CN111314239B - 节点通信方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种节点通信方法和装置，该方法应用于移动自组织网络的子网内的控制节点，移动自组织网络对应的每个TDMA帧中划分出一公用中继协作信道，方法包括：子网的控制节点在获得该控制节点对应的令牌后，确定待发送的至少一个数据；在公用中继协作信道依次向移动自组织网络广播至少一个数据；在确认完成至少一个数据的发送或达到令牌的持有时长，按照设定的子网轮询顺序，将令牌中标注的持有者更改为待轮询的子网的控制节点；在公用中继协作信道向移动自组织网络广播更改后的令牌，以便移动自组织网络中各节点基于多中继协作转发机制将更改后的令牌转发给待轮询的子网的控制节点。本申请可以降低移动自组织网络中不同子网之间通信的复杂度。

Description

节点通信方法和装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，更具体地说，涉及一种节点通信方法和装置。

背景技术

移动自组织网络是一种移动通信和计算机网络相结合的网络，在移动自组织网络中没有固定的网络通信基础设施(如基站或者无线接入点)。移动自组织网络能够利用移动终端的路由转发功能，在无网络通信基础设施的情况下进行通信，从而弥补了由于无网络通信基础设施或者网络通信基础设施不可用而导致无法通信的缺陷。

移动自组织网络一般由多个子网构成，每个子网内具有一个控制节点。目前，为了实现移动自组织网络中不同子网的控制节点之间的数据交互，需要选举并维护子网间通信的网关，由网关基于网间路由协议实现不同子网的控制节点之间的通信。然而，由于该种方式涉及到网关选取与维护，导致通信的复杂度较高。

发明内容

本申请的目的是提供一种节点通信方法和装置，以降低移动自组织网络中不同子网的控制节点之间通信的复杂度。

为实现上述目的，本申请提供了如下技术方案：

一方面，本申请提供了一种节点通信方法，应用于移动自组织网络的子网内的控制节点，所述移动自组织网络包括多个子网，每个子网内具有一控制节点，且所述移动自组织网络对应的每个时分多址TDMA帧中划分出一公用中继协作信道，所述公用中继协作信道对应所述TDMA帧的多个时隙中的部分时隙，且所述公用中继协作信道对应所述移动自组织网络的多个频点中的设定频点，所述方法包括：

子网的控制节点在获得该控制节点对应的令牌后，确定待发送的至少一个数据，控制节点对应的令牌中标注的持有者为该控制节点；

在所述公用中继协作信道依次向所述移动自组织网络广播所述至少一个数据，以便所述移动自组织网络中各节点基于多中继协作转发机制对所述公用中继协作信道中传输的数据进行转发；

在确认完成所述至少一个数据的发送或者达到所述令牌的持有时长，按照设定的子网轮询顺序，从所述多个子网中确定待轮询的子网；

将所述令牌中标注的持有者更改为所述待轮询的子网的控制节点；

在所述公用中继协作信道向所述移动自组织网络广播更改后的令牌，以便移动自组织网络中各节点基于多中继协作转发机制将所述更改后的令牌转发给所述待轮询的子网的控制节点。

优选的，所述子网的控制节点在获得该控制节点对应的令牌后，确定待发送的至少一个数据，包括：

在子网为所述移动自组织网络中设定的发起轮询的子网的情况下，所述子网的控制节点生成标注的持有者为该子网的控制节点的令牌，并确定待发送的至少一个数据；

或者，

子网的控制节点在通过所述公用中继协作信道获得该控制节点对应的令牌后，确定待发送的至少一个数据。

优选的，所述在所述公用中继协作信道向所述移动自组织网络广播更改后的令牌之后，还包括：

在达到设定的令牌最大检测时长之前，监测是否在所述公用中继协作信道接收到由所述待轮询的子网中的控制节点发送的数据；

如果在达到设定的令牌最大检测时长时，未在所述公用中继协作信道检测到所述待轮询的子网中的控制节点发送的数据，返回执行所述在所述公用中继协作信道向所述移动自组织网络广播更改后的令牌的操作。

优选的，所述如果在达到设定的令牌最大检测时长时，未在所述公用中继协作信道检测到所述待轮询的子网中的控制节点发送的数据，返回执行所述在所述公用中继协作信道向所述移动自组织网络广播更改后的令牌的操作，包括：

如果在达到设定的令牌最大检测时长时，未在所述公用中继协作信道检测到所述待轮询的子网中的控制节点发送的数据，检测令牌重传次数是否达到设定次数；

如果令牌重传次数未达到所述设定次数，返回执行所述在所述公用中继协作信道向所述移动自组织网络广播更改后的令牌的操作，并将令牌重传次数加一；

如果令牌重传次数到达到所述设定次数，按照设定的子网轮询顺序，将所述多个子网中位于所述待轮询的子网之后最近一个子网设定为待轮询的子网，并返回执行所述将所述令牌中标注的持有者更改为所述待轮询的子网的控制节点的操作。

优选的，所述移动自组织网络对应的每个TDMA帧中还划分有至少一个子网业务信道，不同子网对应的子网业务信道的频点不同，且所述子网业务信道对应的时隙与所述公用中继协作信道对应的时隙不同；

所述方法还包括：

子网的控制节点在所述子网的子网业务信道向所述子网内的节点发送网内数据，或者，接收所述子网内的节点发送的网内数据。

又一方面，本申请还提供了一种节点通信装置，应用于移动自组织网络的子网内的控制节点，所述移动自组织网络包括多个子网，每个子网内具有一控制节点，且所述移动自组织网络对应的每个时分多址TDMA帧中划分出一公用中继协作信道，所述公用中继协作信道对应所述TDMA帧的多个时隙中的部分时隙，且所述公用中继协作信道对应所述移动自组织网络的多个频点中的设定频点，所述装置包括：

数据确定单元，用于在获得子网的控制节点对应的令牌后，确定待发送的至少一个数据，该控制节点对应的令牌中标注的持有者为该控制节点；

数据广播单元，用于在所述公用中继协作信道依次向所述移动自组织网络广播所述至少一个数据，以便所述移动自组织网络中各节点基于多中继协作转发机制对所述公用中继协作信道中传输的数据进行转发；

轮询确定单元，用于在确认完成所述至少一个数据的发送或者达到所述令牌的持有时长，按照设定的子网轮询顺序，从所述多个子网中确定待轮询的子网；

令牌更新单元，用于将所述令牌中标注的持有者更改为所述待轮询的子网的控制节点；

令牌传递单元，用于在所述公用中继协作信道向所述移动自组织网络广播更改后的令牌，以便移动自组织网络中各节点基于多中继协作转发机制将所述更改后的令牌转发给所述待轮询的子网的控制节点。

优选的，在子网为所述移动自组织网络中设定的发起轮询的子网的情况下，所述数据确定单元，包括：第一数据确定单元，用于所述子网的控制节点生成标注的持有者为该子网的控制节点的令牌，并确定待发送的至少一个数据；

或者，所述数据确定单元，包括：第二数据确定单元，用于子网的控制节点在通过所述公用中继协作信道获得该控制节点对应的令牌后，确定待发送的至少一个数据。

优选的，还包括：

信道监控单元，用于在所述令牌传递单元向所述移动自组织网络广播更改后的令牌之后，在达到设定的令牌最大检测时长之前，监测是否在所述公用中继协作信道接收到由所述待轮询的子网中的控制节点发送的数据；

令牌重传单元，用于如果在达到设定的令牌最大检测时长时，未在所述公用中继协作信道检测到所述待轮询的子网中的控制节点发送的数据，返回执行所述令牌传递单元的操作。

优选的，令牌重传单元，包括：

次数检测子单元，用于如果在达到设定的令牌最大检测时长时，未在所述公用中继协作信道检测到所述待轮询的子网中的控制节点发送的数据，检测令牌重传次数是否达到设定次数；

令牌重传子单元，用于如果令牌重传次数未达到所述设定次数，返回执行所述令牌传递单元的操作，并将令牌重传次数加一；

子网重定子单元，用于如果令牌重传次数到达到所述设定次数，按照设定的子网轮询顺序，将所述多个子网中位于所述待轮询的子网之后最近一个子网设定为待轮询的子网，并返回执行令牌更新单元的操作。

优选的，所述移动自组织网络对应的每个TDMA帧中还划分有至少一个子网业务信道，不同子网对应的子网业务信道的频点不同，且所述子网业务信道对应的时隙与所述公用中继协作信道对应的时隙不同；

所述装置还包括：

网内传输单元，用于在子网的子网业务信道向所述子网内的节点发送网内数据，或者，接收所述子网内的节点发送的网内数据。

通过以上方案可知，本申请中，移动自组织网络对应的每个时分多址TDMA帧中划分出一公用中继协作信道，在子网的控制节点获取属于自身的令牌后，便可以在该公用中继协作信道向移动自组织网络广播所需发送的数据，同时，通过令牌轮询可以使得移动自组织网络的各个子网均可以实现向其他子网传输数据，从而无需选举网关便可以实现不同子网的控制节点之间的通信，降低了移动自组织网络中不同子网之间通信的复杂度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的移动自组织网络中对应的各种信道所对应的频点和时隙的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种节点通信方法的一种流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种令牌的一种组成结构示意图；

图4为基于多中继协作转发机制通过节点中继传递数据的网络示意图；

图5为本申请实施例提供的一种节点通信方法的又一种流程示意图；

图6为本申请实施例提供的一种节点通信装置的一种组成结构示意图。

说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的部分，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示的以外的顺序实施。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请适用于移动自组织网络，该移动自组织网络包括多个子网，每个子网包括多个节点，且每个子网的多个节点中具有一个控制节点。

其中，移动自组织(Ad Hoc)网络是一种多跳的临时性自制***，具有如下特点：

1)、自组织无中心网络，Ad Hoc网络没有严格的控制中心，没有固定的基础设施，所有节点的地位是平等的，是一种对等式网络，具有很强的抗毁性。自组织无中心的特点要求网络中的节点需要分布式的完成信道接入和资源使用，并且协调与邻居节点之间的关系。

2)、无线传输带宽受限，与有线信道比较，无线信道具有多点共享、带宽有限、误码率高、链路质量和传输速率容易波动等问题，考虑到共享信道的数据碰撞、信号衰减、噪声干扰及信道干扰等因素的影响，无线通信的实际吞吐量远远小于理论值。无线传输带宽受限意味着带宽资源有限且链路不稳定，网络的多址接入控制需要充分考虑***开销，节点尽量使用局域信息完成信道接入和资源使用，同时尽量减少数据碰撞和信道干扰。

3)、网络拓扑结构动态变化，由于Ad Hoc网络节点的自由移动、节点的随机开机和关机、节点发送功率的变化、无线信道间的相互干扰以及地形等综合因素的影响，网络拓扑结构可能随机、迅速、不可预测地变化。网络拓扑结构动态变化要求多址接入协议能够快速灵活的进行信道接入和资源使用的调整。

4)、多跳网络，在Ad Hoc网络中，受节点发射功率的限制，节点的覆盖范围有限。当需要与其覆盖范围之外的节点进行通信时，需要通过中间节点的转发，即多跳通信。与普通网络中的多跳不同，Ad Hoc网络的多跳路由是由普通节点完成的，不需要借助专门的路由设备。多跳通信一方面可以提高信道的复用度，另一方面可使得收发数据分组产生的冲突成为局部事件。多跳网络意味着网络中的数据传输需要经过多个节点的中继完成，并且网络中的每个节点周围存在多个邻居节点，需要充分考虑无线网络中的隐藏节点和暴露节点问题，以及信道资源的多节点复用。

5)、移动终端的局限性，Ad Hoc网络中的移动终端具有灵巧、轻便、移动性好等优点，但是同时其电源有限、内存小、性能较低。移动终端的局限性要求多址接入协议计算复杂度低、能效高。

在本申请的方案中，移动自组织网络基于时分多址(Time Division MultipleAccess，TDMA)来实现不同子网向其他子网传输数据。

相应的，移动自组织网络对应的每个TDMA帧中划分出一公用中继协作信道，该公用中继协作信道对应TDMA帧的多个时隙中的部分时隙，且该公用中继协作信道对应该移动自组织网络的多个频点中的设定频点。其中，移动自组织网络对应的频点也就是该移动自组织网络对应的频段包含的各个频率，每个频点就是一个频率，该多中继协作信道对应的频点为该移动自组织网络多个频点中的至少一个频点。

可以理解的是，每个TDMA帧有多个时隙，这多个时隙除了包含该公用中继协作信道对应的至少一个时隙之外，还会包含用于作为各个子网内数据传输的信道。

为了便于理解，可以参见图1，其示出了本申请实施例中移动自组织网络中对应的各种信道所对应的频点和时隙的结构示意图。

在本实施例中，移动自组织网络一个TDMA帧的时隙可以划分为同步信道、公用中继协作信道、适时子网业务信道和适时多中继协作信道。其中，适时子网业务信道也可以作为子网业务信道。

由图1可以看出，在假设一帧分为16个时隙的情况下，同步信道对应一帧的第0个时隙，而公用中继协作信道对应第1到第3个时隙，类似的，适时子网业务信道对应第4到第9个时隙；适时多中继协作信道对应第10到第15个时隙。

同时，在图5中以移动自组织网络对应频点f0到f5为例说明，由图1可以看出，该同步信道对应频点f0。公用中继协作信道也对应频点f0。

其中，同步信道用于进行全网同步，移动自组织网络的所有节点在该同步信道对应的时隙上切换到该同步信道对应的频点，并利用该同步信息进行同步数据的发送或者侦听。

该公用中继协作信道用于不同子网间资源协调和调用，以及移动自组织网络部分全网广播数据的发送和接收。相应的，在时域到达该公用中继协作频道对应的时隙之后，移动自组织网络中各个节点会切换到该公用中继协作信道对应的频点，以在该信道参与移动自组织网络全网数据的接收或者发送。

在本实施例中，该适时多中继协作信道用于移动自组织网络全网或者网间的语音广播或者数据广播，通过网间资源协调和调度，允许网络中的部分子网或者全部子网使用其中某个频点上的适时多中继协作信道，完成网间或者全网语音、数据的传输。

其中，移动自组织网络中的不同子网对应的适时多中继协作信道的频率也会不同，如图5所示，不同子网对应的实时多中继协作信道可以使用f0到f5这几个频点中的不同频点，从而使得不同子网使用不同频点组成，相互之间通过频域分开。

适时子网业务信道用于子网内业务传输，与适时多中继协作信道类似，每个子网的子网业务信道周期性的分布在一个独立的频点上，接收控制节点的管理和调度。

另外，适时多中继协作信道在不使用的时候，可以作为子网内的子网业务信道使用，即该部分资源块在时间上复用为适时多中继协作信道和适时子网业务信道。

结合以上内容，下面结合附图对本申请的节点通信方法进行介绍。如图2所示，其示出了本申请一种节点通信方法一个实施例的流程示意图，本实施例的方法可以应用于移动自组织网络中任意一个子网内的控制节点，本实施例的方法可以包括：

S201，子网的控制节点在获得该控制节点对应的令牌后，确定待发送的至少一个数据。

其中，子网的控制节点可以为预先设定，如，可以由子网内的节点选举出一个节点作为控制节点，具体对此不加限制。

控制节点对应的令牌中标注的持有者为该控制节点。

其中，令牌为用于表征当前具备通过公用中继协作信道发送数据的节点，在该令牌标注持有该令牌的持有者的信息。

相应的，如果子网的控制节点接收到令牌且该令牌中标注的持有者为该控制节点，则控制节点为具备使用该公用中继协作信道向移动自组织网络全网发送数据的节点。在该种情况下，控制节点接收到对应的令牌之后，可以确定待发送的数据。

其中，此处确定出的待发送的数据是指需要利用公用中继协作信道向移动自组织网络的其他子网发送的数据。该数据可以为控制数据，也可以为业务数据，还可以是同时包括控制数据和业务数据，具体可以根据需要设定，本申请对此不加限制。

可以理解的是，每个令牌实际是一种特殊的数据，在该令牌中除了标注有持有该令牌的持有者的信息之外，还可以有携带其他数据。

为了便于理解本申请的令牌，可以参见图3，其示出了本申请的令牌帧结构的一种示意图。

如图3可以看出，该令牌帧结构包含如下几个字段：

起始分界符(Start Delimiter，SD)。

结束分界符(End Delimiter，ED)，其中，SD和ED是令牌控制部分的定界符，通过SD和ED便于进行令牌的检测。

持有者标识(Owner ID)，其指示当前令牌的主人，由令牌的上一个主人确定并配置。该Owner ID为移动组织者网络中节点的唯一标识。

伪随机序列UID，其用于标识网络中唯一的节点，且该标识具备碰撞可检测的特性，即多个UID碰撞后可以通过技术手段检测出其中一个或者多个UID，该字段为可选字段，在本申请实施例中并非必须的字段。

数据字段DATA是指令牌携带的数据，该令牌携带的数据可以为控制指令，也可以为业务数据，且一个令牌可以携带多个数据。在实际应用中，令牌可以也可以根据需要携带或者不携带数据，对此不加限制。

其他字段others是可以根据需要进行扩充的字段，例如，增加序号字段防止回环；增加跳数字段便于接收节点获取距离发送节点的跳数等等。

其中，在多中继协作过程中，同一时间多个节点转发的令牌中SD、Owner ID、DATA字段的信息完全相同，便于获得分集增益，而UID字段根据应用场景的不同，可能设置不同节点的UID。

需要说明的是，图3仅仅是本申请令牌的一种帧结构示意图，在实际应用中该令牌还可以有其他可能，本申请对此不加限制。

S202，在公用中继协作信道依次向移动自组织网络广播该至少一个数据，以便移动自组织网络中各节点基于多中继协作转发机制对公用中继协作信道中传输的数据进行转发。

可以理解的是，由于每个TDMA帧中都会有一部分时隙对应该公用中继协作协道，因此，如果在一帧的公用中继协作信道无法完成该至少一个数据的发送，则可以在下次到达该公用中继协作信道时继续发送该至少一个数据中尚未发送的数据。

可以理解的是，在到达该公用中继协作信道对应的时隙时，移动自组织网络中各个节点会将处于该公用中继协作信道对应的频点上，使得移动自组织网络中各个节点均可以在该公用中继协作信道上实现数据的接收。

在以上基础上，在控制节点通过公用中继协作信道广播了数据之后，由于移动自组织网络是多跳网络，移动自组织网络中的节点会基于多中继协作转发机制对接收到的数据进行转发，以实现最终将该数据转发到目的节点。

其中，在多中继协作转发机制中，为了防止向信息源反向传播该数据，每个节点仅将数据中继一次。也就是说，在多中继协作转发机制中，节点在接收到数据之后，如果该数据的目的节点不是该节点，则该节点会转发该数据；同时，如果该节点已经转发过该数据，那么在该节点再次接收到该数据之后，则不会重复转发该数据。

为了便于理解，以具有M个时隙的TDMA帧中基于多中继协作转发机制转发数据为例说明。M大于等于3，为了便于描述，以M等于3为例说明。如图4所示，假设发出数据的源节点为节点S，如图4中黑色节点所示。

在TDMA帧的第一个时隙A上发送一个数据包之后，成功接收该数据包的所有节点与源节点的距离为1跳。如图1中，与节点S相连的且标有序号“1”的节点。距离源节点(节点S)1跳的节点接着在TDMA的第二个时隙B上转发该数据包，并被距离源节点2跳的节点接收。距离源节点2跳的节点接着在该TDMA的第三个时隙C上转发该数据包，相应的，距离源节点3跳的节点在第2个TDMA帧的第一个时隙A上继续进行中继。通过这种方式，数据包通过译码和转发的方式从源节点向外传播扩散。

同时，为了防止向信息源反向传播，每个节点仅将给定的数据包中继一次。例如，距离源节点1跳的节点会在时隙A上和时隙C上接收到同一个广播数据包，但只在时隙B上转发。

S203，在确认完成至少一个数据的发送或者达到令牌的持有时长，按照设定的子网轮询顺序，从多个子网中确定待轮询的子网。

其中，完成该至少一个数据的发送是指控制节点通过该公用中继协作信道依次发送该至少一个数据。如，假设控制节点需要通过该公用中继协作信道发送2个数据，那么可能在第一个TDMA帧中该公用中继协作信道对应的时隙发送一个数据，然后在第二个TDMA帧中到达该公用中继协作信道对应的时隙时发送第二个数据，则在发送了该第二数据之后，则确定完成该至少一个数据的发送。

该令牌的持有时长为预先设定的，每个节点持有该令牌的最大时长。节点可以监控持有该令牌的时间。如，如果控制节点在接收其对应的令牌之后可以开始计时，以便确定持有该令牌的时长是否达到该设定的令牌的持有时长。

在控制节点持有令牌的时长到达该令牌的持有时长，则需要将令牌转交给移动自组织网络的其他子网，以使得其他子网的控制节点可以使用公用中继协作信道向移动自组织网络广播数据。

在控制节点持有令牌的时长到达该令牌的持有时长后，无论该控制节点待发送的至少一个数据是否全部发送完，均需要执行后续操作，以将令牌转交给其他子网的控制节点。

其中，移动自组织网络中子网轮询顺序就是各个子网具备使用该公用中继协作信道向移动自组织网络广播数据的先后顺序。由于本申请实施例中，通过令牌控制各个子网的控制节点对于使用公用中继协作信道发送数据，因此，子网轮询顺序实际上也就是令牌在各个子网轮询的先后顺序。

该子网轮询顺序可以预先设定好，并配置在各个子网的控制节点中。如，子网轮询顺序可以是按照各个子网的子网号从大到小的排序，当然，还可以根据需要有其他排序可能，对此不加限制。

可以理解的是，在子网轮询顺序确定的情况下，控制节点可以确定在该子网轮询顺序中位于该控制节点所在的子网之后的下一个子网，并将下一个子网作为待轮询的子网。

S204，将令牌中标注的持有者更改为待轮询的子网的控制节点。

如，假设当前持有令牌的子网为子网A，而待轮询的子网为子网B，则子网A的控制节点接收到的令牌中标注的持有者为子网A的控制节点的标识信息，而为了将该令牌转发给子网B的控制节点，则需要将令牌中的持有者从子网A的控制节点的标识更改为子网B的控制节点的标识。

S205，在公用中继协作信道向移动自组织网络广播更改后的令牌，以便移动自组织网络中各节点基于多中继协作转发机制将更改后的令牌转发给待轮询的子网的控制节点。

可以理解的是，在子网的控制节点将令牌的持有者更改为待轮询的子网的控制节点，并利用该公用中继协作信道向移动自组织网络广播更改后的令牌之后，移动自组织网络中各个子网的各个节点均可以基于多中继协作转发机制不断转发更改后的该令牌，以使得更改后的令牌可以最终传递到该待轮询的子网的控制节点。

如，移动自组织网络中其他子网的所有节点确定自己是否需要参与数据发送，并根据收到的信息建立和维护到数据发送节点的路由。其中，通过这个反向路由表，节点可以将数据发送给广播数据的发起节点。如果广播数据中携带传输跳数信息，该节点还可以确定其到源节点的跳数。

可以理解的是，待轮询的子网的控制节点在获取属于自身的该令牌之后，仍会重复以上步骤S201到S205的操作，以实现在到达该公用中继协作信道对应时隙时，利用公用中继协作信道向移动自组织网络广播数据。如此不断轮询，最终使得移动自组织网络中各个子网的控制节点均可以实现向其他子网的控制节点传输数据。

可见，本申请中，移动自组织网络对应的每个时分多址TDMA帧中划分出一公用中继协作信道，在子网的控制节点获取属于自身的令牌后，便可以在该公用中继协作信道向移动自组织网络广播所需发送的数据，同时，通过令牌轮询可以使得移动自组织网络的各个子网均可以实现向其他子网传输数据，从而无需选举网关便可以实现不同子网的控制节点之间的通信，降低了移动自组织网络中不同子网之间通信的复杂度。

同时，由于本申请通过令牌轮询实现控制移动自组织网络各个子网之间的数据传输，也无需各个子网的控制节点之间资源调度和分配。

可以理解的是，在控制节点在确定出待轮询的子网并发送出更改的令牌之后，为了避免由于该待轮询的子网的控制节点存在异常等原因而导致更改后的令牌无法送达该待轮询的子网的控制节点，因此，在控制节点发出令牌之后，还可以对公用中继协作信道进行监控，以判断令牌是否可靠的传输到待轮询的子网的控制节点。

具体的，可以参见图5，其示出了本申请一种节点通信方法又一个实施例的流程示意图，本实施例的方法可以包括：

S501，子网的控制节点在获得该控制节点对应的令牌后，确定待发送的至少一个数据。

其中，控制节点对应的令牌为标注的持有者为该控制节点的令牌。

由前面实施例可知，本申请中子网的控制节点获得令牌的一种方式可以为子网的控制节点通过公用中继协作信道获得该控制节点对应的令牌。

如，假设该子网为子网B，则子网A的控制节点在完成数据发送或者持有令牌的时长达到设定时长后，该子网A的控制节点确定出待轮询的子网为该子网B，则将令牌的持有者更改为子网B的控制节点并在公用中继协作信道发出该令牌，则该子网B的控制节点可以接收到标注的持有者为该子网B的控制节点的令牌。

在又一种可能的情况下，在该子网为移动自组织网络中设定的发起轮询的子网的情况下，该子网的控制节点获取该令牌可以为该子网的控制节点生成标注的持有者为该子网的控制节点的令牌。在实际应用中，可以预先确定子网轮询顺序中处于首位的子网，由于在尚未开始令牌轮询的情况下，处于首位的该子网不可能获得其他子网传输的令牌，因此，该子网可以生成一个令牌，并将令牌的持有者标注为该子网的控制节点。在该种情况下，可以从该子网的控制节点开始进行令牌轮询，以便使得令牌不断在移动自组织网络的各个子网中轮询。

如，在移动自组织网络中可以预先指定或者按照一定规则选举出一个子网作为轮询发起的节点。在该种情况下，由该子网的控制节点生成标注的持有者为该子网的控制节点的令牌，并执行本实施例的操作。而后续过程中，移动自组织网络的各个子网均可以从该公用中继协作信道获取属于自身的令牌。

S502，在公用中继协作信道依次向移动自组织网络广播该至少一个数据，以便移动自组织网络中各节点基于多中继协作转发机制对公用中继协作信道中传输的数据进行转发。

S503，在确认完成至少一个数据的发送或者达到令牌的持有时长，按照设定的子网轮询顺序，从多个子网中确定待轮询的子网。

S504，将令牌中标注的持有者更改为待轮询的子网的控制节点。

S505，在公用中继协作信道向移动自组织网络广播更改后的令牌，以便移动自组织网络中各节点基于多中继协作转发机制将更改后的令牌转发给待轮询的子网的控制节点。

以上步骤S502到S505可以参见前面实施例的相关介绍，在此不再赘述。

S506，在到达设定的令牌最大检测时长之前，监测是否在该公用中继协作信道接收到由待轮询的子网中的控制节点发送的数据，如果是，则结束；如果否，则执行步骤S507。

可以理解的是，在控制节点发送令牌之后，为了保证该令牌到达该待轮询的子网的控制节点，本申请还可以设置有令牌最大检测时长，该令牌最大检测时长是指检测令牌是否成功传递的最大时长，因此，在控制节点发出令牌之后，可以进行计时，并在计时时长未到达该令牌最大检测时长之前，该控制节点可以在各TDMA帧中公用中继协作信道对应的时隙时，检测该公用中继协作信道中的数据。

其中，如果在公用中继协作信道接收到由该待轮询的子网络的控制节点发送的数据，则说明令牌成功传输给该待轮询的子网的控制节点，在该种情况下，则发出令牌的该控制节点则可以结束监控操作。如果在到达该令牌最大检测时长时，未在公用中继协作信道检测到该待轮询的子网中的控制节点发送的数据，则说明令牌尚未传递给该待轮询的子网的控制节点，则需要执行步骤S507，以重启令牌传递过程。

S507，如果在达到设定的令牌最大检测时长时，未在公用中继协作信道检测到待轮询的子网中的控制节点发送的数据，检测令牌重传次数是否达到设定次数，如果否，则将令牌重传次数加一，并返回执行步骤S505；如果是，则执行步骤S508。

其中，令牌重传次数是指针对该待轮询的子网，发送更改后的令牌的次数。在首次针对该待轮询的子网，发出更改后的令牌时，该令牌重传次数为0。相应的，在需要重新发送重新执行该步骤S505时，则可以将令牌重传次数加一。当然，也可以在返回执行该步骤S505之后，将该令牌重传次数加一。

可以理解的是，预置令牌重传对应的设定次数仅仅是一种实现方式，在实际应用中，也可以不检测令牌重传次数是否到达设定次数，而在达到设定的令牌最大检测时长时，且未在公用中继协作信道检测到该待轮询的子网中的控制节点发送的数据的情况下，返回执行步骤S505的操作也同样适用于本实施例。

可以理解的是，在该步骤S507中，由于待轮询的子网并未发生变化，因此，控制节点无需重新更改令牌中标注的持有者，可以直接重新发送该已经更改的令牌即可。

可以理解的是，如果令牌重传次数到达设定次数，且未在公用中继协作信道检测到该待轮询的子网中的控制节点发送的数据，则说明该待轮询的子网的控制节点可能无法获得该令牌，在该种情况下，则需要执行步骤S508，以重新确定另一个待轮询的子网，从而保证令牌的轮询，以使得移动自组织网络中的各个子网均具备持有令牌并向移动自组织网络广播数据的权限。

S508，按照设定的子网轮询顺序，将多个子网中位于该待轮询的子网之后最近一个子网设定为待轮询的子网，并返回执行步骤S504。

如，假设子网轮询顺序为子网A、子网B、子网C和子网D。假如子网B确定出待轮询的子网为子网C，但是子网B的控制节点已经重复发送令牌的次数到达设定次数，仍未在该公用中继协作信道检测到该子网C的控制节点发出的数据。在该种情况下，则需要重新按照该子网轮询顺序，确定下一个待轮询的子网，因此可以将子网D确定出最新的待轮询的子网。相应的，将令牌中持有者标注为子网D的控制节点，然后再利用公用中继协作信道向移动自组织网络广播标注的持有者为子网D的控制节点的令牌。

可见，通过本实施例可以保证令牌可靠的在移动自组织网络的各个子网中可靠传输，使得移动子组织网络的各个子网依次轮询使用公用中继协作信道发送数据实现全网传输数据。

同时，由本申请以上方案可知，在移动自组织网络存在子网规划的缩减或者扩展等变化的情况下，只需要调整子网轮询顺序便仍可以保证通过本申请实施例的方案实现不同子网之间的数据通信，从而能够动态的适应每个子网的规模，支持子网规模的变化，并充分利用网间协作时隙，且无需资源调度。

可以理解的是，以上是对通过令牌轮询实现子网向其他子网传输数据为例说明，但是本申请同样支持子网内各个子节点之间的通信。如，移动自组织网络对应的每个TDMA帧中还划分有至少一个子网业务信道，不同子网对应的子网业务信道的频点不同，且该子网业务信道对应的时隙与公用中继协作信道对应的时隙不同。例如，每个TDMA帧中划分出的信道以及每种信道对应的频点和时隙可以参见前面图1的相关介绍。

相应的，子网的控制节点在该子网的子网业务信道向该子网内的节点发送网内数据，或者，接收所述子网内的节点发送的网内数据。该网内数据可以为控制数据和业务数据中的一种或者两种。

对应本申请的节点通信方法，本申请还提供了一种节点通信装置。如图6，其示出了本申请一种节点通信装置的一种组成结构示意图，该装置应用于移动自组织网络的子网内的控制节点，该移动自组织网络包括多个子网，每个子网内具有一控制节点，且移动自组织网络对应的每个时分多址TDMA帧中划分出一公用中继协作信道，公用中继协作信道对应TDMA帧的多个时隙中的部分时隙，且公用中继协作信道对应移动自组织网络的多个频点中的设定频点，装置包括：

数据确定单元601，用于在获得子网的控制节点对应的令牌后，确定待发送的至少一个数据，该控制节点对应的令牌中标注的持有者为该控制节点；

数据广播单元602，用于在公用中继协作信道依次向移动自组织网络广播至少一个数据，以便移动自组织网络中各节点基于多中继协作转发机制对公用中继协作信道中传输的数据进行转发；

轮询确定单元603，用于在确认完成至少一个数据的发送或者达到令牌的持有时长，按照设定的子网轮询顺序，从多个子网中确定待轮询的子网；

令牌更新单元604，用于将令牌中标注的持有者更改为待轮询的子网的控制节点；

令牌传递单元605，用于在公用中继协作信道向移动自组织网络广播更改后的令牌，以便移动自组织网络中各节点基于多中继协作转发机制将更改后的令牌转发给待轮询的子网的控制节点。

在一种可能的情况中：

在子网为移动自组织网络中设定的发起轮询的子网的情况下，数据确定单元，包括：第一数据确定单元，用于子网的控制节点生成标注的持有者为该子网的控制节点的令牌，并确定待发送的至少一个数据；

或者，数据确定单元，包括：第二数据确定单元，用于子网的控制节点在通过公用中继协作信道获得该控制节点对应的令牌后，确定待发送的至少一个数据。

在又一种可能的情况中，该装置还可以包括：

信道监控单元，用于在令牌传递单元向移动自组织网络广播更改后的令牌之后，在达到设定的令牌最大检测时长之前，监测是否在公用中继协作信道接收到由待轮询的子网中的控制节点发送的数据；

令牌重传单元，用于如果在达到设定的令牌最大检测时长时，未在公用中继协作信道检测到待轮询的子网中的控制节点发送的数据，返回执行令牌传递单元的操作。

可选的，令牌重传单元，包括：

次数检测子单元，用于如果在达到设定的令牌最大检测时长时，未在公用中继协作信道检测到待轮询的子网中的控制节点发送的数据，检测令牌重传次数是否达到设定次数；

令牌重传子单元，用于如果令牌重传次数未达到设定次数，返回执行令牌传递单元的操作，并将令牌重传次数加一；

子网重定子单元，用于如果令牌重传次数到达到设定次数，按照设定的子网轮询顺序，将多个子网中位于待轮询的子网之后最近一个子网设定为待轮询的子网，并返回执行令牌更新单元的操作。

在又一种可能的实现方式中，移动自组织网络对应的每个TDMA帧中还划分有至少一个子网业务信道，不同子网对应的子网业务信道的频点不同，且子网业务信道对应的时隙与公用中继协作信道对应的时隙不同；

装置还包括：

网内传输单元，用于在子网的子网业务信道向子网内的节点发送网内数据，或者，接收所述子网内的节点发送的网内数据。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种节点通信方法，其特征在于，应用于移动自组织网络的子网内的控制节点，所述移动自组织网络包括多个子网，每个子网内具有一控制节点，且所述移动自组织网络对应的每个时分多址TDMA帧中划分出一公用中继协作信道，所述公用中继协作信道对应所述TDMA帧的多个时隙中的部分时隙，且所述公用中继协作信道对应所述移动自组织网络的多个频点中的设定频点，所述方法包括：

子网的控制节点在获得该控制节点对应的令牌后，确定待发送的至少一个数据，控制节点对应的令牌中标注的持有者为该控制节点；

在所述公用中继协作信道依次向所述移动自组织网络广播所述至少一个数据，以便所述移动自组织网络中各节点基于多中继协作转发机制对所述公用中继协作信道中传输的数据进行转发；

在确认完成所述至少一个数据的发送或者达到所述令牌的持有时长，按照设定的子网轮询顺序，从所述多个子网中确定待轮询的子网；

将所述令牌中标注的持有者更改为所述待轮询的子网的控制节点；

在所述公用中继协作信道向所述移动自组织网络广播更改后的令牌，以便移动自组织网络中各节点基于多中继协作转发机制将所述更改后的令牌转发给所述待轮询的子网的控制节点；

所述在所述公用中继协作信道向所述移动自组织网络广播更改后的令牌之后，还包括：

在达到设定的令牌最大检测时长之前，监测是否在所述公用中继协作信道接收到由所述待轮询的子网中的控制节点发送的数据；

如果在达到设定的令牌最大检测时长时，未在所述公用中继协作信道检测到所述待轮询的子网中的控制节点发送的数据，返回执行所述在所述公用中继协作信道向所述移动自组织网络广播更改后的令牌的操作；

所述如果在达到设定的令牌最大检测时长时，未在所述公用中继协作信道检测到所述待轮询的子网中的控制节点发送的数据，返回执行所述在所述公用中继协作信道向所述移动自组织网络广播更改后的令牌的操作，包括：

如果在达到设定的令牌最大检测时长时，未在所述公用中继协作信道检测到所述待轮询的子网中的控制节点发送的数据，检测令牌重传次数是否达到设定次数；

如果令牌重传次数未达到所述设定次数，返回执行所述在所述公用中继协作信道向所述移动自组织网络广播更改后的令牌的操作，并将令牌重传次数加一；

如果令牌重传次数到达到所述设定次数，按照设定的子网轮询顺序，将所述多个子网中位于所述待轮询的子网之后最近一个子网设定为待轮询的子网，并返回执行所述将所述令牌中标注的持有者更改为所述待轮询的子网的控制节点的操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述子网的控制节点在获得该控制节点对应的令牌后，确定待发送的至少一个数据，包括：

在子网为所述移动自组织网络中设定的发起轮询的子网的情况下，所述子网的控制节点生成标注的持有者为该子网的控制节点的令牌，并确定待发送的至少一个数据；

或者，

子网的控制节点在通过所述公用中继协作信道获得该控制节点对应的令牌后，确定待发送的至少一个数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动自组织网络对应的每个TDMA帧中还划分有至少一个子网业务信道，不同子网对应的子网业务信道的频点不同，且所述子网业务信道对应的时隙与所述公用中继协作信道对应的时隙不同；

所述方法还包括：

子网的控制节点在所述子网的子网业务信道向所述子网内的节点发送网内数据，或者，接收所述子网内的节点发送的网内数据。

4.一种节点通信装置，其特征在于，应用于移动自组织网络的子网内的控制节点，所述移动自组织网络包括多个子网，每个子网内具有一控制节点，且所述移动自组织网络对应的每个时分多址TDMA帧中划分出一公用中继协作信道，所述公用中继协作信道对应所述TDMA帧的多个时隙中的部分时隙，且所述公用中继协作信道对应所述移动自组织网络的多个频点中的设定频点，所述装置包括：

数据确定单元，用于在获得子网的控制节点对应的令牌后，确定待发送的至少一个数据，该控制节点对应的令牌中标注的持有者为该控制节点；

数据广播单元，用于在所述公用中继协作信道依次向所述移动自组织网络广播所述至少一个数据，以便所述移动自组织网络中各节点基于多中继协作转发机制对所述公用中继协作信道中传输的数据进行转发；

轮询确定单元，用于在确认完成所述至少一个数据的发送或者达到所述令牌的持有时长，按照设定的子网轮询顺序，从所述多个子网中确定待轮询的子网；

令牌更新单元，用于将所述令牌中标注的持有者更改为所述待轮询的子网的控制节点；

令牌传递单元，用于在所述公用中继协作信道向所述移动自组织网络广播更改后的令牌，以便移动自组织网络中各节点基于多中继协作转发机制将所述更改后的令牌转发给所述待轮询的子网的控制节点；

信道监控单元，用于在所述令牌传递单元向所述移动自组织网络广播更改后的令牌之后，在达到设定的令牌最大检测时长之前，监测是否在所述公用中继协作信道接收到由所述待轮询的子网中的控制节点发送的数据；

令牌重传单元，用于如果在达到设定的令牌最大检测时长时，未在所述公用中继协作信道检测到所述待轮询的子网中的控制节点发送的数据，返回执行所述令牌传递单元的操作；

所述令牌重传单元，包括：

次数检测子单元，用于如果在达到设定的令牌最大检测时长时，未在所述公用中继协作信道检测到所述待轮询的子网中的控制节点发送的数据，检测令牌重传次数是否达到设定次数；

令牌重传子单元，用于如果令牌重传次数未达到所述设定次数，返回执行所述令牌传递单元的操作，并将令牌重传次数加一；

子网重定子单元，用于如果令牌重传次数到达到所述设定次数，按照设定的子网轮询顺序，将所述多个子网中位于所述待轮询的子网之后最近一个子网设定为待轮询的子网，并返回执行令牌更新单元的操作。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，在子网为所述移动自组织网络中设定的发起轮询的子网的情况下，所述数据确定单元，包括：第一数据确定单元，用于所述子网的控制节点生成标注的持有者为该子网的控制节点的令牌，并确定待发送的至少一个数据；

或者，所述数据确定单元，包括：第二数据确定单元，用于子网的控制节点在通过所述公用中继协作信道获得该控制节点对应的令牌后，确定待发送的至少一个数据。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述移动自组织网络对应的每个TDMA帧中还划分有至少一个子网业务信道，不同子网对应的子网业务信道的频点不同，且所述子网业务信道对应的时隙与所述公用中继协作信道对应的时隙不同；

所述装置还包括：

网内传输单元，用于在子网的子网业务信道向所述子网内的节点发送网内数据，或者，接收所述子网内的节点发送的网内数据。

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