用于确定簇头的方法和设备技术

本公开的实施例总体涉及确定集簇的簇头，并且涉及簇头的操作策略和方法。设备从设备的集簇中选择候选簇头。接下来，设备从候选簇头中确定用于为设备的集簇服务的主簇头。基于所确定的主簇头，设备从候选簇头中确定辅簇头。辅簇头作为主簇头的补充来为设备的集簇服务。

Method and equipment for determining cluster heads

The embodiments of the present disclosure generally involve the determination of cluster heads and the operation strategies and methods of cluster heads. The device selects candidate cluster heads from the cluster of devices. Next, the device determines the primary cluster head for serving the cluster of devices from the candidate cluster head. Based on the determined primary cluster head, the device determines the secondary cluster head from the candidate cluster head. The auxiliary cluster head serves as a supplement to the main cluster head to cluster the devices.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定簇头的方法和设备
本公开的实施例总体涉及通信领域，并且更具体地涉及用于确定簇头的方法和设备以及簇头的操作策略。
技术介绍
在集成蜂窝和adhoc网络中，通常使用专用于蜂窝运营商和毫米波(mmW)频带的低频频段。而且，adhoc网络通常是部分未授权的或者是少许授权的。通常以扁平结构或分层结构来实现adhoc网络。在分层结构中，网络中的设备(例如接入点和终端设备)被划分成多个集簇，每个集簇包括簇头(CH)和从属于该簇头的一个或多个集簇成员。在没有蜂窝eNB的情况下，可以将簇头比作提供与eNB的类似的功能(以及功能的子集)的小范围基站。例如，簇头可以在其集簇内提供同步和无线电资源管理，并且还充当中心节点以创建用于与集簇通信的树形拓扑。此外，簇头还可以向其他集簇或者向蜂窝eNB提供中继功能。在一些集成蜂窝和adhoc网络中，采用多节点连接来减少无线电链路故障并增强稳健性。更具体地，为了增强(例如在无线电资源管理和数据分组中继中的)集簇操作的稳健性和无缝性，可以在设备的集簇中使用多个簇头来为该集簇中的设备服务。但是，在某些情况下，当集簇成员同时连接到多个簇头时，该集簇成员既不知道哪个簇头可以提供更好的服务，也不知道应该在连接到簇头时使用哪种协议。此外，由于在一个集簇中存在若干簇头，当多个簇头使用不同的(调度和基于竞争的)协议(例如媒体控制访问(MAC)协议)时，集簇成员与簇头的连接存在问题。结果，在集簇成员与簇头之间的无线电链路中经常发生故障，并且因此集簇的通信的稳健性恶化。在集簇成员具有高度移动性的情况下--此时集簇成员需要重新连接到簇头，但是在移动期间需要保持与簇头之间的、可能采用相同或不同的MAC协议的无线连接(“先建后断”)，这种问题尤其严重。例如，当簇头移出蜂窝基站(BS)的覆盖范围进入mmW微微BS的覆盖范围区域时，或者当簇成员移出一个簇头的一个覆盖范围时，集簇成员与簇头的连接可能存在一些问题。
技术实现思路
总体上，本公开的实施例提供了用于确定多个簇头的解决方案，以减轻由混合授权/未授权环境中的移动性和不同的协议引起的问题。在第一方面，提供了一种至少部分地在设备处实现的方法。所述设备从设备的集簇中选择候选簇头。然后，所述设备从候选簇头中确定用于为设备的集簇服务的主簇头。基于主簇头，所述设备从候选簇头中确定辅簇头。所述辅簇头作为所述主簇头的补充来为设备的集簇服务。还提供了相应的计算机程序。在一个实施例中，选择候选簇头可以包括：确定所述集簇中的设备的能力度量，所述能力度量包括以下中的至少一项：数据路径延迟状态、干扰状态、链路预算、多个操作载波的能力、媒体访问控制特征以及无线电覆盖方面的可达性；基于确定的能力度量对所述集簇中的设备进行排名；以及基于所述排名从所述集簇中的设备中选择所述候选簇头。在一个实施例中，选择候选簇头可以包括：接收来自所述集簇中的设备的投票，所述投票中的每个投票指示所述设备中的一个设备所偏好的候选簇头；以及基于所述投票从所述设备中选择所述候选簇头。在一个实施例中，确定主簇头可以包括：确定所述候选簇头的能力度量，所述能力度量包括以下中的至少一项：数据路径延迟状态、干扰状态、链路预算、多个操作载波的能力、媒体访问控制特征以及无线电覆盖方面的可达性；以及将所述候选簇头中确定的能力度量满足预定标准的候选簇头确定为所述主簇头。在一个实施例中，确定主簇头可以包括：接收来自所述候选簇头的投票，所述投票中的每个投票指示所述设备中的一个设备所偏好的主簇头；以及将所述候选簇头中投票满足预定标准的候选簇头确定为所述主簇头。在一个实施例中，确定辅簇头可以包括：获得除所述主簇头之外的所述候选簇头的操作信息，所述操作信息包括以下中的至少一项：操作协议、操作频段以及簇头间通信的能力；以及基于所述操作信息来确定所述辅簇头。在一个实施例中，确定辅簇头可以包括：接收来自所述主簇头的对所述辅簇头的推荐，所述推荐基于除所述主簇头之外的所述候选簇头的操作信息来确定，所述操作信息包括以下中的至少一项：操作协议、操作频段和簇头间通信的适用性；以及基于所述推荐来确定所述辅簇头。在一个实施例中，所述方法还可以包括：响应于预定事件，选择所述辅簇头作为新的主簇头。所述预定事件可以包括以下中的至少一项：辅簇头的能力度量比主簇头的能力度量更好，主簇头到网络节点的链路质量低于辅簇头的链路质量，以及集簇中的设备丢失与主簇头的连接并建立与辅簇头的连接。在一个实施例中，所述主簇头可以向所述新的主簇头发送由所述主簇头服务的集簇中的设备的上下文。在一个实施例中，所述方法还可以包括：响应于所述主簇头和所述辅簇头中的至少一个的改变，向由所述主簇头或所述辅簇头服务的集簇中的设备、以及向网络节点发送关于所述改变的信息。在一个实施例中，所述方法还可以包括：响应于所述辅簇头的改变，向所述集簇中的设备发送所述辅簇头的控制信道配置。在一个实施例中，所述方法还可以包括：向所述辅簇头发送由所述主簇头服务的集簇中的设备的上下文，以在所述集簇中的设备与所述辅簇头之间建立连接。在一个实施例中，所述主簇头和辅簇头可以特定于所述集簇中的设备。在一个实施例中，所述集簇中的设备可以根据负载均衡规则连接到主簇头和辅簇头两者。所述负载均衡规则可以与以下中的至少一项相关：功耗、无线电资源、处理能量和频谱在空间上重用。在一个实施例中，所述主簇头可以具有比所述辅簇头更高的优先级。在一个实施例中，如果网络节点未能将信号发送给所述主簇头，则网络节点可以将所述信号发送给所述辅簇头，以将所述信号转发给所述集簇中的设备。在第二方面，提供了一种设备。所述设备包括处理单元。所述处理单元被配置为从设备的集簇中选择候选簇头；从所述候选簇头中确定为所述设备的集簇服务的主簇头；以及基于所述主簇头从所述候选簇头中确定辅簇头。所述辅簇头作为所述主簇头的补充来为设备的集簇服务。在第三方面，提供了一种设备。所述设备包括处理器和存储器。所述存储器包含可由处理器执行的指令，由此所述处理器适于使所述设备执行根据本公开的第一方面所述的方法。根据本公开的一些实施例，可以改善例如在簇头使用不同的协议的情况下簇头协调的稳健性。此外，可以均衡簇头间的工作负载，尤其是对于高的设备到设备(D2D)负载的情况。附图说明举例来说，根据以下参考附图的详细描述，本公开的各种实施例的上述和其它方面、特征和优点将变得更加全面地显而易见，在附图中类似的附图标记或字母用于指代类似或相同的元件。附图被示出以便于更好地理解本公开的实施例，并且附图不一定按比例绘制，在附图中：图1示出了可以在其中实现本公开的实施例的环境100；图2示出了根据本公开实施例的用于确定主簇头和辅簇头的方法200的流程图；图3示出了根据本公开实施例的用于选择候选簇头的方法300的流程图；图4示出了根据本公开另一实施例的用于选择候选簇头的方法400的流程图；图5示出了根据本公开实施例的用于确定主簇头的方法500的流程图；图6示出了根据本公开另一实施例的用于确定主簇头的方法600的流程图；图7示出了根据本公开实施例的用于确定辅簇头的方法700的流程图；图8示出了根据本公开另一实施例的用于确定辅簇头的方法800的流程图；图9示出了根据本公开实施例的设备900的框图；以及图10示出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种至少部分地在设备处实现的方法(200、300)，包括：从设备的集簇中选择候选簇头；从所述候选簇头中确定为所述设备的集簇服务的主簇头；以及基于所述主簇头从所述候选簇头中确定辅簇头，所述辅簇头作为所述主簇头的补充来为所述设备的集簇服务。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种至少部分地在设备处实现的方法(200、300)，包括：从设备的集簇中选择候选簇头；从所述候选簇头中确定为所述设备的集簇服务的主簇头；以及基于所述主簇头从所述候选簇头中确定辅簇头，所述辅簇头作为所述主簇头的补充来为所述设备的集簇服务。2.根据权利要求1所述的方法，其中，选择所述候选簇头包括：确定所述集簇中的设备的能力度量，所述能力度量包括以下中的至少一项：数据路径延迟状态、干扰状态、链路预算、多个操作载波的能力、媒体访问控制特征以及无线电覆盖方面的可达性；基于确定的能力度量对所述集簇中的设备进行排名；以及基于所述排名从所述集簇中的设备中选择所述候选簇头。3.根据权利要求1所述的方法，其中，选择所述候选簇头包括：接收来自所述集簇中的设备的投票，所述投票中的每个投票指示所述设备中的一个设备所偏好的候选簇头；以及基于所述投票从所述设备中选择所述候选簇头。4.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述主簇头包括：确定所述候选簇头的能力度量，所述能力度量包括以下中的至少一项：数据路径延迟状态、干扰状态、链路预算、多个操作载波的能力、媒体访间控制特征以及无线电覆盖方面的可达性；以及将所述候选簇头中确定的能力度量满足预定标准的候选簇头确定为所述主簇头。5.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述主簇头包括：接收来自所述候选簇头的投票，所述投票中的每个投票指示所述设备中的一个设备所偏好的主簇头；以及将所述候选簇头中投票满足预定标准的候选簇头确定为所述主簇头。6.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述辅簇头包括：获得除所述主簇头之外的所述候选簇头的操作信息，所述操作信息包括以下中的至少一项：操作协议、操作频段以及簇头间通信的能力；以及基于所述操作信息来确定所述辅簇头。7.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述辅簇头包括：接收来自所述主簇头的对所述辅簇头的推荐，所述推荐基于除所述主簇头之外的所述候选簇头的操作信息来确定，所述操作信息包括以下中的至少一项：操作协议、操作频段和簇头间通信的适用性；以及基于所述推荐来确定所述辅簇头。8.根据权利要求1所述的方法，还包括：响应于预定事件，选择所述辅簇头作为新的主簇头，所述预定事件包括以下中的至少一项：所述辅簇头的能力度量比所述主簇头的能力度量更好，所述主簇头到网络节点的链路质量低于所述辅簇头的链路质量，以及所述集簇中的设备丢失与所述主簇头的连接并建立与所述辅簇头的连接。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述主簇头向所述新的主簇头发送由所述主簇头服务的集簇中的设备的上下文。10.根据权利要求1所述的方法，还包括：响应于所述主簇头和所述辅簇头中的至少一个的改变，向由所述主簇头或所述辅簇头服务的集簇中的设备、以及向网络节点发送关于所述改变的信息。11.根据权利要求1所述的方法，还包括：响应于所述辅簇头的改变，向所述集簇中的设备发送所述辅簇头的控制信道配置。12.根据权利要求1所述的方法，还包括：向所述辅簇头发送由所述主簇头服务的集簇中的设备的上下文，以在所述集簇中的设备与所述辅簇头之间建立连接。13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述主簇头和所述辅簇头特定于所述集簇中的设备。14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述集簇中的设备根据负载均衡规则连接到所述主簇头和所述辅簇头两者，所述负载均衡规则与以下中的至少一项相关：功耗、无线电资源、处理能量以及频谱在空间上重用。15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述主簇头具有比所述辅簇头更高的优先级，并且其中，如果网络节点未能向所述主簇头发送信号，则所述网络节点向所述辅簇头发送所述信号，以向所述集簇中的设备发送所述信号。16.一种设备(900)，包括：处理单元(910)，被配置为：从设备的集簇中选择候选簇头；从所述候选簇头中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘进华，张战，盖博·福多，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE