专利名称：无线通信装置、无线通信网络和控制路由选择的方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种无线通信装置、无线通信网络以及在无线通信网络中控制路由选择的方法。
背景技术：
近年来，无线通信技术迅速发展。其中，自组织网络以其无需预置网络设施、快速并自动组网、具有强抗毁性和健壮性等优点应用到各种领域。目前，对自组织网络的研究主要集中在对MAC (介质访问层)协议的研究和对路由协议的研究。这两种协议的选择，不仅影响到数据包的发送时延，而且影响到网络中各节点能量的消耗。考虑网络能量消耗这一点对于例如无线传感器网络等不易为节点更换电池的应用尤其重要。在自组织网络中，多个网络节点共享同一无线信道，由于各节点发送分组的随机性，为了减少碰撞，通常由MAC层协议来建立共享信道的访问机制。目前最常见的MAC 层协议是IEEE802.15.4中采用的载波监听多点接入/冲突避免(CSMA/CA)和各种其它机制，如 IEEE802. 11 中所采用的基于 RTS(RequesttoSend)，CTS(CleartoSend), ACK (AC-Knowledgement)的协议等。目前，自组织网络的路由协议一般分为两种路由表协议和源始发的按需路由协议。其中，源始发的按需路由协议例如但不限于DSR、AODV, AOMDV, LMR、TORA, ABR、SSR等。传统地，在提高网络实时性和提高能量使用率的研究中，通常采用IP网络的OSI 分层协议模型，对某一具体的网络层次(介质访问层或网络层)或者联合网络各个层次进行优化，使得自组织网络的节点根据性能要求对自身的参数进行优化。
发明内容
本发明的目的是提供一种无线通信装置、无线通信网络中控制路由选择的方法， 以及无线通信网络，其能够通过动态改变网络拓扑来提高自组织网络的路由选择效率。本发明的一个实施例是一种无线通信装置，包括冲突定位部分，用于根据经由基于按需驱动路由协议的自组织网络所接收的路由发现请求消息检测冲突并确定发生冲突的冲突区域；中继节点选择部分，用于选择位于冲突区域外的、其关闭不影响自组织网络的连通性的中继节点；以及中继节点控制部分，用于响应于中继节点的选择而控制所选择的中继节点关闭，并且当在关闭之后冲突区域的冲突减轻或消失的情况下，控制所选择的中继节点保持关闭。在上述无线通信装置的进一步实施例中，中继节点控制部分被配置为当在关闭之后冲突区域的冲突未减轻或消失的情况下，控制所选择的中继节点开启，并且，中继节点选择部分被配置为响应于控制所选择的中继节点开启而选择位于冲突区域外的、其关闭不影响自组织网络的连通性的另一中继节点。在上述无线通信装置的进一步实施例中，选择的另一中继节点和选择的中继节点间隔指定跳数。在上述无线通信装置的进一步实施例中，中继节点选择部分进一步被配置为优先选择距冲突区域的边界的距离小的中继节点。在上述无线通信装置的进一步实施例中，中继节点选择部分进一步被配置为选择开启和关闭对网络拓扑的影响满足预定要求的中继节点。在上述无线通信装置的进一步实施例中，预定要求包括中继节点的打开和关闭只影响与其相邻节点间的通信，或中继节点的打开和关闭影响其邻接区域的通信。在上述无线通信装置的进一步实施例中，如果在该冲突区域中在关闭后的指定时间内发生重复路由发现请求消息的次数大于预定阈值的节点的数量减少，则确定冲突区域的冲突减轻或消失。在上述无线通信装置的进一步实施例中，中继节点的打开和关闭对网络拓扑的影响是预先确定的。在上述无线通信装置的进一步实施例中，按需驱动路由协议是自组织网按需距离矢量路由协议。本发明的另一个实施例是包括以上所述任一实施例的无线通信装置的无线通信网络。本发明的另一个实施例是一种无线通信网络中控制路由选择的方法，包括冲突定位步骤，根据经由基于按需驱动路由协议的自组织网络所接收的路由发现请求消息检测冲突并确定发生冲突的冲突区域；中继节点选择步骤，选择位于冲突区域外的、其关闭不影响自组织网络的连通性的中继节点；以及中继节点控制步骤，响应于中继节点的选择而控制所选择的中继节点关闭，并且当在关闭之后冲突区域的冲突减轻或消失的情况下，控制所选择的中继节点保持关闭。利用本发明，由于能够在发现冲突时通过动态改变网络拓扑来获得减轻或消除冲突的机会，使得能够更加快速地建立路由，从而提高自组织网络的路由选择效率。
参照下面结合附图对本发明实施例的说明，会更加容易地理解本发明的以上和其它目的、特点和优点。在附图中，相同的或对应的技术特征或部件将采用相同或对应的附图标记来表示。在附图中不必依照比例绘制出单元的尺寸和相对位置。图1是示出自组织网络的平面网络结构的示意图。图2是示出自组织网络的分级网络结构的示意图。图3是示出自组织网络的混合网络结构的示意图。图4是示出根据本发明实施例的无线通信装置的结构框图。图5是示出根据本发明实施例的在无线通信网络中控制路由选择的方法的流程图。图6a、图6b及图6c是示出实现根据本发明的无线通信装置的实例的结构框图。图7是示出根据本发明另一实施例的控制路由选择的方法的流程图。图8是示出根据本发明实施例的并行发送场景的示意图。图9是示出根据本发明实施例的中间节点的极坐标结构的示意图。
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图10是示出根据本发明具体实施例的在无线传感器网络中进行网络路由选择控制的流程图。
具体实施例方式下面参照附图来说明本发明的实施例。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域技术人员已知的部件和处理的表示和描述。现在，参考图1到图3说明本发明适用的网络结构。自组织网络通常根据网络规模和使用需求建立为平面网络结构、分级网络结构以及混合网络结构。图1是示出自组织网络的平面网络结构的示意图。如图1所示，平面网络结构中的各节点是对等结构，具有完全一致的功能特性，没有中心管理节点，适用于小规模的网络。 在这种小规模的网络中，通信冲突发生概率较低，节点装置较易维护。图2是示出自组织网络的分级网络结构的示意图。在分级网络结构中，网络分为上层201和下层202。上层201为骨干节点，即汇聚节点和中继节点；下层202为普通节点。 骨干节点和普通节点有不同的功能特性，也就是说，每个骨干节点均包含MAC、路由、管理和安全等功能协议，而普通节点可能没有路由、管理及汇聚处理等功能。图3是示出自组织网络的混合网络结构的示意图。与分级网络结构相似，混合网络结构也分为上层和下层。上层301为包括汇聚节点和中继节点的骨干节点，下层302为普通节点。混合网络结构和分级网络结构的不同之处在于普通节点之间可以直接通信。中、大规模的无线自组织网络多采用分级网络结构和混合网络结构。本发明适用于具有汇聚节点、中继节点和普通节点的自组织网络，例如采用分级网络结构或混合网络结构的自组织网络。下面以A0DV(自组织网按需距离矢量路由)协议为例说明源始发按需路由协议的工作方式。在AODV中，整个网络都是静止的，除非有连接建立的需求。这就是说，一个网络节点在要建立连接时才广播一个路由发现请求消息(RREQ)。其它的AODV节点转发该请求消息，并记录源节点和回到源节点的临时路由。目的地节点在接收到RREQ后选择路由代价最小的路径回复路由应答消息(RREP)，从而建立源节点数据发送的路由。路由代价最小可以是跳数最小。当链路断掉，路由错误就被回送给源节点。于是，源节点就重新发起路由查找的过程，即再次广播路由发现请求消息RREQ。图4是示出根据本发明实施例的无线通信装置400的结构框图。如图4所示，无线通信装置400包括冲突定位部分401，中继节点选择部分402以及中继节点控制部分403。冲突定位部分401根据经由基于按需驱动路由协议的自组织网络所接收的路由发现请求消息RREQ检测冲突并确定发生冲突的冲突区域。冲突源节点所引起的冲突会影响到其它节点对通信资源的使用，这样的影响所涉及的各个节点(包括冲突源节点)所形成的区域称为冲突区域。例如，可以以所涉及的节点为边界来形成冲突区域。再例如，可以将所涉及的节点各自的影响范围之和作为冲突区域。也可以根据需要对影响范围进行选择。例如，选择不同的跳数来确定影响范围。在由冲突定位部分401确定出发生冲突的区域后，中继节点选择部分402选择位于冲突区域外的、其关闭不影响自组织网络的连通性的中继节点。例如，对于连通在节点A 和C之间的节点B，如果在节点A和C之间有直接连接，那么节点B的关闭不会影响自组织网络的连通性。中继节点控制部分403响应于中继节点的选择而控制所选择的中继节点关闭，并且当在关闭之后冲突区域的冲突减轻或消失的情况下，控制所选择的中继节点保持关闭。下面将结合图5的流程图更详细地说明无线通信装置400的工作过程。图5是示出根据本发明实施例的在无线通信网络中控制路由选择的方法的流程图。在步骤S501中，根据经由基于按需驱动路由协议的自组织网络所接收的路由发现请求消息RREQ检测冲突并确定发生冲突的冲突区域。下面提到按需驱动路由协议将以AODV为例进行说明。然而，本领域技术人员了解，还可以采用诸如但不限于DSR、LMR、TORA、ABR、SSR等的按需驱动路由协议。如上面介绍的，使用AODV协议的无线网络，当通信失败、路由错误时，源节点会重新发起路由查找，再次广播RREQ信号。当用作汇聚节点的根据本发明的无线通信装置接收到此信号时，冲突定位部分401对RREQ信号包含的信息进行分析。RREQ 报文中例如可以包含有 source_addr、source_sequence、broadcast_id。艮口， 源节点地址、源端的序列号、广播ID。在一个实施例中，冲突定位部分401可以依据上面的信息对各节点发出的RREQ进行计数，如果在指定时段内，某节点或某些节点发出RREQ的次数大于预定的阈值，则认为检测到冲突。根据发出RREQ的冲突源节点的所在位置或所在区域，冲突定位部分401确定冲突区域。如上所述，可以以源节点所引起的冲突所涉及的节点为边界来形成冲突区域。或者， 可以将所涉及的节点各自的影响范围之和作为冲突区域。也可以根据需要对影响范围进行选择。例如，选择不同的跳数来确定影响范围。在步骤S502中，选择位于冲突区域外的、其关闭不影响自组织网络的连通性的中继节点。在一些实施例中，中继节点的打开和关闭对网络拓扑的影响是预先确定的。在一个实施例中，中继节点选择部分402可以被配置为优先选择距冲突区域的边界的距离小的中继节点。即，在步骤S502中，可以优先选择距冲突区域的边界的距离小的中继节点。这是由于距冲突区域的边界距离越小的中继节点，其打开和关闭对该冲突区域通信的影响越大。在另外的实施例中，中继节点选择部分402还可以被配置为选择其开启和关闭对网络拓扑的影响满足预定要求的中继节点。即，在步骤S502中，可以选择开启和关闭对网络拓扑的影响满足预定要求的中继节点。该预定要求可以包括该中继节点的打开和关闭只影响与其相邻节点间的通信，或该中继节点的打开和关闭影响其邻接区域的通信。根据中继节点距冲突区域的边界的距离、或者该中继节点的开启和关闭对网络拓扑的影响大小(如只影响其邻接节点的通信或影响其邻接区域的通信)对中继节点划分优先级。在一个例子中，其打开和关闭只影响与其相邻节点间的通信的中继节点被称为单级节点，而其打开和关闭影响其邻接区域的通信的中继节点被称为多级节点。在一些实施例中，中继节点的打开和关闭对网络拓扑的影响是预先确定的。网络的协调节点可以在网络初始化时预存这些拓扑影响信息。在步骤S503中，将在步骤S502中选择的中继节点关闭。
在步骤S504中，确定在该中继节点关闭之后，该冲突区域的冲突是否减轻或消失。可以通过多种方式进行该确定。一个例子是如果在该冲突区域中，在关闭所选中继节点后的指定时间内发生重复路由发现请求消息RREQ的次数大于预定阈值的节点的数量减少，则中继节点控制部分403确定冲突区域的冲突减轻或消失。如果S504中的确定结果为“是”，则在步骤S505中控制所述中继节点，使其保持关闭状态。选择性地关闭冲突区域之外的、不影响自组织网络的连通性的中继节点，能够限制冲突区域之外的源节点选择冲突区域内的节点作为其通信路由中的中继节点，从而缓解冲突区域内的堵塞和碰撞。在关闭所选中继节点之后，如果冲突区域的冲突减轻或消失，则所选中继节点的关闭能够起到缓解冲突的作用，因而保持该中继节点的关闭。在一个实施例中，中继节点控制部分403可以被配置为当在关闭所选中继节点之后冲突区域的冲突未减轻或消失的情况下，控制所选择的中继节点开启，并且，中继节点选择部分402被配置为响应于控制所选择的中继节点开启而选择位于冲突区域外的、其关闭不影响自组织网络的连通性的另一中继节点。图7是示出根据本发明另一实施例的控制路由选择的方法的流程图。图7中的步骤S701到S705与图5中的步骤S501到S505相似，因此，省略其详细说明。如图7所示，如果在步骤S704中确定为在关闭所选中继节点之后冲突区域的冲突没有减轻或消失，即确定结果为“否”，则控制所选择的中继节点开启；并且，处理返回到步骤S702。在步骤S702中，响应于控制所选择的中继节点开启，选择位于冲突区域外的、其关闭不影响自组织网络的连通性的另一中继节点。在该实施例中，在所选中继节点的关闭不能缓解堵塞的情况下，将其开启，并选择另一个中继节点进行关闭，直到找到其关闭可以缓解或消除冲突的中继节点为止。相继选择以控制其关闭的中继节点可以是相邻的，即相隔跳数为1 ；或不相邻的， 即相隔大于1的指定跳数。如上面的说明可知在使用根据本发明的无线通信装置的无线通信网络中，汇聚节点接收到RREQ信号后不直接回复路由应答消息RREP ；而是根据RREQ信号确定源节点的通信是否发生冲突，通过选择关闭适当的中继节点对冲突区域之外的源节点的路由选择进行控制，从而动态调节网络拓扑，缓解或消除冲突区域的通信堵塞。因而，本发明提高了无线通信网络的路由选择效率，从而缩短了自组织网络的数据发送时延，改进了网络实时性， 并且提高了网络能量使用率，减少了网络总能量消耗。下面参考图6a到图6c详细描述根据本发明的无线通信装置的实现例子。图6a、 图6b及图6c是示出实现根据本发明的无线通信装置的实例的结构框图。在图6a中，无线通信装置610包括如图4中所述的冲突定位部分401、中继节点选择部分402和中继节点控制部分403，以及用于为各模块供电的电源601和用于进行数据传输的数据传输单元602。在无线通信装置610中，数据传输单元602接收来自网络的RREQ消息和通信数据，将接收到的RREQ消息提供给冲突定位部分401进行冲突检测和定位，并且发送通信数据以及中继节点控制部分401对所选中继节点的控制指令。
图6b和图6c示出了根据本发明的无线通信装置用于无线传感器网络时的实现例子。无线传感器网络是自组织网络的典型应用。其是一种由大量低复杂度的传感器节点通过自组织方式形成的无线网络。每个网络节点由传感模块、处理模块、通信模块和电源模块组成，完成数据采集、数据收发、数据转发三项基本功能。如图6b所示，无线通信装置620包括如图4中所述的冲突定位部分401、中继节点选择部分402和中继节点控制部分403，以及电源601、数据传输单元602、数据采集单元 603和数据处理单元604。如对图6a的描述中所述，电源601用于为各个模块供电。数据传输单元602接收来自网络的RREQ消息和通信数据，将接收到的RREQ消息提供给冲突定位部分401，并且发送通信数据以及来自中继节点控制部分401的对所选中继节点的控制指令。数据采集单元603对所在环境中的诸如温度、光、振动等的物理信号进行采集，并转换成数据处理单元604能够进行处理的数字信号。数据处理单元604将处理后的数据提供给数据传输单元602进行发送。图6c中示出了根据本发明的无线通信装置的另一个实施例。如图6c所示，与图 6b中的无线通信装置620相比，无线通信装置630还包括配置单元605。该配置单元605用于根据实际使用中的需要对诸如数据采集单元603、数据处理单元604、冲突定位部分401、 中继节点选择部分402、中继节点控制部分403等模块的功能是否启动进行配置。配置单元605的实现方式可以有例如但不限于开关、编程、FPGA、融断等。下文中，将结合无线传感器网络的具体例子详细说明根据本发明的实施例，以帮助进一步理解本发明的技术方案。本实施例在广泛应用于无线传感器网络的IEEE802. 15. 4协议、IEEE802. 11协议、 AODV协议的基础上，针对混合拓扑结构的无线传感器网络，对根据本发明的无线通信装置和路由选择控制方法进行应用，以提高无线传感器网络的路由选择效率，从而提高其实时性和能量效率。图10是示出根据本发明具体实施例的在无线传感器网络中进行网络路由选择控制的流程图。该流程将无线传感器网络中的MAC层控制、网络层控制和动态拓扑控制结合， 通过优化实现提高无线传感器网络性能的目的。如图10所示，在步骤S1001中，建立基于IEEE802. 15. 4协议和AODV协议的无线传感器网络，拓扑结构为混合拓扑。以发送初始网络维护信号的汇聚节点为圆心建立极坐标系或球坐标，将各中继节点的位置信息映射为极坐标或球坐标，节点位置采用4维(极坐标)或5维(球坐标)的数学描述方法来描述，即Hi e M, Iii = (Pi, θ J7Pi, s), S e {0，1}或Iii e M，IIi = (P ” α ” β ” Pi, s)，s e {0，1}其中，M为中继节点集，Iii为中继节点，Pi, θ 1或Pi，ai，β i分别表示该中间节点的二维或三维地理位置信息。s代表中继节点的开关状态，S的取值范围为0和1，其中 1代表节点打开，0代表节点关闭。初始状态下均取值为1，即中继节点都打开。Pi为根据中继节点距冲突区域的边界的距离、或者该中继节点的开启和关闭对网络拓扑的影响大小 (如只影响其邻接节点的通信或影响其邻接区域的通信)划分的优先级。由于本发明从极坐标系可以类推到球坐标系，所以以下说明以极坐标系为例。
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以自身的打开和关闭对网络拓扑的影响大小为根据，可以将极坐系中的中继节点分为单级控制节点和多级控制节点。单级控制节点的打开和关闭只影响其与相邻节点间的通信，多级节点的打开和关闭影响其邻接区域的通信。在步骤S1002中，根据AODV协议，采用洪泛方式进行网络初始化。即接收到消息的节点以广播方式转发RREQ信号，将RREQ传送给各自的除发送数据来的节点之外的其它节点，直到RREQ传送到目的节点为止。目的节点接收到RREQ信号之后，回复RREP信号给源节点，源节点根据回复的RREP确定网络层路由。网络初始化过程中，所有中继节点均处于打开状态。在步骤S1003中，根据网络层确定的路由表，源节点与目的节点之间进行通信。在通信过程中，当出现MAC层访问冲突时，通过CSMA/CA方式进行解决。在步骤S1004中，当数据包根据CSMA/CA机制多次重传失败时，宣告通信失败，由源节点重发RREQ信号在网络层重新确定新路由。若重传成功，进入图3中的步骤S1007。在步骤S1005中，由于RREQ信号采用广播方式传播，当汇聚节点接收到此信号时， 对RREQ信号包含的信息进行解析，确定产生冲突的源节点的定位信息(所在位置或所在区域)，RREQ 艮文包含的 言息中包括:source_addr>source_sequence>broadcast_id,艮口源节点地址、源端的序列号、广播ID。在本实施例中，汇聚节点利用这些信息对源节点在某一时间段内重复发出的RREQ进行计数，以确定冲突的发生。在步骤S1006，汇聚节点确定冲突区域。在本实施例中，以冲突源节点所引起的冲突的影响所涉及的节点为边界来形成冲突区域。此外，在步骤S1006中，以邻近该冲突区域的、其关闭不影响网络连通性的单级控制节点为初始选择节点，以远离冲突区域的方向为可行方向选择中继节点，控制以关闭；并根据该关闭对冲突区域通信的影响，即是否能减轻或消除冲突，保持所选节点关闭，或者重新开启该节点，并选择另一个中继节点并控制关闭。相继选择的中继节点之间间隔指定的跳数。此外，根据需要，初始选择的节点也可以是多级控制节点；并且可以先在单级控制节点集中选择，再在多级控制节点集中进行选择，或者相反。以单位时间内收到的重复发送的 RREQ信号的次数与预先确定的阈值相比较，作为判断冲突是否减轻或消失的标准。由汇聚节点发送打开或关闭指令进行开关控制，实现拓扑结构的动态调节。返回步骤S1002。在步骤S1007，继续通信过程，发送或接收数据包。下文中，参考图8和图9对图10的流程进行更详细地说明。图8是示出根据本发明实施例的并行发送场景的示意图。其描述了由于CSMA/CA机制引发的影响网络能量消耗和通信实时性的一种基本场景。在图8中，一共设置了 21个无线节点。其中，汇聚节点1个(0)，中继节点8个(1、 2、19、16、13、11、9、7)，普通节点 10 个(3、4、5、6、8、10、12、14、15、17、18、20)，形成了混合拓扑结构。在该场景中，8个中继节点与汇聚节点间的关系映射为如图9所示的极坐标结构。 映射关系如表1所示表 1
IDIliPi1(10, 0, 1)119(10，2，1) 2113(10，π, 1)19(10, 1) 212(14, 1) 4216(14，1) 4211(14，1) 427(14，1上,1) 42该坐标结构中中继节点的一种初始数学描述为Ii1 = (10,0,1,1) ；n19= (10, 1, l);n13 = (10, π ,1,1)；II9= (10, ψ, 1,1);η2= (14, 2, l);n16= (14，2,1);H11= (14, ^,2, l);n7= (14,孕,2,1)。
44在图8所示的仿真中，模拟了网络通信的一种极端情况，即ID号为3，4，5，6的节点同时向同一目的节点(0节点)发送数据包。由于MAC层CSMA/CA机制，这种情况容易造成源节点数据包的丢失。图9是示出根据本发明实施例的中继节点的极坐标结构的示意图。根据本发明提供的方法，在通信过程中，汇聚节点(节点0)根据RREQ信号对中继节点进行调度。在本实施例中，根据中继节点与汇聚节点的距离远近确定中继节点的优先级。根据表1和图9可知，节点19、13、9和1的优先级为1，而节点2、16、11和7的优先级为2。当然，还可以根据其它因素、按照应用需要确定选择中继节点的优先级。在本实施例中，从优先级为1的节点开始选择中继节点。在其它实施例中，可以从优先级为2(或3、4...)的节点开始选择中继节点。在优先级为1的节点中，判断19号节点距冲突区域最近，因此选择19号节点为初始点，并采用如下顺序为可行方向进行选择关闭19 — 13 — 9 — 1 — 2 — 16 — 11 — 7。在本实施例中，以逆时针方向作为可行方向选择中继节点。作为另外一种选择，也可以以顺时针方向作为可行方向选择中继节点。回到图6c，在配置单元605配置冲突定位部分401、中继节点选择部分402、中继节点控制部分403开启时，根据本发明的无线通信装置603可以用作上述实施例的0号节点。利用本发明的无线通信装置、无线通信网络以及在无线通信网络中控制路由选择的方法，可以动态调解网络拓扑，从而提高路由选择效率，从而提高了网络实时性和能量效率。在前面的说明书中参照特定实施例描述了本发明。然而本领域的普通技术人员理解，在不偏离如权利要求书限定的本发明的范围的前提下可以进行各种修改和改变。附记1. 一种无线通信装置，包括冲突定位部分，用于根据经由基于按需驱动路由协议的自组织网络所接收的路由发现请求消息检测冲突并确定发生所述冲突的冲突区域；中继节点选择部分，用于选择位于所述冲突区域外的、其关闭不影响所述自组织网络的连通性的中继节点；以及中继节点控制部分，用于响应于中继节点的选择而控制所选择的中继节点关闭， 并且当在所述关闭之后所述冲突区域的所述冲突减轻或消失的情况下，控制所选择的中继节点保持关闭。2.根据附记1所述的无线通信装置，其中，所述中继节点控制部分被配置为当在所述关闭之后所述冲突区域的所述冲突未减轻或消失的情况下，控制所选择的中继节点开启，并且，所述中继节点选择部分被配置为响应于所述控制所选择的中继节点开启而选择位于所述冲突区域外的、其关闭不影响所述自组织网络的连通性的另一中继节点。3.根据附记2所述的无线通信装置，其中，选择的所述另一中继节点和所述选择的中继节点间隔指定跳数。4.根据附记1到3中任一个所述的无线通信装置，其中，所述中继节点选择部分进一步被配置为优先选择距所述冲突区域的边界的距离小的中继节点。5.根据附记1到3中任一个所述的无线通信装置，其中，所述中继节点选择部分进一步被配置为选择开启和关闭对网络拓扑的影响满足预定要求的中继节点。6.根据附记5所述的无线通信装置，其中，所述预定要求包括所述中继节点的打开和关闭只影响与其相邻节点间的通信，或所述中继节点的打开和关闭影响其邻接区域的
ififn。7.根据附记1到3中任一个所述的无线通信装置，其中，如果在该冲突区域中在所述关闭后的指定时间内发生重复路由发现请求消息的次数大于预定阈值的节点的数量减少，则确定所述冲突区域的所述冲突减轻或消失。8.根据附记1到3中任一个所述的无线通信装置，其中，中继节点的打开和关闭对所述网络拓扑的影响是预先确定的。9.根据附记1到3中任一个所述的无线通信装置，其中，所述按需驱动路由协议是自组织网按需距离矢量路由协议。10. 一种无线通信网络中控制路由选择的方法，包括冲突定位步骤，根据经由基于按需驱动路由协议的自组织网络所接收的路由发现请求消息检测冲突并确定发生所述冲突的冲突区域；中继节点选择步骤，选择位于所述冲突区域外的、其关闭不影响所述自组织网络的连通性的中继节点；以及中继节点控制步骤，响应于中继节点的选择而控制所选择的中继节点关闭，并且当在所述关闭之后所述冲突区域的所述冲突减轻或消失的情况下，控制所选择的中继节点保持关闭。11.根据附记10所述的控制路由选择的方法，其中，所述中继节点控制步骤还包括当在所述关闭之后所述冲突区域的所述冲突未减轻或消失的情况下，控制所选择的中继节点开启；并且，所述中继节点选择步骤还包括响应于所述控制所选择的中继节点开启而选择位于所述冲突区域外的、其关闭不影响所述自组织网络的连通性的另一中继节
点ο12.根据附记11所述的控制路由选择的方法，其中，选择的所述另一中继节点和所述选择的中继节点间隔指定跳数。13.根据附记10到12中任一个所述的控制路由选择的方法，其中，在所述中继节点选择步骤中，优先选择距所述冲突区域的边界的距离小的中继节点。14.根据附记10到12中任一个所述的控制路由选择的方法，其中，在所述中继节点选择步骤中，选择开启和关闭对网络拓扑的影响满足预定要求的中继节点。15.根据附记14所述的控制路由选择的方法，其中，所述预定要求包括所述中继节点的打开和关闭只影响与其相邻节点间的通信，或所述中继节点的打开和关闭影响其邻接区域的通信。16.根据附记10到12中任一个所述的控制路由选择的方法，其中，如果在该冲突区域中在所述关闭后的指定时间内发生重复路由发现请求消息的次数大于预定阈值的节点的数量减少，则确定所述冲突区域的所述冲突减轻或消失。17.根据附记10到12中任一个所述的控制路由选择的方法，其中，中继节点的打开和关闭对所述网络拓扑的影响是预先确定的。18.根据附记10到12中任一个所述的控制路由选择的方法，其中，所述按需驱动路由协议是自组织网按需距离矢量路由协议。19. 一种无线通信网络，包括根据附记1到9中任一个所述的无线通信装置。
权利要求
1.一种无线通信装置，包括冲突定位部分，用于根据经由基于按需驱动路由协议的自组织网络所接收的路由发现请求消息检测冲突并确定发生所述冲突的冲突区域；中继节点选择部分，用于选择位于所述冲突区域外的、其关闭不影响所述自组织网络的连通性的中继节点；以及中继节点控制部分，用于响应于中继节点的选择而控制所选择的中继节点关闭，并且当在所述关闭之后所述冲突区域的所述冲突减轻或消失的情况下，控制所选择的中继节点保持关闭。
2.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述中继节点控制部分被配置为当在所述关闭之后所述冲突区域的所述冲突未减轻或消失的情况下，控制所选择的中继节点开启，并且，所述中继节点选择部分被配置为响应于所述控制所选择的中继节点开启而选择位于所述冲突区域外的、其关闭不影响所述自组织网络的连通性的另一中继节点。
3.根据权利要求2所述的无线通信装置，其中，选择的所述另一中继节点和所述选择的中继节点间隔指定跳数。
4.根据权利要求1到3中任一个所述的无线通信装置，其中，所述中继节点选择部分进一步被配置为优先选择距所述冲突区域的边界的距离小的中继节点。
5.根据权利要求1到3中任一个所述的无线通信装置，其中，所述中继节点选择部分进一步被配置为选择开启和关闭对网络拓扑的影响满足预定要求的中继节点。
6.根据权利要求1到3中任一个所述的无线通信装置，其中，如果在该冲突区域中在所述关闭后的指定时间内发生重复路由发现请求消息的次数大于预定阈值的节点的数量减少，则确定所述冲突区域的所述冲突减轻或消失。
7.根据权利要求1到3中任一个所述的无线通信装置，其中，中继节点的打开和关闭对所述网络拓扑的影响是预先确定的。
8.根据权利要求1到3中任一个所述的无线通信装置，其中，所述按需驱动路由协议是自组织网按需距离矢量路由协议。
9.一种无线通信网络中控制路由选择的方法，包括冲突定位步骤，根据经由基于按需驱动路由协议的自组织网络所接收的路由发现请求消息检测冲突并确定发生所述冲突的冲突区域；中继节点选择步骤，选择位于所述冲突区域外的、其关闭不影响所述自组织网络的连通性的中继节点；以及中继节点控制步骤，响应于中继节点的选择而控制所选择的中继节点关闭，并且当在所述关闭之后所述冲突区域的所述冲突减轻或消失的情况下，控制所选择的中继节点保持关闭。
10.一种无线通信网络，包括根据权利要求1到8中任一个所述的无线通信装置。
全文摘要
本发明涉及一种无线通信装置、无线通信网络和控制路由选择的方法。所述无线通信装置包括冲突定位部分，用于根据经由基于按需驱动路由协议的自组织网络所接收的路由发现请求消息检测冲突并确定发生冲突的冲突区域；中继节点选择部分，用于选择位于冲突区域外的、其关闭不影响自组织网络的连通性的中继节点；以及中继节点控制部分，用于响应于中继节点的选择而控制所选择的中继节点关闭，并且当在关闭之后冲突区域的冲突减轻或消失的情况下，控制所选择的中继节点保持关闭。该无线通信装置能够通过控制中继节点的开启与关闭来提高自组织网络的路由选择效率。
文档编号H04W40/22GK102291795SQ20101020804
公开日2011年12月21日 申请日期2010年6月21日 优先权日2010年6月21日
发明者林强, 田军 申请人:富士通株式会社