基于混合型接入机制的无线体域网资源分配方法及装置

1.本发明涉及无线体域网技术领域，尤其涉及一种基于混合型接入机制的无线体域网资源分配方法及装置。


背景技术：

2.无线体域网是一种以人体为研究主体的传感网，主要应用于人体健康监测。体域网由一个协调器和多个可穿戴或植入式的传感器节点组成，其中每个传感器节点会采集一种类型的生命体征，例如：体温、呼吸率、血糖、血压等，然后将采集的数据发送给协调器，再由协调器转发给远程控制中心对数据进行处理与分析。
3.由于传感器节点的数据类型与采样率具有异构性，同时紧急数据的吞吐量、时延等性能要求也比普通数据高，因而在有限的信道资源下，为不同紧急程度的节点分配最合适的接入方式尤为重要。近年来，许多学者致力于研究体域网中的资源分配问题，即如何满足异构性节点的性能需求，降低节点间的竞争冲突，提升资源分配的有效性和时隙的利用率。
4.无线体域网的资源分配是该领域的重要部分，其主要包含接入方案分配、超帧设计和优先级映射等问题。目前，许多学者提出的资源分配方案大多数是采用非竞争时隙分配方案，这种单类型接入方案不能确保紧急数据的全部发送与低时延要求。除此之外，学者们也未考虑到数据长时间未发送完造成的旧数据堆积，降低了数据的实时性与有效性。现有的大多数方案采用贪婪算法进行求解，时间复杂度太大，会增大节点传输的时延。


技术实现要素：

5.为至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，本发明的目的在于提供一种基于混合型接入机制的无线体域网资源分配方法及装置。
6.本发明所采用的技术方案是：
7.一种基于混合型接入机制的无线体域网资源分配方法，包括以下步骤：
8.根据数据特征划分节点的优先级，根据优先级划分节点的类型；其中，节点的类型包括紧急节点和普通节点；
9.根据数据缓存变化情况确定发送新数据或旧数据；
10.根据节点的优先级执行退避差异化信道竞争；
11.根据信道状态自适应划分超帧竞争阶段；
12.根据节点传输效用确定非竞争阶段的节点时隙数量；
13.根据节点的传输优先级确定非竞争阶段的节点传输顺序。
14.进一步地，所述数据特征包括节点的超时率、采样率偏差和生命体征偏差；
15.所述根据数据特征划分节点的优先级，根据优先级划分节点的类型，包括：
16.根据超时率、采样率偏差和生命体征偏差计算各节点的优先级pi；
17.根据优先级pi和预设阈值将节点划分为紧急节点与普通节点；
18.其中，优先级pi的计算公式如下：
[0019][0020]
式中，是节点缓存队列中下一帧会超时的数据包占比，是当前采样率与最大最小采样率的偏差，是当前生命体征与最大最小生命体征的偏差，并且ω1 ω2 ω3＝1。
[0021]
进一步地，所述根据数据缓存变化情况确定发送新数据或旧数据，包括：
[0022]
a1、判断节点是否在连续两帧内都未能成功发送全部数据，若否，则节点从缓存队列队头开始发送旧数据；若是，则进入步骤a2；
[0023]
a2、计算节点缓存队列中数据包的堆积程度ai；
[0024]
a3、对比节点当前帧的堆积程度与上一帧的堆积程度，若堆积程度变优，则节点从缓存队列队头开始发送旧数据；若堆积程度变劣，则节点从缓存队列队尾开始发送新数据。
[0025]
进一步地，所述堆积程度ai的计算公式如下：
[0026][0027]
其中，a是数据包从产生到现在经过的超帧数，是节点i缓存队列中数据包年龄为a的数据包个数，是节点i缓存队列中所有数据包个数，t
life
是数据包的寿命。
[0028]
进一步地，所述根据节点优先级执行退避差异化信道竞争，包括：
[0029]
b1、根据节点的优先级计算节点竞争的初始固定退避值；
[0030]
b2、若节点退避时发生冲突，从预设退避值范围内随机选择一个退避值进行退避；
[0031]
b3、若节点退避结束后未发生冲突，则进行两次信道空闲检测，若两次都检测空闲，则成功竞争信道；否则，判定此时信道冲突，返回执行步骤b2；
[0032]
b4、紧急节点成功竞争信道后，发送全部数据信息；普通节点成功竞争信道后，仅发送节点信息以供协调器分配非竞争时隙。
[0033]
进一步地，所述根据信道状态自适应划分超帧竞争阶段，包括：
[0034]
c1、紧急节点在竞争阶段初期竞争信道以及发送数据；
[0035]
c2、普通节点检测信道是否空闲，若检测到连续四个csma时隙信道空闲，则判定紧急节点完成数据发送，信道被划分为普通节点的竞争阶段；
[0036]
c3、若检测到信道被紧急节点占用，则等到数据完成发送后，返回执行步骤c2；
[0037]
c4、若检测到信道发生第一次竞争冲突，返回执行步骤c2；
[0038]
c5、若检测到信道发生第二次竞争冲突，则需要检测到连续八个csma时隙信道空闲来判定紧急节点完成数据发送，信道被划分为普通节点的竞争阶段；
[0039]
c6、若检测到信道发生第三次及以上竞争冲突，则需要检测到连续十六个csma时隙信道空闲来判定紧急节点完成数据发送，信道被划分为普通节点的竞争阶段。
[0040]
进一步地，所述根据节点传输效用确定非竞争阶段的节点时隙数量，包括：
[0041]
根据节点当前帧需要发送的数据量，计算每个节点的初始分配时隙数；
[0042]
判断协调器的可分配时隙数是否能够满足所有节点所需的时隙数之和；若能够满
足，则这种时隙数分配方案为最佳分配方案；
[0043]
若无法满足，则计算可分配时隙数与所需时隙数之间的差距δn，并计算差距δn与节点数n的商α与余数β；
[0044]
将所有节点的初始分配时隙数减α个时隙；
[0045]
计算此时节点的传输效用，选出传输效用最小的β个节点，将选出的节点的时隙数再减少一个，此时的时隙数分配方案为最终的次优时隙数分配方案。
[0046]
进一步地，所述传输效用u的计算公式如下：
[0047]
u＝p
×r×
γ
[0048]
其中，p是节点优先级；r是节点可靠性因子；γ是节点业务量因子。
[0049]
进一步地，所述根据节点的传输优先级确定非竞争阶段的节点传输顺序，包括：
[0050]
根据节点的优先级和年龄状态计算每个节点的传输优先级；
[0051]
根据传输优先级获取节点的传输顺序；
[0052]
传输优先级的计算公式如下：
[0053]
s＝p
×a[0054]
其中，p是节点的优先级；a是节点要发送数据包的年龄状态。
[0055]
本发明所采用的另一技术方案是：
[0056]
一种基于混合型接入机制的无线体域网资源分配装置，包括：
[0057]
至少一个处理器；
[0058]
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
[0059]
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现上所述方法。
[0060]
本发明的有益效果是：本发明提供一种基于混合型接入机制的无线体域网信道资源分配方案，适用于节点发送数据量较大的场景，可以降低节点间的竞争冲突，提高信道资源的利用率，并最大化节点传输的吞吐量。
附图说明
[0061]
为了更清楚地说明本发明实施例或者现有技术中的技术方案，下面对本发明实施例或者现有技术中的相关技术方案附图作以下介绍，应当理解的是，下面介绍中的附图仅仅为了方便清晰表述本发明的技术方案中的部分实施例，对于本领域的技术人员而言，在无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取到其他附图。
[0062]
图1是本发明实施例中无线体域网的拓扑图；
[0063]
图2是本发明实施例中节点与协调器通信的超帧结构图；
[0064]
图3是本发明实施例中一种基于混合型接入机制的无线体域网资源分配方法的流程图；
[0065]
图4是本发明实施例中节点确定发送数据的新旧类型的结果图；
[0066]
图5是本发明实施例中节点选择退避值竞争信道的方法的流程图；
[0067]
图6是本发明实施例中节点在非竞争阶段发送数据的分配方案图。
具体实施方式
[0068]
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
[0069]
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0070]
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0071]
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
[0072]
本实施例提供一种基于混合型接入机制的无线体域网资源分配方法，包含如下步骤：
[0073]
s101、根据数据特征划分节点优先级和节点类型。
[0074]
所述步骤s101具体包括以下步骤：
[0075]
s1011、根据各个节点的超时率、采样率偏差、生命体征偏差计算节点优先级。节点i的优先级计算公式为：
[0076][0077]
其中，是节点缓存队列中下一帧会超时的数据包占比，是当前采样率与最大最小采样率的偏差，是当前生命体征与最大最小生命体征的偏差，并且ω1 ω2 ω3＝1；
[0078]
s1012、然后根据优先级将节点划分为紧急节点与普通节点：优先级大于且等于0.75划分为紧急节点，优先级小于0.75划分为普通节点。
[0079]
s102、根据数据缓存变化确定发送数据的新旧类型。
[0080]
所述步骤s102具体包括以下步骤：
[0081]
s1021、判断节点是否在连续两帧内都未能成功发送全部数据，若否，则节点从缓存队列队头开始发送旧数据；若是，执行下一步：
[0082]
s1022、计算节点i缓存队列中数据包的堆积状态ai，计算公式为：
[0083][0084]
其中，a是数据包从产生到现在经过的超帧数，是节点i缓存队列中数据包年龄
为a的数据包个数，是节点i缓存队列中所有数据包个数，t
life
是数据包的寿命；
[0085]
s1023、对比节点当前帧的堆积程度与上一帧的堆积程度，若堆积程度变优，则节点从缓存队列队头开始发送旧数据；若堆积程度变劣，则节点从缓存队列队尾开始发送新数据。
[0086]
s103、根据节点优先级执行退避差异化信道竞争。
[0087]
所述步骤s103具体包括以下步骤：
[0088]
s1031、根据节点优先级计算节点竞争的初始固定退避值，计算公式为：
[0089][0090]
s1032、若节点退避时发生冲突，则将冲突次数k增加一次，并重新随机选择一个退避值，选择范围为：其中k最大值为三，若k大于三，则信道竞争失败；
[0091]
s1033、若节点退避结束后未发生冲突，则进行两次信道空闲检测，若两次都检测空闲，则成功竞争信道；若不是，则此时信道冲突，执行步骤s1032；
[0092]
s1034、紧急节点成功竞争信道后，发送全部数据信息；普通节点成功竞争信道后，仅发送节点信息以供协调器分配非竞争时隙，包含：优先级、可靠性因子、当前帧需要发送的数据量和队列数据发送方向等。
[0093]
s104、根据信道状态自适应划分超帧竞争阶段。
[0094]
所述步骤s104具体包括以下步骤：
[0095]
s1041、紧急节点在竞争阶段初期竞争信道、发送数据；
[0096]
s1042、普通节点检测信道是否空闲，若检测到连续四个csma时隙信道空闲，则判定紧急节点完成数据发送，信道被划分为普通节点的竞争阶段；
[0097]
s1043、若检测到信道被紧急节点占用，则等到数据发送完成后，重新开始检测csma时隙，即执行步骤s1042；
[0098]
s1044、若检测到信道发生第一次竞争冲突，则执行步骤s1042；
[0099]
s1045、若检测到信道发生第二次竞争冲突，则需要检测到连续八个csma时隙信道空闲来判定紧急节点完成数据发送，信道被划分为普通节点的竞争阶段；
[0100]
s1046、若检测到信道发生第三次及以上竞争冲突，则需要检测到连续十六个csma时隙信道空闲来判定紧急节点完成数据发送，信道被划分为普通节点的竞争阶段。
[0101]
s105、根据节点传输效用确定非竞争阶段的节点时隙数量。
[0102]
所述步骤s105具体包括以下步骤：
[0103]
s1051、根据节点当前帧需要发送的数据量，计算每个节点i所需的时隙数并作为初始分配时隙数ni′
，计算公式为：
[0104][0105]
其中，是节点i需要发送的全部业务量，m
slot
是一个时隙能发送的最大业务量，ni′
是分配给节点i的时隙数；
[0106]
s1052、判断协调器的可分配时隙数是否能够满足所有节点所需的时隙数之和；若
能够满足，则这种时隙数分配方案为最佳分配方案；
[0107]
s1053、若无法满足，则计算可分配时隙数与所需时隙数之间的差距δn，并计算时隙数差距δn与节点数n的商与余数，计算公式为：
[0108][0109]
β＝δn-α
×n[0110]
s1054、然后将所有节点的初始分配时隙数减α个时隙；
[0111]
s1055、再计算此时节点的传输效用，选出效用最小的β个节点，将其时隙数再减少一个，此时的时隙数分配方案为最终的次优时隙数分配方案；
[0112]
进一步作为可选的实施方式，在步骤s1055中，节点i的传输效用u由三个因素组成：节点优先级pi、节点可靠性因子ri和节点业务量因子γi；
[0113]
其中，可靠性因子由节点发送成功的数据包个数与发送数据包的次数之比组成，计算公式为：
[0114][0115]
其中，j为数据包传输的次数，c为数据包的最大重传次数，为节点i成功发送的数据包个数，为节点i重传j次成功发送的数据包个数，为重传失败的数据包个数；
[0116]
其中，业务量因子分为两种情况：(1)分配给节点的时隙数ni满足其所需时隙数ni′
：γ定义为在最后一个时隙内，节点发送业务量占整个时隙能够发送的最大业务量的比值；(2)分配给节点的时隙数ni不满足其所需时隙数ni′
：γ定义为在分配时隙内，节点发送业务量占其所需发送的全部业务量的比值，计算公式为：
[0117][0118]
利用节点的优先级、可靠性因子和业务量因子计算节点传输效用ui：
[0119]
ui＝pi×ri
×
γi[0120]
节点传输效用ui表示节点在优先级、可靠性、业务量这三个方面的加权值，ui越大则表示在当前分配的时隙中此节点具有最大传输效用，即节点在优先级、可靠性、业务量这三个方面的加权效果最好。
[0121]
s106、根据节点传输优先级确定非竞争阶段的节点传输顺序。
[0122]
所述步骤s106具体包括以下步骤：
[0123]
s1061、根据节点优先级和年龄状态计算每个节点的传输优先级；
[0124]
s1062、然后将其从大到小排序，得到节点传输顺序。
[0125]
进一步作为可选的实施方式，在步骤s1061中，利用节点的传输优先级公式计算节点传输优先级si：
[0126]
si＝pi×ai
[0127]
其中，i为节点序号，pi是节点优先级；ai是节点要发送数据包的年龄状态。
[0128]
节点传输优先级si表示节点在优先级、年龄状态这两个方面的加权值，si最大则表示在当前分配的时隙中节点的传输优先级最紧急，即节点在优先级、年龄状态这两个方面的加权效果最严峻。
[0129]
以下结合具体实施例和附图对上述方法进行详细解释说明。
[0130]
本实施例公开了一种基于混合型接入机制的无线体域网资源分配方法，其中，无线体域网由若干个传感器节点和一个协调器组成，可参见图1；所述协调器与传感器节点间的通信以超帧为时间单位，超帧由信标一(b1)、紧急节点的竞争部分(eap)、普通节点的竞争部分(rap)、信标二(b2)、非竞争部分(cfp)和非活跃期(inactive)组成。紧急节点在紧急节点的竞争部分传输数据，普通节点在普通节点的竞争部分发送节点信息并在非竞争部分传输数据。超帧的结构图可参见图2；协调器可通过该方法为传感器节点分配信道资源并进行通信，如图3所示，该方法包括如下步骤：
[0131]
s1、根据数据特征划分节点优先级pi和节点类型，i为节点序号：
[0132]
s1.1、根据节点的超时率、采样率偏差和生命体征偏差计算节点优先级pi，计算公式为如图1所示，节点集合为s＝{s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8}，假设节点计算得到的优先级集合为p＝{0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9}。
[0133]
s1.2、然后根据优先级将节点划分为紧急节点与普通节点，s7与s8节点的优先级大于0.75，因而s7与s8为紧急节点，其他节点为普通节点。节点的类型如表1所示。
[0134]
表1
[0135][0136]
s2、根据数据缓存变化确定发送数据的新旧类型，发送数据的新旧类型的结果图如图4所示：
[0137]
s2.1、假设普通节点中只有s4与s6连续两帧未能成功发送全部数据，则其他节点都从缓存队列队头开始发送旧数据；
[0138]
s2.2、计算节点缓存队列中数据包的堆积程度，假设s4的堆积程度为s6的堆积程度为
[0139]
s2.3、对比s4与s6当前帧的堆积程度与上一帧的堆积程度，假设s4上一帧的堆积程度为此帧堆积程度优于上一帧堆积程度，因而s4从缓存队列队头开始发送旧数据；假设s6上一帧的堆积程度为此帧堆积程度劣于上一帧堆积程度，因而s6从缓存队列队尾开始发送新数据。
[0140]
s3、根据节点优先级执行退避差异化信道竞争，方法的流程图如图5所示：
[0141]
s3.1、计算节点竞争的初始固定退避值，结果如表2所示。
[0142]
表2
[0143][0144][0145]
s3.2、八个节点选择的初始固定退避值均不会发生冲突，因而节点会按退避值从小到大依次竞争信道，竞争信道成功后执行步骤s3.4。
[0146]
s3.4、紧急节点s7与s8成功竞争信道后，发送全部数据信息；普通节点{s1,s2,s3,s4,s5,s6}成功竞争信道后，仅发送节点信息以供协调器分配非竞争时隙，包含：优先级、可靠性因子、当前帧需要发送的数据量和队列数据发送方向等。
[0147]
s4、根据信道状态自适应划分超帧竞争阶段：
[0148]
s4.1、紧急节点s7与s8分别退避三个csma时隙和一个csma时隙来竞争信道。s8先竞争到信道，发送数据；s7等待s8发送完成后，再退避两个csma时隙，发送数据。
[0149]
s4.2、普通节点检测信道是否空闲，若检测到连续四个csma时隙信道空闲，则判定紧急节点完成数据发送，信道被划分为普通节点的竞争阶段。
[0150]
s4.3、普通节点检测到第二个csma时隙时，发现信道被s8占用，则等待s8发送完数据后，重新开始检测信道，即执行步骤s4.2。直至再检测两个csma时隙后，信道被s7占用，则等待s7发送完数据后，重新开始检测信道，即执行步骤s4.2。直至再检测到连续四个csma时隙信道空闲，信道被划分为普通节点的竞争阶段。
[0151]
s5、根据节点传输效用确定非竞争阶段的节点时隙数量：
[0152]
s5.1、根据普通节点此帧需要发送的数据量，计算每个节点i的初始分配时隙数ni′
。假设一个时隙能发送的最大业务量m
slot
为10，此时普通节点需要发送的数据量与初始分配时隙数如表3所示。
[0153]
表3
[0154]
节点s1s2s3s4s5s6数据量504540353025初始分配时隙数554433
[0155]
s5.2、假设协调器可分配时隙数为20，则所有节点所需时隙数之和为24，则协调器可分配时隙数不能满足所有节点所需时隙数之和，执行步骤s5.3。
[0156]
s5.3、计算可分配时隙数与所需时隙数之间的差距δn为4，并计算时隙数差距δn与节点数n的商与余数：
[0157][0158]
β＝δn-α
×
n＝4，
[0159]
此时，α为0，直接进入步骤s5.5。
[0160]
s5.5、再计算此时节点的传输效用，选出效用最小的四个节点。假设节点的可靠性因子均相同，则六个节点的传输效用为u＝{0.2，0.15，0.4，0.25，0.6，0.35}，效用最小的四
个节点是{s1,s2,s4,s6}，将这四个节点的初始分配时隙数减一，此时的时隙数分配方案为最终的次优时隙数分配方案，分配结果如表4所示，发送数据的分配方案如图6所示。
[0161]
表4
[0162]
节点s1s2s3s4s5s6初始分配时隙数554433最终分配时隙数454332
[0163]
s6、根据节点传输优先级确定非竞争阶段的节点传输顺序：
[0164]
s6.1、计算每个节点的传输优先级。假设数据包的寿命为五个超帧，并且六个节点要发送的数据包均为此帧新产生的数据，即年龄状态均为0.2。节点的传输优先级为s＝{0.04，0.06,0.08,0.1,0.12,0.14}。
[0165]
s6.2、然后将其从大到小排序，得到节点传输顺序{s1,s2,s3,s4,s4,s6}。
[0166]
综上所述，本实施例方法相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
[0167]
(1)本发明方法根据节点缓存队列中的数据的堆积程度确定发送数据的新旧类型，提高了数据传输的实时性与有效性。现有的方法在发送数据时遵从队列的先进先出原则，如果节点长时间内未完成全部数据的发送，会造成旧数据堆积，持续发送旧数据等问题。如果连续两帧发生数据发送不完全的情况，本发明方法会通过判断数据缓存变化来决定是否只发送新数据并且丢弃所有旧数据，提升数据传输的实时性和有效性。
[0168]
(2)本发明由普通数据检测信道状态来自适应划分竞争阶段，合理分配竞争阶段的长度。现有方法大多数采用固定长度的方式来划分紧急节点与普通节点的竞争阶段，这种固定长度的竞争阶段无法适应多变的紧急节点的需求，紧急节点的竞争阶段过长会造成信道浪费，过短会造成紧急数据未完全发送。本发明通过普通节点检测信道，判断紧急节点是否全部完成数据传输，从而合理分配超帧的竞争阶段的长度，大幅提高信道的利用率。
[0169]
(3)本发明方法根据节点的传输效用为节点分配时隙数，根据节点的传输优先级为节点分配传输顺序，能够尽可能地降低时间复杂度和计算复杂度。根据各个节点不同的业务量需求，能够将有限的时隙数分配给利用率更高的节点；同时，根据数据的年龄状态分配传输顺序，使得时延更大的节点更早完成数据发送，实现高吞吐量和低时延。
[0170]
本实施例还提供一种基于混合型接入机制的无线体域网资源分配装置，包括：
[0171]
至少一个处理器；
[0172]
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
[0173]
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现图3所示方法。
[0174]
本实施例的一种基于混合型接入机制的无线体域网资源分配装置，可执行本发明方法实施例所提供的一种基于混合型接入机制的无线体域网资源分配方法，可执行方法实施例的任意组合实施步骤，具备该方法相应的功能和有益效果。
[0175]
本技术实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行图3所示的方法。
[0176]
在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提
到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本发明的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。
[0177]
此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本发明，但应当理解的是，除非另有相反说明，所述的功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本发明是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。
[0178]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0179]
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
[0180]
计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0181]
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场
可编程门阵列(fpga)等。
[0182]
在本说明书的上述描述中，参考术语“一个实施方式/实施例”、“另一实施方式/实施例”或“某些实施方式/实施例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
[0183]
尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
[0184]
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于上述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。