使用天气预报来动态调整网络参数的制作方法_4

文档序号:9553526阅读:来源:国知局
所预测的天气条件和/或选定的 网络配置文件来选择,而无需存储器240中的网络配置文件表500的实际构成或其他方式。 因此,网络配置文件表500仅为了更好地理解本公开。
[0065] -天中的时间字段502包含针对时间段504的条目。说明性地,时间段504可 以包括:例如,"6:01am-8:00am"、"8:01am-l1:30am"、" 11:31am-6:00pm" 等。可使用任 意适当的持续时间和/或频率,例如,每小时、每天、每季度等。时间段504表示相应天气 条件306被预测发生的时间。该信息例如可以基于天气预报。天气预报可由网络100的 节点200(例如,匪S/FAR)接收。或者,时间段504可以基于有规律的日常变化。例如, "10:00pm-6:00am"时间段可被记录在网络配置文件表500中以对应于"低光"天气条件。此 外," 10:00pm-6:00am"时间段可被记录在网络配置文件表500中以作为每日重复的条目, 因为可用光在每天的该时间段期间是有限的。
[0066] 因为网络配置文件308可以对应于时间段504,因此网络100的参数可根据各时间 段、基于网络配置文件来调整。例如,如图5所示,在6:01am到8:00am期间,由于预测为有 雾条件,因此网络100的参数可基于网络配置文件"配置文件B"进行调整。然后,在8:01am到11:30am期间,由于预测为下雨条件,因此网络100的参数可进一步基于网络配置文件 "配置文件A"进行调整。最后,在11:31am到6:00pm期间,由于预测为晴天条件,因此网络 100的参数可进一步基于网络配置文件"配置文件A"进行调整。
[0067] 因此,根据一天中的时间字段502中所记录的时间段504,网络参数调整可有效地 按时间表进行操作。这样的安排在一天中雾/雨可能多次到来和过去的时候特别有用。关 于能量采集附属应用,网络100的NMS/FAR可获取天气预报来估计在不同的时间可能存在 多少阳光。这种方法既考虑时间又考虑天气条件以获知由能量采集器产生的电能。
[0068] 图6示出了通信网络中的示例有向非循环图(DAG),其中各网络节点被选择进行 调整,网络参数消息在网络节点之间进行传输。如图6所示,计算机网络100包括通过链路 105进行互连的节点200(例如,如所示出的标签,"根"、…"45"),如图1所示。 此外,网络100包括被配置为向图1的网络100内的匪S/FAR传输消息602的选定节点600。 例如,某些链路105可被选择用于每个节点与特定双亲通信(因此,反之与孩子(如果存在 的话)通信)。这些选定的链路形成DAG610(被示为加粗线),其从根节点向一个或多个 叶子节点(没有孩子的节点)延伸。流量/分组140(示于图1中)然后可以经由路由节 点向上向着根节点或向下向着叶子(或主机)节点穿过DAG610。
[0069] 选定节点60(^-60(^(后文称"600")表示节点200中已被选定用于参数优化的节 点。因此,网络参数优化可能仅影响某些选定节点,而不是网络200中的每个节点。有利 地,无论天气条件如何,通过将优化努力集中于选定节点600而不是网络中的每个节点,这 允许有效的网络参数控制。节点600可由匪S/FAR选择。节点600可基于所预测的天气条 件和相应的网络配置文件来选择。例如,在恶劣天气的情况下,选定节点600可以包括计量 读数应用和Ρ0Ν应用,因为恶劣天气可能显著影响这些应用的性能,如上文所详细解释的。 在同一示例中,恶劣天气条件对其影响很小或者几乎没有影响的网络节点可能不被选择, 因为调整这些节点的参数对优化网络而言是不必要的。
[0070] 由选定节点600经由链路105向NMS/FAR传输的消息602^6026 (后文称"602") 理想上采用数据分组104的形式(例如,设备/节点之间的流量和/或消息),如上所 述。可以使用预定义网络通信协议(例如,某些已知的有线协议、无线协议(例如,IEEE Std. 802. 15. 4、WiFi、蓝牙⑩等)、LLN协议、PLC协议或在适当的情况下其他共享介质协 议)来传输消息602。消息602可以指示发送节点的可用资源/能力以及可能受即将到来 的天气条件影响的属性。或者,消息602可以仅指示发送节点的可用资源,并且匪S/FAR 130可以基于即将到来的天气条件来确定该节点可能被影响的属性。例如,节点可发送消 息602,以指示其是具有备用电池单元(BBU)、基于能量采集还是仅是主电源供电的(例如, "插入式")。匪S/FAR可以使用所传输的信息来确定哪些参数是重要的以包括在网络配置 文件中。匪S/FAR还可以使用该信息来帮助确定哪个(哪些)节点需要参数调整,并且只 向这些节点发送特定网络配置文件,例如,通过选择节点(当只有一些节点时使用单播,或 者当有很多节点时使用多播)。此外,匪S/FAR可以使用该信息来确定使用额外资源是否可 行,例如,是否可以在对仅使用具有BBU的节点具有限制的情形下构建DAG。
[0071] 此外,节点可以向匪S/FAR发送作为反馈的消息602,以针对不同天气条件微调网 络参数选择。例如,匪S/FAR可以获取每个天气条件期间的网络性能统计,例如,DAG稳定 性、端到端延迟等。NMS/FAR还可以基于用户/管理员对被选择用于调整的(一个或多个) 参数是否满意,来从用户/管理员接收额外输入。或者,反馈可由匪S/FAR经由任意适当的 网络性能监控技术获得。基于该反馈,匪S/FAR甚至节点200自身可以针对预测在未来发 生同一天气条件时对网络参数选择进行微调。
[0072] 图7示出了用于使用天气预报来动态调整网络参数的示例简化过程700。如图7 所示,过程700可以开始于步骤705,继续到步骤710等等,在过程700,如上文详细所述,使 用天气预报来动态调整网络参数。虽然图7以特定顺序示出了步骤,但是应该理解,所示实 施例不是限制性的,并且该特定顺序仅被示出用于说明的目的。
[0073] 在步骤710,过程700包括确定天气预报,该天气预报预测网络附近的天气条件。 天气预报可由NMS/FAR或网络中任意其他适当的节点接收。由天气预报所预测的天气条件 对应于网络所暴露的环境条件。天气条件可包括:例如,下雨、有雾、晴天等。应该理解,天 气条件可具有任意适当类型的天气,还包括:恶劣、优、未知等。天气条件可以影响被暴露于 这些条件下的网络的性能。
[0074] 在步骤715,过程700还包括基于所预测的天气条件来选择网络的网络参数以进 行调整。通常是应用专用并且基于天气的网络属性可在应用配置文件410、412和414中指 示。这些属性可由网络设备(例如,匪S/FAR130)用于对选择哪些网络参数用于调整做出 知情决策,以响应于所预测的天气条件来优化网络。
[0075] 在步骤720,过程700还包括调整网络参数以响应于所预测的天气条件来优化网 络的性能。在所预测的天气条件发生之前,可响应于所预测的天气条件来控制网络参数。或 者,可在所预测的天气条件期间控制网络参数。此外,匪S/FAR或网络的任意其他适当的节 点/设备可以选择网络节点进行控制。在这种情况下,对网络参数的控制仅影响选定的节 点。此外,匪S/FAR或网络的任意其他适当的节点/设备可以确定网络参数要被控制的时 间段。类似地,对网络参数的控制可基于被连接到网络的能量采集设备的所预测的未来能 量资源。
[0076] 注意,本公开考虑跨越整个网络栈的所有层,例如,从链路层到应用层。因此,所控 制的网络参数包括来自网络栈中的多个层的参数。天气可能影响栈的很多层,并且成功的 网络优化系统方法考虑针对不同天气预报的整个网络栈。这与仅关注单个问题/层的相关 领域方法(例如,能量采集、链路状态路由等)不同。
[0077] 例如,对网络参数的控制可以包括基于所预测的天气条件和所确定的网络配置文 件来调整链路层和网络层的参数。关于调整链路层参数,天气可能影响链路的传播特性, 例如,链路余量及其方差。例如,当与现有邻居通信时,浓雾或大雨/雪可能降低链路余量 10dB。在一天中雾/雨可能多次到来和过去的时候,链路余量可能变化更快。此外,当接受 新邻居时,链路层可以通过改变链路余量阈值来对变化的天气条件作出反应以增加链路稳 定性。此外,链路层可以调整用于被应用到链路度量(例如,ETX)的低通滤波器的加权因 子,从而在稳定性和最优性之间做出权衡。
[0078] 另一方面,网络层参数也可被调整。如上所述,当预测到恶劣天气时,终端用户可 以对Ρ0Ν和PRN划分优先级。在这种情况下,终端用户可以允许网络栈基于不同的应用流 量配置文件/需求来选择不同的参数。例如,因为与周期性计量读数(其主要使用单播) 相比,Ρ0Ν和PRN使用大量广播传输,因此当预测到恶劣天气时,网络栈可以选择增加专用 于广播流量的容量。此外,在额外控制流量的代价下,可形成额外的DAG,以提供更大的路径 多样性以防设备意外断电。可形成新的DAG,该新的DAG具有对仅使用具有BBU的设备来形 成路由的限制。控制流量可被减少以增加接收PON的可能性以及PON系统的整体鲁棒性。
[0079] 图8示出了用于使用天气预报来动态调整网络参数的另一示例简化过程。如图8 所示,过程800可以开始于步骤805,继续到步骤810等等,在过程800,如上文详细所述,使 用天气预报来动态调整网络参数。虽然图8以特定顺序示出了步骤,但是应该理解,所示实 施例不是限制性的,并且该特定顺序仅被示出用于说明的目的。
[0080] 在步骤810,过程800包括确定天气预报,该天气预报预测网络附近的天气条件。 如上所述,天气预报可由匪S/FAR或网络中任意其他适当的节点接收。由天气预报所预测 的天气条件对应于网络所暴露的环境条件。天气条件可包括:例如,下雨、有雾、晴天等。应 该理解,天气条件可具有任意适当类型的天气,还包括:恶劣、优、未知等。天气条件可以影 响被暴露于这些条件下的网络的性能。
[0081] 在步骤815,过程800还包括确定多个网络配置文件,这些网络配置文件限定网络 的属性并且分别对应于多个天气条件。网络配置文件限定特定时间(例如,特定天气条件 发生的时间)的网络性能指标(即,用于指示计算机网络性能的度量)。网络性能指标可以 包括用于确定网络性能的
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