經由移動網關的傳感器網絡信息采集的制作方法
【專利摘要】提供了一種傳感器網絡信息采集機制，其中，在UE已經決定成為用于從本地傳感器網絡采集信息的信息采集操作的一部分之后，從本地傳感器網絡的管理節(jié)點所傳輸的信令被接收并處理。通過發(fā)送包括測量結果的報告消息，通信網絡控制元件被通知關于成為信息采集器的意愿，其中該測量結果得自從本地傳感器網絡的管理節(jié)點所接收的信令。當接收網關分配消息時，其中網關分配消息指示了該UE被確定作為去往本地傳感器網絡的網關元件，信息采集操作被啟動，其中本地傳感器網絡的傳感器節(jié)點被喚醒，并且根據該UE所接入的管理節(jié)點標識，本地傳感器中的通信量流方向被設置。
【專利說明】經由移動網關的傳感器網絡信息采集
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對于借助于諸如用戶設備的通信網絡元件從諸如無線傳感器網絡的本地傳感器網絡采集信息可用的機構，該機構作為去往本地無線傳感器網絡的網關而起作用。特別地，本發(fā)明涉及一種用于經由網關接入本地傳感器網絡，以便能夠在信宿節(jié)點處從本地傳感器網絡采集信息的機構。
【背景技術】
[0002]用于本說明書中所使用的縮寫適用下述含義:
[0003]BC:信標簇
[0004]CH:簇頭
[0005]eNB:演進型節(jié)點B
[0006]ID:標識
[0007]LTE:長期演進
[0008]LTE-A:高級 LTE
[0009]SN:傳感器節(jié)點
[0010]UE:用戶設備
[0011]WSN:無線傳感器網絡
[0012]在過去幾年中，例如基于有線的通信網絡或者無線通信網絡或者其他無線通信系統的通信網絡增長式的擴展在全世界發(fā)生，基于有線的通信網絡諸如綜合服務數字網絡(ISDN)、DSL，無線通信網絡諸如cdma2000(碼分多路接入)系統、如通用移動電信系統(UMTS)的蜂窩第三代(3G)通信網絡、基于例如LTE的增強型通信網絡、如全球移動通信系統(GSM)的蜂窩第二代(2G)通信網絡、通用分組無線系統(GPRS)、增強型數據速率全球演進(EDGE)，其他無線通信系統諸如無線局域網(WLAN)或全球互聯微波接入(WiMAX)。各種組織，諸如第三代合作伙伴計劃(3GPP)、用于增強型網絡的電信和互聯網融合服務和協議(TISPAN)、國際電信聯盟(ITU)、第三代合作伙伴計劃2 (3GPP2)、互聯網工程任務組(IETF)、IEEE (電氣和電子工程師協會)、WiMAX論壇等，正在從事用于電信網絡和接入環(huán)境的標準。
[0013]在不同類型的網絡實體之間共享的信息驅動著異構網絡的聚合。這類聚合提供了例如在本地網絡和異構網絡的實體之間交換信息的可能性。
[0014]用于信息共享的不同網絡的能力的組合的具體示例是，將諸如用戶設備或實體(UE)的蜂窩網絡元件用作用于諸如無線傳感器網絡的本地傳感器網絡的網關。也就是說，蜂窩網絡和無線傳感器網絡的元件是混合的，以便于容易地拓展每個網絡的功能。
[0015]作為本地傳感器網絡的示例，WAN可以包括空間分布的自主傳感器，自主傳感器配置為監(jiān)測不同的參數，諸如物理或環(huán)境條件，如溫度、聲音、壓力、運動、空氣中特定元素的濃度等。傳感器節(jié)點進一步配置為通過網絡將數據協同地傳送到也稱為信宿(sink)的主位置。此外，傳感器節(jié)點和信宿之間的雙向通信是可能的，以便于例如使得傳感器的控制成為可能。WSN被使用在，例如，許多工業(yè)和消費者應用中，諸如工業(yè)過程監(jiān)測和控制、機器健康監(jiān)測、環(huán)境和棲息地監(jiān)測、醫(yī)療應用、交通控制等。WSN的節(jié)點可以包括傳感器節(jié)點(SN)和一個或多個簇頭(CH)節(jié)點。當WSN劃分成一個或多個包含多個傳感器節(jié)點和一個簇頭節(jié)點的簇時，簇頭節(jié)點用作管理節(jié)點。傳感器節(jié)點連接到一個(或者有時候若干個)其他傳感器節(jié)點，其中它們的數據被轉發(fā)到各自的簇頭，各自的簇頭將聚合的信息傳輸到信宿。傳感器節(jié)點典型地具有若干部分:帶有天線或連接到天線的收發(fā)器、微控制器、用于與傳感器對接的電子電路以及能量源，例如，電池或者嵌入形式的能量收集。WSN的拓撲能夠從簡單的星形變化到多跳網狀網絡(mult1-hop mesh network)。
[0016]通常，在WSN中，信宿是用于采集整個網絡的數據的本地設備，其中每個網絡部署一個本地信宿。如果必要，例如為了獲取未關聯到該信宿的網絡的其他傳感器的信息，有可能信宿能夠經由因特網與其他信宿通信。也就是說，常規(guī)的WSN可以經由因特網被連接，以便達到共享信息的目標。
[0017]然而，就固定的信宿而言，在該情況中數據采集效率相當低。這能夠例如通過增加信宿的數量來克服，但這將實際上導致本地網絡進一步劃分成為若干部分，其可能增加成本并且使傳感器網絡作為整體的管理復雜化。
[0018]已經提議了若干嘗試來改進蜂窩網絡與WSN之間的鏈接。對于這一點的一個理由是蜂窩網絡的通信網絡元件的通常功能與WSN中的信宿節(jié)點的功能之間存在矛盾。例如，已經試圖優(yōu)化簇頭的選擇以符合特定的約束條件，但仍然存在開放性問題:如何克服關于由重聚類(re-clustering)所招致的計算和通信開銷的問題。
[0019]同樣已經提議了所謂的基于完整圖形的聚類算法(CGCA)，其可應用在密集部署的傳感器網絡中。根據該方法，網絡被劃分成為少許完整圖形，每個完整圖形獨立地作為一個簇。

【發(fā)明內容】

[0020]本發(fā)明的目的是提供一種裝置、方法和計算機程序產品，借助于該裝置、方法和計算機程序產品，通過將諸如UE的通信網絡元件用作本地傳感器網絡與作為本地傳感器網絡的信宿起作用的通信網絡控制元件之間的網關，來自諸如WSN的本地傳感器網絡的信息能夠更有效地被采集。這個目標通過所附權利要求書中所定義的措施來達到。
[0021]根據所提議的解決方案的示例，提供了例如一種裝置，包括:處理器，被配置為決定用于從本地傳感器網絡采集信息的信息采集操作是否被執(zhí)行；第一接收器，被配置為接收從本地傳感器網絡的管理節(jié)點所傳輸的信令；以及發(fā)射器，被配置為向通信網絡控制元件傳輸包括測量結果的報告消息，該測量結果得自從本地傳感器網絡的管理節(jié)點所接收的信令。
[0022]此外，根據所提議的解決方案的示例，提供了，例如，一種方法，包括:決定用于從本地傳感器網絡采集信息的信息采集操作是否被執(zhí)行；接收從本地傳感器網絡的管理節(jié)點所傳輸的信令；以及向通信網絡控制元件傳輸包括測量結果的報告消息，該測量結果得自從本地傳感器網絡的管理節(jié)點所接收的信令。
[0023]此外，根據所提議的解決方案的進一步示例，提供了，例如，一種裝置，包括:接收器，被配置為從通信網絡元件接收接入請求，該接入請求用于請求被分配作為網關元件，網關元件用于從本地傳感器網絡采集信息，該接入請求包括測量結果的報告，該測量結果關于由通信網絡元件從本地傳感器網絡的管理節(jié)點所接收的信令；處理器，被配置為確定通信網絡元件是否將被選擇作為網關元件；以及發(fā)射器，被配置為響應于該接入請求，發(fā)送網關分配消息，該網關分配消息通知該通信網絡元件被確定作為去往本地傳感器網絡的網關元件。
[0024]此外，根據所提議的解決方案的進一步示例，提供了，例如，一種方法，包括:從通信網絡元件接收接入請求，該接入請求用于請求被分配作為網關元件，網關元件用于從本地傳感器網絡采集信息，該接入請求包括測量結果的報告，該測量結果關于由通信網絡元件從本地傳感器網絡的管理節(jié)點所接收的信令；確定通信網絡元件是否將被選擇作為網關元件；以及響應于該接入請求，發(fā)送網關分配消息，該網關分配消息通知該通信網絡元件被確定作為去往本地傳感器網絡的網關元件。
[0025]另外，根據所提議的解決方案的另一個示例，提供了，例如，一種裝置，包括:路由處理部分，被配置為根據從通信網絡元件所傳輸的網絡拓撲信息，調整通信量流方向，其中該網絡拓撲信息指示簇頭節(jié)點標識，簇頭節(jié)點標識標識了充當用于本地傳感器網絡的簇頭節(jié)點的至少一個網絡節(jié)點，其中路由處理部分進一步被配置為，基于該簇頭節(jié)點標識，在本地傳感器網絡中確定用于的數據通信量流的下一個目的地節(jié)點。
[0026]此外，根據所提議的解決方案的另一個示例，提供了，例如，一種方法，包括:根據從通信網絡元件所傳輸的網絡拓撲信息，調整通信量流方向，其中該網絡拓撲信息指示簇頭節(jié)點標識，簇頭節(jié)點標識標識了充當用于本地傳感器網絡的簇頭節(jié)點的至少一個網絡節(jié)點，其中在本地傳感器網絡中確定用于數據通信量流的下一個目的地節(jié)點基于該簇頭節(jié)點標識而確定。
[0027]另外，根據所提議的解決方案的示例，提供了，例如，一種用于計算機的計算機程序產品，包括軟件代碼部分，當所述產品運行在計算機上時，該軟件代碼部分用于執(zhí)行上述所定義的方法的步驟。該計算機程序產品可以包括計算機可讀介質，所述軟件代碼部分存儲在該計算機可讀介質上。此外，該計算機程序產品可以直接可加載到計算的內部存儲器中，和/或借助于上傳、下載和推送過程中的至少一個，經由網絡可傳輸。
[0028]憑借所提議的解決方案，由于諸如UE的通信網絡節(jié)點能夠被用作半靜態(tài)網關同時諸如基站或eNB的通信網絡控制網絡能夠為傳感器網絡充當信宿，通過使用用于接入WSN的信標簇，有可能提高WSN信息的采集效率。此外，由于傳感器節(jié)點之間的路由改變被最小化，有可能減少重聚類通信開銷。因此，能量能夠被節(jié)省并且傳感器網絡壽命能夠延長。
[0029]一旦參考描述和附圖，本發(fā)明的上述以及更進一步的目的、特征和優(yōu)點將變得更加明顯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1示出了一個示意圖，該示意圖圖示了包括信標簇結構的無線傳感器網絡的一般配置。
[0031]圖2示出了一個示意圖,該示意圖根據本發(fā)明實施例的示例圖示了用于使用網關元件來建立連接的過程，該網關元件用于從wSN采集信息。[0032]圖3a至3c示出了根據本發(fā)明實施例的示例的、在無線傳感器網絡中路由建立的示例。
[0033]圖4示出了一個電路框圖，該電路框圖根據本發(fā)明實施例的示例圖示了可用作網關的通信網絡元件的配置。
[0034]圖5示出了一個電路框圖，該電路框圖根據本發(fā)明實施例的示例圖示了可用作信宿的通信網絡控制元件的配置。
[0035]圖6示出了一個電路框圖，該電路框圖根據本發(fā)明實施例的示例圖示了可用作簇頭或傳感器節(jié)點的傳感器網絡節(jié)點的配置。
【具體實施方式】
[0036]在下述內容中，參考附圖描述了本發(fā)明的示例和實施例。為了舉例說明本發(fā)明，這些示例和實施例將連同可以基于3GPP LTE系統的蜂窩通信系統和被配置作為WSN的本地傳感器網絡來描述。然而，將注意到，本發(fā)明不限于使用這樣的通信系統或本地傳感器網絡架構的應用，而是還可應用在其他類型的通信系統、連接鏈路、本地網絡等。
[0037]蜂窩通信網絡的基礎系統架構可以包括普遍已知的架構，普遍已知的架構包括有線或無線接入網絡子系統和核心網絡。這樣的架構包括一個或多個接入網絡控制元件、無線接入網絡元件、接入服務網絡網關或諸如eNB的基站收發(fā)器，諸如UE的通信網絡元件或設備能夠經由用于傳輸若干類型的數據的一個或多個信道，與該基站收發(fā)器通信。此外，核心網絡元件，諸如網關網絡元件、策略和收費控制網絡元件、移動管理實體等通常被包括。取決于實際網絡類型的、這些元件的一般功能和互連，對本領域的技術人員是已知的，并且描述在對應的說明書中，從而本文中省略了其詳細描述。然而，將注意到，除了本文在下面所詳細描述的那些之外，若干附加的網絡元件和信令鏈路也可以被采用，用于去往或者來自UE的通信連接。
[0038]此外，所描述的網絡元件，諸如網絡節(jié)點，如UE、eNB(接入網絡控制元件或基站)等，以及如本文所描述的對應功能可以由軟件來實施，例如由用于計算機的計算機程序產品來實施，和/或由硬件來實施。在任何情況中，為了執(zhí)行它們各自的功能，對應使用的設備和網絡元件可以包括對于控制、處理和通信/信令功能所需要的若干裝置和組件(未示出)。這樣的裝置可以包括，例如，用于執(zhí)行指令、程序以及用于處理數據的處理器單元；用于存儲指令、程序和數據、用于充當處理器的工作區(qū)域的存儲器裝置等(例如，ROM、RAM、EEPROM等)、用于通過軟件輸入數據和指令的輸入裝置(例如，軟磁盤、⑶-ROM、EEPROM等)、用于為用戶提供監(jiān)測和操作可能性的用戶接口裝置(例如，屏幕、鍵盤等)、用于在處理器單元的控制下建立鏈路和/或連接的接口裝置(例如，有線和無線接口裝置、天線等)
坐寸ο
[0039]在圖1中，圖示了包括信標簇結構的(無線)本地傳感器網絡的一般配置的圖被示出。將注意到，圖1中所指示的結構僅示出了對于理解本發(fā)明實施例的示例的基礎原理有用的那些網絡元件或部分。如由本領域的技術人員已知的，可以存在若干其他網絡元件或設備牽涉在本地傳感器網絡元件之間的連接中、本地傳感器網絡與網關之間的連接中、以及網關與信宿之間的連接中，然而為了簡單性而在此將其省略。
[0040]如在圖1中能夠看出的,傳感器網絡被劃分成為三個組Group_110、Group_220和Group_330。這些組10、20、30中的每一個也可以稱為簇，并且分別包含多個傳感器節(jié)點或wSN節(jié)點(由白色填充的圓圈所指示)以及一個管理節(jié)點或簇頭節(jié)點15、25和35(由黑色填充的圓圈所指示)。此外，圖1示出了網關或移動網關元件40以及信宿元件50，其將在下面進一步討論。
[0041]在根據圖1的本地傳感器網絡配置中，為了最小化功率消耗并且延長wSN壽命，只要它們不被需要，大多數節(jié)點，特別是傳感器節(jié)點，可以處于空閑模式。為了在被需要的基礎上提供WSN信息的目的，僅簇頭15、25、35可以規(guī)律地被用于發(fā)送信號，諸如信標信號。借助于此，因為除了僅規(guī)律地發(fā)送信標信號的簇頭之外，所有的WSN節(jié)點處于空閑模式，功率消耗能夠最小化并且網絡壽命能夠延長。
[0042]根據本發(fā)明實施例的示例，假設蜂窩通信網絡的通信網絡控制元件，諸如eNB，被用作本地傳感器網絡的唯一信宿。此外，蜂窩通信網絡的通信網絡元件，諸如蜂窩UE，意圖被用作網關元件，該網關元件用于接入傳感器網絡并用于在本地傳感器網絡與例如eNB之間建立通信連接。為了這個目的，通信網絡元件，例如UE，可以被裝備帶有允許去往本地傳感器網絡的接入的對應裝置，例如，無線傳感器網絡模塊。因此，通信網絡元件(例如，UE)被用來采集傳感器信息(例如，傳感器節(jié)點的測量數據等)并且然后將它們傳輸到充當信宿的eNB。
[0043]在這樣的配置中，通信網絡元件被用作WSN的準靜態(tài)網關。由于例如因為WSN與eNB之間的距離、變化的通信屬性等，充當本地傳感器網絡信宿的eNB與用于傳輸傳感器數據的傳感器節(jié)點之間的直接通信可能不太可能，所以，以例如UE為形式的通信網絡設備充當信息采集器和中繼，從而傳輸鏈路效率能夠被改進。此外，如下面所描述的，本發(fā)明實施例的示例提供了適當的機制，根據移動網關(例如，UE)關于傳感器網絡的位置，來設置本地傳感器網絡的拓撲，即傳感器節(jié)點之間的信息流的內部路由。
[0044]換句話說，根據本發(fā)明實施例的示例，由于eNB被用作用于本地傳感器網絡的信宿，一般而目，解決UE和/[目宿的功能中的矛盾是可能的。此外，UE可以扮演彳目息米集器的角色。由于eNB可以具有去往多個UE的接入，并且在手邊可以具有這樣的若干潛在的信息采集器，所以可采集的信息量可以極大地增加，其提高了網絡傳輸效率，并且還可以用來延長傳感器網絡壽命。借助于本發(fā)明實施例的示例、UE的位置通常不固定并可以改變的事實，傳感器網絡的拓撲被設置，使得使用可以出現在不同位置的UE的采集效率被改進。此夕卜，因為在某些情形中，作為網關的單個UE可能不能夠采集整個本地傳感器網絡的傳感器節(jié)點的足夠信息，采取了一些措施以使得能夠將多于一個UE用作用于一個信宿的網關，以便于進一步提高數據采集的效率。
[0045]根據本發(fā)明實施例的示例，提議了基于信標簇的傳感器網絡信息采集機制。在這個機制中，如圖1所示出的，假設基于信標簇的傳感器網絡的拓撲，例如，是半靜態(tài)的，即傳感器節(jié)點能夠在不同的其他傳感器節(jié)點之間切換鏈路，以便于能夠形成朝向各自不同簇頭的路由。借助于這個半靜態(tài)類型的拓撲，能夠加速拓撲形成過程，其允許網關出現在隨機位置并且仍然具有對WSN的多個或所有傳感器節(jié)點的數據的訪問。
[0046]接下來，將描述關于一個過程的本發(fā)明實施例的示例，該過程用于通過使用通信網絡元件，如UE，以在本地傳感器網絡與通信網絡控制元件，如eNB，之間配置并建立連接；其中通信網絡元件充當用于從本地傳感器網絡采集信息的網關元件，通信網絡控制元件充當?目宿。
[0047]一般而言，根據本發(fā)明實施例的示例，一旦通信網絡元件，如UE，決定了它愿意采集WSN信息并且因此接入WSN信標簇頭，它將感測能夠到達哪些簇頭節(jié)點。例如，試圖接收由簇頭所發(fā)送的規(guī)則信令，諸如來自WSN中的信標簇頭的信標傳輸。
[0048]如果簇頭在到達范圍內并且接收了信令，如信標信號，則由UE引導特定的測量。例如，基于所接收的信號，UE采集同步信息、信號強度信息和本地信標簇信息、可用于傳輸的剩余能量等，其中本地信標簇信息諸如簇頭的ID、屬性或能力。
[0049]基于所接收的和所測量的信息，UE將測量結果的報告和接入請求發(fā)送給通信網絡控制元件，諸如eNB，其可以充當用于將被采集的WSN信息的信宿。通信網絡控制元件執(zhí)行一個選擇處理，以便于決定發(fā)送報告和接入請求的UE作為充當網關元件是否是適當的/最優(yōu)的。例如，UE是否是適當網關的確定可以基于UE與CH之間所報告的信令質量、UE的能力、eNB與UE之間的連接(可用帶寬、服務的質量、由于訂戶配置的限制等)、CN的能力(剩余能量、所連接的傳感器節(jié)點的數量/類型等)等。將注意到，選擇一個UE作為網關的決定的實際標準對于每個應用可以是不同的，其中多于一個的標準可以帶有不同權重因子而應用。
[0050]將注意到，在是否一個UE被選擇作為網關的決定中，還可以考慮其他UE是否已經將報告和接入請求發(fā)送給相同的WSN，其中在這樣的情況中，如果適當，一個或多個所討論的UE可以被選擇作為網關。
[0051]當完成了關于作為網關元件的選擇的決定時，eNB通知所選擇的UE關于它被分配作為網關元件的決定。將注意到，關于這個決定也可以通知沒有被選擇作為網關的UE，可能與為什么它不被分配的理由一起通知。eNB向所選擇的UE發(fā)送UE的廣播序列。
[0052]當UE被選擇作為網關時，它可以執(zhí)行用于本地傳感器網絡的傳感器節(jié)點(如上面所指出的，其可以優(yōu)選地處于空閑 模式)的喚醒處理，例如，通過觸發(fā)簇頭來喚醒WSN節(jié)點，或者通過由它自己喚醒傳感器節(jié)點。
[0053]當傳感器節(jié)點被喚醒并因此能夠接收信息時，UE將信息傳輸給傳感器節(jié)點，包括拓撲更新通告。這個通告通知傳感器節(jié)點關于UE正在與之通信的簇頭。例如，借助于來自UE的廣播信令，或者通過經由簇頭來轉發(fā)該信息(例如，當傳感器節(jié)點與簇頭之間的連接是雙向的時)，該傳輸能夠完成。
[0054]當接收拓撲更新通告時，傳感器節(jié)點可以改變在傳感器網絡中用于轉發(fā)它們的測量結果的網絡流方向。例如，每個傳感器節(jié)點可以被提供帶有預定義的路由表并且能夠對應地改變網絡流方向，在所指示的信標簇或將被使用的(即，由UE接入)簇頭的基礎上，從該路由表可推導出流方向。借助于這一點，保證了整個WSN信息能夠由移動網關以有效率的方式經由對應的簇頭節(jié)點來采集。
[0055]關于圖2，描述了本發(fā)明實施例的一個示例，用于解釋基于信標簇的傳感器網絡信息采集機制的初始化和配置。
[0056]在圖2中所示出的示例中，假設eNB(例如，圖1的eNB50)希望從WSN采集WSN信息(傳感器數據等)。因此，它將請求消息發(fā)送給可達到的UE，并且詢問這些UE是否它們將成為信息采集器，即是否它們愿意擔任移動網關。
[0057]在這個連接中，將注意到，一個UE也可以決定它希望采集對應的WSN信息并因此接觸其他UE來成為信息采集器，或者由它自己充當信息采集器。
[0058]在圖2的示例中，假設在請求的eNB的到達范圍內存在三個UE。
[0059]具體地，當參考圖2時，eNB在步驟SlO中將請求消息發(fā)送給可用的UE，UE1、UE2、UE3，其中它們被請求成為用于WSN信息的信息采集器。與這個請求消息一起，還包括了關于將從其采集信息的WSN的信息，以便于使UE能夠確定意指的是哪個WSN。
[0060]在步驟S20中，這些UE，UE1、UE2、UE3決定它們是否能夠作為網關元件以及是否愿意成為用于eNB的信息采集器。這個決定可以基于，例如，UE的當前工作負荷、訂戶設置
坐寸ο
[0061]在圖2的示例中，僅UE2和UE3決定它們可以成為信息采集器。UEl決定不作為信息采集器并因此結束處理。
[0062]在步驟S30中，UE2和UE3監(jiān)聽它們是否接收到來自所討論的WSN的簇頭節(jié)點的信令，諸如信標信號。在步驟S40中，這些UE，UE2和UE3從簇頭中的至少一個簇頭(例如圖1的CH25)接收信標信號傳輸。
[0063]然后，在步驟S50中，在基于從該簇頭所接收的信標信號已經創(chuàng)建了關于測量的報告之后，UE2和UE3將包括關于測量結果的報告的接入請求發(fā)送給eNB，包括其信令形成測量基礎的簇頭節(jié)點的標識。
[0064]eNB處理所接收的接入請求和測量結果，以便于決定發(fā)送該接入請求的UE是否適于成為網關元件，以及UE中的哪一個UE適于成為網關元件。如上面所指出的，多于一個UE可以被選擇作為網關。
[0065]在圖2的示例中，eNB決定僅UE3適于成為網關節(jié)點。因此，它在步驟S70中將一個消息發(fā)送給UE3，通知UE3關于在步驟S60中的處理中所采取的網關分配決定。
[0066]如由關于步驟S70的虛箭頭所指示的，關于該決定eNB還可以通知未被選擇的UE2，于是UE2可以終止處理。
[0067]當UE3已經接收到它被接受作為網關元件的決定時，UE3啟動用于WSN的傳感器節(jié)點的喚醒過程。如在步驟S80中所指示的，作為一種選擇，UE3將一個觸發(fā)消息發(fā)送給簇頭節(jié)點，以便于指令簇頭節(jié)點來喚醒傳感器節(jié)點。如果是這種情況，簇頭在步驟S90中將一個信號發(fā)送給傳感器節(jié)點，以結束空閑模式并成為可操作的。備選地，UE3可以將一個信號直接發(fā)送給傳感器節(jié)點，以便于將它們喚醒(由在步驟S91處的虛箭頭所指示)。
[0068]當保證了傳感器節(jié)點是可操作的時，即已經結束了空閑模式時(例如，在預定時間已經過去之后或者在接收來自WSN的就緒信令之后等)，被選擇作為網關元件的UE3在步驟SlOO中將拓撲信息傳輸給傳感器節(jié)點。拓撲信息通知傳感器節(jié)點關于該CH選擇，即關于UE3與之通信的簇頭的身份。拓撲信息可以由UE3來廣播或者備選地經由UE3已經接入的CH來轉發(fā)。
[0069]在步驟SllO中，當傳感器節(jié)點接收拓撲信息時，它們例如根據預定義的路由表信息(稍后將被描述)自動地改變網絡流方向，并且發(fā)起數據通信量(即，發(fā)送自身的傳感器檢測結果，或者轉發(fā)其他傳感器節(jié)點的傳感器檢測結果，其中其他傳感器節(jié)點的、朝向簇頭的通信量流經由該傳感器節(jié)點來定向)。
[0070]在與基于信標簇的傳感器網絡信息采集機制的初始化和配置有關的信令中，存在四種類型的信令使用在傳輸過程中，這些信令被示出在下述的表I中。[0071]
信令鏈路信息用法
【權利要求】
1.一種裝置，包括: 處理器，被配置為決定用于從本地傳感器網絡采集信息的信息采集操作是否被執(zhí)行， 第一接收器，被配置為接收從本地傳感器網絡的管理節(jié)點所傳輸的信令，以及 發(fā)射器，被配置為向通信網絡控制元件傳輸包括測量結果的報告消息，所述測量結果得自從所述本地傳感器網絡的所述管理節(jié)點所接收的所述信令。
2.根據權利要求1所述的裝置，進一步包括: 第二接收器，被配置為響應于所述報告消息，接收網關分配消息，所述網關分配消息指示包括所述裝置的通信網絡元件被確定作為去往所述本地傳感器網絡的網關元件， 其中所述處理器進一步被配置為一接收所述網關分配消息就啟動所述信息采集操作。
3.根據權利要求2所述的裝置，其中所述處理器被配置為當啟動所述信息采集操作時，發(fā)起所述本地傳感器網絡的傳感器節(jié)點的喚醒處理，其中所述喚醒處理包括下述至少一項:將觸發(fā)信號發(fā)送給所述本地傳感器網絡的所述管理節(jié)點用于指令所述管理節(jié)點進行用于所述傳感器節(jié)點的喚醒過程，或者將喚醒信號直接發(fā)送給所述本地傳感器網絡的傳感器節(jié)點。
4.根據權利要求2所述的裝置，其中所述處理器進一步被配置為當啟動所述信息采集操作時，朝向所述本地傳感器網絡的所述傳感器節(jié)點傳輸拓撲信息，所述拓撲信息包括標識所述通信網絡元件已經接入到的、所述本地傳感器網絡的接入點的信息，其中通過下述至少一項來執(zhí)行所述傳輸:向所述本地傳感器網絡的傳感器節(jié)點廣播所述拓撲信息，或者通過將所述拓撲信息與將所述拓撲信息轉發(fā)給所述本地傳感器網絡的所述傳感器節(jié)點的指令一起，發(fā)送給所述 本地傳感器網絡的所述管理節(jié)點。
5.根據權利要求1所述的裝置，其中所述處理器進一步被配置為在從所述通信網絡控制元件或另一個通信網絡元件接收從本地傳感器網絡采集信息的請求之后，啟動決定用于從所述本地傳感器網絡采集信息的所述信息采集操作是否被執(zhí)行，其中所述請求包括標識將從其中采集信息的所述本地傳感器網絡的信息。
6.根據權利要求1所述的裝置，其中 所述裝置被包括在通信網絡元件中，特別是在蜂窩通信網絡的用戶設備中，其中所述通信網絡元件被配置為接入所述本地傳感器網絡的至少一個節(jié)點，并且擔任所述通信網絡控制元件與所述本地傳感器網絡之間的網關元件，以及 所述通信網絡控制元件是接入網絡控制元件，特別是蜂窩通信網絡的基站或者演進型節(jié)點B，其中所述通信網絡控制元件被配置為擔任用于所述本地傳感器網絡的信宿。
7.根據權利要求1所述的裝置，其中 所述本地傳感器網絡是無線傳感器網絡，并且所述本地傳感器網絡的所述管理節(jié)點是所述無線傳感器網絡的簇頭節(jié)點，其中所述信令是由所述簇頭節(jié)點傳輸的信標信號。
8.一種裝置，包括: 接收器，被配置為從通信網絡元件接收接入請求，所述接入請求用于請求作為網關元件的分配，所述網關元件用于從本地傳感器網絡采集信息，所述接入請求包括測量結果的報告，所述測量結果關于由所述通信網絡元件從所述本地傳感器網絡的管理節(jié)點所接收的信令， 處理器，被配置為確定所述通信網絡元件是否將被選擇作為網關元件，以及發(fā)射器，被配置為響應于所述接入請求，發(fā)送網關分配消息，所述網關分配消息通知所述通信網絡元件被確定作為去往所述本地傳感器網絡的網關元件。
9.根據權利要求8所述的裝置，其中所述處理器被配置為基于包括在所述接入請求中的所述報告中所接收的所述測量結果，確定所述通信網絡元件是否將被選擇作為網關元件。
10.根據權利要求8所述的裝置，進一步包括: 第二發(fā)射器，被配置為將信息采集請求發(fā)送給通信網絡元件，以從本地傳感器網絡采集信息，其中所述請求包括標識將從其中采集信息的所述本地傳感器網絡的信息，其中響應于所述信息采集請求所述接入請求被接收。
11.根據權利要求8所述的裝置，其中 所述裝置被包括在蜂窩通信網絡的通信網絡控制元件或者接入網絡控制元件中，特別是在基站或者演進型節(jié)點B中，其中所述通信網絡控制元件被配置為擔任用于所述本地傳感器網絡的信宿，以及 所述通信網絡元件是所述蜂窩通信網絡的用戶設備，其中所述通信網絡元件被配置為接入所述本地傳感器網絡的至少一個節(jié)點，并且擔任所述通信網絡控制元件與所述本地傳感器網絡之間的網關元件。
12.根據權利要求8所述的裝置，其中 所述本地傳感器網絡是無線傳感器網絡，并且所述本地傳感器網絡的所述管理節(jié)點是所述無線傳感器網絡的簇頭節(jié)點。
13.—種方法,包括: 決定用于從本地傳感器網絡采集信息的信息采集操作是否被執(zhí)行， 接收從本地傳感器網絡的管理節(jié)點傳輸的信令，以及 向通信網絡控制元件傳輸包括測量結果的報告消息，所述測量結果得自從所述本地傳感器網絡的所述管理節(jié)點所接收的所述信令。
14.根據權利要求13所述的方法，進一步包括: 響應于所述報告消息，接收網關分配消息，所述網關分配消息指示通信網絡元件被確定作為去往所述本地傳感器網絡的網關元件，以及 一接收所述網關分配消息就啟動所述信息采集操作。
15.根據權利要求14所述的方法，進一步包括: 當啟動所述信息采集操作時，發(fā)起所述本地傳感器網絡的傳感器節(jié)點的喚醒處理， 其中所述喚醒處理包括下述至少一項:將觸發(fā)信號發(fā)送給所述本地傳感器網絡的所述管理節(jié)點用于指令所述管理節(jié)點進行用于所述傳感器節(jié)點的喚醒過程，或者將喚醒信號直接發(fā)送給所述本地傳感器網絡的傳感器節(jié)點。
16.根據權利要求14所述的方法，進一步包括: 當啟動所述信息采集操作時，朝向所述本地傳感器網絡的所述傳感器節(jié)點傳輸拓撲信息，所述拓撲信息包括標識所述通信網絡元件已經接入到的、所述本地傳感器網絡的接入點的信息， 其中通過下述至少一項來執(zhí)行所述傳輸:向所述本地傳感器網絡的傳感器節(jié)點廣播所述拓撲信息，或者通過將所述拓撲信息與將所述拓撲信息轉發(fā)給所述本地傳感器網絡的所述傳感器節(jié)點的指令一起，發(fā)送給所述本地傳感器網絡的所述管理節(jié)點。
17.根據權利要求13所述的方法，進一步包括: 從所述通信網絡控制元件或者另一個通信網絡元件接收從本地傳感器網絡采集信息的請求，其中所述請求包括標識將從其中采集信息的所述本地傳感器網絡的信息， 其中是否用于從所述本地傳感器網絡采集信息的所述信息采集操作的所述決定在接收所述請求之后被執(zhí)行。
18.根據權利要求13所述的方法，其中 所述方法進行在通信網絡元件中，特別是在蜂窩通信網絡的用戶設備中，其中所述通信網絡元件被配置為接入所述本地傳感器網絡的至少一個節(jié)點，并且擔任所述通信網絡控制元件與所述本地傳感器網絡之間的網關元件，以及 所述通信網絡控制元件是接入網絡控制元件，特別是蜂窩通信網絡的基站或者演進型節(jié)點B，其中所述通信網絡控制元件被配置為擔任用于所述本地傳感器網絡的信宿。
19.根據權利要求13所述的方法，其中 所述本地傳感器網絡是無線傳感器網絡，并且所述本地傳感器網絡的所述管理節(jié)點是所述無線傳感器網絡的簇頭節(jié)點，其中所述信令是由所述簇頭節(jié)點傳輸的信標信號。
20.—種方法,包括: 從通信網絡元件接收接入請求，所述接入請求用于請求作為網關元件的分配，所述網關用于從本地傳感器網絡采集信息，所述接入請求包括測量結果的報告，所述測量結果關于由所述通信網絡元 件從所述本地傳感器網絡的管理節(jié)點所接收的信令， 確定所述通信網絡元件是否將被選擇作為網關元件，以及 響應于所述接入請求，發(fā)送網關分配消息，所述網關分配消息通知所述通信網絡元件被確定作為所述本地傳感器網絡的網關元件。
21.根據權利要求20所述的方法，其中基于包括在所述接入請求中的所述報告中所接收的所述測量結果，來確定所述通信網絡元件是否將被選擇作為網關元件。
22.根據權利要求20所述的方法，進一步包括: 將信息采集請求發(fā)送給通信網絡元件，以從本地傳感器網絡采集信息，其中所述請求包括標識將從其中采集信息的所述本地傳感器網絡的信息，其中響應于所述信息采集請求，所述接入請求被接收。
23.根據權利要求20所述的方法，其中 所述方法進行在蜂窩通信網絡的通信網絡控制元件或者接入網絡控制元件中，特別是在基站或者演進型節(jié)點B中，其中所述通信網絡控制元件被配置為擔任用于所述本地傳感器網絡的信宿，以及 所述通信網絡元件是所述蜂窩通信網絡的用戶設備，其中所述通信網絡元件被配置為接入所述本地傳感器網絡的至少一個節(jié)點，并且擔任所述通信網絡控制元件與所述本地傳感器網絡之間的網關元件。
24.根據權利要求20所述的方法，其中 所述本地傳感器網絡是無線傳感器網絡，并且所述本地傳感器網絡的所述管理節(jié)點是所述無線傳感器網絡的簇頭節(jié)點。
25.一種用于計算機的計算機程序產品，包括軟件代碼部分，當所述產品運行在所述計算機上時，所述軟件代碼部分用于執(zhí)行權利要求13的所述步驟。
26.一種根據權利要求25所述的計算機程序產品， 其中所述計算機程序產品包括計算機可讀介質，所述軟件代碼部分存儲在所述計算機可讀介質上，和/或 其中借助于上傳、下載和推送過程中的至少一個，所述計算機程序產品直接可加載到所述計算機的內部存儲器中。
27.一種裝置，包括: 路由處理部分，被配置為根據從通信網絡元件所傳輸的網絡拓撲信息來調整通信量流方向，其中所述網絡拓撲信息指示簇頭節(jié)點標識，所述簇頭節(jié)點標識標識了充當用于本地傳感器網絡的簇頭節(jié)點的至少一個網絡節(jié)點， 其中所述路由處理部分進一步被配置為基于所述簇頭節(jié)點標識，確定所述本地傳感器網絡中用于數據通信量流的下一個目的地節(jié)點。
28.根據權利要求27所述的裝置，進一步包括: 存儲器，被配置為存儲路由表，其中對于所述本地傳感器節(jié)點中的可能簇頭節(jié)點的每個簇頭節(jié)點標識，所述路由表標識了所述本地傳感器網絡中用于所述數據通信量流的目的地節(jié)點，其中所述路由處理部分被配置為參考存儲在所述存儲器中的所述路由表。
29.根據權利要求27所述的裝置，進一步包括: 接收器，被配置為 接收用于從空閑模式到可操作狀態(tài)來改變操作模式的喚醒信號，在所述可操作狀態(tài)中所述網絡拓撲信息能夠被接收，以及 初始化處理部分，被配置為在接收所述喚醒信號之后，將所述操作模式設置為所述可操作狀態(tài)，其中所述路由處理部分被配置為，在將所述操作模式設置為所述可操作狀態(tài)之后，監(jiān)聽所述網絡拓撲信息。
30.根據權利要求27所述的裝置，其中所述裝置被包括在無線傳感器網絡的傳感器節(jié)點中，以及所述通信網絡裝置被配置為接入所述本地傳感器網絡的至少一個節(jié)點，并且擔任所述本地傳感器網絡的網關元件與所述本地傳感器網絡的信宿。
31.一種方法，包括: 根據從通信網絡元件所傳輸的網絡拓撲信息，調整通信量流方向，其中所述網絡拓撲信息指示簇頭節(jié)點標識，所述簇頭節(jié)點標識標識了充當用于本地傳感器網絡的簇頭節(jié)點的至少一個網絡節(jié)點， 其中確定用于所述本地傳感器網絡中的數據通信量流的下一個目的地節(jié)點，基于所述簇頭節(jié)點標識而確定。
32.根據權利要求31所述的方法，進一步包括: 存儲路由表，其中對于所述本地傳感器節(jié)點中的可能簇頭節(jié)點的每個簇頭節(jié)點標識，所述路由表標識了所述本地傳感器網絡中的所述數據通信量流的目的地節(jié)點，其中所存儲的所述路由表在確定下一個目的地節(jié)點中被參考。
33.根據權利要求31所述的方法，進一步包括: 接收用于從空閑模式到可操作狀態(tài)來改變操作模式的喚醒信號，在所述可操作狀態(tài)中所述網絡拓撲信息能夠被接收， 在接收所述喚醒信號之后，將所述操作模式設置為所述可操作狀態(tài)，以及在將所述操作模式設置為所述可操作狀態(tài)之后，監(jiān)聽所述網絡拓撲信息。
34.根據權利要求31所述的方法，其中所述方法被實施在無線傳感器網絡的傳感器節(jié)點中，并且所述通信網絡設備被配置為接入所述本地傳感器網絡的至少一個節(jié)點，并且擔任所述本地傳感器網絡的網關元件與所述本地傳感器網絡的信宿。
35.一種用于計算機的計算機程序產品，包括軟件代碼部分，當所述產品運行在所述計算機上時，所述軟件代碼部分用于執(zhí)行權利要求20的所述步驟。
36.一種用于計算機的計算機程序產品，包括軟件代碼部分，當所述產品運行在所述計算機上時，所述軟件 代碼部分用于執(zhí)行權利要求31的所述步驟。
【文檔編號】H04W40/32GK103477608SQ201180070086
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2011年4月13日 優(yōu)先權日:2011年4月13日
【發(fā)明者】酈振紅, 王海峰, 夏俊, 繆易 申請人:瑞薩移動公司