一种自组织网中的话权抢占方法与流程

本发明涉及无线自组网领域，尤其涉及一种自组织网中的话权抢占方法

背景技术：

目前常见的自组织网络话权抢占流程包括：话权发起者随机抢占资源发送话权抢占消息，其它用户接收话权抢占消息并转发；如果话权发起者在一段时间内未收到其它用户发起的话权抢占消息，则话权抢占成功。该方案话权抢占概率低且集群业务时延比较大，尤其在在重负载网络中，多个节点集中竞争资源抢占话权将使得网络瘫痪。因此，为提高自组织网络的话权抢占概率，降低集群业务传输时延是一件很有意义的事情。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出一种自组织网中的话权抢占方法，包括：选择授权节点，所述授权节点用于根据授权准则确定意欲被授权的话权发起者，并发送话权授权指示消息；话权发起者获得所述授权节点的授权后才能发起集群业务。

进一步地，所述授权节点的选择支持但不限于以下准则：

选择优先级最高或低的节点；

选择剩余电池能量最多的节点；

选择邻居节点最多的节点；

选择历史业务吞吐量最小的节点。

进一步地，所述授权准则包括以下至少之一：

节点优先级最高；

业务优先级最高。

进一步地，还包括：控制资源动态地或固定地分配为话权抢占资源池和话权授权资源池，

所述话权抢占资源池用于话权抢占消息的发送和转发；

所述话权授权资源池用于话权授权指示消息的发送和转发。

进一步地，在所述动态分配方案中，节点在检测时间窗内收到话权抢占消息，则认为在指示的无线帧中存在话权授权资源池。

进一步地，具体包括：

节点A在超帧SF1的一跳位置发送话权抢占消息，消息中携带在超帧SFn存在话权授权资源池的指示，则所有在SFn的话权授权资源池之前收到节点A的话权抢占消息的节点都在SFn的预留授权资源池位置监听授权信息。

进一步地，所述话权抢占资源池和/或话权授权资源池的接入方式为随机接入，或者为在与跳数相关联的固定位置接入：

所述随机接入包括：在所述资源池内按照某种准则随机选择发送消息的资源块发起接入；

所述在与跳数相关联的固定位置接入包括：将资源池划分为多个时隙接入位置，每一个时隙接入位置是跳数的函数。

进一步地，还包括：各节点发送集群业务的资源为固定分配，或者由所述话权授权指示消息指示。

进一步地，具体包括：

话权发起者发送话权抢占消息；

收到所述话权抢占消息的节点，判断是否收到过相同或优先级更高的话权抢占消息，如果没有则转发所述话权抢占消息；和/或判断自身节点身份：如果为授权节点则发送话权授权指示消息，携带被授权的节点信息和/或未被授权的节点信息；

收到话权授权指示消息的节点以协作分集方式转发所述话权授权指示消息，并根据不同节点身份进行不同处理：

话权发起者检测其中指示信息：若被授权则开始发送集群业务，若未被授权，则在被授权节点的集群业务发送资源池准备接收集群业务，并寻找机会重新发起话权抢占；

非话权发起者在被授权节点的集群业务发送资源池准备接收集群业务。

进一步地，所述话权发起者为授权节点时，所述话权发起者直接发送话权授权指示消息，携带本节点的相关信息。

与目前存在的话权抢占方法相比较，本发明中在自组织网络中配置授权节点，话权抢占者在发送集群业务之前发送话权抢占消息，并经由授权节点发送 话权抢占授权指示的方法完成话权抢占过程。本发明提出的方法可以保障话权抢占过程中唯一确定一个话权抢占成功者，使得发起话权者的集群业务不受到其他节点的干扰。

附图说明

图1为实施例1中的资源池分配示意图；

图2为实施例2中的话权抢占流程图；

图3为实施例3中的话权抢占流程图；

图4为实施例4中的话权抢占流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明的一个实施例提出一种自组织网中的话权抢占方法，包括：选择授权节点，所述授权节点用于根据授权准则确定意欲被授权的话权发起者，并发送话权授权指示消息；话权发起者获得所述授权节点的授权后才能发起集群业务。

在一个可选实施例中，授权节点的选择支持但不限于以下准则：

选择优先级最高或低的节点；

选择剩余电池能量最多的节点；

选择邻居节点最多的节点；

选择历史业务吞吐量最小的节点。

在一个可选实施例中，授权准则包括以下至少之一：

节点优先级最高；

业务优先级最高。

在一个可选实施例中，还包括：控制资源动态地或固定地分配为话权抢占资源池和话权授权资源池，

所述话权抢占资源池用于话权抢占消息的发送和转发；

所述话权授权资源池用于话权授权指示消息的发送和转发。

在一个可选实施例中，在所述动态分配方案中，节点在检测时间窗内收到话权抢占消息，则认为在指示的无线帧中存在话权授权资源池。

在一个可选实施例中，具体包括：

节点A在超帧SF1的一跳位置发送话权抢占消息，消息中携带在超帧SFn存在话权授权资源池的指示，则所有在SFn的话权授权资源池之前收到节点A的话权抢占消息的节点都在SFn的预留授权资源池位置监听授权信息。

在一个可选实施例中，所述话权抢占资源池和/或话权授权资源池的接入方式为随机接入，或者为在与跳数相关联的固定位置接入：

所述随机接入包括：在所述资源池内按照某种准则随机选择发送消息的资源块发起接入；

所述在与跳数相关联的固定位置接入包括：将资源池划分为多个时隙接入位置，每一个时隙接入位置是跳数的函数。

在一个可选实施例中，还包括：各节点发送集群业务的资源为固定分配，或者由所述话权授权指示消息指示。

在一个可选实施例中，具体包括：

话权发起者发送话权抢占消息；

收到所述话权抢占消息的节点，判断是否收到过相同或优先级更高的话权抢占消息，如果没有则转发所述话权抢占消息；和/或判断自身节点身份：如果为授权节点则发送话权授权指示消息，携带被授权的节点信息和/或未被授权的节点信息；

收到话权授权指示消息的节点以协作分集方式转发所述话权授权指示消息，并根据不同节点身份进行不同处理：

话权发起者检测其中指示信息：若被授权则开始发送集群业务，若未被授权，则在被授权节点的集群业务发送资源池准备接收集群业务，并寻找机会重新发起话权抢占；

非话权发起者在被授权节点的集群业务发送资源池准备接收集群业务。

在一个可选实施例中，话权发起者为授权节点时，所述话权发起者直接发送话权授权指示消息，携带本节点的相关信息。

与目前存在的话权抢占方法相比较，本发明中在自组织网络中配置授权节点，话权抢占者在发送集群业务之前发送话权抢占消息，并经由授权节点发送 话权抢占授权指示的方法完成话权抢占过程。本发明提出的方法可以保障话权抢占过程中唯一确定一个话权抢占成功者，使得发起话权者的集群业务不受到其他节点的干扰。

通过以下实施例分别描述资源池的分配方案、授权节点的话权抢占流程与非授权节点的话权抢占流程。

实施例1：资源池分配方案

如图1所示，话权抢占过程需要占用至少2个资源池，即话权抢占资源池和话权授权资源池。考虑到控制资源池的拥塞程度和话权抢占业务的发生频率，资源池分配方案可以划分为固定资源池分配方案和动态资源池分配方案。

固定资源池分配方案：在无线帧中固定话权授权资源池的位置，适用于控制资源池充裕且集群业务比较多的场景。

动态资源池分配方案：一个无线帧中是否配置话权授权资源池取决于在检测时间窗内是否收到话权抢占消息，描述为：节点在检测时间窗内收到话权抢占消息，则认为在指示无线帧中存在话权授权资源池。该约定无线帧与检测时间存在一定关系，目的是为了使得集群内所有的节点实现帧结构配置同步。例如，节点A在超帧SF1的一跳位置发送话权抢占消息，消息中携带在超帧SFn存在话权授权资源池指示，则所有在SFn的话权授权资源池之前收到节点A的话权抢占消息的节点都会在SFn的预留授权资源池位置监听授权信息，在实际配置中需要考虑实际的网络拓扑，使得SFn与SF1的时间间隔足以保证话权抢占消息可以传播至全网。

节点发起集群业务的资源池可以为固定配置方式，也可以在话权授权过程中指示。

话权抢占资源池和话权授权资源池的接入方式可以为随机接入方式，或者为图1所示在与跳数相关联的固定的资源位置发起接入。

随机接入方式指的是在资源池内按照某种准则(诸如CCA等)随机选择发送消息的资源块发起接入；洪泛转发会采用随机接入方式；

跳数相关联的固定位置接入方式指的是将资源池划分为多个时隙接入位置，每一个时隙接入位置是跳数的函数，如图所示，源节点在1跳位置(第1个时隙)发送消息；接收到源节点消息的邻居节点在2跳位置(第2个时隙)转发消息，依次类推。协作分集转发会采用这种固定接入方式。

实施例2：话权抢占流程1

该实施例要求话权抢占资源池为随机接入方式，话权授权资源池可以为随机接入方式，也可以为固定接入方式，授权节点为静态配置。

话权抢占发起者经过多跳将话权抢占消息发送到授权节点，授权节点根据授权准则选择将被授权的节点，并发送授权消息，同时指示集群业务资源池信息。流程描述如图2所示。

步骤1：话权抢占发起节点查询路由表，找到到达授权节点的下一跳节点，随机选择话权抢占资源池，向下一跳邻居节点发送Msg1：话权抢占消息；

步骤2：下一跳邻居节点接收到话权抢占消息之后，判断节点身份，

授权节点，进入步骤3；

非授权节点，查询路由表，找到达到授权节点的下一跳节点，并随机选择资源池，将Msg1：话权抢占消息发送给下一跳节点，循环该过程，直到授权节点收到话权抢占消息；

步骤3：授权节点收到话权抢占消息，根据授权准则选择意将被授权的话权抢占发起节点，在话权授权资源池发送Msg2：话权授权消息，同时携带被授权的节点信息和未被授权的节点信息。

步骤4：节点收到话权授权消息，以协作分集方式在话权授权资源池转发Msg2：话权授权消息；

步骤5：话权抢占发起者收到话权授权消息，

被授权，在指定的集群业务发起资源池开始发送组呼业务。

未被授权，准备在被授权节点的集群业务发送资源池接收组呼业务，同时寻找新的机会重新发起话权抢占过程。

实施例3：话权抢占流程2

该实施例要求话权抢占资源池固定接入方式，话权授权资源池可以为随机接入方式，也可以为固定接入方式，授权节点为静态配置，或者动态配置。

话权抢占发起节点在指定的位置发送话权抢占消息，话权抢占消息经过协作分集转发到达授权节点，授权节点发送授权消息，指示被授权的节点和未被授权的节点，流程如图3所示。

步骤1：话权发起者在指定的话权抢占资源池1跳位置发送Msg1：话权抢占消息；

步骤2：接收到话权抢占消息的节点

A)判断在话权抢占时间窗内，是否收到过相同的或者优先级更高的话权抢占业务：

收到过，丢弃收到的话权抢占消息；

没有收到过，则在话权抢占资源池的跳数+1的位置转发Msg1：话权抢占消息；

B)判断节点身份，并根据节点身份做出不同的处理流程；

授权节点，根据优先级等指标，判断并产生决定授权话权的节点，携带在Msg2：话权授权消息中，在话权授权资源池1跳位置发送；

非授权节点，在话权授权资源池准备接收Msg2：话权授权消息；

步骤3：接收到话权授权消息的节点，在接收到授权消息的跳数+1的资源池位置转发Msg2：话权授权消息，并根据不同的节点身份进入不同的处理流程：

A)话权抢占发起者，检测授权消息中的指示信息：

授权，在集群业务资源池发起集群业务；

未授权，在已授权的节点的集群业务资源池准备接收集群业务，并重新等待机会发起话权抢占消息；

B)非话权抢占发起者，在已授权的节点的集群业务资源池准备接收集群业务。

实施例4：

在固定资源池分配场景下，发起话权抢占的节点的优先级最高，且为授权节点的时候，话权抢占流程如图4所示：

步骤1：发起话权抢占的节点直接在话权授权资源池的一跳位置发送Msg2：话权授权消息，同时携带本节点的集群业务相关信息；

步骤2：收到话权授权消息的节点在话权授权资源池的跳数+1的位置转发Msg2：话权授权消息；

步骤3：话权抢占发起者在集群业务资源池发送集群业务。

本发明通过选择授权节点发送话权抢占授权指示消息的形式，降低了多个话权抢占节点同时发起集群业务的碰撞概率，从而提高了节点的话权抢占成功概率，降低了集群业务的接入时延。在自组织集群系统为2跳传输范围，且多 个话权抢占节点为2跳集群边界节点的时候，话权抢占性能改善尤为突出。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。