專利名稱：一種無線個域網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間建立通信的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線個域網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間建立通信的方法，屬于無線通訊技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在無線個域網(wǎng)中，無線節(jié)點(diǎn)各自獨(dú)立，彼此沒有關(guān)聯(lián)。無線節(jié)點(diǎn)之間欲相互通信，必須先建立通信使之產(chǎn)生關(guān)聯(lián)后才能相互開始發(fā)送數(shù)據(jù)。建立通信過程是無線節(jié)點(diǎn)之間通信的前提，必須有可靠的節(jié)點(diǎn)建立通信方法來確保無線個域網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)的通信。
已有的節(jié)點(diǎn)建立通訊方法是相互通訊的兩個節(jié)點(diǎn)至少有一方已經(jīng)知道對方地址，另一方一直打開接收機(jī)處于接收數(shù)據(jù)包狀態(tài)，已知對方地址節(jié)點(diǎn)向目標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包，接收節(jié)點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)包后發(fā)送回復(fù)并記錄該節(jié)點(diǎn)地址，完成建立通訊過程。這種建立通訊的方法必須有一方已知對方地址，所以必須預(yù)先設(shè)定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如果兩個獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)不知道對方地址時無法建立通訊。
另外，由于節(jié)點(diǎn)必須一直打開接收機(jī)接收數(shù)據(jù)包，能量消耗將處于最大狀態(tài)，不可能實(shí)現(xiàn)低功耗的系統(tǒng)。
隨著無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增大，節(jié)點(diǎn)數(shù)增加，節(jié)點(diǎn)之間需要自主建立通信實(shí)現(xiàn)自動組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，己有的需要預(yù)先設(shè)定的建立通訊方法己經(jīng)不能滿足實(shí)際應(yīng)用的需要，要提出新的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)建立通信方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種無線個域網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間建立通信的方律，以使節(jié)點(diǎn)之間自動建立關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間可實(shí)現(xiàn)自組織的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)建立通信的方法中，利用主動查找節(jié)點(diǎn)及節(jié)點(diǎn)間發(fā)送不同類型的數(shù)據(jù)包交互的方式，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間自主建立逋信的目的。
本發(fā)明提出的無線個域網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間建立通信的方法，包括以下各步驟
(1) 待連接的節(jié)點(diǎn)B在等待申請時間To后發(fā)送申請信息，申請信息中包含待加入節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)身份號；
(2) 上述節(jié)點(diǎn)B在發(fā)送完申請信息，等待第一約定時間Tm后打開接收機(jī)，接收機(jī)在設(shè)定時間段TB內(nèi)等待申請信息應(yīng)答；
(3) 網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)A在掃描時間Ts內(nèi)打開接收機(jī)接收申請信息，若未接收到申請信息，則停止掃描，建立通信過程結(jié)束；若接收到申請信息，則對該申請信息內(nèi)容解析得到發(fā)送申請信息節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)身份號.，Ts大于T0+TP1+TB;(4) 上述節(jié)點(diǎn)A根據(jù)上述節(jié)點(diǎn)B的節(jié)點(diǎn)身份號，在Tp, TfM+TB時間段中，向發(fā)送申請信息的節(jié)點(diǎn)B發(fā)送申請信息應(yīng)答，申請信息應(yīng)答中包含待加入網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)A的節(jié)點(diǎn)身份號；
(5) 上述節(jié)點(diǎn)A在發(fā)送申請信息應(yīng)答并等待第二約定時間Tp2后打開接收機(jī)，接收機(jī)在設(shè)定時間段TR內(nèi)等待申請加入；
(6) 上述節(jié)點(diǎn)B在上述第一約定時間TP1時間后打開接收機(jī)，若超過設(shè)定時間TB未收到申請信息應(yīng)答，則重復(fù)步驟(1)和(2)，若接收到節(jié)點(diǎn)A的申請信息應(yīng)答，對該申請信息應(yīng)答內(nèi)容解析得到節(jié)點(diǎn)A的節(jié)點(diǎn)身份號；
(7) 上述節(jié)點(diǎn)B根據(jù)上述節(jié)點(diǎn)A的節(jié)點(diǎn)身份號，在Tp2 Tp2+TR時間段中，向節(jié)點(diǎn)A發(fā)送申請加入；
(8) 上述節(jié)點(diǎn)B在發(fā)送申請加入并等待第三約定時間Tp3后打開接收機(jī)，接收機(jī)在設(shè)定時間段Tc內(nèi)等待批準(zhǔn)加入；
(9) 上述節(jié)點(diǎn)A在上述第二約定時間Tp2后打開接收機(jī)，若超過設(shè)定時間TR未收到節(jié)點(diǎn)B發(fā)送的申請加入，記為1次超時，當(dāng)超時次數(shù)n達(dá)到設(shè)定超時限制次數(shù)N，通信過程結(jié)束，若在設(shè)定時間TV收到節(jié)點(diǎn)B發(fā)送的申請加入，則在Tp3 Tp3+Tc時間段中向節(jié)點(diǎn)B發(fā)送批準(zhǔn)加入；
(10) 上述節(jié)點(diǎn)B在上述第三約定時間Tp3時間后打開接收機(jī)，若超過設(shè)定時間Tc未收到節(jié)點(diǎn)A發(fā)送的批準(zhǔn)加入，記為1次超時，當(dāng)超時次數(shù)n達(dá)到超時限制次數(shù)N時，建立通信失敗，當(dāng)未達(dá)到N時，將超時次數(shù)n加l，并重復(fù)步驟(6) (7) (8) (10)，若收到節(jié)點(diǎn)A發(fā)出的批準(zhǔn)加入，節(jié)點(diǎn)B與網(wǎng)絡(luò)A節(jié)點(diǎn)建立通信。
本發(fā)明提出的無線個域網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間建立通信的方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、 本發(fā)明中建立通信的方法對節(jié)點(diǎn)沒有特殊要求，任何節(jié)點(diǎn)都可以應(yīng)用這種建立通信的方法產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，具有很高的通用性；
2、 本發(fā)明使用主動掃描的方式查找節(jié)點(diǎn)，可以在完全不知道對方節(jié)點(diǎn)地址情況下建立通信，節(jié)點(diǎn)間的信息交互完全自動進(jìn)行，并且在建立通信成功或失敗后可回到初始狀態(tài)反復(fù)執(zhí)行加入過程，因此具有很高的先進(jìn)性；
3、 本發(fā)明中建立通信的方法可以在待加入節(jié)點(diǎn)建立通信完成并加入網(wǎng)絡(luò)后作為被加入節(jié)點(diǎn)繼續(xù)開始建立通信的過程，從而實(shí)現(xiàn)多個節(jié)點(diǎn)建立網(wǎng)絡(luò)的目的，具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展
性；
4、 本發(fā)明中建立通信的方法可根據(jù)具體使用情況調(diào)整不同的策略，建立通信全過程可以支持節(jié)能模式，具有很高的靈活性。


圖1是本發(fā)明提出的無線個域網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間建立通信的方法的工作流程和數(shù)據(jù)包流向示意圖；圖2是本發(fā)明中節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出的無線個域網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間建立通信的方法，待加入節(jié)點(diǎn)B按周期發(fā)送申請信息，網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)A掃描到節(jié)點(diǎn)B發(fā)出的申請信息后向節(jié)點(diǎn)B發(fā)送申請信息應(yīng)答，節(jié)點(diǎn)B接收到應(yīng)答信息后向節(jié)點(diǎn)A發(fā)送申請加入，節(jié)點(diǎn)A接收到節(jié)點(diǎn)B的申請加入后向節(jié)點(diǎn)B發(fā)送批準(zhǔn)加入，從而完成建立通信的過程。在此過程中每個發(fā)送操作之后都有一段接收時間，發(fā)送操作也必須在這段接收時間內(nèi)完成才能被對方接收，超時則可進(jìn)行重試，超過重試的次數(shù)則建立通信失敗。
本發(fā)明的方法的流程框圖，如圖1所示，建立通信過程包括以下步驟
(1) 待連接的節(jié)點(diǎn)B在等待申請時間To后發(fā)送申請信息，申請信息中包含待加入節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)身份號；
(2) 上述節(jié)點(diǎn)B在發(fā)送完申請信息，等待第一約定時間Tw后打開接收機(jī)，接收機(jī)在設(shè)定時間段TB內(nèi)等待申請信息應(yīng)答；
(3) 網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)A在掃描時間Ts內(nèi)打開接收機(jī)接收申請信息，若未接收到申請信息，則停止掃描，建立通信過程結(jié)束；若接收到申請信息，則對該申請信息內(nèi)容解析得到發(fā)送申請信息節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)身份號，Ts大于T0+TP1+TB;
(4) 上述節(jié)點(diǎn)A根據(jù)上述節(jié)點(diǎn)B的節(jié)點(diǎn)身份號，在Tp, Tp,+TB時間段中，向發(fā)送申請信息的節(jié)點(diǎn)B發(fā)送申請信息應(yīng)答，申請信息應(yīng)答中包含待加入網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)A的節(jié)點(diǎn)身份號；
(5) 上述節(jié)點(diǎn)A在發(fā)送申請信息應(yīng)答并等待第二約定時間Tp2后打開接收機(jī)，接收機(jī)在設(shè)定時間段TR內(nèi)等待申請加入；
(6) 上述節(jié)點(diǎn)B在上述第一約定時間TP1時間后打開接收機(jī)，若超過設(shè)定時間TB未收到申請信息應(yīng)答，則重復(fù)步驟(1)和(2)，若接收到節(jié)點(diǎn)A的申請信息應(yīng)答，對該申請信息應(yīng)答內(nèi)容解析得到節(jié)點(diǎn)A的節(jié)點(diǎn)身份號；
(7) 上述節(jié)點(diǎn)B根據(jù)上述節(jié)點(diǎn)A的節(jié)點(diǎn)身份號，在Tp2 Tp2+TR時間段中，向節(jié)點(diǎn)A發(fā)送申請加入；
(8) 上述節(jié)點(diǎn)B在發(fā)送申請加入并等待第三約定時間Tp3后打開接收機(jī)，接收機(jī)在設(shè)定時間段Tc內(nèi)等待批準(zhǔn)加入；
'(9)上述節(jié)點(diǎn)A在上述第二約定時間Tp2后打開接收機(jī)，若超過設(shè)定時間TR未收到節(jié)點(diǎn)B發(fā)送的申請加入，記為1次超時，當(dāng)超時次數(shù)n達(dá)到設(shè)定超時限制次數(shù)N，通信過程結(jié)束，若在設(shè)定時間TR收到節(jié)點(diǎn)B發(fā)送的申請加入，則在1>3 Tp3+Tc時間段中向節(jié)點(diǎn)B發(fā)送批準(zhǔn)加入；
(10)上述節(jié)點(diǎn)B在上述第三約定時間Tp3時間后打開接收機(jī)，若超過設(shè)定時間Tc未收到節(jié)點(diǎn)A發(fā)送的批準(zhǔn)加入，記為1次超時，當(dāng)超時次數(shù)n達(dá)到超時限制次數(shù)N，建立通信失敗，如果未達(dá)到N，將超時次數(shù)n加1，并重復(fù)步驟(6) (7) (8) (10)，如果收到節(jié)點(diǎn)A發(fā)出的批準(zhǔn)加入，節(jié)點(diǎn)B與網(wǎng)絡(luò)A節(jié)點(diǎn)建立通信完成。
本發(fā)明方法中，待連接節(jié)點(diǎn)的等待申請時間T0，可以根據(jù)隨機(jī)序列產(chǎn)生一定范圍內(nèi)的隨機(jī)值作為等待申請時間T0;再選取一個固定值作為等待申請時間T0。
以下詳細(xì)介紹本發(fā)明的一個實(shí)施例-
以兩個無線節(jié)點(diǎn)A、 B建立通信的過程為例，節(jié)點(diǎn)A為待加入網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)B為待加入的節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)A,節(jié)點(diǎn)B與待加入網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系如圖2所示。
節(jié)點(diǎn)B如果沒有接收到任何申請信息應(yīng)答，將會循環(huán)等待申請時間To、發(fā)送申請信息、等待Tpi時間打開接收機(jī)TB時間的過程，其中Tw取值為O時，發(fā)送完申請信息后立即打開接收機(jī)TB時間，Tw取其他值時，發(fā)送申請信息后等待Tp,時間打開接收機(jī)TB時間。
節(jié)點(diǎn)A在掃描時間Ts掃描申請信息，Ts取值應(yīng)至少大于T0+ TP1+TB，才可以在節(jié)點(diǎn)B循環(huán)發(fā)送申請信息的過程中至少掃描到一次申請信息。
節(jié)點(diǎn)A在接收到申請信息后對其內(nèi)容解析得到發(fā)送申請信息節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)身份號后向節(jié)點(diǎn)B發(fā)送申請信息應(yīng)答，發(fā)送時間應(yīng)在節(jié)點(diǎn)B打開接收機(jī)的時間內(nèi)才能被節(jié)點(diǎn)B接收，固應(yīng)在TPI TP1+TB時間段向節(jié)點(diǎn)B發(fā)送申請信息應(yīng)答，可在TPI時間進(jìn)入低功耗模式，達(dá)到節(jié)約能源的目的。
節(jié)點(diǎn)A在發(fā)送完申請信息應(yīng)答后等待第二約定時間Tp2后打開接收機(jī)TR時間，TP2取值為0時，發(fā)送完申請信息應(yīng)答后立即打開接收機(jī)TR時間，Tp2取其他值時，發(fā)送申請信息應(yīng)答后等待Tp2時間打開接收機(jī)TR時間。相應(yīng)的，節(jié)點(diǎn)B在向節(jié)點(diǎn)A發(fā)送申請加入時，應(yīng)在Tp2 Tp2+TR時間段內(nèi)。
,節(jié)點(diǎn)B在發(fā)送完申請加入后等待第三約定時間TP3后打開接收機(jī)Tc時間，TP3取值為0時，發(fā)送完申請加入后立即打開接收機(jī)Tc時間，Tp3取其他值時，發(fā)送申請加入后等待TP3時間打開接收機(jī)Tc時間。相應(yīng)的，節(jié)點(diǎn)A在向節(jié)點(diǎn)B發(fā)送申請加入時，應(yīng)在T P3 ~ T P3+TC時間段內(nèi)。
超時限制次數(shù)N的取值即為超時后的重試次數(shù)，N等于0時，超時后直接判斷為建立通信失敗不嘗試重試。節(jié)點(diǎn)A的行為如下
節(jié)點(diǎn)A接收到開始建立通信命令后在Ts時間內(nèi)打開接收機(jī)掃描申請信息，若未接收到申請信息，則停止掃描，建立通信過程結(jié)束，等待新的開始建立通信命令，若接收到節(jié)點(diǎn)B發(fā)出的申請信息，則對該申請信息內(nèi)容解析得到發(fā)送申請信息節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)身份號即節(jié)點(diǎn)B。然后在TP1 ~ TPI+TB時間段向節(jié)點(diǎn)B發(fā)送申請信息應(yīng)答，并在發(fā)送完成后等待TP2時間后打開接收機(jī)，接收機(jī)在設(shè)定時間段TR內(nèi)等待申請加入，若超過設(shè)定時間TV未收到節(jié)點(diǎn)B發(fā)送的申請加入，記為1次超時，當(dāng)超時次數(shù)n達(dá)到設(shè)定超時限制次數(shù)N，通信過程結(jié)束，若在設(shè)定時間TR收到節(jié)點(diǎn)B發(fā)送的申請加入，則在1>3 Tp3+Tc時間段中向節(jié)點(diǎn)B發(fā)送批準(zhǔn)加入。
節(jié)點(diǎn)B的行為如下
節(jié)點(diǎn)B在接通電源后在To時間后發(fā)送申請信息數(shù)據(jù)包，在發(fā)送完申請信息等待TP1
時間后打開接收機(jī)，接收機(jī)在設(shè)定時間段TB內(nèi)等待申請信息應(yīng)答，如果超過TB時間未收
到申請信息應(yīng)答，則回到接通電源后狀態(tài)，如果收到節(jié)點(diǎn)A的申請信息應(yīng)答，對該申請信息應(yīng)答內(nèi)容解析得到發(fā)送申請信息應(yīng)答節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)身份號即節(jié)點(diǎn)A，然后在TP2 ~TP2+TR時間段發(fā)送申請加入，并在發(fā)送完申請加入等待Tp3時間后打開接收機(jī)，接收機(jī)在設(shè)定時間段Tc內(nèi)等待批準(zhǔn)加入，如果未收到批準(zhǔn)加入，記為1次超時，當(dāng)超時次數(shù)n達(dá)到超時限制次數(shù)N，建立通信失敗，如果未達(dá)到N，將超時次數(shù)n加l，并重復(fù)發(fā)送申請加入及之后的操作，如果收到批準(zhǔn)加入則節(jié)點(diǎn)B與節(jié)點(diǎn)A建立通信完成。節(jié)點(diǎn)A、節(jié)點(diǎn)B的行為如圖1所示。
權(quán)利要求
1、一種無線個域網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間建立通信的方法，其特征在于該方法包括以下各步驟(1)待連接的節(jié)點(diǎn)B在等待申請時間TO后發(fā)送申請信息，申請信息中包含待加入節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)身份號；(2)上述節(jié)點(diǎn)B在發(fā)送完申請信息，等待第一約定時間TP1后打開接收機(jī)，接收機(jī)在設(shè)定時間段TB內(nèi)等待申請信息應(yīng)答；(3)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)A在掃描時間TS內(nèi)打開接收機(jī)接收申請信息，若未接收到申請信息，則停止掃描，建立通信過程結(jié)束；若接收到申請信息，則對該申請信息內(nèi)容解析得到發(fā)送申請信息節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)身份號，TS大于TO+TP1+TB；(4)上述節(jié)點(diǎn)A根據(jù)上述節(jié)點(diǎn)B的節(jié)點(diǎn)身份號，在TP1～TP1+TB時間段中，向發(fā)送申請信息的節(jié)點(diǎn)B發(fā)送申請信息應(yīng)答，申請信息應(yīng)答中包含待加入網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)A的節(jié)點(diǎn)身份號；(5)上述節(jié)點(diǎn)A在發(fā)送申請信息應(yīng)答并等待第二約定時間TP2后打開接收機(jī)，接收機(jī)在設(shè)定時間段TR內(nèi)等待申請加入；(6)上述節(jié)點(diǎn)B在上述第一約定時間TP1時間后打開接收機(jī)，若超過設(shè)定時間TB未收到申請信息應(yīng)答，則重復(fù)步驟(1)和(2)，若接收到節(jié)點(diǎn)A的申請信息應(yīng)答，對該申請信息應(yīng)答內(nèi)容解析得到節(jié)點(diǎn)A的節(jié)點(diǎn)身份號；(7)上述節(jié)點(diǎn)B根據(jù)上述節(jié)點(diǎn)A的節(jié)點(diǎn)身份號，在TP2～TP2+TR時間段中，向節(jié)點(diǎn)A發(fā)送申請加入；(8)上述節(jié)點(diǎn)B在發(fā)送申請加入并等待第三約定時間TP3后打開接收機(jī)，接收機(jī)在設(shè)定時間段TC內(nèi)等待批準(zhǔn)加入；(9)上述節(jié)點(diǎn)A在上述第二約定時間TP2后打開接收機(jī)，若超過設(shè)定時間TR未收到節(jié)點(diǎn)B發(fā)送的申請加入，記為1次超時，當(dāng)超時次數(shù)n達(dá)到設(shè)定超時限制次數(shù)N，通信過程結(jié)束，若在設(shè)定時間TR收到節(jié)點(diǎn)B發(fā)送的申請加入，則在TP3～TP3+TC時間段中向節(jié)點(diǎn)B發(fā)送批準(zhǔn)加入；(10)上述節(jié)點(diǎn)B在上述第三約定時間TP3時間后打開接收機(jī)，若超過設(shè)定時間TC未收到節(jié)點(diǎn)A發(fā)送的批準(zhǔn)加入，記為1次超時，當(dāng)超時次數(shù)n達(dá)到超時限制次數(shù)N時，建立通信失敗，當(dāng)未達(dá)到N時，將超時次數(shù)n加1，并重復(fù)步驟(6)(7)(8)(10)，若收到節(jié)點(diǎn)A發(fā)出的批準(zhǔn)加入，節(jié)點(diǎn)B與網(wǎng)絡(luò)A節(jié)點(diǎn)建立通信。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無線個域網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間建立通信的方法，屬于無線通訊技術(shù)領(lǐng)域。待加入節(jié)點(diǎn)B按周期發(fā)送申請信息，網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)A掃描到節(jié)點(diǎn)B發(fā)出的申請信息后向節(jié)點(diǎn)B發(fā)送申請信息應(yīng)答，節(jié)點(diǎn)B接收到應(yīng)答信息后向節(jié)點(diǎn)A發(fā)送申請加入，節(jié)點(diǎn)A接收到節(jié)點(diǎn)B的申請加入后向節(jié)點(diǎn)B發(fā)送批準(zhǔn)加入，從而完成建立通信的過程。在此過程中每個發(fā)送操作之后都有一段接收時間，發(fā)送操作也必須在這段接收時間內(nèi)完成才能被對方接收，超時則可進(jìn)行重試，超過重試的次數(shù)則建立通信失敗。本方法對節(jié)點(diǎn)沒有特殊要求，節(jié)點(diǎn)間的信息交互完全自動進(jìn)行，具有很高的通用性、可擴(kuò)展性和靈活性。
文檔編號H04L12/56GK101547471SQ20091008421
公開日2009年9月30日 申請日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者良 張, 博 胡, 趙振豐 申請人:北京威訊紫晶科技有限公司