CN111757532B - 无线自组网的同步信道冲突检测、消解方法、装置及节点 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种无线自组网的同步信道冲突检测、消解方法、装置及节点，其中，同步信道冲突检测方法包括：对同步信道进行冲突检测，并获取冲突检测结果；根据所述冲突检测结果发送第一同步信息承载，所述第一同步信息承载包括同步信道冲突的消解指示。本发明的实施例，通过对无线自组网中的同步信道冲突进行检测，获得可靠的冲突检测结果，用于同步信道的冲突发现、冲突消解和可靠复用，同时，该同步信道冲突检测方法还可以容纳冲突消解策略，直接给出冲突消解指示，提高整个冲突检测以及冲突消解流程的执行效率。

Description

无线自组网的同步信道冲突检测、消解方法、装置及节点
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线自组网的同步信道冲突检测、消解方法、装置及节点。
背景技术
在无中心的同步自组网中，基于分布式的网络同步机制要求网络中的所有节点都要参与自组网的同步维护，通过周期性地广播网络同步参考信号，供在网节点的同步更新以及新节点入网时的同步信号搜索使用。同步自组网的全节点同步维护所需的信道资源分配通常面临时延、容量、可靠性等方面的性能要求。
现有的同步自组网技术方案中，动态时分多址协议的同步信道的分配是预先规划好的静态分配方案，即同步信道号与用户账号是一一对应的关系，该分配方案的网络容量受限，入网时延也不可约减。混合预约时分多址协议采取持续占用的同步信道分配策略，但是，在移动场景下，同步自组网的拓扑动态变化，原本不相邻的节点可能会变成1跳或2跳邻居，进而导致动态分配的同步信道资源产生占用冲突，为了保证同步信道的使用效率，需解决拓扑动态变化时的潜在信道占用冲突。
发明内容
本发明提供一种无线自组网的同步信道冲突检测、消解方法、装置及节点，以解决无线自组网中存在的同步信道冲突的问题。
本发明的实施例提供一种无线自组网的同步信道冲突检测方法，应用于第一节点，包括：
对同步信道进行冲突检测，并获取冲突检测结果；
根据所述冲突检测结果发送第一同步信息承载，所述第一同步信息承载包括同步信道冲突的消解指示。
可选地，对同步信道进行冲突检测，并获取冲突检测结果，包括：
侦听同步序列信号；
若侦听到至少两个同步序列信号，则确认同步信道冲突。
可选地，对同步信道进行冲突检测，并获取冲突检测结果，包括：
侦听同步序列信号；
若侦听到一个同步序列信号，则接收所述同步序列信号对应的节点发送的第二同步信息承载；
若所述第二同步信息承载未正确接收，则确认同步信道冲突。
可选地，对同步信道进行冲突检测，并获取冲突检测结果，包括：
侦听同步序列信号；
若侦听到一个同步序列信号，则接收所述同步序列信号对应的节点发送的第二同步信息承载；
若所述第二同步信息承载正确接收，则根据所述第二同步信息承载更新同步信道映射表；
根据所述同步信道映射表获取冲突检测结果。
可选地，所述根据所述第二同步信息承载更新同步信道映射表，包括以下实现方式中的至少一项：
若第一同步信道被邻节点占用，则将所述同步信道映射表中的所述第一同步信道的信道状态置为占用状态，记录占用所述第一同步信道的节点标识和占用所述第一同步信道的节点的跳数，并更新所述第一同步信道的生存期为最大值；
若第二同步信道未被邻节点占用，则保持所述同步信道映射表中的所述第二同步信道的信道状态为空闲状态；
若第三同步信道之前被邻节点占用，则将所述同步信道映射表中的所述第三同步信道的生存期的取值以预设步进递减；
若第四同步信道的信道状态未更新且所述第四同步信道的生存期的取值到达阈值，则将所述同步信道映射表中的所述第四同步信道的信道状态置为空闲状态；
若第五同步信道之前被第一目标节点占用，在当前时刻所述第五同步信道被第二目标节点占用，则将所述同步信道映射表中的所述第五同步信道的信道状态置为冲突状态。
可选地，所述同步信道映射表包括：信道标识字段、信道状态字段、占用同步信道的节点标识字段、占用同步信道的节点的跳数字段以及当前时间到上一次更新时间的同步信道的生存期字段。
可选地，根据所述冲突检测结果发送第一同步信息承载，包括：
将所述第一同步信息承载发送至第二节点。
可选地，所述第一同步信息承载还包括：所述第一节点的同步码序列、所述第一节点的节点标识、所述第一节点的一跳邻节点的同步信道状态以及预留字段。
可选地，对同步信道进行冲突检测的步骤之前，还包括：
初始化同步码序列。
可选地，对同步信道进行冲突检测的步骤之前，还包括：
初始化同步信道映射表。
本发明的实施例还提供一种无线自组网的同步信道冲突消解方法，应用于第二节点，包括：
接收第一节点发送的第一同步信息承载，所述第一同步信息承载包括同步信道冲突的消解指示；
根据所述消解指示进行同步信道冲突消解。
可选地，根据所述消解指示进行同步信道冲突消解，包括：
在同步信道资源剩余时，根据所述消解指示进行在线冲突消解；或者
在同步信道资源不足时，根据所述消解指示进行离线冲突消解。
可选地，所述第二节点包括同步信道冲突的第三节点和第四节点，在同步信道资源剩余时，根据所述消解指示进行在线冲突消解，包括：
选择同步信道冲突的第三节点进行在线同步信道切换，同步信道冲突的第四节点保持当前同步信道的占用状态。
可选地，所述第二节点包括同步信道冲突的第三节点和第四节点，在同步信道资源不足时，根据所述消解指示进行离线冲突消解，包括：
改变同步信道冲突的第三节点与其他节点的邻接关系，并控制所述第三节点重新入网，占用空闲同步信道。
本发明的实施例还提供一种节点，所述节点为第一节点，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
对同步信道进行冲突检测，并获取冲突检测结果；
根据所述冲突检测结果发送第一同步信息承载，所述第一同步信息承载包括同步信道冲突的消解指示。
可选地，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
侦听同步序列信号；
若侦听到至少两个同步序列信号，则确认同步信道冲突。
可选地，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
侦听同步序列信号；
若侦听到一个同步序列信号，则接收所述同步序列信号对应的节点发送的第二同步信息承载；
若所述第二同步信息承载未正确接收，则确认同步信道冲突。
可选地，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
侦听同步序列信号；
若侦听到一个同步序列信号，则接收所述同步序列信号对应的节点发送的第二同步信息承载；
若所述第二同步信息承载正确接收，则根据所述第二同步信息承载更新同步信道映射表；
根据所述同步信道映射表获取冲突检测结果。
可选地，所述根据所述第二同步信息承载更新同步信道映射表，包括以下实现方式中的至少一项：
若第一同步信道被邻节点占用，则将所述同步信道映射表中的所述第一同步信道的信道状态置为占用状态，记录占用所述第一同步信道的节点标识和占用所述第一同步信道的节点的跳数，并更新所述第一同步信道的生存期为最大值；
若第二同步信道未被邻节点占用，则保持所述同步信道映射表中的所述第二同步信道的信道状态为空闲状态；
若第三同步信道之前被邻节点占用，则将所述同步信道映射表中的所述第三同步信道的生存期的取值以预设步进递减；
若第四同步信道的信道状态未更新且所述第四同步信道的生存期的取值到达阈值，则将所述同步信道映射表中的所述第四同步信道的信道状态置为空闲状态；
若第五同步信道之前被第一目标节点占用，在当前时刻所述第五同步信道被第二目标节点占用，则将所述同步信道映射表中的所述第五同步信道的信道状态置为冲突状态。
可选地，所述同步信道映射表包括：信道标识字段、信道状态字段、占用同步信道的节点标识字段、占用同步信道的节点的跳数字段以及当前时间到上一次更新时间的同步信道的生存期字段。
可选地，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
将所述第一同步信息承载发送至第二节点。
可选地，所述第一同步信息承载还包括：所述第一节点的同步码序列、所述第一节点的节点标识、所述第一节点的一跳邻节点的同步信道状态以及预留字段。
可选地，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
初始化同步码序列。
可选地，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
初始化同步信道映射表。
本发明的实施例还提供一种节点，所述节点为第二节点，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
接收第一节点发送的第一同步信息承载，所述第一同步信息承载包括同步信道冲突的消解指示；
根据所述消解指示进行同步信道冲突消解。
可选地，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
在同步信道资源剩余时，根据所述消解指示进行在线冲突消解；或者
在同步信道资源不足时，根据所述消解指示进行离线冲突消解。
可选地，所述第二节点包括同步信道冲突的第三节点和第四节点，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
选择同步信道冲突的第三节点进行在线同步信道切换，同步信道冲突的第四节点保持当前同步信道的占用状态。
可选地，所述第二节点包括同步信道冲突的第三节点和第四节点，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
改变同步信道冲突的第三节点与其他节点的邻接关系，并控制所述第三节点重新入网，占用空闲同步信道。
本发明的实施例还提供一种同步信道冲突检测装置，应用于第一节点，包括：
冲突检测模块，用于对同步信道进行冲突检测，并获取冲突检测结果；
同步信息发送模块，用于根据所述冲突检测结果发送第一同步信息承载，所述第一同步信息承载包括同步信道冲突的消解指示。
本发明的实施例还提供一种同步信道冲突消解装置，应用于第二节点，包括：
同步信息接收模块，用于接收第一节点发送的第一同步信息承载，所述第一同步信息承载包括同步信道冲突的消解指示；
冲突消解模块，用于根据所述消解指示进行同步信道冲突消解。
本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的无线自组网的同步信道冲突检测方法，或者实现上述的无线自组网的同步信道冲突消解方法的步骤。
本发明的上述技术方案的有益效果是：通过对无线自组网中的同步信道冲突进行检测，获得可靠的冲突检测结果，用于同步信道的冲突发现、冲突消解和可靠复用，同时，该同步信道冲突检测方法还可以容纳冲突消解策略，直接给出冲突消解指示，提高整个冲突检测以及冲突消解流程的执行效率。
附图说明
图1表示本发明实施例的无线自组网的同步信道冲突检测方法的流程示意图；
图2表示本发明实施例的同步信道冲突检测方法的具体流程示意图；
图3表示本发明实施例的第一同步信息承载的信息内容示意图；
图4表示本发明实施例的同步信道映射表的示意图；
图5表示本发明实施例的无线自组网的同步信道冲突消解方法的流程示意图；
图6表示本发明实施例的同步信道冲突检测装置的结构示意图；
图7表示本发明实施例的同步信道冲突消解装置的结构示意图；
图8表示本发明实施例的第一节点的实施结构示意图；
图9表示本发明实施例的第二节点的实施结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
另外，本文中术语“系统”和“网络”在本文中常可互换使用。
在本申请所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。
本发明实施例中，接入网的形式不限，可以是包括宏基站(Macro Base Station)、微基站(Pico Base Station)、Node B(3G移动基站的称呼)、增强型基站(eNB)、家庭增强型基站(Femto eNB或Home eNode B或Home eNB或HeNB)、中继站、接入点、RRU(Remote RadioUnit，远端射频模块)、RRH(Remote Radio Head，射频拉远头)等的接入网。用户终端可以是移动电话(或手机)，或者其他能够发送或接收无线信号的设备，包括用户设备、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、无线通信装置、手持装置、膝上型计算机、无绳电话、无线本地回路(WLL)站、能够将移动信号转换为WiFi信号的CPE(Customer Premise Equipment，客户终端)或移动智能热点、智能家电、或其他不通过人的操作就能自发与移动通信网络通信的设备等。
具体地，本发明的实施例提供了一种无线自组网的同步信道冲突检测方法，应用于第一节点，解决了现有技术中缺乏对无线自组网中的同步信道冲突有效的检测措施的问题。
无线自组网综合了移动无线通信和计算机网络等技术，无须依赖预设的通信基础设施就可以快速自动组网，具有自组织、自愈合、无中心、多跳路由和高抗毁性等特点，适合于突发、临时性的应急通信场合。
如图1所示，本发明的实施例提供了一种无线自组网的同步信道冲突检测方法，应用于第一节点，具体包括以下步骤：
步骤11、对同步信道进行冲突检测，并获取冲突检测结果；
其中，对同步信道进行冲突检测的第一节点通过对同步序列信号的侦听、同步信息承载的侦测和接收以及本地同步信道映射表的内容更新实现对同步信道冲突的多级检测，获得可靠的冲突检测结果。
步骤12、根据所述冲突检测结果发送第一同步信息承载，所述第一同步信息承载包括同步信道冲突的消解指示。
所述第一同步信息承载是指所述第一节点的同步信息承载，包括：同步信道冲突的消解指示，还包括：所述第一节点的同步码序列、所述第一节点的节点标识、所述第一节点的一跳邻节点的同步信道状态以及预留字段。
所述第一节点获取到同步信道的冲突检测结果后，根据所述冲突检测结果，并依据冲突消解策略给出同步信道冲突的消解指示，包含有所述消解指示的第一同步信息承载，由所述第一节点自身的同步信道发送至形成同步信道冲突的第二节点，便于形成同步信道冲突的第二节点根据所述消解指示进行同步信道冲突消解。其中，所述冲突消解策略可以为：令形成冲突的一方节点退避，并选择接入其它的空闲同步信道；而形成冲突的另一方节点保持当前的同步信道占用关系不变。
该实施例中，通过对无线自组网中的同步信道冲突进行检测，获得可靠的冲突检测结果，用于同步信道的冲突发现、冲突消解和可靠复用，同时，该同步信道冲突检测方法还可以容纳冲突消解策略，直接给出冲突消解指示，提高整个冲突检测以及冲突消解流程的执行效率。
具体地，步骤11可以通过但不限于以下方式实现：
方式一、侦听同步序列信号；若侦听到至少两个同步序列信号，则确认同步信道冲突。其中，所述第一节点侦听来自于其它邻节点的同步序列信号，如果所述第一节点侦听到两个或以上同步序列信号，认为当前的同步信道已经被两个或以上节点同时占用，存在同步信道冲突。
方式二、侦听同步序列信号；若侦听到一个同步序列信号，则接收所述同步序列信号对应的节点发送的第二同步信息承载；若所述第二同步信息承载未正确接收，则确认同步信道冲突。其中，所述第一节点侦听来自于其它邻节点的同步序列信号，若所述第一节点仅侦听到一个同步序列信号，认为当前同步信道被一个节点正常占用或者未检测出潜在的同步信道占用冲突，则进行同步信息承载的侦测和接收，如果所述第二同步信息承载未正确接收，则认为存在同步信道冲突。
方式三、侦听同步序列信号；若侦听到一个同步序列信号，则接收所述同步序列信号对应的节点发送的第二同步信息承载；若所述第二同步信息承载正确接收，则根据所述第二同步信息承载更新同步信道映射表；根据所述同步信道映射表获取冲突检测结果。其中，所述第一节点侦听来自于其它邻节点的同步序列信号，若所述第一节点仅侦听到一个同步序列信号，并且所述第二同步信息承载正确接收，认为同步信道无占用冲突，则对接收到的第二同步信息承载进行解析，根据所述第二同步信息承载包含的同步信道占用信息对本地的同步信道映射表进行更新，在同步信道映射表的更新过程中，检测是否存在同步信道冲突。
需要说明的是，实现步骤11的上述三种方式可以单独实现，也可以联合实现，如图2所示，下面以三种方式联合实现对同步信道进行冲突检测为例进行说明。
步骤111、侦听同步序列信号；
所述第一节点侦听来自于其它邻节点的同步序列信号。按照预定义的序列分配策略(如哈希分配策略、随机分配策略)，这些节点的同步序列有所区分。良好自相关性和极低互相关性的同步码序列，具有极强的序列分辨能力。因此，第一节点通过并行的匹配滤波器能够分辨出同时占用同一同步信道的若干个(两个或以上)节点。
步骤112、若侦听到至少两个同步序列信号，则确认同步信道冲突。
若所述第一节点未侦听到任何同步序列信号，认为当前同步信道未被任何一跳邻节点占用，不做任何处理。如果所述第一节点侦听到两个或以上同步序列信号，认为当前的同步信道已经被两个或以上节点同时占用，所述第一节点通过同步序列信号的侦听检测到同步信道冲突。通过所述侦听同步序列信号确认同步信道冲突形成为该实施例的第一级同步信道冲突检测。
步骤113、若侦听到一个同步序列信号，则接收所述同步序列信号对应的节点发送的第二同步信息承载；
若所述第一节点仅侦听到一个同步序列信号，认为当前同步信道已被一个节点正常占用或者未检测出潜在的同步信道占用冲突，则进行同步信息承载的侦测和接收。由于同步自组网中，所有节点都要参与自组网的同步维护，通过周期性地广播网络同步参考信号，供在网节点的同步更新以及新节点入网时的同步信号搜索使用，因此与所述同步序列信号对应的节点会发送其自身的第二同步信息承载，所述第一节点判断是否能够正确接收与所述同步序列信号对应的节点发送的第二同步信息承载，其中，若所述第一节点接收的第二同步信息承载的译码正确，认为能够正确接收，所述第一节点接收的第二同步信息承载的译码错误，认为不能正确接收。
步骤114、若所述第二同步信息承载未正确接收，则确认同步信道冲突。
其中，若所述第一节点不能正确接收所述第二同步信息承载，且译码错误超出一定门限，认为当前的同步信道已被一个以上的节点同时占用，存在同步信道冲突。
通过判断所述第二同步信息承载是否能够正确接收，进而确认同步信道冲突形成为该实施例的第二级同步信道冲突检测，第二级同步信道冲突检测的原因在于，若同步序列资源池不够分配，存在低概率的同一同步序列节点占用同一同步信道，从而导致同步序列信号侦听结果唯一，但两个节点的同步信息承载无法检测出的情形，进一步保证了无线自组网的同步信道冲突检测结果的可靠性。
步骤115、若所述第二同步信息承载正确接收，则根据所述第二同步信息承载更新同步信道映射表；
若所述第一节点能够正确接收所述第二同步信息承载，认为同步信道仅由当前侦听到的所述同步序列信号对应的节点占用，无占用冲突，则对接收到的第二同步信息承载进行解析，并根据所述第二同步信息承载包含的同步信道占用信息对本地的同步信道映射表进行更新，适用于组网密度较低的应用场景，能够及时地进行同步信道状态更新，及时回收可用的同步信道资源，用于新节点入网或其它邻节点的同步信道切换使用，并且只增加很少量的同步开销。
具体地，所述根据所述第二同步信息承载更新同步信道映射表，包括以下实现方式中的至少一项：
一、若第一同步信道被邻节点占用，则将所述同步信道映射表中的所述第一同步信道的信道状态置为占用状态，记录占用所述第一同步信道的节点标识和占用所述第一同步信道的节点的跳数，并更新所述第一同步信道的生存期为最大值。
二、若第二同步信道未被邻节点占用，则保持所述同步信道映射表中的所述第二同步信道的信道状态为空闲状态。
三、若第三同步信道之前被邻节点占用，则将所述同步信道映射表中的所述第三同步信道的生存期的取值以预设步进递减；其中，所述预设步进可以根据实际需求设置，所述预设步进可以为1。
四、若第四同步信道的信道状态未更新且所述第四同步信道的生存期的取值到达阈值，则将所述同步信道映射表中的所述第四同步信道的信道状态置为空闲状态。其中，所述阈值根据需求设置，可选地，所述阈值为零，即如果第四同步信道的信道状态一直未更新导致生存期的取值到达阈值，则认为占用该同步信道的节点已经远离本节点2跳范围之外，将其占用状态置为空闲。
五、若第五同步信道之前被第一目标节点占用，在当前时刻所述第五同步信道被第二目标节点占用，则将所述同步信道映射表中的所述第五同步信道的信道状态置为冲突状态。
步骤116、根据所述同步信道映射表获取冲突检测结果。
在根据所述第二同步信息承载进行同步信道映射表的更新过程中，如果发现若某同步信道之前被某邻节点占用，在当前时刻发现有其他节点占用，则认为产生了同步信道冲突。通过对所述同步信道映射表的更新获取冲突检测结果形成该实施例的第三级同步信道冲突检测，用于处理在侦听同步序列信号阶段以及侦测和接收第二同步信息承载阶段均未检测出的其他异常状态，进一步提高了同步信道冲突检测的可靠性。
具体地，如图2所示，所述步骤12包括：
步骤121、将所述第一同步信息承载发送至第二节点。
所述第一节点检测出同步信道冲突后，可以依据某种冲突消解策略给出在线的冲突消解指示，令形成冲突的一方节点退避，并选择接入其它的空闲同步信道；而另一方节点保持当前的同步信道占用关系不变。所述消解指示包括在所述第一同步信息承载中，由所述第一节点发送至同步信道冲突的第二节点。
其中，第一节点首先进行第一同步信息承载的封装处理，然后在归属于第一节点的同步信道中进行发送。如图3所示，所述第一同步信息承载还包括：所述第一节点的同步码序列、所述第一节点的节点标识、所述第一节点的一跳邻节点的同步信道状态以及预留字段(如节点的同步等级，可以辅助新入网节点进行入网决策)。
若所述第一节点检测到同步信道占用冲突，则填充同步信道冲突消解指示字段，指明需要进行退避的冲突弱势节点，其中，需要退避的节点称为冲突弱势节点，保持同步信道占用的节点称为冲突强势节点。接收到消解指示的第二节点，进行同步信道冲突消解。
如图2所示，对同步信道进行冲突检测的步骤之前，还包括：
步骤100、初始化同步码序列。
自组网节点开机准备入网时，首先根据预定义的序列分配策略(如哈希分配、伪随机分配)为节点分配同步码序列，要求同步码序列具有良好的自相关性和极低互相关性，作为同步检测和同步冲突检测的基础。
具体地，对同步信道进行冲突检测的步骤之前，还包括：
步骤101、初始化同步信道映射表。
为了有效维护同步信道与2跳内邻节点之间的动态映射关系，需要建立和维护本地同步信道映射表。具体地，如图4所示，所述同步信道映射表包括：信道标识字段、信道状态字段、占用同步信道的节点标识字段、占用同步信道的节点的跳数字段以及当前时间到上一次更新时间的同步信道的生存期字段。其中，
1)信道标识字段
信道标识字段表示同步信道标号，是本地同步信道映射表的主键字段。初始化时，节点依据网络软容量参数建立同步信道映射表，同步信道映射表的表项数目与网络软容量参数对应，体现了对应于2跳邻接密度的网络接纳能力。
2)信道状态字段
同步信道状态包括空闲(Idle)、占用(Occupy)、冲突(Collide)3种状态。节点初始化时将所有表项的信道状态置为空闲，在后续处理步骤中进行同步信道状态的更新。
3)节点标识字段
节点标识字段和信道状态字段共同定义了本地同步信道映射表的动态关联关系：
当信道处于占用状态时，节点标识字段标明当前占用信道的节点标识号；
当信道处于空闲状态时，节点标识字段为空；
当信道处于冲突状态时，节点标识字段置为高阻态。
4)跳数字段
跳数字段标识占用当前同步信道的邻节点跳数，取值为1跳或2跳。其中，2跳内邻节点用于本地节点的同步信道接入判定；1跳邻节点用于同步信息承载。
5)生存期字段
生存期字段记录当前时间到上一次更新时间的生存期，若超期未更新则将所属同步信道置为空闲状态。生存期字段用于节点远离至2跳外时的同步信道资源回收。
本发明的实施例，通过对同步序列信号的侦听、同步信息承载的侦测和接收，以及本地同步信道映射表的内容更新实现对同步信道冲突的多级检测，形成可靠的冲突检测结果，能够可靠地检测出同步信道的2跳内占用冲突，并提供在线的冲突消解方法，适用于分布式同步自组网的同步信道动态维护。该同步信道冲突检测方法还可以容纳冲突消解策略，直接给出冲突消解指示，提高整个冲突检测以及冲突消解流程的执行效率，增强同步信道动态映射机制的可靠性。
如图5所示，本发明的实施例提供了一种无线自组网的同步信道冲突消解方法，应用于第二节点，包括：
步骤51、接收第一节点发送的第一同步信息承载，所述第一同步信息承载包括同步信道冲突的消解指示；
其中，所述第一节点是指检测到同步信道冲突的节点，所述第一同步信息承载是指所述第一节点的同步信息承载，所述第一同步信息承载包括：同步信道冲突的消解指示，还包括：所述第一节点的同步码序列、所述第一节点的节点标识、所述第一节点的一跳邻节点的同步信道状态以及预留字段。
步骤52、根据所述消解指示进行同步信道冲突消解。
所述消解指示是所述第一节点根据同步信道冲突检测结果，并依据冲突消解策略给出同步信道冲突的消解指示。其中，所述冲突消解策略可以为：令形成冲突的一方节点退避，并选择接入其它的空闲同步信道；而形成冲突的另一方节点保持当前的同步信道占用关系不变。
同步信道冲突的第二节点接收到携带有所述消解指示的第一同步信息承载后，根据所述消解指示进行同步信道冲突消解。同步信道冲突消解包括在线冲突消解和离线冲突消解两种方法，分别适用于同步信道资源有剩余和同步信道资源不足两种情形。
本发明的该实施例，所述第一节点发送的第一同步信息承载包含有同步信道冲突的消解指示，同步信道冲突的第二节点根据所述消解指示进行同步信道冲突消解，能够提高冲突消解流程的执行效率，增强同步信道动态映射机制的可靠性。
具体地，所述步骤52可以通过但不限于以下方式实现：
方式一、在同步信道资源剩余时，根据所述消解指示进行在线冲突消解。
在线冲突消解指的是，按照一定的规则，选择形成冲突的冲突弱势节点进行在线的同步信道切换，选择接入其它的空闲同步信道，而冲突强势节点保持当前的信道占用关系不变。其中，需要退避的节点称为冲突弱势节点，保持同步信道占用的节点称为冲突强势节点。
具体地，所述第二节点包括同步信道冲突的第三节点和第四节点，在同步信道资源剩余时，根据所述消解指示进行在线冲突消解，包括：
选择同步信道冲突的第三节点进行在线同步信道切换，同步信道冲突的第四节点保持当前同步信道的占用状态。所述第三节点即为所述冲突弱势节点，所述第四节点为冲突强势节点。
方式二、在同步信道资源不足时，根据所述消解指示进行离线冲突消解。
离线冲突消解指的是，当冲突弱势节点找不到空闲的同步信道资源时，通过拓扑控制手段改变自身与其它节点的邻接关系，并重新入网的过程。可选地，节点可以通过功率控制手段实现拓扑控制，减少自身的通信覆盖范围，使得周围的邻节点数量减少至小于2跳邻接密度。此时，同步信道资源可以满足2跳外空分复用要求，节点重新入网，申请或直接占用空闲的同步信道。
具体地，所述第二节点包括同步信道冲突的第三节点和第四节点，在同步信道资源不足时，根据所述消解指示进行离线冲突消解，包括：
改变同步信道冲突的第三节点与其他节点的邻接关系，并控制所述第三节点重新入网，占用空闲同步信道。所述第三节点即为冲突弱势节点，所述第四节点为冲突强势节点。
其中，所述冲突弱势节点的确定可以但不限于以以下方式实现：
若同步信道冲突检测的结果能够识别出节点标识，则可以选择节点标识号小的节点进行退避，成为冲突弱势节点；
若同步信道冲突检测的结果仅能识别其中一方节点标识，则可以选择可识别的节点进行退避，称为冲突弱势节点；
若同步信道冲突检测的结果无法识别节点标识，则可以选择其中信号强度弱的节点进行退避，成为冲突弱势节点；
若同步信道冲突检测的结果无法识别节点标识，还可以随机选择其中任意一方为冲突弱势节点。
本发明的上述实施例，同步信道冲突的第二节点根据第一节点发送的所述消解指示进行同步信道冲突消解，能够提高冲突消解流程的执行效率，增强同步信道动态映射机制的可靠性。
如图6所示，本发明的实施例还提供一种同步信道冲突检测装置，应用于第一节点600，包括：
冲突检测模块610，用于对同步信道进行冲突检测，并获取冲突检测结果；
同步信息发送模块620，用于根据所述冲突检测结果发送第一同步信息承载，所述第一同步信息承载包括同步信道冲突的消解指示。
可选地，所述冲突检测模块610包括：
第一侦听单元，用于侦听同步序列信号；
第一确认单元，用于若侦听到至少两个同步序列信号，则确认同步信道冲突。
可选地，所述冲突检测模块610包括：
第二侦听单元，用于侦听同步序列信号；
第一接收单元，用于若侦听到一个同步序列信号，则接收所述同步序列信号对应的节点发送的第二同步信息承载；
第二确认单元，用于若所述第二同步信息承载未正确接收，则确认同步信道冲突。
可选地，所述冲突检测模块610包括：
第三侦听单元，用于侦听同步序列信号；
第二接收单元，用于若侦听到一个同步序列信号，则接收所述同步序列信号对应的节点发送的第二同步信息承载；
更新单元，用于若所述第二同步信息承载正确接收，则根据所述第二同步信息承载更新同步信道映射表；
获取单元，用于根据所述同步信道映射表获取冲突检测结果。
可选地，所述根据所述第二同步信息承载更新同步信道映射表，包括以下实现方式中的至少一项：
若第一同步信道被邻节点占用，则将所述同步信道映射表中的所述第一同步信道的信道状态置为占用状态，记录占用所述第一同步信道的节点标识和占用所述第一同步信道的节点的跳数，并更新所述第一同步信道的生存期为最大值；
若第二同步信道未被邻节点占用，则保持所述同步信道映射表中的所述第二同步信道的信道状态为空闲状态；
若第三同步信道之前被邻节点占用，则将所述同步信道映射表中的所述第三同步信道的生存期的取值以预设步进递减；
若第四同步信道的信道状态未更新且所述第四同步信道的生存期的取值到达阈值，则将所述同步信道映射表中的所述第四同步信道的信道状态置为空闲状态；
若第五同步信道之前被第一目标节点占用，在当前时刻所述第五同步信道被第二目标节点占用，则将所述同步信道映射表中的所述第五同步信道的信道状态置为冲突状态。
可选地，所述同步信道映射表包括：信道标识字段、信道状态字段、占用同步信道的节点标识字段、占用同步信道的节点的跳数字段以及当前时间到上一次更新时间的同步信道的生存期字段。
可选地，所述同步信息发送模块620具体用于：
将所述第一同步信息承载发送至第二节点。
可选地，所述第一同步信息承载还包括：所述第一节点的同步码序列、所述第一节点的节点标识、所述第一节点的一跳邻节点的同步信道状态以及预留字段。
可选地，所述同步信道冲突检测装置还包括：
第一初始化模块，用于初始化同步码序列。
可选地，所述同步信道冲突检测装置还包括：
第二初始化模块，用于初始化同步信道映射表。
本发明的同步信道冲突检测装置是与上述的同步信道冲突检测方法的实施例对应的，上述方法实施例中的所有实现手段均适用于该装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。
如图7所示，本发明的实施例还提供一种同步信道冲突消解装置，应用于第二节点700，包括：
同步信息接收模块710，用于接收第一节点发送的第一同步信息承载，所述第一同步信息承载包括同步信道冲突的消解指示；
冲突消解模块720，用于根据所述消解指示进行同步信道冲突消解。
可选地，所述冲突消解模块720包括：
第一消解单元，用于在同步信道资源剩余时，根据所述消解指示进行在线冲突消解；
第二消解单元，用于在同步信道资源不足时，根据所述消解指示进行离线冲突消解。
可选地，所述第一消解单元具体用于：选择同步信道冲突的第三节点进行在线同步信道切换，同步信道冲突的第四节点保持当前同步信道的占用状态。
可选地，所述第二消解单元具体用于：改变同步信道冲突的第三节点与其他节点的邻接关系，并控制所述第三节点重新入网，占用空闲同步信道。
本发明的同步信道冲突消解装置是与上述的同步信道冲突消解方法的实施例对应的，上述方法实施例中的所有实现手段均适用于该装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。
本发明实施例提供一种节点，所述节点为第一节点，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；处理器执行计算机程序时实现上述的应用于第一节点的无线自组网的同步信道冲突检测方法。
如图8所示，所述节点包括：
处理器81，用于读取存储器82中的程序，执行下列过程：
对同步信道进行冲突检测，并获取冲突检测结果；
根据所述冲突检测结果发送第一同步信息承载，所述第一同步信息承载包括同步信道冲突的消解指示。
收发机83，用于在处理器81的控制下接收和发送数据。
可选地，所述处理器81执行所述计算机程序时实现以下步骤：
侦听同步序列信号；
若侦听到至少两个同步序列信号，则确认同步信道冲突。
可选地，所述处理器81执行所述计算机程序时实现以下步骤：
侦听同步序列信号；
若侦听到一个同步序列信号，则接收所述同步序列信号对应的节点发送的第二同步信息承载；
若所述第二同步信息承载未正确接收，则确认同步信道冲突。
可选地，所述处理器81执行所述计算机程序时实现以下步骤：
侦听同步序列信号；
若侦听到一个同步序列信号，则接收所述同步序列信号对应的节点发送的第二同步信息承载；
若所述第二同步信息承载正确接收，则根据所述第二同步信息承载更新同步信道映射表；
根据所述同步信道映射表获取冲突检测结果。
可选地，所述根据所述第二同步信息承载更新同步信道映射表，包括以下实现方式中的至少一项：
若第一同步信道被邻节点占用，则将所述同步信道映射表中的所述第一同步信道的信道状态置为占用状态，记录占用所述第一同步信道的节点标识和占用所述第一同步信道的节点的跳数，并更新所述第一同步信道的生存期为最大值；
若第二同步信道未被邻节点占用，则保持所述同步信道映射表中的所述第二同步信道的信道状态为空闲状态；
若第三同步信道之前被邻节点占用，则将所述同步信道映射表中的所述第三同步信道的生存期的取值以预设步进递减；
若第四同步信道的信道状态未更新且所述第四同步信道的生存期的取值到达阈值，则将所述同步信道映射表中的所述第四同步信道的信道状态置为空闲状态；
若第五同步信道之前被第一目标节点占用，在当前时刻所述第五同步信道被第二目标节点占用，则将所述同步信道映射表中的所述第五同步信道的信道状态置为冲突状态。
可选地，所述同步信道映射表包括：信道标识字段、信道状态字段、占用同步信道的节点标识字段、占用同步信道的节点的跳数字段以及当前时间到上一次更新时间的同步信道的生存期字段。
可选地，所述处理器81执行所述计算机程序时实现以下步骤：
将所述第一同步信息承载发送至第二节点。
可选地，所述第一同步信息承载还包括：所述第一节点的同步码序列、所述第一节点的节点标识、所述第一节点的一跳邻节点的同步信道状态以及预留字段。
可选地，所述处理器81执行所述计算机程序时实现以下步骤：
初始化同步码序列。
可选地，所述处理器81执行所述计算机程序时实现以下步骤：
初始化同步信道映射表。
其中，在图8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81代表的一个或多个处理器和存储器82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83可以是多个元件，即包括发送器和收发机，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81负责管理总线架构和通常的处理，存储器82可以存储处理器81在执行操作时所使用的数据。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例的全部或者部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过计算机程序来指示相关的硬件来完成，所述计算机程序包括执行上述方法的部分或者全部步骤的指令；且该计算机程序可以存储于一可读存储介质中，存储介质可以是任何形式的存储介质。
本发明实施例还提供一种节点，所述节点为第二节点，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；处理器执行计算机程序时实现上述的应用于第二节点的无线自组网的同步信道冲突消解方法。
如图9所示，所述节点包括：
处理器91，用于读取存储器92中的程序，执行下列过程：
接收第一节点发送的第一同步信息承载，所述第一同步信息承载包括同步信道冲突的消解指示；
根据所述消解指示进行同步信道冲突消解。
收发机93，用于在处理器91的控制下接收和发送数据。
可选地，所述处理器91执行所述计算机程序时实现以下步骤：
在同步信道资源剩余时，根据所述消解指示进行在线冲突消解；或者
在同步信道资源不足时，根据所述消解指示进行离线冲突消解。
可选地，所述处理器91执行所述计算机程序时实现以下步骤：
选择同步信道冲突的第三节点进行在线同步信道切换，同步信道冲突的第四节点保持当前同步信道的占用状态。
可选地，所述处理器91执行所述计算机程序时实现以下步骤：
改变同步信道冲突的第三节点与其他节点的邻接关系，并控制所述第三节点重新入网，占用空闲同步信道。
其中，在图9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91代表的一个或多个处理器和存储器92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93可以是多个元件，即包括发送器和收发机，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91负责管理总线架构和通常的处理，存储器92可以存储处理器91在执行操作时所使用的数据。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例的全部或者部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过计算机程序来指示相关的硬件来完成，所述计算机程序包括执行上述方法的部分或者全部步骤的指令；且该计算机程序可以存储于一可读存储介质中，存储介质可以是任何形式的存储介质。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述无线自组网的同步信道冲突检测方法，或者实现上述无线自组网的同步信道冲突消解方法的实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等。
此外，需要指出的是，在本发明的装置和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行，某些步骤可以并行或彼此独立地执行。对本领域的普通技术人员而言，能够理解本发明的方法和装置的全部或者任何步骤或者部件，可以在任何计算装置(包括处理器、存储介质等)或者计算装置的网络中，以硬件、固件、软件或者它们的组合加以实现，这是本领域普通技术人员在阅读了本发明的说明的情况下运用他们的基本编程技能就能实现的。
因此，本发明的目的还可以通过在任何计算装置上运行一个程序或者一组程序来实现。所述计算装置可以是公知的通用装置。因此，本发明的目的也可以仅仅通过提供包含实现所述方法或者装置的程序代码的程序产品来实现。也就是说，这样的程序产品也构成本发明，并且存储有这样的程序产品的存储介质也构成本发明。显然，所述存储介质可以是任何公知的存储介质或者将来所开发出来的任何存储介质。还需要指出的是，在本发明的装置和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种无线自组网的同步信道冲突消解方法，应用于第二节点，其特征在于，包括：
接收第一节点发送的第一同步信息承载，所述第一同步信息承载包括同步信道冲突的消解指示；
根据所述消解指示进行同步信道冲突消解；
根据所述消解指示进行同步信道冲突消解，包括：
在同步信道资源剩余时，根据所述消解指示进行在线冲突消解；或者
在同步信道资源不足时，根据所述消解指示进行离线冲突消解；
其中，所述第二节点包括同步信道冲突的第三节点和第四节点，在同步信道资源不足时，根据所述消解指示进行离线冲突消解，包括：
改变同步信道冲突的第三节点与其他节点的邻接关系，并控制所述第三节点重新入网，占用空闲同步信道；
所述改变同步信道冲突的第三节点与其他节点的邻接关系，包括：通过拓扑控制，减小所述第三节点的通信覆盖范围，使周围的邻节点数量减少至小于2跳邻接密度。
2.根据权利要求1所述的无线自组网的同步信道冲突消解方法，其特征在于，所述第二节点包括同步信道冲突的第三节点和第四节点，在同步信道资源剩余时，根据所述消解指示进行在线冲突消解，包括：
选择同步信道冲突的第三节点进行在线同步信道切换，同步信道冲突的第四节点保持当前同步信道的占用状态。
3.一种节点，所述节点为第二节点，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
接收第一节点发送的第一同步信息承载，所述第一同步信息承载包括同步信道冲突的消解指示；
根据所述消解指示进行同步信道冲突消解；
所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
在同步信道资源剩余时，根据所述消解指示进行在线冲突消解；或者
在同步信道资源不足时，根据所述消解指示进行离线冲突消解；
其中，所述第二节点包括同步信道冲突的第三节点和第四节点，在同步信道资源不足时，根据所述消解指示进行离线冲突消解，包括：
改变同步信道冲突的第三节点与其他节点的邻接关系，并控制所述第三节点重新入网，占用空闲同步信道；
所述改变同步信道冲突的第三节点与其他节点的邻接关系，包括：通过拓扑控制，减小所述第三节点的通信覆盖范围，使周围的邻节点数量减少至小于2跳邻接密度。
4.根据权利要求3所述的节点，其特征在于，所述第二节点包括同步信道冲突的第三节点和第四节点，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
选择同步信道冲突的第三节点进行在线同步信道切换，同步信道冲突的第四节点保持当前同步信道的占用状态。
5.一种同步信道冲突消解装置，应用于第二节点，其特征在于，包括：
同步信息接收模块，用于接收第一节点发送的第一同步信息承载，所述第一同步信息承载包括同步信道冲突的消解指示；
冲突消解模块，用于根据所述消解指示进行同步信道冲突消解；
所述冲突消解模块包括：
第一消解单元，用于在同步信道资源剩余时，根据所述消解指示进行在线冲突消解；
第二消解单元，用于在同步信道资源不足时，根据所述消解指示进行离线冲突消解；
所述第二消解单元具体用于：改变同步信道冲突的第三节点与其他节点的邻接关系，并控制所述第三节点重新入网，占用空闲同步信道；
所述改变同步信道冲突的第三节点与其他节点的邻接关系，包括：通过拓扑控制，减小所述第三节点的通信覆盖范围，使周围的邻节点数量减少至小于2跳邻接密度。
6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至2任一项所述的无线自组网的同步信道冲突消解方法。
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