專利名稱：網(wǎng)絡(luò)拓撲控制方法、裝置和拓撲結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種網(wǎng)絡(luò)拓撲控制方法、裝置和拓撲結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)是集信息采集、信息處理、信息 傳輸于一體的綜合智能的無線通信系統(tǒng)。它一般由一個sink(匯聚)節(jié)點和大量隨機部署 在監(jiān)測區(qū)域的傳感器節(jié)點所構(gòu)成，傳感器節(jié)點感知、采集和處理監(jiān)測區(qū)域中感知對象的信 息，并將所述信息按照一定的發(fā)射功率傳送給匯聚節(jié)點。由于傳感器節(jié)點體積微小，只能配備有限的電源，在部分應(yīng)用場合下，更換電池幾 乎不可能的，這使得傳感器節(jié)點的壽命在很大程度上依賴于電池的壽命，而一旦出現(xiàn)傳感 器節(jié)點壽命到期的情況，就會影響到整個網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)，從而破壞網(wǎng)絡(luò)的連通性。因此，如何高效利用節(jié)點能量是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓撲控制和路由算法追求的一個 重要目標(biāo)，目前應(yīng)用較多的一種技術(shù)是統(tǒng)一功率分配算法，即確定一個能夠維持網(wǎng)絡(luò)連通 性的最小平均功率，然后全網(wǎng)的各個傳感器節(jié)點統(tǒng)一用該功率向匯集點發(fā)送數(shù)據(jù)。但是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點分布不均勻時，那么所選取的最小平均功率可能會很 大，起不到節(jié)省節(jié)點能量的目的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供了一種網(wǎng)絡(luò)拓撲控制方法、裝置和拓撲結(jié)構(gòu)，降低了節(jié)點間的 能量消耗。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例采用以下技術(shù)方案本發(fā)明實施例一種網(wǎng)絡(luò)拓撲控制方法，包括以統(tǒng)計廣播功率向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播信息，所述統(tǒng)計廣播功率小于預(yù)先 設(shè)置的全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率；檢查接收到的節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息，統(tǒng)計發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié)點， 以所述全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送交接詢問廣播信息，所述交接詢問廣播信息中攜 帶有發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié)點的標(biāo)識信號，所述節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息為簇內(nèi)節(jié) 點對所述節(jié)點統(tǒng)計廣播信息的應(yīng)答信息；檢查接收到的交接詢問應(yīng)答信息，若有節(jié)點的交接詢問應(yīng)答信息中沒有攜帶相應(yīng) 的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的標(biāo)識信號，則提高統(tǒng)計廣播功率，重新向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播信息，直 到所有節(jié)點的交接詢問應(yīng)答信息中都攜帶有相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的標(biāo)識信號，此時的統(tǒng)計廣播 功率為簇頭發(fā)射功率，所述轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的標(biāo)識信號根據(jù)所述發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié) 點的標(biāo)識信號計算得到，所述交接詢問應(yīng)答信息為簇內(nèi)節(jié)點對所述交接詢問廣播信息的應(yīng) 答信息；以全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率發(fā)送正式交接廣播信息。本發(fā)明實施例一種網(wǎng)絡(luò)拓撲控制方法，包括接收到簇頭發(fā)送的節(jié)點統(tǒng)計廣播信息后，向簇頭發(fā)送攜帶自身標(biāo)識信號的節(jié)點統(tǒng)
5計廣播應(yīng)答信息，所述節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息為對所述節(jié)點統(tǒng)計廣播信息的應(yīng)答信息；接收到簇頭發(fā)送的交接詢問廣播信息后，從交接詢問廣播信息攜帶的發(fā)送所述節(jié) 點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié)點的標(biāo)識信號中，找出離自身最近的鄰居節(jié)點，并將到所述鄰居 節(jié)點的距離與到簇頭的距離進行比較；若到所述鄰居節(jié)點的距離與到簇頭的距離相同或更 近，則將所述鄰居節(jié)點作為相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，反饋攜帶所述鄰居節(jié)點的標(biāo)識信號的交接詢 問應(yīng)答信息，若到簇頭的距離更近則反饋不帶參數(shù)的交接詢問應(yīng)答信息，所述交接詢問應(yīng) 答信息為對所述交接詢問廣播信息的應(yīng)答信息。本發(fā)明實施例一種網(wǎng)絡(luò)拓撲控制裝置，包括統(tǒng)計廣播模塊，用于以統(tǒng)計廣播功率向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播信息；統(tǒng)計模塊，用于接收所述簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送的節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息，并統(tǒng)計發(fā)送所 述節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié)點的的標(biāo)識信號，所述節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息為簇內(nèi)節(jié)點對 所述節(jié)點統(tǒng)計廣播信息的應(yīng)答信息；交接詢問廣播模塊，用于以全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送交接詢問廣播信 息，所述交接詢問廣播信息中攜帶有所述統(tǒng)計模塊統(tǒng)計出的節(jié)點的標(biāo)識信號；檢測模塊，用于接收所述簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送的交接詢問應(yīng)答信息，并檢測所述交接詢 問應(yīng)答信息中是否攜帶相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的標(biāo)識信號，所述轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的標(biāo)識信號根據(jù)所述統(tǒng) 計模塊統(tǒng)計出的，發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié)點的標(biāo)識信號計算得到，所述交接詢問 應(yīng)答信息為簇內(nèi)節(jié)點對所述交接詢問廣播信息的應(yīng)答信息；功率確定模塊，用于根據(jù)所述檢測模塊的檢測結(jié)果，查找是否存在沒有攜帶相應(yīng) 的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的標(biāo)識信號的交接詢問應(yīng)答信息，如果存在，則提高統(tǒng)計廣播功率，直到所有的 交接詢問應(yīng)答信息中均攜帶ID，則將此時的統(tǒng)計廣播功率為簇頭發(fā)射功率；正式交接廣播模塊，用于在所述功率確定模塊確定出所述簇頭發(fā)射功率后，以全 網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率發(fā)送正式交接廣播信息。本發(fā)明實施例一種網(wǎng)絡(luò)拓撲控制裝置，包括統(tǒng)計廣播接收模塊，用于接收簇頭發(fā)送的節(jié)點統(tǒng)計廣播信息；統(tǒng)計應(yīng)答模塊，用于向所述簇頭發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息，所述節(jié)點統(tǒng)計廣播 應(yīng)答信息攜帶有自身的標(biāo)識信號，所述節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息為對所述節(jié)點統(tǒng)計廣播信息 的應(yīng)答信息；距離比較模塊，用于接收所述簇頭發(fā)送的交接詢問廣播信息，所述交接詢問廣播 信息攜帶有發(fā)送所述節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié)點的標(biāo)識信號，從所述節(jié)點的標(biāo)識信號中 找出離自身最近的鄰居節(jié)點，并比較自身與所述鄰居節(jié)點和與簇頭距離的遠近程度；反饋模塊，用于根據(jù)所述距離比較模塊的比較結(jié)果，向所述簇頭反饋相應(yīng)的交接 詢問應(yīng)答信息，若到所述鄰居節(jié)點的距離與到簇頭的距離相同或更近，則將所述鄰居節(jié)點 作為相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，反饋攜帶所述鄰居節(jié)點的標(biāo)識信號的交接詢問應(yīng)答信息，若到簇頭 的距離更近則反饋不帶參數(shù)的交接詢問應(yīng)答信息，所述交接詢問應(yīng)答信息為對所述交接詢 問廣播信息的應(yīng)答信息。本發(fā)明實施里一種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，包括多個簇，所述一個簇包括簇頭，至少一個 轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點和至少一個普通節(jié)點；所述簇頭，用于以簇頭發(fā)射功率給所述轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點發(fā)送信息，同所述轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點保持通信，進行正常的數(shù)據(jù)交換；所述轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，用于將簇頭發(fā)送的信息轉(zhuǎn)發(fā)給所述普通節(jié)點，所述簇頭與所述普 通節(jié)點之間通過所述轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)而保持通信。本發(fā)明實施例通過將網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點形成分簇拓撲，為簇頭節(jié)點選擇簇頭發(fā)射 功率，并設(shè)置轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，使得簇頭與轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點直接通信，簇頭與其他普通節(jié)點通過轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點 轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)而保持通信，從而降低了傳感器節(jié)點之間通信所需要消耗的能量，節(jié)省了傳感器 節(jié)點的能量。
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可 以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例提供的一種網(wǎng)絡(luò)拓撲控制方法流程圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的一種網(wǎng)絡(luò)拓撲控制方法流程圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的一種網(wǎng)絡(luò)拓撲控制裝置結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的一種網(wǎng)絡(luò)拓撲控制裝置結(jié)構(gòu)圖；圖5為本發(fā)明實施例提供的一種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。為了解決現(xiàn)有技術(shù)方案能量消耗過大的問題，本發(fā)明實施例提供了一種網(wǎng)絡(luò)拓撲 控制方法、裝置和拓撲結(jié)構(gòu)。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例進行詳細描述。如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的網(wǎng)絡(luò)拓撲控制方法，包括101、以統(tǒng)計廣播功率向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播信息，所述統(tǒng)計廣播功率小于 預(yù)先設(shè)置的全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率；在簇頭首次發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播信息之前，需先將網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點按照一定的成 簇算法形成分簇拓撲，所述成簇算法在一個實施例中可以是Leachdowenergy adaptive clustering hierarchy，低功耗自適應(yīng)集簇分層)算法，在另一個實施例中也可以是 HEED (hybrid energy-efficient, distributedclustering，混合能量高效分布式分簇)算 法或者 PAGASIS (power-efficientgathering in sensor information systems,傳感信息 系統(tǒng)中的能量有效收集)算法等成簇算法；并在簇內(nèi)預(yù)先設(shè)置適當(dāng)?shù)娜W(wǎng)節(jié)點統(tǒng)一發(fā)射功 率，即全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率，該全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率為網(wǎng)內(nèi)各簇中，簇頭向簇內(nèi)所有節(jié)點進行信 息發(fā)送所需的功率。簇頭以小于全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率的統(tǒng)計廣播功率向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播信 息，在簇頭首次發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播信息時，所述統(tǒng)計廣播功率一般取全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率的一半，當(dāng)然可以理解的是，在另一個實施例中，所述統(tǒng)計廣播功率也可以為全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功 率的三分之一、三分之二或者其它比例數(shù)值；102、檢查接收到的節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息，統(tǒng)計發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié) 點，以全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送交接詢問廣播信息，所述交接詢問廣播信息中攜 帶有發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié)點的標(biāo)識信號，所述標(biāo)識信號可以為節(jié)點的ID，當(dāng)然 可以理解的是，在其他實施例中，也可以是其他能夠區(qū)分節(jié)點的參數(shù)，為方便描述，本發(fā)明 以下實施例中均用節(jié)點的ID描述節(jié)點的標(biāo)識信號。簇頭以小于全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率的統(tǒng)計廣播功率向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播信 息，簇內(nèi)有部分節(jié)點會收到所述節(jié)點統(tǒng)計廣播信息，并發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息，簇頭接 收到所述節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息后，將發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié)點的ID記錄下來， 并作為參數(shù)攜帶于交接詢問廣播信息中，以全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送所述交接詢 問廣播信息；簇頭以全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率發(fā)送交接詢問廣播信息，所述交接詢問廣播信息中攜帶 有發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié)點ID，簇內(nèi)所有節(jié)點均能收到所述交接詢問廣播信息之 后，從所述交接詢問廣播信息攜帶的ID中找出離自己最近的鄰居節(jié)點，并將到所述鄰居節(jié) 點的距離與到簇頭的距離進行比較，若到所述鄰居的距離與到簇頭的距離相同或更近，則 將所述鄰居節(jié)點作為相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，反饋攜帶該鄰居節(jié)點ID的交接詢問應(yīng)答信息，若到 簇頭的距離更近則反饋一個不帶參數(shù)的交接詢問應(yīng)答信息，若其自身的ID包含在交接詢 問廣播信息攜帶的節(jié)點ID中，則反饋一個攜帶自身ID的交接詢問應(yīng)答信息；103、檢查接收到的交接詢問應(yīng)答信息，若有節(jié)點的交接詢問應(yīng)答信息中沒有攜帶 ID則提高統(tǒng)計廣播功率，返回步驟101，重新向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播信息，直到所有 節(jié)點的交接詢問應(yīng)答信息中都攜帶有一個ID ；若所有節(jié)點的交接詢問應(yīng)答信息中都攜帶 有一個ID，則此時的統(tǒng)計廣播功率為簇頭發(fā)射功率。需要說明的是，本發(fā)明以下實施例中的 所提到的簇頭發(fā)射功率的含義均與本實施例中的描述相同。簇頭收到節(jié)點的交接詢問應(yīng)答消息后，檢查接收到的交接詢問應(yīng)答信息，若有節(jié) 點的交接詢問應(yīng)答信息中沒有攜帶ID，則提高統(tǒng)計廣播功率，重新向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送節(jié)點統(tǒng) 計廣播信息，直到所有節(jié)點的交接詢問應(yīng)答信息中都攜帶有一個ID。104、以全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率發(fā)送正式交接廣播信息。以全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率發(fā)送正式交接廣播信息，能確保簇內(nèi)節(jié)點均能收到所述正式 交接廣播信息，正式交接廣播信息用于將節(jié)點的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)交接給各自對應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié) 點ο簇頭將以簇頭發(fā)射功率發(fā)送信息，能接收到簇頭以簇頭發(fā)射功率發(fā)送的信息的節(jié) 點為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，其它節(jié)點為普通節(jié)點。此后，簇頭以簇頭發(fā)射功率與轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點保持通信，通 過轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點與普通節(jié)點保持通信。本發(fā)明實施例通過以上技術(shù)方案，確定了簇頭發(fā)射功率，并確定了簇頭、轉(zhuǎn)發(fā)節(jié) 點、普通節(jié)點及其相互之間的對應(yīng)關(guān)系，使得簇頭可以只與轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點以簇頭發(fā)射功率進行 通信，與普通節(jié)點通過轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)而保持通信，從而節(jié)省了簇頭與節(jié)點之間通信 而需要消耗的能量。如圖2所示，本發(fā)明實施例一種網(wǎng)絡(luò)拓撲控制方法，包括
201、接收到簇頭發(fā)送的節(jié)點統(tǒng)計廣播信息后，向簇頭發(fā)送攜帶自己ID的節(jié)點統(tǒng) 計廣播應(yīng)答信息；簇頭以統(tǒng)計廣播功率向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播信息，收到所述節(jié)點統(tǒng)計廣播 信息的節(jié)點，向簇頭發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息，所述節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息攜帶著發(fā)送 節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié)點的ID ；202、接收到簇頭發(fā)送的交接詢問廣播信息后，從交接詢問廣播信息攜帶的ID中， 找出離自己最近的鄰居節(jié)點，并將到所述鄰居節(jié)點的距離與到簇頭的距離進行比較，若到 所述鄰居的距離與到簇頭的距離相同或更近，則將所述鄰居節(jié)點作為相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，反 饋攜帶該鄰居節(jié)點ID的交接詢問應(yīng)答信息，若到簇頭的距離更近則反饋一個不帶參數(shù)的 交接詢問應(yīng)答信息；簇頭以全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率發(fā)送交接詢問廣播信息，所述交接詢問廣播信息中攜帶 有發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié)點ID，簇內(nèi)所有節(jié)點均能收到所述交接詢問廣播信息， 之后，從所述交接詢問廣播信息攜帶的ID中找出離自己最近的鄰居節(jié)點，并將到所述鄰居 節(jié)點的距離與到簇頭的距離進行比較，若到所述鄰居的距離與到簇頭的距離相同或更近， 則將該鄰居節(jié)點作為自己的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，并反饋攜帶該鄰居節(jié)點ID的交接詢問應(yīng)答信息，若 到簇頭的距離更近則反饋一個不帶參數(shù)的交接詢問應(yīng)答信息，若其自身的ID包含在交接 詢問廣播信息攜帶的節(jié)點ID中，則反饋一個攜帶自身ID的交接詢問應(yīng)答信息；簇頭收到節(jié)點的交接詢問應(yīng)答消息后，檢查接收到的交接詢問應(yīng)答信息，若有節(jié) 點的交接詢問應(yīng)答信息中沒有攜帶ID，則提高統(tǒng)計廣播功率，重新向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送節(jié)點統(tǒng) 計廣播信息，直到所有節(jié)點的交接詢問應(yīng)答信息中都攜帶有一個ID。本發(fā)明實施例提供的上述技術(shù)方案，通過比較與簇頭和與鄰居節(jié)點之間的距離， 向簇頭反饋相應(yīng)的交接詢問應(yīng)答信息。簇頭根據(jù)所述交接詢問應(yīng)答信息中是否都含有節(jié)點 ID來調(diào)節(jié)統(tǒng)計廣播功率，最終實現(xiàn)所有的交接詢問應(yīng)答信息中均含有節(jié)點ID，此時轉(zhuǎn)發(fā)節(jié) 點以及普通節(jié)點與轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點之間的對應(yīng)關(guān)系得到了確定，簇內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)拓撲結(jié)構(gòu)正式形成。本發(fā)明實施例通過以上技術(shù)方案，確定了簇頭發(fā)射功率，并確定了簇頭、轉(zhuǎn)發(fā)節(jié) 點、普通節(jié)點及其相互之間的對應(yīng)關(guān)系，使得簇頭可以只與轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點以簇頭發(fā)射功率進行 通信，與普通節(jié)點通過轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)而保持通信，從而節(jié)省了簇頭與節(jié)點之間通信 而需要消耗的能量。本發(fā)明實施例提供的網(wǎng)絡(luò)拓撲控制方法，在簇內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)拓撲結(jié)構(gòu)形成后，對于轉(zhuǎn)發(fā) 節(jié)點和普通節(jié)點的對應(yīng)關(guān)系，可通過兩種方式告知全網(wǎng)，下面將分別介紹第一種方式在簇頭發(fā)送的正式交接廣播信息中，攜帶有轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點與普通節(jié)點的 對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)節(jié)點接收到所述正式交接廣播信息后，即可從中找到對應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，則可通 過所述轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點與簇頭保持?jǐn)?shù)據(jù)通信。第二種方式當(dāng)節(jié)點發(fā)送攜帶鄰居ID的交接詢問應(yīng)答信息之后，將所述鄰居ID存儲下來，若此時節(jié)點內(nèi)已存儲有鄰居節(jié)點的ID，則將原存儲的鄰居節(jié)點ID覆蓋，保存最新 的鄰居節(jié)點ID。當(dāng)接收到簇頭發(fā)送的正式交接廣播信息后，此時存儲的鄰居節(jié)點的ID即是所對 應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的ID，可通過所述轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點與簇頭保持?jǐn)?shù)據(jù)通信。
本發(fā)明實施例通過以上技術(shù)方案，將普通節(jié)點與轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的對應(yīng)關(guān)系告知全網(wǎng)， 簇內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)拓撲結(jié)構(gòu)正式形成后，簇頭可以只與轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點以簇頭發(fā)射功率進行通信，通過與 普通節(jié)點相對應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)而與所述普通節(jié)點保持通信，從而節(jié)省了簇頭與節(jié) 點之間通信而需要消耗的能量。如圖3所示，本發(fā)明實施例提供的一種網(wǎng)絡(luò)拓撲控制裝置，包括統(tǒng)計廣播模塊301，用于以統(tǒng)計廣播功率向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播信息；所述統(tǒng)計廣播功率小于預(yù)先設(shè)置的全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率，所述節(jié)點統(tǒng)計廣播信息攜帶簇頭節(jié)點的ID。統(tǒng)計模塊302，用于接收所述簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送的節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息，并統(tǒng)計發(fā)送 所述統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié)點的節(jié)點ID ；在統(tǒng)計廣播模塊301以統(tǒng)計廣播功率向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播信息之后，接 到所述廣播信息的簇內(nèi)節(jié)點向簇頭發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息，所述節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信 息中攜帶有所述接到廣播信息的簇內(nèi)節(jié)點的節(jié)點ID。交接詢問廣播模塊303，用于以全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送交接詢問廣播 信息，所述交接詢問廣播信息中攜帶有所述統(tǒng)計模塊統(tǒng)計出的節(jié)點ID ；所述交接詢問廣播信息攜帶有發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié)點ID，簇內(nèi)節(jié)點接 收到所述交接詢問廣播信息后，會向所述簇頭回應(yīng)交接詢問應(yīng)答信息。檢測模塊304，用于接收所述簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送的交接詢問應(yīng)答信息，并檢測所述交接 詢問應(yīng)答信息中是否攜帶相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的ID，所述ID的標(biāo)識信號根據(jù)所述統(tǒng)計模塊統(tǒng) 計出的，發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié)點的ID計算得到，所述交接詢問應(yīng)答信息為簇內(nèi) 節(jié)點對所述交接詢問廣播信息的應(yīng)答信息；功率確定模塊305，用于根據(jù)所述檢測模塊的檢測結(jié)果，查找是否存在沒有攜帶 ID的交接詢問應(yīng)答信息，如果存在，則提高統(tǒng)計廣播功率，直到所有的交接詢問應(yīng)答信息中 均攜帶ID，則將此時的統(tǒng)計廣播功率確定為簇頭發(fā)射功率；正式交接廣播模塊306，用于在所述功率確定模塊301確定出所述簇頭發(fā)射功率 后，以全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率發(fā)送正式交接廣播信息。在正式交接廣播模塊306發(fā)送的正式交接廣播信息中，攜帶有轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點與普通節(jié) 點的對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)節(jié)點接收到所述正式交接廣播信息后，即可從中找到對應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，則 可通過所述轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點與簇頭保持?jǐn)?shù)據(jù)通信。本發(fā)明實施例通過以上技術(shù)方案，確定了簇頭發(fā)射功率，使得簇頭可以只與轉(zhuǎn)發(fā) 節(jié)點以簇頭發(fā)射功率進行通信，與普通節(jié)點通過轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)而保持通信，從而節(jié) 省了簇頭與節(jié)點之間通信而需要消耗的能量。本發(fā)明實施例提供的一種網(wǎng)絡(luò)拓撲控制裝置，還包括分簇模塊307，用于在所述統(tǒng)計廣播模塊301發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播信息前，設(shè)置全網(wǎng) 統(tǒng)一發(fā)射功率，并將網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點按照成簇算法形成分簇拓撲。本發(fā)明實施例通過以上技術(shù)方案，預(yù)先將網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點按照成簇算法形成分簇拓 撲，并確定了簇頭發(fā)射功率，使得簇頭可以只與轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點以簇頭發(fā)射功率進行通信，與普通 節(jié)點通過轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)而保持通信，從而節(jié)省了簇頭與節(jié)點之間通信而需要消耗的 能量°
如圖4所示，本發(fā)明實施例提供的一種網(wǎng)絡(luò)拓撲控制裝置，包括統(tǒng)計廣播接收模塊401，用于接收簇頭發(fā)送的節(jié)點統(tǒng)計廣播信息；統(tǒng)計應(yīng)答模塊402，用于向所述簇頭發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息，所述節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息為，對所述統(tǒng)計廣播模塊接收的節(jié)點統(tǒng)計廣播信息的應(yīng)答信息，所述節(jié)點統(tǒng)計 廣播應(yīng)答信息攜帶有自身的ID;距離比較模塊403，用于接收所述簇頭發(fā)送的交接詢問廣播信息，所述交接詢問廣 播信息攜帶有發(fā)送所述節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié)點ID，從所述節(jié)點ID中找出離自身最 近的鄰居節(jié)點，并比較自身與所述鄰居節(jié)點和與簇頭距離的遠近程度；反饋模塊404，用于根據(jù)所述距離比較模塊的比較結(jié)果，向所述簇頭反饋相應(yīng)的交 接詢問應(yīng)答信息，若到所述鄰居節(jié)點的距離與到簇頭的距離相同或更近，則將所述鄰居節(jié) 點作為相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，反饋攜帶該鄰居ID的交接詢問應(yīng)答信息，若到簇頭的距離更近則 反饋不帶參數(shù)的交接詢問應(yīng)答信息，所述交接詢問應(yīng)答信息為，對所述距離比較模塊接收 的交接詢問廣播信息的應(yīng)答信息。本發(fā)明實施例提供的網(wǎng)絡(luò)拓撲控制裝置，通過設(shè)置轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點為簇頭和普通節(jié)點的 通信進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，從而節(jié)省了簇內(nèi)節(jié)點之間通信而需要消耗的能量。本發(fā)明實施例提供的一種網(wǎng)絡(luò)拓撲控制裝置，還包括存儲模塊405，用于存儲鄰居ID ；提取模塊406，用于在接收到簇頭發(fā)送的正式交接廣播信息后，從存儲模塊405中 提取儲存的所述ID。當(dāng)節(jié)點發(fā)送攜帶鄰居ID的交接詢問應(yīng)答信息之后，將所述鄰居ID存儲下來，若 此時節(jié)點內(nèi)已存儲有鄰居節(jié)點的ID，則將原存儲的鄰居節(jié)點ID覆蓋，保存最新的鄰居節(jié)點 ID ；通過存儲所述鄰居ID，當(dāng)接收到簇頭發(fā)送的正式交接廣播信息后，此時存儲的鄰 居節(jié)點的ID即是所對應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的ID，可通過所述轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點與簇頭保持?jǐn)?shù)據(jù)通信。本發(fā)明實施例通過設(shè)置存儲模塊和提取模塊，從而使普通節(jié)點能夠?qū)⑵渌鶎?yīng)轉(zhuǎn) 發(fā)節(jié)點的ID進行保存，當(dāng)接收到簇頭發(fā)送的正式交接廣播信息后，通過提取模塊將所述ID 進行提取，可直接與所保存ID所對應(yīng)得轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點進行通信，實現(xiàn)了簇內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)構(gòu)的形成， 節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)能量。本發(fā)明實施例提供的一種網(wǎng)絡(luò)拓撲控制裝置，還包括讀取模塊407，用于從接收到的簇頭發(fā)送的攜帶有轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點與普通節(jié)點對應(yīng)關(guān)系 的正式交接廣播信息中讀取與自身對應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點信息。本發(fā)明實施例通過設(shè)置讀取模塊，在當(dāng)節(jié)點接收到所述正式交接廣播信息后，通 過讀取模塊407讀取到所述轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點信息，即可通過所述轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點與簇頭保持?jǐn)?shù)據(jù)通信， 實現(xiàn)了簇內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)構(gòu)的形成，節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)能量。如圖5所示，本發(fā)明實施例提供的一種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，包括多個簇，線條代表簇與 簇之間的分界線。其中一個簇包括簇頭，至少一個轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點和至少一個普通節(jié)點；所述簇頭，用于以簇頭發(fā)射功率給所述轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點發(fā)送信息，同所述轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點保持 通信，進行正常的數(shù)據(jù)交換；所述轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，用于將簇頭發(fā)送的信息轉(zhuǎn)發(fā)給所述普通節(jié)點，所述簇頭與所述普通節(jié)點之間通過所述轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)而保持通信。在本發(fā)明提供的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)中，先將網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點按照一定的成簇算法形 成分簇拓撲，并在簇內(nèi)預(yù)先設(shè)置適當(dāng)?shù)娜W(wǎng)節(jié)點統(tǒng)一發(fā)射功率；簇頭以統(tǒng)計廣播功率向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播信息，所述統(tǒng)計廣播功率小于 預(yù)先設(shè)置的全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率，所述節(jié)點統(tǒng)計廣播信息攜帶簇頭節(jié)點的ID ；在簇頭首次發(fā) 送節(jié)點統(tǒng)計廣播信息時，所述統(tǒng)計廣播功率一般取全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率的一半，當(dāng)然可以理 解的是，在另一個實施例中，所述統(tǒng)計廣播功率也可以為全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率的三分之一、三 分之二或者其它比例數(shù)值；
所述成簇算法在一個實施例中可以是Leach(low energy adaptiveclustering hierarchy，低功耗自適應(yīng)集簇分層)算法，在另一個實施例中也可以是HEED (hybrid energy-efficient, distributed clustering,混合能量高效分布式分簇)算法或者 PAGASIS (power-efficient gathering in sensor information systems,傳感信息系統(tǒng)中 的能量有效收集)算法等成簇算法；并在簇內(nèi)預(yù)先設(shè)置適當(dāng)?shù)娜W(wǎng)節(jié)點統(tǒng)一發(fā)射功率，即 全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率，該全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率為網(wǎng)內(nèi)各簇中，簇頭向簇內(nèi)所有節(jié)點進行信息發(fā) 送所需的功率。簇內(nèi)節(jié)點接收到簇頭發(fā)送的節(jié)點統(tǒng)計廣播信息后，向簇頭發(fā)送攜帶自己ID的節(jié) 點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息；簇頭檢查接收到的節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息，統(tǒng)計發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié) 點，以全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送交接詢問廣播信息，所述交接詢問廣播信息中攜 帶有發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié)點ID ；簇內(nèi)節(jié)點接收到簇頭發(fā)送的交接詢問廣播信息后，從交接詢問廣播信息攜帶的ID 中，找出離自己最近的鄰居節(jié)點，并將到所述鄰居節(jié)點的距離與到簇頭的距離進行比較， 若到所述鄰居的距離與到簇頭的距離相同或更近則反饋攜帶該鄰居ID的交接詢問應(yīng)答信 息，若到簇頭的距離更近則反饋一個不帶參數(shù)的交接詢問應(yīng)答信息；簇頭檢查接收到的交接詢問應(yīng)答信息，若有節(jié)點的交接詢問應(yīng)答信息中沒有攜帶 ID則提高統(tǒng)計廣播功率，則重新向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播信息，直到所有節(jié)點的交接 詢問應(yīng)答信息中都攜帶有一個ID ；若所有節(jié)點的交接詢問應(yīng)答信息中都攜帶有一個ID，則 此時的統(tǒng)計廣播功率為簇頭發(fā)射功率；簇頭以全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率發(fā)送正式交接廣播信息，簇內(nèi)節(jié)點接收到所述正式交接 廣播信息后，簇內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)拓撲結(jié)構(gòu)正式形成，就全網(wǎng)來說，在網(wǎng)內(nèi)各簇中，由于簇頭可以只與 轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點以簇頭發(fā)射功率進行通信，通過與普通節(jié)點相對應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)而與所 述普通節(jié)點保持通信，從而顯著節(jié)省了網(wǎng)內(nèi)節(jié)點之間通信而需要消耗的能量。本發(fā)明實施例通過將網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點形成分簇拓撲，為簇頭節(jié)點選擇簇頭發(fā)射 功率，并設(shè)置轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，使得簇頭與轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點直接通信，簇頭與其他普通節(jié)點通過轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點 轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)而保持通信，從而降低了傳感器節(jié)點之間通信所需要消耗的能量，達到了節(jié)省傳 感器節(jié)點能量的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分步驟可以 通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于計算機可讀存儲介質(zhì)中，如ROM/ RAM、磁碟或光盤等。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何 熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng) 涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求所述的保護范圍為 準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種網(wǎng)絡(luò)拓撲控制方法，其特征在于，包括以統(tǒng)計廣播功率向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播信息，所述統(tǒng)計廣播功率小于預(yù)先設(shè)置的全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率；檢查接收到的節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息，統(tǒng)計發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié)點，以所述全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送交接詢問廣播信息，所述交接詢問廣播信息中攜帶有發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié)點的標(biāo)識信號，所述節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息為簇內(nèi)節(jié)點對所述節(jié)點統(tǒng)計廣播信息的應(yīng)答信息；檢查接收到的交接詢問應(yīng)答信息，若有節(jié)點的交接詢問應(yīng)答信息中沒有攜帶相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的標(biāo)識信號，則提高統(tǒng)計廣播功率，重新向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播信息，直到所有節(jié)點的交接詢問應(yīng)答信息中都攜帶有相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的標(biāo)識信號，此時的統(tǒng)計廣播功率為簇頭發(fā)射功率，所述轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的標(biāo)識信號根據(jù)所述發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié)點的標(biāo)識信號計算得到，所述交接詢問應(yīng)答信息為簇內(nèi)節(jié)點對所述交接詢問廣播信息的應(yīng)答信息；以全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率發(fā)送正式交接廣播信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)拓撲控制方法，其特征在于，在所述以統(tǒng)計廣播功率向 簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播信息的步驟之前還包括設(shè)置全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率，并將網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點按照成簇算法形成分簇拓撲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)拓撲控制方法，其特征在于，所述正式交接廣播信息攜 帶轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點與普通節(jié)點的對應(yīng)關(guān)系，所述轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點為能接收到以所述簇頭發(fā)射功率發(fā)送信 息的節(jié)點。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)拓撲控制方法，其特征在于，所述以全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率 發(fā)送正式交接廣播信息，還包括以簇頭發(fā)射功率發(fā)送信息與轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點保持通信，通過轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點與普通節(jié)點保持通信。
5.一種網(wǎng)絡(luò)拓撲控制方法，其特征在于，包括接收到簇頭發(fā)送的節(jié)點統(tǒng)計廣播信息后，向簇頭發(fā)送攜帶自身標(biāo)識信號的節(jié)點統(tǒng)計廣 播應(yīng)答信息，所述節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息為對所述節(jié)點統(tǒng)計廣播信息的應(yīng)答信息；接收到簇頭發(fā)送的交接詢問廣播信息后，從交接詢問廣播信息攜帶的發(fā)送所述節(jié)點統(tǒng) 計廣播應(yīng)答信息的節(jié)點的標(biāo)識信號中，找出離自身最近的鄰居節(jié)點，并將到所述鄰居節(jié)點 的距離與到簇頭的距離進行比較；若到所述鄰居節(jié)點的距離與到簇頭的距離相同或更近， 則將所述鄰居節(jié)點作為相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，反饋攜帶所述轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的標(biāo)識信號的交接詢問應(yīng) 答信息，若到簇頭的距離更近則反饋不帶參數(shù)的交接詢問應(yīng)答信息，所述交接詢問應(yīng)答信 息為對所述交接詢問廣播信息的應(yīng)答信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的網(wǎng)絡(luò)拓撲控制方法，其特征在于，所述反饋攜帶該鄰居節(jié)點 標(biāo)識信號的交接詢問應(yīng)答信息的步驟還包括儲存所述鄰居節(jié)點標(biāo)識信號；接收到簇頭發(fā)送的正式交接廣播信息后，提取儲存的所述標(biāo)識信號，與所儲存節(jié)點標(biāo) 識信號對應(yīng)的節(jié)點通信。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的網(wǎng)絡(luò)拓撲控制方法，其特征在于，還包括接收到簇頭發(fā)送攜帶有轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點與普通節(jié)點對應(yīng)關(guān)系的正式交接廣播信息后，從中找到對應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，與對應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點通信。
8.—種網(wǎng)絡(luò)拓撲控制裝置，其特征在于，包括統(tǒng)計廣播模塊，用于以統(tǒng)計廣播功率向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播信息； 統(tǒng)計模塊，用于接收所述簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送的節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息，并統(tǒng)計發(fā)送所述節(jié) 點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié)點的的標(biāo)識信號，所述節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息為簇內(nèi)節(jié)點對所述 節(jié)點統(tǒng)計廣播信息的應(yīng)答信息；交接詢問廣播模塊，用于以全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送交接詢問廣播信息，所 述交接詢問廣播信息中攜帶有所述統(tǒng)計模塊統(tǒng)計出的節(jié)點的標(biāo)識信號；檢測模塊，用于接收所述簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送的交接詢問應(yīng)答信息，并檢測所述交接詢問應(yīng) 答信息中是否攜帶相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的標(biāo)識信號，所述轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的標(biāo)識信號根據(jù)所述統(tǒng)計模 塊統(tǒng)計出的，發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié)點的標(biāo)識信號計算得到，所述交接詢問應(yīng)答 信息為簇內(nèi)節(jié)點對所述交接詢問廣播信息的應(yīng)答信息；功率確定模塊，用于根據(jù)所述檢測模塊的檢測結(jié)果，查找是否存在沒有攜帶相應(yīng)的轉(zhuǎn) 發(fā)節(jié)點的標(biāo)識信號的交接詢問應(yīng)答信息，如果存在，則提高統(tǒng)計廣播功率，直到所有的交接 詢問應(yīng)答信息中均攜帶標(biāo)識信號，則將此時的統(tǒng)計廣播功率為簇頭發(fā)射功率；正式交接廣播模塊，用于在所述功率確定模塊確定出所述簇頭發(fā)射功率后，以全網(wǎng)統(tǒng) 一發(fā)射功率發(fā)送正式交接廣播信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)拓撲控制裝置，其特征在于，還包括分簇模塊，用于在所述統(tǒng)計廣播模塊發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播信息前，設(shè)置全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功 率，并將網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點按照成簇算法形成分簇拓撲。
10.一種網(wǎng)絡(luò)拓撲控制裝置，其特征在于，包括統(tǒng)計廣播接收模塊，用于接收簇頭發(fā)送的節(jié)點統(tǒng)計廣播信息； 統(tǒng)計應(yīng)答模塊，用于向所述簇頭發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息，所述節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答 信息攜帶有自身的標(biāo)識信號，所述節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息為對所述節(jié)點統(tǒng)計廣播信息的應(yīng) 答信息；距離比較模塊，用于接收所述簇頭發(fā)送的交接詢問廣播信息，所述交接詢問廣播信息 攜帶有發(fā)送所述節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié)點的標(biāo)識信號，從所述節(jié)點的標(biāo)識信號中找出 離自身最近的鄰居節(jié)點，并比較自身與所述鄰居節(jié)點和與簇頭距離的遠近程度；反饋模塊，用于根據(jù)所述距離比較模塊的比較結(jié)果，向所述簇頭反饋相應(yīng)的交接詢問 應(yīng)答信息，若到所述鄰居節(jié)點的距離與到簇頭的距離相同或更近，則將所述鄰居節(jié)點作為 相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，反饋攜帶所述鄰居節(jié)點的標(biāo)識信號的交接詢問應(yīng)答信息，若到簇頭的距 離更近則反饋不帶參數(shù)的交接詢問應(yīng)答信息，所述交接詢問應(yīng)答信息為對所述交接詢問廣 播信息的應(yīng)答信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的網(wǎng)絡(luò)拓撲控制裝置，其特征在于，還包括 存儲模塊，用于存儲所述鄰居節(jié)點標(biāo)識信號；提取模塊，用于在接收到簇頭發(fā)送的正式交接廣播信息后，從存儲模塊提取儲存的所 述標(biāo)識信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的網(wǎng)絡(luò)拓撲控制裝置，其特征在于，還包括讀取模塊，用于從接收到的簇頭發(fā)送的攜帶有轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點與普通節(jié)點對應(yīng)關(guān)系的正式交接廣播信息中讀取與自身對應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點信息。
13.—種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括多個簇，所述一個簇包括簇頭，至少一個轉(zhuǎn) 發(fā)節(jié)點和至少一個普通節(jié)點；所述簇頭，用于以簇頭發(fā)射功率給所述轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點發(fā)送信息，同所述轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點保持通信， 進行正常的數(shù)據(jù)交換；所述轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，用于將簇頭發(fā)送的信息轉(zhuǎn)發(fā)給所述普通節(jié)點，所述簇頭與所述普通節(jié) 點之間通過所述轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)而保持通信。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，其特征在于所述普通節(jié)點還用于，接收到簇頭發(fā)送的交接詢問廣播信息后，從所述信息中攜帶的 節(jié)點的標(biāo)識信號中，找出離自身最近的鄰居節(jié)點，并將到所述鄰居節(jié)點的距離與到簇頭的 距離進行比較；并根據(jù)比較結(jié)果反饋是否攜帶相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的標(biāo)識信號的交接詢問應(yīng)答 fn息；所述簇頭還用于，接收到所述交接詢問應(yīng)答信息后，調(diào)整統(tǒng)計廣播功率重新向簇內(nèi)節(jié) 點發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播信息，直到所有節(jié)點的交接詢問應(yīng)答信息中都攜帶有相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點 的標(biāo)識信號，此時的統(tǒng)計廣播功率為簇頭發(fā)射功率。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種網(wǎng)絡(luò)拓撲控制方法、裝置和拓撲結(jié)構(gòu)，涉及通信技術(shù)領(lǐng)域。為解決現(xiàn)有技術(shù)能量消耗過大的問題而發(fā)明。本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)拓撲控制方法包括以統(tǒng)計廣播功率向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播信息；統(tǒng)計發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播應(yīng)答信息的節(jié)點，以全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率向簇內(nèi)節(jié)點發(fā)送交接詢問廣播信息；檢查接收到的交接詢問應(yīng)答信息，若有交接詢問應(yīng)答信息中沒有攜帶ID則提高統(tǒng)計廣播功率，重新發(fā)送節(jié)點統(tǒng)計廣播信息，直到所有節(jié)點的交接詢問應(yīng)答信息中都攜帶有一個ID；以全網(wǎng)統(tǒng)一發(fā)射功率發(fā)送正式交接廣播信息。本發(fā)明實施例降低了傳感器節(jié)點之間通信所需要消耗的能量，達到了節(jié)省傳感器節(jié)點能量的目的。
文檔編號H04W52/02GK101835232SQ20091011924
公開日2010年9月15日 申請日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者張興煒 申請人:華為技術(shù)有限公司