故障診斷裝置和方法、以及退避時間的設置方法

2023-12-11 17:08:27 1

故障診斷裝置和方法、以及退避時間的設置方法
【專利摘要】本發明實施例提供一種故障診斷裝置和方法、以及退避時間的設置方法，所述故障診斷裝置包括：時間啟動單元，在懷疑節點需要診斷時，啟動診斷節點針對所述懷疑節點的退避時間；根節點確定單元，根據對所述退避時間的倒計時來確定根節點；所述根節點為所述懷疑節點的多個診斷節點中退避時間最先結束的診斷節點；診斷控制單元，控制所述根節點啟動建立診斷樹，並接收所述診斷樹中的節點發送的診斷信息，以及將診斷結果上報給網關。通過本發明實施例，可以在網關處獲得統一的診斷結果，同時降低系統的通信開銷。
【專利說明】故障診斷裝置和方法、以及退避時間的設置方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及網絡故障診斷【技術領域】，特別涉及一種故障診斷裝置和方法、以及退 避時間的設置方法。

【背景技術】
[0002] 網絡在發生故障時，需要啟動網絡故障診斷過程來排除故障，例如可以包括鏈路 故障診斷和節點故障診斷。目前，當一懷疑節點需要診斷時，該懷疑節點的多個診斷節點可 能均啟動診斷過程，各自建立診斷樹並上報診斷結果。
[0003] 但是，在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術的缺陷在於：在懷疑節點需要 診斷的情況下，由於無法保證只有一個診斷節點上報診斷結果，因而在網關（GW，Gateway) 處無法獲得統一的診斷結果，同時多個診斷過程被啟動、以及多個診斷節點上報診斷信息 也會給系統帶來過大的通信開銷。


【發明內容】

[0004] 本發明實施例提供一種故障診斷裝置和方法、以及退避時間的設置方法，目的在 於在網關處獲得統一的診斷結果，同時降低系統的通信開銷。
[0005] 根據本發明實施例的一個方面，提供一種故障診斷裝置，所述故障診斷裝置包 括：
[0006] 時間啟動單元，在懷疑節點需要診斷時，啟動診斷節點針對所述懷疑節點的退避 時間；其中，通過將所述懷疑節點的多個鄰居節點分為不同的組來設置所述退避時間；
[0007] 根節點確定單元，根據對所述退避時間的倒計時來確定根節點；所述根節點為所 述懷疑節點的多個診斷節點中退避時間最先結束的診斷節點；
[0008] 診斷控制單元，控制所述根節點啟動建立診斷樹，並接收所述診斷樹中的節點發 送的診斷信息，以及將診斷結果上報給網關。
[0009] 根據本發明實施例的另一個方面，提供一種故障診斷方法，所述故障診斷方法包 括：
[0010] 在懷疑節點需要診斷時，啟動診斷節點針對所述懷疑節點的退避時間；其中，通過 將所述懷疑節點的多個鄰居節點分為不同的組來設置所述退避時間；
[0011] 根據對所述退避時間的倒計時來確定根節點；所述根節點為所述懷疑節點的多個 診斷節點中退避時間最先結束的診斷節點；
[0012] 控制所述根節點啟動建立診斷樹，並接收所述診斷樹中的節點發送的診斷信息， 以及將診斷結果上報給網關。
[0013] 根據本發明實施例的另一個方面，提供一種退避時間的設置方法，所述設置方法 包括：
[0014] 將節點的多個鄰居節點分為不同的組；
[0015] 對於不同組的鄰居節點，設置不同的退避時間。
[0016] 本發明實施例的有益效果在於：在懷疑節點需要診斷時，啟動診斷節點針對懷疑 節點的退避時間，根據對退避時間的倒計時來確定根節點，並由該根節點啟動建立診斷樹， 接收診斷樹中的節點發送的診斷信息，以及將診斷結果上報給網關。由此，可以在網關處獲 得統一的診斷結果，同時降低系統的通信開銷。
[0017] 參照後文的說明和附圖，詳細公開了本發明的特定實施方式，指明了本發明的原 理可以被採用的方式。應該理解，本發明的實施方式在範圍上並不因而受到限制。在所附 權利要求的精神和條款的範圍內，本發明的實施方式包括許多改變、修改和等同。
[0018] 針對一種實施方式描述和/或示出的特徵可以以相同或類似的方式在一個或更 多個其它實施方式中使用，與其它實施方式中的特徵相組合，或替代其它實施方式中的特 徵。
[0019] 應該強調，術語"包括/包含"在本文使用時指特徵、整件、步驟或組件的存在，但 並不排除一個或更多個其它特徵、整件、步驟或組件的存在或附加。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1是本發明實施例1的故障診斷裝置的一構成示意圖；
[0021] 圖2是本發明實施例1的故障診斷裝置的另一構成示意圖；
[0022] 圖3是本發明實施例1的對一節點的鄰居節點進行分組之後的示意圖；
[0023] 圖4是本發明實施例1的V t2、t3、t4與叫』02的關係示意圖；
[0024] 圖5是本發明實施例1的故障診斷裝置的另一構成示意圖；
[0025] 圖6是本發明實施例1的對一節點的鄰居節點進行分組之後的另一示意圖；
[0026] 圖7是本發明實施例1的檢測包的一結構示意圖；
[0027] 圖8是本發明實施例2的故障診斷方法的一流程示意圖；
[0028] 圖9是本發明實施例2的故障診斷方法的另一流程示意圖；
[0029] 圖10是本發明實施例3的退避時間的設置方法的一流程示意圖；
[0030] 圖11是本發明實施例3的退避時間的設置方法的一示例圖；
[0031] 圖12是本發明實施例3的退避時間的設置方法的另一示例圖；
[0032] 圖13是本發明實施例4的網絡節點的一示意圖；
[0033] 圖14是本發明實施例4的網絡節點的另一示意圖。

【具體實施方式】
[0034] 下面結合附圖對本發明的各種實施方式進行說明。這些實施方式只是示例性的， 不是對本發明的限制。為了使本領域的技術人員能夠容易地理解本發明的原理和實施方 式，本發明的實施方式以無線Ad hoc網絡或者無線傳感器網絡為例進行說明。但應該注意 的是，本發明不限於此，本發明的實施方式可以適用於所有存在網絡故障的通信系統。
[0035] 實施例1
[0036] 本發明實施例提供一種故障診斷裝置，圖1是本發明實施例的故障診斷裝置的一 構成示意圖。如圖1所示，該故障診斷裝置100包括：時間啟動單元101、根節點確定單元 102和診斷控制單元103。
[0037] 其中，時間啟動單元101在懷疑節點需要診斷時，啟動診斷節點針對該懷疑節點 的退避時間；根節點確定單元102根據對退避時間的倒計時來確定根節點,根節點是該懷 疑節點的多個診斷節點中退避時間最先結束的診斷節點；診斷控制單元103控制根節點啟 動建立診斷樹，並接收該診斷樹中的節點發送的診斷信息，以及將診斷結果上報給網關。
[0038] 在本實施例中，故障診斷裝置100可以是診斷節點的一組成部分，網絡中的一個 或多個診斷節點可以具有該故障診斷裝置100,診斷節點的其他部分的構成可以參考現有 技術。例如，網絡中的每一診斷節點均可以具有該故障診斷裝置100 ;而懷疑節點可以具有 與診斷節點相同的構成。由此，網絡中的各個節點之間可以形成分布式的結構。
[0039] 但本發明不限於此，例如故障診斷裝置100還可以是獨立於診斷節點的部件，可 以是網絡中控制多個診斷節點的設備，由此在網絡中形成集中式的結構。或者，故障診斷裝 置100的一部分可以位於診斷節點上，而另一部分形成集中式的設備。本領域技術人員可 以根據實際情況確定具體的實施場景。在以下的實施例中，僅以該故障診斷裝置包括在一 個或多個診斷節點中為例進行說明。
[0040] 在本實施例中，診斷過程中可以有兩種節點：診斷節點（DN，Detection Node)和懷 疑節點（SN，Suspect Node)。例如，當節點A無法和節點B通信時，節點A會懷疑B發生故 障，A會啟動一個針對B的診斷過程；A稱為診斷節點DN，而B稱作懷疑節點SN。診斷節點 是懷疑節點的一個或多個鄰居節點，也就是說，診斷節點的集合可以是懷疑節點的鄰居節 點集合的一個子集。
[0041] 當懷疑節點B需要診斷時，可能存在多個診斷節點（例如除節點A之外，還有節點 C、D)。在具體實施時，診斷節點A、C、D可以通過各自的時間啟動單元101來啟動退避時間 開始倒計時；然後倒計時最先結束的診斷節點（例如節點A)中的根節點確定單元102可以 確定該節點A為根節點（RN，Root Node)，而其他診斷節點(例如節點C、D)中的根節點確定 單元102可以確定節點C、D不是根節點(可以停止退避時間的倒計時，具體可以參考後述內 容)。
[0042] 由此，可以由診斷節點A中的診斷控制單元103進行診斷控制，由該根節點A啟動 建立診斷樹，加入到診斷樹中的節點將各自的診斷信息發送給該根節點A，節點A最終將診 斷結果上報給GW。因而在網關處可以獲得統一的診斷結果，同時降低系統的通信開銷。至 於具體如何進行診斷樹的建立、以及具體如何收集診斷信息和如何發送診斷結果，可以參 考現有技術，本發明不再詳細說明。
[0043] 在本實施例中，退避時間可以預先設置。對於網絡中的一個節點，可以為該節點的 多個鄰居節點設置退避時間。退避時間可以通過將該節點的多個鄰居節點分為不同的組後 而設置，不同組的鄰居節點設置不同的退避時間。
[0044] 在具體實施時，如果懷疑節點的鄰居節點中存在網關節點，也就是說網關是該懷 疑節點的一鄰居節點，則在該網關對該懷疑節點進行診斷時，可以將該網關確定為根節點。 例如，可以直接確定該網關為根節點，由該網關建立診斷樹；也可以為該網關設置小於其他 節點的退避時間，使得該網關最先結束退避時間。
[0045] 在具體實施時，至於如何設置退避時間，可以由該節點對各個鄰居節點統一分配， 也可以由各個鄰居節點各自自己計算。本發明不限於此，本實施例中僅以各個鄰居節點自 己計算各自針對該節點的退避時間為例進行說明。
[0046] 圖2是本發明實施例的故障診斷裝置的另一構成示意圖。如圖2所示，該故障診 斷裝置200包括：時間啟動單元101、根節點確定單元102和診斷控制單元103。如上所述。
[0047] 如圖2所示，該故障診斷裝置200還可以包括：分組單元204。該分組單元204根 據通信距離將懷疑節點的多個鄰居節點分為不同的組。
[0048] 在具體實施時，分組單元204具體可以用於：根據通信距離將一節點的多個鄰居 節點分為第一組和第二組；其中，第一組中的鄰居節點與該節點的通信距離小於或等於設 定的距離，比如R/2、R/3、R/4等，第二組中的鄰居節點與該節點的通信距離大於所述設定 的距離。其中，R為該節點的通信範圍。
[0049] 此外，也可以通過接收到該節點的信號強度進行分組，其中，第一組中的鄰居節點 接收到該節點的信號強度大於等於設定的信號強度閾值，比如_50dBm、-60dBm、-70dBm等， 第一組中的鄰居節點接收到該節點的信號強度小於所述設定的信號強度閾值。
[0050] 當分成超過兩組，如分成第一組、第二組、第三組，第一組中的鄰居節點與該節點 的通信距離小於或等於R/4,第二組中的鄰居節點與該節點的通信距離大於R/4小於等於 R/2,第三組中的鄰居節點與該節點的通信距離大於R/2。其餘的分組方法不再舉例，與此類 似。
[0051] 例如，網絡中的每個節點可以通過周期性的偵聽(例如採用Hello包）機制來獲取 自己和鄰居節點間的接收信號強度指示（RSSI，Received Signal Strength Indication) 信息，進而得到該節點和鄰居節點之間的通信距離，然後可以將多個鄰居節點進行分組。
[0052] 值得注意的是，以上通過通信距離進行分組的方法僅是本發明的【具體實施方式】， 但本發明不限於此，例如還可以根據其他信息(例如通信質量）進行分組，或者將鄰居節點 分為多於2組(例如3組、4組等等)，可以根據實際情況確定具體的實施場景。
[0053] 圖3是本發明實施例的對一節點的鄰居節點進行分組之後的示意圖。如圖3所 示，節點①是該節點，節點②③④⑤⑥是其鄰居節點。可以將與節點①距離小於等於R/2(R 是節點的通信範圍）的區域（圖中區域A)稱作主要區域PZ (Primary Zone);在節點①的通 信範圍內，並且與節點①距離大於R/2的區域（圖中區域B)稱作次要區域SZ (Secondary Zone)。由此，可以將鄰居節點分組(例如，PZ區域的鄰居節點對應第一組，SZ區域的鄰居節 點對應第二組)。
[0054] 在本實施例中，將一節點的多個鄰居節點分為不同的組之後，可以對不同組的鄰 居節點設置不同的退避時間。由此，可以使得不同組的鄰居節點的退避時間不會同時結束， 根據退避時間的倒計時來確定的根節點可以為一個。
[0055] 如圖2所示，該故障診斷裝置200還可以包括：時間設置單元205,該時間設置單 元205對不同組的鄰居節點設置不同的退避時間。其中，對於每個組中的多個鄰居節點，所 對應的退避時間可以為多個；例如各個鄰居節點的退避時間各不相同。因此每個組的退避 時間可以形成一段時間範圍。
[0056] 並且，不同的組的退避時間所形成的時間範圍互不重疊。以下以分為兩組為例，對 退避時間的設置進行說明。在本實施例中，可以按照下述規則為每個鄰居節點設置一個退 避時間 B0 (Backoff)。
[0057] 例如，時間設置單元205可以採用如下公式設置退避時間：
[0058] t〇 ^ ^ B〇! ^ t2<t3 ^ BO；, ^ t4
[0059] 其中，是為第一組的鄰居節點(例如圖3中的④⑤）設置的退避時間，B02是為 第二組的鄰居節點(例如圖3中的②③⑥）設置的退避時間；其中，t2、t3、t4是預定的時 間，h為該診斷節點檢測到懷疑節點故障的時刻。
[0060] 在具體實施時，可以採用如下規則來實現：
[0061] BO^t^ (t2_ti) * F (Hop, NN)
[0062] B02=t3+ (t4-t3) · F (Hop, NN)
[0063] F(Hop，NN)為一取值在[0, 1]的函數，F(Hop，NN)與該鄰居節點的跳數Hop成正 t匕，與該鄰居節點的鄰居數量成反比。
[0064] 在具體實施時，tfti時表明當該節點一檢測到故障就開始退避時間的倒計時； 時表明該節點在檢測到故障之後，延時一段時間再開始退避時間的倒計時。t 1=t2 時，該節點可以以MAC層CSMA/CA機制的backoff時間作為自己的退避時間；MAC層中的 backoff機制是為了保證避免信道衝突，具體內容可以參考現有技術。對於t3、t4可以與&、 t2的情況相同。
[0065] 在具體實施時，如果懷疑節點的鄰居節點中存在網關節點，則可以為該網關分配 h到h之間的退避時間，使得該網關最先結束退避時間的倒計時，成為根節點而啟動建立 診斷樹。
[0066] 在一個實施方式中，F(HopNN)可以採用如下公式：
[0067] F{Hop. NN) = a · arctg ^ ~~~ J + ^
[0068] 其中，a = ^，ε為取值在[0,0·幻的隨機參數。 π
[0069] 在另一個實施方式中，F(HopNN)可以採用如下公式：
[0070] F(Hop,NN) = a- Η 嘗)+ιΗ
[0071] 或者，爾)=?蓋j +1 j + f
[0072] 其中，α = 1, ε為取值在[0,0.5]的隨機參數；並且如果則令^ = 4 NN 2 ΝΝ 2
[0073] 圖4是本發明實施例的V t2、t3、t4與叫、Β02的關係示意圖。如圖4所示，Β01 是[h，t 2]之間的某值，Β02是[t3, t4]之間的某值。如果距離懷疑節點R/2的範圍內至少 有一個診斷節點，[t2，t 3]這段時間保證了只有一個診斷節點會啟動診斷樹的建立過程。
[0074] 在具體實施時，t2和t3之間的間隔時間為一參數。可以設定t 2和t3之間的間隔 為"數據包傳輸3跳的時間";也可以設定t2和t 3之間的間隔是"數據包傳輸9跳的時間"。
[0075] 例如，對於圖3所示的場景，鄰居節點④⑤中的時間設置單元205可以針對節點① 採用叫?+⑷-心）· F(Hop，NN)來設置退避時間T4、T5 ;鄰居節點②③⑥中的時間設置單 元205可以針對節點①採用B02=t3+(t 4-t3) · F(Hop，NN)來設置退避時間T2、T3、T6。而節 點①中的時間設置單元205也可以針對其鄰居節點來為自己設置退避時間。
[0076] 值得注意的是，以上僅對本發明中退避時間的設置進行了示意性說明，但本發明 不限於此，例如還可以根據實際情況採用適當的變形等，可以採用其他的公式。
[0077] 圖5是本發明實施例的故障診斷裝置的另一構成示意圖。如圖5所示，該故障診 斷裝置500包括：時間啟動單元101、根節點確定單元102、診斷控制單元103、分組單元204 和時間設置單元205,如上所述。
[0078] 如圖5所示，該故障診斷裝置還可以包括：節點選擇單元505,在第一組沒有鄰居 節點時，從第二組中挑選一個鄰居節點作為第一組的鄰居節點；並且，時間設置單元205還 用於為選擇出的該鄰居節點設置對應第一組的退避時間。
[0079] 具體地，節點選擇單元505可以在所有的鄰居節點與該診斷節點的距離全都大於 R/2時，從距離全都大於R/2的鄰居節點中挑選一個鄰居節點作為第一組的鄰居節點。
[0080] 如圖5所示，該故障診斷裝置還可以包括：時間發送單元506。該時間發送單元506 將時間設置單元205設置的退避時間發送給選擇出的鄰居節點，使得鄰居節點存儲該退避 時間。
[0081] 其中，該節點選擇單元505可以選擇距離該診斷節點最近的鄰居節點；或者，當存 在多個距離相同的鄰居節點時，該節點選擇單元505選擇其中跳數最小的鄰居節點；或者， 當存在多個距離相同且多個跳數相同的鄰居節點時，該節點選擇單元505從其中隨機選取 一個鄰居節點。
[0082] 圖6是本發明實施例的對一節點的鄰居節點進行分組之後的另一示意圖。如圖6 所示，節點①是該節點，節點②③⑥是其鄰居節點。可以將與節點①距離小於等於R/2 (R 是節點的通信範圍）的區域（圖中區域A)稱作主要區域PZ;在節點①的通信範圍內，並且與 節點①距離大於R/2的區域（圖中區域B)稱作次要區域SZ。
[0083] 如圖6所示，在區域A中沒有鄰居節點，而在區域B中具有鄰居節點②③⑥。在具 體實施時，針對例如附圖6在PZ (區域A)中沒有節點的情況，即該節點①發現鄰居節點與 自己的距離全都大於R/2時，該節點①挑選一個距離自己最近的節點（例如節點②)。如果 有多個距離相同的鄰居節點，則挑選其中跳數最小的鄰居節點；如果還有多個跳數相同的 鄰居節點，則從中隨機選取。
[0084] 在選擇出該鄰居節點（例如節點②）之後，節點①可以為該鄰居節點②設置一個在
[tl，t2]內的BACKOFF時間，並將這個時間發送給該鄰居節點。
[0085] 在本實施例中，時間啟動單元101具體可以用於：在診斷節點沒有從懷疑節點連 續收到多個偵聽包（Hello包)時，啟動針對該懷疑節點的退避時間開始倒計時，並可以將該 懷疑節點存儲在本地作為本地懷疑節點LSN (Local Suspect Node)。
[0086] 在本實施例中，診斷控制單元103還可以用於：在根節點確定單元102確定根節點 之後，控制該根節點廣播檢測包DP (Detection Packet);使得其他診斷節點在退避時間倒 計時未結束且收到該檢測包時，不再進行退避時間的倒計時。其中，其他診斷節點是指除了 確定為根節點的診斷節點外的一個或多個診斷節點。
[0087] 在具體實施時，例如當節點A發現其鄰居節點B已有連續K次Hello包未收到時， 節點A認為節點B需要進行診斷，並將節點B存儲在本地，記做LSN(Local SN)。如果節點 A的退避時間B0計時結束，則可以建立診斷樹並廣播一個檢測包DP ;如果節點A在B0倒計 時未結束時就收到了其他節點發送的檢測包DP，則不再進行B0倒計時，而將該檢測包DP繼 續廣播(需要指出的是，已加入到診斷樹中的節點如果再次收到DP包，則不再進行廣播)。
[0088] 在具體實施時，該檢測包DP可以包括源地址、懷疑節點的標識信息、以及根節點 的標識信息。此外，還可以包括巾貞類型（Frame Type)和保留位（Reserved)。
[0089] 圖7是本發明實施例的檢測包的一結構示意圖。如圖7所示，可以包括：DP包的源 地址(可以用GS表示);巾貞類型（FT,Frame Type),表明該包是detection packet ;懷疑節點 標識(可以用SN ID表示）；根節點標識(可以用RN ID表示）；以及保留位(可以用Reserved 表不）。
[0090] 在本實施例中，當一個節點收到DP後，如果發現該DP的SN ID和本地存儲的LSN 相同，則可以將該DP的GS改為自己的地址之後繼續廣播這個DP ;如果發現SN ID和本地 鄰居表中的某個鄰居節點相同，則繼續廣播這個DP ;如果發現SN ID不在本地鄰居表內，則 不廣播這個DP (說明該節點不是SN的鄰居節點）。
[0091] 由上述實施例可知，在懷疑節點需要診斷時,啟動診斷節點針對懷疑節點的退避 時間，根據對退避時間的倒計時來確定根節點，並由該根節點啟動建立診斷樹，接收診斷樹 中的節點發送的診斷信息，以及將診斷結果上報給網關。由此，可以在網關處獲得統一的診 斷結果，同時降低系統的通信開銷。
[0092] 實施例2
[0093] 本發明實施例提供一種故障診斷方法，對應於實施例1的故障診斷裝置。圖8是 本發明實施例的故障診斷方法的一流程示意圖，如圖8所示，該故障診斷方法包括：
[0094] 步驟801,在懷疑節點需要診斷時，啟動診斷節點針對該懷疑節點的退避時間；
[0095] 步驟802,根據對該退避時間的倒計時來確定根節點；該根節點為該懷疑節點的 多個診斷節點中退避時間最先結束的診斷節點；
[0096] 步驟803,控制該根節點啟動建立診斷樹，並接收診斷樹中的節點發送的診斷信 息，以及將診斷結果上報給網關。
[0097] 在本實施例中，退避時間可以是預先確定的。對於每個診斷節點，可以將該診斷節 點的多個鄰居節點分為不同的組，並對不同組的鄰居節點設置不同的退避時間。
[0098] 具體地，將診斷節點的多個鄰居節點分為不同的組具體可以包括：根據通信距離 將多個鄰居節點分為多個不同的組。例如，可以分為第一組和第二組；第一組中的鄰居節點 與該診斷節點的通信距離小於或等於R/2,第二組中的鄰居節點與該診斷節點的通信距離 大於R/2 ;其中，R為該診斷節點的通信範圍。
[0099] 在一個實施方式中，實施場景可以如圖3所示。第一組(例如圖3中的區域A)和 第二組(例如圖3中的區域B)均存在鄰居節點。可以分別對不同組的鄰居節點設置不同的 退避時間。
[0100] 在另一個實施方式中，實施場景可以如圖6所示。在所有的鄰居節點與該診斷節 點的距離全都大於R/2時，可以挑選一個鄰居節點作為第一組的鄰居節點。其中，挑選一 個鄰居節點作為所述第一組的鄰居節點具體可以包括：選擇距離該診斷節點最近的鄰居節 點；或者，當存在多個距離相同的鄰居節點時，選擇其中跳數最小的鄰居節點；或者，當存 在多個距離相同且多個跳數相同的鄰居節點時，從其中隨機選取一個鄰居節點。
[0101] 在本實施例中，該故障診斷方法還可以包括：將設置的退避時間發送給該選擇出 的鄰居節點，使得該鄰居節點存儲退避時間。
[0102] 在本實施例中，步驟801中在懷疑節點需要診斷時，啟動診斷節點針對該懷疑節 點的退避時間具體可以包括：在該診斷節點沒有從該懷疑節點連續收到多個Hello包時， 啟動退避時間開始倒計時，並將該懷疑節點存儲在本地作為本地懷疑節點。
[0103] 在本實施例中，在步驟802確定根節點之後，該故障診斷方法還可以包括：控制該 根節點廣播檢測包；使得其他診斷節點在退避時間倒計時未結束且收到檢測包時，不再進 行退避時間的倒計時。其中，檢測包可以包括源地址、懷疑節點的標識信息、以及根節點的 標識信息。檢測包的結構可以參考附圖7的內容。
[0104] 在本實施例中，該故障診斷方法還可以包括：當某一個診斷節點收到檢測包後，如 果發現該檢測包的懷疑節點的標識信息和本地存儲的本地懷疑節點相同，則將該檢測包的 源地址改為該診斷節點自己的地址，然後繼續廣播檢測包；如果發現檢測包的懷疑節點的 標識信息和本地鄰居表中的某個鄰居節點相同，則繼續廣播檢測包；如果發現檢測包的懷 疑節點的標識信息不在本地鄰居表內，則不廣播檢測包。
[0105] 圖9是本發明實施例的故障診斷方法的另一流程示意圖，如圖9所示，該故障診斷 方法包括：
[0106] 步驟901，診斷節點對懷疑節點發送的Hello包進行計數。
[0107] 步驟902,判斷是否沒有連續接收到該懷疑節點發送的K個Hello包；如果沒有連 續接收到，則執行步驟903。
[0108] 步驟903,診斷節點認為該懷疑節點需要診斷，開啟退避時間開始倒計時。
[0109] 步驟904,判斷退避時間的倒計時是否結束；如果倒計時已經結束，則執行步驟 905,否則執行步驟907。
[0110] 具體地，可以判斷該診斷節點針對該懷疑節點的退避時間B0;如果B0大於0則該 退避時間還沒有結束，執行步驟907 ;如果B0小於等於0則該退避時間結束，執行步驟905。
[0111] 步驟905,確定該診斷節點為根節點，開啟建立診斷樹並廣播檢測包DP。
[0112] 步驟906,收集診斷信息並上報診斷結果給網關。
[0113] 步驟907,判斷是否收到其他節點發送的檢測包DP ;如果收到檢測包DP，則執行步 驟908,否則執行步驟904。
[0114] 步驟908,停止退避時間倒計時，加入其他節點建立的診斷樹並繼續廣播該檢測包 DP〇
[0115] 此外，如果接收到檢測包DP的節點發現該檢測包DP的懷疑節點的標識信息不在 本地鄰居表內，則表明該節點不是該懷疑節點的鄰居節點，因此不廣播該檢測包DP。並且， 已經加入到診斷樹的節點再次接收到檢測包後，也可以不再廣播該檢測包。
[0116] 以下以圖3所示的場景為例進行說明。在如圖3所示的場景中，假設針對節點①， 已經為鄰居節點②③④⑤⑥設置了退避時間，分別是了233、了435、了6。具體的設置方法可 以參考實施例1或者實施例3。
[0117] 在節點①作為懷疑節點需要診斷時，節點②③④⑤⑥作為診斷節點開始啟動退避 時間倒計時。對於其中一個診斷節點（例如節點⑤)，如果T5=0 (即最早結束退避時間)，則 可以確定該節點⑤是根節點，該節點⑤開始建立診斷樹並發送檢測包DP。
[0118] 對於其他診斷節點(例如節點②③④⑥)，如果接收到該節點⑤發送的檢測包DP， 則停止退避時間的倒計時，加入該診斷樹並繼續廣播該檢測包DP。由此，可以由節點⑤建立 診斷樹，收集診斷信息並發送給網關。
[0119] 由上述實施例可知，在懷疑節點需要診斷時,啟動診斷節點針對懷疑節點的退避 時間，根據對退避時間的倒計時來確定根節點，並由該根節點啟動建立診斷樹，接收診斷樹 中的節點發送的診斷信息，以及將診斷結果上報給網關。由此，可以在網關處獲得統一的診 斷結果，同時降低系統的通信開銷。
[0120] 實施例3
[0121] 本發明實施例提供一種退避時間的設置方法，可以作為實施例2的一部分或者預 先準備過程，與實施例1中退避時間的設置部分相同的內容，此處不再贅述。
[0122] 圖10是本發明實施例的退避時間的設置方法的一流程示意圖，如圖10所示，該設 置方法包括：
[0123] 步驟1001，將節點的多個鄰居節點分為不同的組；
[0124] 步驟1002,對於不同組的鄰居節點，設置不同的退避時間。
[0125] 在本實施例中，對於任一節點，可以將該節點的多個鄰居節點分為不同的組，然後 設置退避時間。由此，可以使得不同組的鄰居節點的退避時間不會同時結束，根據退避時間 的倒計時來確定的根節點可以為一個。
[0126] 在具體實施時，步驟1001中將節點的多個鄰居節點分為不同的組，具體可以包 括：根據通信距離將多個鄰居節點分為多個不同的組。例如，可以分為第一組和第二組，第 一組中的鄰居節點與該節點的通信距離小於或等於R/2,第二組中的鄰居節點與該節點的 通信距離大於R/2 ;其中，R為該節點的通信範圍。
[0127] 值得注意的是，以上通過通信距離進行分組的方法僅是本發明的【具體實施方式】， 但本發明不限於此，例如還可以根據其他信息(例如通信質量）進行分組，或者將鄰居節點 分為多於2組(例如3組、4組等等)，可以根據實際情況確定具體的實施場景。
[0128] 在具體實施時，步驟1002中可以採用如下規則設置退避時間：
[0129] t0 < t! < BO! < t2〈t3 < B02 < t4
[0130] 其中，B〇i是為第一組的鄰居節點設置的退避時間，B02是為第二組的鄰居節點設 置的退避時間；tp t2、t3、t4是預定的時間。
[0131] 在具體實施時，可以採用如下規則實現：
[0132] BO^t^ (t2_ti) * F (Hop, NN)
[0133] B02=t3+ (t4-t3) · F (Hop, NN)
[0134] F(Hop，NN)為一取值在[0, 1]的函數，F(Hop，NN)與節點的跳數Hop成正比，與節 點的鄰居數量成反比。
[0135] 在一個實施方式中，F(Hop，NN)可以採用如下公式：
[0136]

【權利要求】
1. 一種故障診斷裝置，所述故障診斷裝置包括： 時間啟動單元，在懷疑節點需要診斷時，啟動診斷節點針對所述懷疑節點的退避時間； 其中，通過將所述懷疑節點的多個鄰居節點分為不同的組來設置所述退避時間； 根節點確定單元，根據對所述退避時間的倒計時來確定根節點；所述根節點為所述懷 疑節點的多個診斷節點中退避時間最先結束的診斷節點； 診斷控制單元，控制所述根節點來啟動建立診斷樹，並接收所述診斷樹中的節點發送 的診斷信息，以及將診斷結果上報給網關。
2. 根據權利要求1所述的故障診斷裝置，其中，所述故障診斷裝置還包括： 分組單元，根據通信距離將所述懷疑節點的多個鄰居節點分為多個不同的組。
3. 根據權利要求2所述的故障診斷裝置，其中，所述分組單元根據通信距離將所述懷 疑節點的多個鄰居節點分為第一組和第二組； 所述第一組中的鄰居節點與所述懷疑節點的通信距離小於或等於R/2,所述第二組中 的鄰居節點與所述懷疑節點的通信距離大於R/2 ;其中，所述R為所述懷疑節點的通信範 圍。
4. 根據權利要求1至3任一項所述的故障診斷裝置，其中，所述故障診斷裝置還包括： 時間設置單元，根據不同的組來設置所述退避時間，其中不同的組的退避時間所形成 的時間範圍互不重疊。
5. 根據權利要求4所述的故障診斷裝置，其中，所述時間設置單元採用如下規則設置 所述退避時間： t〇 Β〇! t2<t3 ^ Β〇2 t4 其中，B〇i是為第一組的鄰居節點設置的退避時間，802是為第二組的鄰居節點設置的 退避時間；^、、、^、、是預定的時間^^為所述診斷節點檢測到所述懷疑節點故障的時刻。
6. 根據權利要求5所述的故障診斷裝置，其中， BO^t^ (t2_ti) · F (Hop, NN) B02=t3+ (t4-t3) · F (Hop, NN) F(Hop，NN)為一取值在[0，1]的函數，所述F(Hop，NN)與節點的跳數Hop成正比，與節 點的鄰居數量NN成反比。
7. 根據權利要求3所述的故障診斷裝置，其中，所述故障診斷裝置還包括： 節點選擇單元，當所述第一組的鄰居節點為空時，從所述第二組中挑選一個鄰居節點 作為所述第一組的鄰居節點；並且，為選擇出的所述鄰居節點設置對應所述第一組的退避 時間。
8. 根據權利要求7所述的故障診斷裝置，其中，所述故障診斷裝置還包括： 時間發送單元，將所述退避時間發送給選擇出的所述鄰居節點，使得所述鄰居節點存 儲並使用所述退避時間。
9. 根據權利要求1所述的故障診斷裝置，其中，所述診斷控制單元還用於控制所述根 節點廣播檢測包；使得其他診斷節點在退避時間倒計時未結束且收到所述檢測包時，不再 進行退避時間的倒計時。
10. -種故障診斷方法，所述故障診斷方法包括： 在懷疑節點需要診斷時，啟動診斷節點針對所述懷疑節點的退避時間；其中，通過將所 述懷疑節點的多個鄰居節點分為不同的組來設置所述退避時間； 根據對所述退避時間的倒計時來確定根節點；所述根節點為所述懷疑節點的多個診斷 節點中退避時間最先結束的診斷節點； 控制所述根節點來啟動建立診斷樹，並接收所述診斷樹中的節點發送的診斷信息，以 及將診斷結果上報給網關。
11. 一種退避時間的設置方法，所述設置方法包括： 將節點的多個鄰居節點分為不同的組； 對於不同組的鄰居節點設置不同的退避時間，其中不同的組的退避時間所形成的時間 範圍互不重疊。
12. 根據權利要求11所述的設置方法，其中，將節點的多個鄰居節點分為不同的組具 體包括：根據通信距離將節點的多個鄰居節點分為多個不同的組。
13. 根據權利要求12所述的設置方法，其中，根據通信距離將所述多個鄰居節點分為 第一組和第二組； 所述第一組中的鄰居節點與所述節點的通信距離小於或等於R/2,所述第二組中的鄰 居節點與所述節點的通信距離大於R/2 ;其中，所述R為所述節點的通信範圍。
14. 根據權利要求11至13任一項所述的設置方法，其中，採用如下規則設置所述退避 時間： t〇 Β〇! t2<t3 ^ Β〇2 t4 其中，B〇i是為第一組的鄰居節點設置的退避時間，802是為第二組的鄰居節點設置的 退避時間；h、t2、t3、t4是預定的時間；、為診斷節點檢測到懷疑節點故障的時刻。
15. 根據權利要求14所述的設置方法，其中， BO^t^ (t2_ti) · F (Hop, NN) B02=t3+ (t4-t3) · F (Hop, NN) F(Hop，NN)為一取值在[0，1]的函數，所述F(Hop，NN)與節點的跳數Hop成正比，與節 點的鄰居數量成反比。
【文檔編號】H04L12/44GK104125108SQ201310149266
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月26日 優先權日:2013年4月26日
【發明者】張兆宇, 底欣, 溫允, 藤田裕志, 尾崎一幸 申請人:富士通株式會社