[发明专利]多跳网络的故障检测方法和节点

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种多跳网络的故障检测方法和节点。

背景技术

无线多跳网络是集成数据处理、网络通信等模块的小型节点通过无线链路的组织方式构成的网络形态。由于无线传输环境的复杂和多变，会时常导致无线链路在很多情况下表现的十分脆弱。另外，有限的节点能力（电池供电等），例如节点能量耗尽导致的节点失效、模块故障等也时常会造成通信中断，发生信息接收错误等问题，从而导致控制中心做出错误判断，进而降低网络的服务质量。

作为故障检测的方法，往往会利用监测周围所有邻居节点周期发送的HELLO包的途径来判断周围每一个节点是否正常工作以及与周围节点间链路连接状况是否正常。

图1为当前的HELLO包周期发送的示意图。如图1所示，节点N1，N2均为节点P的邻居节点，在网络运行的整个过程中，所有节点作为发送端均以一定的时间间隔向外周期性的广播(Broadcast)HELLO包，用以通知周围节点自身的状态。同时所有节点（如节点P）又作为接收端（或邻居状态监测端）通过连续的接收周围所有邻居节点的HELLO包对周围所有节点以及与周围所有邻居节点间的链路状况进行监测。但是由于无线传输环境的不稳定性，网络中某些节点会根据传输链路的状况不时的从自己的邻居节点中挑选新的父节点，进而切换自身的上行链路以保证与网络控制端（Gateway）间数据的稳定传输。并且切换的路径仅仅集中在与几个周围邻居间的链路上，并非周围所有邻居。

图2为多路径选择的示意图。如图2所示，节点N1～N6均为节点P的邻居节点。由于传输环境的影响，节点P的上行路径在链路（P-N1），链路（P-N2），链路（P-N3）间切换，以此保证节点P的数据以及通过节点P转发的数据能够正常的到达网络控制端（Gateway），与其余邻居节点间的链路如：链路（P-N4），链路（P-N5），链路（P-N6）从未被选择作为节点P传输数据的上行链路。在传统节点故障诊断方法中，每个节点依靠周期性的HELLO包监测周围所有邻居间链路状况，但是这些链路中有部分链路选择机会很小（或从未被选择过），如若同时检测这些路径选择机会很小的链路状态，会造成用于故障检测的通信开销过大。就网络性能而言，网络中由于故障的产生所诱发的故障检测过程还会对网络中正常数据的传输构成较大的影响，造成增大网络业务量、数据包丢失、增大节点能耗等问题。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

本发明实施例提供了一种多跳网络的故障检测方法和节点，以保证网络控制端(Gateway)能够实时准确的了解网络状态，减少网络系统的过大开销，从而提高网络整体服务性能。

本发明实施例的上述目的是通过如下技术方案实现的：

一种故障检测方法，所述方法应用于多跳网络中的节点，其中，所述方法包括：

根据第一预定策略，从所述节点到达网关的所有链路中选择预定数量的链路作为有效检测链路，将选择的链路对应的节点作为有效检测父节点；

根据所述有效检测链路和所述有效检测父节点，更新所述节点的邻居列表中的故障检测信息；

根据接收到的HELLO包，对所述有效检测链路和所述有效检测父节点进行故障检测。

一种多跳网络中的节点，其中，所述节点包括：

第一选择单元，所述第一选择单元用于根据第一预定策略，从所述节点到达网关的所有链路中选择预定数量的链路作为有效检测链路，将选择的链路对应的节点作为有效检测父节点；

第一更新单元，所述第一更新单元用于根据所述第一选择单元所选择的所述有效检测链路和所述有效检测父节点，更新所述节点的邻居列表中的故障检测信息；

第一接收单元，所述第一接收单元用于接收来自邻居节点的HELLO包；

第一检测单元，所述第一检测单元用于根据所述第一接收单元接收到的HELLO包对所述有效检测链路和所述有效检测父节点进行故障检测。

本发明实施例的有益效果在于，通过本发明实施例的多跳网络的故障检测方法和节点，保证了网络控制端(Gateway)能够实时准确的了解网络状态，减少了网络系统的过大开销，从而提高了网络整体服务性能。