交换节点的选择方法及装置、基节点、终端节点的制作方法_2

文档序号:9730085阅读:来源:国知局
[0036] 图6为本发明实施例提供的节点的覆盖区域和重叠区域示意图;
[0037] 图7为本发明实施例提供的交换节点的选择方法流程图;
[0038] 图8为本发明实施例提供的基节点示意图;
[0039] 图9为本发明实施例提供的终端节点示意图;
[0040] 图10为本发明实施例提供的交换节点的选择装置示意图。
【具体实施方式】
[0041] 为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本申请 实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述,显然,所描述的实施例仅仅是本 申请一部分实施例,而非全部实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没 有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0042] 在本申请实施例中,参见图1所示的电力线载波通讯的网络架构示意图。电力在变 压器中被升高到几十万伏特的电压后,到达用电端的变压器,在用电端的变压器中降压后 输送给消费者。例如,变压器把电力分为70kv,20kv,220V等等,70kv的电力分配给大型工 厂,20kv的电力分配给中型工厂,220V的电力分配给小区的居民用户。图1中的T1,T2,T3,D1 等等指的是每户居民的电表,集中器通过广播信标信息的方式,与电表建立连接,W便检测 电表的用电情况,W及发送通知消息给电表。但是对于与集中器距离远的电表,由于距离 远,噪声源的干扰,导致集中器和距离远的电表之间的连接不稳定,收发信息受到干扰,W 致于不能建立良好的通信。因此,本申请要在距离近的电表中选择一个恰当的电表作为交 换电表,成为距离远的电表与基节点之间的枢纽,选择的交换电表为基节点或距离远的电 表转发信息。
[0043] 在树状结构的网络中,电表将数据发送到交换电表,交换电表根据指定路径将数 据传送到集中器。当未入网电表请求入网后,会选择一个离自己近的交换电表并通过交换 电表与集中器建立连接。但受通信距离、链路环境等因素影响,刚入网的电表与交换电表间 的通信成功率可能均较低,需要在已入网的电表中,指定一个合适的电表升级为交换电表。 本申请实施例主要解决如何选取最优的电表作为交换电表。
[0044] 实施例一
[0045] 图2为本申请实施例提供的交换节点的选择方法流程图。该实施例的执行主体可 W是基节点,参见图2,交换节点的选择方法具体包括W下步骤:
[0046] 步骤101、基节点接收多个第一终端节点发送的第一请求,所述第一请求是第一终 端节点升级为交换节点的请求。
[0047] 基节点具体可W是前述中的集中器;第一终端节点可W是前述中的电表。
[004引第一请求是根据第一终端节点接收未入网节点发送的数据包触发的,第一请求至 少包括第一终端节点与基节点之间的链路代价和所述未入网节点的地址信息。
[0049] 步骤1 (Π 在具体的实施例中,例如,参见图巧日图4,图3为组网初始状态示意图,图4 为第一终端节点的形成示意图,在组网初始状态时,第一终端节点未入网,基节点广播信标 信息后,第一终端节点注册入网形成第一终端节点,基节点BS接收多个第一终端节点T2和 T4发送的升级为交换节点的第一请求。
[0050] 在步骤101之前,第一终端节点形成的过程如下:参见图3,组网上电启动时,所有 节点之间没有连接关系且不能收发消息,组网初期基节点将拒绝所有第一终端节点发送的 升级请求,上电完成后基节点广播信标信息,离节点较近且信道较好的未入网节点接收到 信标信息后开始入网,基节点分配节点标识给未入网节点后,未入网节点根据节点标识入 网升级为终端节点。具体如图4所示,图4为第一终端节点的形成示意图,例如,基节点BS广 播信标信息,节点1'1,了2,了3,了4,巧接收到信标信息后开始入网,并升级为第一终端节点,^ 便接收BS发送的信息。
[0051] 可选地,第一终端节点发送第一请求的触发过程具体为,基节点W广播的形式广 播信标信息,由于第一终端节点在W基节点为中屯、的组网内,所W第一终端节点可W接收 到信标信息并请求入网;但是距离基节点远的未入网节点可能不在组网内,所W未入网节 点不能接收到基节点广播的信标信息,当未入网节点在时间阔值内未接收到基节点广播的 信标信息时,便触发发送数据包给距离它(未入网节点)近的第一终端节点。第一终端节点 接收到未入网节点发送的数据包后,通过w下两种情况判断是否发送升级为交换节点的请 求(即第一请求):第一终端节点接收数据包时的信噪比大于或者等于信噪比阔值;或者第 一终端节点接收数据包时的信噪比小于信噪比阔值,但第一终端节点接收数据包的数量大 于或者等于第二阔值。
[0052] 例如,当未入网节点D4接收信标信息超时时,未入网节点D4会广播数据包,此时第 一终端节点T2接收D4广播的数据包,当检测到第一终端节点T2接收数据包时的信噪比大于 或者等于信噪比阔值;或者T2接收数据包时的信噪比小于信噪比阔值,但T2接收数据包的 数量大于或者等于第二阔值时,T2便发送升级为交换节点的第一请求,此时基节点BS接收 第一终端节点T2发送的第一请求。
[0053] 步骤102、根据所述未入网节点的地址信息和所述第一终端节点的逻辑地址信息, 计算得到所述第一终端节点的覆盖区域。
[0054] 根据所述未入网节点的地址信息和第一终端节点的逻辑地址信息,可W得到通过 第一终端节点发送数据包的未入网节点的数量,进一步的计算得到所述第一终端节点的覆 盖区域。
[0055] 步骤103、分别对所述多个第一终端节点的覆盖区域、重叠区域、与基节点之间的 链路代价、层级信息,进行检测和加权处理,从所述多个第一终端节点中选择权值最大的第 二终端节点。
[0056] 在具体实施例中,从多个第一终端节点中选择权值最大的第二终端节点的触发步 骤包括:当通过第一终端节点发送数据包的未入网节点的数量大于第一阔值时,或者当通 过第一终端节点发送数据包的未入网节点的数量不大于第一阔值,且接收所述第一请求的 时间超时时,触发从多个第一终端节点中选择权值最大的第二终端节点。第一终端节点包 括第二终端节点,第二终端节点是第一终端节点中权值最大的终端节点。
[0057] 可选地,分别对所述多个第一终端节点与基节点之间的链路代价,进行检测和加 权处理具体包括:分别对检测出的所述多个第一终端节点到所述基节点的链路代价的上行 代价的值、所述基节点到所述多个第一终端节点的链路代价的下行代价的值,按从小到大 的顺序排序;分别按顺序对多个第一终端节点赋予权值,得到上行代价的权值、下行代价的 权值,其中赋予排序在前的第一终端节点的权值大。可W将赋予的权值设置在1-10的范围 内,数值10表示最优,数据0表示最差。
[0058] 链路代价包括第一终端节点到基节点的链路代价的上行代价和基节点到第一终 端节点的链路代价的下行代价。具体如图5所示,图5为本申请实施例中带有链路代价的组 网示意图,例如,在D4和D5节点升级的路径上标出了节点的单跳链路代价,链路代价表示方 式为(下行代价,上行代价),D5的链路代价为(1,1) + (2,1) = (3,2),04的链路代价为(1,1) + (1,1) = (2,2),所W (BS,T2,D4)的链路状态更优,D4赋予的权值比D5大。控制了各交换节点 的负载匀衡,避免了一个交换节点下挂接的节点非常多,而另一个节点挂接的节点非常少 的情况。
[0059] 可选地,所述分别对多个第一终端节点的覆盖区域、重叠区域进行检测和加权处 理具体包括:覆盖区域为通过第一终端节点发送数据包的未入网节点集合;每两个第一终 端节点的覆盖区域的交集为重叠区域;计算多个第一终端节点中每两个第一终端节点的重 叠区域;通过计算每两个第一终端节点的覆盖区域之间的并集,得到每两个第一终端节点 的覆盖区域;根据每两个第一终端节点的重叠区域,按从小到大的顺序对多个第一终端节 点赋予权值得到重叠区域的权值,其中赋予排序在前的每两个第一终端节点的权值大;根 据每两个第一终端节点的覆盖区域,按从大到小的顺序对多个第一终端节点赋予权值得到 覆盖区域的权值,其中赋予排序在前的每两个第一终端节点的权值大。
[0060] 例如:参见图6所示的节点的覆盖区域和重叠区域示意图,第一终端节点Τ2,Τ3和 Τ4的覆盖区域分别可W表示为:
[0061] T2={D1,D2,D3,D4,D5};
[0062] T3={D3,D4,D5,D6,D7,D8};
[0063] T4={D5,D6,D7,D8};
[0064] Τ2,Τ3和Τ4中每两个第一终端节点的重叠区域分别
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