一种通信路径确定方法及装置的制造方法_2

文档序号:9420247阅读:来源:国知局
,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 实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护 的范围。
[0051] 本发明实施例提供的一种通信路径确定方法应用于无线网状网WMN中的源节点, 所述源节点与通信终端连接。参见图1所示,为本发明实施例提供的一种通信路径确定方 法的实施流程图,该方法可W包括W下步骤:
[005引SllO :接收所述通信终端发送的业务请求;
[0053] 所述业务请求中携带所述通信终端所请求的频谱效率0和目的节点的标识。
[0054] 在实际应用中,用户有业务需求时会通过通信终端将相应的业务请求发送给WMN, WMN中接收该业务请求的节点即为源节点。在通信终端发送的业务请求中携带有该通信终 端所请求的频谱效率0和目的节点的标识。源节点接收到该通信终端发送的业务请求后, 即可W获得该通信终端所请求的频谱效率0和目的节点的标识。
[00巧]Sl20 :获得所述WMN中包含所有链路的集合E中每条链路的信干噪比和每条链路 的中断概率值,并获得自身到所述目的节点的每条通信路径的跳数值;
[0056] 所谓链路,是指从一个节点到相邻节点的一段物理线路,其中间没有任何其他的 节点。WMN中的每个节点通过链路与相邻节点进行通信。参见图2所示,为WMN的一种结构 示意图,在该WMN中共有四个节点,节点210、节点220、节点230和节点240。当然,在图2 中仅示出了四个节点,而在实际的WMN中,节点的数量是比较大的。在图2中,节点210通 过不同的链路分别与节点220和节点240进行通信,同样,节点220通过不同的链路分别与 节点210和节点230进行通信,节点230通过不同的链路分别与节点220和节点240进行 通信,节点240通过不同的链路分别与节点210和节点230进行通信,WMN中的各节点分别 响应其对应区域内的通信终端的业务请求。
[0057]基于WMN的所有节点和所有链路,WMN的网络状态图G= (V,E),其中,V为WMN中 的所有节点的集合,E为WMN中所有链路的集合。
[0058] W图2的结构示意图为例,
[0059]V={节点 210,节点 220,节点 230,节点 240};
[0060]E=K节点210,节点220),(节点210,节点240),(节点220,节点230),(节点 230,节点 240)}。
[0061] 下面分别对每条链路的信干噪比和每条链路的中断概率值的获得进行说明。
[0062] 1)对每条链路的信干噪比的获得进行说明。
[0063] 在WMN中,每条链路的信道属性不同,具有一定的信干噪比。在本发明的一种具 体实施方式中,每条链路的信干噪比可W由该条链路的第一端节点i通过下述公式计算得 到:
[0064]
[0065]其中,St为该条链路的第一端节点i的恒定传输功率,N。为干扰和噪声的功率谱 密度,B为系统带宽,gi,为该链路的信道增益,j为该条链路的第二端节点。
[0066] 每条链路的第一端节点计算得到该条链路的信干噪比,在WMN中通过节点之间的 信息交换,源节点可W得到所在的WMN中的所有的链路的信干噪比。
[0067] 2)对每条链路的中断概率值的获得进行说明。
[0068]WMN会受到天气情况、地理位置、无线信道等各种因素的影响,每条链路具有一定 的中断概率值,具体的,可W根据不同的网络情况进行每条链路的中断概率值的计算,如根 据节点的硬件性能、或者节点所处的地理位置等信息进行相应链路的中断概率值的确定。
[0069] 在本发明的一种【具体实施方式】中,在所述WMN为能量收集无线网状网EH-WMN的情 况下,每条链路的中断概率值可W由该条链路的第一端节点根据能量信息计算得到,其中, 所述能量信息为:所述第一端节点在预设周期内自身收集的能量和自身消耗的能量、及该 条链路的第二端节点在所述预设周期内收集的能量和消耗的能量。
[0070]EH-WMN的能量供给是动态变化的,更易受到天气、地理位置、无线信道等多种因素 共同制约。在实际应用中,用户的业务需求具有明显的突发性,当能量供给速率小于为用户 提供服务的能量消耗速率时,EH-WMN中的某些节点可能会消耗完自身的能量储蓄,导致运 些节点暂时关闭,从而导致与运些节点相连的所有链路随之全部中断,此时,网络处于不可 持续的状态并导致部分通信中断。
[007。 所W,在邸-WMN中,可W根据能量信息进行链路的中断概率值的计算。具体的,每 条链路的中断概率值可W由该条链路的第一端节点根据下述公式计算得到:
[0072] 取y=扔+巧一拱巧
[007引其中, 如 >."f
[0074] a^占. 姆 < 柏的 > 作
[00巧] 円 S Af<時
[0076]i为该条链路的第一端节点,j为该条链路的第二端节点,Ri(0)为该条链路的第 一端节点i的剩余能量,R,(〇)为该条链路的第一端节点j的剩余能量,/if、Uf分别为第 一端节点i在所述预设周期内自身收集的能量的均值和方差,仪5、Pf分别为第一端节点i 在所述预设周期内自身消耗的能量的均值和方差,兴1?/分别为第二端节点j在所述预 设周期内自身收集的能量的均值和方差,/4、分别为第二端节点j在所述预设周期内 自身消耗的能量的均值和方差。
[0077] 在EH-WMN中,每个节点都可W周期性地获得自身收集的能量和自身消耗的能量, 并可W根据获得的运些能量信息计算相应的均值和方差。
[007引比如,对于邸-WMN中的任意一个节点,该节点每隔一小时获取一次自身在运一小 时内收集的能量和自身在运一小时内消耗的能量,在当前的一小时内,该节点收集到的总 能量与时长(60分钟或者3600秒)的比值即为自身收集的能量的均值,如果是按照60分钟 计,则每分钟收集到的能量与均值的差的平方的和的平均数即为自身收集的能量的方差, 自身消耗的能量的均值和方差的计算与此类同。
[0079] 在实际应用中,EH-WMN中的每个节点可W维护一个能量记录表,用于记录自身在 当前周期内收集的能量的均值和方差,及自身在当前周期内消耗的均值和方差,还可W记 录当前周期内自身剩余的能量等信息,并通过信息交换的方式,该节点可W与具有链路连 接的相邻节点进行运些信息的交换,从而计算得到所在链路的中断概率值。
[0080] 当然,EH-WMN中的每个节点周期性获取到自身收集的能量和自身消耗的能量后, 可W直接与具有链路连接的相邻节点进行信息交换,获得相邻节点在当前周期内收集的能 量和消耗的能量,并进行相应的均值和方差的计算,从而计算得到所在链路的中断概率值。
[0081] 每条链路的第一端节点计算得到该条链路的中断概率值,在WMN中通过节点之间 的信息交换,源节点可W得到所在的WMN中的所有的链路的中断概率值。
[0082] 对于源节点到目的节点间的每条通信路径的跳数值,源节点可W根据网络状态图 进行确定,或者按照所在WMN中的所有节点的个数进行确定。如WMN中共有X个节点,则源 节点到目的节点的通信路径的跳数值可能为1、2、3、……、或X-I,可W将运X-I个值确定 为源节点到目的节点的通信路径的跳数值。
[008引 S130 :根据获得的跳数值和所述0,确定M个链路信干噪比阔值,M为正整数;
[0084] 分别根据获得的跳数值和通信终端所请求的频谱效率0,可W确定至少一个链路 f目干噪比阔值。
[0085] 在本发明的一种【具体实施方式】中,可W针对获得的每个不同的跳数值,根据公式 丫。=2^-1,确定与该跳数值相对应的链路信干噪比阔值.
[008引其中,丫。为跳数值L对应的链路信干噪比阔值,L为所述源节点到所述目的节点 的其中一条通信路径的跳数值。
[0087] 为方便理解,举例说明。
[008引在步骤S120,源节点获得的自身到目的节点的通信路径的跳数值分别为10、18、 18、25、25,则不同的跳数值为10、18、25,对于跳数值10,可W计算得到链路信干噪比阔值 为丫。=2 1°0-1,同理,对于跳数值18,可^计算得到链路信干噪比阔值为丫。=2 180-1,对 于跳数值25,可W计算得到链路信干噪比阔值为丫。= 2 250-1。
[008引当然,如前所述,如果源节点根据所在WMN中的所有节点的个数X确定自身到目的 节点的通信路径的跳数值,跳数值分别为1、2、3、……、x-l,则可W得到X-I个链路信干噪 比阔值。
[0090]S140 :针对每个链路信干噪比阔值,将所述集合E中的每条链路的信干噪比与该 链路信干噪比阔值进行大小比较,获得与该链路信干噪比阔值相对应的链路集合,从而得 到M个链路信干噪比阔值对应的链路集合;
[0091] 所述与该链路信干噪比阔值相对应的链路集合中包含信干噪比小于该链路信干 噪比阔值的链路。
[0092] 在步骤S130确定了M个链路信干噪比阔值,针对每个链路信干噪比阔值,将集合E 中的每条链路的信干噪比均与该链路信干噪比阔值进行大小比较,可W获得与该链路信干 噪比阔值相对应的链路集合。
[0093] 通过上述操作可W得到M个链路信干噪比阔值对应的链路集合。比如,源节点到 目的节点的不同的跳数值共有3个,则可W得到3个对应的链路信干噪比阔值,即M为3,分 别为第一链路信干噪比阔值、第二链路信干噪比阔值和第=链路信干噪比阔值,得到的链 路信干噪比阔值对应的链路集合分别为Lu,Li2和L1
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