[发明专利]用于无人系统自组织网络的跨层负载均衡方法和装置

说明书

本发明提出一种用于无人系统自组织网络的跨层负载均衡方法和装置，其中，方法包括：通过获取无人系统自组织网络的各节点的剩余能量值和预计消耗能量值，根据各节点的剩余能量值和预计消耗能量值，确定各节点对应的剩余能量预测值，根据各节点对应的剩余能量预测值，确定各节点的链路权重和各节点对应的能量等级，采用预设算法根据能量等级为最高能量等级的各节点的链路权重之和，确定多条候选路径，根据多条候选路径的各节点的剩余能量预测值，确定目标路径，根据目标路径的各节点的剩余能量预测值，确定目标路径的路径等级，根据待发送业务的优先级和目标路径的路径等级，控制目标路径发送业务，从而实现了无人系统自组织网络的负载均衡运行。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于无人系统自组织网络的跨层负载均衡方法和装置。

背景技术

海洋环境特别是远海通信场景，通过船只和人员获取信息、监测环境所消耗的资源巨大；由于海面环境多变，人员还可能出现伤亡。无人系统逐渐应用到这类场景中，通过传感器感知环境，并通过通信链路回传数据，无人系统可代替人工执行多种任务，相对有人系统可更长时间值守，高效可靠。多种无人系统组成群体协作交互，为大规模海域提供边界监控、船舶态势感知、水文探测等工作，建成一个可持续演进、充分考虑生态的海洋信息监测网络，为我国未来海洋经济建设提供了支撑。

群体无人系统工作的重要基础是通信网络，远海场景往往没有预布设的4G/5G(4th-Generation/5th-Generation)通信网络覆盖，因此通过自组网进行中继、扩容、补盲，可以满足群体无人系统间交互，并最终联通到互联网中。面向海洋信道环境多变场景的自组网设计需要依托海面上的浮标来承载自组网节点，浮标上的节点通常采用收集太阳能的形式以储存能量，当天气恶劣或某些节点负载过多时，会出现部分节点由于能量不足而无法使用的问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明提出一种用于无人系统自组织网络的跨层负载均衡方法，以解决现有技术中无人系统自组织网络的节点负载过多时，导致部分节点由于能量不足而无法使用的技术问题。

本发明一些方面实施例提出了一种用于无人系统自组织网络的跨层负载均衡方法，包括：

获取无人系统自组织网络的多个节点；

获取各节点的剩余能量值和预计消耗能量值，以根据所述各节点的剩余能量值和预计消耗能量值，确定各节点对应的剩余能量预测值；

根据所述各节点对应的剩余能量预测值，确定各节点的链路权重和各节点对应的能量等级；

采用预设算法，根据所述能量等级为最高能量等级的各节点的链路权重之和，确定多条候选路径；

根据所述多条候选路径的各节点的剩余能量预测值，确定目标路径；

根据所述目标路径的各节点的剩余能量预测值，确定所述目标路径的路径等级；

根据待发送业务的优先级和所述目标路径的路径等级，控制所述目标路径发送所述业务。

可选地，所述获取各节点的预计消耗能量值，包括：

获取每一个节点的业务量和单个业务消耗的能量值；

根据所述每一个节点的业务量和单个业务消耗的能量值，得到各节点的预计消耗能量值。

可选地，所述根据所述各节点的剩余能量值和预计消耗能量值，确定各节点对应的剩余能量预测值，包括：

根据每一个节点的剩余能量值与对应节点的预计消耗能量值，确定每一个节点的剩余能量值与预计消耗能量值的差值；

根据各节点的剩余能量值与预计消耗能量值的差值，确定各节点对应的剩余能量预测值。