CN112312390A

CN112312390A - 邻居发现方法及系统

Info

Publication number: CN112312390A
Application number: CN202011084669.5A
Authority: CN
Inventors: 王峰; 胡永辉
Original assignee: Beijing Tongguanglong Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Tongguanglong Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2020-10-12
Filing date: 2020-10-12
Publication date: 2021-02-02
Anticipated expiration: 2040-10-12
Also published as: CN112312390B

Abstract

本发明提供一种邻居发现方法及系统，该方法应用于发送节点时，包括：采用扰码对数据进行加扰处理，并将数据发送至接收节点，以使接收节点从数据中提取扰码，并检测扰码的能量；根据扰码的能量建立邻居列表。该方法应用于接收节点时，包括：接收从发送节点发送的数据，数据预先被发送节点采用扰码进行了加扰处理；从数据中提取扰码，并检测扰码的能量；根据扰码的能量建立邻居列表。本发明使用扰码对发送数据进行加扰，充分利用扰码检测距离远大于数据传输距离、用户与扰码的一一对应关系，扩展了网络节点的邻居检测范围，使得节点不需要额外的开销仅通过1跳HELLO消息的广播即可检测2跳范围外的邻居节点，建立并更新多跳邻居信息列表。

Description

邻居发现方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种邻居发现方法及系统。

背景技术

在移动自组织网络、传感器网络等无中心的无线网络中，邻居发现的主要功能包括邻居侦听、建立和维护，通过节点间的邻居发现数据的交互获得节点的邻居关系、邻居节点的状态等信息，为网络的拓扑控制、路由选择、数据传输等提供基础。

现有的无线网络组网技术中，邻居关系的建立以及邻居节点状态的获取主要通过节点周期性广播自身及邻居信息获得，研究人员通常将此类消息称为Hello消息。网络中的节点首先通过交互Hello消息，判断节点间的链路状态，建立或者更新节点间的1跳邻居关系和状态；然后根据需要将建立和收集的1跳邻居关系和状态在N跳范围内广播，同时接收、处理和转发其他节点广播的邻居关系和状态；最后根据接收到的广播消息建立和收集以自己为中心的N+1跳的邻居关系和状态。

根据现有的邻居发现方法，节点建立N+1跳的邻居关系和状态信息，需要在N跳范围内广播相关信息，增加了系统开销和网络负担。此外，现有的邻居发现方法没有充分考虑和利用传输距离和传输速率之间的关系，没有充分考虑无线传输的安全性问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的邻居发现方法及系统。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种邻居发现方法，应用于发送节点，包括：采用扰码对数据进行加扰处理，并将数据发送至接收节点，以使接收节点从数据中提取扰码，并检测扰码的能量；根据扰码的能量建立邻居列表。

根据本发明实施例第二方面，提供了一种邻居发现方法，应用于接收节点，包括：接收从发送节点发送的数据，数据预先被发送节点采用扰码进行了加扰处理；从数据中提取扰码，并检测扰码的能量；根据扰码的能量建立邻居列表。

根据本发明实施例第三方面，提供了一种邻居发现系统，该系统包括：发送模块和/或接收模块；发送模块，用于采用扰码对数据进行加扰处理，并将数据发送至接收节点，以使接收节点从数据中提取扰码，并检测扰码的能量；根据扰码的能量建立邻居列表；接收模块，用于接收从发送节点发送的数据，数据预先被发送节点采用扰码进行了加扰处理；从数据中提取扰码，并检测扰码的能量；根据扰码的能量建立邻居列表。

根据本发明实施例的第四方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的邻居发现方法。

根据本发明实施例的第五方面，提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的邻居发现方法。

本发明实施例提供的邻居发现方法及系统具有如下有益效果：

1、节点使用扰码对发送数据进行加扰，充分利用扰码检测距离远大于数据传输距离、用户与扰码的一一对应关系等特点，扩展了网络节点的邻居检测范围，使得节点不需要额外的开销仅通过1跳HELLO消息的广播即可检测2跳范围外的邻居节点，建立并更新多跳邻居信息列表。

2、充分考虑和利用了发射功率、传输距离和传输速率之间的关系，通过建立可检测扰码的接收功率与成功发送和接收数据的1跳和2跳邻居的关系，自适应的估计数据传输距离。

3、数据加扰也使得网络具备一定的加密通信的功能，提高了系统的安全性。

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，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的发送用户的覆盖范围示意图；

图2为现有技术提供的控制节点、移动用户的控制信道和业务信道覆盖范围示意图；

图3为现有技术提供的不同传输速率下的拓扑结构示意图；

图4为现有技术提供的传输速率与传输距离的典型关系曲线；

图5为本发明实施例提供的邻居发现方法的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的基于扰码的邻居发现过程示意图；

图7为本发明实施例提供的节点S的邻居关系示意图；

图8为本发明实施例提供的邻居信息传递过程示意图；

图9为本发明实施例提供的节点距离评估和分组示意图；

图10为本发明实施例提供的邻居发现系统的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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地描述，显然，所描述的实施例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。

针对现有技术中存在的上述问题，本发明实施例提供一种基于扰码的邻居发现方法。首先对该方法中存在的术语进行说明：

1、加扰

加扰是数字信号的加工处理方法，就是用扰码与原始信号相乘，从而得到新的信号。与原始信号相比，新的信号在时间上、频率上被打散。因此，从广义上说，加扰也是一种调制技术。加扰的逆操作叫做解扰。

加扰技术广泛应用在数字通信中，主要由以下四种用途：

1)为了使原始信号避免出现连续的“0”或者“1”，增加接收端成功接收的概率；

2)加密，例如在GSM、WCDMA、LTE中，加扰可以实现部分通信加密功能；

3)扩频，在CDMA技术中，加扰用于将原始信号扩频；

4)区分，在CDMA技术中，扰码用于区分不同的设备。

另外，为了实现上述要求和功能，加扰技术所采用的扰码一般是伪随机序列。

2、发射功率、传输距离和传输速率的关系

需要注意的是，发射功率、传输距离和传输速率之间存在这相互制约的关系：发射功率一定的情况下，最大传输速率与最大传输距离成反比，即最大传输速率越高，最大传输距离越小；传输速率一定的情况下，最大发射功率与最大传输距离成正比，即最大发射功率越高，最大传输距离越大；而在传输距离一定的情况下，最大发射功率与最大传输速率成正比，即最大发射功率越高，最大传输速率越高。因此，在功率控制以及链路自适应的过程中，业务信道的传输距离发生变化，造成网络的业务信道的拓扑关系相应的变化。同时，在组网和分组传输过程中，不同的传输信道、不同的分组类型对传输质量的要求不同，所需要采用的传输速率等传输参数也不同，因此相应的传输距离存在明显的差异。

总之，功率控制、链路自适应策略以及特定的服务质量需求等使得相同用户之间不同的分组传输可能存在不同的传输距离，增加了资源协调和分配的难度。为了更好的理解用户之间的关系的模型，下面给出传输范围、干扰范围和载波侦听范围的定义：

1)传输范围(transmission range，TX_range)是这样一个范围，即发送的分组在这个范围内都能被成功接收。这一传输范围主要取决于发送功率和无线电传播特性。

2)物理载波侦听范围(physical carrier sensing range，PCS_range)是这样一个范围，即其他站点在这个范围内都能检测到发送。它主要取决于接收机的灵敏度和无线电传播特性。

3)干扰范围(interference range，IF_range)是这样一个范围，即处于接收状态的站点在这一范围内会被一个发射机干扰而遭受损失。干扰范围通常比传输范围大，并且它是收发用户之间距离和路径损耗模型的函数，很难预测。

参见图1-图2，如上分析可知，功率控制与网络连通性关系紧密。用户发射功率越大，通信半径越大，可选邻居节点数量越多，连通性越容易得到保证，但是也意味着更大的能量消耗，更强的通信干扰。反之，用户发射功率越小，通信半径越小，可选邻居节点数量越少，连通性保证越困难，但是也将降低用户的能耗与用户间干扰。此外，用户并非一定要和所有的邻居节点建立通信链路，对邻居节点进行适当取舍，有利于降低路由协议、MAC协议开销等。

假设发送用户的发射功率是50W，发送天线高度为15米，接收天线高度为3米，那么在中等起伏地形条件下，现有的典型设备能够达到如下的通信距离：

128kbps速率条件下，最大通信距离不小于20km；

2Mbps速率条件下，最大通信距离不小于10km；

16Mbps速率条件下，最大通信距离不小于5km。

如图3所示，给出了用户传输速率为128kbps和16Mbps时用户之间的拓扑关系。可见，当用户低速率传输时，整个网络能够维持比较好的连通性；而当用户高速率传输时，能够与之进行高速通信的邻居节点大量减少。通过上述例子可知，在发射功率、收发天线高度等条件一致的情况下，收发用户之间的传输速率越高，最大通信距离越远。

更一般的，假设采用简单的自由空间传播模型，且设功率衰减与传输距离的4次方程正比，对上述传输速率和传输距离进行拟合，得到如图4所示的传输速率与传输距离的典型关系曲线。

本发明实施例提供一种邻居发现方法，该方法的核心思想是：节点使用扰码对发送数据进行加扰，并利用扰码检测距离远大于数据传输距离、用户与扰码的一一对应关系等特点传递用户身份信息，使得节点不需要额外的开销即可检测2跳范围外的邻居节点，同时加扰也使得系统具备一定的加密通信的功能，提高了系统的安全性。

基于扰码的邻居发现方法的基本假设和前提如下：

1、无线网络或者子网中存在多个用户，用户之间通过控制信道交互信令，协调和控制网络资源。

2、网络中的用户通过相互协调或者按照预先定义的规则分配控制信道，保证在无线网络或者子网中，用户之间的控制信道不冲突。

3、网络中的用户使用预先定义的扰码对发送的所有数据加扰，用户与所使用的扰码之间存在一一对应的关系，即可以通过检测到的扰码确定发送数据的用户身份。

4、用户发送的分组数据中包含已知的特定序列，例如同步序列或者导频序列，用于用户之间通信过程中的同步、信道估计等，加扰过程中对特定序列单独加扰。

5、允许控制信道和业务信道物理或者逻辑分离，控制信道采用低码率、恒定功率、抗干扰等措施，尽量做到低速、高可靠、大覆盖；业务信道具备链路自适应能力，传输速率和覆盖范围动态变化，传输速率高则相应的最大覆盖范围小，传输速率低则相应的最大覆盖范围大。

本发明实施例提供的邻居发现方法，应用于发送节点，包括但不限于如下步骤：

采用扰码对数据进行加扰处理，并将数据发送至接收节点，以使接收节点从数据中提取扰码，并检测扰码的能量；根据扰码的能量建立邻居列表。

相应地，参见图5，本发明实施例还提供一种邻居发现方法，应用于接收节点，包括但不限于如下步骤：

步骤101、接收从发送节点发送的数据，数据预先被发送节点采用扰码进行了加扰处理.

步骤102、从数据中提取扰码，并检测扰码的能量；

步骤103、根据扰码的能量建立邻居列表。

其中，作为一种可选实施例，邻居列表为n跳邻居列表，n>2；相应地，根据扰码的能量建立邻居列表，包括：

通过与邻居节点进行1跳的Hello消息建立1跳邻居列表和2跳邻居列表；

根据扰码信息建立n跳邻居列表，n>2；

基于扰码的能量定义节点之间的距离，并根据1跳邻居列表和2跳邻居列表将n跳邻居列表按照距离远近划分为m个分组。

具体地，参见图6，以下对发送节点和接收节点的交互过程进行说明：

在上述假设条件下，本发明实施例给出的基于扰码的邻居发现方法通过如下过程实现邻居发现：

步骤1、首先，节点使用预先指定的扰码对发送的控制数据和业务数据加扰，并通过与邻居节点进行1跳的Hello消息交互建立1跳邻居列表和部分2跳邻居列表；

步骤2、然后，节点从接收到的控制数据和业务数据中提取扰码，并在所有可能的接收信道提取可能存在的扰码，记录并更新检测到的扰码信息列表，同时利用已知的1跳和2跳邻居列表，建立一个n>2跳的邻居列表；

步骤3、最后，节点估计和量化检测到的扰码的能量，根据扰码的能量定义节点之间的距离，并参考已知的1跳和2跳邻居信息将n跳邻居列表按照距离远近分为m个分组。

通过上述过程，节点可以建立1跳和2跳邻居列表、m个n>2跳的邻居列表。如图6所示，网络中的节点通过Hello消息的交互和扰码的提取，扩展了传统邻居发现策略的邻居侦听范围，并将可以探知的多跳邻居节点进行分类，形成多个按照通信距离(跳数)划分的邻居列表。这些邻居列表可以用于数据传输过程中的路径选择等，如图7所示。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，发送节点中的加扰方式具体可采用如下方式：

网络节点在建网或者入网阶段获得与自己的身份信息一一对应的扰码序列，并且保证网络中的任意节点均知晓节点身份与扰码序列的对应关系。这里不限定具体的扰码协调和分配方案，假定网络中的节点预先知晓相应的信息。

假设由0、1构成的扰码序列的码片数量为L_0，持续时间为T_0，则一个码片的持续时间——即一个0或者1的持续时间——为t_0＝T_0/L_0。假设节点根据网络环境和自身需求对发送数据进行基带处理，加扰前形成的二进制数据序列单比特持续时间为t_1。

如果t_0＝t_1，则采用加扰公式d’＝(d+p)mod2加扰，其中d为数据序列的一个比特，p为扰码序列的一个比特，d’为加扰后的数据序列的一个比特。具体的例子如下表所示。

表1数据序列加扰示例1

如果t_0≠t_1，则将数据序列d和扰码序列p的每一个比特扩展为多个相同的比特，使得扩展后的序列数据序列d_x和扰码序列p_x的一个比特的持续时间tx_0＝tx_1，然后采用加扰公式d’＝(d_x+p_x)mod2加扰。下表给出了t_0＝t_1/3的情况下的数据序列加扰的示例。

表2数据序列加扰示例2

一般情况下，应该尽量保证数据序列和扰码序列一个比特信息的持续时间的倍数关系，以便于通过简单的序列运算进行数据加扰。此外，这里的数据序列包括已知的特定序列，并且已知的特定序列作为数据序列的特定组成部分单独加扰，即在解扰的过程中，可以独立的检测和解扰这些已知的特定序列。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，应用于发送节点的邻居发现方法还包括：周期性或按需将收集的邻居信息写入Hello消息；将Hello消息发送给1跳邻居节点。

具体地，针对邻居的信息传递过程，网络中邻居信息的传递通过两种方式进行：显式的HELLO消息和隐式的扰码。节点周期性或者按需将收集的邻居信息写进HELLO消息，然后发送给1跳邻居节点，通过控制信令的方式直接传递邻居信息；同时节点对发送的控制数据和业务数据加扰，其他节点可以通过检测扰码信息的方式间接的获得邻居节点的信息。

邻居信息传递过程如图8所示，HELLO消息携带节点的邻居信息，在发送节点的1跳范围内传输，接收节点只有在正确接收和读取HELLO消息的具体内容后才能获得相关信息；相应地，通过检测扰码获得邻居信息的方式不需要读取发送数据的具体信息，只需要确定数据传输过程中使用的扰码序列的信息，然后将扰码序列映射为所对应的节点即可。

对于扰码序列的检测，主要通过节点发送的已知的特定序列和可能的扰码信息进行。作为一种可选实施例，从数据中提取扰码之前，还包括：基于预先约定的加扰策略，根据预先获知的特定序列及扰码生成加扰后的特定序列；采用序列与接收到的数据进行相关处理，获得相关值；若相关值超过预设门限，则确认数据采用了相应的加扰序列进行了加扰。

具体地，一种简单可行的方式可以为：接收节点根据已知的特定序列和可能的扰码，在本地按照约定的加扰策略生成加扰后的特定序列，然后使用该序列与接收信号进行相关，根据相关值的大小判断是否采用了相应加扰序列加扰。如果相关值超过给定门限，则认为接收信号采用相应的加扰序列进行加扰；如果相关值没有超过给定门限，则认为接收信号没有采用相应的加扰序列加扰，此时改变加扰序列重复上述过程。

针对节点距离评估和分组，通过如上的邻居信息传递过程，网络中的节点能够获得1跳、2跳邻居信息和检测到的扰码信息列表。节点根据上述信息评估自身与可检测邻居之间的距离，并根据距离评估对邻居进行进一步的分组，具体过程如下：

1、根据1跳邻居N(1)和2跳邻居N(2)的信息，统计检测到的与邻居身份相对应的扰码功率信息E(1)和E(2)，并进行数学统计计算，得到检测扰码的统计平均、最大值、最小值等。

2、根据无线传输大尺度衰落模型，建立无线传输距离与接收信号功率之间的关系f(d,e)，其中d表示节点之间的距离，e表示节点接收到的信号功率。

3、假设网络节点使用相同的功率p_0发送已知的特定序列，并且已知发送节点和接收节点的处理增益，则根据f(d,e)、N(1)、N(2)、E(1)、E(2)等信息，量化扰码信息列表中检测到的扰码功率E(n)，量化过程中以节点之间的跳数表示实际距离。

4、根据量化后的扰码信息列表中检测到的扰码功率E(n)，将节点可检测的邻居节点分为1跳邻居N(1)、2跳邻居N(2)、3跳邻居N(3)、…、(m+2)跳邻居N(m+2)等，完成邻居节点的距离评估和分组，建立多跳邻居列表。

5、经过节点距离评估和分组，网络节点根据显示的和隐式的邻居信息交换和检测，建立了(m+2)跳邻居列表，为路由选择、数据传输等机制提供信息和基础。此外，在进行检测到的扰码功率量化的过程中，可以充分利用历史统计信息对量化结果进行优化和修正，使得节点间以跳数表示的虚拟距离更加准确。

综上所述，本发明实施例提供的邻居发现方法至少具有如下有益效果：

为了更好的说明本发明上述实施例提供的基于扰码的邻居发现方法，特别是节点距离评估和分组的过程，下面通过如图9所示网络的例子，进一步说明邻居发现过程。如图所示，假设节点S周期性发送HELLO消息，HELLO消息中包含节点自身信息和收集的S节点的1跳邻居信息，同时节点S接收其他节点发送的HELLO消息。经过一定时间的HELLO信息的交互，节点S可以建立其1跳邻居列表N(1)＝[R2,R6,R7]和2跳邻居列表N(2)＝[R1,R10,R11,R12]，并收集了相应的邻居节点信息，这些信息包括但是不限于链路速率、连接状态等。

同时，假设节点S根据已知信息，在所有的接收信道检测已知的导频序列和所有可能的加扰序列。节点S使用可能的加扰序列对已知的导频序列加扰，生成本地检测序列S_t1、S_t2，……，S_tn，并使用本地检测序列与接收信道的信号进行相关，检测相关峰是否超过检测门限TH_0，如果超过，则认为检测到相应的加扰序列。根据传输距离与传输速率的关系可知，使用这种检测方式可以检测的已知序列的传输距离远大于实际数据的传输距离。如图所示，节点S最终可以得到检测到的扰码信息列表S_t＝[R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10,R11,R12,R13,R14,R15]，这些信息中包括但是不限于检测到的扰码序列的功率信息。

经过上述邻居信息传递过程，节点S获得了1跳邻居列表N(1)、2跳邻居列表N(2)和扰码信息列表S_t。在此基础上，节点S假定网络中所有节点使用相同的发送功率p_0发送加扰后的导频序列，并且所有节点的发送和接收处理增益均为G_t和G_r。此外，根据大尺度衰落关系f(d,e)，假定接收信号功率与距离d的x次方成反比，满足公式

其中K和x均为信道环境决定的系数，可以通过先验知识获得，本实施例中取K＝1，x＝3。

如上，节点S已知虚拟距离为1跳的邻居节点以及相应的扰码序列的接收功率、虚拟距离为2跳的邻居节点以及相应扰码序列的接收功率、信道衰落相关参数K＝1和x＝3。根据公式

分别计算1跳邻居节点相应扰码接收功率对应的节点之间的距离和2跳邻居节点相应扰码接收功率对应的节点之间的距离。统计1跳邻居节点的平均距离和2跳邻居节点的平均距离，并将它们之间的差值作为节点之间的数据传输的最大传输距离d_max。

节点S根据检测到的扰码信息列表S_t、信道衰落公式

和计算得到的数据传输的最大距离d_max，以节点之间的跳数量化检测到的扰码序列，并根据量化情况将n>2跳的邻居列表进一步分为3个分组，分别为N(3)＝[R3,R8,R9]、N(4)＝[R4,R13,R14,R15]和N(5)＝[R5]。

基于上述实施例的内容，本发明实施例提供了一种邻居发现系统，该邻居发现系统用于执行上述方法实施例中的邻居发现方法。参见图10，该系统包括：发送模块301和/或接收模块302；发送模块301，用于采用扰码对数据进行加扰处理，并将数据发送至接收节点，以使接收节点从数据中提取扰码，并检测扰码的能量；根据扰码的能量建立邻居列表；接收模块302，用于接收从发送节点发送的数据，数据预先被发送节点采用扰码进行了加扰处理；从数据中提取扰码，并检测扰码的能量；根据扰码的能量建立邻居列表。

本发明实施例提供了一种电子设备，如图11所示，该设备包括：处理器(processor)501、通信接口(Communications Interface)502、存储器(memory)503和通信总线504，其中，处理器501，通信接口502，存储器503通过通信总线504完成相互间的通信。处理器501可以调用存储器503上并可在处理器501上运行的计算机程序，以执行上述各实施例提供的邻居发现方法，例如包括：采用扰码对数据进行加扰处理，并将数据发送至接收节点，以使接收节点从数据中提取扰码，并检测扰码的能量；根据扰码的能量建立邻居列表；或者，接收从发送节点发送的数据，数据预先被发送节点采用扰码进行了加扰处理；从数据中提取扰码，并检测扰码的能量；根据扰码的能量建立邻居列表。

此外，上述的存储器503中的逻辑指令可以通过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，本发明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)执行本发明各个实施例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(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的邻居发现方法，例如包括：采用扰码对数据进行加扰处理，并将数据发送至接收节点，以使接收节点从数据中提取扰码，并检测扰码的能量；根据扰码的能量建立邻居列表；或者，接收从发送节点发送的数据，数据预先被发送节点采用扰码进行了加扰处理；从数据中提取扰码，并检测扰码的能量；根据扰码的能量建立邻居列表。

以上所描述的电子设备等实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种邻居发现方法，应用于发送节点，其特征在于，包括：

采用扰码对数据进行加扰处理，并将所述数据发送至接收节点，以使所述接收节点从所述数据中提取所述扰码，并检测所述扰码的能量；根据所述扰码的能量建立邻居列表。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用扰码对数据进行加扰处理，包括：

若t_0＝t_1，则采用如下加扰公式对数据进行加扰：

d’＝(d+p)mod 2

式中，t_0为一个码片的持续时间，t_1为二进制数据序列单比特持续时间；d为数据序列的一个比特，p为扰码序列的一个比特，d’为加扰后的数据序列的一个比特；

若t_0≠t_1，则将数据序列d和扰码序列p的每一个比特扩展为多个相同的比特，使得扩展后的序列数据序列d_x和扰码序列p_x的一个比特的持续时间tx_0＝tx_1；采用如下加扰公式对数据进行加扰：

d’＝(d_x+p_x)mod 2。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

周期性或按需将收集的邻居信息写入Hello消息；

将所述Hello消息发送给1跳邻居节点。

4.一种邻居发现方法，应用于接收节点，其特征在于，包括：

接收从发送节点发送的数据，所述数据预先被所述发送节点采用扰码进行了加扰处理；

从所述数据中提取所述扰码，并检测所述扰码的能量；

根据所述扰码的能量以及所述扰码与用户的对应关系建立邻居列表。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述邻居列表为n跳邻居列表，n>2；相应地，根据所述扰码的能量以及所述扰码与用户的对应关系建立邻居列表，包括：

通过与邻居节点交互1跳的Hello消息建立1跳邻居列表和2跳邻居列表；

根据所述扰码信息建立所述n跳邻居列表，n>2；

基于所述扰码的能量定义节点之间的距离，并根据所述1跳邻居列表和2跳邻居列表将n跳邻居列表按照距离远近划分为m个分组。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，从所述数据中提取所述扰码之前，还包括：

基于预先约定的加扰策略，根据预先获知的特定序列及扰码生成加扰后的特定序列；

采用所述序列与接收到的所述数据进行相关处理，获得相关值；

若所述相关值超过预设门限，则确认所述数据采用了相应的所述加扰序列进行了加扰。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述扰码的能量定义节点之间的距离，并根据所述1跳邻居列表和2跳邻居列表将n跳邻居列表按照距离远近划分为m个分组，包括：

根据1跳邻居N(1)和2跳邻居N(2)的信息，统计检测到的与邻居身份相对应的扰码功率信息E(1)和E(2)，并进行数学统计计算，得到检测扰码的统计平均、最大值和最小值；

根据无线传输大尺度衰落模型，建立无线传输距离与接收信号功率之间的关系f(d,e)，其中d表示节点之间的距离，e表示节点接收到的信号功率；

若网络节点使用相同的功率p_0发送已知的特定序列，且已知发送节点和接收节点的处理增益，则根据f(d,e)、N(1)、N(2)、E(1)、E(2)信息，量化扰码信息列表中检测到的扰码功率E(n)，其中，量化过程中以节点之间的跳数表示实际距离；

根据量化后的扰码信息列表中检测到的扰码功率E(n)，将节点可检测的邻居节点分为1跳邻居N(1)、2跳邻居N(2)、3跳邻居N(3)、…、(m+2)跳邻居N(m+2)等，完成邻居节点的距离评估和分组，建立多跳邻居列表。

8.一种节点，其特征在于，包括发送模块和/或接收模块；

发送模块，用于采用扰码对数据进行加扰处理，并将所述数据发送至接收节点，以使所述接收节点从所述数据中提取所述扰码，并检测所述扰码的能量；根据所述扰码的能量建立邻居列表；

接收模块，用于接收从发送节点发送的数据，所述数据预先被所述发送节点采用扰码进行了加扰处理；从所述数据中提取所述扰码，并检测所述扰码的能量；根据所述扰码的能量建立邻居列表。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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程序时实现如权利要求1至7任一项所述邻居发现方法的步骤。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述邻居发现方法的步骤。