[发明专利]父节点选择方法、网络节点及系统

说明书

提供了父节点选择方法及网络节点，使得6LoWPAN能快速稳定的形成平衡的无线网状网络。方法包括：网络节点获取多个候选父节点中的每个候选父节点的标识，每个候选父节点已接入的子节点的个数，以及每个候选父节点的RANK；分别获取与每个候选父节点对应的所述网络节点的候选RANK；根据每个候选父节点的标识以及与每个候选父节点对应的该网络节点的候选RANK，结合第一预设规则，从多个候选父节点中确定第一候选父节点集合；根据该第一候选父节点集合中每个候选父节点已接入的子节点的个数，将该第一候选父节点集合中已接入子节点的个数最小的候选父节点确定为该网络节点的目标父节点。

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及父节点选择方法及网络节点。

背景技术

IPv6运行在低功耗的无线个域网(IPv6 over Low power Wireless PersonalArea Networks，6LoWPAN)是一种基于IPv6的低速无线个域网标准，它是物联网新兴起的技术，主要是将IPv6应用于物联网无线技术中，例如射频(radio frequency，RF)等。

和ZIGBEE相同，6LoWPAN中的媒体访问控制(Media Access Control，MAC)地址也采用电气和电子工程协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE)802.15.4标准，形成的网络也为无线网状(mesh)网络，如图1所示。由图1可以看出，无线网状网络中，边界路由器(border router，BR)可以和多个一级节点(node)通信，每个一级节点可以和多个二级节点通信，依此类推。一级节点例如可以是N1、N2和N3；二级节点例如可以是N4、N5……、等。其中，与第n级节点连接的第n-1级节点称之为该第n级节点的父节点，比如图1中，N4的父节点为N1。

目前，在6LoWPAN无线网状网络中，一个节点通常基于候选父节点的目标定向直接非循环图(Destination-Oriented Directed Acyclic Graph，DODAG)信息对象(DODAGInformation Object，DIO)广播选择父节点。具体的，DIO广播中包含候选父节点的RANK。其中，工程任务组(Internet Engineering Task Force Internet，IETF)的标准RFC6550中定义了一个节点的RANK为该节点到DODAG的根节点的相对位置，也就是该节点到DODAG根节点的传输路径。在无线网状网络中，DODAG根节点即为图1中的BR。因此，在无线网状网络中，节点的RANK实际上为该节点到BR的传输路径。在一个节点获取到父节点的RANK之后，通常基于RANK＝ETX_S+ETX_F来计算该节点经由该父节点到BR的总传输路径。其中，ETX_F表示父节点的RANK。ETX_S表示一个节点到该节点的父节点的当前真实传输路径，也即该节点的当前真实期望传输次数(Expected Transmission Count，ETX)。而一个节点的当前真实ETX通常是基于一个节点的上一次临时ETX、当前临时ETX和相关比例分配因子确定的，比如基于ETX_S＝ETX_Old*90％+ETX_New*10％计算ETX_S，其中，ETX_S表示一个节点的当前真实ETX，ETX_Old表示该节点的上一次临时ETX，ETX_New表示该节点的当前临时ETX，ETX_New＝RsCnt_New*R，RsCnt_New表示该节点的当前重传次数，R为预设路径系数，通常ETX_New默认值设置为R。在一个节点获取到该节点经由一个父节点到BR的总传输路径之后，通常还会基于切换条件RANK_Old–RANK_NewR进行父节点的切换，其中，RANK_New表示一个节点接收到该节点的候选父节点的DIO广播后重新计算该节点经由该候选父节点到BR的总传输路径，RANK_Old表示一个节点经由已接入的父节点到BR的总传输路径。