專利名稱：一種無線終端動態(tài)接入方法
技術領域：
本發(fā)明屬于移動通信技術領域，具體涉及以多跳方式建立無線終端到通信基礎設施接入點連接的方法。
背景技術：
大多數無線網絡業(yè)務應用，特別是物聯網應用，要求移動終端設備必須首先接入通信基礎設施，即接入點，才能執(zhí)行相關業(yè)務應用。舉例，在物聯網中，基站被作為接入點， 物聯網終端要接入到物聯網，必須建立終端到物聯網基站的路由。物聯網終端多跳動態(tài)接入實質上就是當終端不能找到直接到基站的路由時，可以將其它的終端作為中間節(jié)點，建立間接到基站的路由，從而接入物聯網。在文獻"Yicong Tian, Rui hou. An improved AOMDV Routing Protocol for Internet of Things. International Conference on Computational Intelligence and Software Engineering2010, pp. 1_4”，提出了一種路由接入方法，其主要思想是物聯網中的各個終端都是對等的，兼有通信和路由這兩種功能。物聯網的通信需要互聯網的參與，終端需要接入到互聯網才能通信，需要進行通信的終端只需要將已經直接連接到互聯網的終端作為目的節(jié)點，建立到此目的節(jié)點的路由即可。該路由接入方法需要建立互聯網連接表和路由表，網路連接表里面的內容包括目的節(jié)點編號、目的節(jié)點IP地址、生存期以及跳數， 物聯網的每個終端都需要維護兩張表。利用該方法，終端維護各自的網路連接表和路由表將耗費比較多的資源，開銷比較大。
發(fā)明內容
發(fā)明的目的是為了解決現有的無線終端路由接入方法存在的開銷較大、耗費資源的問題，提出了一種無線終端動態(tài)接入方法。本發(fā)明的技術方案是一種無線終端動態(tài)接入方法，具體包括如下步驟步驟1 確定無線終端的接入概率閥值Ptl和最大延遲接入時間ΔΤ，其中，接入概率表示目標無線終端與接入點間建立連接的概率；步驟2 所述的無線終端進入網絡，搜索鄰節(jié)點中是否有接入點，如果有，則將此無線終端直接與接入點建立路由，否則，所述無線終端通過選擇所述無線終端的鄰節(jié)點終端來與接入點建立路由，選擇所述無線終端的鄰節(jié)點終端的具體過程為找出鄰節(jié)點中到接入點跳數最少的一個鄰節(jié)點終端，假定找出的鄰節(jié)點終端到所述接入點的跳數為n-1，則所述的無線終端到所述接入點的最小跳數為η ；步驟3 計算接入概率Plri (t)與Pn (t)，Pn (t)表示所述無線終端在t時刻與所述接入點間建立連接的概率，Plri(t)表示所述鄰節(jié)點終端在t時刻與所述接入點間建立連接的概率；當接入概率Pn-^t)和Pn(t)滿足Pn_i(t) <P0且P0(t)彡P。時，建立所述無線終端到所述接入點的連接，否則，在無線終端在移動的過程中不停的進行搜索，搜索的時間被限定為最大延遲接入時間ΔΤ，若在搜索的過程中，如果得到滿足條件的接入點，則建立所述無線終端與接入點的連接；若找不到符合條件的接入點且搜索時間已經等于最大延遲接入時間Δ Τ,則也將建立所述無線終端與所述接入點的連接。進一步的，計算接入概率Plri (t)與Pn(t)的具體過程如下
N _ e-\[Mr2+2rv{^T-t)} n =工Pn(t) = \‘ _2
k-！ (0+[1-Pn-I (■ (0(1 - e— +2等— )])"—1 , >2其中，λ i是網絡中接入點服從泊松分布時的泊松分布參數；λ 2是無線終端服從泊松分布時的泊松分布參數；r是一跳范圍的通信半徑；ν是無線終端的移動速度。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的方法通過設定無線終端接入網絡的接入概率閥值和最大延遲時間，在最大延遲時間內，移動終端動態(tài)尋找距離此無線終端跳數最少，并且滿足接入條件的接入點，若能找到，則建立所述無線終端到接入點的連接，這樣就可以在無線終端移動的過程中找到最短的路徑接入網絡，鏈路開銷比較??；若不能在最大延遲時間內找到滿足條件的接入點，則在最大延遲時間那個時刻建立所述無線終端到接入點的連接，由于在整個最大延遲接入時間內沒有找到符合條件的接入點，這樣在整個最大延遲時間內都不會建立連接，使得網絡在相對比較長的一段時間內避免網絡擁塞。
圖1是無線終端接入網絡的拓撲結構示意圖。圖2是無線終端在移動的過程中接入物聯網的示意圖。圖3是無線終端動態(tài)接入方法流程示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體的實例對本發(fā)明作進一步的說明。無線終端接入網絡的拓撲結構示意圖1所示。在一個網絡中存在數量不等的接入點和無線終端，本發(fā)明針對的是新的無線終端進入該網絡時如何與接入點建立連接。以物聯網為實例進行具體說明，如圖2所示，接入點具體為基站。物聯網的基站分布為在10000平方米的地域內平均分布有5個基站，即物聯網中基站的泊松分布參數λ工為 0. 00005(個/m2)，在100平方米的地域內平均分布有1個無線終端，即終端泊松分布參數 λ 2為0. 01 (個/m2)。目標無線終端A的移動速度V為60 (m/min)，一跳范圍的通信半徑r 為100m，具體流程示意圖如圖3所示。步驟1 確定接入概率閥值Ptl和最大延遲接入時間Δ T，接入概率表示目標無線終端與接入點間建立連接的概率。最大延遲接入時間ΔΤ通常取為業(yè)務時間，在本實施例中，ΔΤ取為5mmin。P。在此可以看成是一個參數，按經驗值取Ptl = 0. 5。在這取Ptl = 0. 5，具有一定的合理性當接入概率在整個最大延遲時間Δ T以內都很大時，遠遠大于Ptl，那么不能在最大延遲時間ΔΤ 內找到滿足條件的接入點，則在最大延遲時間那個時刻t = Δ T建立所述移動終端到接入點的連接，由于在整個最大延遲時間內沒有找到符合條件的接入點，這樣在整個最大延遲時間內都不會建立連接，這樣能使網絡在相對比較長的一段時間內避免網絡擁塞。否則，在最大延遲時間Δ T內Pn < Ptl，都能找到滿足條件的接入點，建立所述移動終端到接入點的連接，這樣就可以在無線終端移動的過程中找到最短的路徑接入無線網絡，鏈路開銷比較小，所以Ptl相當于一個中間值，因此取為0. 5。 步驟2 目標無線終端A進入物聯網時，搜索目標無線終端A的鄰節(jié)點中是否有基站，由于A的鄰節(jié)點中沒有基站，所以找到鄰節(jié)點中到基站跳數最少的鄰接點終端，終端A 的鄰節(jié)點終端到基站跳數最小的是2。步驟3 計算接入概率Plri (t)與Pn (t)。在本實施例中，接入概率Pn(t)的計算具體采用如下一種計算方式，具體推導過程
如下由泊松分布性質可知，P(X = k) = Pit) =，其中P0( = k)表示在基站的泊松分
布的參數為X1的前提下，在以移動終端為中心的面積為s的區(qū)域范圍內含有k個基站的概率，其中S = Jir2+2rV(AT-t)，那么在一跳范圍內能夠建立無線終端到基站的連接就等效于基站的泊松分布中的參數1^ > 1，用求對立事件發(fā)生概率的方法，得到一跳范圍內建立
移動終端到接入點的建立的接入概率公式為巧⑴= l-e_"i(〃2+2rv(M_i))。用P' 2(t)表示終端設備A在移動過程中只能在兩跳以內能夠建立間接到基站的路由的概率；用P' i(t)表示終端設備A在移動過程中，其鄰節(jié)點中沒有基站，但是有其它終端設備的概率。
權利要求
1.一種無線終端動態(tài)接入方法，具體包括如下步驟步驟1 確定無線終端的接入概率閥值Ptl和最大延遲時間ΔΤ，其中，接入概率表示目標無線終端與接入點間建立連接的概率；步驟2:所述的無線終端進入網絡，搜索鄰節(jié)點中是否有接入點，如果有，則將此無線終端直接與接入點建立路由，否則，所述無線終端通過選擇所述無線終端的鄰節(jié)點終端來與接入點建立路由，選擇所述無線終端的鄰節(jié)點終端的具體過程為找出鄰節(jié)點中到接入點跳數最少的一個鄰節(jié)點終端，假定找出的鄰節(jié)點終端到所述接入點的跳數為n-1，則所述的無線終端到所述接入點的最小跳數為η ；步驟3 計算接入概率Plri (t)與Pn (t)，Pn (t)表示所述無線終端在t時刻與所述接入點間建立連接的概率，Plri (t)表示所述鄰節(jié)點終端在t時刻與所述接入點間建立連接的概率；當接入概率Plri⑴和Pn(t)滿足Pn—Jt) <P0且Pn(t)彡P。時，建立所述無線終端到所述接入點的連接，否則，在無線終端在移動的過程中不停的進行搜索，搜索的時間被限定為最大延遲接入時間Δ Τ,若在搜索的過程中，如果得到滿足條件的接入點，則建立所述無線終端與接入點的連接；若找不到符合條件的接入點且搜索時間已經等于最大延遲接入時間 Δ Τ,則也將建立所述無線終端與所述接入點的連接。
2.根據權利要求1所述的無線終端動態(tài)接入方法，其特征在于，步驟3所述的計算接入概率與Pn (t)的具體過程如下其中，λ i是網絡中接入點服從泊松分布時的泊松分布參數；λ2是無線終端服從泊松分布時的泊松分布參數；r是一跳范圍的通信半徑；V是無線終端的移動速度。
3.根據權利要求1或2所述的無線終端動態(tài)接入方法，其特征在于，步驟Sl所述的接入概率閥值Ptl為0.5。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線終端動態(tài)接入方法。本發(fā)明的方法通過設定無線終端接入網絡的接入概率閥值和最大延遲時間，在最大延遲時間內，移動終端動態(tài)尋找距離此無線終端跳數最少，并且滿足接入條件的接入點，若能找到，則建立所述無線終端到接入點的連接，這樣就可以在無線終端移動的過程中找到最短的路徑接入網絡，鏈路開銷比較?。蝗舨荒茉谧畲笱舆t時間內找到滿足條件的接入點，則在最大延遲時間那個時刻建立所述無線終端到接入點的連接，由于在整個最大延遲接入時間內沒有找到符合條件的接入點，這樣在整個最大延遲時間內都不會建立連接，使得網絡在相對比較長的一段時間內避免網絡擁塞。
文檔編號H04W48/16GK102316550SQ20111030390
公開日2012年1月11日 申請日期2011年10月10日 優(yōu)先權日2011年10月10日
發(fā)明者冷甦鵬, 李龍江, 毛玉明, 袁銀霞 申請人:電子科技大學