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用以使得在网状网络中合作通信成为可能的基于群体智能的方法技术

技术编号:8567690 阅读:187 留言:0更新日期:2013-04-12 01:53
本发明专利技术描述一种方法和装置,其用于在网状网络中的节点处,在网状网络中转发消息和分组时,以无实时握手的独立且分布式的方式确定与其它节点的合作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
移动区域网络或MANET可为移动“自组织(ad hoc)”或移动的网状网络。MANET可由通信装置或移动装置的自配置网络形成。这样的装置能通过无线链路连接到彼此上。在MANET中连接到彼此上的装置被认为是邻居装置。随着装置穿过MANET,各个装置能自由地独立移动,以及改变邻居。装置有时可转发与它们本身的使用无关的业务(即,代表其它装置传递信息,并且对其它装置充当路由器)。一般来说,装置可被称为网络(MANET)中的“节点”。能针对不同的用途和环境实现MANET。这样的实现的示例包括教室环境(即,教育机构);会议厅;军事设施;医院和诊所(例如,患者生命指征监测);部署成监测环境的传感器网络;智能网;输油管;火车轨道,以及其它基础设施。MANET的其它实现包括客户云计算环境,其中,客户机(即,节点)网络(即,连接)共同满足用户的计算需要且使得协作成为可能。另外,具有一起连成网以实现娱乐、家庭计算和节能目的的家庭装置和/或器具的“智能”家庭能利用MANET。在MANET中能出现问题和困难,这可使服务质量或QoS降级。QoS的一方面涉及确保传输在等待时间要求内从源节点有效地发送到目的节点。动态网状网络(诸如MANET)涉及解决吞吐量和链路(例如,节点到节点)中断。理想地,MANET应当以低的开销成本在节点之间提供合作分布式过程。在典型的MANET中,可在不提供任何关于如何选择那些合作节点的算法的情况下,确定合作节点。某些高性能网状网络可由许多用户节点构成,该用户节点通过多跳(mult1-hop)路由方案建立完全连接性。在网(例如,MANET)内的跳跃受到动态环境的扰动时,路由方案可需要修理,这能显著地增加网络发信号开销且花时间。附图说明 参照附图来描述详细说明。在图中,参考标号的最左边的数字(一个或多个)标识其中参考标号首先出现的图。相同标号贯穿整个附图用来引用相同特征和构件。图1是实现群体智能合作通信的节点的示例性移动网状网络; 图2是示出了邻居节点如何支持传输的示例性子网络; 图3是示出了在转发传输中的合作通信的群体智能的示例性子网络; 图4是实现群体智能以使得合作通信成为可能的示例性装置或节点的框 图5是关于用以使得在网状网络中的节点之间的合作通信成为可能的群体智能的流程图。具体实施例方式本文描述的实施例涉及改进用户服务质量(QoS)、吞吐量,以及减少动态网状网络(诸如移动区域网络或MANET)中的链路中断。能以低的开销实现被称为“群体智能”的分布式合作过程。在某些实施例中,在其中连接性由多跳路由方案建立或限定的网络中,能作出补偿,以解决动态扰动的跳跃。具体而言,能实现以下概念在通信系统中的合作和基于阈值的资源分配模型。传统上,对于利用网状网络中的多跳协议的通信系统,能实现节点之间的合作,但合作的成本高昂且巨大。因此,提出实现由混合式自动重复请求或HARQ触发的合作方法/途径,该方法能带来更低的开销和更高的带宽/功率效率。基于阈值的资源分配模型以观察“蚂蚁”社会为基础,其中,单个“蚂蚁”能决定何时、何地以及如何对任务作出反应以及参与任务,以在不与其它蚂蚁沟通的情况下,最佳地服务于“群落”的需要。在这个类比中,节点是“蚂蚁”,而网络是“群落”。换句话说,节点决定如何与彼此合作。总的来说,能认为所实现的概念是用于网络中的节点的合作通信的“群体智能”。该概念指向提供这样的计划,即,该计划使得在合作节点之中没有实时握手的情况下,在MANET或移动自组织网络中进行自动合作决定成为可能。这能通过在不引发开销和干扰的情况下自动地提升系统信号噪声比(SNR)来提高系统可靠性。能作出关于能提供最有效的帮助且以分布式方式降低网络干扰水平的合作节点的确定。另外,当应用于MANET环境时,所描述的算法能通过识别最佳链路使得以预先的方式进行合作通信成为可能,在该最佳链路上应当进行合作,以确保在合作链路上需要较少重新传输,并且从而使得较高的吞吐量、频谱效率和能量效率成为可能。示例性网络 图1示出了网络100,网络100实现用于在节点之间进行合作通信的群体智能。网络100能为各种网络中的一个,并且特别地,移动区域网络或移动“自组织”网络,大体被称为MANET0网络100包括可添加或取走的多个节点。随着各个装置或节点移动穿过网络100,各个装置或节点自由地独立移动并改变邻居。在这个示例中示出的是以下节点A 102、节点B 104、节点C 106、节点D 108、节点E 110、节点F 112、节点G 114、节点H 116,节点I118、节点J 120、节点K 122、节点L 124、节点M 126、节点N 128、节点O 130、节点P 132、节点Q 134、节点R 136、节点S 138和节点T 140。构想到的是,在某些实现中,也能实现不规则地放置的节点位置。 通过使用各种通信协议或标准,节点102-140能与彼此通信。示例性标准包括IEEE 802. 11和码分多路访问(CDMA)。节点102-140通过无线接口通信。数据或消息能作为分组传输,能使用各种编码方案/标准对该分组编码。作为移动装置,节点102-140能够如上面论述的那样在整个网络100中移动。对于它们的邻居节点,节点102-140能用作路由器或转送装置。节点102-140中的各个能转发可能与特定的节点的使用无关的业务(即,分组),该特定节点充当其它节点的路由器。在这个示例中,节点K 122被认为是“源节点”,其想要将消息传输或发送给“目的节点”130。确定路由方案,使用中间节点来传递分组。在这种情况下,分组从“源节点”节点K 122传递到节点L 124 (由链路142表示);节点124将消息转送给节点M 126 (由链路144表示);节点M 126将消息转送给节点N 128 (由链路146表示);并且节点N 128将消息转送给节点O 130 (由链路148表示)。这个示例中的路由方案将是节点K 122/节点L 124/节点 M 126/节点 N 128/节点 O 130。现在参照图2,示出了显示邻居节点能如何支持传输的子网络。如所论述的那样,MANET或网络100是具有不规则地布置的节点102-140的完整网。能提供所建立的路由方案,根据该路由方案,对各个节点提供路由表。在这个示例中,各个节点仅能与其八个直接邻居节点通信。例如,“源节点”节点K 122与节点F 112、节点G 114、节点L 124、节点P132和节点Q 134通信。节点K 122能与三个在前的节点(未示出)通信;但是,由于分组传输正向前移动,所以仅示出了相关的合作节点。因此,节点F 112能用作用以将分组从节点K 122转送到节点L 124的合作节点,如由链路200和202表示的那样。同样,能以类似的方式实现节点G 114,如由链路204和206表示的那样;能以类似的方式实现节点P 132,如由链路208和210表示的那样;并且能以类似的方式实现节点Q 134,如由链路212和214表示的那样。因此,邻居节点能“听见”消息(分组传输),并且可用来协助传输该消息。但是,需要关于何时协助邻居节点的确定。由于来自邻居节点的合作或协助,分组或消息强度能提高(即,更多节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.30 US 12/803,5771.一种方法(500),所述方法由装置实现,以使得在创建路由方案之后,在网状网络中与其它装置进行合作通信成为可能,所述方法包括 基于所述路由方案来确定(504)能接收分组的可用邻居装置; 决定(506)与哪个所述可用装置合作;以及 将所述分组转发(508)到决定要与其合作的其它装置。2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述创建所述路由方案是基于路由表的。3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述创建所述路由方案包括将所述路由方案发送给所述可用邻居装置。4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述确定所述可用邻居装置包括最靠近所述装置的邻居装置。5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述确定所述可用邻居装置是基于信号质量的。6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述决定与哪个所述可用装置合作是基于概率转发函数的。7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述概率转发包括比较所述节点处随机生成的数值与所述概率转发函数所确定的值。8.根据权利要求1所述的方法,所述方法进一步包括在执行所述转发之后,确定所述路由方案中的信道容量。9.一种用以确定与网状网络中的其它装置的合作的装置(400),包括 一个或多个处理器(402);以及 耦合到所述一个或多个处理器上的存储器(404),所述存储器(404)包括 路由表(408);以及 算法...

【专利技术属性】
技术研发人员:WC黄O奥伊曼TF科克斯Q李
申请(专利权)人:英特尔公司
类型:
国别省市:

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