一種實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)選擇的方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)選擇的方法及系統(tǒng)，包括：當(dāng)機(jī)器對機(jī)器(M2M)終端需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，M2M終端廣播自身的剩余電量信息；各網(wǎng)關(guān)分別計(jì)算接收到M2M終端的剩余電量信息時(shí)的信號噪聲比，同時(shí)，將自身的剩余電量發(fā)往系統(tǒng)中的其他網(wǎng)關(guān)；各網(wǎng)關(guān)根據(jù)自身接收M2M終端剩余電量信息時(shí)的信號噪聲比、M2M終端剩余電量、網(wǎng)關(guān)自身的剩余電量、除自身以外的其他網(wǎng)關(guān)的剩余電量分別計(jì)算網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)；M2M接收各網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)，并根據(jù)各網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)確定M2M進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)關(guān)。本發(fā)明通過各網(wǎng)關(guān)剩余電量及信噪比參數(shù)等，計(jì)算各網(wǎng)關(guān)各自的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)，通過網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)選擇網(wǎng)關(guān)，改善了網(wǎng)關(guān)的電量消耗不均衡的問題，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間更長。
【專利說明】一種實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)選擇的方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，尤指一種實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)選擇的方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著信息社會的飛速發(fā)展，人和人（Human to Human,簡稱H2H)的通信連接已經(jīng)遠(yuǎn) 遠(yuǎn)不能滿足社會發(fā)展的需求，人和機(jī)器的連接（Human to Machine,簡稱H2M)以及機(jī)器對 機(jī)器（Machine to Machine,簡稱M2M)的連接逐漸成為新增的通信連接增長點(diǎn)，也是物聯(lián)網(wǎng) 的主要組成形態(tài)。M2M技術(shù)被廣泛應(yīng)用于智能抄表、健康醫(yī)療、車聯(lián)網(wǎng)、智能農(nóng)業(yè)等業(yè)務(wù)中， 為推動社會進(jìn)步起到了重要作用。
[0003] 目前，在進(jìn)行M2M的終端部署的時(shí)候，采用網(wǎng)關(guān)部署有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢；其一，從業(yè) 務(wù)提供商的成本考慮，如果為每個(gè)M2M終端都嵌入網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商提供的SIM卡，成本較高；其 二，從運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)考慮，用網(wǎng)關(guān)匯聚M2M終端接入的方式，可以減少大規(guī)模M2M終端同時(shí) 聯(lián)網(wǎng)對運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的沖擊。但是，在M2M終端的應(yīng)用中，網(wǎng)關(guān)主要通過電池實(shí)現(xiàn)供電， 在部署完成后，不可避免的出現(xiàn)部分網(wǎng)關(guān)的電池過早用盡，為了保證系統(tǒng)的正常工作，需要 及時(shí)的進(jìn)行人為替換，尤其在野外進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署時(shí)，經(jīng)常更換網(wǎng)關(guān)電池，影響系統(tǒng)性能，同 時(shí)過高頻率的電池更換，增加了進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)的人力成本。為了使系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)關(guān)的電池消耗 保持在相對均衡的范圍內(nèi)，目前主要的方法是通過網(wǎng)關(guān)剩余電量和M2M終端到網(wǎng)關(guān)的距離 作為主要參數(shù)，為M2M終端選擇相對合理的網(wǎng)關(guān)進(jìn)行信息傳輸，使網(wǎng)關(guān)的電量消耗有所改 進(jìn)。但是，進(jìn)行網(wǎng)關(guān)選擇時(shí)，僅僅考慮剩余電量和距離信息，依然出現(xiàn)了網(wǎng)關(guān)電量消耗不均 衡，導(dǎo)致部分網(wǎng)關(guān)電池過早用盡的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)選擇的方法及系統(tǒng)，能夠?qū)?網(wǎng)關(guān)進(jìn)行合理選擇，從而控制系統(tǒng)中各網(wǎng)關(guān)電量的消耗均衡，提高系統(tǒng)工作時(shí)長和降低系 統(tǒng)運(yùn)維成本。
[0005] 為了達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)選擇的方法，包括：
[0006] 當(dāng)機(jī)器對機(jī)器M2M終端需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，M2M終端向網(wǎng)絡(luò)中的所有網(wǎng)關(guān)廣播 自身的剩余電量信息；
[0007] 各網(wǎng)關(guān)接收M2M終端的剩余電量信息時(shí)，分別計(jì)算接收到M2M終端的剩余電量信 息時(shí)的信號噪聲比，同時(shí)，將網(wǎng)關(guān)自身的剩余電量發(fā)往系統(tǒng)中除自身以外的其他網(wǎng)關(guān)；
[0008] 各網(wǎng)關(guān)根據(jù)自身接收M2M終端剩余電量信息時(shí)的信號噪聲比、M2M終端剩余電量、 網(wǎng)關(guān)自身的剩余電量、除自身以外的其他網(wǎng)關(guān)的剩余電量分別計(jì)算網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)，并將計(jì) 算后的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)發(fā)送給M2M終端；
[0009] M2M接收各網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)，并根據(jù)各網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)確定M2M進(jìn)行數(shù) 據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)關(guān)。
[0010] 進(jìn)一步地，網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)為：網(wǎng)關(guān)自身的剩余電量與網(wǎng)關(guān)自身接收到M2M終端的 剩余電量信息時(shí)的信號噪聲比的乘積，分別與除自身以外的其他各網(wǎng)關(guān)的剩余電量和M2M 終端自身的剩余電量乘積的比值。
[0011] 進(jìn)一步地，M2M接收各網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)，并根據(jù)各網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)確定 M2M進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)關(guān)，具體包括，M2M接收各網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)，并根據(jù)網(wǎng)關(guān)匹配指 數(shù)的大小，確定網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)最大的網(wǎng)關(guān)為M2M進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)關(guān)。
[0012] 進(jìn)一步地，網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)還乘以調(diào)整參數(shù)，以使網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)便于比較。
[0013] 另一方面，本申請還提供一種實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)選擇的系統(tǒng)，M2M終端和多于一個(gè)的網(wǎng)關(guān)； 其中，
[0014] M2M終端，用于在需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，向網(wǎng)絡(luò)中的所有網(wǎng)關(guān)廣播自身的剩余電量 信息；M2M接收各網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)，并根據(jù)各網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)確定進(jìn)行M2M數(shù)據(jù)傳 輸?shù)木W(wǎng)關(guān)；
[0015] 網(wǎng)關(guān)包括：發(fā)送單元、接收單元及匹配指數(shù)單元；其中，
[0016] 發(fā)送單元，用于將網(wǎng)關(guān)自身的剩余電量發(fā)往網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)單元和系統(tǒng)中除自身以 外的其他網(wǎng)關(guān)。
[0017] 接收單元包括接收模塊和信噪比計(jì)算模塊；其中，
[0018] 接收模塊，用于接收M2M終端的剩余電量信息；接收除當(dāng)前網(wǎng)關(guān)以外的其他各網(wǎng) 關(guān)的各網(wǎng)關(guān)剩余電量。
[0019] 信噪比計(jì)算模塊，用于接收模塊接收到M2M終端的剩余電量信息時(shí)，計(jì)算接收到 M2M終端的剩余電量信息時(shí)的信號噪聲比。
[0020] 匹配指數(shù)單元，用于根據(jù)接收模塊接收的M2M終端剩余電量、網(wǎng)關(guān)自身的剩余電 量、接收到M2M終端的剩余電量信息時(shí)的信號噪聲比和除當(dāng)前網(wǎng)關(guān)以外的其他網(wǎng)關(guān)的剩余 電量，分別計(jì)算與其他各網(wǎng)關(guān)相比的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)。
[0021] 進(jìn)一步地，匹配指數(shù)單元具體用于，根據(jù)接收模塊接收的M2M終端剩余電量、網(wǎng)關(guān) 自身的剩余電量、接收到M2M終端的剩余電量信息時(shí)的信號噪聲比和除當(dāng)前網(wǎng)關(guān)以外的其 他網(wǎng)關(guān)的剩余電量，分別計(jì)算當(dāng)前網(wǎng)關(guān)的剩余電量與接收到M2M終端的剩余電量信息時(shí)的 信號噪聲比的乘積，與其他各網(wǎng)關(guān)剩余電量和M2M終端自身的剩余電量乘積的比值。
[0022] 進(jìn)一步地，M2M終端，具體用于在需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，向網(wǎng)絡(luò)中的所有網(wǎng)關(guān)廣播 自身的剩余電量信息；接收各網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)，并根據(jù)網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)的大小，確定網(wǎng)關(guān) 匹配指數(shù)最大的網(wǎng)關(guān)為M2M進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)關(guān)。
[0023] 根據(jù)網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)的大小，確定匹配指數(shù)大的網(wǎng)關(guān)為M2M進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)關(guān)。
[0024] 進(jìn)一步地，M2M終端還用于，將各網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)乘以統(tǒng)一的調(diào)整參數(shù)，以使網(wǎng)關(guān)匹 配指數(shù)便于比較。
[0025] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案包括：當(dāng)機(jī)器對機(jī)器（M2M)終端需要進(jìn) 行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，M2M終端向網(wǎng)絡(luò)中的所有網(wǎng)關(guān)廣播自身的剩余電量信息；接收M2M終端的剩 余電量信息時(shí)，各網(wǎng)關(guān)分別計(jì)算接收到M2M終端的剩余電量信息時(shí)的信號噪聲比，同時(shí)，將 網(wǎng)關(guān)自身的剩余電量發(fā)往系統(tǒng)中除自身以外的其他網(wǎng)關(guān)；各網(wǎng)關(guān)根據(jù)自身接收M2M終端剩 余電量信息時(shí)的信號噪聲比、M2M終端剩余電量、網(wǎng)關(guān)自身的剩余電量、除自身以外的其他 網(wǎng)關(guān)的剩余電量分別計(jì)算網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)；M2M接收各網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)，并根據(jù)各網(wǎng)關(guān) 的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)確定M2M進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)關(guān)。本發(fā)明通過各網(wǎng)關(guān)剩余電量及接收M2M終 端信號的信噪比參數(shù)，計(jì)算各網(wǎng)關(guān)各自的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)，通過網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)選擇網(wǎng)關(guān)，改善 了網(wǎng)關(guān)的電量消耗不均衡的問題，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間更長。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā) 明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0027] 圖1為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)選擇的方法的流程圖；
[0028] 圖2為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)選擇的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029] 圖1為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)選擇的方法的流程圖，如圖1所示，包括：
[0030] 步驟100、當(dāng)機(jī)器對機(jī)器（M2M)終端需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，M2M終端向網(wǎng)絡(luò)中的所 有網(wǎng)關(guān)廣播自身的剩余電量信息。
[0031] 需要說明的是，M2M終端進(jìn)行剩余電量信息的廣播方法屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員慣用 的通信方法。例如，M2M終端將剩余電量信息在共享廣播信道中承載被廣播出去。
[0032] 步驟101、各網(wǎng)關(guān)接收M2M終端的剩余電量信息時(shí)，分別計(jì)算接收到M2M終端的剩 余電量信息時(shí)的信號噪聲比，同時(shí)，將網(wǎng)關(guān)自身的剩余電量發(fā)往系統(tǒng)中除自身以外的其他 網(wǎng)關(guān)。
[0033] 需要說明的是，網(wǎng)關(guān)計(jì)算信號噪聲比的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員慣用的方法，在此 不再贅述。
[0034] 步驟102、各網(wǎng)關(guān)根據(jù)自身接收M2M終端剩余電量信息時(shí)的信號噪聲比、M2M終端 剩余電量、網(wǎng)關(guān)自身的剩余電量、除自身以外的其他網(wǎng)關(guān)的剩余電量分別計(jì)算網(wǎng)關(guān)匹配指 數(shù)；并將計(jì)算后的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)發(fā)送給M2M終端。
[0035] 本步驟中，網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)為：網(wǎng)關(guān)自身的剩余電量與當(dāng)前網(wǎng)關(guān)接收到M2M終端的 剩余電量信息時(shí)的信號噪聲比的乘積，分別與除自身以外的其他各網(wǎng)關(guān)的剩余電量和M2M 終端自身的剩余電量乘積的比值。
[0036] 假設(shè)當(dāng)前網(wǎng)關(guān)的剩余電量為CM，網(wǎng)絡(luò)中有兩個(gè)網(wǎng)關(guān)（網(wǎng)關(guān)A和網(wǎng)關(guān)B);當(dāng)接收到 M2M終端剩余電量CM的網(wǎng)關(guān)A和網(wǎng)關(guān)B，計(jì)算出各自接收剩余電量CM時(shí)的信號噪聲比為 SNRA、SNRB ;網(wǎng)關(guān)A和網(wǎng)關(guān)B交換相互的剩余電量信息CA、CB ;
[0037] 網(wǎng)關(guān)A根據(jù)(^、5叫、(；；計(jì)算網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)為：

【權(quán)利要求】
1. 一種實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)選擇的方法，其特征在于，包括：當(dāng)機(jī)器對機(jī)器M2M終端需要進(jìn)行數(shù)據(jù) 傳輸時(shí)，M2M終端向網(wǎng)絡(luò)中的所有網(wǎng)關(guān)廣播自身的剩余電量信息； 各網(wǎng)關(guān)接收M2M終端的剩余電量信息時(shí)，分別計(jì)算接收到M2M終端的剩余電量信息時(shí) 的信號噪聲比，同時(shí)，將網(wǎng)關(guān)自身的剩余電量發(fā)往系統(tǒng)中除自身以外的其他網(wǎng)關(guān)； 各網(wǎng)關(guān)根據(jù)自身接收M2M終端剩余電量信息時(shí)的信號噪聲比、M2M終端剩余電量、網(wǎng)關(guān) 自身的剩余電量、除自身以外的其他網(wǎng)關(guān)的剩余電量分別計(jì)算網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)，并將計(jì)算后 的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)發(fā)送給M2M終端； M2M接收各網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)，并根據(jù)各網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)確定M2M進(jìn)行數(shù)據(jù)傳 輸?shù)木W(wǎng)關(guān)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)為：網(wǎng)關(guān)自身的剩余電 量與網(wǎng)關(guān)自身接收到M2M終端的剩余電量信息時(shí)的信號噪聲比的乘積，分別與除自身以外 的其他各網(wǎng)關(guān)的剩余電量和M2M終端自身的剩余電量乘積的比值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述M2M接收各網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)，并 根據(jù)各網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)確定M2M進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)關(guān)，具體包括，M2M接收各網(wǎng)關(guān)的網(wǎng) 關(guān)匹配指數(shù)，并根據(jù)網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)的大小，確定網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)最大的網(wǎng)關(guān)為M2M進(jìn)行數(shù)據(jù) 傳輸?shù)木W(wǎng)關(guān)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)還乘以調(diào)整參數(shù)，以使 網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)便于比較。
5. -種實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)選擇的系統(tǒng)，其特征在于，M2M終端和多于一個(gè)的網(wǎng)關(guān)；其中， M2M終端，用于在需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，向網(wǎng)絡(luò)中的所有網(wǎng)關(guān)廣播自身的剩余電量信 息；M2M接收各網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)，并根據(jù)各網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)確定進(jìn)行M2M數(shù)據(jù)傳輸 的網(wǎng)關(guān)； 網(wǎng)關(guān)包括：發(fā)送單元、接收單元及匹配指數(shù)單元；其中， 發(fā)送單元，用于將網(wǎng)關(guān)自身的剩余電量發(fā)往網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)單元和系統(tǒng)中除自身以外的 其他網(wǎng)關(guān)； 接收單元包括接收模塊和信噪比計(jì)算模塊；其中， 接收模塊，用于接收M2M終端的剩余電量信息；接收除當(dāng)前網(wǎng)關(guān)以外的其他各網(wǎng)關(guān)的 各網(wǎng)關(guān)剩余電量； 信噪比計(jì)算模塊，用于接收模塊接收到M2M終端的剩余電量信息時(shí)，計(jì)算接收到M2M終 端的剩余電量信息時(shí)的信號噪聲比； 匹配指數(shù)單元，用于根據(jù)接收模塊接收的M2M終端剩余電量、網(wǎng)關(guān)自身的剩余電量、接 收到M2M終端的剩余電量信息時(shí)的信號噪聲比和除當(dāng)前網(wǎng)關(guān)以外的其他網(wǎng)關(guān)的剩余電量， 分別計(jì)算與其他各網(wǎng)關(guān)相比的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述匹配指數(shù)單元具體用于，根據(jù)接收模 塊接收的M2M終端剩余電量、網(wǎng)關(guān)自身的剩余電量、接收到M2M終端的剩余電量信息時(shí)的信 號噪聲比和除當(dāng)前網(wǎng)關(guān)以外的其他網(wǎng)關(guān)的剩余電量，分別計(jì)算當(dāng)前網(wǎng)關(guān)的剩余電量與接收 至IJ M2M終端的剩余電量信息時(shí)的信號噪聲比的乘積，與其他各網(wǎng)關(guān)剩余電量和M2M終端自 身的剩余電量乘積的比值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，M2M終端，具體用于在需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸 時(shí)，向網(wǎng)絡(luò)中的所有網(wǎng)關(guān)廣播自身的剩余電量信息；接收各網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)，并根據(jù)網(wǎng) 關(guān)匹配指數(shù)的大小，確定網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)最大的網(wǎng)關(guān)為M2M進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)關(guān)； 根據(jù)網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)的大小，確定匹配指數(shù)大的網(wǎng)關(guān)為M2M進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)關(guān)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述M2M終端還用于，將各網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù) 乘以統(tǒng)一的調(diào)整參數(shù)，以使網(wǎng)關(guān)匹配指數(shù)便于比較。
【文檔編號】H04W48/18GK104093195SQ201410342181
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】解冰, 趙文東, 盛明哲 申請人:中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)有限公司