应用于HPLC和RF双模的路由精准选择方法及系统与流程

技术特征：
1.应用于hplc和rf双模的路由精准选择方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤001，当前从节点的信道质量评估分值赋值0，并判断自身是否已入网，若是，进入步骤101，若否，进入步骤201；步骤101，从节点接收hplc链路或无线rf信道上的数据报文，所述数据报文包括信标帧和发现列表报文；步骤102，对接收hplc链路上的数据报文进行处理，处理后得到接收增益rgain和有线信号信噪比snr值，并进入步骤103；或对接收无线rf信道上的数据报文进行处理，处理后得到接收信号强度指示rssi和无线信号信噪比snr值，并进入步骤104；步骤103，判断接收增益rgain是否小于等于接收增益rgain阈值，且有线信号信噪比snr值是否大于等于snr阈值，若是，则进入步骤106，若不满足条件，则进入步骤105；步骤104，判断rssi值是否大于等于rssi阈值，且无线信号信噪比snr值是否大于等于snr阈值，若满足条件，则进入步骤106，否则进入步骤105；步骤105，信道质量评估分值直接等于有线信号信噪比snr值或无线信号信噪比snr值，进入步骤301；步骤106，从节点根据当前所处的无线调制模式option，以及有线或无线报文类型，得到带宽bw评估分值；步骤107，将有线信号信噪比snr值和无线信号信噪比snr值划分等级，每个等级对应一个snr评估分值，从而得到snr评估分值；步骤108，归一化处理，将有线rgain和无线rssi指标换算为接收信号能量指示rsei，从而得到rsei评估分值；步骤109，根据接收邻居节点信息的情况，综合邻居节点层级、是否为代理节点、bw评分、snr评分、rsei评分因素，计算信道质量评估分值，进入步骤301；步骤201，从节点接收hplc链路或无线rf信道上的数据报文，所述数据报文包括信标帧和发现列表报文；步骤202，根据接收到的数据报文，得到与邻居节点之间的通信成功率和有线或无线snr值；步骤203，分别将通信成功率rate和snr值划分等级，得到通信率评估分值和snr评估分值；步骤204，综合邻居节点层级、是否为自己代理节点、是否为代理节点、是否为rf报文、通信成功率rate评分和snr评分等因素，计算信道质量评估分值；步骤301，将信道质量评估分值从大到小排序，选信道质量评估分值最大的邻居节点作为自己的路由代理节点。2.根据权利要求1所述的应用于hplc和rf双模的路由精准选择方法，其特征在于，所述接收增益rgain为由芯片内部自动增益控制电路在调整输出信号幅度时所输出的调整接收增益值，所述有线信号信噪比snr值为通过前导序列在频域上计算载波上信号与噪声功率之比，得到的可用载波上的信噪比；所述接收信号强度指示rssi，是基于每一个packet计算出一个接收信号强度指示值，用于表征接收机前端的接收信号功率，计算公式如下所示：
其中，p为接收信号功率，单位mw，表示数值1，单位是mw，rssi的单位为dbm；所述无线信号信噪比snr指标，是基于每一个packet计算出一个信噪比，表征接收到的信号功率和噪声功率的比。3.根据权利要求1所述的应用于hplc和rf双模的路由精准选择方法，其特征在于，所述接收增益rgain阈值设定为60～80db之间的数值；snr阈值设定为0～5db之间的数值；rssi阈值设定为-80～-60dbm之间的数值。4.根据权利要求1所述的应用于hplc和rf双模的路由精准选择方法，其特征在于，从节点根据当前所处的无线调制模式option，以及有线或无线报文类型，得到带宽bw评估分值，具体包括如下步骤：所述无线调制模式option包括option1模式、option2模式和option3模式三种模式，所述option1模式、option2模式和option3模式分别对应的带宽依次递减；确定从节点当前接收的有线或无线报文类型，若为有线报文类型时，option1模式对应带宽bw评估分值a1，option2模式对应带宽bw评估分值a2，option3模式对应带宽bw评估分值a3；若为无线报文类型时，option1模式对应带宽bw评估分值b1，option2模式对应带宽bw评估分值b2，option3模式对应带宽bw评估分值b3，其中，a3＞a2＞a1＞b1＞b2＞b3，且满足30≥a1≥25，40≥a2≥30，50≥a3≥35，20≥b1≥10，15≥b2≥5，10≥b3≥0。5.根据权利要求1所述的应用于hplc和rf双模的路由精准选择方法，其特征在于，所述将有线信号信噪比snr值和无线信号信噪比snr值划分等级，每个等级对应的snr评估分值，具体包括如下步骤：预先将snr值划分为6个区间，所述6个区间中snr值的范围依次递增，所述6个区间依次对应snr评分值为1、2、3、4、5和6，生成snr值评分表；提取有线信号信噪比snr值或无线信号信噪比snr值，在snr值评分表查找有线信号信噪比snr值或无线信号信噪比snr值对应的snr评估分值。6.根据权利要求1所述的应用于hplc和rf双模的路由精准选择方法，其特征在于，所述步骤109中，所述信道质量评估分值的计算公式为：其中，评分为带宽的评估分值；s评分是snr的评估分值；是判断邻居节点是否为代理节点，当为代理节点时值为1，否则为0；是邻居节点的层级。7.根据权利要求1所述的应用于hplc和rf双模的路由精准选择方法，其特征在于，所述通信成功率是根据接收到的信标帧数量和发现列表报文综合计算得到的，能够体现与其他节点通信性能好坏的量化标准。8.根据权利要求7所述的应用于hplc和rf双模的路由精准选择方法，其特征在于，所述将通信成功率rate值划分等级，得到通信率评估分值，具体包括如下步骤：预先将通信成功率rate值划分为3个区间，所述3个区间中rate值的范围依次递增，所述3个区间依次对应rate评分值为c1、c2、c3，其中c3＞c2＞c1，且满足20≥c1≥15，40≥c2≥30，60≥c3≥45，生成通信率评估表；
提取通信成功率rate值，在通信率评估表查找通信成功率rate值对应的通信率评估分值。9.根据权利要求1所述的应用于hplc和rf双模的路由精准选择方法，其特征在于，所述步骤204中，所述信道质量评估分值的计算公式为：其中，s评分是snr的评估分值；评分是通信成功率的评估分值；是判断邻居节点是否已经为自己的代理节点，当为自己的代理节点时值为1，否则为0；是判断邻居节点是否为代理节点，当为代理节点时值为1，否则为0；是判断此接收的报文是否为无线报文，当为无线报文时值为1，否则为0；是邻居节点的层级。10.应用于hplc和rf双模的路由精准选择系统，其特征在于，包含数据接收模块、数据处理模块、信道质量评估模块和路由选择模块，其中，所述数据接收模块，用于通过物理层接收hplc链路或无线rf信道上的数据报文，所述数据报文包括信标帧和发现列表报文，将接收到的数据报文发送至数据处理模块进行处理；所述数据处理模块，用于对接收到的数据报文进行解析处理，并根据在有线介质和无线信道上接收到的报文，得到有线和无线信号的性能指标；所述信道质量评估模块，用于综合考虑邻居节点的层级、是否属于代理节点pco、报文是否为rf报文、带宽bw评分值、信噪比snr评分值、接收信号能量指示rsei、通信成功率rate评分值因素，对信道质量进行评估，从而选择最优的通信信道模式以及路由代理节点；所述路由选择模块，用于根据信道质量评估模块得到的结果，选择信道质量评估分值最大的邻居节点作为自己的路由代理节点，尝试向代理节点发起申请加入网络或者变更代理的请求。

技术总结
本发明公开应用于HPLC和RF双模的路由精准选择方法及系统。该方法综合考量有线HPLC和无线RF两种通信信道模式的特点，将有线和无线的性能指标归一化处理，采用多指标多因素的综合性分析算法，更加精准地选择合适的路由代理节点，从而提高从节点加入网络的成功率，提升通信性能，减少了代理变更的次数使得系统更加稳定可靠。稳定可靠。稳定可靠。


技术研发人员：张校臣 魏建刚 顾雄飞 封其源
受保护的技术使用者：佳源科技股份有限公司
技术研发日：2022.11.29
技术公布日：2022/12/30