无线电力抄表系统的传输中继站设计

由于源节点维持一个计时器，在发送RREQ后开始计时，计时器满时若没有收到RREP，则认为此次路由建立失败，此时检测TTL是否大于设置的最大跳数。本设计设置TTL为6，即最多经过5个中间节点的转发。若TTL小于6，将TTL加1后再次广播，否则等待10分钟重新发起路由请求。路由建立流程如图7所示。
3．2．2 路由维护
在实际应用中，由于节点的加入和退出、天气及突发的于扰源等原因造成原有的路由功能失效、部分节点不可达等情况，有必要加入路由维护机制。协议借鉴DSR路由协议的维护机制，在分组发送的过程中，路由中的某节点通过发送应答机制发现到下一节点的路径不可达，将按原路径返回路由错误帧。路由错误帧包含中断的上端节点和下端节点，所有收到RREQ路由错误的节点都会检查自身的路由表是否包含此错误链路。若包含则将此路径删除，重新发起路由请求；否则，简单丢弃。
3．3 中继转发
当路由建立和抄表数据传输时，如果节点在集中器的覆盖范围之外，则需要利用中继转发来实现组网和无线抄表。中继节点根据帧标志位和帧中包含的路由表进行转发，同时中继转发节点通过序列号和源地址中对应的值来识别是否收到过此帧，若之前已经收到过，则直接丢弃，从而解决了路由环路造成的数据帧无限制转发问题。转发流程如图8所示。在路由建立阶段，当节点收到目的节点非本地地址的广播帧时，随即将本地地址添加到帧中的RouteTable中，并将TTL加1，然后转发。在抄表阶段，该节点首先判断TTL是否满足设定的条件。如果满足，则判断该转发节点地址是否在帧路由表中。若在，则进行转发；否则，简单丢弃。

考虑到广播、转发帧引起的同频干扰造成的冲突，结合CC1110射频芯片的特性，引入CSMA—CA机制，即载波侦听多点接入／避免冲撞。其特点是在软件的控制下，利用空闲信道评估(CCA)来指示当前信道是否空闲，若评估结果为信道不可用，则随机退避一段时间后再次检测，
直到信道可用才发送数据，从而通过降低冲突概率提高抄表的可靠性。

结语
目前，供电公司、物业公司等部门计量收费管理已广泛采用人工智能化抄表技术。本文通过应用改进的无线中继路由协议，简化路由协议的开发难度，提高抄表的系统性能，有效延长了抄表的距离，同时采用CC1110射频芯片实现无线中继硬件电路，有效节约商业成本。由于微功率无线通信协议并没有统一的标准，本文定义的协议可能与其他相关协议不兼容，但在此基础上简单修改即可通用。