CN112822690A - 一种星型网络多中心节点合并方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种星型网络多中心节点合并方法，包括以下步骤：S1，星型网络组网完成后，网络各接入节点上报各自测报信息；S2，作为哨兵角色节点开启网络监测任务；S3，中心节点根据哨兵角色节点上报的监测结果，判断是否需要发起网络合并；S4，中心节点判断需要发起本网络向外部网络的合并，则停止所有哨兵角色节点的工作，并发布网络变更通知消息；各接入节点按照接收到的网络变更通知消息中携带的外部网络信息，发起搜网和接入过程。本发明可以把多个星型网络的中心节点进行合并，重新构建一个唯一中心节点的星型网络，使得多个小规模星型自组网网络自动融合为一个大规模的自组织星型网络。

Description

一种星型网络多中心节点合并方法

技术领域

本发明涉及星型网络多中心节点，具体涉及一种星型网络多中心节点合并方法。

背景技术

目前，星型网络是无线自组网拓扑结构的组织形式之一。星型网络存在一个中心节点和若干个接入中心节点的接入节点。所有接入节点和中心节点共同组成一个星型网络。

自组织星型网络组网存在两方面场景问题需要考虑网络合并的方法。对于无线自组织星型网络来说，每次组网时，星型网络中心节点的选取(可能)存在一定的随机性，这可能导致同时出现多个中心节点各自组成小网络的情况。这种非期望场景下，需要进一步的网络合并实现星型组网。对于已经组网完成不同星型网络来说，当网络靠近时，也可能存在网络合并的需求。此时，为了能够网络融合，也需要进一步的网络合并实现星型组网。

现有星型网络构建，为了避免组网过程产生非期望的多个中心节点场景，通常采用固定中心节点的方式进行。通过预先配置好中心节点和接入节点角色，达到组网阶段不产生多个中心小网络的效果。

中心节点角色固定的网络，当存在多个网络时，很难合并。即使把各自网络打散后重新组网，也依然存在被固定角色中心节点难以取舍和接入网络的问题。这个过程还少不了操作人员的人工参与。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种星型网络多中心节点合并方法。

本发明采用的技术方案为：一种星型网络多中心节点合并方法，包括以下步骤：

S1，星型网络组网完成后，网络各接入节点上报各自测报信息；

S2，作为哨兵角色节点开启网络监测任务；

S3，中心节点根据哨兵角色节点上报的监测结果，判断是否需要发起网络合并；

S4，中心节点判断需要发起本网络向外部网络的合并，则停止所有哨兵角色节点的工作，并发布网络变更通知消息；各接入节点按照接收到的网络变更通知消息中携带的外部网络信息，发起搜网和接入过程。

进一步地，所述步骤S1还包括：

中心节点根据网络各接入节点测报信息，确定哨兵节点，并发指令通知目标节点承担外部网络监测任务，并告知报告监测结果和上报时间信息。

更进一步地，所述步骤S2还包括：

发起搜网，并接收读取外部网络的MIB信息；在约定的监测结果上报时间，消息上报给本网络中心节点监测结果。

更进一步地，所述步骤S3还包括：

如果本网络不需要和其他节点发起网络合并，可保持本网络组网不发生变化；同时，中心节点决策是否更换或者暂停哨兵角色节点的工作；如果暂停哨兵角色节点工作，那么消息通知该节点恢复普通节点状态；如果更换新的”哨兵”角色节点，可发出新的通知指令。

本发明的优点：

本发明可以把多个星型网络的中心节点进行合并，重新构建一个唯一中心节点的星型网络，使得多个小规模星型自组网网络自动融合为一个大规模的自组织星型网络。

本发明可以由中心节点根据接入节点实际情况(业务量、信号强度、相对位置等)来进行其他网络监听指派，实时指定不同的接入节点来进行邻网监听，可全盘照顾各节点的业务传输和功耗以及监听方位。

自组织星型网络构建时，不需要预先固定配置不同节点的工作角色。自组网星型网络实际应用中，组网逻辑更加简单和灵活；并减少固定中心节点的位置等限制，网络冗余性能更好。

当多个星型网络存在时，是否网络能够合并，由各中心节点统一策略而决定。在最终组网之前，当前各星型网络节点工作状态不受影响。当收到中心节点发出切换指令，当前星型网络各节点即可统一切换到新网络环境中。

网络中心节点仅需指派1个或几个网络节点承担外部其他网络的监听工作。中心节点选取负责对外监听的节点策略可以灵活多样，不做具体限制。比如：中心节点可以综合考虑当前各节点实际业务情况以及位置信息，确定合适的监听节点。

被委派的节点承担搜网和获取外部网络信息的责任，并在约定的时隙把监测数据通知本网络中心节点。本网络中心节点可以随时变更不同节点承担外部其他网络的监听工作。在此期间，本网络中其它节点可以进行正常业务或者休眠；既可以保证做业务时能充分利用网络的吞吐能力，又可以保证不做业务时，其他节点能够休眠以节省功耗。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明的星型网络组网示意图；

图2是本发明的系统运行组网流程示意图；

图3是本发明的网络重新组网后示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参考图1至图3，如图1至图3所示的一种星型网络多中心节点合并方法，包括以下步骤：

实施步骤S1：组网完成后，网络各接入节点上报各自测报信息MeasureReport。

中心节点根据网络各接入节点测报信息，确定”哨兵”节点，并发指令DrxActive通知目标节点承担外部网络监测任务，并告知报告监测结果和上报时间信息。

中心节点选定”哨兵”节点策略比较灵活，比如，根据各节点所在方位，选择不同位置且没有业务的节点，进行轮流站岗放哨，从不同方位

收集测报信息(例：平面组网按照8个方位，立体组网按照16个方位或其他方式)。通过扫描周围网络情况，探知周围网络信息。

实施步骤S2：作为”哨兵”角色节点开启网络监测任务。发起搜网，并接收读取外部网络的MIB信息等。在约定的监测结果上报时间，消息NeighberNetworkInformationReport上报给本网络中心节点监测结果。

实施步骤S3：中心节点根据”哨兵”角色节点上报的监测结果，判断是否需要发起网络合并。如果本网络不需要和其他节点发起网络合并，可保持本网络组网不发生变化。比如，中心节点可以综合多个”哨兵”节点的测报信息，再综合决策如何发起网络合并。

同时，中心节点决策是否更换或者暂停”哨兵”角色节点的工作。

如果暂停”哨兵”角色节点工作，那么消息DrxInactive通知该节点恢复普通节点状态。

如果更换新的”哨兵”角色节点，可发出新的通知指令DrxActive。

实施步骤S4：中心节点判断需要发起本网络向外部网络的合并，则停止所有”哨兵”角色节点的工作，并发布网络变更通知消息SystemChangeNotify。

各接入节点按照接收到的网络变更通知消息中携带的外部网络信息，发起搜网和接入过程。

本发明无线自组织星型网络，开机组网阶段可能产生多个中心节点各自独立组成的小网络的情况，不符合实际应用期望。对于已经完成规模组网的不同网络相遇时，也可能有组成新的更大规模网络的需求。针对这方面问题，需要考虑实现星型网络多中心节点合并的策略。本次提供的策略被称为”哨兵策略”。

星型网络多中心节点合并的策略按照下面几部分内容进行设计：

每个网络使用独立的网络ID加以区别。

组网完成后，中心节点根据对各接入节点测报信息MeasureReport，选取并指定承担”哨兵”角色的接入节点(可不限定一个)，进行周边网络的”探测”工作。是否选取”哨兵”可根据用户指令、自动选取算法而定。这里所说的”测报信息”不限于GPS信息、信号强度、信号质量、当前业务量等。

中心节点对担任”哨兵”节点的指派，通过”中心节点口令”来完成。

中心节点对担任”哨兵”的节点，配置DrxActive指令，使得接入节点进入DRX_ACTIVE状态，开始担任”哨兵”，并且中心节点不再对其进行具体业务的调度。同时，担任”哨兵”期间，中心节点不再对”哨兵节点”进行测量，以免失步。对需要退出”哨兵”任务的节点，中心节点配置DrxInactive指令；从而，”哨兵”节点退出DRX_ACTIVE状态，中心节点恢复对其具体业务调度。

担任”哨兵”的节点，负责对周边网络进行全频段搜网的工作；对于搜到的网络，读取广播信息(比如：MIB)，获取网络ID、网络规模、频点、小区ID、网络节点位置信息等网络参数信息组装成NeighberNetworkInformationReport消息，并上报给本网络中心节点。本网络中心节点根据上报信息决策是否发起网络合并指令。邻网络信息上报消息NeighberNetworkInformationReport亦可作为“哨兵”节点定期和

中心节点进行”心跳”同步的消息使用；当没有监听到周围有其他网络存在时，建议此消息也上报中心节点，此场景NeighberNetworkNumber可填写为0。

中心节点如果确定需要发起中心节点合并，通过配置消息(SystemChangeNotify)通知本网络中其它节点发起网络变更，重新组网。SystemChangeNotify消息中可包含目标网络ID、网络频点、小区ID等信息。

本发明可以把多个星型网络的中心节点进行合并，重新构建一个唯一中心节点的星型网络，使得多个小规模星型自组网网络自动融合为一个大规模的自组织星型网络。

本发明可以由中心节点根据接入节点实际情况(业务量、信号强度、相对位置等)来进行其他网络监听指派，实时指定不同的接入节点来进行邻网监听，可全盘照顾各节点的业务传输和功耗以及监听方位。

自组织星型网络构建时，不需要预先固定配置不同节点的工作角色。自组网星型网络实际应用中，组网逻辑更加简单和灵活；并减少固定中心节点的位置等限制，网络冗余性能更好。

当多个星型网络存在时，是否网络能够合并，由各中心节点统一策略而决定。在最终组网之前，当前各星型网络节点工作状态不受影响。当收到中心节点发出切换指令，当前星型网络各节点即可统一切换到新网络环境中。

网络中心节点仅需指派1个或几个网络节点承担外部其他网络的监听工作。中心节点选取负责对外监听的节点策略可以灵活多样，不做具体限制。比如：中心节点可以综合考虑当前各节点实际业务情况以及位置信息，确定合适的监听节点。

被委派的节点承担搜网和获取外部网络信息的责任，并在约定的时隙

把监测数据通知本网络中心节点。本网络中心节点可以随时变更不同节点承担外部其他网络的监听工作。在此期间，本网络中其它节点可以进行正常业务或者休眠；既可以保证做业务时能充分利用网络的吞吐能力，又可以保证不做业务时，其他节点能够休眠以节省功耗。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种星型网络多中心节点合并方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，星型网络组网完成后，网络各接入节点上报各自测报信息；

S2，作为哨兵角色节点开启网络监测任务；

S3，中心节点根据哨兵角色节点上报的监测结果，判断是否需要发起网络合并；

S4，中心节点判断需要发起本网络向外部网络的合并，则停止所有哨兵角色节点的工作，并发布网络变更通知消息；各接入节点按照接收到的网络变更通知消息中携带的外部网络信息，发起搜网和接入过程。

2.根据权利要求1所述的星型网络多中心节点合并方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：

中心节点根据网络各接入节点测报信息，确定哨兵节点，并发指令通知目标节点承担外部网络监测任务，并告知报告监测结果和上报时间信息。

3.根据权利要求1所述的星型网络多中心节点合并方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

发起搜网，并接收读取外部网络的MIB信息；在约定的监测结果上报时间，消息上报给本网络中心节点监测结果。

4.根据权利要求1所述的星型网络多中心节点合并方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：

如果本网络不需要和其他节点发起网络合并，可保持本网络组网不发生变化；同时，中心节点决策是否更换或者暂停哨兵角色节点的工作；如果暂停哨兵角色节点工作，那么消息通知该节点恢复普通节点状态；如果更换新的”哨兵”角色节点，可发出新的通知指令。

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