CN109905872A - 一种邻居节点发现方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种邻居节点发现方法及装置，涉及通信技术领域，可以减少邻居节点发现方法消耗的传输功率。本申请的实施例包括：按照预设规则，从目标节点的波束方向列表的各个波束方向中选择一个目标波束方向，波束方向列表包括预设的各个波束方向的标识。然后在当前时隙的目标波束方向上发送扫描信号。再根据扫描结果，确定目标波束方向的波束覆盖区域中是否包括邻居节点。若否，则将目标波束方向设置为不被扫描的状态。

Description

一种邻居节点发现方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种邻居节点发现方法及装置。

背景技术

临时搭建的无线自组织网络的通信基础是构建网络拓扑图，所以网络拓扑图中各个节点需要获取各自传输范围内的邻居节点信息(包括邻居节点的位置和邻居节点的标识等信息)。

相关技术中，可以采用完全随机扫描算法(Complete Random Algorithm，CRA)和基于扫描算法(Scan-based Algorithm，SBA)两种扫描方式发现邻居节点。完全随机扫描算法是指节点在预设的各个波束方向中随机选择一个波束方向，并按照预设概率选择天线模式，天线模式包括发送模式和接收模式，各节点在选择的波束方向上发送或接收扫描信号。基于扫描算法是指节点在每个扫描周期开始时，按照预设概率选择天线模式，其中，一个扫描周期中，节点在各个波束方向选择的天线模式相同。然后按照固定的扫描方向顺序，依次在预设的各个波束方向中选择一个波束方向发送或接收扫描信号。

但是，若某节点采用上述两种扫描方式，如果在一个波束方向中不存在该节点的邻居节点，该节点仍会在该波束方向扫描邻居节点，会造成传输功率的浪费。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种邻居节点发现方法及装置，以实现减少邻居节点发现方法消耗的传输功率。具体技术方案如下：

第一方面，提供了一种邻居节点发现方法，所述方法包括：

按照预设规则，从目标节点的波束方向列表的各个波束方向中选择一个目标波束方向，所述波束方向列表包括预设的各个波束方向的标识；

在当前时隙的所述目标波束方向上发送扫描信号；

根据扫描结果，确定所述目标波束方向的波束覆盖区域中是否包括邻居节点；

若否，则将所述目标波束方向设置为不被扫描的状态。

可选的，所述在当前时隙的所述目标波束方向上发送扫描信号，包括：

在当前时隙的所述目标波束方向上发送包括通信信号和雷达探测信号的一体化信号，所述通信信号中携带所述目标节点的标识和位置，用于请求获取所述目标节点的邻居节点的标识和位置，所述雷达探测信号用于探测邻居节点。

可选的，所述根据扫描结果，确定所述目标波束方向的波束覆盖区域中是否包括邻居节点，包括：

若接收到至少一个所述雷达探测信号的回波信号，则确定所述目标波束方向的波束覆盖区域中包括邻居节点；

若未接收到所述雷达探测信号的回波信号，则确定所述目标波束方向的波束覆盖区域中不包括邻居节点。

可选的，所述方法还包括：

若接收到所述目标节点的邻居节点发送的用于响应所述通信信号的反馈信号，则将所述反馈信号中携带的所述邻居节点的标识和位置确定为所述目标波束方向的波束覆盖区域中的邻居节点信息。

可选的，所述将所述目标波束方向设置为不被扫描的状态，包括：

在所述波束方向列表中将所述目标波束方向的标识删除；

所述方法还包括：

若所述目标节点的扫描方式为完全随机扫描算法，则在所述当前时隙的下一个时隙，从删除后的波束方向列表的各个波束方向中随机选择一个波束方向；

若所述目标节点的扫描方式为基于扫描算法，则在所述当前时隙的下一个时隙，按照预设的扫描顺序选择波束方向，若删除后的波束方向列表中不包括选择的波束方向的标识，则不在所述当前时隙的下一个时隙内发送或接收信号；或者，

所述将所述目标波束方向设置为不被扫描的状态，包括：

在所述波束方向列表中对所述目标波束方向的标识设置无邻居标记；

所述方法还包括：

若所述目标节点的扫描方式为完全随机扫描算法，则在所述当前时隙的下一个时隙，从标记后的波束方向列表的除被设置无邻居标记以外的各个波束方向中随机选择一个波束方向；

若所述目标节点的扫描方式为基于扫描算法，则在所述当前时隙的下一个时隙，按照预设的扫描顺序，从标记后的波束方向列表的各个波束方向中选择一个波束方向；若选择的波束方向的标识被设置无邻居标记，则不在所述当前时隙的下一个时隙内发送或接收信号。

第二方面，提供了一种邻居节点发现装置，所述装置包括：

选择模块，用于按照预设规则，从目标节点的波束方向列表的各个波束方向中选择一个目标波束方向，所述波束方向列表包括预设的各个波束方向的标识；

发送模块，用于在当前时隙的所述目标波束方向上发送扫描信号；

确定模块，用于根据扫描结果，确定所述目标波束方向的波束覆盖区域中是否包括邻居节点；

设置模块，用于在所述目标波束方向的波束覆盖区域中不包括邻居节点时，将所述目标波束方向设置为不被扫描的状态。

可选的，所述发送模块，具体用于：

在当前时隙的所述目标波束方向上发送包括通信信号和雷达探测信号的一体化信号，所述通信信号中携带所述目标节点的标识和位置，用于请求获取所述目标节点的邻居节点的标识和位置，所述雷达探测信号用于探测邻居节点。

可选的，所述确定模块，具体用于：

若接收到所述雷达探测信号的回波信号，则确定所述目标波束方向的波束覆盖区域中包括邻居节点；

若未接收到所述雷达探测信号的回波信号，则确定所述目标波束方向的波束覆盖区域中不包括邻居节点。

可选的，所述确定模块，还用于若接收到所述目标节点的邻居节点发送的用于响应所述通信信号的反馈信号，则将所述反馈信号中携带的所述邻居节点的标识和位置确定为所述目标波束方向的波束覆盖区域中的邻居节点信息。

可选的，所述设置模块，具体用于在所述波束方向列表中将所述目标波束方向的标识删除；

所述选择模块，还用于在所述目标节点的扫描方式为完全随机扫描算法时，在所述当前时隙的下一个时隙，从删除后的波束方向列表的各个波束方向中随机选择一个波束方向；

所述选择模块，还用于在所述目标节点的扫描方式为基于扫描算法时，在所述当前时隙的下一个时隙，按照预设的扫描顺序选择波束方向，若删除后的波束方向列表中不包括选择的波束方向的标识，则不在所述当前时隙的下一个时隙内发送或接收信号；或者，

所述设置模块，具体用于在所述波束方向列表中对所述目标波束方向的标识设置无邻居标记；

所述选择模块，还用于在所述目标节点的扫描方式为完全随机扫描算法时，在所述当前时隙的下一个时隙，从标记后的波束方向列表的除被设置无邻居标记以外的各个波束方向中随机选择一个波束方向；

所述选择模块，还用于在所述目标节点的扫描方式为基于扫描算法时，在所述当前时隙的下一个时隙，按照预设的扫描顺序，从标记后的波束方向列表的各个波束方向中选择一个波束方向；若选择的波束方向的标识被设置无邻居标记，则不在所述当前时隙的下一个时隙内发送或接收信号。

第三方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述任一所述的邻居节点发现方法步骤。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一所述的邻居节点发现方法步骤。

第五方面，本发明实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一所述的邻居节点发现方法步骤。

本发明实施例提供的邻居节点发现方法及装置，可以在波束方向列表中选择一个目标波束方向，然后在当前时隙的目标波束方向上发送扫描信号，并根据扫描结果，确定目标波束方向的波束覆盖区域中是否包括邻居节点。若否，则将目标波束方向设置为不被扫描的状态。由于目标波束方向上没有邻居节点，且目标波束方向被设置为不被扫描的状态，目标节点不会再次在目标波束方向上扫描邻居节点，所以能够减少邻居节点发现方法消耗的传输功率。

当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

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为本发明实施例提供的一种邻居节点发现方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种各节点选择的波束方向示例性示意图；

图3为本发明实施例提供的一种天线模式的示例性示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种邻居节点发现方法流程图；

图5为本发明实施例提供的一种一跳邻居节点的示例性示意图；

图6为本发明实施例提供的一种节点的波束方向示例性示意图；

图7为本发明实施例提供的一种节点通信失败的示例性示意图；

图8为本发明实施例提供的一种节点通信成功的示例性示意图；

图9为本发明实施例提供的一种消耗的时隙数量随节点的邻居节点总数变化的折线图；

图10为本发明实施例提供的一种消耗的时隙数量随节点发现的邻居数量变化的折线图；

图11为本发明实施例提供的一种邻居节点发现装置结构示意图；

图12为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

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，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。

参见图1，图1为本发明实施例提供的一种邻居节点发现方法流程图，应用于电子设备，其中，本发明实施例中的电子设备包括配备有无线收发装置的电子设备，例如：无人机。

步骤101，按照预设规则，从目标节点的波束方向列表的各个波束方向中选择一个目标波束方向。

其中，波束方向列表包括预设的各个波束方向的标识。

一种实施方式中，若目标节点的扫描方式为完全随机扫描算法(Complete RandomAlgorithm，CRA)，则从目标节点的波束方向列表的各个波束方向中随机选择一个目标波束方向。

另一种实施方式中，若目标节点的扫描方式为基于扫描算法(Scan-basedAlgorithm，SBA)，则根据波束方向列表包括的各个波束方向，按照选择的天线模式对应的预设指向序列(预设指向序列中包括目标节点的各个波束方向的标识)的顺序，选择一个目标波束方向。其中，天线模式包括发送模式和接收模式。

在本发明实施例中，步骤101既可以应用在初始时隙(初始时隙中各个节点第一次扫描邻居节点)，也可以应用在初始时隙的后续时隙。

步骤102，在当前时隙的目标波束方向上发送扫描信号。

可以理解的，本发明实施例中节点间的交互机制采用两次握手，节点在选择的波束方向上接收到扫描信号后，会在该波束方向回复一个反馈信号，所以将一个时隙分为两个小时隙。另外，本发明实施例的通信方式为半双工通信，所以一个节点在一个小时隙中处于发送状态或接收状态，但一个节点不能在一个小时隙中同时处于发送或接收状态。

一种实施方式中，可以利用信号调制技术，在当前时隙的目标波束方向上发送包括通信信号和雷达探测信号的一体化信号。其中，通信信号中携带目标节点的标识和位置，用于请求获取目标节点的邻居节点的标识和位置，雷达探测信号用于探测邻居节点。

在本发明实施例中，通过信号波形一体化技术，即采用基于雷达信号调制通信数据或者基于通信信号将其改造为雷达波等方法，将通信信号和雷达探测信号一体化，以实现节点发出的扫描信号既可以探测邻居节点，又可以与邻居节点进行通信。

在本发明实施例中，若一个节点在一个时隙选择的天线模式为发送模式，则该节点在该时隙的第一个小时隙处于发送状态(用于发送一体化信号)，在第二个小时隙处于接收状态(用于侦听回波信号和邻居节点的反馈信号，反馈信号中携带邻居节点的标识和位置)，其中，节点收到回波信号和反馈信号的时刻之间存在时间差。

若一个节点在一个时隙选择的天线模式为接收模式，则该节点在该时隙的第一个小时隙处于接收状态(用于侦听通信信号)，在第二个小时隙处于发送状态(用于发送响应于接收到的通信信号的反馈信号)。

例如：如图2所示，在情况a中，节点S处于发送模式，在小时隙1中，节点S处于发送状态(用于发送一体化信号)，节点G处于接收状态(用于侦听通信信号)。在小时隙2中，节点S处于接收状态(用于侦听邻居节点发送的反馈信号和雷达回波信号)，节点G处于发送状态(用于发送响应于接收到的通信信号的反馈信号)。如果节点S在小时隙2接收到反馈信号，则更新邻居节点列表(邻居节点列表中记录了节点各个波束的波束覆盖区域中邻居节点的标识和位置等信息)；若节点S在小时隙2没有接收到反馈信号，则保持空闲状态(不发送或接收信号)。如果节点G在小时隙1接收到通信信号，则更新邻居节点列表(邻居节点列表中记录了节点各个波束的波束覆盖区域中邻居节点的标识和位置等信息)。若节点G在小时隙1没有接收到通信信号，则在小时隙2保持空闲状态。

在情况b中，节点S处于接收模式，在小时隙1中，节点S处于接收状态(用于侦听通信信号)，节点G处于发送状态(用于发送一体化信号)。在情况b的小时隙2中，节点S处于发送状态(用于发送响应于接收到的通信信号的反馈信号)，节点G处于接收状态(用于侦听邻居节点发送的反馈信号和雷达回波信号)。若节点S在小时隙1接收到节点G发送的通信信号，则节点S在小时隙2向节点G发送反馈信号。若节点S在小时隙1没有接收到任一节点发送的通信信号，则节点S在小时隙2处于空闲状态。

在本发明实施例中，若目标节点的扫描方式为完全随机扫描算法，则目标节点可以在每一个时隙根据预设概率选择目标节点的天线模式。

若目标节点的扫描方式为基于扫描算法，则目标节点可以在每个扫描周期开始时，根据预设概率选择目标节点的天线模式。其中，一个扫描周期中，节点扫描预设指向序列的各个波束方向时，选择的天线模式相同。一个扫描周期是依次扫描预设指向序列中的每一个波束方向所用的时间。

例如：可以设置目标节点选择发送模式的概率为0.4，则目标节点选择接收模式的概率为1－0.4＝0.6。

可以理解的，如图3所示，当节点的扫描方式为基于扫描算法，需要构建的网络拓扑图中处于发送模式的各个节点同时选择一个波束方向，处于接收模式的各个节点同时选择与处于发送模式的节点选择的波束方向的相反方向。例如：图3的第一个小时隙中节点1、节点2和节点3处于发送状态，选择的波束方向为向上；节点4、节点5和节点6处于接收状态，选择的波束方向为向下。第二个小时隙中节点1、节点2和节点3处于接收状态，选择的波束方向为向上；节点4、节点5和节点6处于发送状态，选择的波束方向为向下。

所以，若处于发送模式的节点的预设指向序列为：S_S＝{0，1，…，k-1}；则处于接收模式的节点的预设指向序列为：其中，k为节点的波束方向总数。

例如：节点的波束宽度为60°，则k＝6，S_S＝{0，1，2，3，4，5}，S_R＝{3，4，5，0，1，2}。

步骤103，根据扫描结果，判断目标波束方向的波束覆盖区域中是否包括邻居节点。若否，则执行步骤104。

一种实施方式中，若接收到雷达探测信号的回波信号，则确定目标波束方向的波束覆盖区域中包括邻居节点；若未接收到雷达探测信号的回波信号，则确定目标波束方向的波束覆盖区域中不包括邻居节点。

可以理解的是，雷达探测信号在照射到邻居节点后，雷达探测信号的电磁波反射生成回波信号发送至目标节点。所以若目标节点接收到至少一个回波信号，表示目标波束方向的波束覆盖区域中存在邻居节点。

进一步的，还可以根据回波信号中携带的邻居节点与目标节点之间的距离、径向速度、方位和高度等信息，确定该邻居节点的初始位置。

可选的，若目标波束方向的波束覆盖区域中包括邻居节点，则可以在波束方向列表中对目标波束方向设置“存在邻居节点”的标记。

例如：可以在波束方向列表中记录各个波束方向的波束覆盖区域中是否包括邻居节点，如表1所示：

表1

波束方向	是否存在邻居节点
		1	存在邻居节点
2	不存在邻居节点

步骤104，将目标波束方向设置为不被扫描的状态。

一种实施方式中，可以将波束方向列表中的目标波束方向的标识删除，或者在波束方向列表中对目标波束方向的标识设置无邻居标记。其中，无邻居标记用于表示波束方向的波束覆盖区域中不包括邻居节点。

本发明实施例提供的邻居节点发现方法，可以在波束方向列表中选择一个目标波束方向，然后在当前时隙的目标波束方向上发送扫描信号，并根据扫描结果，确定目标波束方向的波束覆盖区域中是否包括邻居节点。若否，则将目标波束方向设置为不被扫描的状态。由于目标波束方向上没有邻居节点，且目标波束方向被设置为不被扫描的状态，目标节点不会再次在目标波束方向上扫描邻居节点，所以能够减少邻居节点发现方法消耗的传输功率。

可以理解的，一个节点获取到邻居节点信息需要满足三个条件：1.两个节点在同一时隙均处于对方选择的波束方向的波束覆盖区域中。2.两个节点在同一时隙分别处于不同的天线模式(即，一个节点处于发送模式，另一个节点处于接收模式)。3.节点接收到的信号没有发生碰撞(当一个节点在同一小时隙中接收到至少两个信号时，这至少两个信号会该节点处发生碰撞)。

在本发明实施例中，若目标节点处于发送模式，邻居节点处于接收模式，当目标节点与邻居节点满足上述三个条件时，目标节点可以在第二个小时隙接收该邻居节点发送的用于响应通信信号的反馈信号，反馈信号中携带邻居节点的标识和位置，并将邻居节点的标识和位置作为目标波束方向的波束覆盖区域中的邻居节点信息。另外，该邻居节点可以在第一个小时隙接收目标节点的通信信号，通信信号中携带目标节点的标识和位置，将目标节点的标识和位置作为该邻居节点选择的波束方向的波束覆盖区域中的邻居节点信息。

可选的，在确定了邻居节点信息后，可以更新目标节点的邻居节点列表，即可以将该邻居节点信息与目标波束方向对应，记录在邻居节点列表中。

例如：邻居节点列表可以如表2所示：

表2

波束方向	邻居节点信息
		1	邻居节点A的位置
2	邻居节点B的位置

具体的，上述步骤104中将目标波束方向设置为不被扫描的状态可以包括以下两种方式。

方式一，在波束方向列表中将目标波束方向的标识删除。

若采用删除波束方向列表中不包括邻居节点的波束方向的标识的方式更新波束方向列表，则在当前时隙的下一个时隙选择目标波束方向的方法可以包括以下两种：

第一种选择目标波束方向方法：若目标节点的扫描方式为完全随机扫描算法，则在当前时隙的下一个时隙，从删除后的波束方向列表的各个波束方向中随机选择一个波束方向。

第二种选择目标波束方向方法：若目标节点的扫描方式为基于扫描算法，则在当前时隙的下一个时隙，按照预设指向序列的顺序选择波束方向。若删除后的波束方向列表中不包括选择的波束方向的标识，则不在当前时隙的下一个时隙内发送或接收扫描信号，可以理解为在当前时隙的下一个时隙处于空闲状态。

方式二，在波束方向列表中对目标波束方向的标识设置无邻居标记。

若采用对波束方向列表中不包括邻居节点的波束方向的标识设置无邻居标记的方式更新波束方向列表，则在当前时隙的下一个时隙选择目标波束方向的方法可以包括以下两种：

第一种选择目标波束方向方法：若目标节点的扫描方式为完全随机扫描算法，则在当前时隙的下一个时隙，从标记后的波束方向列表的除被设置无邻居标记以外的各个波束方向中随机选择一个波束方向。

第二种选择目标波束方向方法：若目标节点的扫描方式为基于扫描算法，则在当前时隙的下一个时隙，按照预设的扫描顺序，从标记后的波束方向列表的各个波束方向中选择一个波束方向。若选择的波束方向的标识被设置无邻居标记，则不在当前时隙的下一个时隙内发送或接收扫描信号，可以理解为在当前时隙的下一个时隙处于空闲状态。

应用本申请实施例提供的邻居发现方法，发送包括通信信号和雷达探测信号的一体化信号，可以通过雷达探测信号确定选择的波束方向的波束覆盖区域是否包括邻居节点，通过通信信号与邻居节点通信，两种信号相互辅助，可以不在通过雷达探测信号确定的不包括邻居节点的波束方向上发送扫描信号，提高了邻居发现方法的效率。

另外，若在开启邻居发现时，节点先利用雷达探测信号扫描一周，根据雷达扫描后确定的各个波束方向的波束覆盖区域是否包括邻居节点，再确定发送通信信号的波束方向，这种方法由于在每次邻居发现周期开始时(即在每次开启邻居发现时)，都要先发送雷达探测信号来探测节点周围360度的波束覆盖区域中是否存在邻居节点，使得消耗的能量更多。且需要在节点中增加雷达设备，过多的设备运行会加剧恶化节点周围的电磁环境、增加负荷。而本申请让雷达和通信高度一体化，可实现雷达探测信号和通信信号资源共享，减小需要构建的拓扑图中各节点组成的系统电磁干扰和能源消耗，降低维护成本，从而提高系统的综合性能。

参见图4，本发明实施例还提供了另一种邻居节点发现方法流程图。

步骤401，同步各节点的时间。

一种实施方式中，可以利用各节点内配置的全球定位系统(Global PositioningSystem，GPS)或者其他同步设备同步各节点的时间。

步骤402，各节点按照预设规则，选择天线模式和波束方向。

选择波束方向和步骤101中选择波束方向的方式相同，可参考步骤101中的描述，在此不再赘述。另外，选择天线模式的方法与步骤102中介绍的方法相同，可参考步骤102中的描述，在此不再赘述。

步骤403，判断节点i选择的波束方向的波束覆盖区域中是否包括邻居节点。若是则执行步骤404，若否，则执行步骤405。

步骤403和步骤103判断节点选择的波束方向的波束覆盖区域中是否包括邻居节点的方法相同，可参考步骤103中的描述，在此不再赘述。

步骤404，将目标波束方向设置为被扫描的状态。

一种实施方式中，可以在波束方向列表中对目标波束方向设置存在邻居节点的标记，或对波束方向列表不做改动。

步骤405，将目标波束方向设置为不被扫描的状态。

步骤405和步骤104将目标波束方向设置为不被扫描的状态的方法相同，可参考步骤104中的描述，在此不再赘述。

步骤406，判断节点i是否处于发送模式。若是，则执行步骤407；若否则执行步骤408。

步骤407，判断节点i选择的波束方向的波束覆盖区域中是否只包含一个邻居节点j、邻居节点j是否处于接收模式、邻居节点j选择的波束方向是否与节点i选择的波束方向相对且和邻居节点j选择的波束方向相对的处于发送模式的节点是否只有节点i。

在本发明实施例中，若步骤407中的各个判断结果均为是，则执行步骤408；若步骤407中的各个判断结果至少一个为否，则进入下一个时隙，并返回步骤402。

步骤408，节点i与邻居节点j相互发现。

409，判断节点i选择的波束方向的波束覆盖区域中是否存在处于发送模式的邻居节点j，且邻居节点j选择的波束方向是否与节点i选择的波束方向相对。

在本发明实施例中，若步骤409中的各个判断结果均为是，则执行步骤410；若步骤409中的各个判断结果至少一个为否，则进入下一个时隙，并返回步骤402。

步骤410，判断节点i选择的波束方向的波束覆盖区域中是否只包含一个邻居节点j。若是，则执行步骤411；若否，则进入下一个时隙，并返回步骤402。

步骤411，判断与邻居节点j选择的波束方向相对且处于接收模式的节点中是否只包括节点i。若是，则执行步骤408；若否，则执行步骤412。

步骤412，判断除节点i以外的处于接收模式的节点选择的波束方向的波束覆盖区域中，是否均存在除邻居节点j以外的处于发送模式的节点。若是，则执行步骤408；若否，则进入下一个时隙，并返回步骤402。

步骤413，判断各节点是否均完成邻居发现。若是，则邻居发现完成；若否，则进入下一个时隙，并返回步骤402。

可以理解的，需要构建的拓扑图中各节点均在彼此的传输范围内(各节点互为一跳邻居节点)。例如：如图5所示，节点2、节点3、节点4、节点5、节点6和节点7为节点1的一跳邻居节点。

若需要构建的拓扑图中共包括N个节点，各节点均已发现(N－1)个邻居节点，则各节点均完成邻居发现。

另外，本申请实施例还提供了两节点相互发现的一个示例。

如图6所示，节点a和节点b均包括6个波束方向，每个波束方向的波束宽度均为60°，且节点a的6个波束方向与节点b的6个波束方向对应相同。

假设节点a处于发送模式，节点b处于接收模式，所以节点a的预设指向序列为S_a＝{0，1，2，3，4，5}，节点b的预设指向序列为S_b＝{3，4，5，0，1，2}。

表3为节点a和节点b在不同时隙选择的波束方向的表格，从表3中可以看出，节点a和节点b的状态互补(即，当节点a处于发送状态时，节点b处于接收状态；节点a处于接收状态时，节点b处于发送状态)，假设节点a和节点b发送的信号均不发生碰撞，节点a和节点b的发现时间为0个时隙到6个时隙之间。

表3

时隙	0	1	2	3	4	5	6	7	8	…
											a	0	1	2	3	4	5	0	1	2	…
b	3	4	5	0	1	2	3	4	5	…

为了更清楚地说明本申请实施例提供的邻居节点发现方法，本申请实施例还提供了节点通信成功示例性示意图和节点通信失败示例性示意图。

如图7所示，在情况1的第一个小时隙中，节点S在波束方向1上发送扫描信号，节点G和节点H在波束方向5上接收扫描信号。在情况1的第二个小时隙中，节点G和节点H在波束方向5上向节点S发送反馈信号，节点S同时接收到两个反馈信号，这两个反馈信号在节点S处发生碰撞，即节点S无法解调接收到的两个信号，节点通信失败。

在情况2的第一个小时隙中，节点S在波束方向1上接收扫描信号，节点G和节点H在波束方向5上发送扫描信号，所以节点S同时收到两个扫描信号，这两个扫描信号在节点S处发生碰撞，节点通信失败。在情况2的第二个小时隙中，节点S处于空闲状态，节点G和节点H在波束方向5上接收扫描信号，由于节点G和节点H的波束方向5的波束覆盖区域中除节点S外不包括其他节点，所以节点G和节点H没有收到反馈信号，节点通信失败。

如图8所示，在情况1的第一个小时隙中，节点S在波束方向1上发送扫描信号，节点G在波束方向5上接收扫描信号。在情况1的第二个小时隙中，节点G在波束方向5上向节点S发送反馈信号，节点S在波束方向1上接收反馈信号，节点S和节点G通信成功。

在情况2的第一个小时隙中，节点S和节点T在波束方向1上发送扫描信号，节点G和节点H在波束方向5上接收扫描信号(节点G接收到节点S发送的扫描信号，节点S和节点T同时向节点H发送扫描信号，这两个扫描信号发生碰撞)。在情况2的第二个小时隙中，节点S和节点T在波束方向1上接收反馈信号，节点G在波束方向5上向节点S发送反馈信号，节点H接收到的扫描信号发送碰撞，处于空闲状态，所以节点S和节点G通信成功。

当需要构建的拓扑图中各节点的扫描方式为完全随机扫描算法，本发明实施例提供了两组应用现有技术的邻居发现方法和应用本申请提供的方法获得的数据。

图9所示的折线图中，横轴表示需要构建的拓扑图中各节点的邻居节点总数，纵轴表示任意一个节点发现所有邻居节点共消耗的时隙数量期望。其中，实线表示应用现有技术的邻居发现方法消耗的时隙数量随节点的邻居节点总数变化的折线；虚线表示应用本申请实施例的邻居发现方法消耗的时隙数量随节点的邻居节点总数变化的折线。从图9中可以看出，需要构建的拓扑图中各节点的邻居节点总数为6时，应用现有技术的邻居发现方法，各节点均发现6个邻居节点共使用时隙数目为T1＝5425。而应用本申请提供的方法，各节点均发现6个邻居节点共使用时隙数目为T2＝128.4。应用本申请提供的方法比应用现有技术的方法消耗的时隙减少倍数为：(T1－T2)/T1＝97.6％。

图10所示的折线图中，横轴表示在一定的邻居数目下，任意一个节点发现的邻居节点数量，纵轴表示消耗的时隙数量。其中，实线表示应用现有技术的邻居发现方法消耗的时隙数量随节点发现的邻居数量变化的折线；虚线表示应用本申请提供的邻居节点发现方法消耗的时隙数量随节点发现的邻居数量变化的折线。从图10中可以看出，需要构建的拓扑图中各节点均包括20个邻居节点，在应用本申请提供的方法一个节点发现20个邻居节点共使用了1130个时隙，而应用现有技术提供的方法在第1198个时隙时，该节点才发现了7个邻居节点。

可见，本申请实施例提供的邻居节点发现方法，当节点的扫描方式为完全随机扫描算法时，节点在选择目标波束方向时，可以不选择不包括邻居节点的波束方向，所以避免了节点在不包括邻居节点的波束方向上重复扫描，减少了邻居发现方法的消耗的时间，提高了邻居发现方法的效率。

另外，当节点的扫描方式为基于扫描算法时，节点若选择的是不包括邻居节点的波束方向，则可以在当前时隙处于休眠状态，节省能量，延长网络寿命。

对应于上述方法实施例，如图11所示，本发明实施例提供了一种邻居节点发现装置，应用于电子设备，该装置包括：选择模块1101、发送模块1102、确定模块1103和设置模块1104。

选择模块1101，用于按照预设规则，从目标节点的波束方向列表的各个波束方向中选择一个目标波束方向，波束方向列表包括预设的各个波束方向的标识；

发送模块1102，用于在当前时隙的目标波束方向上发送扫描信号；

确定模块1103，用于根据扫描结果，确定目标波束方向的波束覆盖区域中是否包括邻居节点；

设置模块1104，用于在目标波束方向的波束覆盖区域中不包括邻居节点时，将目标波束方向设置为不被扫描的状态。

可选的，发送模块1102，可以具体用于：

在当前时隙的目标波束方向上发送包括通信信号和雷达探测信号的一体化信号，通信信号中携带目标节点的标识和位置，用于请求获取目标节点的邻居节点的标识和位置，雷达探测信号用于探测邻居节点。

可选的，确定模块1103，可以具体用于：

若接收到至少一个雷达探测信号的回波信号，则确定目标波束方向的波束覆盖区域中包括邻居节点；

若未接收到雷达探测信号的回波信号，则确定目标波束方向的波束覆盖区域中不包括邻居节点。

可选的，确定模块1103，可以具体用于：

若接收到目标节点的邻居节点发送的用于响应通信信号的反馈信号，则将反馈信号中携带的邻居节点的标识和位置确定为目标波束方向的波束覆盖区域中的邻居节点信息。

可选的，设置模块1104，可以具体用于在波束方向列表中将目标波束方向的标识删除；

选择模块1101，还用于在目标节点的扫描方式为完全随机扫描算法时，在当前时隙的下一个时隙，从删除后的波束方向列表的各个波束方向中随机选择一个波束方向；

选择模块1101，还用于在目标节点的扫描方式为基于扫描算法时，在当前时隙的下一个时隙，按照预设的扫描顺序选择波束方向，若删除后的波束方向列表中不包括选择的波束方向的标识，则不在当前时隙的下一个时隙内发送或接收信号；或者，

设置模块1104，可以具体用于在波束方向列表中对目标波束方向的标识设置无邻居标记；

选择模块1101，还用于在目标节点的扫描方式为完全随机扫描算法时，在当前时隙的下一个时隙，从标记后的波束方向列表的除被设置无邻居标记以外的各个波束方向中随机选择一个波束方向；

选择模块1101，还用于在目标节点的扫描方式为基于扫描算法时，在当前时隙的下一个时隙，按照预设的扫描顺序，从标记后的波束方向列表的各个波束方向中选择一个波束方向；若选择的波束方向的标识被设置无邻居标记，则不在当前时隙的下一个时隙内发送或接收信号。

本发明实施例还提供了一种电子设备，如图12所示，包括处理器1201、通信接口1202、存储器1203和通信总线1204，其中，处理器1201，通信接口1202，存储器1203通过通信总线1204完成相互间的通信，

存储器1203，用于存放计算机程序；

处理器1201，用于执行存储器1203上所存放的程序时，实现上述方法实施例中由电子设备执行的步骤。

上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一邻居节点发现方法的步骤。

在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一邻居节点发现方法。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

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。

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 (10)

1.一种邻居节点发现方法，其特征在于，所述方法包括：

按照预设规则，从目标节点的波束方向列表的各个波束方向中选择一个目标波束方向，所述波束方向列表包括预设的各个波束方向的标识；

在当前时隙的所述目标波束方向上发送扫描信号；

根据扫描结果，确定所述目标波束方向的波束覆盖区域中是否包括邻居节点；

若否，则将所述目标波束方向设置为不被扫描的状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在当前时隙的所述目标波束方向上发送扫描信号，包括：

在当前时隙的所述目标波束方向上发送包括通信信号和雷达探测信号的一体化信号，所述通信信号中携带所述目标节点的标识和位置，用于请求获取所述目标节点的邻居节点的标识和位置，所述雷达探测信号用于探测邻居节点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据扫描结果，确定所述目标波束方向的波束覆盖区域中是否包括邻居节点，包括：

若接收到所述雷达探测信号的回波信号，则确定所述目标波束方向的波束覆盖区域中包括邻居节点；

若未接收到所述雷达探测信号的回波信号，则确定所述目标波束方向的波束覆盖区域中不包括邻居节点。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若接收到所述目标节点的邻居节点发送的用于响应所述通信信号的反馈信号，则将所述反馈信号中携带的所述邻居节点的标识和位置确定为所述目标波束方向的波束覆盖区域中的邻居节点信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述目标波束方向设置为不被扫描的状态，包括：

在所述波束方向列表中将所述目标波束方向的标识删除；

所述方法还包括：

若所述目标节点的扫描方式为完全随机扫描算法，则在所述当前时隙的下一个时隙，从删除后的波束方向列表的各个波束方向中随机选择一个波束方向；

若所述目标节点的扫描方式为基于扫描算法，则在所述当前时隙的下一个时隙，按照预设的扫描顺序选择波束方向，若删除后的波束方向列表中不包括选择的波束方向的标识，则不在所述当前时隙的下一个时隙内发送或接收信号；或者，

所述将所述目标波束方向设置为不被扫描的状态，包括：

在所述波束方向列表中对所述目标波束方向的标识设置无邻居标记；

所述方法还包括：

若所述目标节点的扫描方式为完全随机扫描算法，则在所述当前时隙的下一个时隙，从标记后的波束方向列表的除被设置无邻居标记以外的各个波束方向中随机选择一个波束方向；

若所述目标节点的扫描方式为基于扫描算法，则在所述当前时隙的下一个时隙，按照预设的扫描顺序，从标记后的波束方向列表的各个波束方向中选择一个波束方向；若选择的波束方向的标识被设置无邻居标记，则不在所述当前时隙的下一个时隙内发送或接收信号。

6.一种邻居节点发现装置，其特征在于，所述装置包括：

选择模块，用于按照预设规则，从目标节点的波束方向列表的各个波束方向中选择一个目标波束方向，所述波束方向列表包括预设的各个波束方向的标识；

发送模块，用于在当前时隙的所述目标波束方向上发送扫描信号；

确定模块，用于根据扫描结果，确定所述目标波束方向的波束覆盖区域中是否包括邻居节点；

设置模块，用于在所述目标波束方向的波束覆盖区域中不包括邻居节点时，将所述目标波束方向设置为不被扫描的状态。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述发送模块，具体用于：

在当前时隙的所述目标波束方向上发送包括通信信号和雷达探测信号的一体化信号，所述通信信号中携带所述目标节点的标识和位置，用于请求获取所述目标节点的邻居节点的标识和位置，所述雷达探测信号用于探测邻居节点。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于：

若接收到所述雷达探测信号的回波信号，则确定所述目标波束方向的波束覆盖区域中包括邻居节点；

若未接收到所述雷达探测信号的回波信号，则确定所述目标波束方向的波束覆盖区域中不包括邻居节点。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述确定模块，还用于若接收到所述目标节点的邻居节点发送的用于响应所述通信信号的反馈信号，则将所述反馈信号中携带的所述邻居节点的标识和位置确定为所述目标波束方向的波束覆盖区域中的邻居节点信息。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述设置模块，具体用于在所述波束方向列表中将所述目标波束方向的标识删除；

所述选择模块，还用于在所述目标节点的扫描方式为完全随机扫描算法时，在所述当前时隙的下一个时隙，从删除后的波束方向列表的各个波束方向中随机选择一个波束方向；

所述选择模块，还用于在所述目标节点的扫描方式为基于扫描算法时，在所述当前时隙的下一个时隙，按照预设的扫描顺序选择波束方向，若删除后的波束方向列表中不包括选择的波束方向的标识，则不在所述当前时隙的下一个时隙内发送或接收信号；或者，

所述设置模块，具体用于在所述波束方向列表中对所述目标波束方向的标识设置无邻居标记；

所述选择模块，还用于在所述目标节点的扫描方式为完全随机扫描算法时，在所述当前时隙的下一个时隙，从标记后的波束方向列表的除被设置无邻居标记以外的各个波束方向中随机选择一个波束方向；

所述选择模块，还用于在所述目标节点的扫描方式为基于扫描算法时，在所述当前时隙的下一个时隙，按照预设的扫描顺序，从标记后的波束方向列表的各个波束方向中选择一个波束方向；若选择的波束方向的标识被设置无邻居标记，则不在所述当前时隙的下一个时隙内发送或接收信号。