一種自組織網中的話權搶佔方法與流程

2023-09-18 19:13:00 3

本發明涉及無線自組網領域，尤其涉及一種自組織網中的話權搶佔方法

背景技術：

目前常見的自組織網絡話權搶佔流程包括：話權發起者隨機搶佔資源發送話權搶佔消息，其它用戶接收話權搶佔消息並轉發；如果話權發起者在一段時間內未收到其它用戶發起的話權搶佔消息，則話權搶佔成功。該方案話權搶佔概率低且集群業務時延比較大，尤其在在重負載網絡中，多個節點集中競爭資源搶佔話權將使得網絡癱瘓。因此，為提高自組織網絡的話權搶佔概率，降低集群業務傳輸時延是一件很有意義的事情。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明提出一種自組織網中的話權搶佔方法，包括：選擇授權節點，所述授權節點用於根據授權準則確定意欲被授權的話權發起者，並發送話權授權指示消息；話權發起者獲得所述授權節點的授權後才能發起集群業務。

進一步地，所述授權節點的選擇支持但不限於以下準則：

選擇優先級最高或低的節點；

選擇剩餘電池能量最多的節點；

選擇鄰居節點最多的節點；

選擇歷史業務吞吐量最小的節點。

進一步地，所述授權準則包括以下至少之一：

節點優先級最高；

業務優先級最高。

進一步地，還包括：控制資源動態地或固定地分配為話權搶佔資源池和話權授權資源池，

所述話權搶佔資源池用於話權搶佔消息的發送和轉發；

所述話權授權資源池用於話權授權指示消息的發送和轉發。

進一步地，在所述動態分配方案中，節點在檢測時間窗內收到話權搶佔消息，則認為在指示的無線幀中存在話權授權資源池。

進一步地，具體包括：

節點A在超幀SF1的一跳位置發送話權搶佔消息，消息中攜帶在超幀SFn存在話權授權資源池的指示，則所有在SFn的話權授權資源池之前收到節點A的話權搶佔消息的節點都在SFn的預留授權資源池位置監聽授權信息。

進一步地，所述話權搶佔資源池和/或話權授權資源池的接入方式為隨機接入，或者為在與跳數相關聯的固定位置接入：

所述隨機接入包括：在所述資源池內按照某種準則隨機選擇發送消息的資源塊發起接入；

所述在與跳數相關聯的固定位置接入包括：將資源池劃分為多個時隙接入位置，每一個時隙接入位置是跳數的函數。

進一步地，還包括：各節點發送集群業務的資源為固定分配，或者由所述話權授權指示消息指示。

進一步地，具體包括：

話權發起者發送話權搶佔消息；

收到所述話權搶佔消息的節點，判斷是否收到過相同或優先級更高的話權搶佔消息，如果沒有則轉發所述話權搶佔消息；和/或判斷自身節點身份：如果為授權節點則發送話權授權指示消息，攜帶被授權的節點信息和/或未被授權的節點信息；

收到話權授權指示消息的節點以協作分集方式轉發所述話權授權指示消息，並根據不同節點身份進行不同處理：

話權發起者檢測其中指示信息：若被授權則開始發送集群業務，若未被授權，則在被授權節點的集群業務發送資源池準備接收集群業務，並尋找機會重新發起話權搶佔；

非話權發起者在被授權節點的集群業務發送資源池準備接收集群業務。

進一步地，所述話權發起者為授權節點時，所述話權發起者直接發送話權授權指示消息，攜帶本節點的相關信息。

與目前存在的話權搶佔方法相比較，本發明中在自組織網絡中配置授權節點，話權搶佔者在發送集群業務之前發送話權搶佔消息，並經由授權節點發送 話權搶佔授權指示的方法完成話權搶佔過程。本發明提出的方法可以保障話權搶佔過程中唯一確定一個話權搶佔成功者，使得發起話權者的集群業務不受到其他節點的幹擾。

附圖說明

圖1為實施例1中的資源池分配示意圖；

圖2為實施例2中的話權搶佔流程圖；

圖3為實施例3中的話權搶佔流程圖；

圖4為實施例4中的話權搶佔流程圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。

本發明的一個實施例提出一種自組織網中的話權搶佔方法，包括：選擇授權節點，所述授權節點用於根據授權準則確定意欲被授權的話權發起者，並發送話權授權指示消息；話權發起者獲得所述授權節點的授權後才能發起集群業務。

在一個可選實施例中，授權節點的選擇支持但不限於以下準則：

選擇優先級最高或低的節點；

選擇剩餘電池能量最多的節點；

選擇鄰居節點最多的節點；

選擇歷史業務吞吐量最小的節點。

在一個可選實施例中，授權準則包括以下至少之一：

節點優先級最高；

業務優先級最高。

在一個可選實施例中，還包括：控制資源動態地或固定地分配為話權搶佔資源池和話權授權資源池，

所述話權搶佔資源池用於話權搶佔消息的發送和轉發；

所述話權授權資源池用於話權授權指示消息的發送和轉發。

在一個可選實施例中，在所述動態分配方案中，節點在檢測時間窗內收到話權搶佔消息，則認為在指示的無線幀中存在話權授權資源池。

在一個可選實施例中，具體包括：

節點A在超幀SF1的一跳位置發送話權搶佔消息，消息中攜帶在超幀SFn存在話權授權資源池的指示，則所有在SFn的話權授權資源池之前收到節點A的話權搶佔消息的節點都在SFn的預留授權資源池位置監聽授權信息。

在一個可選實施例中，所述話權搶佔資源池和/或話權授權資源池的接入方式為隨機接入，或者為在與跳數相關聯的固定位置接入：

所述隨機接入包括：在所述資源池內按照某種準則隨機選擇發送消息的資源塊發起接入；

所述在與跳數相關聯的固定位置接入包括：將資源池劃分為多個時隙接入位置，每一個時隙接入位置是跳數的函數。

在一個可選實施例中，還包括：各節點發送集群業務的資源為固定分配，或者由所述話權授權指示消息指示。

在一個可選實施例中，具體包括：

話權發起者發送話權搶佔消息；

收到所述話權搶佔消息的節點，判斷是否收到過相同或優先級更高的話權搶佔消息，如果沒有則轉發所述話權搶佔消息；和/或判斷自身節點身份：如果為授權節點則發送話權授權指示消息，攜帶被授權的節點信息和/或未被授權的節點信息；

收到話權授權指示消息的節點以協作分集方式轉發所述話權授權指示消息，並根據不同節點身份進行不同處理：

話權發起者檢測其中指示信息：若被授權則開始發送集群業務，若未被授權，則在被授權節點的集群業務發送資源池準備接收集群業務，並尋找機會重新發起話權搶佔；

非話權發起者在被授權節點的集群業務發送資源池準備接收集群業務。

在一個可選實施例中，話權發起者為授權節點時，所述話權發起者直接發送話權授權指示消息，攜帶本節點的相關信息。

與目前存在的話權搶佔方法相比較，本發明中在自組織網絡中配置授權節點，話權搶佔者在發送集群業務之前發送話權搶佔消息，並經由授權節點發送 話權搶佔授權指示的方法完成話權搶佔過程。本發明提出的方法可以保障話權搶佔過程中唯一確定一個話權搶佔成功者，使得發起話權者的集群業務不受到其他節點的幹擾。

通過以下實施例分別描述資源池的分配方案、授權節點的話權搶佔流程與非授權節點的話權搶佔流程。

實施例1：資源池分配方案

如圖1所示，話權搶佔過程需要佔用至少2個資源池，即話權搶佔資源池和話權授權資源池。考慮到控制資源池的擁塞程度和話權搶佔業務的發生頻率，資源池分配方案可以劃分為固定資源池分配方案和動態資源池分配方案。

固定資源池分配方案：在無線幀中固定話權授權資源池的位置，適用於控制資源池充裕且集群業務比較多的場景。

動態資源池分配方案：一個無線幀中是否配置話權授權資源池取決於在檢測時間窗內是否收到話權搶佔消息，描述為：節點在檢測時間窗內收到話權搶佔消息，則認為在指示無線幀中存在話權授權資源池。該約定無線幀與檢測時間存在一定關係，目的是為了使得集群內所有的節點實現幀結構配置同步。例如，節點A在超幀SF1的一跳位置發送話權搶佔消息，消息中攜帶在超幀SFn存在話權授權資源池指示，則所有在SFn的話權授權資源池之前收到節點A的話權搶佔消息的節點都會在SFn的預留授權資源池位置監聽授權信息，在實際配置中需要考慮實際的網絡拓撲，使得SFn與SF1的時間間隔足以保證話權搶佔消息可以傳播至全網。

節點發起集群業務的資源池可以為固定配置方式，也可以在話權授權過程中指示。

話權搶佔資源池和話權授權資源池的接入方式可以為隨機接入方式，或者為圖1所示在與跳數相關聯的固定的資源位置發起接入。

隨機接入方式指的是在資源池內按照某種準則(諸如CCA等)隨機選擇發送消息的資源塊發起接入；洪泛轉發會採用隨機接入方式；

跳數相關聯的固定位置接入方式指的是將資源池劃分為多個時隙接入位置，每一個時隙接入位置是跳數的函數，如圖所示，源節點在1跳位置(第1個時隙)發送消息；接收到源節點消息的鄰居節點在2跳位置(第2個時隙)轉發消息，依次類推。協作分集轉發會採用這種固定接入方式。

實施例2：話權搶佔流程1

該實施例要求話權搶佔資源池為隨機接入方式，話權授權資源池可以為隨機接入方式，也可以為固定接入方式，授權節點為靜態配置。

話權搶佔發起者經過多跳將話權搶佔消息發送到授權節點，授權節點根據授權準則選擇將被授權的節點，並發送授權消息，同時指示集群業務資源池信息。流程描述如圖2所示。

步驟1：話權搶佔發起節點查詢路由表，找到到達授權節點的下一跳節點，隨機選擇話權搶佔資源池，向下一跳鄰居節點發送Msg1：話權搶佔消息；

步驟2：下一跳鄰居節點接收到話權搶佔消息之後，判斷節點身份，

授權節點，進入步驟3；

非授權節點，查詢路由表，找到達到授權節點的下一跳節點，並隨機選擇資源池，將Msg1：話權搶佔消息發送給下一跳節點，循環該過程，直到授權節點收到話權搶佔消息；

步驟3：授權節點收到話權搶佔消息，根據授權準則選擇意將被授權的話權搶佔發起節點，在話權授權資源池發送Msg2：話權授權消息，同時攜帶被授權的節點信息和未被授權的節點信息。

步驟4：節點收到話權授權消息，以協作分集方式在話權授權資源池轉發Msg2：話權授權消息；

步驟5：話權搶佔發起者收到話權授權消息，

被授權，在指定的集群業務發起資源池開始發送組呼業務。

未被授權，準備在被授權節點的集群業務發送資源池接收組呼業務，同時尋找新的機會重新發起話權搶佔過程。

實施例3：話權搶佔流程2

該實施例要求話權搶佔資源池固定接入方式，話權授權資源池可以為隨機接入方式，也可以為固定接入方式，授權節點為靜態配置，或者動態配置。

話權搶佔發起節點在指定的位置發送話權搶佔消息，話權搶佔消息經過協作分集轉發到達授權節點，授權節點發送授權消息，指示被授權的節點和未被授權的節點，流程如圖3所示。

步驟1：話權發起者在指定的話權搶佔資源池1跳位置發送Msg1：話權搶佔消息；

步驟2：接收到話權搶佔消息的節點

A)判斷在話權搶佔時間窗內，是否收到過相同的或者優先級更高的話權搶佔業務：

收到過，丟棄收到的話權搶佔消息；

沒有收到過，則在話權搶佔資源池的跳數+1的位置轉發Msg1：話權搶佔消息；

B)判斷節點身份，並根據節點身份做出不同的處理流程；

授權節點，根據優先級等指標，判斷並產生決定授權話權的節點，攜帶在Msg2：話權授權消息中，在話權授權資源池1跳位置發送；

非授權節點，在話權授權資源池準備接收Msg2：話權授權消息；

步驟3：接收到話權授權消息的節點，在接收到授權消息的跳數+1的資源池位置轉發Msg2：話權授權消息，並根據不同的節點身份進入不同的處理流程：

A)話權搶佔發起者，檢測授權消息中的指示信息：

授權，在集群業務資源池發起集群業務；

未授權，在已授權的節點的集群業務資源池準備接收集群業務，並重新等待機會發起話權搶佔消息；

B)非話權搶佔發起者，在已授權的節點的集群業務資源池準備接收集群業務。

實施例4：

在固定資源池分配場景下，發起話權搶佔的節點的優先級最高，且為授權節點的時候，話權搶佔流程如圖4所示：

步驟1：發起話權搶佔的節點直接在話權授權資源池的一跳位置發送Msg2：話權授權消息，同時攜帶本節點的集群業務相關信息；

步驟2：收到話權授權消息的節點在話權授權資源池的跳數+1的位置轉發Msg2：話權授權消息；

步驟3：話權搶佔發起者在集群業務資源池發送集群業務。

本發明通過選擇授權節點發送話權搶佔授權指示消息的形式，降低了多個話權搶佔節點同時發起集群業務的碰撞概率，從而提高了節點的話權搶佔成功概率，降低了集群業務的接入時延。在自組織集群系統為2跳傳輸範圍，且多 個話權搶佔節點為2跳集群邊界節點的時候，話權搶佔性能改善尤為突出。

本領域普通技術人員可以理解：實現上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬體來完成，前述的程序可以存儲於一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，執行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括：ROM、RAM、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。

最後應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。