CN106603404A - 无线体域网中2跳扩展转发节点的选举装置、方法和系统 - Google Patents

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CN106603404A CN201510666096.XA CN201510666096A CN106603404A CN 106603404 A CN106603404 A CN 106603404A CN 201510666096 A CN201510666096 A CN 201510666096A CN 106603404 A CN106603404 A CN 106603404A
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易粟
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Abstract

本发明实施例提供了一种无线体域网中2跳扩展转发节点的选举装置、方法和系统。在所述装置的一个实施方式中，应用于不能直接从集线器(HUB)接收T-Poll帧的节点，该装置包括：维护单元，其根据接收到的T-Poll帧维护候选转发节点列表，所述候选转发节点列表包括候选转发节点的ID；发送单元，其向所述HUB发送包含候选转发节点的ID的测量请求信息；接收单元，其接收所述HUB返回的包含候选转发节点的PDRhop1和WQL的测量回复信息；确定单元，其根据所述测量回复信息确定转发节点。由此，该节点能够从多个候选的转发节点中选择出一个合适的转发节点，以便为2跳扩展提供一个较好的链路质量。

Description

无线体域网中2跳扩展转发节点的选举装置、方法和系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线体域网(WBAN，Wireless Body AreaNetwork)中2跳扩展转发节点的选举装置、方法和系统。
背景技术
IEEE 802.15.6规定了在星型拓扑网络实现2跳扩展的方法，使得一个节点能够与集线器(Hub)通过另一节点进行信息交换，另一节点能够与该节点和Hub进行直接通信。如图1所示，H为集线器(Hub)，N为节点(Node)，H-N3-N5为H和N5之间的2跳扩展链路，其中，N5为被转发节点(relayed node)，N3为转发节点(relayingnode)，N5通过N3与Hub进行信息交换，实现拓扑的2跳扩展。同理，H-N4-N6为H和N6之间的2跳扩展链路，N6为被转发节点，N4为转发节点。
根据IEEE 802.15.6的定义，无法直接接收Hub发送的T-Poll帧(具有时间戳的Poll帧)的节点为被转发节点，或者，希望通过转发来提高传输质量的节点为被转发节点。被转发节点接收到非Hub节点发送的T-Poll帧，则可以选择发送该T-Poll帧的节点(被称为T-Poll帧源节点)为转发节点。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
对于一个被转发节点，当存在多个候选的转发节点时，如何从中选举出一个合适的节点作为其转发节点，是本发明的研究课题。
为了解决上述课题，本发明实施例提供一种无线体域网中2跳扩展转发节点的选举装置、方法和系统。
根据本实施例的第一方面，提供了一种转发节点的选举装置，应用于可以直接从集线器(HUB)接收T-Poll帧的节点，其中，所述装置包括：
计算单元，其周期性地计算所述节点与所述HUB之间链路的包传递率(PDRhop1)和加权数据队列长度(WQL)；
上报单元，其周期性地将所述计算单元计算出的所述HUB之间链路的包传递率(PDRhop1)和加权数据队列长度(WQL)上报给所述HUB；
广播单元，其广播T-Poll帧。
根据本实施例的第二方面，提供了一种转发节点的选举装置，应用于HUB，其中，所述装置包括：
维护单元，其根据接收到的节点的PDRhop1和WQL维护转发节点测量表，所述转发节点测量表包括候选转发节点的身份标识(ID)、PDRhop1以及WQL；
处理单元，其根据接收到的测量请求信息确定候选转发节点，并通过测量回复信息反馈候选转发节点的PDRhop1和WQL。
根据本实施例的第三方面，提供了一种转发节点的选举装置，应用于不能直接从HUB接收T-Poll帧的节点，其中，所述装置包括：
维护单元，其根据接收到的T-Poll帧维护候选转发节点列表，所述候选转发节点列表包括候选转发节点的ID；
发送单元，其向所述HUB发送包含候选转发节点的ID的测量请求信息；
接收单元，其接收所述HUB返回的包含候选转发节点的PDRhop1和WQL的测量回复信息；
确定单元，其根据所述测量回复信息确定转发节点。
根据本实施例的第四方面，提供了一种转发节点的选举装置，应用于能直接从HUB接收T-Poll帧的节点，其中，所述装置包括：
计算单元，其在所述节点广播T-Poll帧之前计算所述节点与所述HUB之间链路的PDRhop1和WQL；
广播单元，其广播所述T-Poll帧，所述T-Poll帧包含所述节点与所述HUB之间链路的PDRhop1和WQL。
根据本实施例的第五方面，提供了一种转发节点的选举装置，应用于不能直接从HUB接收T-Poll帧的节点，其中，所述装置包括：
维护单元，其根据接收到的T-Poll帧维护候选转发节点列表，所述候选转发节点列表包括候选转发节点的ID、与HUB之间链路的PDRhop1以及WQL；
计算单元，其计算所述节点与候选转发节点之间链路的PDRhop2和BTRR，根据所述节点与候选转发节点之间链路的PDRhop2和BTRR，以及所述候选转发节点列表中各个候选转发节点与所述HUB之间链路的PDRhop1和WQL，计算各个候选转发节点的RNF；
选择单元，其选择满足转发阈值条件并且RNF最大的候选转发节点作为转发节点。
根据本实施例的第六方面，提供了一种无线体域网中的节点，其中，所述节点包括前述第一方面、第三方面、第四方面或第五方面所述的装置。
根据本实施例的第七方面，提供了一种无线体域网中的HUB，其中，所述HUB包括前述第二方面所述的装置。
根据本实施例的第八方面，提供了一种转发节点的选举方法，应用于可以直接从集线器(HUB)接收T-Poll帧的节点，其中，所述方法包括：
所述节点周期性地计算并上报其与所述HUB之间链路的包传递率(PDRhop1)和加权数据队列长度(WQL)；
所述节点广播T-Poll帧，以便接收到该T-Poll帧的节点将所述节点作为其候选转发节点。
根据本实施例的第九方面，提供了一种转发节点的选举方法，应用于HUB，其中，所述方法包括：
所述HUB根据接收到的节点的PDRhop1和WQL维护转发节点测量表，所述转发节点测量表包括候选转发节点的身份标识(ID)、PDRhop1以及WQL；
所述HUB根据接收到的测量请求信息确定候选转发节点，并通过测量回复信息反馈候选转发节点的PDRhop1和WQL。
根据本实施例的第十方面，提供了一种转发节点的选举方法，应用于不能直接从HUB接收T-Poll帧的节点，其中，所述方法包括：
所述节点根据接收到的T-Poll帧维护候选转发节点列表，所述候选转发节点列表包括候选转发节点的ID；
所述节点向所述HUB发送包含候选转发节点的ID的测量请求信息；
所述节点根据所述HUB返回的包含候选转发节点的PDRhop1和WQL的测量回复信息确定转发节点。
根据本实施例的第十一方面，提供了一种转发节点的选举方法，应用于能直接从HUB接收T-Poll帧的节点，其中，所述方法包括：
所述节点在所述节点广播T-Poll帧之前计算所述节点与所述HUB之间链路的PDRhop1和WQL；
所述节点广播所述T-Poll帧，所述T-Poll帧包含所述节点与所述HUB之间链路的PDRhop1和WQL。
根据本实施例的第十二方面，提供了一种转发节点的选举方法，应用于不能直接从HUB接收T-Poll帧的节点，其中，所述方法包括：
所述节点根据接收到的T-Poll帧维护候选转发节点列表，所述候选转发节点列表包括候选转发节点的ID、与HUB之间链路的PDRhop1以及WQL；
所述节点计算自己与候选转发节点之间链路的PDRhop2和BTRR，根据所述节点与候选转发节点之间链路的PDRhop2和BTRR，以及所述候选转发节点列表中各个候选转发节点与所述HUB之间链路的PDRhop1和WQL，计算各个候选转发节点的RNF；
所述节点选择满足转发阈值条件并且RNF最大的候选转发节点作为转发节点。
根据本实施例的第十三方面，提供了一种无线体域网系统，其中，所述系统包括：
如前所述第七方面所述的HUB；
能直接从所述HUB接收T-Poll帧的节点，所述节点包含前述第一方面或第四方面所述的装置；以及
不能直接从所述HUB接收T-Poll帧的节点，所述节点包含前述第三方面或第五方面所述的装置。
本发明的有益效果在于：通过本实施例的装置、方法和系统，能够从多个候选的转发节点中选择出一个合适的转发节点，以便为2跳扩展提供一个较好的链路质量。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是2跳星形拓扑扩展示意图；
图2是与转发节点选择有关的链路参数示意图；
图3是实施例1的转发节点的选举装置的组成示意图；
图4是实施例2的转发节点的选举装置的组成示意图；
图5是实施例3的转发节点的选举装置的组成示意图；
图6是实施例4的转发节点的选举装置的组成示意图；
图7是实施例5的转发节点的选举装置的组成示意图；
图8是实施例6的节点的组成示意图；
图9是实施例7的HUB的组成示意图；
图10是实施例8的转发节点的选举方法的流程图；
图11是实施例9的转发节点的选举方法的流程图；
图12是实施例10的转发节点的选举方法的流程图；
图13是实施例11的转发节点的选举方法的流程图；
图14是实施例12的转发节点的选举方法的流程图；
图15是对应实施例8-10的信息交互示意图；
图16是对应实施例11-12的信息交互示意图。
具体实施方式
参照附图，通过下面的说明书，本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本发明的特定实施方式，其表明了其中可以采用本发明的原则的部分实施方式，应了解的是，本发明不限于所描述的实施方式，相反，本发明包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
在本实施例中，涉及到四个与选择转发节点有关的链路参数，记为PDRhop1、PDRhop2、BTRR、以及WQL，图2为与选择转发节点有关的链路参数的示意图，如图2所示，H为HUB，N3为转发节点，N5为被转发节点，H-N3-N5为H和N5之间的2跳扩展链路。PDRhop1指示了HUB(H)与转发节点(N3)之间链路的包传递率(PDR，Packet Delivery Ratio)，PDRhop2指示了转发节点(N3)与被转发节点(N5)之间链路的包传递率，BTRR(Broadcast T-Poll Received Ratio)指示了被转发节点(N5)接收转发节点(N3)发送的广播T-Poll帧的比率，WQL(Weighted data Queue Length)指示了转发节点的加权数据队列长度。
其中，PDRhop1(第一跳链路的包传递率)和PDRhop2(第二跳链路的包传递率)分别指示了2跳链路的质量，只有第一跳链路和第二跳链路都具有较好的包传递率，2跳扩展链路才能提供较好的链路质量，这两个参数可以分别按照公式(1)和公式(2)计算获得。
其中，“number of data transmitted by hop 1node”是指转发节点发送给HUB的数据的数量，“number of data without ACK”是指发送数据中没有确收(ACK，Acknowledgement)的数据的数量；同理，“number of data transmitted by hop 2node”是指被转发节点发送给某一候选转发节点的数据的数量，“number of data withoutACK”是指发送数据中没有确收(ACK，Acknowledgement)的数据的数量。
另外，BTRR为节点在单位时间内接收到来自某一候选转发节点所广播的T-Poll帧的数目，其可以按照公式(3)计算获得。
其中，“number of received T-Poll from a specific relaying node”是指从某一特定转发节点接收到的T-Poll帧的数量，“number of superframe”是指超帧的数量。根据IEEE802.15.6的定义，能直接接收HUB发送的T-Poll帧的节点如果希望作为转发节点，则发送T-Poll帧。如果被转发节点接收到来自某一候选转发节点更多更频繁的T-Poll帧，则说明该节点发送的T-Poll帧有更高的传递率，并且该节点有更多的意愿作为转发节点，例如已经被HUB分配了较多的传输时间等。
此外，WQL指示了转发节点的数据队列的情况，其可以按照公式(4)计算获得。
其中，Ni是在候选转发节点的数据队列中用户优先级为i的数据帧的数目。IEEE802.15.6根据数据的内容为数据帧定义了用户优先级(UP，User Priority)，见表1所示。高UP的数据包具有更高的传输优先级，因此转发节点的数据队列长度及其中数据的UP会影响转发延迟。为了降低转发延迟，被转发节点应该优先选择具有更短数据队列并且缓存的数据具备较低优先级的节点作为转发节点。
表1：IEEE 802.15.6中用户优先级映射表
在本实施例中，还通过上述四个链路参数定义了转发节点因数，以定量地指示一个候选转发节点是否适合选作转发节点。该转发节点因数可以按照公式(5)计算获得。
其中，α和β为协调因子，α>0，这两个协调因子可以根据应用需求决定。缺省情况下，α为1，β为0。如果被转发节点的应用数据有更高的延迟要求，则可以选择较大的β值。反之，如果被转发节点的应用数据要求更高的端到端传递率，则β可以较小。
在本实施例中，提出了两种选举合适的转发节点的方法。
下面通过实施例1-3对第一种选举合适的转发节点的方法进行说明。
实施例1
本实施例提供了一种转发节点的选举装置，该装置应用于无线体域网中可以直接从HUB接收T-Poll帧的节点，也即可以作为转发节点的节点，如前所述的一跳节点hop1。图3是该装置的组成示意图，如图3所示，该装置300主要包括：计算单元301、上报单元302和广播单元303。其中，
计算单元301用于周期性地计算该节点与HUB之间链路的包传递率(PDRhop1)和该节点的加权数据队列长度(WQL)。其中，该节点与HUB之间链路的包传递率PDRhop1指示了1跳链路的质量，可以通过公式(1)计算获得；该节点的WQL指示了当前节点的数据队列的情况，可以通过公式(4)计算获得。
上报单元302用于周期性地上报计算单元301计算出的该节点与该HUB之间链路的PDRhop1和该节点的WQL，以便接收到该PDRhop1和该WQL的HUB记录该节点与HUB之间链路的PDRhop1和该节点的WQL。其中，上报周期可以是一个或多个超帧(superframe)，计算单元301可以根据上报周期内该节点发送的数据包计算该节点与HUB之间的PDRhop1，同理，计算单元301可以根据该上报周期的终点时刻的数据队列计算该节点的WQL。其中，上述信息可以包含在该节点的上行数据包中发送，也可以包含在特定的管理帧中发送。其中，IEEE802.15.6定义了该节点应该在什么时候发送上行数据包和管理帧，此处不再赘述。
广播单元303用于广播T-Poll帧。其中，该节点通过广播T-Poll帧表明了其希望作为转发节点的意愿，如前所述，其广播T-Poll帧越多越频繁，则表明其越希望作为转发节点。该T-Poll帧的格式与发送方式与IEEE 802.15.6所定义的方式可以相同，也可以不同，此处不做限制。
在本实施例中，如果能够直接接收HUB广播的T-Poll帧的节点希望作为转发节点，则其周期性地计算其与HUB之间链路的PDRhop1和WQL，并周期性地向HUB上报计算结果，同时，该节点广播T-Poll帧，以表明其希望作为转发节点的意愿。由此，被转发节点在接收到该节点广播的T-Poll帧后，可以将该节点作为候选转发节点，以便从多个候选转发节点中选举出一个合适的节点作为转发节点。
通过本实施例的装置，为被转发节点选择合适的转发节点提供了前提。
实施例2
本实施例提供了一种转发节点的选举装置，该装置可以应用于无线体域网中的HUB，是对应实施例1的装置的HUB侧的处理，其中与实施例1相同的内容不再重复说明。图4是该装置的组成示意图，如图4所示，该装置400包括：维护单元401以及处理单元402。其中，
维护单元401用于根据接收到的节点的PDRhop1和WQL维护转发节点测量表。其中，这里的PDRhop1是指该节点到HUB之间链路的包传递率，这里的WQL是指该节点的WQL，其具体的计算和传送方式已经在实施例1中做了说明，此处不再赘述。
其中，该转发节点测量表包括候选转发节点的ID(Identity，身份标识)、PDRhop1以及WQL。HUB在接收到节点上报的PDRhop1和WQL之后，会将该节点视为候选转发节点，并将这些信息连同该节点的ID，存入转发节点测量表或者替换转发节点测量表中对应该节点的已有信息，由此，该转发节点测量表包含该节点的ID以及该节点与该HUB之间链路的包传递率以及该节点的WQL。表2是该转发节点测量表的一个示例。
表2：转发节点测量表
候选转发节点1的ID 节点1的PDRhop1 节点1的WQL
候选转发节点2的ID 节点2的PDRhop1 节点2的WQL
… … …
候选转发节点n的ID 节点n的PDRhop1 节点n的WQL
其中，如果该节点的ID位于上述转发节点测量表中，则该维护单元401用接收到的该节点的PDRhop1和WQL替换该转发节点测量表中对应该节点的记录；如果该节点的ID不在上述转发节点测量表中时，则该维护单元401将接收到的该节点的PDRhop1和WQL存储到该转发节点测量表中。
处理单元402用于根据接收到的测量请求信息确定候选转发节点，并通过测量回复信息反馈候选转发节点的PDRhop1和WQL。其中，该测量请求信息可以包括候选转发节点的ID列表，该信息是由被转发节点发送，目的在于请求获得候选转发节点的PDRhop1和WQL，具体将在实施例3中进行详细说明。
其中，该HUB在接收到该测量请求信息后，可以通过处理单元402在上述转发节点测量表中找到全部请求的候选转发节点，并将这些候选转发节点的PDRhop1和WQL通过测量回复信息发送给该被转发节点。其中，该测量回复信息可以是一个转发节点因数测量响应IE(Information Element，信息元)，该IE中每个记录包含有候选转发节点的ID、PDRhop1以及WQL，如表3所示。
表3：转发节点因数测量响应IE
候选转发节点1的ID 节点1的PDRhop1 节点1的WQL
候选转发节点2的ID 节点2的PDRhop1 节点2的WQL
… … …
候选转发节点n的ID 节点n的PDRhop1 节点n的WQL
其中，该IE可以包含在连接分配(CA，Connection Assignment)帧中，也可以包含在其它新定义的管理帧中。该处理单元402可以通过与发送上述测量请求信息相同的候选转发节点将该IE发送给该被转发节点，发送方法可以依照IEEE 802.15.6定义的2跳扩展传输方法，也可以采用其它方法。
在本实施例中，被转发节点在选择转发节点时，会向HUB发送包含候选转发节点的ID的测量请求信息，HUB在收到该测量请求信息后，可以确定候选转发节点都有哪些，进而查找其转发节点测量表，得到各候选转发节点对应的PDRhop1和WQL，并将各候选转发节点的PDRhop1和WQL通过上述测量回复信息反馈给上述被转发节点。
在本实施例中，可选的，该装置400还可以包括：
接收单元403，其用于接收上述转发节点的PDRhop1和WQL，并提供给上述维护单元401，以便上述维护单元401根据上述节点的PDRhop1和WQL维护上述转发节点测量表。可选的，该接收单元403还可以接收上述测量请求信息，并提供给上述处理单元402，以便上述处理单元402根据该测量请求信息确定候选转发节点。此外，该接收单元403还可以接收其它节点发送的其它信息。
在本实施例中，可选的，该装置400还可以包括：
存储单元404，其存储上述转发节点测量表。上述维护单元401可以根据接收到的节点的PDRhop1和WQL维护该存储单元404存储的该转发节点测量表。上述处理单元402可以通过查找该存储单元404存储的该转发节点测量表，获得各候选转发节点的PDRhop1和WQL，以发送给被转发节点。
通过本实施例的装置，为被转发节点选择合适的转发节点提供了依据。
实施例3
本实施例提供了一种转发节点的选举装置，该装置可以应用于无线体域网中不能直接从HUB接收T-Poll帧的节点，也即被转发节点，因为其无法直接从HUB接收T-Poll帧，当其有数据需要转发时，需要选择一个合适的转发节点。另外，该装置是对应实施例1和实施例2的装置的被转发节点的处理，其中与实施例1、2相同的内容不再重复说明。图5是本实施例的装置的组成示意图，如图5所示，该装置500包括：维护单元501、发送单元502、接收单元503、以及确定单元504。其中，
维护单元501用于根据接收到的T-Poll帧维护候选转发节点列表，该候选转发节点列表包括候选转发节点的ID。其中，被转发节点会记录所有接收到的广播T-Poll帧的非HUB源节点的ID，这些源节点可以作为候选转发节点，该被转发节点通过维护单元501维护其候选转发节点列表。
发送单元502用于向HUB发送包含候选转发节点的ID的测量请求信息。其中，当被转发节点需要选择一个转发节点时，其将候选转发节点的ID通过测量请求信息发送给HUB。
其中，该测量请求信息可以是一个转发节点因数测量请求IE，该IE包含候选转发节点的ID列表，如表4所示。
表4：转发节点因数测量请求IE
候选转发节点1的ID
候选转发节点2的ID
…
候选转发节点n的ID
其中，该IE可以包含在连接请求(CR，Connection Request)帧中，也可以包含在其它新定义的管理帧中。该发送单元502可以通过任意一个候选转发节点将该帧发送给HUB，也即该发送单元502先将该帧发送给任意一个候选转发节点，由该候选转发节点将该帧发送给HUB。发送方法可以依照IEEE 802.15.6定义的2跳扩展传输方法，也可采用其它方法。
接收单元503用于接收HUB返回的包含候选转发节点的PDRhop1和WQL的测量回复信息。其中，关于测量回复信息的内容和发送方式已经在实施例2中做了说明，此处不再赘述。此外，该接收单元503还可以接收前述T-Poll，或者接收HUB或其它节点发送的其它信息。
确定单元504用于根据上述测量回复信息确定转发节点。其中，如前所述，测量回复信息中包含有该被转发节点所请求的所有候选转发节点的PDRhop1和WQL，该确定单元504可以根据各候选转发节点的PDRhop1和WQL从该多个候选转发节点中选举出一个最合适的转发节点。
在一个实施方式中，该确定单元504可以包括：第一计算模块5041、第二计算模块5042、以及选择模块5043。其中，
该第一计算模块5041用于计算该节点与各候选转发节点之间链路的PDR(PDRhop2)和各候选转发节点的广播T-Poll帧接收率(BTRR)。其中，PDRhop2和BTRR的计算方法如前所述，此处不再赘述。
该第二计算模块5042用于根据该节点与各候选转发节点之间链路的PDRhop2和各候选转发节点的BTRR，以及接收到的测量回复信息中各个候选转发节点的PDRhop1和WQL，计算各个候选转发节点的转发节点因数(RNF)。其中，RNF的计算方法如前所述，此处不再赘述。
该选择模块5043用于从候选转发节点中选择满足转发阈值条件并且RNF最大的候选转发节点作为转发节点。
其中，上述转发阈值条件包括：候选转发节点与HUB之间链路的PDRhop1大于第一阈值，也即：PDRhop1＞第一阈值；该被转发节点与候选转发节点之间链路的PDRhop2大于第二阈值，也即：PDRhop2＞第二阈值；候选转发节点的BTRR大于第三阈值，也即，BTRR＞第三阈值。其中，上述第一阈值和上述第二阈值可以相等，也可以不等，可以根据应用需求决定。在一个实施方式中，第一阈值等于第二阈值，并且等于第三阈值，例如，上述三个阈值都为90％。
在本实施例中，可选的，该装置500还可以包括：
存储单元505，其存储上述候选转发节点列表。上述维护单元501可以根据接收到的T-Poll帧维护该存储单元505存储的该候选转发节点列表。上述发送单元502可以通过查找该存储单元505存储的该候选转发节点列表，向HUB发送包含候选转发节点的ID的测量请求信息。
通过本实施例的装置，可以从多个候选转发节点中选举出一个合适的转发节点。
下面通过实施例4-5对第二种选举合适的转发节点的方法进行说明。
实施例4
本实施例提供了一种转发节点的选举装置，该装置应用于无线体域网中能够直接从HUB接收T-Poll帧的节点，这类节点可以作为转发节点。图6是该装置的组成示意图，如图6所示，该装置600包括：计算单元601和广播单元602。其中，
该计算单元601用于在上述节点广播T-Poll帧之前计算该节点与HUB之间链路的PDR，也即PDRhop1，以及WQL。其中，该PDRhop1和该WQL的计算方法如前所述，此处省略说明。
其中，根据IEEE 802.15.6定义，能够直接接收HUB发送的T-Poll帧的节点，如果希望作为转发节点，则需要广播T-Poll帧。在本实施例中，非HUB节点发送T-Poll帧之前，首先计算自身与HUB之间链路的PDRhop1和WQL。其中，PDRhop1可以根据上一次发送T-Poll帧到当前已发送的数据帧进行计算，WQL可以根据当前数据队列进行计算。其中，该节点可以将上述PDRhop1和WQL包含在T-Poll帧中广播发送。
该广播单元602用于广播上述T-Poll帧，在该T-Poll帧包含该节点与HUB之间链路的PDRhop1和WQL。
通过本实施例的装置，该节点在发送T-Poll时，将该节点与HUB之间链路的PDRhop1和该节点的WQL一同发送，可以帮助被转发节点据此选择合适的转发节点。
实施例5
本实施例提供了一种转发节点的选举装置，该装置应用于无线体域网中不能直接从HUB接收T-Poll帧的节点，也即被转发节点，因为其无法直接从HUB接收T-Poll帧，当其有数据需要转发时，需要选择一个合适的转发节点。另外，该装置是对应实施例4的装置的被转发节点的处理，其中与实施例4相同的内容不再重复说明。图7是本实施例的装置的组成示意图，如图7所示，该装置700包括：维护单元701、计算单元702以及选择单元703。其中，
维护单元701用于根据接收到的T-Poll帧维护候选转发节点列表，在该候选转发节点列表中，包含有候选转发节点的ID、PDRhop1以及WQL。其中，如前所述，如果该被转发节点接收到非HUB节点发送的包含PDRhop1和WQL的T-Poll帧，则该非HUB节点可以作为转发节点，该被转发节点可以通过维护单元701将其中的PDRhop1和WQL保存到上述候选转发节点列表中，或者替换上述候选转发节点列表中对应上述节点的信息。表5是该候选转发节点列表的一个示例。
表5：候选转发节点列表
候选转发节点1的ID 节点1的PDRhop1 节点1的WQL
候选转发节点2的ID 节点2的PDRhop1 节点2的WQL
… … …
候选转发节点n的ID 节点n的PDRhop1 节点n的WQL
其中，如果该非HUB节点的ID位于上述候选转发节点列表中，则该维护单元701用接收到的该非HUB节点的PDRhop1和WQL替换该候选转发节点列表中对应该非HUB节点的记录；如果该非HUB节点的ID不在上述候选转发节点列表中时，则该维护单元701将接收到的该非HUB节点的PDRhop1和WQL存储到该候选转发节点列表中。
该计算单元702用于计算该被转发节点与各个候选转发节点之间链路的PDRhop2和BTRR，根据该被转发节点与各个候选转发节点之间链路的PDRhop2和BTRR，以及上述候选转发节点列表中各个候选转发节点与所述HUB之间链路的PDRhop1和WQL，计算各个候选转发节点的RNF。
其中，与实施例3的第一计算模块5041和第二计算模块5042类似，当需要选举一个合适的转发节点时，该被转发节点可以针对上述候选转发节点列表中每个候选转发节点计算PDRhop2和BTRR，并利用相应的PDRhop1和WQL计算各候选转发节点的RNF。其中，具体的计算方法如前所述，此处省略说明
该选择单元703用于选择满足转发阈值条件并且RNF最大的候选转发节点作为转发节点。其中，转发阈值条件与实施例3的转发阈值条件相同，此处省略说明。
在本实施例中，可选的，该装置700还可以包括：
接收单元704，其用于接收上述包含上述节点的PDRhop1和WQL的T-Poll帧，并提供给上述维护单元701，以便维护单元701据此维护上述候选转发节点列表。此外，该接收单元704还可以接收其它节点或HUB发送的其它信息。
在本实施例中，可选的，该装置700还可以包括：
存储单元705，其存储上述候选转发节点列表，上述维护单元701可以根据接收到的包含节点的PDRhop1和WQL的T-Poll帧维护该存储单元705存储的该候选转发节点列表。上述计算单元702可以通过查找该存储单元705存储的该候选转发节点列表，获得各候选转发节点的PDRhop1和WQL，以计算各个候选转发节点的RNF。
通过本实施例的装置，可以从多个候选转发节点中选举出一个合适的转发节点。
实施例6
本实施例提供了一种无线体域网中的节点，例如，无线体域网中能够直接从HUB接收T-Poll帧的节点，该节点包括如实施例1或3或4或5所述的转发节点的选举装置。
图8是本发明实施例的节点的一构成示意图。如图8所示，节点800可以包括：中央处理器(CPU)801和存储器802；存储器802耦合到中央处理器801。其中该存储器802可存储各种数据，如前所述的PDRhop1、PDRhop2、WQL、BTRR、RNF、表1所示的用户优先级映射表、表5所示的候选转发节点列表等；此外还存储信息处理的程序，并且在中央处理器801的控制下执行该程序，以接收其它节点或HUB发送的各种信息、并且向其它节点或HUB发送各种信息。
在一个实施方式中，转发节点的选举装置的功能可以被集成到中央处理器801中。
在另一个实施方式中，转发节点的选举装置可以与中央处理器801分开配置，例如可以将转发节点的选举装置配置为与中央处理器801连接的芯片，通过中央处理器801的控制来实现转发节点的选举装置的功能。
此外，如图8所示，节点800还可以包括：收发机803和天线804等；其中，上述部件的功能与现有技术类似，此处不再赘述。值得注意的是，节点800也并不是必须要包括图8中所示的所有部件；此外，节点800还可以包括图8中没有示出的部件，可以参考现有技术。
通过本实施例的节点，可以从多个候选转发节点中选举出一个合适的转发节点。
实施例7
本实施例提供了一种无线体域网中的HUB，该HUB包括如实施例2所述的转发节点的选举装置。
图9是本发明实施例的HUB 900的系统构成的一示意框图。如图9所示，该HUB900可以包括中央处理器901和存储器902；存储器902耦合到中央处理器901。值得注意的是，该图是示例性的；还可以使用其他类型的结构，来补充或代替该结构，以实现电信功能或其他功能。
在一个实施方式中，转发节点的选举装置的功能可以被集成到中央处理器901中。
在另一个实施方式中，转发节点的选举装置可以与中央处理器901分开配置，例如可以将转发节点的选举装置配置为与中央处理器901连接的芯片，通过中央处理器901的控制来实现转发节点的选举装置的功能。
如图9所示，该HUB 900还可以包括：通信模块903、输入单元904、音频处理单元905、显示器906、电源907。值得注意的是，HUB 900也并不是必须要包括图9中所示的所有部件；此外，节点900还可以包括图9中没有示出的部件，可以参考现有技术。
如图9所示，中央处理器901有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置，该中央处理器901接收输入并控制节点900的各个部件的操作。
其中，存储器902，例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述转发节点测量表等，此外还可存储处理有关信息的程序。并且中央处理器901可执行该存储器902存储的该程序，以实现信息存储或处理等。其他部件的功能与现有类似，此处不再赘述。节点900的各部件可以通过专用硬件、固件、软件或其结合来实现，而不偏离本发明的范围。
通过本实施例的HUB，可以使得转发节点从多个候选转发节点中选举出一个合适的转发节点。
实施例8
本实施例提供了一种转发节点的选举方法，该方法应用于无线体域网中可以直接从HUB接收T-Poll帧的节点，由于该方法解决问题的原理与实施例1的装置类似，因此其具体的实施可以参照实施例1的方法的实施，内容相同之处不再重复说明。
图10是该本实施例的方法的流程图，请参照图10，该方法包括：
步骤1001：所述节点周期性地计算并上报其与HUB之间链路的包传递率(PDRhop1)和该节点的加权数据队列长度(WQL)，以便接收到该PDRhop1和WQL的HUB记录该节点的PDRhop1和WQL。
步骤1002：所述节点在合适的时候广播T-Poll帧，以便接收到该T-Poll帧的节点将所述节点作为其候选转发节点。
其中，PDRhop1和WQL的计算方法，T-Poll帧的广播方法已经在实施例1中做了详细说明，此处不再赘述。
通过本实施例的方法，该节点通过广播T-Poll帧表明了其作为候选转发节点的意愿，该节点将自己的PDRhop1和WQL上报给HUB，HUB记录该PDRhop1和WQL，并根据被转发节点的请求将其提供给被转发节点，被转发节点可以从多个候选转发节点中选举出一个合适的转发节点。关于HUB和被转发节点的处理将在以下进行说明。
实施例9
本实施例提供了一种转发节点的选举方法，该方法应用于无线体域网中的HUB，由于该方法解决问题的原理与实施例2的装置类似，因此其具体的实施可以参照实施例2的方法的实施，内容相同之处不再重复说明。
图11是该本实施例的方法的流程图，请参照图11，该方法包括：
步骤1101：所述HUB根据接收到的节点的PDRhop1和WQL维护转发节点测量表，该转发节点测量表中包含候选转发节点的ID、PDRhop1和WQL；
步骤1102：所述HUB根据接收到的测量请求信息确定候选转发节点，并通过测量回复信息反馈候选转发节点的PDRhop1和WQL。
其中，关于转发节点测量表的维护已经在实施例2中做了说明，其内容被合并于此，此处省略说明。在一个实施方式中，如果所述节点的ID位于转发节点测量表中，则以接收到的所述节点的PDRhop1和WQL替换转发节点测量表中对应所述节点的记录；如果所述节点的ID不在转发节点测量表中，则将接收到的所述节点的PDRhop1和WQL存储到转发节点测量表中。
其中，上述测量请求信息是被转发节点发送的，在接收到该测量请求信息后，该HUB可以向该被转发节点反馈该测量请求信息所指示的候选转发节点的PDRhop1和WQL。并且，上述测量请求信息是上述被转发节点通过任选的一个候选转发节点传送的，该HUB可以通过该候选转发节点反馈上述测量回复信息。在一个实施方式中，该测量请求信息可以包括候选转发节点的ID列表，该测量回复信息包括各候选转发节点的ID、PDRhop1和WQL。
通过本实施例的方法，该HUB可以根据被转发节点的请求，将候选转发节点的PDRhop1和WQL告知该被转发节点，由此，该被转发节点可以从多个候选转发节点中选举出一个合适的转发节点。
实施例10
本实施例提供了一种转发节点的选举方法，该方法应用于无线体域网中不能直接从HUB接收T-Poll帧的节点，也即被转发节点，由于该方法解决问题的原理与实施例3的装置类似，因此其具体的实施可以参照实施例3的方法的实施，内容相同之处不再重复说明。
图12是该本实施例的方法的流程图，请参照图12，该方法包括：
步骤1201：所述节点根据接收到的T-Poll帧维护候选转发节点列表，所述候选转发节点列表包括候选转发节点的ID；
步骤1202：所述节点向HUB发送包含候选转发节点的ID的测量请求信息；
步骤1203：所述节点根据HUB返回的包含候选转发节点的PDRhop1和WQL的测量回复信息确定转发节点。
在无线体域网中，某一节点发送T-Poll帧则表明了其希望作为转发节点的意愿，本实施例的节点在接收到某一节点发送的T-Poll帧以后，将该节点作为候选转发节点，将其ID存入候选转发节点列表中。
在步骤1202中，上述节点可以从其候选转发节点列表中任选的一个候选转发节点来发送上述测量请求信息，通过上述测量请求信息指示上述HUB反馈各候选转发节点的PDRhop1和WQL。
在步骤1203中，上述HUB可以通过上述节点选择出的上述候选转发节点反馈上述测量回复信息，通过上述测量回复信息将所述节点所请求的候选转发节点的PDRhop1和WQL反馈给上述节点，该节点即可据此从多个候选转发节点中选举出一个合适的转发节点。
在一个实施方式中，该节点可以先计算自己与各候选转发节点之间链路的包传递率，记为PDRhop2，以及各候选转发节点的BTRR，然后根据自己与各候选转发节点之间链路的PDRhop2和各候选转发节点的BTRR，以及在步骤1203中接收到的测量回复信息中各候选转发节点的PDRhop1和WQL，计算各候选转发节点的RNF，再从上述候选转发节点中选择出满足转发阈值条件并且RNF最大的候选转发节点作为转发节点。
其中，上述转发阈值条件，以及计算PDRhop2、BTRR以及RNF的方式如前所述，此处省略说明。
通过本实施例的方法，该被转发节点记录候选转发节点的ID，在有转发需求时，选择任意一个候选转发节点发送上述测量请求信息，获得各候选转发节点的PDRhop1和WQL，再计算自己与各候选转发节点之间链路的PDRhop2和BTRR，结合这四个参数计算各候选转发节点的RNF，由此可以从该多个候选转发节点中选举出一个合适的转发节点。
实施例11
本实施例提供了一种转发节点的选举方法，该方法应用于无线体域网中可以直接从HUB接收T-Poll帧的节点，由于该方法解决问题的原理与实施例4的装置类似，因此其具体的实施可以参照实施例4的方法的实施，内容相同之处不再重复说明。
图13是该本实施例的方法的流程图，请参照图13，该方法包括：
步骤1301：所述节点在广播T-Poll帧之前计算自己与HUB之间链路的PDRhop1和WQL；其中，计算方法如前所述，此处省略说明。
步骤1302：所述节点广播所述T-Poll帧，所述T-Poll帧包含所述节点的PDRhop1和WQL，以便接收到该T-Poll帧的节点将所述节点作为其候选转发节点，并根据候选转发节点确定转发节点。其中，本实施例对广播方法不做限制。
通过本实施例的方法，该节点在发送T-Poll帧时，将该节点与HUB之间链路的PDRhop1和该节点的WQL一同发送，可以帮助被转发节点据此选择合适的转发节点。
实施例12
本实施例提供了一种转发节点的选举方法，该方法应用于无线体域网中不能直接从HUB接收T-Poll帧的节点，由于该方法解决问题的原理与实施例5的装置类似，因此其具体的实施可以参照实施例5的方法的实施，内容相同之处不再重复说明。
图14是该本实施例的方法的流程图，请参照图14，该方法包括：
步骤1401：所述节点根据接收到的T-Poll帧维护候选转发节点列表，所述候选转发节点列表包括候选转发节点的ID、PDRhop1以及WQL；
步骤1402：所述节点计算自己与候选转发节点之间链路的PDRhop2和BTRR，根据自己与候选转发节点之间链路的PDRhop2和BTRR，以及所述候选转发节点列表中各个候选转发节点的PDRhop1和WQL，计算各个候选转发节点的RNF；
步骤1403：所述节点选择满足转发阈值条件并且RNF最大的候选转发节点作为转发节点。
其中，上述转发阈值条件，以及计算PDRhop2、BTRR以及RNF的计算方式如前所述，此处省略说明。
通过本实施例的方法，该被转发节点根据接收到的T-Poll帧记录候选转发节点的ID、PDRhop1以及WQL，在有转发需求时，计算自己与各候选转发节点之间链路的PDRhop2和BTRR，结合这四个参数计算各候选转发节点的RNF，由此可以从该多个候选转发节点中选举出一个合适的转发节点。
图15是对应实施例8-10的方法的信息交互示意图，图16是对应实施例11-12的方法的信息交互示意图。
实施例13
本实施例提供了一种无线体域网系统，该无线体域网系统包括：HUB、能直接从所述HUB接收T-Poll帧的节点、以及不能直接从所述HUB接收T-Poll帧的节点。
在一个实施方式中，所述HUB包括实施例2所述的装置，用于实现实施例9所述的方法，所述能直接从所述HUB接收T-Poll帧的节点包括实施例1所述的装置，用于实现实施例8所述的方法，所述不能直接从所述HUB接收T-Poll帧的节点包括实施例3所述的装置，用于实现实施例10所述的方法。实施例1-3、8-10的内容被合并于此，此处省略说明。
在另一个实施方式中，所述能直接从所述HUB接收T-Poll帧的节点包括实施例4所述的装置，用于实现实施例11所述的方法，所述不能直接从所述HUB接收T-Poll帧的节点包括实施例5所述的装置，用于实现实施例12所述的方法。实施例4-5、11-12的内容被合并于此，此处省略说明。
通过本实施例的无线体域网系统，被转发节点可以从多个候选转发节点中选举出一个合适的转发节点。
本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在信息处理装置或节点中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述信息处理装置或节点中执行实施例8或10或11或12所述的转发节点的选举方法。
本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可读程序使得计算机在信息处理装置或节点中执行实施例8或10或11或12所述的转发节点的选举方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在信息处理装置或HUB中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述信息处理装置或HUB中执行实施例9所述的转发节点的选举方法。
本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可读程序使得计算机在信息处理装置或HUB中执行实施例9所述的转发节点的选举方法。
本发明以上的装置和方法可以由硬件实现，也可以由硬件结合软件实现。本发明涉及这样的计算机可读程序，当该程序被逻辑部件所执行时，能够使该逻辑部件实现上文所述的装置或构成部件，或使该逻辑部件实现上文所述的各种方法或步骤。本发明还涉及用于存储以上程序的存储介质，如硬盘、磁盘、光盘、DVD、flash存储器等。
以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。
关于包括以上实施例的实施方式，还公开下述的附记：
附记1、一种转发节点的选举装置，应用于可以直接从集线器(HUB)接收T-Poll帧的节点，其中，所述装置包括：
计算单元，其周期性地计算所述节点与所述HUB之间链路的包传递率(PDRhop1)和加权数据队列长度(WQL)；
上报单元，其周期性地将所述计算单元计算出的所述HUB之间链路的包传递率(PDRhop1)和加权数据队列长度(WQL)上报给所述HUB；
广播单元，其广播T-Poll帧。
附记2、一种转发节点的选举装置，应用于HUB，其中，所述装置包括：
维护单元，其根据接收到的节点的PDRhop1和WQL维护转发节点测量表，所述转发节点测量表包括候选转发节点的ID、PDRhop1以及WQL；
处理单元，其根据接收到的测量请求信息确定候选转发节点，并通过测量回复信息反馈候选转发节点的PDRhop1和WQL。
附记3、根据附记2所述的装置，其中，所述维护单元在所述节点的ID位于所述转发节点测量表中时，以接收到的所述节点的PDRhop1和WQL替换所述转发节点测量表中对应所述节点的记录；并在所述节点的ID不在所述转发节点测量表中时，将接收到的所述节点的PDRhop1和WQL存储到所述转发节点测量表中。
附记4、根据附记2所述的装置，其中，
所述测量请求信息包括：候选转发节点ID列表；
所述测量回复信息包括：所述候选转发节点的ID和PDRhop1和WQL。
附记5、一种转发节点的选举装置，应用于不能直接从HUB接收T-Poll帧的节点，其中，所述装置包括：
维护单元，其根据接收到的T-Poll帧维护候选转发节点列表，所述候选转发节点列表包括候选转发节点的ID；
发送单元，其向所述HUB发送包含候选转发节点的ID的测量请求信息；
接收单元，其接收所述HUB返回的包含候选转发节点的PDRhop1和WQL的测量回复信息；
确定单元，其根据所述测量回复信息确定转发节点。
附记6、根据附记5所述的装置，其中，所述确定单元包括：
第一计算模块，其计算所述节点与各候选转发节点之间链路的PDR(PDRhop2)和各候选转发节点的广播T-Poll接收率(BTRR)；
第二计算模块，其根据所述节点与各候选转发节点之间链路的PDRhop2和各候选转发节点的BTRR，以及接收到的测量回复信息中各个候选转发节点的PDRhop1和WQL，计算各个候选转发节点的转发节点因数(RNF)；
选择模块，其选择满足转发阈值条件并且RNF最大的候选转发节点作为转发节点。
附记7、根据附记6所述的装置，其中，所述RNF的计算公式为：
其中，PDRhop1是候选转发节点与HUB之间链路的PDR，PDRhop2是所述节点与候选转发节点之间链路的PDR，BTTR是各候选转发节点的BTRR，WQL是候选转发节点的WQL，α和β是调节因子。
附记8、根据附记6所述的装置，其中，所述转发阈值条件包括：
候选转发节点与所述HUB之间链路的PDRhop1大于第一阈值；
所述节点与候选转发节点之间链路的PDRhop2大于第二阈值；
候选转发节点的BTRR大于第三阈值；
其中，所述第一阈值和所述第二阈值相等或不等。
附记9、一种转发节点的选举装置，应用于能直接从HUB接收T-Poll帧的节点，其中，所述装置包括：
计算单元，其在所述节点广播T-Poll帧之前计算所述节点与所述HUB之间链路的PDRhop1和WQL；
广播单元，其广播所述T-Poll帧，所述T-Poll帧包含所述节点与所述HUB之间链路的PDRhop1和WQL。
附记10、一种转发节点的选举装置，应用于不能直接从HUB接收T-Poll帧的节点，其中，所述装置包括：
维护单元，其根据接收到的T-Poll帧维护候选转发节点列表，所述候选转发节点列表包括候选转发节点的ID、与HUB之间链路的PDRhop1以及WQL；
计算单元，其计算所述节点与候选转发节点之间链路的PDRhop2和BTRR，根据所述节点与候选转发节点之间链路的PDRhop2和BTRR，以及所述候选转发节点列表中各个候选转发节点与所述HUB之间链路的PDRhop1和WQL，计算各个候选转发节点的RNF；
选择单元，其选择满足转发阈值条件并且RNF最大的候选转发节点作为转发节点。
附记11、根据附记10所述的装置，其中，所述RNF的计算公式为：
其中，PDRhop1是候选转发节点与HUB之间链路的PDR，PDRhop2是所述节点与候选转发节点之间链路的PDR，BTTR是所述节点计算的各候选转发节点的BTRR，WQL是候选转发节点的WQL，α和β是调节因子。
附记12、根据附记10所述的装置，其中，所述转发阈值条件包括：
候选转发节点与所述HUB之间链路的PDR大于第一阈值；
所述节点与候选转发节点之间链路的PDR大于第二阈值；
候选转发节点的BTRR大于第三阈值；
其中，所述第一阈值和所述第二阈值相等或不等。

Claims (10)

1.一种转发节点的选举装置，应用于可以直接从集线器(HUB)接收T-Poll帧的节点，其中，所述装置包括：
计算单元，其周期性地计算所述节点与所述HUB之间链路的包传递率(PDRhop1)和加权数据队列长度(WQL)；
上报单元，其周期性地将所述计算单元计算出的所述HUB之间链路的包传递率(PDRhop1)和加权数据队列长度(WQL)上报给所述HUB；
广播单元，其广播T-Poll帧。
2.一种转发节点的选举装置，应用于HUB，其中，所述装置包括：
维护单元，其根据接收到的节点的PDRhop1和WQL维护转发节点测量表，所述转发节点测量表包括候选转发节点的身份标识(ID)、PDRhop1以及WQL；
处理单元，其根据接收到的测量请求信息确定候选转发节点，并通过测量回复信息反馈候选转发节点的PDRhop1和WQL。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述维护单元在所述节点的ID位于所述转发节点测量表中时，以接收到的所述节点的PDRhop1和WQL替换所述转发节点测量表中对应所述节点的记录；并在所述节点的ID不在所述转发节点测量表中时，将接收到的所述节点的PDRhop1和WQL存储到所述转发节点测量表中。
4.根据权利要求2所述的装置，其中，
所述测量请求信息包括：候选转发节点ID列表；
所述测量回复信息包括：所述候选转发节点的ID、PDRhop1和WQL。
5.一种转发节点的选举装置，应用于不能直接从HUB接收T-Poll帧的节点，其中，所述装置包括：
维护单元，其根据接收到的T-Poll帧维护候选转发节点列表，所述候选转发节点列表包括候选转发节点的ID；
发送单元，其向所述HUB发送包含候选转发节点的ID的测量请求信息；
接收单元，其接收所述HUB返回的包含候选转发节点的PDRhop1和WQL的测量回复信息；
确定单元，其根据所述测量回复信息确定转发节点。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述确定单元包括：
第一计算模块，其计算所述节点与各候选转发节点之间链路的PDR(PDRhop2)和各候选转发节点的广播T-Poll接收率(BTRR)；
第二计算模块，其根据所述节点与各候选转发节点之间链路的PDRhop2和各候选转发节点的BTRR，以及接收到的测量回复信息中各个候选转发节点的PDRhop1和WQL，计算各个候选转发节点的转发节点因数(RNF)；
选择模块，其选择满足转发阈值条件并且RNF最大的候选转发节点作为转发节点。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述RNF的计算公式为：
R N F = α × PDR h o p 1 × PDR h o p 2 × B T T R + β W Q L
其中，PDRhop1是候选转发节点与HUB之间链路的PDR，PDRhop2是所述节点与候选转发节点之间链路的PDR，BTTR是各候选转发节点的BTRR，WQL是候选转发节点的WQL，α和β是调节因子。
8.根据权利要求6所述的装置，其中，所述转发阈值条件包括：
候选转发节点与所述HUB之间链路的PDRhop1大于第一阈值；
所述节点与候选转发节点之间链路的PDRhop2大于第二阈值；
候选转发节点的BTRR大于第三阈值；
其中，所述第一阈值和所述第二阈值相等或不等。
9.一种转发节点的选举装置，应用于能直接从HUB接收T-Poll帧的节点，其中，所述装置包括：
计算单元，其在所述节点广播T-Poll帧之前计算所述节点与所述HUB之间链路的PDRhop1和WQL；
广播单元，其广播所述T-Poll帧，所述T-Poll帧包含所述节点与所述HUB之间链路的PDRhop1和WQL。
10.一种转发节点的选举装置，应用于不能直接从HUB接收T-Poll帧的节点，其中，所述装置包括：
维护单元，其根据接收到的T-Poll帧维护候选转发节点列表，所述候选转发节点列表包括候选转发节点的ID、与HUB之间链路的PDRhop1以及WQL；
计算单元，其计算所述节点与候选转发节点之间链路的PDRhop2和BTRR，根据所述节点与候选转发节点之间链路的PDRhop2和BTRR，以及所述候选转发节点列表中各个候选转发节点与所述HUB之间链路的PDRhop1和WQL，计算各个候选转发节点的RNF；
选择单元，其选择满足转发阈值条件并且RNF最大的候选转发节点作为转发节点。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101394410A (zh) * 2008-10-29 2009-03-25 北京邮电大学 一种无线自组织网络中的通信方法
JP2012100265A (ja) * 2010-10-29 2012-05-24 Fujitsu Ltd ワイヤレスネットワークデバイス、ワイヤレスネットワークシステム、及びルーティングの選択制御のための方法
EP2273732A4 (en) * 2008-04-25 2013-01-23 Fujitsu Ltd NODE DEVICE AND SOFTWARE
CN104093186A (zh) * 2014-06-26 2014-10-08 河海大学 一种多跳无线传感网络机会路由方法及其系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2273732A4 (en) * 2008-04-25 2013-01-23 Fujitsu Ltd NODE DEVICE AND SOFTWARE
CN101394410A (zh) * 2008-10-29 2009-03-25 北京邮电大学 一种无线自组织网络中的通信方法
JP2012100265A (ja) * 2010-10-29 2012-05-24 Fujitsu Ltd ワイヤレスネットワークデバイス、ワイヤレスネットワークシステム、及びルーティングの選択制御のための方法
CN104093186A (zh) * 2014-06-26 2014-10-08 河海大学 一种多跳无线传感网络机会路由方法及其系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SUNG-YEON KIM ETC: "《Network lifetime improvement by relaying node re-selection in the IEEE 》", 《IEEE》 *
Z. ZHANG ETC: "《Energy efficient multi-hop polling in clusters of two-layered heterogeneous sensor networks》", 《IEEE》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114430580A (zh) * 2022-02-10 2022-05-03 西南科技大学 一种无人机中继节点优化方法、装置及可存储介质
CN114430580B (zh) * 2022-02-10 2024-04-02 西南科技大学 一种无人机中继节点优化方法、装置及可存储介质

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