CN101631314B - 一种无线覆盖区域动态通讯的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线覆盖区域动态通讯的方法，该方法包括：检测节点的可通讯邻居及网关度信息；初始发送功率和发送速率的设置；覆盖区域的调整；孤立小区的处理；所述可通讯节点为：A、B节点能互相接收到检测报文，则称A、B互为可通讯节点；所述的孤立小区为小区的网关度最大，无至网关的路径，则称为孤立小区。与现有技术相比，本发明具有以下优点：无线覆盖范围的快速有效的动态规划；引入网关信息，规划立足于增加系统的总带宽；增加孤立小区处理，减少动态过程中的通信孤岛；被动广播检测，减少了信令交互，并可获得对等信息；小区调整优先确保发送速率，确保高带宽。

Description

一种无线覆盖区域动态通讯的方法

技术领域

本发明涉及在wlan设备Ad-Hoc模式下的通讯过程中引入了小区的呼吸效应，并根据邻居疏密及其至网关的跳数等信息来动态规划无线覆盖区域，尤其涉及一种无线覆盖区域动态通讯的方法。

背景技术

无线覆盖区域静态规划缺点包括：网络较大时，静态规划耗时耗力；当网络变更(增加或减少)时，需要重新规划调整。而目前动态规划缺点包括：覆盖区域变化实时性不强；未考虑网关，从系统带宽来看，覆盖区域非最优；未考虑网关，存在孤立网络可能性。无线网络节点较多时，如何能做到既能快速有效的规划无线网络，又能保证减少干扰，达到整个网络的总带宽的最优是需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种快速有效的无线覆盖区域动态通讯的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种无线覆盖区域动态通讯的方法，其特征在于，该方法包括：

(1)检测节点的可通讯邻居及网关度信息；

(2)初始发送功率和发送速率的设置；

(3)覆盖区域的调整；

(4)孤立小区的处理；

所述可通讯节点为：A、B节点能互相接收到检测报文，则称A、B互为可通讯节点；

所述的孤立小区为小区的网关度最大，无至网关的路径，则称为孤立小区。

所述的检测节点的可通讯邻居及网关度信息包含以下步骤：

(1)周期性广播检测报文，所述的报文包括邻居信息及其网关度信息；

(2)侦听邻居检测报文，更新本节点的可通讯邻居个数及本节点的网关度信息；

(3)根据本节点的可通讯邻居个数及本节点的网关度信息，及时调整标识小区范围的发送功率和发送速率。

所述的初始发送功率和发送速率的设置为初始上电时设置发送功率为最小功率，发送速率为最大速率，即初始小区最小。

所述的覆盖区域的调整包括：

(1)扩大区域覆盖范围：发送功率优先上调至下一级别，若其已为最大，则发送速率下调至下一级别；

(2)缩小区域覆盖范围：发送速率优先上调至下一级别，若其已为最大，则发送功率下调至下一级别。

所述的覆盖区域的调整基于：

(1)检测当前小区的可通讯邻居个数及网关度，若可通讯节点个数及网关度都在预设范围内时，则进入稳定小区；若小区内节点的数据发送将以此小区维护的发送功率和发送速率为限，不在预设范围内时，则相应扩大或缩小区域覆盖范围后，再进行判断；

(2)为避免调整出现“乒乓”现象，设置有亚稳定时器，该亚稳定时器用于当不处于预设范围内时，在亚稳定时器到期前亦不作小区的调整。

所述的孤立小区的处理为：通过监听邻居的检测报文，判断某邻居管辖小区是否为孤立小区，并将其作为本小区的一种特殊邻居，后续以最大功率和最小速率给该节点发送报文，确保动态规划覆盖区域后，减少通信孤岛。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)无线覆盖范围的快速有效的动态规划；

(2)引入网关信息，规划立足于增加系统的总带宽；

(3)增加孤立小区处理，减少动态过程中的通信孤岛；

(4)被动广播检测，减少了信令交互，并可获得对等信息；

(5)小区调整优先确保发送速率，确保高带宽。

附图说明

图1是本发明一种无线覆盖区域动态通讯的方法的示意图之一；

图2是本发明一种无线覆盖区域动态通讯的方法的示意图之二。

具体实施方式

本发明为根据邻居疏密程度及其至网关的跳数等信息来动态规划无线覆盖区域，实时动态调整该设备无线覆盖范围。降低整个无线网络系统的无线彼此干扰程度，并有效提高了系统总带宽。

当节点上电进入网络时，首要的事情就是要检测周围存在的节点，这里采用一种被动的广播检测方法。节点向周围广播检测消息，让其他节点检测本节点的存在。节点初始以最小的功率和最大的速率发送检测消息，以检测其最近的节点，并减少对其他节点的干扰。当节点A接收到节点B的检测消息，且节点A认为能清楚听到该消息(目前通过信噪比判断清晰度)时，节点A就把节点B作为一个邻接节点(因为它知道了节点B的存在)，在满足一定条件下(B是孤立节点)，它还会立即向节点B发送响应。检测消息中包含了本节点所检测到的邻居节点的信息，当节点A发现消息中包含了自己(就是说节点B已经知道了节点A)，节点A就把节点B作为一个可用邻接节点(即可以相互检测到)。这时候，A可能还不是B的可用邻接节点，直到B收到A的检测消息，而且消息中包含了B的信息，这时候B也把A作为一个可用邻接节点。每个节点都维护着一定数量的可通讯节点，以这个节点为中心的这片区域就作为一个小区。

如图1所示，节点A维护的一个小区，包含了B、C、D、E和F五个可通讯节点，但是节点A可能还会知道其他节点的存在，如G、H、I和J，这些都是节点A的邻节点。节点B、C等也会维护它们自己的小区，而且它们也必定知道A的存在。但是节点G、H等却不知道A的，因为节点A的小区范围没有覆盖它们，G、H等节点接收不到节点A的检测消息，也就不知道A的存在了。

如图2所示，为孤立小区的一个例子。节点I的搜索范围已经相当大了，而且节点A和节点B也收到了I的检测消息，但是由于A和B都已经维护着它们自己的小区，节点I不会接收到A和B的检测消息，因而节点I也不会知道节点A和B，这样I就很可能成为一个孤立节点。这种情况下，其他节点是不能坐视不理的，它们应该帮助节点I，应该马上以最大发送功率和最小发送速率给节点I发送回应，此后数据均以此来发送。

以图1为例：

(1)若稳定小区条件为：UNn个数5，GD为1；若B为网关；则A小区为稳定小区；

(2)若稳定小区条件为：UNn个数5，GD为1；若H为网关；则A小区需要扩张小区；

(3)若稳定小区条件为：UNn个数6，GD为1；若B为网关；则A小区为扩张小区；

(4)若稳定小区条件为：UNn个数4，GD为1；若B为网关；则A小区需要收缩小区。

本发明引入了可用邻接点及网关度信息动态规划无线覆盖范围；引入了孤立小区的概念及处理，避免了通信孤岛的问题；引入了亚稳定时器，避免小区调整的“乒乓”现象；邻居检测引入了被动广播检测方法。

Claims (1)

1.一种无线覆盖区域动态通讯的方法，其特征在于，该方法包括：

(1)检测节点的可通讯邻居及网关度信息；

(2)初始发送功率和发送速率的设置；

(3)覆盖区域的调整；

(4)孤立小区的处理；

所述可通讯邻居为：A、B节点能互相接收到检测报文，则称A、B互为可通讯邻居；

所述的孤立小区为小区的网关度最大，无至网关的路径，则称为孤立小区；

所述的检测节点的可通讯邻居及网关度信息包含以下步骤：

(1)周期性广播检测报文，所述的报文包括邻居信息及其网关度信息；

(2)侦听邻居检测报文，更新本节点的可通讯邻居个数及本节点的网关度信息；

(3)根据本节点的可通讯邻居个数及本节点的网关度信息，及时调整标识小区范围的发送功率和发送速率；

所述的初始发送功率和发送速率的设置为初始上电时设置发送功率为最小功率，发送速率为最大速率，即初始小区最小；

所述的覆盖区域的调整包括：

(1)扩大区域覆盖范围：发送功率优先上调至下一级别，若其已为最大，则发送速率下调至下一级别；

(2)缩小区域覆盖范围：发送速率优先上调至下一级别，若其已为最大，则发送功率下调至下一级别；

所述的覆盖区域的调整基于：

(1)检测当前小区的可通讯邻居个数及网关度，若可通讯节点个数及网关度都在预设范围内时，则进入稳定小区；若小区内节点的数据发送将以此小区维护的发送功率和发送速率为限，不在预设范围内时，则相应扩大或缩小区域覆盖范围后，再进行判断；

(2)为避免调整出现“乒乓”现象，设置有亚稳定时器，该亚稳定时器用于当不处于预设范围内时，在亚稳定时器到期前亦不作小区的调整；

所述的孤立小区的处理为：通过监听邻居的检测报文，判断某邻居管辖小区是否为孤立小区，并将其作为本小区的一种特殊邻居，后续以最大功率和最小速率给该节点发送报文，确保动态规划覆盖区域后，减少通信孤岛。

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