一种计及时间同步的无线传感网移动终端网络切换方法技术

本发明专利技术公开了一种计及时间同步的无线传感网移动终端网络切换方法，该方法包括：获取移动终端当前接入节点的信道参数和路径参数以及无线传感网络中节点的逻辑时间参数和硬件时间参数；基于信道参数确定的信道质量、路径参数确定的每条路径使用的网络资源以及硬件时间参数和逻辑时间参数确定的时间同步精度，确定当前接入节点的时间同步评价因子；根据时间同步评价因子和预设阈值的关系判断是否满足切换条件；当满足切换条件时，根据当前接入节点和其他节点的时间同步评价因子的关系进行切换。通过实施本发明专利技术，解决了无线传感网中时间同步精度敏感的移动终端在作业过程中，因网络通信性能的变化，导致网络授时精度不稳定或降低的问题。不稳定或降低的问题。不稳定或降低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种计及时间同步的无线传感网移动终端网络切换方法


[0001]本专利技术涉及无线通信
，具体涉及一种计及时间同步的无线传感网移动终端网络切换方法。

技术介绍

[0002]近年来，在国家双碳战略背景下，电力产业的供需形势的逆转、负荷特性的变化和电源结构的优化让电网调节压力倍增。建设新型电力系统，是满足当下我国对于电力产业的要求。物联网通信技术与电力产业现代化建设深度融合，为建设新型电力系统提供了技术可能。数字换流站是新型电力系统建设的核心环节之一，通过应用物联网通信技术，将实现数字换流站状态自动感知、数据智能分析以及设备主动预警，从而实现设备安全水平和管理质效的提升。
[0003]其中，在变电环节，数字换流站通过应用基于物联网的移动巡检作业设备，如巡检无人机、可穿戴式巡检装备等，可以实现重点区域内24小时不间断的自主巡逻、实时高清实时监控和故障精准定位等功能。要保证“实时的”、“精准的”实现以上功能还需要依托于一个低时延、高可靠、高时间同步精度的传输网络。
[0004]然而，现有的移动巡检设备漫游切换接入点的方法主要通过检测无线覆盖强度实现无线接入点的切换，该方法主要解决了变电站巡检中涉及到的移动巡检作业设备(如巡检无人机、可穿戴式巡检装备)对通信性能需求，但是不能满足移动巡检同时对高通信性能和高时间同步精度的需求。因此，在不同网络区域涉及到授时服务的无线接入点切换，选择具有更高质量的授时接入服务的无线接入点，提升时间同步精度，是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种计及时间同步的无线传感网移动终端网络切换方法，以解决目前对移动终端切换接入点的方法不能满足对高通信性能和高时间同步精度的需求的问题。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种计及时间同步的无线传感网移动终端网络切换方法，所述方法包括：获取移动终端当前接入节点的信道参数和路径参数以及无线传感网络中节点的逻辑时间参数和硬件时间参数；基于所述信道参数确定的信道质量、所述路径参数确定的每条路径使用的网络资源以及所述硬件时间参数和逻辑时间参数确定的时间同步精度，确定当前接入节点的时间同步评价因子；根据所述时间同步评价因子和预设阈值的关系判断是否满足切换条件；当满足切换条件时，根据当前接入节点的时间同步评价因子和其他节点的时间同步评价因子的关系进行切换，所述当前接入节点和其他节点为无线传感网络中的节点。
[0007]本实施例中，通过获取移动终端当前接入节点的信道参数和路径参数以及无线传感网络中节点的逻辑时间参数和硬件时间参数实现了时间同步评价因子的计算，同时将计算的时间平布评价因子和预设阈值进行比较，当当前接入节点不满足要求(预设阈值)时，
可以节点的切换，从而解决了无线传感网中有时间同步精度要求的终端在移动作业过程中，在不同网络节点间切换，因无线传感网络通信性能的变化，导致网络授时精度不稳定或授时精度降低的问题。满足了移动作业设备对通信性能和授时精度的需求，提高无线传感网对高精度同步需求业务接入的保障能力。
[0008]在一种可选的实施方式中，所述的方法还包括：当不满足切换条件时，继续获取移动终端当前接入节点的信道参数、路径参数、硬件时间参数和逻辑时间参数，确定当前接入节点的时间同步评价因子。
[0009]本实施例中，当不满足切换条件时，继续监测当前接入节点的参数并进行时间同步评价因子的计算，从而能够在满足切换条件时及时发现。
[0010]在一种可选的实施方式中，所述信道参数包括信道抖动、信道时延和信道丢包率，所述路径参数包括路径带宽参数和路径时延参数；基于所述信道参数确定的信道质量、所述路径参数确定的每条路径使用的网络资源以及所述硬件时间参数和逻辑时间参数确定的时间同步精度，确定当前接入节点的时间同步评价因子，包括：基于所述信道抖动、信道时延和信道丢包率的加权计算信道质量；对所述路径带宽参数和所述路径时延参数进行加权计算，确定每条路径使用的网络资源；基于所述硬件时间参数确定的漂移校正参数和逻辑时间参数确定的偏移校正参数确定时间同步精度；基于所述信道质量、所述每条路径使用的网络资源以及所述时间同步精度加权结果确定当前接入节点的时间同步评价因子。
[0011]在一种可选的实施方式中，基于所述硬件时间参数确定的漂移校正参数和逻辑时间参数确定的偏移校正参数确定时间同步精度，包括：根据任意两个节点之间数据包发送的硬件时间参数和逻辑时间参数分别对漂移校正参数和偏移校正参数进行迭代更新；根据每次迭代更新的漂移校正参数和偏移校正参数校正节点时钟；根据迭代结果确定时间同步精度。
[0012]在一种可选的实施方式中，根据所述时间同步评价因子和预设阈值的关系判断是否满足切换条件，包括：判断所述时间同步评价因子和预设阈值的关系；当所述时间同步评价因子小于所述预设阈值时，确定满足切换条件；当所述时间同步评价因子大于等于所述预设阈值时，确定不满足切换条件。
[0013]本实施例中，在时间同步评价因子小于预设阈值时，确定满足切换条件，从而可以实现在时间同步评价因子较小时，及时切换，进而满足移动终端对时间同步的高精度要求
[0014]在一种可选的实施方式中，根据当前接入节点的时间同步评价因子和其他节点的时间同步评价因子的关系进行切换，包括：获取其他节点中的时间同步评价因子；当任一节点的时间同步评价因子大于所述当前接入节点的时间同步评价因子时，切换到对应节点接入；当其他节点的时间同步评价因子均小于所述当前接入节点的时间同步评价因子时，继续获取其他节点的时间同步评价因子。
[0015]在一种可选的实施方式中，获取其他节点中的时间同步评价因子之前，还包括：对当前接入节点进行信道预扫描。
[0016]本实施例中，通过预扫描机制，在满足切换条件时进行信道预扫描，由此在进行切换时可以减小切换时间，从而实现快速切换。
[0017]第二方面，本专利技术提供了一种计及时间同步的无线传感网移动终端网络切换装置，所述装置包括：参数获取模块，用于实时获取移动终端当前接入节点的信道参数和路径
参数以及无线传感网络中节点的逻辑时间参数和硬件时间参数；因子计算模块，用于基于所述信道参数确定的信道质量、所述路径参数确定的路径使用的网络资源以及所述硬件时间参数和逻辑时间参数确定的时间同步精度，确定当前接入节点的时间同步评价因子；切换判断模块，用于根据所述时间同步评价因子和预设阈值的关系判断是否满足切换条件；切换模块，用于当进行节点切换时，根据当前接入节点的时间同步评价因子和其他节点的时间同步评价因子的关系进行切换，所述当前接入节点和其他节点为无线传感网络中的节点。
[0018]在一种可选的实施方式中，所述的方法还包括：监测模块，用于当不满足切换条件时，继续获取移动终端当前接入节点的信道参数、路径参数、硬件时间参数和逻辑时间参数，确定当前接入节点的时间同步评价因子。
[0019]在一种可选的实施方式中，所述信道参数包括信道抖动、信道时延和信道丢包率，所述路径参数包括路径带宽参数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计及时间同步的无线传感网移动终端网络切换方法，其特征在于，所述方法包括：获取移动终端当前接入节点的信道参数和路径参数以及无线传感网络中节点的逻辑时间参数和硬件时间参数；基于所述信道参数确定的信道质量、所述路径参数确定的每条路径使用的网络资源以及所述硬件时间参数和逻辑时间参数确定的时间同步精度，确定当前接入节点的时间同步评价因子；根据所述时间同步评价因子和预设阈值的关系判断是否满足切换条件；当满足切换条件时，根据当前接入节点的时间同步评价因子和其他节点的时间同步评价因子的关系进行切换，所述当前接入节点和其他节点为无线传感网络中的节点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：当不满足切换条件时，继续获取移动终端当前接入节点的信道参数、路径参数、硬件时间参数和逻辑时间参数，确定当前接入节点的时间同步评价因子。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道参数包括信道抖动、信道时延和信道丢包率，所述路径参数包括路径带宽参数和路径时延参数；基于所述信道参数确定的信道质量、所述路径参数确定的每条路径使用的网络资源以及所述硬件时间参数和逻辑时间参数确定的时间同步精度，确定当前接入节点的时间同步评价因子，包括：基于所述信道抖动、信道时延和信道丢包率的加权计算信道质量；对所述路径带宽参数和所述路径时延参数进行加权计算，确定每条路径使用的网络资源；基于所述硬件时间参数确定的漂移校正参数和逻辑时间参数确定的偏移校正参数确定时间同步精度；基于所述信道质量、所述每条路径使用的网络资源以及所述时间同步精度加权结果确定当前接入节点的时间同步评价因子。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述硬件时间参数确定的漂移校正参数和逻辑时间参数确定的偏移校正参数确定时间同步精度，包括：根据任意两个节点之间数据包发送的硬件时间参数和逻辑时间参数分别对漂移校正参数和偏移校正参数进行迭代更新；根据每次迭代更新的漂移校正参数和偏移校正参数校正节点时钟；根据迭代结果确定时间同步精度。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述时间同步评价因子...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东磊，陆阳，鞠登峰，白巍，王庆，黎炜，陈巳阳，杨辉，李向月，李超，
申请(专利权)人：国网宁夏电力有限公司国网宁夏电力有限公司超高压公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：