CN115348318A - 多模通信的代理变更方法、控制装置和多模通信系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种多模通信的代理变更方法、控制装置和多模通信系统,属于通信技术领域。该代理变更方法应用于子节点STA和中继节点PCO,且该代理变更方法包括:接收来自待选代理节点发送的发现列表报文;解析所接收的发现列表报文,得到待选代理节点的通信状态信息,通信状态信息包括待选代理节点的链路类型;根据通信状态信息和预设的代理变更策略,从待选代理节点选择新的代理节点;当选择出新的代理节点时,发送代理变更请求报文至中心节点CCO,以完成代理变更。本发明实施例的多模通信的节点代理变更策略,在不同的场景下可以实现多种链路类型的切换,以及在多场景下从更多的维度来选择新的代理节点,从而保证路由路径的可靠、稳定、高效。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,具体地涉及一种多模通信的代理变更方法、控制装置和多模通信系统。
背景技术
电力线通信技术是指利用电力线作为通信介质进行数据传输的一种通信技术。高速电力线载波(Highspeed Power Line Carrier,HPLC)是电力用户用电信息采集系统的主要通信方式。电网通信系统具有应用环境复杂、业务承载需求多样、传输可靠性要求高、终端分布区域广、测量监控点多、易受配电网扩容和城建影响等特点。单独采用HPLC通信方式不能完全满足用电采集通信系统的要求。例如,电力线载波通信受阻抗匹配、线路分支、脉冲噪声、窄带干扰、有色背景噪声的影响,通信可靠性随时随地变化大,存在部分台区节点接入率低的问题。为解决这些问题,可以引入HPLC与其他通信方式结合的多模通信,例如,HPLC与高速无线通信 (Highspeed Radio Frequency,HRF)、以太网、移动通信、蓝牙通信、WIFI通信、LoRa通信、ZigBee通信、Rs-485通信等相结合的多模通信。多模通信可以弥补各自的缺点,电力线载波与其他通信方式的协同,可以解决通信“盲点”的接入问题,扩大通信覆盖范围,提高通信性能和业务支撑能力,实现抄表、停电上报等业务。
多模通信的一个主要技术是网络的动态路由维护。动态路由维护,主要是指网络中的站点,需要实时的判断周边邻居站点的信道情况,选择更好的代理站点。在网络组网的过程中,站点可以通过判断接收信标帧的情况,来判断周围站点的信道质量;在组网完成后,网络中主要的维护报文就是发现列表报文和信标帧,各级站点可以通过判断接收邻居站点的发现列表报文和信标帧的情况,以及邻居站点的变化情况选择更好的代理。
HPLC单模通信网络系统节点不需要考虑载波和其他链路类型的区别,场景也相对简单;多模系统场景相对复杂,增加了链路类型,需要考虑多种链路类型。当前没有多模通信系统场景的动态路由维护。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种多模通信的代理变更方法,该多模通信的代理变更方法可以实现多模通信系统场景的动态路由选择和维护。
为了实现上述目的,本发明实施例提供一种多模通信的代理变更方法,所述多模通信的代理变更方法应用于子节点STA和中继节点PCO,且所述多模通信的代理变更方法包括:接收来自待选代理节点发送的发现列表报文;解析所接收的发现列表报文,得到所述待选代理节点的通信状态信息,所述通信状态信息包括所述待选代理节点的链路类型;根据所述通信状态信息和预设的代理变更策略,从所述待选代理节点选择新的代理节点;以及当选择出新的代理节点时,发送代理变更请求报文至中心节点CCO,以完成代理变更。
可选的,所述通信状态信息还包括所述待选代理节点的通信成功率、代理层级、代理角色、通信信号强度和信噪比。
可选的,所述链路类型包括HPLC链路和辅助链路,所述辅助链路包括HRF链路、以太网、移动链路、蓝牙链路、WIFI链路、LoRa链路、ZigBee链路、Rs-485链路等中的一种或多种。
可选的,当所述待选代理节点的链路类型为所述HPLC链路时,所述待选代理节点的通信成功率通过上下行通信成功率或前N个路由周期的通信成功率权值表示。所述上下行通信成功率为上行通信成功率与下行通信成功率的乘积,其中,所述上行通信成功率为在预设周期内,所述待选代理节点接收到当前节点发送的发现列表报文的个数与当前节点发送的发现列表报文的总个数的百分比,所述下行通信成功率为所在预设周期内,当前节点接收发现列表报文的个数与所述待选代理节点发送的发现列表报文的个数的百分比;所述前N个路由周期的通信成功率权值为所述待选代理节点所在的路由路径上,前N-1个节点的上下行通信成功率和对应的路由周期成功率权值乘积的加权和。
可选的,当所述待选代理节点的链路类型为所述辅助链路时,所述待选代理节点的通信成功率通过无权重计算方式或有权重计算方式得到。其中,无权重计算方式为在预设的滑动窗口内,所述待选代理节点接收到当前节点发送的发现列表报文的个数与所述滑动窗口的大小的百分比,有权重的计算方式为将所述预设的滑动窗口划分为 N段,分别计算每段的接收成功率,再计算各段的接收成功率加权求和。
可选的,所述预设的代理变更策略包括根据以下一者或多者,选择新的代理节点:与所述待选代理节点的链路类型;与所述待选代理节点的通信成功率;所述待选代理节点的代理层级;所述待选代理节点的角色类型;与所述待选代理节点的通信信号强度和信噪比。
可选的,根据与所述待选代理节点的链路类型,选择新的代理节点,包括:在HPLC链路的性能符合预设条件时,选择所述HPLC链路的待选代理节点为新的代理节点,所述链路类型包括所述HPLC链路和辅助链路;否则,选择所述辅助链路的待选代理节点中的一个为新的代理节点。
可选的,根据与所述待选代理节点的通信成功率,选择新的代理节点,包括:当与所述待选代理节点的通信成功率大于与当前代理节点的通信成功率,选择所述通信成功率最高的待选代理节点为新的代理节点。
可选的,根据所述待选代理节点的代理层级,选择新的代理节点,包括:当与所述待选代理节点的代理层级低于与当前代理节点的代理层级时,选择所述代理层级最低的待选代理节点为新的代理节点。
可选的,根据与所述待选代理节点的通信信号强度和信噪比,选择新的代理节点,包括:当与所述待选代理节点的通信信号强度和信噪比高于与当前代理节点的通信信号强度和信噪比时,选择通信信号强度最好且信噪比最高的待选代理节点为新的代理节点。
可选的,在根据所述通信状态信息和预设的代理变更策略,从所述待选代理节点选择新的代理节点之前,所述多模通信的代理变更方法还包括根据与当前代理节点的链路类型,确定当前通信环境,包括:若与所述当前代理节点的链路类型为辅助链路,且与所述当前代理节点的通信成功率大于等于第一预设阈值,则确定所述当前通信环境为第一通信环境;若与所述当前代理节点的链路类型为所述辅助链路,且与所述当前代理节点的通信成功率小于所述第一预设阈值,则确定所述当前通信环境为第二通信环境;若与所述当前代理节点的链路类型为HPLC链路,且与所述当前代理节点的通信成功率大于等于第二预设阈值,则确定所述当前通信环境为第三通信环境;若与所述当前代理节点的链路类型为所述HPLC链路,且与所述当前代理节点的通信成功率小于所述第二预设阈值,则确定所述当前通信环境为第四通信环境。
可选的,所述预设的代理变更策略还包括根据所述当前通信环境,从所述待选代理节点中选择新的代理节点,包括:当所述当前通信环境为第一通信环境时,若所述当前代理节点的代理层级是一级代理,则不选择新的代理节点,否则选择所述HPLC链路的性能符合第一预设条件的所述待选代理节点为新的代理节点;当所述当前通信环境为第二通信环境时,则选择所述HPLC链路的性能符合所述第一预设条件的所述待选代理节点为新的代理节点,若没有所述HPLC链路的性能符合所述第一预设条件的所述待选代理节点时,则选择所述辅助链路的性能符合第二预设条件的所述待选代理节点为新的代理节点;当所述当前通信环境为第三通信环境时,则从所述待选代理节点中选择新的代理节点,其代理层级低于所述当前代理节点的代理层级;当所述当前通信环境为第四通信环境时,则选择所述HPLC链路的性能符合所述第一预设条件的所述待选代理节点为新的代理节点,若没有所述HPLC链路的性能符合所述第一预设条件的所述待选代理节点时,则选择所述辅助链路性能符合所述第二预设条件的所述待选代理节点为新的代理节点。
可选的,若与当前代理节点的所述链路类型为辅助链路时,所述从所述待选代理节点选择新的代理节点包括:当与所述当前代理节点的通信成功率大于等于第一预设阈值时,判断所述当前代理节点的所述代理层级是否为一级代理;当所述当前代理节点的所述代理层级不为一级代理时,根据预设的备选代理选择策略,筛选所述链路类型为HPLC链路的所述待选代理节点;当与所筛选出待选代理节点的通信成功率大于等于第二预设阈值,且所述代理层级不高于所述当前代理节点的代理层级时,选择该待选代理节点为新的代理节点;否则,不选择新的代理节点。
可选的,若与当前代理节点的所述链路类型为辅助链路时,所述从所述待选代理节点选择新的代理节点包括:当与所述当前代理节点的通信成功率小于第一预设阈值时,根据预设的备选代理选择策略,筛选所述链路类型为HPLC链路的所述待选代理节点;当与所筛选出的待选代理节点的通信成功率大于等于第二预设阈值时,选择该待选代理节点为新的代理节点;否则,根据所述预设的备选代理选择策略,筛选所述链路类型为所述辅助链路的所述待选代理节点;当与所筛选出的待选代理节点的通信成功率大于等于所述第一预设阈值时,选择该待选代理节点为新的代理节点。
可选的,若与当前代理节点的所述链路类型为HPLC链路时,从所述待选代理节点选择新的代理节点包括:当与所述当前代理节点的通信成功率大于等于第二预设阈值时,根据预设的备选代理选择策略,筛选所述链路类型为所述HPLC链路的所述待选代理节点;当与所筛选出的待选代理节点的通信成功率大于等于所述第二预设阈值,且所述代理层级不高于所述当前代理节点的所述代理层级时,选择该待选代理节点为新的代理节点。
可选的,若与当前代理节点的所述链路类型为HPLC链路时,从所述待选代理节点选择新的代理节点包括:当与所述当前代理节点的通信成功率小于第二预设阈值时,根据预设的备选代理选择策略,筛选所述链路类型为所述HPLC链路的所述待选代理节点;当与所筛选出的待选代理节点的通信成功率大于等于所述第二预设阈值时,选择该待选代理节点为新的代理节点;否则,根据所述预设的备选代理选择策略,筛选所述链路类型为辅助链路的所述待选代理节点;当与所筛选出的待选代理节点的通信成功率大于等于第一预设阈值时,选择该待选代理节点为新的代理节点。
可选的,所述第一预设阈值和所述第二预设阈值根据多模通信网络的系统规模、代理变更频率进行设置。
可选的,所述预设的备选代理选择策略的优先级从高至低包括:与所述待选代理节点的链路类型;与所述待选代理节点的通信信号强度和信噪比;与所述待选代理节点的通信成功率;所述待选代理节点的代理层级;所述待选代理节点的角色类型。
可选的,根据所述预设的备选代理选择策略,筛选所述链路类型为HPLC链路或辅助链路的所述待选代理节点,包括:针对多个所述HPLC链路或所述辅助链路的所述待选代理节点,筛选出所述通信信号强度和信噪比大于等于预设的门限值的所述待选代理节点;当所筛选出的所述待选代理节点为多个时,遍历每个待选代理节点、及每个待选代理节点对应的通信状态信息,根据遍历原则,每两个待选代理节点进行比较,筛选所述链路类型为所述HPLC链路或所述辅助链路的所述待选代理节点。所述每两个待选代理节点进行下述比较,筛选所述链路类型为所述HPLC链路或所述辅助链路的所述待选代理节点:若与当前两个待选代理节点之一的所述通信成功率小于第三预设阈值时,筛选出所述通信成功率高的所述待选代理节点;否则,若当前两个待选代理节点的所述代理层级不同时,筛选出所述代理层级低的所述待选代理节点;否则,若当前两个待选代理节点的所述角色类型相同时,筛选出所述通信成功率高的所述待选代理节点。
本发明实施例还提供一种多模通信的代理变更方法,所述多模通信的代理变更方法应用于中继节点PCO,且所述多模通信的代理变更方法包括:将当前节点的通信状态信息存入发现列表报文,所述通信状态信息包括链路类型;发送所述发现列表报文;当接收到代理变更请求报文时,根据当前路由表项中的路由路径发送所述代理变更请求报文至中心节点CCO,以使子节点STA或中继节点PCO完成代理变更。
可选的,所述通信状态信息还包括通信成功率、代理层级、代理角色、通信信号强度和信噪比。
可选的,所述链路类型包括HPLC链路和辅助链路,所述辅助链路包括HRF链路、以太网、移动链路、蓝牙链路、WIFI链路、LoRa链路、ZigBee链路、Rs-485链路等中的一种或多种。
可选的,当所述链路类型为所述HPLC链路时,所述通信成功率通过上下行通信成功率或前N个路由周期的通信成功率权值表示,所述上下行通信成功率为上行通信成功率与下行通信成功率的乘积,其中,所述上行通信成功率为在预设周期内,所述当前节点接收到子节点A发送的发现列表报文的个数与所述子节点A发送的发现列表报文的总个数的百分比,所述下行通信成功率为所在预设周期内,所述子节点A接收所述当前节点发现列表报文的个数与所述当前节点发送的发现列表报文的个数的百分比;所述前N个路由周期的通信成功率权值为所述当前节点所在的路由路径上,前N-1个节点的上下行通信成功率和对应的路由周期成功率权值乘积的加权和。
可选的,当所述链路类型为所述辅助链路时,所述通信成功率通过无权重计算方式或有权重计算方式得到,其中,无权重计算方式为在预设的滑动窗口内,接收到子节点A发送的发现列表报文的个数与所述滑动窗口的大小的百分比,有权重的计算方式为将所述预设的滑动窗口划分为 N段,分别计算每段的接收成功率,再计算各段的接收成功率加权求和。
本发明实施例还提供一种多模通信的代理变更方法,所述多模通信的代理变更方法应用于中心节点CCO,且所述多模通信的代理变更方法包括:将当前节点的通信状态信息存入发现列表报文,所述通信状态信息包括链路类型;发送所述发现列表报文;当接收到代理变更请求报文时,变更路由路径;将所变更的路由路径存入代理变更请求确认报文,并根据所变更的路由路径发送所述代理变更请求确认报文,以使子节点STA或中继节点PCO完成代理变更。
可选的,所述通信状态信息还包括通信成功率、代理层级、代理角色、通信信号强度和信噪比。
可选的,所述链路类型包括HPLC链路和辅助链路,所述辅助链路包括HRF链路、以太网、移动链路、蓝牙链路、WIFI链路、LoRa链路、ZigBee链路、Rs-485链路等中的一种或多种。
可选的,当所述链路类型为所述HPLC链路时,所述通信成功率通过上下行通信成功率或前N个路由周期的通信成功率权值表示,所述上下行通信成功率为上行通信成功率与下行通信成功率的乘积,其中,所述上行通信成功率为在预设周期内,所述当前节点接收到子节点A发送的发现列表报文的个数与所述子节点A发送的发现列表报文的总个数的百分比,所述下行通信成功率为所在预设周期内,所述子节点A接收所述当前节点发现列表报文的个数与所述当前节点发送的发现列表报文的个数的百分比;所述前N个路由周期的通信成功率权值为所述当前节点所在的路由路径上,前N-1个节点的上下行通信成功率和对应的路由周期成功率权值乘积的加权和。
可选的,当所述链路类型为所述辅助链路时,所述通信成功率通过无权重计算方式或有权重计算方式得到,其中,无权重计算方式为在预设的滑动窗口内,接收到子节点A发送的发现列表报文的个数与所述滑动窗口的大小的百分比,有权重的计算方式为将所述预设的滑动窗口划分为 N段,分别计算每段的接收成功率,再计算各段的接收成功率加权求和。
本发明实施例还提供一种子节点STA的控制装置,所述子节点STA的控制装置包括: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,以实现根据上述任意一项应用于子节点STA的多模通信的代理变更方法。
本发明实施例还提供一种中继节点PCO的控制装置,所述中继节点PCO的控制装置包括: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,以实现根据上任意一项应用于中继节点PCO的多模通信的代理变更方法。
本发明实施例还提供一种中心节点CCO的控制装置,所述中心节点CCO的控制装置包括: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,以实现根据上述任意一项应用于中心节点CCO的多模通信的代理变更方法。
本发明实施例还提供一种机器可读存储介质,其特征在于,该机器可读存储介质上存储有指令,该指令使得机器执行根据上述任意一项应用于子节点STA的多模通信的代理变更方法、根据上任意一项应用于中继节点PCO的多模通信的代理变更方法、或根据上述任意一项应用于中心节点CCO的多模通信的代理变更方法。
本发明实施例还提供一种多模通信系统,所述多模通信系统包括:子节点STA,包括上述的子节点STA的控制装置;中继节点PCO,包括上述的中继节点PCO的控制装置;中心节点CCO,包括上述的中心节点CCO的控制装置。
可选的,所述子节点STA、所述中继节点PCO、所述中心节点CCO包括多个通信单元,所述多个通信单元包括HPLC通信单元,还包括以下通信单元中的一种或多种:HRF通信单元、OFC通信单元、移动通信单元、以及符合蓝牙、WIFI、LoRa、ZigBee、Rs-485通信协议的通信单元。
通过上述技术方案,本发明实施例多模通信的节点代理变更策略,考虑了在实际应用中,不同的场景下这多种链路类型的切换,以及在多场景下从更多的维度来考虑新的代理节点的选择,从而保证选择的路由可靠、稳定、高效。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例,但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中:
图1是示例HPLC单模通信网络系统的拓扑结构示意图;
图2是示例多模通信网络系统的拓扑结构示意图;
图3是本发明实施例一提供的多模通信的代理变更方法的流程示意图;
图4A为示例辅助链路的代理节点的无权重通信成功率计算示意图;
图4B为示例辅助链路的代理节点的有权重通信成功率计算示意图;
图5是示例代理变更策略的流程示意图;
图6是示例备选代理变更策略的流程示意图;
图7是本发明实施例二提供的多模通信的代理变更方法的流程示意图;
图8是本发明实施例三提供的多模通信的代理变更方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例,并不用于限制本发明实施例。
在详细介绍本发明实施例之前,先对本发明实施例所涉及的单模通信网络系统和多模通信网络系统的代理变更相关内容进行简单介绍。
HPLC单模通信网络系统拓扑如图1所示。以主节点载波通信单元(CentralCoordinator,CCO)为中心(下文多以中心节点CCO指代)、以PCO(例如,I型HPLC采集器通信单元、II型HPLC采集器)为中继代理(下文多以中继节点PCO指代),连接所有子节点载波通信单元(Station, STA)(例如,I型采集器HPLC通信单元、II型HPLC采集器,下文多以子节点STA指代)多级关联的树形网络,如图1所示为典型的单模HPLC通信网络的拓扑,其中连线为HPLC通信路径的示意。HPLC单模通信场景相对简单,代理变更策略相对也比较简单,可以从与代理节点的通信成功率、代理的层级、代理的角色三个维度选择新的代理节点。
多模通信网络系统拓扑如图2所示。以CCO为中心节点、以PCO(例如,单相表多模通信单元、三相表多模通信单元、I型采集器多模通信单元、多模II型采集器)为中继节点,连接所有STA(例如,单相表多模通信单元、三相表多模通信单元、I型采集器多模通信单元、多模II型采集器元)多级关联的树形网络。如图2所示的多模通信网络的拓扑,其中实线为HPLC路径的示意,虚线为新增路径的示意,图2的一条增新路径用于示意与图1单模通信网络系统的拓扑的区别,新增路径可以有多条。
单模通信网络系统的节点不需要考虑载波和其他链路类型的区别,场景也相对简单;多模通信网络系统的场景相对复杂,增加了多种链路类型。
本发明实施例下文中,HPLC通信也称为载波通信;站点可以指代通信网络系统中的节点(例如,中心节点CCO、中继节点PCO、子节点STA),以适应本领域技术人员的常用定义。
图3是本发明实施例一提供的多模通信的代理变更方法的流程示意图,请参考图3,所述多模通信的代理变更方法应用于子节点STA和中继节点PCO,且所述多模通信的代理变更方法可以包括以下步骤:
步骤S110:接收来自待选代理节点发送的发现列表报文。
其中,所述待选代理节点为当前节点的邻居节点。
本发明实施例应用于子节点STA和中继节点PCO。其中,子节点STA和中继节点PCO在通信网络系统中的角色是可以变化的。例如,当某子节点STA作为其他子节点STA的代理节点时,该子节点STA即转变成中继节点PCO;而当某中继节点PCO不作为任何子节点STA的代理节点时,该中继节点PCO可以转变成子节点STA。本发明实施例对多模通信网络系统、及其节点的配置不进行限定,而无论是子节点STA还是中继节点PCO都可以通过本发明实施例进行代理变更。
以示例说明,在多模通信网络系统中,子节点STA、中继节点PCO和中心节点CCO可以实时或以预设的频率周期性向其邻居节点,通过广播发送发现列表报文(discoverlists)。可以作为代理节点(例如中继节点PCO、中心节点CCO)的节点,则可以将其通信状态信息添加至发现列表报文后,通过广播发出。子节点STA和中继节点PCO在预设时间内,可以持续接收到其邻居节点(可以作为待选代理节点的邻居节点)发送的发现列表报文。
步骤S120:解析所接收的发现列表报文,得到所述待选代理节点的通信状态信息,所述通信状态信息包括所述待选代理节点的链路类型。
本发明实施例优选的所述通信状态信息还可以包括所述待选代理节点的通信成功率、代理层级、代理角色、通信信号强度和信噪比。
所述通信状态信息还可以包括其他信息,例如,可以包括该待选代理节点已连接的子节点STA和中继节点PCO的个数。
本发明实施例优选的所述链路类型包括HPLC链路和辅助链路,所述辅助链路包括HRF链路、以太网、移动链路、蓝牙链路、WIFI链路、LoRa链路、ZigBee链路、Rs-485链路等中的一种或多种。
当所述待选代理节点的链路类型为所述HPLC链路时,发现列表报文的部分数据结构可以如下表所示:
表1 示例发现列表报文的部分数据结构
表中的数据仅用于示意,并不限定发现列表报文的数据结构。
优选的,当所述待选代理节点的链路类型为所述HPLC链路时,所述待选代理节点的通信成功率通过上下行通信成功率或前N个路由周期的通信成功率权值表示,所述上下行通信成功率为上行通信成功率与下行通信成功率的乘积,其中,所述上行通信成功率为在预设周期内,所述待选代理节点接收到当前节点发送的发现列表报文的个数与当前节点发送的发现列表报文的总个数的百分比,所述下行通信成功率为所在预设周期内,当前节点接收发现列表报文的个数与所述待选代理节点发送的发现列表报文的个数的百分比;所述前N个路由周期的通信成功率权值为所述待选代理节点所在的路由路径上,前N-1个节点的上下行通信成功率和对应的路由周期成功率权值乘积的加权和。
以示例说明,在预设周期内,当前节点向邻居节点发送n条发现列表报文,邻居节点A接收到其中m条发现列表报文,则邻居节点A的上行通信成功率为m/n*100%;可以通过解析当前节点的发现列表报文,获得接收到邻居节点A发送的x条发现列表报文,而邻居节点A发送了y条发现列表报文,则邻居节点A的下行通信成功率为x/y*100%。在本发明实施例中,邻居节点A的通信成功率可以由上行通信成功率乘以下行通信成功率计算得到。
承接上述示例,进一步考虑待选代理节点所在的路由路径的通信成功率,即前N个路由周期的通信成功率权值。前N个路由周期的通信成功率权值为前N-1个节点的通信成功率和对应的路由周期成功率权值乘积的加权和,例如,待选代理节点B的路由路径上,前N个路由周期的通信成功率权值=与当前节点的通信成功率*当前路由周期成功率权值+前1个路由周期的通信成功率*前1个路由周期成功率权值+……+前(N-1)个路由周期的通信成功率*前(N-1)个路由周期成功率权值。其中,对应的路由周期成功率权值可以根据距离当前节点的层级进行设置,例如,当前节点至待选代理节点B之间的当前路由周期成功率权值设置为0.7,与前一个路由节点的前1个路由周期成功率权值设置为0.2,与前两个路由节点前2个路由周期成功率权值设置为0.1,依次递减。
当所述待选代理节点的链路类型为所述辅助链路时,发现列表报文的部分数据结构可以如下表所示:
表2示例发现列表报文的部分数据结构
表中的数据仅用于示意,并不限定发现列表报文的数据结构。
优选的,当所述待选代理节点的链路类型为所述辅助链路时,所述待选代理节点的通信成功率通过无权重接收成功率或有权重接收成功率表示,其中,无权重接收成功率为在预设的滑动窗口内,所述待选代理节点接收到当前节点发送的发现列表报文的个数与所述滑动窗口的大小的百分比,有权重接收成功率表示为将所述预设的滑动窗口划分为 N段,分别计算每段的接收成功率,再计算各段的接收成功率加权求和。
其中,距离当前窗口越近的段的权重越大,距离当前越远的段的权重越小。加权接收成功率 = ∑Wi × Rcvi Wi表示窗口段 i 的权重,Rcvi表示窗口段 i 的接收率。
以示例说明,请参考图4A,预设的滑动窗口的大小例如为8,在当前窗口接收到5条发现列表报文(图中被标记为1即为接收到发现列表报文),则通信成功率例如为5/8*100%=62.5%。请参考图4B,以UpdateIndex为基准点,距离UpdateIndex越近的滑动窗口的权重(路由周期成功率权值)越大,如图4B所示,前N个路由周期的通信成功率权值为(4/5*w1+3/5*w2+1/5*w3)*100%。
另外,本发明实施例通信状态信息中的代理层级可以为在当前多模通信网络系统的路由表项中的层级,其中,路由表项可以包括当前节点到中心节点CCO的路由路径,也可以包括中心节点CCO或者低层级站点到最高子节点STA的完整路由路径;代理角色可以为待选代理节点的角色(例如中继节点PCO或中心节点CCO);通信信号强度和信噪比可以通过节点配置的物理感应期间进行检测。
当前节点解析所接收的发现列表报文,可以得到待选代理节点对应的上述通信状态信息。
步骤S140:根据所述通信状态信息和预设的代理变更策略,从所述待选代理节点选择新的代理节点。
当前节点可以接收到多个可以作为待选代理节点的发现列表报文,本发明实施例可以根据预设的代理变更策略,从多个待选代理节点中选择一个新的代理节点。
本发明实施例优选的所述预设的代理变更策略包括根据以下一者或多者,选择新的代理节点:1)与所述待选代理节点的链路类型;2)与所述待选代理节点的通信成功率;3)所述待选代理节点的代理层级;4)所述待选代理节点的角色类型;5)与所述待选代理节点的通信信号强度和信噪比。
1)优选的,根据与所述待选代理节点的链路类型,选择新的代理节点,包括:在HPLC链路的性能符合预设条件时,选择所述HPLC链路的待选代理节点为新的代理节点,所述链路类型包括所述HPLC链路和辅助链路;否则,选择所述辅助链路的待选代理节点中的一个为新的代理节点。
以示例说明,当前节点(例如,子节点STA)初次入网时,关联请求消息里会携带链路类型,入网成功后,本地会保存本站点与代理节点之前的链路类型。考虑到HPLC在电力用户用电信息采集系统的现场应用多年,技术成熟,应用稳定;辅助链路未在电力用户用电信息采集系统中应用,并且考虑到例如HRF链路可能受发送功率、建筑物遮挡等因素的影响,存在部分隐蔽、末端节点无法接入等情况,因此本发明实施例的代理变更的原则可以为:以HPLC为主,辅助链路为辅,尽量以HPLC链路(即,载波)进行通信;载波在通信性能不好或者不存在载波连接的情况下选择采用辅助链路中的一者进行通信。在通过链路类型选择新的代理节点时,充分考虑链路类型的可靠性与稳定性,从而保证了代理变更后的路由更加可靠、稳定。
2)优选的,根据与所述待选代理节点的通信成功率,选择新的代理节点,包括:当与所述待选代理节点的通信成功率大于与当前代理节点的通信成功率,选择所述通信成功率最高的待选代理节点为新的代理节点。
以示例说明,根据上文可以得到与所述待选代理节点的通信成功率,本发明实施例优选的通信成功率可以以二进制数据来表示,可以设置最大值不超过100。本发明实施例通过统计与邻居节点(可以作为待选代理节点)的通信成功率,可以评估出接收其站点报文时的信道质量。优选选择通信成功率高的站点作为代理,以保证整个网络通信成功率的最优选择,从而保证代理变更后的路由更加高效。同时,考虑上下行通信成功率之积,并且进一步考虑N个路由周期的通信成功率权值(以及无权重和有权重的接收成功率),这样选择出的新的代理节点通信成功率更稳定可靠,从而保证了代理变更后的路由更加可靠、稳定。
3)优选的,根据所述待选代理节点的代理层级,选择新的代理节点,包括:当与所述待选代理节点的代理层级低于与当前代理节点的代理层级时,选择所述代理层级最低的待选代理节点为新的代理节点。
以示例说明,发现列表报文中会携带各待选代理节点的代理层级(或称作路由层级)。本发明实施例的代理变更策略,优选选择低层级(即与中心节点CCO之间中继节点少)的站点作为新的代理节点,更利于网络的汇聚。当网络层级越低的时候,数据转发的次数越少,丢包的概率越小,同时传输的时间越少,能更快的到达被传输的站点,更利于网络的收敛,从而保证了代理变更后的路由更加高效、可靠。
4)根据待选代理节点的角色类型,选择新的代理节点。发现列表报文中也会携带各待选代理节点的角色类型。本发明实施例的代理变更策略,优选选择原始代理的站点作为新的代理节点(例如,尽量以中继节点PCO或中心节点CCO最为新的代理节点,而尽量不将子节点STA变成新的代理节点),这样可以减少代理节点的个数,减少信标时隙的个数,增加业务时隙的长度,能更好的发送业务,从而保证了代理变更后的路由更加高效。
5)优选的,根据与所述待选代理节点的通信信号强度和信噪比,选择新的代理节点,包括:当与所述待选代理节点的通信信号强度和信噪比高于与当前代理节点的通信信号强度和信噪比时,选择通信信号强度最好且信噪比最高的待选代理节点为新的代理节点。
以示例说明,与邻居节点的通信信号强度和信噪比,可以在其物理层检测并上报。本发明实施例的代理变更策略,优选选择通信信号强度好且信噪比高的待选代理节点作为新的代理节点,从而保证了代理变更后的路由更加可靠、稳定。
代理变更策略还可以根据所述待选代理节点已连接的子节点STA和中继节点PCO的个数,选择新的代理节点。
本发明实施例可以通过以上一者作为代理变更策略,选择新的代理节点;也可以通过以上多者结合作为代理变更策略,选择新的代理节点。当多者结合作为代理变更策略时,需要确定策略的优先级和判断顺序。
优选的,在根据所述通信状态信息和预设的代理变更策略,从所述待选代理节点选择新的代理节点之前,所述多模通信的代理变更方法还包括根据与当前代理节点的链路类型,确定当前通信环境,包括:若与所述当前代理节点的链路类型为辅助链路,且与所述当前代理节点的通信成功率大于等于第一预设阈值,则确定所述当前通信环境为第一通信环境;若与所述当前代理节点的链路类型为所述辅助链路,且与所述当前代理节点的通信成功率小于所述第一预设阈值,则确定所述当前通信环境为第二通信环境;若与所述当前代理节点的链路类型为HPLC链路,且与所述当前代理节点的通信成功率大于等于第二预设阈值,则确定所述当前通信环境为第三通信环境;若与所述当前代理节点的链路类型为所述HPLC链路,且与所述当前代理节点的通信成功率小于所述第二预设阈值,则确定所述当前通信环境为第四通信环境。
以示例说明,可以将当前节点的当前通信环境分为四种(也可以根据链路类型再进行细分,本发明实施例对于当前通信环境的分类不限制在四类)。第一通信环境例如为:当前节点(子节点STA或中继节点PCO)与当前代理节点的链路类型是辅助链路时,并且当前通信良好,其中,通信良好的条件例如为通信成功率大于等于第一预设阈值(例如,阈值A);第二通信环境例如为:当前节点与当前代理节点的链路类型是辅助链路,并且当前通信不好,其中,通信不好的条件例如为通信成功率小于阈值A;第通信环境例如为:当前节点与当前代理节点的链路类型是HPLC链路,并且当前通信良好,其中,通信良好的条件例如为通信成功率大于等于第二预设阈值(例如,阈值B);第四通信环境例如为:当前节点与当前代理节点的链路类型是HPLC链路,并且当前通信不好,其中,通信不好的条件例如为通信成功率小于阈值B。
本发明实施例优选的所述预设的代理变更策略还包括根据所述当前通信环境,从所述待选代理节点中选择新的代理节点,包括:当所述当前通信环境为第一通信环境时,若所述当前代理节点的代理层级是一级代理,则不选择新的代理节点,否则选择所述HPLC链路的性能符合第一预设条件的所述待选代理节点为新的代理节点;当所述当前通信环境为第二通信环境时,则选择所述HPLC链路的性能符合所述第一预设条件的所述待选代理节点为新的代理节点,若没有所述HPLC链路的性能符合所述第一预设条件的所述待选代理节点时,则选择所述辅助链路的性能符合第二预设条件的所述待选代理节点为新的代理节点;当所述当前通信环境为第三通信环境时,则从所述待选代理节点中选择新的代理节点,其代理层级低于所述当前代理节点的代理层级;当所述当前通信环境为第四通信环境时,则选择所述HPLC链路的性能符合所述第一预设条件的所述待选代理节点为新的代理节点,若没有所述HPLC链路的性能符合所述第一预设条件的所述待选代理节点时,则选择所述辅助链路性能符合所述第二预设条件的所述待选代理节点为新的代理节点。
承接上述示例,可以以当前节点的当前通信环境设置代理变更策略的优先级。
例如,在第一通信环境下,即当前节点与当前代理节点通过辅助链路连接,并且通信良好,可以优先确定当前代理节点是否为中心节点CCO,如果是CCO,则说明当前代理节点的代理层级是一级代理,不需要选择新的代理节点进行代理变更;接着,可以选择好的载波代理节点(即,HPLC链路的性能符合第一预设条件,例如,与待选代理节点的通信成功率大于等于第二预设阈值B),若果没有,则不需要选择新的代理节点进行代理变更。
例如,在第二通信环境下,即当前节点与当前代理节点通过辅助链路连接,并且通信不好,可以优选选择好的载波代理节点(即,HPLC链路的性能符合第一预设条件,例如,与待选代理节点的通信成功率大于等于第二预设阈值B),若果没有,则选择好的辅助链路的代理节点(即,辅助链路的性能符合第二预设条件,例如,与待选代理节点的通信成功率大于等于第一预设阈值A)。
例如,在第三通信环境下,即当前节点与当前代理节点通过载波(HPLC链路)连接,并且通信良好,只进行载波代理的选择,可以选择载波层级低的待选代理节点。
例如,在第四个场景下,即当前节点与当前代理节点通过载波连接,并且通信不好,优选好的载波代理节点(即,HPLC链路的性能符合第一预设条件,例如,与待选代理节点的通信成功率大于等于第二预设阈值B),若果没有,则选择好的辅助链路的代理节点(即,HRF链路的性能符合第二预设条件,例如,与待选代理节点的通信成功率大于等于第一预设阈值A)。
本发明实施例优选的所述第一预设阈值和所述第二预设阈值根据多模通信网络的系统规模、代理变更频率进行设置。
以示例说明,阈值A和B可以根据当前多模通信网络系统的情况进行设置,并可以根据网络规模和代理变更的频率等进行调整。例如,根据网络规模调整:网络规模大时,中心节点CCO通信压力变大,整个网络的通信成功率整体会变低,代理变更阈值可以相应的降低;网络规模小时,整个网络通信成功率高,代理变更相对应的阈值可以相应的提高。根据代理变更频次进行调整:若当前网络通信良好,但是代理变更频繁,可以提高阈值;若当前网络通信不好,但是代理变更次数很少,则可以减小阈值。
本发明实施例还提供了更优选的代理变更策略,即通过上述1)-5)项策略组合进行新的代理节点选择。图5示出了新的代理选择的部分流程,优选的,若与当前代理节点的所述链路类型为辅助链路时,所述从所述待选代理节点选择新的代理节点包括:当与所述当前代理节点的通信成功率大于等于第一预设阈值时,判断所述当前代理节点的所述代理层级是否为一级代理;当所述当前代理节点的所述代理层级不为一级代理时,根据预设的备选代理选择策略,筛选所述链路类型为HPLC链路的所述待选代理节点;当与所筛选出待选代理节点的通信成功率大于等于第二预设阈值,且所述代理层级不高于所述当前代理节点的代理层级时,选择该待选代理节点为新的代理节点;否则,不选择新的代理节点。
以示例说明,1-1)判断当前节点与当前代理节点的链路类型是HPLC链路还是辅助链路;
1-2)若链路类型为辅助链路时,判断与当前代理节点的通信成功率是否大于等于第一预设阈值(例如,阈值A),也可以判断与当前代理节点的前N个路由周期的通信成功率权值(例如,前4个路由周期的通信成功率权值)是否大于等于预设阈值;
1-3)若当前代理节点的通信成功率大于等于阈值A时,判断当前代理节点的代理层级是否为一级代理(即,待选代理节点是否为中心节点CCO);
1-4)若待选代理节点是CCO,则不选择新的代理节点;
1-5)若当前代理节点不是CCO时,根据预设的备选代理选择策略,选择HPLC备选代理(即,筛选所述链路类型为所述HPLC链路的所述待选代理节点),其中预设的备选代理选择策略后文详细解释,此处先不赘述;
1-6)判断是否选出HPLC链路的新的代理节点,并且判断新的代理节点的通信成功率是否大于等于第二预设阈值(例如,阈值B),也可以判断与新的代理节点的前N个路由周期的通信成功率权值(例如,前4个路由周期的通信成功率权值)是否大于等于预设阈值;
1-7)若选出的新的代理节点的通信成功率大于等于阈值B,则判断新的代理节点的代理层级是否低于当前代理节点的代理层级;
1-8)若选出的新的代理节点的代理层级低时,选出新的代理节点,且新的代理节点的链路类型为HPLC链路。
优选的,若与当前代理节点的所述链路类型为辅助链路时,所述从所述待选代理节点选择新的代理节点包括:当与所述当前代理节点的通信成功率小于第一预设阈值时,根据预设的备选代理选择策略,筛选所述链路类型为HPLC链路的所述待选代理节点;当与所筛选出的待选代理节点的通信成功率大于等于第二预设阈值时,选择该待选代理节点为新的代理节点;否则,根据所述预设的备选代理选择策略,筛选所述链路类型为所述辅助链路的所述待选代理节点;当与所筛选出的待选代理节点的通信成功率大于等于所述第一预设阈值时,选择该待选代理节点为新的代理节点。
以示例说明,2-1)若当前节点与当前代理节点的链路类型为辅助链路,且与当前代理节点的通信成功率小于第一预设阈值(例如,阈值A)时,也可以判断与当前代理节点的前N个路由周期的通信成功率权值(例如,前4个路由周期的通信成功率权值)是否大于等于预设阈值;
2-2)根据预设的备选代理选择策略,选择HPLC备选代理(即,筛选所述链路类型为所述HPLC链路的所述待选代理节点);
2-3)判断是否选出HPLC链路的新的代理节点,并且判断新的代理节点的通信成功率是否大于等于第二预设阈值(例如,阈值B),也可以判断与新的代理节点的前N个路由周期的通信成功率权值(例如,前4个路由周期的通信成功率权值)是否大于等于预设阈值;
2-4)若选出的新的代理节点的通信成功率大于等于阈值B,则选出新的代理节点,且新的代理节点的链路类型为HPLC链路;
2-5)若未选出链路类型为HPLC链路的新的代理节点,根据预设的备选代理选择策略,选择辅助链路的备选代理(即,筛选所述链路类型为所述辅助链路的所述待选代理节点);
2-6)判断是否选出HRF链路的新的代理节点,并且判断新的代理节点的通信成功率是否大于等于第一预设阈值(例如,阈值A),也可以判断与新的代理节点的前N个路由周期的通信成功率权值(例如,前4个路由周期的通信成功率权值)是否大于等于预设阈值;
2-7)若选出的新的代理节点的通信成功率大于等于阈值A时,则选出新的代理节点,且新的代理节点的链路类型为辅助链路;
2-8)若选出的新的代理节点的通信成功率小于阈值A时,则未选出新的代理节点。
优选的,若与当前代理节点的所述链路类型为HPLC链路时,从所述待选代理节点选择新的代理节点包括:当与所述当前代理节点的通信成功率大于等于第二预设阈值时,根据预设的备选代理选择策略,筛选所述链路类型为所述HPLC链路的所述待选代理节点;当与所筛选出的待选代理节点的通信成功率大于等于所述第二预设阈值,且所述代理层级不高于所述当前代理节点的所述代理层级时,选择该待选代理节点为新的代理节点。
以示例说明,3-1)当前节点与待选代理节点的链路类型是HPLC链路;
3-2)判断与当前代理节点的通信成功率是否大于等于第二预设阈值(例如,阈值B),也可以判断与当前代理节点的前N个路由周期的通信成功率权值(例如,前4个路由周期的通信成功率权值)是否大于等于预设阈值;
3-3)根据预设的备选代理选择策略,选择HPLC备选代理(即,筛选所述链路类型为所述HPLC链路的所述待选代理节点);
3-4)判断是否选出HPLC链路的新的代理节点,并且判断新的代理节点的通信成功率是否大于等于阈值B;
3-5)若选出的新的代理节点的通信成功率大于等于阈值B,则判断新的代理节点的代理层级是否低于当前代理节点的代理层级;
3-6)若选出的新的代理节点的代理层级低时,选出新的代理节点,且新的代理节点的链路类型为HPLC链路。
优选的,若与当前代理节点的所述链路类型为HPLC链路时,从所述待选代理节点选择新的代理节点包括:当与所述当前代理节点的通信成功率小于第二预设阈值时,根据预设的备选代理选择策略,筛选所述链路类型为所述HPLC链路的所述待选代理节点;当与所筛选出的待选代理节点的通信成功率大于等于所述第二预设阈值时,选择该待选代理节点为新的代理节点;否则,根据所述预设的备选代理选择策略,筛选所述链路类型为辅助链路的所述待选代理节点;当与所筛选出的待选代理节点的通信成功率大于等于第一预设阈值时,选择该待选代理节点为新的代理节点。
以示例说明,4-1)若当前节点与待选代理节点的链路类型为HPLC链路,且当前代理节点的通信成功率小于第二预设阈值(例如,阈值B),也可以判断与当前代理节点的前N个路由周期的通信成功率权值(例如,前4个路由周期的通信成功率权值)是否大于等于预设阈值;
4-2)根据预设的备选代理选择策略,选择HPLC备选代理(即,筛选所述链路类型为所述HPLC链路的所述待选代理节点);
4-3)判断是否选出HPLC链路的新的代理节点,并且判断新的代理节点的通信成功流程是否大于等于阈值B;
4-4)若选出的新的代理节点的通信成功率大于等于阈值B,则选出新的代理节点,且新的代理节点的链路类型为HPLC链路;
4-5)若未选出链路类型为HPLC链路的新的代理节点,根据预设的备选代理选择策略,选择辅助链路的备选代理(即,筛选所述链路类型为所述辅助链路的所述待选代理节点);
4-6)判断是否选出HRF链路的新的代理节点,并且判断新的代理节点的通信成功率是否大于等于第一预设阈值(例如,阈值A),也可以判断与新的代理节点的前N个路由周期的通信成功率权值(例如,前4个路由周期的通信成功率权值)是否大于等于预设阈值;
4-7)若选出的新的代理节点的通信成功率大于等于阈值A时,则选出新的代理节点,且新的代理节点的链路类型为辅助链路;
4-8)若选出的新的代理节点的通信成功率小于阈值A时,则未选出新的代理节点。
本发明实施例所述预设的备选代理选择策略的优先级从高至低包括:与所述待选代理节点的链路类型;与所述待选代理节点的通信信号强度和信噪比;与所述待选代理节点的通信成功率;所述待选代理节点的代理层级;所述待选代理节点的角色类型。
以示例说明,备选代理选择策略可以优先选择链路类型为HPLC链路的代理节点,并根据信噪比和信号强度选择,其次通信成功率、再次代理层级、最后代理角色进行备选代理选择。例如,如果通信成功率都高于第三预设阈值(例如,阈值C时),也可以判断与待选代理节点的前N个路由周期的通信成功率权值(例如,前4个路由周期的通信成功率权值)是否大于等于预设阈值,则确定待选代理节点的通信成功率满足要求;需要再通过代理层级选择,优先选择层级低的代理节点;如果代理层级也一样,再比较代理角色,优先选择角色为PCO;如果代理角色也一样,那么再比较通信成功率(或前N个路由周期的通信成功率权值),选择通信成功率较高的待选代理节点为备选代理。
图6示出了示例备选代理选择策略的流程,请参考图6,优选的,根据所述预设的备选代理选择策略,筛选所述链路类型为HPLC链路或辅助链路的所述待选代理节点,包括:针对多个所述HPLC链路或所述辅助链路的所述待选代理节点,筛选出所述通信信号强度和信噪比大于等于预设的门限值的所述待选代理节点;当所筛选出的所述待选代理节点为多个时,遍历每个待选代理节点、及每个待选代理节点对应的通信状态信息,根据遍历原则,每两个待选代理节点进行下述比较,筛选所述链路类型为所述HPLC链路或所述辅助链路的所述待选代理节点。
每两个待选代理节点进行下述比较,筛选所述链路类型为所述HPLC链路或所述辅助链路的所述待选代理节点,包括:若与当前两个待选代理节点之一的所述通信成功率小于第三预设阈值时,筛选出所述通信成功率高的所述待选代理节点;否则,若当前两个待选代理节点的所述代理层级不同时,筛选出所述代理层级低的所述待选代理节点;否则,若当前两个待选代理节点的所述角色类型相同时,筛选出所述通信成功率高的所述待选代理节点。
请参考图6,根据HPLC链路或所述辅助链路的待选代理节点的TEI从小到大排序,遍历待选代理节点,两两比较,选出一个较好的备选代理节点,继续和下一个代理节点进行比较,直至比较完成,选择出一个最好的备选代理节点。
5-1)根据接收到的可以作为代理节点的TEI从小到大排序,遍历代理节点,两两比较;
5-2)判断信噪比(Signal-Noise Ratio,SNR)、通信信号强度(Received SignalStrength Indicator,RSSI)值是否大于预设的门限值;
5-3)如果SNR、RSSI值不大于门限值,继续查找下一个代理节点;
5-4)如果SNR、RSSI值大于门限值,判断两个节点的通信成功率(或前N个路由周期的通信成功率权值)是否都大于等于第三预设阈值(例如,阈值C);
5-5)若两个节点的通信成功率有一个不大于等于阈值C,则返回通信成功率(或前N个路由周期的通信成功率权值)高的节点;
5-6)若两个节点的通信成功率都大于等于阈值C,判断两个节点的代理层级;
5-7)若两个节点的代理层级不一样,返回代理层级低的节点;
5-8)若两个节点的代理层级都一样,判断两个节点的代理角色是否一样;
5-9)若两个节点的代理角色不一样,返回可以作为代理节点的节点;
5-10)若两个节点的代理角色都一样,返回通信成功率(或前N个路由周期的通信成功率权值)高的节点;
5-11)循环比较所有根据HPLC链路或所述辅助链路的待选代理节点,选出备选代理节点。
步骤S140:当选择出新的代理节点时,发送代理变更请求报文至中心节点CCO,以完成代理变更。
请参考图5,以示例说明,根据步骤S130,当选出新的代理节点时,当前节点(子节点STA或中继节点PCO)发送代理变更流程给中心节点CCO;中心节点CCO完成代理变更,并可以将新的路由表项发给新的路由路径上的所有节点。
本发明实施例的应用背景为多模通信网络组网完成后,当子节点STA或中继节点PCO评估出一个新的代理站点时,可以通过代理变更请求报文,向中心节点CCO发起代理变更请求。当一个新的代理节点被确认后,中心节点CCO需要发送代理变更确认报文等,将子节点STA或中继节点PCO的情况,通过逐级代理转发给请求代理变更的站点。
据此,本发明实施例为多模通信的节点代理变更策略,考虑了在实际应用中,不同的场景下这多种链路类型的切换,以及在多场景下从更多的维度来选择新的代理节点,从而保证选择的路由可靠、稳定、高效。本发明实施例更有利于现阶段HPLC单模网络向HPLC和辅助链路混合的多模网络平滑过渡;更利于全局路由的合理变化,提高网络的稳定性和可靠性;另一方面更利于网络向低层级收敛,形成聚型网络,让网络更紧凑,减少信息的中转,提高网络的效率。
进一步地,本发明实施例的代理变更策略充分考虑了不同链路类型下,与代理节点的通信成功率的选择,优选选择通信成功率高的站点作为代理,保证了整个网络通信成功率的最优选择,从而保证了代理变更后的路由更加高效;通过多种通信成功率的计算方式,这样评估出来的通信成功率更稳定可靠,从而保证了代理变更后的路由更加可靠、稳定。
请参考图7,本发明实施例还提供一种多模通信的代理变更方法,所述多模通信的代理变更方法应用于中继节点PCO,且所述多模通信的代理变更方法可以包括以下步骤:
步骤S210:将当前节点的通信状态信息存入发现列表报文,所述通信状态信息包括链路类型。
步骤S220:发送所述发现列表报文。
步骤S230:当接收到代理变更请求报文时,根据当前路由表项中的路由路径发送所述代理变更请求报文至中心节点CCO,以使子节点STA或中继节点PCO完成代理变更。
其中,如步骤S110的记载,子节点STA可以变成中继节点PCO,本发明实施例应用于中继节点PCO,只是表示当前节点可以作为代理节点,而不是限定步骤S210-S230只能应用于中继节点PCO。
本发明实施例优选的所述通信状态信息还可以包括通信成功率、代理层级、代理角色、通信信号强度和信噪比。
所述通信状态信息还可以包括其他信息,例如,可以包括已连接的子节点STA和中继节点PCO的个数。
本发明实施例优选的所述链路类型包括HPLC链路和辅助链路,所述辅助链路包括HRF链路、以太网、移动链路、蓝牙链路、WIFI链路、LoRa链路、ZigBee链路、Rs-485链路等中的一种或多种。
优选的,当所述链路类型为所述HPLC链路时,所述通信成功率通过上下行通信成功率或前N个路由周期的通信成功率权值表示,所述上下行通信成功率为上行通信成功率与下行通信成功率的乘积,其中,所述上行通信成功率为在预设周期内,所述当前节点接收到子节点A发送的发现列表报文的个数与所述子节点A发送的发现列表报文的总个数的百分比,所述下行通信成功率为所在预设周期内,所述子节点A接收所述当前节点发现列表报文的个数与所述当前节点发送的发现列表报文的个数的百分比;所述前N个路由周期的通信成功率权值为所述当前节点所在的路由路径上,前N-1个节点的上下行通信成功率和对应的路由周期成功率权值乘积的加权和。
优选的,当所述链路类型为所述辅助链路时,所述通信成功率通过无权重计算方式或有权重计算方式得到,其中,无权重计算方式为在预设的滑动窗口内,接收到子节点A发送的发现列表报文的个数与所述滑动窗口的大小的百分比,有权重的计算方式为将所述预设的滑动窗口划分为 N段,分别计算每段的接收成功率,再计算各段的接收成功率加权求和。
通信成功率的详细计算过程请参考步骤S130的描述,此处不再赘述。
以示例说明,可以作为代理节点的中继节点PCO(也包括子节点STA转变的中继节点),可以将通信状态信息存入所述发现列表报文,并通过广播,向邻居节点实时或以预设的频率周期性发送所述发现列表报文。接收到该发现列表报文的节点A可以根据上述步骤S110-S140选择新的代理节点,当节点A选择出新的代理节点时,会发送代理变更请求报文。中继节点PCO(当接收到代理变更请求报文时,根据当前路由表项中的路由路径发送所述代理变更请求报文,以使子节点STA或中继节点PCO完成代理变更。
请参考图8,本发明实施例还提供一种多模通信的代理变更方法,所述多模通信的代理变更方法应用于中心节点CCO,且所述多模通信的代理变更方法可以包括以下步骤:
步骤S310:将当前节点的通信状态信息存入发现列表报文,所述通信状态信息包括链路类型。
步骤S320:发送所述发现列表报文。
步骤S330:当接收到代理变更请求报文时,变更路由路径。
步骤S340:将所变更的路由路径存入代理变更请求确认报文,并根据所变更的路由路径发送所述代理变更请求确认报文,以使子节点STA或中继节点PCO完成代理变更。
本发明实施例优选的所述通信状态信息还可以包括通信成功率、代理层级、代理角色、通信信号强度和信噪比。
所述通信状态信息还可以包括其他信息,例如,可以包括已连接的子节点STA和中继节点PCO的个数。本发明实施例优选的所述链路类型包括HPLC链路和辅助链路,所述辅助链路包括HRF链路、以太网、移动链路、蓝牙链路、WIFI链路、LoRa链路、ZigBee链路、Rs-485链路等中的一种或多种。
优选的,当所述链路类型为所述HPLC链路时,所述通信成功率通过上下行通信成功率或前N个路由周期的通信成功率权值表示,所述上下行通信成功率为上行通信成功率与下行通信成功率的乘积,其中,所述上行通信成功率为在预设周期内,所述当前节点接收到子节点A发送的发现列表报文的个数与所述子节点A发送的发现列表报文的总个数的百分比,所述下行通信成功率为所在预设周期内,所述子节点A接收所述当前节点发现列表报文的个数与所述当前节点发送的发现列表报文的个数的百分比;所述前N个路由周期的通信成功率权值为所述当前节点所在的路由路径上,前N-1个节点的上下行通信成功率和对应的路由周期成功率权值乘积的加权和。
优选的,当所述链路类型为所述辅助链路时,所述通信成功率通过无权重计算方式或有权重计算方式得到,其中,无权重计算方式为在预设的滑动窗口内,接收到子节点A发送的发现列表报文的个数与所述滑动窗口的大小的百分比,有权重的计算方式为将所述预设的滑动窗口划分为 N段,分别计算每段的接收成功率,再计算各段的接收成功率加权求和。
通信成功率的详细计算过程请参考步骤S130的描述,此处不再赘述。
以示例说明,中心节点CCO也可以作为代理节点,因此,中心节点CCO可以将通信状态信息存入所述发现列表报文,并通过广播,向邻居节点实时或以预设的频率周期性发送所述发现列表报文。接收到该发现列表报文的节点A可以根据上述步骤S110-S140选择新的代理节点,当节点A选择出新的代理节点时,会发送代理变更请求报文。中心节点CCO当接收到代理变更请求报文时,变更路由路径;将所变更的路由路径存入代理变更请求确认报文,并根据所变更的路由路径发送所述代理变更请求确认报文,以使子节点STA或中继节点PCO完成代理变更。
本发明实施例还提供一种子节点STA的控制装置,所述子节点STA的控制装置包括: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,以实现根据步骤S110-S150所述的多模通信的代理变更方法。
本发明实施例还提供一种中继节点PCO的控制装置,其特征在于,所述中继节点PCO的控制装置包括: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,以实现根据步骤S110-S150所述的多模通信的代理变更方法或/和根据步骤S210-S240所述的多模通信的代理变更方法。
本发明实施例还提供一种中心节点CCO的控制装置,所述中心节点CCO的控制装置包括: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,以实现步骤S310-S350所述的多模通信的代理变更方法。
本发明实施例还提供一种机器可读存储介质,该机器可读存储介质上存储有指令,该指令使得机器执行根据步骤S110-S150所述的多模通信的代理变更方法、根据步骤S210-S240所述的多模通信的代理变更方法、或根据步骤S310-S350所述的多模通信的代理变更方法。
本发明实施例还提供一种多模通信系统,所述多模通信系统包括:子节点STA,包括上述的子节点STA的控制装置;中继节点PCO,包括上述的中继节点PCO的控制装置;中心节点CCO,包括上述的中心节点CCO的控制装置。
本发明实施例优选的所述子节点STA、所述中继节点PCO、所述中心节点CCO包括多个通信单元,所述多个通信单元包括HPLC通信单元,还包括以下通信单元中的一种或多种:HRF通信单元、以太网通信单元、移动通信单元、以及符合蓝牙、WIFI、LoRa、ZigBee、Rs-485通信协议的通信单元。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请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,本申请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。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、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。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器 (CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体,可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存 (PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器 (DRAM)、其他类型的随机存取存储器 (RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器 (EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器 (CD-ROM)、数字多功能光盘 (DVD) 或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带、磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体 (transitory media),如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是,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、商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、商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,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (35)
1.一种多模通信的代理变更方法,其特征在于,所述多模通信的代理变更方法应用于子节点STA和中继节点PCO,且所述多模通信的代理变更方法包括:
接收来自待选代理节点发送的发现列表报文;
解析所接收的发现列表报文,得到所述待选代理节点的通信状态信息,所述通信状态信息包括所述待选代理节点的链路类型;
根据所述通信状态信息和预设的代理变更策略,从所述待选代理节点选择新的代理节点;以及
当选择出新的代理节点时,发送代理变更请求报文至中心节点CCO,以完成代理变更。
2.根据权利要求1所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,所述通信状态信息还包括所述待选代理节点的通信成功率、代理层级、代理角色、通信信号强度和信噪比。
3.根据权利要求1所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,所述链路类型包括HPLC链路和辅助链路,所述辅助链路包括HRF链路、以太网、移动链路、蓝牙链路、WIFI链路、LoRa链路、ZigBee链路、Rs-485链路中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,当所述待选代理节点的链路类型为所述HPLC链路时,所述待选代理节点的通信成功率通过上下行通信成功率或前N个路由周期的通信成功率权值表示,
所述上下行通信成功率为上行通信成功率与下行通信成功率的乘积,
其中,所述上行通信成功率为在预设周期内,所述待选代理节点接收到当前节点发送的发现列表报文的个数与当前节点发送的发现列表报文的总个数的百分比,
所述下行通信成功率为所在预设周期内,当前节点接收发现列表报文的个数与所述待选代理节点发送的发现列表报文的个数的百分比;
所述前N个路由周期的通信成功率权值为所述待选代理节点所在的路由路径上,前N-1个节点的上下行通信成功率和对应的路由周期成功率权值乘积的加权和。
5.根据权利要求3所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,当所述待选代理节点的链路类型为所述辅助链路时,
所述待选代理节点的通信成功率通过无权重接收成功率或有权重接收成功率表示,
其中,无权重接收成功率为在预设的滑动窗口内,所述待选代理节点接收到当前节点发送的发现列表报文的个数与所述滑动窗口的大小的百分比,
有权重接收成功率表示为将所述预设的滑动窗口划分为 N段,分别计算每段的接收成功率,再计算各段的接收成功率加权求和。
6.根据权利要求1所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,所述预设的代理变更策略包括根据以下一者或多者,选择新的代理节点:
与所述待选代理节点的链路类型;
与所述待选代理节点的通信成功率;
所述待选代理节点的代理层级;
所述待选代理节点的角色类型;
与所述待选代理节点的通信信号强度和信噪比。
7.根据权利要求6所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,根据与所述待选代理节点的链路类型,选择新的代理节点,包括:
在HPLC链路的性能符合预设条件时,选择所述HPLC链路的待选代理节点为新的代理节点,所述链路类型包括所述HPLC链路和辅助链路;
否则,选择所述辅助链路的待选代理节点中的一个为新的代理节点。
8.根据权利要求6所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,根据与所述待选代理节点的通信成功率,选择新的代理节点,包括:
当与所述待选代理节点的通信成功率大于与当前代理节点的通信成功率,选择所述通信成功率最高的待选代理节点为新的代理节点。
9.根据权利要求6所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,根据所述待选代理节点的代理层级,选择新的代理节点,包括:
当与所述待选代理节点的代理层级低于与当前代理节点的代理层级时,选择所述代理层级最低的待选代理节点为新的代理节点。
10.根据权利要求6所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,根据与所述待选代理节点的通信信号强度和信噪比,选择新的代理节点,包括:
当与所述待选代理节点的通信信号强度和信噪比高于与当前代理节点的通信信号强度和信噪比时,选择通信信号强度最好且信噪比最高的待选代理节点为新的代理节点。
11.根据权利要求6所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,在根据所述通信状态信息和预设的代理变更策略,从所述待选代理节点选择新的代理节点之前,所述多模通信的代理变更方法还包括根据与当前代理节点的链路类型,确定当前通信环境,包括:
若与所述当前代理节点的链路类型为辅助链路,且与所述当前代理节点的通信成功率大于等于第一预设阈值,则确定所述当前通信环境为第一通信环境;
若与所述当前代理节点的链路类型为所述辅助链路,且与所述当前代理节点的通信成功率小于所述第一预设阈值,则确定所述当前通信环境为第二通信环境;
若与所述当前代理节点的链路类型为HPLC链路,且与所述当前代理节点的通信成功率大于等于第二预设阈值,则确定所述当前通信环境为第三通信环境;
若与所述当前代理节点的链路类型为所述HPLC链路,且与所述当前代理节点的通信成功率小于所述第二预设阈值,则确定所述当前通信环境为第四通信环境。
12.根据权利要求11所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,所述预设的代理变更策略还包括根据所述当前通信环境,从所述待选代理节点中选择新的代理节点,包括:
当所述当前通信环境为第一通信环境时,若所述当前代理节点的代理层级是一级代理,则不选择新的代理节点,
否则选择所述HPLC链路的性能符合第一预设条件的所述待选代理节点为新的代理节点;
当所述当前通信环境为第二通信环境时,则选择所述HPLC链路的性能符合所述第一预设条件的所述待选代理节点为新的代理节点,
若没有所述HPLC链路的性能符合所述第一预设条件的所述待选代理节点时,则选择所述辅助链路的性能符合第二预设条件的所述待选代理节点为新的代理节点;
当所述当前通信环境为第三通信环境时,则从所述待选代理节点中选择新的代理节点,其代理层级低于所述当前代理节点的代理层级;
当所述当前通信环境为第四通信环境时,则选择所述HPLC链路的性能符合所述第一预设条件的所述待选代理节点为新的代理节点,
若没有所述HPLC链路的性能符合所述第一预设条件的所述待选代理节点时,则选择所述辅助链路性能符合所述第二预设条件的所述待选代理节点为新的代理节点。
13.根据权利要求6所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,若与当前代理节点的所述链路类型为辅助链路时,所述从所述待选代理节点选择新的代理节点包括:
当与所述当前代理节点的通信成功率大于等于第一预设阈值时,判断所述当前代理节点的所述代理层级是否为一级代理;
当所述当前代理节点的所述代理层级不为一级代理时,根据预设的备选代理选择策略,筛选所述链路类型为HPLC链路的所述待选代理节点;
当与所筛选出待选代理节点的通信成功率大于等于第二预设阈值,且所述代理层级不高于所述当前代理节点的代理层级时,选择该待选代理节点为新的代理节点;
否则,不选择新的代理节点。
14.根据权利要求6所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,若与当前代理节点的所述链路类型为辅助链路时,所述从所述待选代理节点选择新的代理节点包括:
当与所述当前代理节点的通信成功率小于第一预设阈值时,根据预设的备选代理选择策略,筛选所述链路类型为HPLC链路的所述待选代理节点;
当与所筛选出的待选代理节点的通信成功率大于等于第二预设阈值时,选择该待选代理节点为新的代理节点;
否则,根据所述预设的备选代理选择策略,筛选所述链路类型为所述辅助链路的所述待选代理节点;
当与所筛选出的待选代理节点的通信成功率大于等于所述第一预设阈值时,选择该待选代理节点为新的代理节点。
15.根据权利要求6所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,若与当前代理节点的所述链路类型为HPLC链路时,从所述待选代理节点选择新的代理节点包括:
当与所述当前代理节点的通信成功率大于等于第二预设阈值时,根据预设的备选代理选择策略,筛选所述链路类型为所述HPLC链路的所述待选代理节点;
当与所筛选出的待选代理节点的通信成功率大于等于所述第二预设阈值,且所述代理层级不高于所述当前代理节点的所述代理层级时,选择该待选代理节点为新的代理节点。
16.根据权利要求6所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,若与当前代理节点的所述链路类型为HPLC链路时,从所述待选代理节点选择新的代理节点包括:
当与所述当前代理节点的通信成功率小于第二预设阈值时,根据预设的备选代理选择策略,筛选所述链路类型为所述HPLC链路的所述待选代理节点;
当与所筛选出的待选代理节点的通信成功率大于等于所述第二预设阈值时,选择该待选代理节点为新的代理节点;
否则,根据所述预设的备选代理选择策略,筛选所述链路类型为辅助链路的所述待选代理节点;
当与所筛选出的待选代理节点的通信成功率大于等于第一预设阈值时,选择该待选代理节点为新的代理节点。
17.根据权利要求11所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,所述第一预设阈值和所述第二预设阈值根据多模通信网络的系统规模、代理变更频率进行设置。
18.根据权利要求13-16中任意一项所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,所述预设的备选代理选择策略的优先级从高至低包括:
与所述待选代理节点的链路类型;
与所述待选代理节点的通信信号强度和信噪比;
与所述待选代理节点的通信成功率;
所述待选代理节点的代理层级;
所述待选代理节点的角色类型。
19.根据权利要求18所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,根据所述预设的备选代理选择策略,筛选所述链路类型为HPLC链路或辅助链路的所述待选代理节点,包括:
针对多个所述HPLC链路或所述辅助链路的所述待选代理节点,筛选出所述通信信号强度和信噪比大于等于预设的门限值的所述待选代理节点;
当所筛选出的所述待选代理节点为多个时,遍历每个待选代理节点、及每个待选代理节点对应的通信状态信息,根据遍历原则,每两个待选代理节点进行下述比较,筛选所述链路类型为所述HPLC链路或所述辅助链路的所述待选代理节点:
若与当前两个待选代理节点之一的所述通信成功率小于第三预设阈值时,筛选出所述通信成功率高的所述待选代理节点;
否则,若当前两个待选代理节点的所述代理层级不同时,筛选出所述代理层级低的所述待选代理节点;
否则,若当前两个待选代理节点的所述角色类型相同时,筛选出所述通信成功率高的所述待选代理节点。
20.一种多模通信的代理变更方法,其特征在于,所述多模通信的代理变更方法应用于中继节点PCO,且所述多模通信的代理变更方法包括:
将当前节点的通信状态信息存入发现列表报文,所述通信状态信息包括链路类型;
发送所述发现列表报文;
当接收到代理变更请求报文时,根据当前路由表项中的路由路径发送所述代理变更请求报文至中心节点CCO,以使子节点STA或中继节点PCO完成代理变更。
21.根据权利要求20所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,所述通信状态信息还包括通信成功率、代理层级、代理角色、通信信号强度和信噪比。
22.根据权利要求21所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,所述链路类型包括HPLC链路和辅助链路,所述辅助链路包括HRF链路、以太网、移动链路、蓝牙链路、WIFI链路、LoRa链路、ZigBee链路、Rs-485链路中的一种或多种。
23.根据权利要求22所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,当所述链路类型为所述HPLC链路时,所述通信成功率通过上下行通信成功率或前N个路由周期的通信成功率权值表示,
所述上下行通信成功率为上行通信成功率与下行通信成功率的乘积,
其中,所述上行通信成功率为在预设周期内,所述当前节点接收到子节点A发送的发现列表报文的个数与所述子节点A发送的发现列表报文的总个数的百分比,
所述下行通信成功率为所在预设周期内,所述子节点A接收所述当前节点发现列表报文的个数与所述当前节点发送的发现列表报文的个数的百分比;
所述前N个路由周期的通信成功率权值为所述当前节点所在的路由路径上,前N-1个节点的上下行通信成功率和对应的路由周期成功率权值乘积的加权和。
24.根据权利要求22所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,当所述链路类型为所述辅助链路时,所述通信成功率通过无权重计算方式或有权重计算方式得到,
其中,无权重计算方式为在预设的滑动窗口内,接收到子节点A发送的发现列表报文的个数与所述滑动窗口的大小的百分比,
有权重的计算方式为将所述预设的滑动窗口划分为 N段,分别计算每段的接收成功率,再计算各段的接收成功率加权求和。
25.一种多模通信的代理变更方法,其特征在于,所述多模通信的代理变更方法应用于中心节点CCO,且所述多模通信的代理变更方法包括:
将当前节点的通信状态信息存入发现列表报文,所述通信状态信息包括链路类型;
发送所述发现列表报文;
当接收到代理变更请求报文时,变更路由路径;
将所变更的路由路径存入代理变更请求确认报文,并根据所变更的路由路径发送所述代理变更请求确认报文,以使子节点STA或中继节点PCO完成代理变更。
26.根据权利要求25所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,所述通信状态信息还包括通信成功率、代理层级、代理角色、通信信号强度和信噪比。
27.根据权利要求26所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,所述链路类型包括HPLC链路和辅助链路,所述辅助链路包括HRF链路、以太网、移动链路、蓝牙链路、WIFI链路、LoRa链路、ZigBee链路、Rs-485链路中的一种或多种。
28.根据权利要求27所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,当所述链路类型为所述HPLC链路时,所述通信成功率通过上下行通信成功率或前N个路由周期的通信成功率权值表示,
所述上下行通信成功率为上行通信成功率与下行通信成功率的乘积,
其中,所述上行通信成功率为在预设周期内,所述当前节点接收到子节点A发送的发现列表报文的个数与所述子节点A发送的发现列表报文的总个数的百分比,
所述下行通信成功率为所在预设周期内,所述子节点A接收所述当前节点发现列表报文的个数与所述当前节点发送的发现列表报文的个数的百分比;
所述前N个路由周期的通信成功率权值为所述当前节点所在的路由路径上,前N-1个节点的上下行通信成功率和对应的路由周期成功率权值乘积的加权和。
29.根据权利要求27所述的多模通信的代理变更方法,其特征在于,当所述链路类型为所述辅助链路时,所述通信成功率通过无权重计算方式或有权重计算方式得到,
其中,无权重计算方式为在预设的滑动窗口内,接收到子节点A发送的发现列表报文的个数与所述滑动窗口的大小的百分比,
有权重的计算方式为将所述预设的滑动窗口划分为 N段,分别计算每段的接收成功率,再计算各段的接收成功率加权求和。
30.一种子节点STA的控制装置,其特征在于,所述子节点STA的控制装置包括: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,以实现根据权利要求1-19中任意一项所述的多模通信的代理变更方法。
31.一种中继节点PCO的控制装置,其特征在于,所述中继节点PCO的控制装置包括: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,以实现根据权利要求1-19中任意一项所述的多模通信的代理变更方法或/和根据权利要求20-24中任意一项所述的多模通信的代理变更方法。
32.一种中心节点CCO的控制装置,其特征在于,所述中心节点CCO的控制装置包括: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,以实现根据权利要求25-29中任意一项所述的多模通信的代理变更方法。
33.一种机器可读存储介质,其特征在于,该机器可读存储介质上存储有指令,该指令使得机器执行根据权利要求1-19中任意一项所述的多模通信的代理变更方法、根据权利要求20-24中任意一项所述的多模通信的代理变更方法、或根据权利要求25-29中任意一项所述的多模通信的代理变更方法。
34.一种多模通信系统,其特征在于,所述多模通信系统包括:
子节点STA,包括权利要求30所述的子节点STA的控制装置;
中继节点PCO,包括权利要求31所述的中继节点PCO的控制装置;
中心节点CCO,包括权利要求32所述的中心节点CCO的控制装置。
35.根据权利要求34所述的多模通信系统,其特征在于,所述子节点STA、所述中继节点PCO、所述中心节点CCO包括多个通信单元,所述多个通信单元包括HPLC通信单元,还包括以下通信单元中的一种或多种:
HRF通信单元、以太网通信单元、移动通信单元、以及符合蓝牙、WIFI、LoRa、ZigBee、Rs-485通信协议的通信单元。
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2022
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