无线自组织网络、中心节点动态选择方法及中心节点的制作方法_2

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述普通节点部分通信的技术方案中,所述中心节点具体用于根据管理策略管理普通节点间通信的部分通信。具体如,无线自组织网络中的第一普通节点和第二普通节点相距的物理距离较近;第一普通节点和第二普通节点之间的通信,仅需经过P个其他节点的转发就可简便的实现,所述P小于转发节点阈值,且所述第一普通节点和所述第二普通节点之间的通信对所述无线自组织网络的网络覆盖影响很小,是所述管理策略指定的不需要中心节点参与管理的通信,则所述中心节点可以不对第一普通节点和第二普通节点之间通信进行管理。
[0069]所述中心节点管理所述普通节点的通信,具体可是所述中心节点对所述普通节点进行路由管理和/或移动性管理等管理控制。所述中心节点可以用于根据其所在区域的网络覆盖情况及各普通节点的能量值等因素选择合适的路由用于普通节点之间的通信;对加入其管理或移动出其管理区域内的普通节点进行登记或注销的工作,向普通节点发送通信控制信息等。具体的所述中心节点通过向普通节点发送通信控制信息来控制普通节点的通信。
[0070]通过在无线自组织网络增加管理通信的中心节点可以对普通节点的通信进行管理和/或控制,能够适应于日益复杂的网络覆盖情况,尤其是在未来第五代5G中多种通信制式覆盖下的网络中。
[0071]所述中心节点用于依据所述普通节点的所述能量值及所述中心节点的能量值确定下一个中心节点;
[0072]其中,所述普通节点的能量值是依据所述普通节点的发送功率、开关频率、带宽、移动频率及电量的至少其中一个或多个确定的;
[0073]所述中心节点的能量值是依据所述中心节点的发送功率、开关频率、带宽、移动频率及电量的至少其中一个或多个确定的。
[0074]当前时刻的中心节点可称为当前中心节点;所述当前中心节点的能量值即为所述中心节点的能量值冲心节点的能量值及各普通节点的能量值都可以是由所述当前中心节点定期或周期性检测得到的。所述定期检测为在指定的时间点检测;所述周期性检测为每一个固定时长就检测一次。
[0075]当前中心节点也可以仅定期或周期性检测其自身的能量值,并接收各普通节点定期或周期性上报的能量值。
[0076]所述发送功率优选为普通节点或中心节点能提供的稳定发送功率;具体如平均发送功率等。通常作为中心节点其能提供的发送功率需要大于一定的功率阈值,否则有可能不能覆盖到其管理区域内的各个普通节点。
[0077]所述开关频率是指普通节点或中心节点的在开启和关闭状态的之间的切换频率。一个节点开关频率过高,就不适宜作为中心节点;否则将导致普通节点处于时常无中心节点管理的状态。
[0078]所述移动频率是指普通节点或中心节点进出指定区域的频率,所述指定区域可为当前所述中心节点所管理的区域。
[0079]电量为可供一个节点正常工作的电荷量;通常如一个移动电子设备作为本实施例中所述的中心节点或普通节点时,所述电子移动设备没有与通过插座直接连接在供电网络上时,通常由电池供电,该电量就等于移动电子设备内部的电池的电量。若一个电子设备连接在市电网络上,可认为对应于该移动电子设备的节点的电量充足。
[0080]作为中心节点,其带宽需要大于一定的带宽阈值,以方便有足够的带宽向普通节点发送管理和/或控制信息,以更好的服务于各普通节点的通信。
[0081]在具体的实现过程中,无论是所述普通节点还是中心节点的能量值E都可以采用以下公式进行计算;
[0082]E = W1*P-W2*F1+W3*B_W4*F2+W5*Q ;
[0083]其中,所述W1为发送功率P的权值,取值范围优选为大于0的正数;
[0084]所述W2为开关频率F1的权值,取值范围优选为大于0的正数;
[0085]所述W3为带宽B的权值,取值范围优选为大于0的正数;
[0086]所述W4为移动频率F2的权值,取值范围优选为大于0的正数;
[0087]所述W5为电量Q的权值,取值范围优选为大于0的正数。
[0088]在具体的实现过程中,可以根据各因子对一个节点作为中心节点的影响程度,调整其对应的权值的大小。具体如认为移动频率F2比发射功率P对一个节点作为中心节点的影响大,则可以使所述W4的取值大于所述W1的取值。
[0089]在具体的实现过程中,所述中心节点的能量值计算方法与所述普通节点的能量值的计算方法是一样的。
[0090]其中,所述中心节点还用于向确定的下一个中心节点发送节点更替通知,以触发所述下一中心节点切换成中心节点。具体的如何切换成中心节点,可以通过从普通节点状态进入到中心节点状态。通常处于普通节点状态的节点为普通节点,处于中心节点状态的节点为中心节点。
[0091]进一步地,所述中心节点还用于向所述普通节点发送广播信息。
[0092]所述广播信息为所有普通节点都应该知道的信息,具体如节点管理信息的中心节点更换信息或普通节点的添加或删除信息等。
[0093]所述中心节点可以通过专用信令逐一向各普通节点发所述广播信息,也可以通过组播或广播方式向所有普通节点发送所述广播信息。
[0094]在具体的实现过程中,所述中心节点还可能与其所在地区的其他通信制式网络连接的节点,所述中心节点将作为不同通信制式网络的中间节点,实现不同通信制式网络中节点的通信。具体如所述中心节点可与宏基站建立连接及交互信息,所述中心节点可以从所述宏基站获取网络覆盖信息,来控制和/或管理无线自组织网络普通节点间的通信;具体如所述中心节点获取宏基站的时钟信息,并依据所述时钟信息校正普通节点的时钟信息,以使普通节点之间的时钟保持同步,避免同步异常导致的通信质量差的问题。所述中心节点还可通过信息交互用于协调所述无线自组织网络与其他通信制式网络之间的干扰等矛盾。
[0095]本实施例所述的无线自组织网络是以区域进行划分的;通常一个区域内一个级别仅设一个中心节点。具体如图2所示,包括一级中心节点1、一级中心节点2、一级中心节点3、一级中心节点4及二级中心节点;各所述一级中心节点相对于所述二级中心节点而言是普通节点,但是相对于有其管理的普通节点而言,这些一级中心节点为这些普通节点的直属的中心节点。如所述一级中心节点1是普通节点11和普通节点12的中心节点;所述一级中心节点2是普通节点13和普通节点14的中心节点;所述一级中心节点3是普通节点15的中心节点;所述一级中心节点4是普通节点16和普通节点17的中心节点。
[0096]通常同一级别不同中心节点管理的普通节点可能由于地理区域相距较远的关系不可以直接通信,此时可以至少两个中心节点作为中转节点进行通信。具体如,普通节点11和普通节点15归属不同的一级中心节点管理;此时普通节点11要和普通节点15通信,可以通过一级中心节点1和一级中心节点3作为中间节点进行通信。此时,一级中心节点1和一级中心节点3之间的通信则由二级中心节点来控制。具体如当前二级中心节点发现一级中心节点1在管理普通节点时已经超负荷,此时一级中心节点3从普通节点15接收的信息,通过一级中心节点转发到普通节点11,二级中心节点此时可以通过发送控制信令,延迟所述一级中心节点3的转发,以免进一步加大一级中心节点的负荷。
[0097]综合上述,本实施例提供了一种全新的无线自组织网络,在现有的纯对等节点构成的网络中添加了中心节点;这些中心节点用于管理普通节点的通信,以应对日益复杂的网络覆盖,以便保证良好的通信质量。
[0098]实施例二:
[0099]如图3a所示,本实施例提供一种中心节点动态选择方法,所述方法包括:
[0100]步骤S110:获取当前中心节点的能量值及各普通节点的能量值;
[0101]步骤S120:依据所述当前中心节点的所述能量值及各所述普通节点的能量值,确定满足预设条件的第一节点为下一中心节点;所述第一节点为所述普通节点或所述当前中心节点;
[0102]其中,所述普通节点的所述能量值是依据所述普通节点的发送功率、带宽、开关频率、移动频率及电量的至少一个或多个确定的;
[0103]所述当前中心节点的能量值是依据所述当前中心节点的发送功率、开关频率、带宽、移动频率及电量的至少其中一个或多个确定的。
[0104]本实施例所述的方法,可应用于实施例一所述的无线自组织网络中的方法,执行所述步骤S110至步骤S120的设备优选为当前中心节点。
[0105]所述当前中心节点为当前时刻作为中心节点的节点,是相较于当前时刻的普通节点而言的;中心节点用于对普通节点的部分通信进行管理;本实施例所述的中心节点和普通节点的区分和属性可参见实施例一中的中心节点和普通节点。中心节点的能量值和普通节点的能量值的计算方式也可以参见实施例一中相应的部分。
[0106]利用能量值动态确定下一中心节点,简单快捷,且能保持中心节点一直有较高的能量值。
[0107]进一步的,如图3b所示,所述方法还包括:
[0108]步骤S130:当所述第一节点为普通节点时,通知所述第一节点切换到中心节点状态;
[0109]步骤S140:当前中心节点退出中心节点状态;
[0110]当所述第一节点为当前中心节点时,所述
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