一种自组网任意设备间最优路径通信方法技术

本发明专利技术涉及一种自组网任意设备间最优路径通信方法，由各个终端设备分别针对与之直接通行、并且接入网关设备的其他终端设备，执行二级分析，获得各个终端设备分别所对应第一设备、第二设备，兼具了自组网中纵向通信的最优节点、以及横向通信的最优节点，由此进一步构建自组网中全局终端设备的邻接矩阵，同时引入自适应比特位的数据压缩方式，获得高压缩的邻接矩阵，将其置于用于保持所有终端设备时隙同步的标记信息所在的数据包中，伴随网关设备的周期广播，实现各终端设备对邻接矩阵的获得，进而实现任意终端之间基于最优路径的通信，保证自组网通信性能的同时，提高终端设备之间通信的效率。信的效率。信的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种自组网任意设备间最优路径通信方法


[0001]本专利技术涉及一种自组网任意设备间最优路径通信方法，属于自组网通行


技术介绍

[0002]常见的自组网(Mesh Net)系统，由一个网关设备和若干个终端设备组成，现有的技术中，支持网关设备到任意终端设备，以及任意终端设备到网关设备，经过直接或者间接转发，可以互相通信。然而任意两个终端设备之间需要通信时，由于缺少对方的路由信息，无法按照最优路径通信。
[0003]现有技术的方法是，若终端设备A需要发送信息到终端设备B，那么终端设备A先发送信息到网关设备，然后网关设备将这个信息发送到终端设备B，由于无法按照最优路径通信，造成转发资源的浪费和传输延迟的增加。
[0004]如果每个终端设备都能获得全局的拓扑结构，则可以迅速寻找最优转发路径。以图论原理为基础，对于图G＝(V,E)而言，V个顶点的邻接矩阵，需要空间大小为V2的二维数组，数据量比较大，在不增加通信次数的情况下，很难向全局传输。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种自组网任意设备间最优路径通信方法，采用全新控制策略，提取最优路由通信结构进行广播，保证自组网通信速率的同时，提高终端设备之间通信的效率。
[0006]本专利技术为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本专利技术设计了一种自组网任意设备间最优路径通信方法，用于针对由网关设备、以及接入网关设备的各个终端设备所组成的自组网，实现任意终端之间基于最优路径的通信；
[0007]针对网关设备标记为1，其余各终端设备由2起顺序标记，并定义终端设备到网关设备之间的最少跳转次数为终端设备所对应的层级；
[0008]接入网关设备的各个终端设备分别实时执行如下步骤A1至步骤A4，获得各个终端设备分别所对应的第一设备、第二设备，并上传给网关设备；
[0009]网关设备周期执行步骤B1至步骤B3，针对各个终端设备分别上传其所对应的第一设备、第二设备，构建接入网关设备的全局终端设备的邻接矩阵，并由网关设备广播给各个终端设备；各终端设备分别根据所接收到的邻接矩阵，实现其与任意其他终端设备之间的最优路径通信；
[0010]步骤A1.将终端设备作为待处理终端设备，由待处理终端设备基于周围设备发现技术，判断其周围是否存在与之直接通信、并且接入网关设备的其他终端设备，是则获得该其他终端设备的数量N，并进入步骤A2；否则定义网关设备作为待处理终端设备所对应的第一设备，待处理终端设备所对应的第二设备为0，然后进入步骤A4；
[0011]步骤A2.若N＝1，则待处理终端设备选择该其他终端设备，作为待处理终端设备所
对应的第一设备，并定义待处理终端设备所对应的第二设备为0，然后进入步骤A4；
[0012]若N＞1，则待处理终端设备由该各个其他终端设备中，选择层级最少、且与待处理终端设备之间信号强度最高的一个其他终端设备，作为待处理终端设备所对应的第一设备，并针对剩余该各个其他终端设备，进入步骤A3；
[0013]步骤A3.由待处理终端设备判断剩余该各个其他终端设备中、是否存在所对应层级与待处理终端所对应层级相同的其他终端设备，是则由该各个其他终端设备中，选择与待处理终端设备之间信号强度最高的一个其他终端设备，作为待处理终端设备所对应的第二设备，然后进入步骤A4；否则定义待处理终端设备所对应的第二设备为0，然后进入步骤A4；
[0014]步骤A4.由待处理终端设备所对应的第一设备、第二设备，即构成终端设备所对应的第一设备、第二设备；
[0015]步骤B1.网关设备针对所接收各个终端设备分别对应的第一设备、第二设备，构建无向图，然后进入步骤B2；
[0016]步骤B2.网关设备根据无向图，以各终端设备分别对应各行，各终端设备分别所对应第一设备的标记、第二设备的标记为各列，构建无向图所对应的邻接矩阵，即接入网关设备的全局终端设备的邻接矩阵，然后进入步骤B3；
[0017]步骤B3.由网关设备将邻接矩阵广播给各个终端设备。
[0018]作为本专利技术的一种优选技术方案：还包括步骤B2-3如下，执行完步骤B2之后，进入步骤B2-3；
[0019]步骤B2-3.终端设备的最大标记转换为二进制数，并获得该二进制数的位数M，则按M比特表示一个十进制数据的方式，针对邻接矩阵进行压缩，更新邻接矩阵，然后进入步骤B3。
[0020]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述步骤A2中，若N＞1，执行如下步骤A2-1至步骤A2-2，选择待处理终端设备所对应的第一设备；
[0021]步骤A2-1.待处理终端设备获得该各个其他终端设备分别所对应的层级，并判断其中最小层级所对应的其他终端设备的数量是否为1，是则选择最小层级所对应的其他终端设备，作为待处理终端设备所对应的第一设备；否则进入步骤A2-2；
[0022]步骤A2-2.针对最小层级所对应的各个其他终端设备，判断其中与待处理终端设备之间最高信号强度所对应的其他终端设备的数量是否为1，是则选择与待处理终端设备之间最高信号强度所对应的其他终端设备，作为待处理终端设备所对应的第一设备；否则由与待处理终端设备之间最高信号强度所对应的各个其他终端设备，随机选择一个其他终端设备，作为待处理终端设备所对应的第一设备。
[0023]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述步骤A3中，基于剩余该各个其他终端设备中存在所对应层级与待处理终端所对应层级相同的其他终端设备，按如下步骤A3-1至步骤A3-2，由该各个其他终端设备中，选择与待处理终端设备之间信号强度最高的一个其他终端设备，作为待处理终端设备所对应的第二设备；
[0024]步骤A3-1.判断剩余该各个其他终端设备中所对应层级与待处理终端所对应层级相同的其他终端设备的数量是否为1，是则选择该其他终端设备，作为待处理终端设备所对应的第二设备；否则进入步骤A3-2；
[0025]步骤A3-2.由该各个其他终端设备中所对应层级与待处理终端所对应层级相同的其他各个终端设备，随机选择一个其他终端设备，作为待处理终端设备所对应的第二设备。
[0026]作为本专利技术的一种优选技术方案：所述邻接矩阵设置在用于保持所有终端设备时隙同步的标记信息所在的数据包中，基于网关设备周期广播该数据包，实现邻接矩阵向各个终端设备的广播发送。
[0027]本专利技术所述一种自组网任意设备间最优路径通信方法，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
[0028]本专利技术所设计自组网任意设备间最优路径通信方法，采用全新控制策略，基于终端设备之间的设备发现功能接入网关设备，构建自组网，由各个终端设备分别针对与之直接通行、并且接入网关设备的其他终端设备，执行二级分析，获得各个终端设备分别所对应第一设备、第二设备，兼具了自组网中纵向通信的最优节点、以及横向通信的最优节点，由此进一步构建自组网中全局终端设备的邻接矩阵，同时引入自适应比特位的数据压缩方式，获得高压缩的邻接矩阵，将其置于用于保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自组网任意设备间最优路径通信方法，用于针对由网关设备、以及接入网关设备的各个终端设备所组成的自组网，实现任意终端之间基于最优路径的通信；其特征在于：针对网关设备标记为1，其余各终端设备由2起顺序标记，并定义终端设备到网关设备之间的最少跳转次数为终端设备所对应的层级；接入网关设备的各个终端设备分别实时执行如下步骤A1至步骤A4，获得各个终端设备分别所对应的第一设备、第二设备，并上传给网关设备；网关设备周期执行步骤B1至步骤B3，针对各个终端设备分别上传其所对应的第一设备、第二设备，构建接入网关设备的全局终端设备的邻接矩阵，并由网关设备广播给各个终端设备；各终端设备分别根据所接收到的邻接矩阵，实现其与任意其他终端设备之间的最优路径通信；步骤A1.将终端设备作为待处理终端设备，由待处理终端设备基于周围设备发现技术，判断其周围是否存在与之直接通信、并且接入网关设备的其他终端设备，是则获得该其他终端设备的数量N，并进入步骤A2；否则定义网关设备作为待处理终端设备所对应的第一设备，待处理终端设备所对应的第二设备为0，然后进入步骤A4；步骤A2.若N＝1，则待处理终端设备选择该其他终端设备，作为待处理终端设备所对应的第一设备，并定义待处理终端设备所对应的第二设备为0，然后进入步骤A4；若N＞1，则待处理终端设备由该各个其他终端设备中，选择层级最少、且与待处理终端设备之间信号强度最高的一个其他终端设备，作为待处理终端设备所对应的第一设备，并针对剩余该各个其他终端设备，进入步骤A3；步骤A3.由待处理终端设备判断剩余该各个其他终端设备中、是否存在所对应层级与待处理终端所对应层级相同的其他终端设备，是则由该各个其他终端设备中，选择与待处理终端设备之间信号强度最高的一个其他终端设备，作为待处理终端设备所对应的第二设备，然后进入步骤A4；否则定义待处理终端设备所对应的第二设备为0，然后进入步骤A4；步骤A4.由待处理终端设备所对应的第一设备、第二设备，即构成终端设备所对应的第一设备、第二设备；步骤B1.网关设备针对所接收各个终端设备分别对应的第一设备、第二设备，构建无向图，然后进入步骤B2；步骤B2.网关设备根据无向图，以各终端设备分别对应各行，各终端设备分别所对应第一设备的标记、第二设备的标记为各列，构建无向图所对应的邻接矩阵，即接入网关设备的全局终端设备的邻接矩阵，然后进入步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙煜桐，施钟鸣，
申请(专利权)人：无锡士康通讯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：