CN103974302A - 具有多载频转换功能的wsn无线通信方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有多载频转换功能的WSN无线传感网通信方法及装置，其中方法包括监测系统在第一频段上的第一信道的通信质量，其中，所述第一频段为系统所有使用频段中的其中一个频段，所述第一信道为将所述使用频段划分为若干信道后的其中一个信道；若监测获知系统在第一信道的通信质量不满足要求，则反复调整系统在第一频段上的信道，直到调整后的信道满足通信质量要求为止；将系统的信道维持在满足通信质量要求的信道上。本发明提供的通信方法解决了WSN因免费频段的重复或交叉使用而造成的通信中断的技术问题。

Description

具有多载频转换功能的WSN无线通信方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种具有多载频转换功能的WSN无线通信方法及装置。

背景技术

随着通信和信息技术的不断发展，物联网技术已经成为当今世界的一项重要技术，作为物联网重要组成部分的无线传感网（Wireless Sensor Network,以下简称：WSN）技术发展也非常迅速。

目前，WSN的工作频段全部为免费使用频段，而使用免费频段的最大好处是无线资源占用免费，然而，正是因为该频段能够免费使用，因此，大量的企业和个人都占用这些免费的频段，而各个企业和公司之前由于没有完全的沟通机制，因此各个企业和公司大量地使用这些免费频段就会造成这些免费的频段的重复或交叉使用。

在实现本发明的过程中，发明人发现当WSN网络在进行通信时，若出现免费频段的重复或交叉使用，就会造成通信的中断，直到系统当前的信道恢复可通信的状态才可以继续通信。

发明内容

本发明的目的就是为解决以上技术问题，提供一种具有多载频转换功能的WSAN无线传感网通信方法及装置，用于解决因WSN的免费频段重复或交叉使用而造成的通信质量下降甚至失败的技术问题。

为实现以上目的，本发明采取了以下的技术方案：

一种具有多载频转换功能的WSN无线传感网通信方法，包括：

监测系统在第一频段上的第一信道的通信质量，其中，所述第一频段为系统所有使用频段中的其中一个频段，所述第一信道为将所述使用频段划分为若干信道后的其中一个信道；

若监测获知系统在第一信道的通信质量不满足要求，则反复调整系统在第一频段上的信道，直到调整后的信道满足通信质量要求为止；

将系统的信道维持在满足通信质量要求的信道上。

进一步地，若监测获知系统在第一频段上的所有信道通信质量都不满足要求则调整系统的第一频段至第二频段上，若监测获知系统在第二频段上的所有信道其通信质量均不满足要求，则反复调整系统的当前频段，直到调整后的频段上至少有一个信道满足通信质量要求为止。

进一步地，影响所述通信质量的因素包括：信道被干扰或被占用。

本发明还提供一种具有多载频转换功能的WSN无线传感网通信装置，包括：

监测模块，用于监测系统在第一频段上的第一信道的通信质量，其中，所述第一频段为系统所有使用频段中的其中一个频段，所述第一信道为将所述使用频段划分为若干信道后的其中一个信道；

处理模块，用于监测获知系统在第一信道的通信质量是否满足要求，若所述通信质量不满足要求，则反复调整系统在第一频段上的信道，直到调整后的信道满足通信质量要求为止；将系统的信道维持在满足通信质量要求的信道上。

进一步地，所述处理模块还用于监测获知系统在第一频段上的所有信道通信质量是否都不满足要求，若都不满足要求，则调整系统的第一频段至第二频段上，若监测获知系统在第二频段上的所有信道其通信质量均不满足要求，则反复调整系统的当前频段，直到调整后的频段上至少有一个信道满足通信质量要求为止。

进一步地，影响所述通信质量的因素包括：信道被干扰或被占用。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

本发明通过监测系统当前通信信道的通信质量，使得当系统当前使用信道若发生干扰或被占用时，能够调整到其它没有被干扰或占用的信道上，解决了WSN的免费频段因交叉或重复使用而导致的通信中断的技术问题。

附图说明

图1为本发明具有多载频转换功能的WSN无线传感网通信方法实施例的流程示意图；

图2为本发明具有多载频转换功能的WSN无线传感网通信装置实施例的结构示意图；

图3为本发明具有多载频转换功能的WSN无线传感网通信方法另一实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。

请参阅附图1，图1为本发明具有多载频转换功能的WSN无线传感网通信方法实施例的流程示意图，如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤101：监测系统在第一频段上的第一信道的通信质量，其中，所述第一频段为系统所有使用频段中的其中一个频段，所述第一信道为将所述使用频段划分为若干信道后的其中一个信道；

具体地，首先，系统会处于一个默认频段的默认信道上，在本实施例中系统默认频段的默认信道为所述第一频段上的第一信道，其次，将系统所有使用频道（包括默认频段）划分为若干信道，监测系统在默认频段的默认信道的通信质量。

步骤102：若监测获知系统在第一信道的通信质量不满足要求，则反复调整系统在第一频段上的信道，直到调整后的信道满足通信质量要求为止，将系统的信道维持在满足通信质量要求的信道上。

具体地，监测系统在第一信道的通信质量，若监测获知系统在当前信道上通信时其通信质量不能满足通信要求，则需要将系统的当前信道调整到其它信道上，当信道调整后，继续监测调整后信道的通信质量，若调整后的信道的通信质量仍然不能满足要求，那么继续调整系统的当前信道，直到调整后的信道满足通信质量要求为止，最后，将系统的信道维持在调整后满足通信质量要求的信道上进行通信，否则，维持系统当前的通信信道不变。

进一步地，在本发明上述实施例的基础上，若监测获知系统在第一频段上的所有信道通信质量都不满足要求，则调整系统的第一频段至第二频段上，若监测获知系统在第二频段上的所有信道其通信质量均不满足要求，则反复调整系统的当前频段，直到调整后的频段上至少有一个信道满足通信质量要求为止，其中，影响所述通信质量的因素包括信道被干扰或被占用。

具体地，系统首先会侦听在默认频段上的默认信道的通信质量，若系统在默认频段上的默认信道的通信质量不能满足要求，则将系统的信道调整到默认频段的其它信道上进行侦听，若侦听获知系统在默认频段上的所有信道的通信质量都不能满足要求，那么调整系统的默认频段至其它频段上，此时，继续侦听在调整后的频段上的信道的通信质量，若调整后的频段上的所有信道的通信质量还是不能满足要求，则继续调整系统的当前频段，直到调整后的频段上有一个信道其通信质量满足要求为止，将系统的信道维持在该满足通信质量要求的频段的信道上。

本发明还提供一种具有多载频转换功能的WSN无线传感网通信装置，请参阅附图2，图2为本发明具有多载频转换功能的WSN无线传感网通信装置实施例的结构示意图，如图2所示，该装置包括监控模块11、处理模块12。其中，所述监控模块11用于监测系统在第一频段上的第一信道的通信质量，其中，所述第一频段为系统所有使用频段中的其中一个频段，所述第一信道为将所述使用频段划分为若干信道后的其中一个信道，所述处理模块12用于监测获知系统在第一信道的通信质量是否满足要求，若所述通信质量不满足要求，则反复调整系统在第一频段上的信道，直到调整后的信道满足通信质量要求为止；将系统的信道维持在满足通信质量要求的信道上。

进一步地，所述处理模块11还用于监测获知系统在第一频段上的所有信道通信质量是否都不满足要求，若都不满足要求，则调整系统的第一频段至第二频段上，若监测获知系统在第二频段上的所有信道其通信质量均不满足要求，则反复调整系统的当前频段，直到调整后的频段上至少有一个信道满足通信质量要求为止。

下面具体举一实施例对本发明的技术方案进行详细阐述：

本发明旨在提供一种具有多载频功能的WSN无线通信方法，该通信方法主要由具有多载频功能的无线节点、无线基站或无线网关组成。

无线节点内部存储有频道（即信道）、频段划分程序和频道划分程序、通信协议等，无线节点按照通信协议约定的组网方式组成无线网络，实现无线节点与无线节点，无线节点与无线基站之间的通信，无线基站负责对无线节点的管理和节点与外界的通信。无线节点在其内部的存储器内事先根据相关规定把频段设置好，每个频段内部又划分为多个频道。系统在工作时首先按照约定在默认频段的默认频道进行工作，当默认频段的默认频道被占用或受到干扰时，转到默认频段的其它频道工作，当默认频段的频道都被占用或干扰时，侦听其它频段的频道状况，并转移到其它频段的空闲频道工作。

无线节点按照内部的通信协议组成WSN无线传感网，节点内部根据相关规定事先划分好频段和频道，发送数据前WSN无线节点及无线基站对默认频段及频道进行侦听，当默认频段的默认信道有通信或干扰时，侦听默认频段的其它频道的通信及干扰状况，当默认频段有空闲频道时，用默认频段的空闲频道进行通信，当默认频段的频道全部被占用或受到干扰时，对其它频段的频道进行侦听，并选择其它频段的空闲频道进行通信。更具体的讲，首先，在MCU内事先把470-517MHZ频段设置为默认频段，在该频段内设置不少于30个频道，并设置好默认频道；把430-435MHZ频段设置为第一频段，在该频段设置不少于30个频道，779～787 MHZ频段设置为第二频段，在该频段设置不少于30个频道。通信时先侦听默认频段的默认频段，如果空闲则开始通信，如果被占用则再对默认频段的其它频段进行侦听，如果有空闲频道就用空闲频道工作，如果没有则转入430-435MHZ频段对该频段内其它频道进行侦听，有空闲频道则用430-435MHZ频段的空闲频道进行通信，如果还没有空闲频道，则转入对779～787 MHZ频段进行侦听并寻找空闲频道进行通信。

请参阅附图3，图3为本发明具有多载频转换功能的WSN无线传感网通信方法另一实施例的流程示意图，如图3所示，该方法包括以下步骤：

步骤301：开始通信；

步骤302：判断默认频段的默认信道是否繁忙；若空闲，则进入步骤303；否则，进入步骤304；

步骤303：使用默认频段的默认信道通信；

步骤304：判断默认频段的其它信道是否繁忙；若空闲，则进入步骤305；否则，进入步骤306；

步骤305：使用默认频段的其它信道通信；

步骤306：判断其它频段的其中一个信道是否繁忙；若空闲，则进入步骤307；否则，进入步骤308；

步骤307：使用其它频段的其中一个信道通信；

步骤308：判断其它频段的其它信道是否繁忙；若空闲，则进入步骤309；否则，反复执行步骤306-308；

步骤309：使用其它频段的其它信道通信。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (6)

1.一种具有多载频转换功能的WSN无线传感网通信方法，其特征在于，包括：

监测系统在第一频段上的第一信道的通信质量，其中，所述第一频段为系统所有使用频段中的其中一个频段，所述第一信道为将所述使用频段划分为若干信道后的其中一个信道；

若监测获知系统在第一信道的通信质量不满足要求，则反复调整系统在第一频段上的信道，直到调整后的信道满足通信质量要求为止；

将系统的信道维持在满足通信质量要求的信道上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若监测获知系统在第一频段上的所有信道通信质量都不满足要求，则调整系统的第一频段至第二频段上，若监测获知系统在第二频段上的所有信道其通信质量均不满足要求，则反复调整系统的当前频段，直到调整后的频段上至少有一个信道满足通信质量要求为止。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，影响所述通信质量的因素包括：信道被干扰或被占用。

4.一种具有多载频转换功能的WSN无线传感网通信装置，其特征在于，包括：

监测模块，用于监测系统在第一频段上的第一信道的通信质量，其中，所述第一频段为系统所有使用频段中的其中一个频段，所述第一信道为将所述使用频段划分为若干信道后的其中一个信道；

处理模块，用于监测获知系统在第一信道的通信质量是否满足要求，若所述通信质量不满足要求，则反复调整系统在第一频段上的信道，直到调整后的信道满足通信质量要求为止；将系统的信道维持在满足通信质量要求的信道上。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述处理模块还用于监测获知系统在第一频段上的所有信道通信质量是否都不满足要求，若都不满足要求，则调整系统的第一频段至第二频段上，若监测获知系统在第二频段上的所有信道其通信质量均不满足要求，则反复调整系统的当前频段，直到调整后的频段上至少有一个信道满足通信质量要求为止。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，影响所述通信质量的因素包括：信道被干扰或被占用。