做到动态路由决策，这是目前无线短距网络中都没有解决的问题。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术的缺陷提供一种以无线网络为基础基于网关的中继方法。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：
一种以无线网络为基础基于网关的中继方法，其特征在于：所述无线网络中包括网关节点和普通节点，所述网关节点与中继仲裁节点相连接；网络***中的各个节点在网络中都具有唯一的标识，多个普通节点和一个网关节点对应组成一个独立无线短距网络，在无故障的情况下由各个网关节点组成的网络相互之间隔离不进行通信；网关节点收到普通节点发送来的信息，通过普通节点的标识判断是否是本节点下属的节点，如果是为其提供服；普通节点通过接收到的信息中的标识判断是否是节点本身的标识，如果是处理信息；所述仲裁节点中存有网络拓扑图，用于确定网关节点以及下属的普通节点的关系以及网关节点之间的关系；网关节点与仲裁节点通信，如果网关节点出现无法通信的情况，仲裁节点将通过组织算法选择符合条件的网关节点，接替出现故障的网关节点。
其进一步特征在于：所述仲裁节点设置在网关节点可以访问到的网络中，包括需要通过网关节点访问的目的网络；可以同时对多个网关节点做出仲裁。
所述网关节点和仲裁节点之间的工作流程如下，
（1）正常的网关节点与仲裁节点通信；
（2）如果网关节点与仲裁节点的通信超时，判断网关节点出现问题；
（3）仲裁节点检查网络拓扑图结合算法，查找与故障网关情况匹配的正常网关节点；
（4）仲裁节点选定正常网关节点接替故障网关节点，作为故障网关节点下属普通节点的中继网关节点，发送故障网关节点下属普通节点标识列表与故障网关节点标识至中继网关节点；
（5）如果仲裁节点收到故障网关节点的恢复请求，通知中继网关节点，关闭中继，故障网关节点恢复服务。
所述网关节点和仲裁节点工作过程中的网关节点工作流程如下，
（1）网关节点自检，如果自检没有问题，网关节点与仲裁节点通信，，如果自检失败不发送心跳，自检超过规定次数，停止对下属普通节点的服务；
（2）网关节点利用与仲裁节点通信；
（3）如果通信失败，记录错误数量；
（4）判断错误数量是否超过限制，如果没超过返回步骤（1）；
（5）超过限制数量停止接收/发送普通节点的数据；
（6）步骤（2）成功，检查错误次数是否小于最大限制；
（7）是，发送路由恢复信息给仲裁节点，收到回复后，恢复路由；否，步骤（8）；
（8）错误归零，回步骤（1）。
所述网关节点和仲裁节点工作过程中的仲裁节点工作流程如下，
（1）接收网关节点的通信请求，检查网关节点的运行情况；
（2）有异常网关节点，获取故障网关节点信息，根据网络拓扑图与算法获取中继网关节点；
（3）向中继网关节点发送中继参数，包括发送故障网关节点下属普通节点标识列表与故障网关节点标识；
（4）在进行以上三步的同时，仲裁节点还负责接收故障网关发送来的路由恢复请求；
（5）接到路由恢复请求后，仲裁节点通知中继网关节点，取消中继；
（6）仲裁节点通知网关节点恢复正常服务。
本发明中的中继算法采用了基本的星型网络为基本拓扑，解决了星型拓扑中心节点故障，整个网络无法通信的的问题。在整个中继过程中，在网络中占大多数的普通节点没有参与所有中继组网的过程，这样普通节点只需要关注自己的应用，不需要关注组网这一繁琐的过程。所有过程由网关节点与仲裁节点完成。减少了普通节点参加中继决策带来的信道占用时间，减小了占空比和数据碰撞率，提高了无线信道可复用性。
附图说明
图 1 为本发明基本的单仲裁组网方式示意图；
图 2 为本发明云仲裁的方式示意图；
图 3 为本发明为故障后的网络结构示意图；
图 4为网关节点-仲裁节点工作过程中的网关节点工作流程图；
图 5 为网关节点-仲裁节点工作过程中的仲裁节点工作流程图；
图中，1、普通节点；2、网关节点；3、仲裁节点。
具体实施方式
一种以无线网络为基础基于网关的中继方法，所述无线网络中包括网关节点2和普通节点1，所述网关节点2与中继仲裁节点3相连接；网络***中的各个节点在网络中都具有唯一的标识，多个普通节点1和一个网关节点2对应组成一个独立无线短距网络，在无故障的情况下由各个网关节点2组成的网络相互之间隔离不进行通信；网关节点2收到普通节点1发送来的信息，通过普通节点1的标识判断是否是本节点下属的节点，如果是为其提供服；普通节点1通过接收到的信息中的标识判断是否是节点本身的标识如果是处理信息；所述仲裁节点3中存有网络拓扑图，用于确定网关节点2以及下属的普通节点1的关系；网关节点2通过心跳与仲裁节点3通信，如果网关节点2出现无法通信的情况，仲裁节点3将通过拓扑图选择符合条件的网关节点，接替出现故障的网关节点2，如图3所示。
如图1所示一种基本的单仲裁组网方式，普通节点1通过网关节点2连接到外部的广域网络或者其他通信网络。中继仲裁节点3通过有线或者无线方式与网关节点2进行连接。
如图2所示为云仲裁的方式。在无线短距网络较多时，可以采用云仲裁方式部署的方法，多个仲裁节点3部署在云端，为不同的网络服务。
在实施时在仲裁节点中配置网络的拓扑图，网关节点利用本身具备的标识从仲裁节点获取下属普通节点的标识列表。普通节点上电即可运行。
网关节点与仲裁节点的基本工作流程是：
1) 正常的网关节点与仲裁节点通信；
2) 如果网关节点与仲裁节点的通信超时，判断网关节点出现问题；
3) 仲裁节点检查网络拓扑图结合算法，查找与故障网关情况匹配的正常网关节点；
4) 仲裁节点选定正常网关节点接替故障网关节点，作为故障网关节点下属普通节点的中继网关节点，发送故障网关节点下属普通节点标识列表与故障网关节点标识至中继网关节点；
5) 如果仲裁节点收到故障网关节点的恢复请求，通知中继网关节点，关闭中继，故障网关节点恢复服务。
图4为网关节点-仲裁节点工作过程中的网关节点工作流程：
1) 网关节点自检，如果自检没有问题，网关节点与仲裁节点通信，如果自检失败不发送心跳，自检超过规定次数，停止对下属普通节点的服务；
2) 网关节点利用与仲裁节点通信；
3) 如果通信失败，记录错误数量；
4) 错误数量超过限制，如果没超过返回第一步；
5) 超过限制数量停止接收/发送普通节点的数据；
6) 第二步成功，检查错误次数是否小于最大限制；
7) 是，发送路由恢复信息给仲裁节点，收到回复后，恢复路由；否，进入第八步；
8) 错误归零，回第一步。
图5为网关节点-仲裁节点工作过程中的仲裁节点工作流程
1) 接收网关节点的通信请求，检查网关节点的运行情况；
2) 有异常网关节点，获取故障网关节点信息，根据网络拓扑图与算法获取中继网关节点；
3) 向中继网关节点发送中继参数，包括发送故障网关节点下属普通节点标识列表与故障网关节点标识；
4) 在进行以上三步的同时，仲裁节点还负责接收故障网关节点发送来的路由恢复请求；
5) 接到路由恢复请求后，仲裁节点通知中继网关节点，取消中继；
6) 仲裁节点通知网关节点恢复正常服务。
图3为故障后的网络结构图。
在中继网关节点开始工作后，中继网关节点具有本身以及下属普通节点的标识记录与故障网关的标识以及普通节点的标识记录。中继网关节点完全替代故障网关进行工作。
Claims (4)
1.一种以无线网络为基础基于网关的中继方法，其特征在于：所述无线网络中包括网关节点和普通节点，所述网关节点与中继仲裁节点相连接；网络***中的各个节点在网络中都具有唯一的标识，多个普通节点和一个网关节点对应组成一个独立无线短距网络，在无故障的情况下由各个网关节点组成的网络相互之间隔离不进行通信；网关节点收到普通节点发送来的信息，通过普通节点的标识判断是否是本节点下属的节点，如果是为其提供服；普通节点通过接收到的信息中的标识判断是否是节点本身的标识，如果是处理信息；所述仲裁节点中存有网络拓扑图，用于确定网关节点以及下属的普通节点的关系以及网关节点之间的关系；网关节点与仲裁节点通信，如果网关节点出现无法通信的情况，仲裁节点将通过算法选择符合条件的网关节点，接替出现故障的网关节点；
所述网关节点和仲裁节点之间的工作流程如下，
（1）正常的网关节点与仲裁节点通信；
（2）如果网关节点与仲裁节点的通信超时，判断网关节点出现故障；
（3）仲裁节点检查网络拓扑图结合算法，查找可以接替故障网关的正常网关节
点；
（4）仲裁节点选定正常网关节点接替故障网关节点，作为故障网关节点下属的普通节点的中继网关节点，仲裁节点发送故障网关节点的下属普通节点标识列表与故障网关节点标识至中继网关节点；
（5）如果仲裁节点收到故障网关节点的恢复请求，通知中继网关节点，关闭中继，故障网关节点恢复服务。
2.根据权利要求1所述的一种以无线网络为基础基于网关的中继方法，其特征在于：所述仲裁节点设置在网关节点可以访问到的网络中，包括需要通过网关节点访问的目的网络；可以同时对多个网关节点做出仲裁。
3. 根据权利要求1所述的一种以无线网络为基础基于网关的中继方法，其特征在于：所述步骤（1）（2）中网关节点和仲裁节点工作过程中的网关节点工作流程如下，
（1.1）网关节点自检，如果自检没有问题，网关节点将与仲裁节点通信，如果自检失败不通信，自检超过规定次数，停止对下属普通节点的服务；
（1.2）网关节点与仲裁节点通信；
（1.3）如果通信失败，记录错误数量；
（1.4）判断错误数量是否超过限制，如果没超过返回步骤（1.1）；
（1.5）超过限制数量停止接收/发送普通节点的数据；
（1.6）步骤（1.3）中如果通讯成功，检查错误次数是否小于最大限制；
（1.7）是，发送路由恢复信息给仲裁节点，收到回复后，恢复路由；否，步骤（1.8）
（1.8）错误归零，回步骤（1.1）。
4.根据权利要求1所述的一种以无线网络为基础基于网关的中继方法，其特征在于：所述步骤（3）-（5）网关节点和仲裁节点工作过程中的仲裁节点工作流程如下，
（3.1）接收网关节点的检测信号，检查网关节点的运行情况；
（3.2）有故障网关节点，获取故障网关节点信息，根据网络拓扑图与组织算法获取中继网关节点；
（3.3）向中继网关节点发送中继参数，包括发送故障网关节点下属普通节点标识列表与故障网关节点标识；
（3.4）在进行以上三步的同时，仲裁节点还负责接收故障网关节点发送来的路由恢复请求；
（3.5）接到故障网关节点的路由恢复请求后，仲裁节点通知中继网关节点，取消中继；
（3.6）仲裁节点通知故障网关节点恢复正常服务。
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Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104869582B (zh) * | 2015-04-28 | 2018-09-07 | 福建星网锐捷网络有限公司 | 一种无线网络备份方法和*** |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101073228A (zh) * | 2004-12-07 | 2007-11-14 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 一种传感器网络 |
| CN101179499A (zh) * | 2007-12-06 | 2008-05-14 | 上海大学 | 用于监控***的无线自组网形成树形路由方法 |
| CN101197748A (zh) * | 2007-11-30 | 2008-06-11 | 华南理工大学 | 一种基于分区树的多跳无线自组织网络构建方法 |
| CN102088751A (zh) * | 2011-03-08 | 2011-06-08 | 无锡泛联物联网科技股份有限公司 | 基于梯度的无线传感器网络拓扑维护方法和分组转发方法 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101073228A (zh) * | 2004-12-07 | 2007-11-14 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 一种传感器网络 |
| CN101197748A (zh) * | 2007-11-30 | 2008-06-11 | 华南理工大学 | 一种基于分区树的多跳无线自组织网络构建方法 |
| CN101179499A (zh) * | 2007-12-06 | 2008-05-14 | 上海大学 | 用于监控***的无线自组网形成树形路由方法 |
| CN102088751A (zh) * | 2011-03-08 | 2011-06-08 | 无锡泛联物联网科技股份有限公司 | 基于梯度的无线传感器网络拓扑维护方法和分组转发方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI642282B (zh) * | 2015-08-26 | 2018-11-21 | 大同股份有限公司 | 錯誤恢復方法及應用其之物聯網系統與充電系統 |
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