基于自组网的网络拓扑控制方法、装置及节点与流程

本发明涉及无线通信，尤其涉及一种基于自组网的网络拓扑控制方法、基于自组网的网络拓扑控制装置及节点。

背景技术：

1、相较蜂窝网系统，自组网以其分布式、无中心、自组织、不依赖基础设施、多跳自中继等优势，可广泛应用于应急、军事等领域。

2、传统自组网，网络中各节点能力相同、地位对等，各节点按照各自的最大发射功率进行发送，可保证各自节点的覆盖范围。然而随着网络中节点数量的增加，参与空口资源共享争用的节点数量不断增多，造成空口网络流量急剧下降，甚至可能因节点间竞争资源造成的冲突增加导致网络中断。

3、因此，如何能够降低资源竞争提升网络传输效率成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于自组网的网络拓扑控制方法、基于自组网的网络拓扑控制装置及节点，解决相关技术中存在的节点资源竞争导致网络中断的问题。

2、作为本发明的第一个方面，提供一种基于自组网的网络拓扑控制方法，其中，包括：

3、确定当前节点的最大发射功率、最小发射功率和邻居检测周期；

4、当确定当前邻居检测周期到达时，判断当前节点所在网络是否处于连通状态；

5、若当前节点所在网络处于连通状态，则根据当前节点的邻居节点数是否超过预设门限对当前节点的当前发射功率按照第一预设规则进行调整以使得调整后的发射功率满足网络传输条件；

6、若当前节点所在网络处于非连通状态，则根据当前节点是否接收过非子网节点信息对当前节点的当前发射功率按照第二预设规则进行调整以使得调整后的发射功率满足网络传输条件；

7、其中，所述网络传输条件包括当前节点所在网络处于连通状态且当前节点的邻居节点数未超过预设门限；

8、最小发射功率≤调整后的发射功率≤最大发射功率。

9、进一步地，若当前节点所在网络处于连通状态，则根据当前节点的邻居节点数是否超过预设门限对当前节点的当前发射功率按照第一预设规则进行调整以使得调整后的发射功率满足网络传输条件，包括：

10、若当前节点所在网络处于连通状态，判断当前节点的邻居节点数是否超过预设门限；

11、若当前节点的邻居节点数未超过预设门限，则控制当前节点保持当前发射功率进行信息发射；

12、若当前节点的邻居节点数超过预设门限，则根据当前节点是否为关节点对当前节点的当前发射功率进行调整；

13、所述关节点为缺失该节点后网络无法实现连通的节点。

14、进一步地，根据当前节点是否为关节点对当前节点的当前发射功率进行调整，包括：

15、判断当前节点是否为关节点；

16、若当前节点为关节点，则控制当前节点保持当前发射功率进行信息发射；

17、若当前节点为非关节点，则根据预设功率调低步进对当前发射功率进行调整以使得调整后的发射功率小于当前发射功率。

18、进一步地，若当前节点所在网络处于非连通状态，则根据当前节点是否接收过非子网节点信息对当前节点的当前发射功率按照第二预设规则进行调整以使得调整后的发射功率满足网络传输条件，包括：

19、判断当前节点是否接收过非子网节点信息；

20、若当前节点未接收过非子网节点信息，则控制当前节点保持当前发射功率进行信息发射；

21、若当前节点接收过非子网节点信息，则根据非子网节点接收能量值的排名对当前节点的当前发射功率进行调整。

22、进一步地，根据非子网节点接收能量值的排名对当前节点的当前发射功率进行调整，包括：

23、判断当前节点所接收过的非子网节点接收能量值是否属于所有节点中所接收过的非子网节点接收能量值的前n名，其中n为大于或者等于1的自然数；

24、若属于，则根据预设功率调高步进对当前发射功率进行调整以使得调整后的发射功率大于当前发射功率；

25、若不属于，则根据当前节点的邻居节点数是否超过预设门限对当前节点的发射功率进行调整。

26、进一步地，若不属于，则根据当前节点的邻居节点数是否超过预设门限对当前节点的发射功率进行调整，包括：

27、若不属于，判断当前节点的邻居节点数是否超过预设门限；

28、若当前节点的邻居节点数未超过预设门限，则控制当前节点保持当前发射功率进行信息发射；

29、若当前节点的邻居节点数超过预设门限，则判断当前节点是否为关节点；

30、若当前节点为关节点，则控制当前节点保持当前发射功率进行信息发射；

31、若当前节点为非关节点，则根据预设功率调低步进对当前发射功率进行调整以使得调整后的发射功率小于当前发射功率。

32、进一步地，判断当前节点所接收过的非子网节点接收能量值是否属于所有节点中所接收过的非子网节点接收能量值的前n名，包括：

33、根据当前节点的节点id查询本地存储记录以获取当前节点所接收过的所有非子网节点接收能量值；

34、将当前节点所接收过的所有非子网节点接收能量值的总和与其它节点所接收过的所有非子网节点接收能量值的总和按照由高到低进行排序；

35、根据排序结果判断当前节点所接收过的所有非子网节点接收能量值的总和是否在排序中位于前n名。

36、进一步地，还包括：

37、当当前节点接收到其它节点发射的广播指示消息时，控制当前节点根据广播指示消息更新当前节点对接收到的广播指示消息的本地测量结果记录、更新当前节点的非子网节点能量值信息记录以及更新广播指示消息对应记录的老化时间，其中，每个节点均能够每间隔第一周期以最大发射功率发射所述广播指示消息，所述广播指示消息至少包括节点id和节点最大发射功率；

38、当当前节点接收到其它节点发射的拓扑信息广播时，控制当前节点根据拓扑信息广播更新当前节点的本地的非子网节点信息记录以及更新当前节点的本地的非子网节点信息记录所对应的老化时间；其中，每个节点均能够每间隔第二周期以当前发射功率发送拓扑信息广播，所述拓扑信息广播至少包括自身节点或收集的其它节点的节点id、节点当前发射功率、节点最大发射功率、节点邻居链路状态信息、以节点自身为中心接收到的非子网节点能量值以及接收到的非子网节点的数量；

39、所述第一周期大于所述第二周期，且所述第一周期大于所述邻居检测周期。

40、作为本发明的另一个方面，提供一种基于自组网的网络拓扑控制装置，用于实现前文所述的基于自组网的网络拓扑控制方法，其中，所述基于自组网的网络拓扑控制装置，包括：

41、确定模块，用于确定当前节点的最大发射功率、最小发射功率和邻居检测周期；

42、判断模块，用于当确定当前邻居检测周期到达时，判断当前节点所在网络是否处于连通状态；

43、第一调整模块，用于若当前节点所在网络处于连通状态，则根据当前节点的邻居节点数是否超过预设门限对当前节点的当前发射功率按照第一预设规则进行调整以使得调整后的发射功率满足网络传输条件；

44、第二调整模块，用于若当前节点所在网络处于非连通状态，则根据当前节点是否能够接收过非子网节点信息对当前节点的当前发射功率按照第二预设规则进行调整以使得调整后的发射功率满足网络传输条件；

45、其中，所述网络传输条件包括当前节点所在网络处于连通状态且当前节点的邻居节点数未超过预设门限；

46、最小发射功率≤调整后的发射功率≤最大发射功率。

47、作为本发明的另一个方面，提供一种节点，其中，包括前文所述的基于自组网的网络拓扑控制装置。

48、本发明提供的基于自组网的网络拓扑控制方法，通过周期性对当前发射功率进行检测调整，以使得调节后的发射功率满足当前节点的邻居节点数不超过预设门限且网络处于连通，在满足正常通信的同时，通过网络中每个节点各自独立调整约束自身的发射功率，简化自组网中的节点间邻居关系，降低了节点邻居数量，减轻了节点间的相互干扰，提升了节点间的时频资源复用度，增强了系统可靠性以及传输效率。