逆向路徑的編碼方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明實(shí)施例涉及傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，尤其涉及一種逆向路徑的編碼方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著通信、傳感器制造、嵌入式計(jì)算等技術(shù)的日益成熟，大規(guī)模無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技 術(shù)迅速發(fā)展并被廣泛應(yīng)用到環(huán)境、國(guó)防、醫(yī)療、城市管理等諸多領(lǐng)域中。典型的無(wú)線傳感器 網(wǎng)絡(luò)由大量微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，它們能夠在惡劣及危險(xiǎn)環(huán)境中迅速展開，并通過無(wú)線形 式自行組網(wǎng)，不受現(xiàn)有有線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的限制，同時(shí)，這些無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)獲取的感知數(shù) 據(jù)通過無(wú)線通信以多跳中繼方式匯集到數(shù)據(jù)處理中心。
[0003] 由于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)采用多跳通信，當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，網(wǎng)絡(luò)管理者難以手 動(dòng)地重新配置節(jié)點(diǎn)的參數(shù)。因此，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)需要采用遠(yuǎn)程控制的方法來控制網(wǎng)絡(luò) 中任意節(jié)點(diǎn)的參數(shù)配置。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，網(wǎng)絡(luò)管理者需要知道網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的逆向路 徑，即，從匯聚節(jié)點(diǎn)到達(dá)該故障節(jié)點(diǎn)所經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)路徑，并通過此路徑把控制包從匯聚節(jié) 點(diǎn)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中的故障節(jié)點(diǎn)。如圖1所示，傳統(tǒng)的方法通過記錄每一跳的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)來 實(shí)現(xiàn)逆向路徑的構(gòu)建。例如，如果已知d節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，匯聚節(jié)點(diǎn)S可以通過逆向路徑 s - a - b - c - e - d將控制包發(fā)送至節(jié)點(diǎn)d〇

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種逆向路徑的編碼方法和裝置，以優(yōu)化現(xiàn)有的逆 向路徑構(gòu)建方法，提高逆向路徑構(gòu)建的有效性。
[0005] 在第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種逆向路徑的編碼方法，包括：
[0006] 當(dāng)前節(jié)點(diǎn)生成自身的路徑編碼參數(shù)；
[0007] 當(dāng)前節(jié)點(diǎn)根據(jù)與其關(guān)聯(lián)的子節(jié)點(diǎn)數(shù)目，確定子節(jié)點(diǎn)編碼空間；
[0008] 當(dāng)前節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述路徑編碼參數(shù)以及所述子節(jié)點(diǎn)編碼空間生成子節(jié)點(diǎn)編碼控制 信息，并將所述子節(jié)點(diǎn)編碼控制信息發(fā)送至關(guān)聯(lián)的子節(jié)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)子節(jié)點(diǎn)生成自身的路徑 編碼參數(shù)。
[0009] 在第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種逆向路徑的編碼裝置，配置于當(dāng)前節(jié)點(diǎn)中， 包括：
[0010] 路徑編碼參數(shù)生成單元，用于生成自身的路徑編碼參數(shù)；
[0011] 子節(jié)點(diǎn)當(dāng)前編碼空間確定單元，用于根據(jù)與其關(guān)聯(lián)的子節(jié)點(diǎn)數(shù)目，確定子節(jié)點(diǎn)編 碼空間；
[0012] 子節(jié)點(diǎn)編碼控制信息發(fā)送單元，用于根據(jù)所述路徑編碼參數(shù)以及所述子節(jié)點(diǎn)編碼 空間生成子節(jié)點(diǎn)編碼控制信息，并將所述子節(jié)點(diǎn)編碼控制信息發(fā)送至關(guān)聯(lián)的子節(jié)點(diǎn)，以實(shí) 現(xiàn)子節(jié)點(diǎn)生成自身的路徑編碼參數(shù)。
[0013] 本發(fā)明實(shí)施例通過當(dāng)前節(jié)點(diǎn)生成自身的路徑編碼參數(shù)；當(dāng)前節(jié)點(diǎn)根據(jù)與其關(guān)聯(lián)的 子節(jié)點(diǎn)數(shù)目，確定子節(jié)點(diǎn)編碼空間；當(dāng)前節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述路徑編碼參數(shù)以及所述子節(jié)點(diǎn)編碼 空間生成子節(jié)點(diǎn)編碼控制信息，并將所述子節(jié)點(diǎn)編碼控制信息發(fā)送至關(guān)聯(lián)的子節(jié)點(diǎn)，以實(shí) 現(xiàn)子節(jié)點(diǎn)生成自身的路徑編碼參數(shù)的技術(shù)手段。
【附圖說明】
[0014] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一種利用逆向路徑遠(yuǎn)程控制網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)示意圖；
[0015] 圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的一種逆向路徑的編碼方法的流程圖；
[0016] 圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例的一種子節(jié)點(diǎn)邏輯位置分配示意圖；
[0017] 圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例的一種逆向路徑編碼的原理示意圖；
[0018] 圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例的一種逆向路徑的編碼方法的流程圖；
[0019] 圖6是本發(fā)明第三實(shí)施例的一種逆向路徑的編碼方法的流程圖；
[0020] 圖7是本發(fā)明第四實(shí)施例的一種逆向路徑的編碼方法的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí) 施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明， 而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān) 的部分而非全部?jī)?nèi)容。
[0022] 首先將本發(fā)明各實(shí)施例使用的各種參數(shù)的定義簡(jiǎn)述如下：
[0023] 路徑編碼參數(shù)：由當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的路徑編碼值以及有效編碼位數(shù)構(gòu)成，典型的， (01010000, 5)。其中，路徑編碼值是指當(dāng)前節(jié)點(diǎn)在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中對(duì)應(yīng)的唯一編碼值，有 效編碼位數(shù)是指路徑編碼值中有意義的編碼值所占的位數(shù)；
[0024] 編碼空間：是指編碼位數(shù)，例如編碼空間為2即為編碼位數(shù)為2位；
[0025] 子節(jié)點(diǎn)編碼空間：是指當(dāng)前節(jié)點(diǎn)為與其關(guān)聯(lián)的子節(jié)點(diǎn)提供的編碼位數(shù)，其值由與 當(dāng)前節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的子節(jié)點(diǎn)的數(shù)目確定；
[0026] 邏輯位置：是指在編碼空間中所對(duì)應(yīng)的位置，其值可以與編碼空間公共確定相應(yīng) 的編碼值，例如，某節(jié)點(diǎn)所占的編碼空間為2,邏輯位置為1，該節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的編碼值為01 ;
[0027] 子節(jié)點(diǎn)編碼控制信息：是指由父節(jié)點(diǎn)發(fā)送至子節(jié)點(diǎn)的信息，通過該信息子節(jié)點(diǎn)可 以生成自身的路徑編碼參數(shù)，一般來說，子節(jié)點(diǎn)編碼控制信息中包括：父節(jié)點(diǎn)的路徑編碼參 數(shù)、子節(jié)點(diǎn)編碼空間、子節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)以及與所述子節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的邏輯位置；
[0028] 子節(jié)點(diǎn)編碼信息表：是指當(dāng)前節(jié)點(diǎn)根據(jù)子節(jié)點(diǎn)編碼控制信息，所生成信息表，在該 表中記錄有子節(jié)點(diǎn)編碼控制信息中的一個(gè)或者多個(gè)參數(shù)；其中，所述子節(jié)點(diǎn)編碼信息表中 包括與子節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的確認(rèn)標(biāo)識(shí)位，該確定標(biāo)識(shí)位是指子節(jié)點(diǎn)對(duì)接收到的子節(jié)點(diǎn)編碼控制信 息的確認(rèn)狀態(tài)。
[0029] 第一實(shí)施例
[0030] 圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的一種逆向路徑的編碼方法的流程圖，本實(shí)施例的方法 可以由逆向路徑的編碼裝置來執(zhí)行，該裝置可通過硬件和/或軟件的方式實(shí)現(xiàn)，一般可集 成于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)中。如圖2所示，本實(shí)施例的方法具體包括如下操作：
[0031] 210、當(dāng)前節(jié)點(diǎn)生成自身的路徑編碼參數(shù)。
[0032] 在本實(shí)施例中，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)是指無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)具體的傳感器節(jié)點(diǎn)，該節(jié) 點(diǎn)可以具有0個(gè)或者1個(gè)父節(jié)點(diǎn)，0個(gè)、1個(gè)或者多個(gè)子節(jié)點(diǎn)。
[0033] 其中，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)父節(jié)點(diǎn)發(fā)送的子節(jié)點(diǎn)編碼控制信息，生成自身的路徑編 碼參數(shù)，也可以根據(jù)設(shè)定指標(biāo)生成自身的路徑編碼參數(shù)，對(duì)此并不進(jìn)行限制（具體的生成 過程將在下文進(jìn)行詳述）。
[0034] 在本實(shí)施例中，所述路徑編碼參數(shù)具體包括：路徑編碼值和有效編碼位數(shù)。例 如，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的路徑編碼參數(shù)為：(01010000,5)，代表：當(dāng)前節(jié)點(diǎn)自身的路徑編碼值為 01010000,并且其有效編碼為01010,長(zhǎng)度為5。
[0035] 上述路徑編碼參數(shù)可以唯一確定該節(jié)點(diǎn)在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的邏輯位置，也即： 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的匯聚節(jié)點(diǎn)通過該節(jié)點(diǎn)的路徑編碼參數(shù)將數(shù)據(jù)包發(fā)送至與該節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng) 的邏輯位置中。
[0036] 220、當(dāng)前節(jié)點(diǎn)根據(jù)與其關(guān)聯(lián)的子節(jié)點(diǎn)數(shù)目，確定子節(jié)點(diǎn)編碼空間。
[0037] 一般來說，在構(gòu)建無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)選擇一個(gè)距離匯聚 節(jié)點(diǎn)更近的點(diǎn)作為父節(jié)點(diǎn)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建完成后，與每個(gè)節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的父節(jié)點(diǎn)以及子節(jié)點(diǎn)就會(huì) 被確定。當(dāng)然，隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)大或者變更，與各個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的父節(jié)點(diǎn)或者子節(jié)點(diǎn)也會(huì)被 相應(yīng)的更新。
[0038] 在本實(shí)施例中，子節(jié)點(diǎn)編碼空間具體是指當(dāng)前節(jié)點(diǎn)為與其關(guān)聯(lián)的子節(jié)點(diǎn)提供的編 碼位數(shù)。
[0039] 舉例而言，與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的子節(jié)點(diǎn)有3個(gè)，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)可以提供2位的子節(jié)點(diǎn)編碼 空間供這3個(gè)子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編碼。
[0040] 在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)根據(jù)與其關(guān)聯(lián)的子節(jié)點(diǎn)數(shù)目，確 定子節(jié)點(diǎn)編碼空間可以包括：
[0041] 根據(jù)公式N < 2K，計(jì)算所述子節(jié)點(diǎn)編碼空間K ;其中，N為與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián) 的子節(jié)點(diǎn)數(shù)目。
[0042] 在本優(yōu)選實(shí)施方式中，考慮到全O編碼的特殊性（典型的，匯聚節(jié)點(diǎn)選擇全O編 碼），為了保證任何節(jié)點(diǎn)的編碼值均不與匯聚節(jié)點(diǎn)的編碼值相重合，可以將全〇編碼從當(dāng)前 節(jié)點(diǎn)的編碼空間中去除，進(jìn)而構(gòu)造上述公式。
[0043] 舉例而言，與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的子節(jié)點(diǎn)有3個(gè)，根據(jù)上述公式，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)可以提供2 位的子節(jié)點(diǎn)編碼空間供上述3個(gè)子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編碼，也即，可以提供01、10和11這三種編碼 組合為上述與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的3個(gè)子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編碼。
[0044] 在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，如果當(dāng)前節(jié)點(diǎn)已經(jīng)生成自身的路徑編碼參 數(shù)，并且在固定的時(shí)間窗口中沒有發(fā)現(xiàn)新的子節(jié)點(diǎn)（時(shí)間窗口為多個(gè)醒睡周期）時(shí)，當(dāng)前節(jié) 點(diǎn)即可根據(jù)與其關(guān)聯(lián)的子節(jié)點(diǎn)數(shù)目，確定子節(jié)點(diǎn)編碼空間。
[0045] 230、當(dāng)前節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述路徑編碼參數(shù)以及所述子節(jié)點(diǎn)編碼空間生成子節(jié)點(diǎn)編碼 控制信息，并將所述子節(jié)點(diǎn)編碼控制信息發(fā)送至關(guān)聯(lián)的子節(jié)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)子節(jié)點(diǎn)生成自身的 路徑編碼參數(shù)。
[0046] 在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述操作具體可以包括：
[0047] 當(dāng)前節(jié)點(diǎn)根據(jù)子節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)，確定與所述子節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的邏輯位置；
[0048] 當(dāng)前節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述路徑編碼參數(shù)、子節(jié)點(diǎn)編碼空間、子節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)以及與所述子節(jié) 點(diǎn)標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的邏輯位置生成子節(jié)點(diǎn)編碼控制信息；
[0049] 當(dāng)前節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述子節(jié)點(diǎn)編碼控制信息中包括的子節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)，將所述子節(jié)點(diǎn)編碼 控制信息發(fā)送至對(duì)應(yīng)的子節(jié)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)該子節(jié)點(diǎn)生成自身的路徑編碼參數(shù)。
[0050] 在本實(shí)施例中，所述節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)具體是指在所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，可以唯一確定 該節(jié)點(diǎn)身份的標(biāo)識(shí)，例如，節(jié)點(diǎn)的設(shè)備標(biāo)識(shí)或者節(jié)點(diǎn)的物理地址等。
[0051] 其中，子節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)發(fā)送的，包括當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的路徑編碼參數(shù)、子節(jié) 點(diǎn)編碼空間、子節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)、與子節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的邏輯位置等信息的子節(jié)點(diǎn)編碼控制信息，實(shí) 現(xiàn)該子節(jié)點(diǎn)生成自身的路徑編碼參數(shù)。
[0052] 其中，在圖3中一種子節(jié)點(diǎn)邏輯位置分配示意圖。如圖3所示，根據(jù)編碼空間以及 邏輯位置，可以確定對(duì)應(yīng)的編碼值。
[0053] 舉例而言，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的路徑編碼參數(shù)為（01010000, 5);子節(jié)點(diǎn)編碼空間為2 ;子節(jié) 點(diǎn)標(biāo)識(shí)為A，與子節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)A對(duì)應(yīng)的邏輯位置為3,則