CN105141522B - 一种通信路径确定方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种通信路径确定方法及装置。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，源节点接收到所述通信终端发送的业务请求后，通过在WMN的所有链路中，移除了信干噪比小于链路信干噪比阈值的链路和中断概率小于中断概率阈值的链路，得到可选链路，从可选链路中确定通信路径用于数据传输。应用本发明实施例所提供的技术方案，有效避免了经过中断概率高的链路，且保障了较高的频谱效率，即保障了端到端传输速率，延长了网络的生存期。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种通信路径确定方法及装置。
背景技术
无线网状网(Wireless Mesh Network，WMN)，是一种新型无线网络技术，在WMN中，每个节点都可以发送和接收信号，每个节点都可以与一个或者多个对等节点直接进行通信。在实际应用中，WMN经常会受到天气情况、地理位置、无线信道等多种因素共同制约影响。尤其是在能量收集无线网状网(Energy Harvesting Wireless Mesh Network，EH-WMN)中，因其利用的是可再生的清洁能源(如太阳能、风能和潮汐能等)，更易受到天气情况、地理位置、无线信道等因素的影响，例如，在不同时间段内，太阳能电板收集的能量强度是有差异的，白天收集的太阳能可能较多，夜晚则难以收集。因此，WMN中的节点较易出现问题，如关闭，如果某个节点出现关闭现象，将会导致与该节点相连的所有链路也会随之全部中断。
所以，在WMN中，接收到通信终端的业务请求的源节点在进行通信路径的选择时，如何既尽量避免经过中断概率高的链路，又保障较高的频谱效率，即保障端到端的速率，是一个亟待需要解决的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明实施例公开了一种通信路径确定方法及装置。技术方案如下：
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，所述方法包括：
接收所述通信终端发送的业务请求，所述业务请求中携带所述通信终端所请求的频谱效率θ和目的节点的标识；
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；
根据获得的跳数值和所述θ，确定M个链路信干噪比阈值，M为正整数；
针对每个链路信干噪比阈值，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阈值进行大小比较，获得与该链路信干噪比阈值相对应的链路集合，从而得到M个链路信干噪比阈值对应的链路集合，所述与该链路信干噪比阈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阈值的链路；
根据获得的所述集合E中的每条链路的中断概率值，确定N个中断概率阈值，N为正整数；
针对每个中断概率阈值，将所述集合E中的每条链路的中断概率值与该中断概率阈值进行大小比较，获得与该中断概率阈值相对应的链路集合，从而得到N个中断概率阈值对应的链路集合，所述与该中断概率阈值相对应的链路集合中包含中断概率值大于该中断概率阈值的链路；
依次从M个链路信干噪比阈值对应的链路集合中选择一个链路集合，将该链路集合分别与N个中断概率阈值对应的链路集合进行合并，获得M×N个待移除集合；
针对每个待移除集合，从所述集合E中移除该待移除集合，得到可选链路集合，从该可选链路集合中确定自身到所述目的节点的通信路径；
从确定的通信路径中选择至少一条通信路径进行数据传输。
在本发明的一种具体实施方式中，所述根据获得的跳数值和所述θ，确定M个链路信干噪比阈值，包括：
针对获得的每个不同的跳数值，根据公式γ0＝2Lθ-1，确定与该跳数值相对应的链路信干噪比阈值；
其中，γ0为跳数值L对应的链路信干噪比阈值，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。
在本发明的一种具体实施方式中，所述根据获得的所述集合E中的每条链路的中断概率值，确定N个中断概率阈值，包括：
分别将获得的所述集合E中的每条链路的中断概率值中的每个不同的中断概率值确定为中断概率阈值。
在本发明的一种具体实施方式中，
每条链路的信干噪比由该条链路的第一端节点根据公式计算得到；
其中，St为该条链路的第一端节点i的恒定传输功率，N0为干扰和噪声的功率谱密度，B为系统带宽，gij为该链路的信道增益，j为该条链路的第二端节点。
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。
在本发明的一种具体实施方式中，每条链路的中断概率值由该条链路的第一端节点根据公式计算得到；
其中，
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，Rj(0)为该条链路的第一端节点j的剩余能量，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，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，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，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。
在本发明的一种具体实施方式中，所述针对每个待移除集合，从所述集合E中移除该待移除集合，得到可选链路集合，从该可选链路集合中确定自身到所述目的节点的通信路径，包括：
针对每个待移除集合，从所述集合E中移除该待移除集合，得到可选链路集合，从该可选链路集合中确定出自身到所述目的节点的最短的通信路径。
在本发明的一种具体实施方式中，所述从确定的通信路径中选择至少一条通信路径进行数据传输，包括：
从确定的通信路径中选择一条最短的通信路径进行数据传输。
一种通信路径确定装置，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，所述装置包括：
业务请求接收模块，用于接收所述通信终端发送的业务请求，所述业务请求中携带所述通信终端所请求的频谱效率θ和目的节点的标识；
信息获得模块，用于获得所述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；
信干噪比阈值确定模块，用于根据获得的跳数值和所述θ，确定M个链路信干噪比阈值，M为正整数；
第一类链路集合获得模块，用于针对每个链路信干噪比阈值，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阈值进行大小比较，获得与该链路信干噪比阈值相对应的链路集合，从而得到M个链路信干噪比阈值对应的链路集合，所述与该链路信干噪比阈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阈值的链路；
中断概率阈值确定模块，用于根据获得的所述集合E中的每条链路的中断概率值，确定N个中断概率阈值，N为正整数；
第二类链路集合获得模块，用于针对每个中断概率阈值，将所述集合E中的每条链路的中断概率值与该中断概率阈值进行大小比较，获得与该中断概率阈值相对应的链路集合，从而得到N个中断概率阈值对应的链路集合，所述与该中断概率阈值相对应的链路集合中包含中断概率值大于该中断概率阈值的链路；
待移除集合获得模块，用于依次从M个链路信干噪比阈值对应的链路集合中选择一个链路集合，将该链路集合分别与N个中断概率阈值对应的链路集合进行合并，获得M×N个待移除集合；
通信路径确定模块，用于针对每个待移除集合，从所述集合E中移除该待移除集合，得到可选链路集合，从该可选链路集合中确定自身到所述目的节点的通信路径；
通信路径选择模块，用于从确定的通信路径中选择至少一条通信路径进行数据传输。
在本发明的一种具体实施方式中，所述通信路径选择模块，具体用于：
从确定的通信路径中选择一条最短的通信路径进行数据传输。
应用本发明实施例所提供的技术方案，在WMN的所有链路中，移除了信干噪比小于链路信干噪比阈值的链路和中断概率小于中断概率阈值的链路，得到可选链路，从可选链路中确定通信路径用于数据传输，有效避免了经过中断概率高的链路，且保障了较高的频谱效率，即保障了端到端传输速率，延长了网络的生存期。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中一种通信路径确定方法的实施流程图；
图2为本发明实施例中WMN的一种结构示意图；
图3为本发明实施例中一种通信路径确定装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，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。
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，该方法可以包括以下步骤：
S110：接收所述通信终端发送的业务请求；
所述业务请求中携带所述通信终端所请求的频谱效率θ和目的节点的标识。
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θ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，即可以获得该通信终端所请求的频谱效率θ和目的节点的标识。
S120：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；
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。
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。
以图2的结构示意图为例，
V＝{节点210，节点220，节点230，节点240}；
E＝{(节点210，节点220)，(节点210，节点240)，(节点220，节点230)，(节点230，节点240)}。
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。
1)对每条链路的信干噪比的获得进行说明。
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以由该条链路的第一端节点i通过下述公式计算得到：
其中，St为该条链路的第一端节点i的恒定传输功率，N0为干扰和噪声的功率谱密度，B为系统带宽，gij为该链路的信道增益，j为该条链路的第二端节点。
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，源节点可以得到所在的WMN中的所有的链路的信干噪比。
2)对每条链路的中断概率值的获得进行说明。
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，可以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。
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以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。
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，导致这些节点暂时关闭，从而导致与这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。
所以，在EH-WMN中，可以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以由该条链路的第一端节点根据下述公式计算得到：
其中，
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，Rj(0)为该条链路的第一端节点j的剩余能量，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，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，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，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。
在EH-WMN中，每个节点都可以周期性地获得自身收集的能量和自身消耗的能量，并可以根据获得的这些能量信息计算相应的均值和方差。
比如，对于EH-WMN中的任意一个节点，该节点每隔一小时获取一次自身在这一小时内收集的能量和自身在这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。
在实际应用中，EH-WMN中的每个节点可以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，还可以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，该节点可以与具有链路连接的相邻节点进行这些信息的交换，从而计算得到所在链路的中断概率值。
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，可以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。
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，源节点可以得到所在的WMN中的所有的链路的中断概率值。
对于源节点到目的节点间的每条通信路径的跳数值，源节点可以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-1，可以将这x-1个值确定为源节点到目的节点的通信路径的跳数值。
S130：根据获得的跳数值和所述θ，确定M个链路信干噪比阈值，M为正整数；
分别根据获得的跳数值和通信终端所请求的频谱效率θ，可以确定至少一个链路信干噪比阈值。
在本发明的一种具体实施方式中，可以针对获得的每个不同的跳数值，根据公式γ0＝2Lθ-1，确定与该跳数值相对应的链路信干噪比阈值；
其中，γ0为跳数值L对应的链路信干噪比阈值，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。
为方便理解，举例说明。
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，可以计算得到链路信干噪比阈值为γ0＝210θ-1，同理，对于跳数值18，可以计算得到链路信干噪比阈值为γ0＝218θ-1，对于跳数值25，可以计算得到链路信干噪比阈值为γ0＝225θ-1。
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-1，则可以得到x-1个链路信干噪比阈值。
S140：针对每个链路信干噪比阈值，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阈值进行大小比较，获得与该链路信干噪比阈值相对应的链路集合，从而得到M个链路信干噪比阈值对应的链路集合；
所述与该链路信干噪比阈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阈值的链路。
在步骤S130确定了M个链路信干噪比阈值，针对每个链路信干噪比阈值，将集合E中的每条链路的信干噪比均与该链路信干噪比阈值进行大小比较，可以获得与该链路信干噪比阈值相对应的链路集合。
通过上述操作可以得到M个链路信干噪比阈值对应的链路集合。比如，源节点到目的节点的不同的跳数值共有3个，则可以得到3个对应的链路信干噪比阈值，即M为3，分别为第一链路信干噪比阈值、第二链路信干噪比阈值和第三链路信干噪比阈值，得到的链路信干噪比阈值对应的链路集合分别为L11，L12和L13。其中，集合L11中链路的信干噪比要小于第一链路信干噪比阈值，集合L12中链路的信干噪比要小于第二链路信干噪比阈值，集合L13中链路的信干噪比要小于第三链路信干噪比阈值。
S150：根据获得的所述集合E中的每条链路的中断概率值，确定N个中断概率阈值，N为正整数；
根据获得的集合E中的每条链路的中断概率值，可以确定至少一个中断概率阈值。在实际应用中，可以根据实际情况进行中断概率阈值的设置和调整。比如，获得的集合E中的每条链路的中断概率值均较大，则可以设置较大的中断概率阈值。
在本发明的一种具体实施方式中，可以分别将获得的所述集合E中的每条链路的中断概率值中的每个不同的中断概率值确定为中断概率阈值。
比如，源节点获得的集合E中的每条链路的中断概率值分别为0.2、0.8、0.4、0.6、0.8、0.2，则可以分别将0.2、0.4、0.6、0.8确定为中断概率阈值。
S160：针对每个中断概率阈值，将所述集合E中的每条链路的中断概率值与该中断概率阈值进行大小比较，获得与该中断概率阈值相对应的链路集合，从而得到N个中断概率阈值对应的链路集合；
所述与该中断概率阈值相对应的链路集合中包含中断概率值大于该中断概率阈值的链路。
在步骤S150确定了N个中断概率阈值，针对每个中断概率阈值，将集合E中的每条链路的中断概率值与该中断概率阈值进行大小比较，可以获得与该中断概率阈值相对应的链路集合。
通过上述操作可以得到N个中断概率阈值对应的链路集合。比如，源节点获得的每条链路的中断概率值共有4个，则可以得到4个对应的中断概率阈值，即N为4，分别为第一中断概率阈值、第二中断概率阈值、第三中断概率阈值和第四中断概率阈值，得到的中断概率阈值对应的链路集合分别为L21、L22、L23和L24。其中，L21中链路的中断概率要大于第一中断概率阈值，集合L22中链路的中断概率要大于第二中断概率阈值，集合L23中链路的中断概率要大于第三中断概率阈值，集合L24中链路的中断概率要大于第四中断概率阈值。
需要说明的是，步骤S130和步骤S150没有执行顺序的限制，执行步骤S120后可以先顺序执行步骤S130和步骤S140，再顺序执行步骤S150和步骤S160，还可以先顺序执行步骤S150和步骤S160，再顺序执行步骤S130和步骤S140，还可以同时执行步骤S130和步骤S150。本发明实施例对此不做限制。
S170：依次从M个链路信干噪比阈值对应的链路集合中选择一个链路集合，将该链路集合分别与N个中断概率阈值对应的链路集合进行合并，获得M×N个待移除集合；
在步骤S140得到了M个链路信干噪比阈值对应的链路集合，在步骤S160得到了N个中断概率阈值对应的链路集合。依次从M个链路信干噪比阈值对应的链路集合中选择一个链路集合，将该链路集合分别与N个中断概率阈值对应的链路集合进行合并，也就是分别从两类链路集合中取出一个链路集合进行合并，得到待移除集合。
比如，链路信干噪比阈值对应的链路集合分别为：L11，L12和L13，中断概率阈值对应的链路集合分别为：L21、L22、L23和L24。得到的待移除集合分别为：L11∪L21、L11∪L22、L11∪L23、L11∪L24、L12∪L21、……、L13∪L23、L13∪L24，共得到3×4＝12个待移除集合。
S180：针对每个待移除集合，从所述集合E中移除该待移除集合，得到可选链路集合，从该可选链路集合中确定自身到所述目的节点的通信路径；
步骤S170得到的待移除集合中的链路包含信干噪比小于相应的链路信干噪比阈值的链路和中断概率大于相应的中断概率阈值的链路。比如，L11∪L21中包含的是，信干噪比小于第一链路信干噪比阈值的链路和中断概率大于第一中断概率阈值的链路。
针对每个待移除集合，在集合E中移除该待移除集合，可以得到可选链路集合，从该可选链路集合中可以确定出自身到目的节点的通信路径。基于每个待移除集合C，可以生成路由图R＝(V，E-C)。
具体的，针对每个待移除集合，从所述集合E中移除该待移除集合，得到可选链路集合，即为集合E-C，可以从该可选链路集合中确定出自身到所述目的节点的最短的通信路径。在实际应用中，可以根据现有的最短路径算法从可选链路集合中确定出源节点到目的节点的最短的通信路径。
当然，还可以根据现有技术中其他的路径选择算法进行源节点到目的节点的通信路径的选择。
S190：从确定的通信路径中选择至少一条通信路径进行数据传输。
在步骤S180，针对针对每个待移除集合，源节点可以确定出自身到目的节点的一条或多条通信路径，再从确定的通信路径中选择至少一条通信路径进行数据传输。具体的，可以从确定的通信路径中选择一条最短的通信路径进行数据传输。
应用本发明实施例所提供的技术方案，在WMN的所有链路中，移除了信干噪比小于链路信干噪比阈值的链路和中断概率小于中断概率阈值的链路，得到可选链路，从可选链路中确定通信路径用于数据传输，有效避免了经过中断概率高的链路，且保障了较高的频谱效率，即保障了端到端传输速率，延长了网络的生存期。
相应与上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种通信路径确定装置，该装置应用于无线网状网WMN中的源节点，所述源节点与通信终端连接。参见图3所示，该装置可以包括以下模块：
业务请求接收模块310，用于接收所述通信终端发送的业务请求，所述业务请求中携带所述通信终端所请求的频谱效率θ和目的节点的标识；
信息获得模块320，用于获得所述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；
每条链路的信干噪比由该条链路的第一端节点根据公式计算得到；
其中，St为该条链路的第一端节点i的恒定传输功率，N0为干扰和噪声的功率谱密度，B为系统带宽，gij为该链路的信道增益，j为该条链路的第二端节点。
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。
每条链路的中断概率值由该条链路的第一端节点根据公式 计算得到；
其中，
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，Rj(0)为该条链路的第一端节点j的剩余能量，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，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，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，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。
信干噪比阈值确定模块330，用于根据获得的跳数值和所述θ，确定M个链路信干噪比阈值，M为正整数；
第一类链路集合获得模块340，用于针对每个链路信干噪比阈值，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阈值进行大小比较，获得与该链路信干噪比阈值相对应的链路集合，从而得到M个链路信干噪比阈值对应的链路集合，所述与该链路信干噪比阈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阈值的链路；
中断概率阈值确定模块350，用于根据获得的所述集合E中的每条链路的中断概率值，确定N个中断概率阈值，N为正整数；
第二类链路集合获得模块360，用于针对每个中断概率阈值，将所述集合E中的每条链路的中断概率值与该中断概率阈值进行大小比较，获得与该中断概率阈值相对应的链路集合，从而得到N个中断概率阈值对应的链路集合，所述与该中断概率阈值相对应的链路集合中包含中断概率值大于该中断概率阈值的链路；
待移除集合获得模块370，用于依次从M个链路信干噪比阈值对应的链路集合中选择一个链路集合，将该链路集合分别与N个中断概率阈值对应的链路集合进行合并，获得M×N个待移除集合；
通信路径确定模块380，用于针对每个待移除集合，从所述集合E中移除该待移除集合，得到可选链路集合，从该可选链路集合中确定自身到所述目的节点的通信路径；
通信路径选择模块390，用于从确定的通信路径中选择至少一条通信路径进行数据传输。
在本发明的一种具体实施方式中，所述信干噪比阈值确定模块330，具体用于：
针对获得的每个不同的跳数值，根据公式γ0＝2Lθ-1，确定与该跳数值相对应的链路信干噪比阈值；
其中，γ0为跳数值L对应的链路信干噪比阈值，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。
在本发明的一种具体实施方式中，所述中断概率阈值确定模块350，具体用于：
分别将获得的所述集合E中的每条链路的中断概率值中的每个不同的中断概率值确定为中断概率阈值。
在本发明的一种具体实施方式中，通信路径确定模块380，具体用于：
针对每个待移除集合，从所述集合E中移除该待移除集合，得到可选链路集合，从该可选链路集合中确定出自身到所述目的节点的最短的通信路径。
在本发明的一种具体实施方式中，所述通信路径选择模块390，具体用于：
从确定的通信路径中选择一条最短的通信路径进行数据传输。
应用本发明实施例所提供的装置，在WMN的所有链路中，移除了信干噪比小于链路信干噪比阈值的链路和中断概率小于中断概率阈值的链路，得到可选链路，从可选链路中确定通信路径用于数据传输，有效避免了经过中断概率高的链路，且保障了较高的频谱效率，即保障了端到端传输速率，延长了网络的生存期。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施方式中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，这里所称得的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种通信路径确定方法，其特征在于，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，所述方法包括：
接收所述通信终端发送的业务请求，所述业务请求中携带所述通信终端所请求的频谱效率θ和目的节点的标识；
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；
针对获得的M个不同的跳数值，根据公式γ0＝2Lθ-1，确定与每个跳数值相对应的链路信干噪比阈值，得到M个链路信干噪比阈值，M为正整数；其中，γ0为跳数值L对应的链路信干噪比阈值，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；
针对每个链路信干噪比阈值，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阈值进行大小比较，获得与该链路信干噪比阈值相对应的链路集合，从而得到M个链路信干噪比阈值对应的链路集合，所述与该链路信干噪比阈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阈值的链路；
根据获得的所述集合E中的每条链路的中断概率值，确定N个中断概率阈值，N为正整数；
针对每个中断概率阈值，将所述集合E中的每条链路的中断概率值与该中断概率阈值进行大小比较，获得与该中断概率阈值相对应的链路集合，从而得到N个中断概率阈值对应的链路集合，所述与该中断概率阈值相对应的链路集合中包含中断概率值大于该中断概率阈值的链路；
依次从M个链路信干噪比阈值对应的链路集合中选择一个链路集合，将该链路集合分别与N个中断概率阈值对应的链路集合进行合并，获得M×N个待移除集合；
针对每个待移除集合，从所述集合E中移除该待移除集合，得到可选链路集合，从该可选链路集合中确定自身到所述目的节点的通信路径；
从确定的通信路径中选择至少一条通信路径进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据获得的所述集合E中的每条链路的中断概率值，确定N个中断概率阈值，包括：
分别将获得的所述集合E中的每条链路的中断概率值中的每个不同的中断概率值确定为中断概率阈值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
每条链路的信干噪比由该条链路的第一端节点根据公式计算得到；
其中，St为该条链路的第一端节点i的恒定传输功率，N0为干扰和噪声的功率谱密度，B为系统带宽，gij为该链路的信道增益，j为该条链路的第二端节点。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，每条链路的中断概率值由该条链路的第一端节点根据公式计算得到；
其中，
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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，Rj(0)为该条链路的第一端节点j的剩余能量，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，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，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，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。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对每个待移除集合，从所述集合E中移除该待移除集合，得到可选链路集合，从该可选链路集合中确定自身到所述目的节点的通信路径，包括：
针对每个待移除集合，从所述集合E中移除该待移除集合，得到可选链路集合，从该可选链路集合中确定出自身到所述目的节点的最短的通信路径。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述从确定的通信路径中选择至少一条通信路径进行数据传输，包括：
从确定的通信路径中选择一条最短的通信路径进行数据传输。
8.一种通信路径确定装置，其特征在于，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，所述装置包括：
业务请求接收模块，用于接收所述通信终端发送的业务请求，所述业务请求中携带所述通信终端所请求的频谱效率θ和目的节点的标识；
信息获得模块，用于获得所述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；
信干噪比阈值确定模块，用于根据获得的跳数值和所述θ，确定M个链路信干噪比阈值，M为正整数；
第一类链路集合获得模块，用于针对每个链路信干噪比阈值，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阈值进行大小比较，获得与该链路信干噪比阈值相对应的链路集合，从而得到M个链路信干噪比阈值对应的链路集合，所述与该链路信干噪比阈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阈值的链路；
中断概率阈值确定模块，用于根据获得的所述集合E中的每条链路的中断概率值，确定N个中断概率阈值，N为正整数；
第二类链路集合获得模块，用于针对每个中断概率阈值，将所述集合E中的每条链路的中断概率值与该中断概率阈值进行大小比较，获得与该中断概率阈值相对应的链路集合，从而得到N个中断概率阈值对应的链路集合，所述与该中断概率阈值相对应的链路集合中包含中断概率值大于该中断概率阈值的链路；
待移除集合获得模块，用于依次从M个链路信干噪比阈值对应的链路集合中选择一个链路集合，将该链路集合分别与N个中断概率阈值对应的链路集合进行合并，获得M×N个待移除集合；
通信路径确定模块，用于针对每个待移除集合，从所述集合E中移除该待移除集合，得到可选链路集合，从该可选链路集合中确定自身到所述目的节点的通信路径；
通信路径选择模块，用于从确定的通信路径中选择至少一条通信路径进行数据传输。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述通信路径选择模块，具体用于：
从确定的通信路径中选择一条最短的通信路径进行数据传输。
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