本申請屬于通信,尤其涉及一種基于無線通信的側鏈集群控制方法、裝置及設備。
背景技術:
1、無線側鏈(sidelink)通信已成為現代蜂窩系統中實現設備到設備(d2d)直連的重要技術。隨著側鏈應用擴展至車聯網(v2x)、工業自動化與公共安全網絡,終端集群的高效組織與協調愈發重要。尤其是覆蓋內(in-coverage)終端常依賴基于集群的側鏈結構在多跳拓撲中中繼信息并維持時間同步(例如:ieee?1588?)。然而,傳統的側鏈集群機制通常維持靜態或半靜態的集群關系。在終端頻繁移動或視距條件變化的動態環境中,這些機制往往需要更多集群或多跳路徑。過多的跳數會增加端到端時延、降低系統可靠性,并提高維持同步的開銷,同時,過多的集群(即更多終端充當同步參考節點)也會顯著提升系統總體功耗?,F有設計普遍缺乏基于實時可見性與網絡拓撲來控制何時合并或分離集群的有效策略。缺少這種自適應行為時,即使集群相互可探測也可能保持分離,或在連接退化時仍保持合并,導致冗余中繼跳數、冗余同步終端以及能源利用低效。
技術實現思路
1、本申請在于提供一種基于無線通信的側鏈集群控制方法、裝置及設備,通過對覆蓋內的終端的運行狀態及側鏈的控制消息來控制集群的動態合并與分離,優化了集群的組織結構,提升了側鏈效率,有效降低了系統整體功耗。
2、本申請解決上述技術問題所采用的技術方案如下:
3、根據本申請的一個方面,提供的一種基于無線通信的側鏈集群控制方法,包括:
4、終端執行偵聽操作,監測側鏈層二標識與控制消息,獲取同步源、覆蓋內標識與集群拓撲信息;
5、當檢測到優先級別更高的新同步源時,終端從偵聽狀態轉換為同步源切換狀態;對所述新同步源進行驗證;
6、驗證成功后將所述終端的授時參考切換至所述新同步源,并從同步源切換狀態轉換為更新并通知其他終端狀態;
7、通過側鏈廣播向相鄰終端傳播已更新的本地信息;
8、若所述終端為網關終端,從更新并通知其他終端狀態轉換為拓撲更新狀態,對集群進行合并或分離操作。
9、可選地,所述當檢測到優先級別更高的新同步源時,終端從偵聽狀態轉換為同步源切換狀態之前還包括:預設基于側鏈層二標識的優先級規則,所述層二標識的值越小,優先級越高。
10、可選地,所述拓撲更新狀態包括基于可見性條件與跳數減少準則執行合并或分離操作,當與鄰近集群建立互可見且合并可降低跳數或集群數量時,執行合并操作;當到父節點或最優網關終端的鏈路質量低于預定門限或失去可見性時,執行分離操作。
11、可選地,所述合并操作包括:依據基于側鏈層二標識的優先級規則進行最優網關終端選舉,并在合并后的集群內更新父子關系;所述分離操作包括:從集群中分離出一部分節點,依據基于側鏈層二標識的優先級規則重選最優網關終端,并重建有效的局部拓撲。
12、可選地,所述對所述新同步源進行驗證具體為:對所述新同步源進行標識一致性與鏈路質量校驗。
13、可選地,所述對所述新同步源進行驗證之后還包括:
14、驗證失敗后,退回先前的同步源并返回偵聽狀態。
15、可選地,所述本地信息包括已更新的同步源信息以及更新后的側鏈標識;所述通過側鏈廣播向相鄰終端傳播已更新的本地信息之后還包括:
16、若所述更新后的側鏈標識處于預定義的側鏈標識范圍內,則將所述側鏈標識更新為與下一跳分配相對應的取值;若所述更新后的側鏈標識不在預定義的側鏈標識范圍內,則使用與上一跳相同的側鏈標識。
17、可選地,所述將所述側鏈標識更新為與下一跳分配相對應的取值包括:以每跳一個常量增量的方式,在網關終端的側鏈標識基礎上遞推,且所述常量在預定義數值范圍內可配置;所述常量由公式?const?=?672?/?hop_max?確定,其中,?const表示相鄰跳級之間的常量差值,672對應側鏈標識的最大范圍,hop_max?為用戶定義的最大跳數。
18、根據本申請的另一個方面,提供的一種基于無線通信的側鏈集群控制裝置,包括:
19、偵聽模塊,用于執行偵聽操作,監測側鏈層二標識與控制消息,獲取同步源、覆蓋內標識與集群拓撲信息;
20、同步源切換模塊,用于當檢測到優先級別更高的新同步源時,終端從偵聽狀態轉換為同步源切換狀態;并對所述新同步源進行驗證;
21、更新廣播模塊,用于驗證成功后將所述終端的授時參考切換至所述新同步源,并從同步源切換狀態轉換為更新并通知其他終端狀態;并通過側鏈廣播向相鄰終端傳播已更新的本地信息;
22、拓撲更新模塊,用于若所述終端為網關終端,從更新并通知其他終端狀態轉換為拓撲更新狀態,對集群進行合并或分離操作。
23、根據本申請的再一個方面,提供的一種基于無線通信的側鏈集群控制設備,包括:處理器、存儲器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序,所述計算機程序被所述處理器執行時實現如上所述的一種基于無線通信的側鏈集群控制方法的步驟。
24、本發明提出的一種基于無線通信的側鏈集群控制方法、裝置及設備,該方法包括:終端執行偵聽操作,監測側鏈層二標識與控制消息,獲取同步源、覆蓋內標識與集群拓撲信息;當檢測到優先級別更高的新同步源時,終端從偵聽狀態轉換為同步源切換狀態;對所述新同步源進行驗證;驗證成功后將所述終端的授時參考切換至所述新同步源,并從同步源切換狀態轉換為更新并通知其他終端狀態;通過側鏈廣播向相鄰終端傳播已更新的本地信息;若所述終端為網關終端,從更新并通知其他終端狀態轉換為拓撲更新狀態,對集群進行合并或分離操作;通過對覆蓋內的終端的運行狀態及側鏈的控制消息來控制集群的動態合并與分離,優化了集群的組織結構,提升了側鏈效率,有效降低了系統整體功耗。
1.一種基于無線通信的側鏈集群控制方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的一種基于無線通信的側鏈集群控制方法,其特征在于,所述當檢測到優先級別更高的新同步源時,終端從偵聽狀態轉換為同步源切換狀態之前還包括:預設基于側鏈層二標識的優先級規則,所述層二標識的值越小,優先級越高。
3.根據權利要求2所述的一種基于無線通信的側鏈集群控制方法,其特征在于,所述拓撲更新狀態包括基于可見性條件與跳數減少準則執行合并或分離操作,當與鄰近集群建立互可見且合并可降低跳數或集群數量時,執行合并操作;當到父節點或最優網關終端的鏈路質量低于預定門限或失去可見性時,執行分離操作。
4.根據權利要求3所述的一種基于無線通信的側鏈集群控制方法,其特征在于,所述合并操作包括:依據基于側鏈層二標識的優先級規則進行最優網關終端選舉,并在合并后的集群內更新父子關系;所述分離操作包括:從集群中分離出一部分節點,依據基于側鏈層二標識的優先級規則重選最優網關終端,并重建有效的局部拓撲。
5.根據權利要求1所述的一種基于無線通信的側鏈集群控制方法,其特征在于,所述對所述新同步源進行驗證具體為:對所述新同步源進行標識一致性與鏈路質量校驗。
6.根據權利要求1所述的一種基于無線通信的側鏈集群控制方法,其特征在于,所述對所述新同步源進行驗證之后還包括:
7.根據權利要求1所述的一種基于無線通信的側鏈集群控制方法,其特征在于,所述本地信息包括已更新的同步源信息以及更新后的側鏈標識;
8.根據權利要求7所述的一種基于無線通信的側鏈集群控制方法,其特征在于,所述將所述側鏈標識更新為與下一跳分配相對應的取值包括:以每跳一個常量增量的方式,在網關終端的側鏈標識基礎上遞推,且所述常量在預定義數值范圍內可配置;所述常量由公式const?=?672?/?hop_max?確定,其中,?const表示相鄰跳級之間的常量差值,672對應側鏈標識的最大范圍,hop_max?為用戶定義的最大跳數。
9.一種基于無線通信的側鏈集群控制裝置,其特征在于,包括:
10.一種基于無線通信的側鏈集群控制設備,其特征在于,包括:處理器、存儲器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序,所述計算機程序被所述處理器執行時實現如權利要求1至8任一項所述的一種基于無線通信的側鏈集群控制方法的步驟。