CN108111418B - 一种通信系统、一种数据传输方法及节点 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种通信系统、一种数据传输方法及节点，用以解决现有的分层组网自组织网络中存在的非邻居节点之间不能进行快速通信、数据传输时延长，传输性能差的问题。方法包括：第一节点需要向第二节点传输数据时，第一节点根据维护的第一信息在通信系统中的第一子网中确定一个群首节点，第一节点和第二节点作为第一子网中的普通节点均归属于群首节点；第一节点将数据传输给确定的群首节点，数据将被群首节点通过一跳传输给第二节点。

Description

一种通信系统、一种数据传输方法及节点

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种通信系统、一种数据传输方法及节点。

背景技术

自组织网络中，随着节点数量的增加，网络规模增大，导致及时维护节点的路由信息的难度增加，网络的数据传输效率低。因此，对大规模的自组织网络采用分层组网技术。

现有的分层组网的自组织网络中，自组织网络被分为多个层级，每个层级都由一个或一个以上的子网组成，每个子网由群首节点和到达该群首节点的跳数在设定范围内的节点组成。按照节点功能的不同，自组织网络中的节点被划分为三类：群首节点、网关节点和普通节点。群首节点负责维护并保存该群首节点所在网络的路由信息，该群首节点所在的网络包括该群首节点所在的子网以及低于该子网所在层级的其他层级网络。群首节点之间会通过网关节点交互数据和各自维护的路由信息，因此当群首节点向不是邻居节点的目标节点发送数据时，群首节点根据自身维护的路由信息经过网关节点，通过多跳向目标节点发送数据。普通节点只负责接收和发送数据，因此当普通节点向不是邻居节点的目标节点发送数据时，必须将数据先发送给该普通节点所在子网的群首节点，由该群首节点根据自身维护的路由信息，通过多跳向目标节点发送数据。

综上，在现有的分层组网自组织网络中，由于非邻居节点之间需要通过多跳才能完成数据传输，因此非邻居节点之间不能进行快速通信，数据传输时延长，传输性能差。

发明内容

本发明实施例提供一种通信系统、一种数据传输方法及节点，以解决现有的分层组网自组织网络中存在的非邻居节点之间不能进行快速通信、数据传输时延长，传输性能差的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种通信系统，该通信系统包括多个层级网络，多个层级网络中除最低层级网络外的每个层级网络包括至少一个子网，一个子网包括群首节点和归属于群首节点的普通节点，群首节点位于其所在子网所在的层级网络，归属于群首节点的普通节点所在的层级网络低于群首节点所在的层级网络；

在一种可能的设计中，群首节点用于通过一跳向归属于群首节点的普通节点传输数据。

在一种可能的设计中，位于同一层级网络的所有节点的发射功率等级相同，高层级网络中的节点的发射功率等级高于低层级网络中的节点的发射功率等级。

第二方面，本发明实施例提供一种数据传输方法，该方法应用于本发明实施例提供的通信系统中，该方法包括：

第一节点需要向第二节点传输数据时，第一节点根据维护的第一信息在通信系统中的第一子网中确定一个群首节点，第一节点和第二节点作为第一子网中的普通节点均归属于群首节点；

第一节点将数据传输给群首节点，数据将被群首节点通过一跳传输给第二节点。

在一种可能的设计中，第一节点将数据传输给确定的群首节点，数据将被群首节点通过一跳传输给第二节点，包括：

第一节点为通信系统中的第二子网中的群首节点、并且第二节点作为第二子网中的普通节点归属于第一节点时，第一节点通过一跳将数据传输给第二节点。

在一种可能的设计中，第一节点为通信系统中一个层级网络中的一个层级网络中的一个子网的群首节点时，第一信息包括：第一节点的标识、归属于第一节点的普通节点的标识、以及第一节点所在层级网络的各个上层网络中的群首节点的标识。

在一种可能的设计中，第一节点为通信系统中最低层级网络中的一个子网的普通节点时，第一信息包括：第一节点的标识、第一节点的邻居节点的标识、以及除最低层级网络外的各个层级网络中的群首节点的标识。

在一种可能的设计中，第一节点维护第一信息的方法包括：

第一节点接收通信系统中其他节点广播的第二信息，第二信息为其他节点维护的信息；

第一节点基于第二信息维护第一信息。

在一种可能的设计中，还包括：

第一节点广播第一信息。

第三方面，本发明实施例提供一种第一节点，该第一节点为本发明实施例提供的通信系统中的节点，该第一节点包括：

处理单元，用于维护第一信息；第一节点需要向第二节点传输数据时，根据维护的第一信息在通信系统中的第一子网中确定一个群首节点，第一节点和第二节点作为第一子网中的普通节点均归属于群首节点；

收发单元，用于将数据传输给处理单元确定的群首节点，数据将被群首节点通过一跳传输给第二节点。

在一种可能的设计中，收发单元还用于：

第一节点为通信系统中的第二子网中的群首节点、并且第二节点作为第二子网中的普通节点归属于第一节点时，通过一跳将数据传输给第二节点。

在一种可能的设计中，第一节点为通信系统中一个层级网络中的一个子网的群首节点时，第一信息包括：第一节点的标识、归属于第一节点的普通节点的标识、以及第一节点所在层级网络的各个上层网络中的群首节点的标识。

在一种可能的设计中，第一节点为通信系统中最低层级网络中的一个子网的普通节点时，第一信息包括：第一节点的标识、第一节点的邻居节点的标识、以及除最低层级网络外的各个层级网络中的群首节点的标识。

在一种可能的设计中，收发单元还用于：

接收通信系统中其他节点广播的第二信息，第二信息为其他节点维护的信息；

处理单元在维护第一信息时，具体用于：

基于收发单元接收的第二信息维护第一信息。

在一种可能的设计中，收发单元还用于：

广播处理单元维护的第一信息。

在本发明实施例提供的通信系统中，一个子网中的群首节点可通过一跳将数据传输给归属于该群首节点的普通节点。基于该通信系统，本发明实施例提供一种数据传输方法及节点，第一节点需要向第二节点传输数据时，第一节点根据维护的第一信息在通信系统中的第一子网中确定一个群首节点，第一节点和第二节点作为第一子网中的普通节点均归属于该群首节点，第一节点将数据传输给该群首节点；该群首节点接收第一节点传输的数据后，由于第二节点归属于该群首节点，即使该群首节点与第二节点是非邻居节点，该群首节点所具有的发射功率仍能够使得，通过一跳将数据传输给归属于该群首节点的第二节点。因此相较于现有的分层组网自组织网络及数据传输方法，通过本发明实施例提供的数据传输方法及节点，能够实现非邻居节点之间的快速通信，缩短了数据传输时延长，提高了传输性能。

附图说明

图1为一种自组织网络的结构示意图；

图2A为本发明实施例提供的一种通信系统的树状结构示意图；

图2B为本发明实施例提供的一种通信系统的扁平化结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种数据传输方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的一种第一节点的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种第一节点的结构示意图。

具体实施方式

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，并不是全部的实施例。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技术方案适用于采用分层组网的自组织网络。现有的分层组网的自组织网络中，自组织网络被分为多个层级，每个层级都由一个或一个以上的子网组成，一个子网包括一个群首节点及该群首节点的邻居节点。任一节点的邻居节点是指到达该节点的跳数在设定跳数范围内的节点。分层组网的自组织网络中，所有节点按照节点功能的不同，被划分为三类：群首节点、网关节点和普通节点。群首节点为负责维护并保存该群首节点所在网络的路由信息的节点，该群首节点所在的网络包括该群首节点所在的子网以及低于该子网所在层级的其他层级网络；网关节点为负责群首节点之间数据传输和路由信息交互的节点，群首节点间通过网关节点交互各自维护的路由信息；普通节点只负责接收和发送数据。

现有的非邻居节点间传输数据的技术方案中，群首节点向不是邻居节点的目标节点发送数据时，群首节点根据自身维护的路由信息，通过多跳向目标节点发送数据。普通节点向不是邻居节点的目标节点发送数据时，必须将数据先发送给该普通节点所在子网的群首节点，由该群首节点根据自身维护的路由信息，通过多跳向目标节点发送数据。因此，现有的非邻居节点间传输数据的技术方案中，由于网络结构及节点功能划分的限制，非邻居节点间需要通过多跳才能完成数据传输，导致了非邻居节点间不能进行快速通信，数据传输时延长，传输性能差。

以如图1所示的包含三层组网的自组织网络为例，如图1所示的三层自组织网络的第一层中，节点1、2、3、4为群首节点，节点6、7、8、11为网关节点，节点5、9、10、12为普通节点。由每个群首节点及该群首节点的邻居节点构成第一层网络中的一个子网，如节点1、5、6、7构成一个子网，节点2、6、8、12构成另一个子网，用于两个子网的群首节点1和2之间传输数据的网关节点为节点6。现有的技术方案中，节点5向节点4传输数据时，由于节点4是节点5的非邻居节点，节点5所属子网的群首节点是节点1，节点5需要先将数据传输给群首节点1，由群首节点1将数据路由至节点4。分析可知，如图1所示的三层自组织网络中，非邻居节点间需要通过多跳才能完成数据传输。

针对现有的数据传输方案存在的上述问题，本发明实施例提供一种数据传输方法、通信系统及装置，可以实现分层组网的自组织网络中非邻居节点间数据传输时，存在的非邻居节点间需要通过多跳才能完成数据传输，导致了非邻居节点间不能进行快速通信，数据传输时延长，传输性能差的问题。其中，方法和装置是基于同一发明构思的，由于方法及装置解决问题的原理相似，因此装置与方法的实施可以相互参见，重复之处不再赘述。

下面通过实施例详细介绍本发明实施例提供的技术方案。

实施例一：

本发明实施例提供了一种通信系统，该通信系统包括多个层级网络，多个层级网络中除最低层级网络外的每个层级网络包括至少一个子网，一个子网由一个群首节点和归属于群首节点的普通节点组成，群首节点位于其所在子网所在的层级网络，归属于群首节点的普通节点所在的层级网络低于群首节点所在的层级网络。除最低层级网络外的每个层级网络包含至少一个群首节点。最低层级网络中的节点均为普通节点。

以如图2A所示的通信系统为例，该通信系统包含四个层级网络，该通信系统可称为四层组网的自组织网络。图2A中，以C31为例，C31为第四层级网络中一个子网的群首节点，图2A中除C31之外的其他节点均为C31所在子网中归属于群首节点C31的普通节点；以C101为例，C101为第二层级网络中一个子网的群首节点，C001、C002为C101所在子网中归属于群首节点C101的普通节点。通信系统的树状结构如图2A所示，该通信结构还可以采用如图2B所示的扁平化结构示意图，图2B中一个矩形表示一个节点，一个椭圆表示一个子网。

本实施例提供的通信系统中，一个子网仅包含一个群首节点，该子网中除该群首节点之外的其他节点均为归属于该群首节点的普通节点。一个节点在一个子网中作为群首节点时，该节点在另一子网中可能作为普通节点。

以图2B所示的通信系统为例，一个椭圆的覆盖区域表示一个子网，该椭圆的覆盖区域内的节点表示该子网内的节点。例如，C101为第二层级网络中子网A的群首节点，C101所在的椭圆的覆盖区域表示以C101为群首节点的子网A，子网A中C001、C002为归属于群首节点C101的普通节点。C21为第三层级网络中子网B的群首节点，C21所在的椭圆的覆盖区域表示以C21为群首节点的子网B，子网B中C101作为普通节点归属于群首节点C21，因此，C101既是子网A中的群首节点，又是子网B中的普通节点。

本实施例提供的通信系统中，位于同一层级网络的所有节点的发射功率等级相同，高层级网络中的节点的发射功率等级高于低层级网络中的节点的发射功率等级，即高层级网络中的节点的发射功率大于低层级网络中的节点的发射功率。基于这一特性，在通信系统的一个子网中，即使群首节点与归属于该群首节点的普通节点是非邻居节点，群首节点所具有的发射功率仍能够使得，该群首节点通过一跳将数据传输给归属于该群首节点的普通节点，因此能够实现群首节点向归属于该群首节点的普通节点快速传输数据。而在通信系统中，位于底层级网络中的节点向位于高层级网络中的节点传输数据时需采用现有技术。

以如图2A所示的通信系统为例，C31为第四层级网络中一个子网的群首节点，图2A中其他节点均为归属于C31的普通节点，因此C31可以通过一跳将数据传输给归属于C31的C101。

本实施例还提供一种建立上述通信系统的方法，以需要建立如图2A所示的通信系统为例，该通信系统包括四个层级网络，建立图2A所示的通信系统的方法包括：

步骤一：将所有节点均设置为第四层级网络(即最高层级网络)中的节点。第四层级网络中的节点的发射功率等级均为预设发射功率等级，该预设发射功率等级可以为允许节点发射的最大发射功率等级。

步骤二：所有节点根据设定的选举原则选举出第四层级网络中一个子网的群首节点C31。C31在广播消息中指示：C31为第四层级网络中一个子网的群首节点，将除C31之外的其他节点设置为第三层级网络中的节点，第三层级网络中的节点的发射功率相比于第四层级网络中的节点的发射功率等级降低一个等级。

步骤三：将除C31之外的其他节点设置为第三层级网络中的节点，并且将第三层级网络中的节点的发射功率等级降低一个等级。在第三层级网络的所有节点中根据设定的选举原则选举出第三层级网络中一个子网的群首节点C21。

由于C21能够与C31进行双向链路传输，因此C21为归属于C31的节点。C21在广播消息中指示：C21为第三层级网络中一个子网的群首节点，将除C31和C21之外的其他节点设置为第二层级网络中的节点，第二层级网络中的节点的发射功率相比于第三层级网络中的节点的发射功率等级降低一个等级。

步骤四：将除C31和C21之外的其他节点设置为第二层级网络中的节点，并且将第二层级网络中的节点的发射功率等级降低一个等级。在第二层级网络的所有节点中根据设定的选举原则选举出第二层级网络中一个子网的群首节点C22。

由于C22不能与C21进行双向链路传输，则C22与C21不能在同一子网中，因此将C22设置为第三层级网络中另一个子网的群首节点，此时第三层级网络中包括两个子网，这两个子网的群首节点分别为C22和C21。并且在第二层级网络中按照步骤四的方法继续选举第二层级网络中一个子网的群首节点。

通过执行上述步骤，以此类推，建立的通信系统中第四层级网络中一个子网的群首节点为C31，第三层级网络中两个子网的群首节点分别为C22和C21，第二层级网络中六个子网的群首节点分别为C101-C106，第一层级网络中的普通节点包括C001-C012。

其中，通信系统包含的层级网络的数量可以是预先设定的，也可以是由通信系统中最高层级网络中的群首节点通过广播消息指示的。

选举群首节点时所采用的选举原则包括但不限于，可以是从参与选举的节点中选举出连通度最大的节点作为群首节点，还可以是从参与选举的节点中选举出节点标识号最小的节点作为群首节点。

本发明实施例还提供了一种数据传输方法，该数据传输方法可以应用于本实施例提供的通信系统中。如图3所示，该数据传输方法包括：

S301、第一节点需要向第二节点传输数据时，第一节点根据维护的第一信息在通信系统中的第一子网中确定一个群首节点，第一节点和第二节点作为第一子网中的普通节点均归属于群首节点。

S302、第一节点将数据传输给确定的群首节点，数据将被群首节点通过一跳传输给第二节点。

本实施例中，第一节点、第二节点均为本实施例提供的通信系统中的节点。

S301中当第一节点和第二节点均归属的群首节点有多个时，第一节点可以在第一节点和第二节点均归属的多个群首节点中选择一个群首节点，将数据传输给选择出的群首节点。较佳地，由于低层级网络的节点不能通过一跳将数据传输给高层级网络的节点，因此为了减少低层级网络的节点向非邻居节点传输数据时经过的跳数，在第一节点和第二节点均归属的多个群首节点中选择所在层级网络最低的群首节点作为第一节点传输数据的群首节点。

以图2B所示的通信系统为例，假设第一节点为C101，第二节点为C003，在以C21为群首节点的子网中，C101和C003作为以C21为群首节点的子网中的普通节点均归属于群首节点C21，此时以C21为群首节点的子网为第一子网；可以分析出，在以C31为群首节点的子网中，C101和C003作为以C31为群首节点的子网中的普通节点均归属于群首节点C31，此时以C31为群首节点的子网为第一子网。因此，C21和C31均可作为S301中确定的群首节点，但考虑到C101将数据传输至C21或C31的节点跳数，较佳地将C21作为S301中确定的群首节点。

本实施例中，第二节点是第一节点的非邻居节点或第一节点的邻居节点。第一节点的邻居节点是指到达该第一节点的跳数在设定跳数范围内的节点，例如可以将到达第一节点在一跳范围内的节点称为该第一节点的邻居节点。

第一节点将数据传输给确定的第一节点和第二节点均归属的群首节点的方法可以采用现有技术中的方法实现。以如图2A所示的通信系统为例，C001是最低层级网络中的一个普通节点。当C001需要向C007传输数据时，C001根据维护的第一信息确定C001和C007均归属于C31。C001将数据传输给C31的具体过程包括：C001将数据传输给C001归属的第二层级网络的群首节点C101，再由C101将数据传输给C101归属的第三层级网络的群首节点C21，C21将数据传输给C21归属的第四层级网络的群首节点C31；C31接收数据后，通过一跳将数据传输给C007。

S302中第一节点根据维护的第一信息将数据传输给第一节点和第二节点作为普通节点均归属的群首节点，由于第二节点归属于该群首节点，即使该群首节点与第二节点是非邻居节点，该群首节点所具有的发射功率仍能够使得，该群首节点通过一跳将数据传输给归属于该群首节点的第二节点。因此能够实现第一节点和第二节点均归属的群首节点向第二节点快速传输数据，减少了第一节点向第二节点传输数据时经过的跳数，解决了在现有的分层组网自组织网络中由于非邻居节点之间需要通过多跳才能完成数据传输，造成非邻居节点之间不能进行快速通信的问题，降低了第一节点向第二节点传输数据的时延。

可选的，第一节点向第二节点传输数据的方法还可以为：第一节点根据维护的第一信息确定第一节点为通信系统中的第二子网中的群首节点、并且第二节点作为第二子网中的普通节点归属于第一节点时，第一节点通过一跳将数据传输给第二节点。

在通信系统中，第二子网是一个以第一节点为群首节点的子网，第二节点作为第二子网中的普通节点归属于第一节点。由于第二节点归属于该第一节点，即使该第一节点与第二节点是非邻居节点，该第一节点所具有的发射功率仍能够使得，该第一节点通过一跳将数据传输给归属于该第一节点的第二节点。以图2B所示的通信系统为例，假设第一节点为C101，第二节点为C003，在以C101为群首节点的子网中，C003作为以C101为群首节点的子网中的普通节点归属于群首节点C101，此时以C101为群首节点的子网为第二子网，C101能通过一跳将数据传输给归属于该C101的C003。此时第一节点C101既是第一子网中的群首节点，又是第二子网中的普通节点。

本实施例中，在满足第一节点为通信系统中的第二子网中的群首节点、并且第二节点作为第二子网中的普通节点归属于第一节点的情况下，可优先选择采用第一节点通过一跳将数据传输给第二节点的方法实现第一节点向第二节点传输数据。该方法同样能够解决在现有的分层组网自组织网络中由于非邻居节点之间需要通过多跳才能完成数据传输，造成非邻居节点之间不能进行快速通信的问题，相比于图3所示的方法能够进一步减少数据传输过程中的节点跳数，降低数据传输时延。

本实施例中，当第一节点为通信系统中任一层级网络中的一个子网的群首节点时，第一节点维护的第一信息包括但不限于：第一节点的标识、归属于第一节点的普通节点的标识、以及第一节点所在层级网络的各个上层网络中的群首节点的标识。

当第一节点为通信系统中最低层级网络中的一个普通节点时，第一节点维护的第一信息包括但不限于：第一节点的标识、第一节点的邻居节点的标识、以及除最低层级网络外的各个层级网络中的群首节点的标识。

通信系统中各个节点维护自身的第一信息的方法相同，以第一节点维护第一信息为例，包括以下步骤：

步骤一：第一节点接收通信系统中其他节点广播的第二信息，第二信息为网络中其他节点维护的信息。

步骤二：第一节点基于第二信息维护第一信息。

第一节点接收通信系统中其他节点广播的第二信息，基于第二信息来配置第一信息，第二信息是通信系统中其他节点维护的信息。当广播第二信息的节点为任一层级网络中的一个子网的群首节点时，第二信息包括但不限于：广播第二信息的节点的标识、归属于广播第二信息的节点的普通节点的标识、以及广播第二信息的节点所在层级网络的各个上层网络中的群首节点的标识。当广播第二信息的节点为网络中最低层级网络中的一个普通节点时，第二信息包括但不限于：广播第二信息的节点的标识、广播第二信息的节点的邻居节点的标识、以及除最低层级网络外的各个层级网络中的群首节点的标识。

可选的，第一节点还可以向通信系统中其他节点广播第一信息，该广播的第一信息用于其他节点维护各自的第一信息。

以如图2A所示的通信系统为例，当第一节点是第四层级网络中的一个子网的群首节点C31时，C31维护的第一信息如表1所示。

表1

以如图2A所示的通信系统为例，当第一节点是第三层级网络中的一个子网的群首节点C21时，C21维护的第一信息如表2所示。

表2

以如图2A所示的通信系统为例，当第一节点是第一层级网络中的普通节点C001时，C001维护的第一信息如表3所示。

表3

基于本发明实施例提供的一种通信系统，本发明实施例提供的一种数据传输方法中，第一节点需要向第二节点传输数据时，第一节点根据维护的第一信息在通信系统中的第一子网中确定一个群首节点，第一节点和第二节点作为第一子网中的普通节点均归属于该群首节点，第一节点将数据传输给该群首节点；该群首节点接收第一节点传输的数据后，由于第二节点归属于该群首节点，即使该群首节点与第二节点是非邻居节点，该群首节点也能够通过一跳将数据传输给归属于该群首节点的第二节点，实现了第一节点和第二节点均归属的群首节点向第二节点快速传输数据，进而减少了第一节点向第二节点传输数据时经过的跳数。相较于现有的分层组网自组织网络及数据传输方法，本发明实施例提供的通信系统及数据传输方法实现了非邻居节点之间的快速通信，缩短了数据传输时延长，提高了传输性能。

实施例二：

结合以上实施例一，本发明实施例还提供了一种第一节点，该第一节点可以采用图3对应的实施例提供的方法，参阅图4所示，第一节点400包括：处理单元401和收发单元402。

处理单元401，用于维护第一信息；第一节点400需要向第二节点传输数据时，根据维护的第一信息在通信系统中的第一子网中确定一个群首节点，第一节点400和第二节点作为第一子网中的普通节点均归属于群首节点；

收发单元402，用于将数据传输给处理单元401确定的群首节点，数据将被群首节点通过一跳传输给第二节点。

可选的，收发单元402还用于：

第一节点400为通信系统中的第二子网中的群首节点、并且第二节点作为第二子网中的普通节点归属于第一节点400时，通过一跳将数据传输给第二节点。

可选的，第一节点400为通信系统中一个层级网络中的一个子网的群首节点时，第一信息包括：第一节点400的标识、归属于第一节点400的普通节点的标识、以及第一节点400所在层级网络的各个上层网络中的群首节点的标识。

可选的，第一节点400为通信系统中最低层级网络中的一个子网的普通节点时，第一信息包括：第一节点400的标识、第一节点400的邻居节点的标识、以及除最低层级网络外的各个层级网络中的群首节点的标识。

可选的，收发单元402还用于：

接收通信系统中其他节点广播的第二信息，第二信息为其他节点维护的信息；

处理单元401在维护第一信息时，具体用于：

基于收发单元402接收的第二信息维护第一信息。

可选的，收发单元402还用于：

广播处理单元401维护的第一信息。

需要说明的是，本发明实施例中对单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

基于以上实施例，本发明实施例还提供了一种第一节点，该第一节点可采用图3对应的实施例提供的方法，可以与图4所示的第一节点是相同的节点。参阅图5所示，第一节点500包括：处理器501、收发机502、总线503以及存储器504，其中：

处理器501，用于读取存储器504中的程序，执行下列过程：

处理器501，用于维护第一信息；第一节点500需要向第二节点传输数据时，根据维护的第一信息在通信系统中的第一子网中确定一个群首节点，第一节点500和第二节点作为第一子网中的普通节点均归属于群首节点。

可选的，第一节点500为通信系统中一个层级网络中的一个子网的群首节点时，第一信息包括：第一节点500的标识、归属于第一节点500的普通节点的标识、以及第一节点500所在层级网络的各个上层网络中的群首节点的标识。

可选的，第一节点500为通信系统中最低层级网络中的一个子网的普通节点时，第一信息包括：第一节点500的标识、第一节点500的邻居节点的标识、以及除最低层级网络外的各个层级网络中的群首节点的标识。

可选的，处理器501在维护第一信息时，具体用于：

基于收发机502接收的第二信息维护第一信息。

收发机502，用于在处理器501的控制下，执行下列过程：

收发机502，用于将数据传输给处理器501确定的群首节点，数据将被群首节点通过一跳传输给第二节点。

可选的，收发机502还用于：

第一节点500为通信系统中的第二子网中的群首节点、并且第二节点作为第二子网中的普通节点归属于第一节点500时，通过一跳将数据传输给第二节点。

可选的，收发机502还用于：

接收通信系统中其他节点广播的第二信息，第二信息为其他节点维护的信息；

可选的，收发机502还用于：

广播处理器501维护的第一信息。

处理器501、收发机502以及存储器504通过总线503相互连接；总线503可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，EISA)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。

其中，在图5中，总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器501代表的一个或多个处理器和存储器504代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机502可以是多个元件，即包括发送机和收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器501负责管理总线架构和通常的处理，存储器504可以存储处理器501在执行操作时所使用的数据。

可选的，处理器501可以是中央处理器、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)。

通过本发明实施例提供的一种第一节点，能够实现非邻居节点之间的快速通信，缩短了数据传输时延长，提高了传输性能。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种数据传输方法，其特征在于，所述方法应用于通信系统中，所述通信系统包括多个层级网络，所述多个层级网络中除最低层级网络外的每个层级网络包括至少一个子网，一个子网包括群首节点和归属于所述群首节点的普通节点，所述群首节点位于其所在子网所在的层级网络，所述归属于所述群首节点的普通节点所在的层级网络低于所述群首节点所在的层级网络；位于同一层级网络的所有节点的发射功率等级相同，高层级网络中的节点的发射功率等级高于低层级网络中的节点的发射功率等级；

所述方法包括：

第一节点需要向第二节点传输数据时，所述第一节点根据维护的第一信息在所述通信系统中的第一子网中确定一个群首节点，所述第一节点和所述第二节点作为所述第一子网中的普通节点均归属于所述群首节点；

所述第一节点将所述数据传输给所述群首节点，所述数据将被所述群首节点通过一跳传输给所述第二节点。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

所述第一节点为所述通信系统中的第二子网中的群首节点、并且所述第二节点作为所述第二子网中的普通节点归属于所述第一节点时，所述第一节点通过一跳将所述数据传输给所述第二节点。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一节点为所述通信系统中一个层级网络中的一个子网的群首节点时，所述第一信息包括：所述第一节点的标识、归属于所述第一节点的普通节点的标识、以及所述第一节点所在层级网络的各个上层网络中的群首节点的标识。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一节点为所述通信系统中最低层级网络中的一个子网的普通节点时，所述第一信息包括：所述第一节点的标识、所述第一节点的邻居节点的标识、以及除所述最低层级网络外的各个层级网络中的群首节点的标识。

5.如权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述第一节点维护所述第一信息的方法包括：

所述第一节点接收所述通信系统中其他节点广播的第二信息，所述第二信息为所述其他节点维护的信息；

所述第一节点基于所述第二信息维护所述第一信息。

6.如权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，还包括：

所述第一节点广播所述第一信息。

7.一种第一节点，其特征在于，所述第一节点为通信系统中的节点，所述通信系统包括多个层级网络，所述多个层级网络中除最低层级网络外的每个层级网络包括至少一个子网，一个子网包括群首节点和归属于所述群首节点的普通节点，所述群首节点位于其所在子网所在的层级网络，所述归属于所述群首节点的普通节点所在的层级网络低于所述群首节点所在的层级网络；位于同一层级网络的所有节点的发射功率等级相同，高层级网络中的节点的发射功率等级高于低层级网络中的节点的发射功率等级；

所述第一节点包括：

处理单元，用于维护第一信息；所述第一节点需要向第二节点传输数据时，根据维护的第一信息在所述通信系统中的第一子网中确定一个群首节点，所述第一节点和所述第二节点作为所述第一子网中的普通节点均归属于所述群首节点；

收发单元，用于将所述数据传输给所述处理单元确定的所述群首节点，所述数据将被所述群首节点通过一跳传输给所述第二节点。

8.如权利要求7所述的第一节点，其特征在于，所述收发单元还用于：

所述第一节点为所述通信系统中的第二子网中的群首节点、并且所述第二节点作为所述第二子网中的普通节点归属于所述第一节点时，通过一跳将所述数据传输给所述第二节点。

9.如权利要求7所述的第一节点，其特征在于，所述第一节点为所述通信系统中一个层级网络中的一个子网的群首节点时，所述第一信息包括：所述第一节点的标识、归属于所述第一节点的普通节点的标识、以及所述第一节点所在层级网络的各个上层网络中的群首节点的标识。

10.如权利要求7所述的第一节点，其特征在于，所述第一节点为所述通信系统中最低层级网络中的一个子网的普通节点时，所述第一信息包括：所述第一节点的标识、所述第一节点的邻居节点的标识、以及除所述最低层级网络外的各个层级网络中的群首节点的标识。

11.如权利要求7至10任一所述的第一节点，其特征在于，所述收发单元还用于：

接收所述通信系统中其他节点广播的第二信息，所述第二信息为所述其他节点维护的信息；

所述处理单元在维护第一信息时，具体用于：

基于所述收发单元接收的所述第二信息维护所述第一信息。

12.如权利要求7至10任一所述的第一节点，其特征在于，所述收发单元还用于：

广播所述处理单元维护的第一信息。

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