CN104703290A - 一种信道冲突处理方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种信道冲突处理方法及系统，建立由多个子网组成的无线网络后，搜索工作信道发生重合的子网，再获取每个重合的子网的通信成功率，并将所获取的通信成功率与预设门限进行比较，当获取的通信成功率小于预设门限时，返回至所述建立由多个子网组成的无线网络的步骤。因此，本发明所述信道冲突处理方法及系统，能够及时获知子网工作信道发生重合的情况，并在重合的子网的通信成功率低于预设门限时重新组网，消除了工作信道重合的情况，提供了一种有效的信道冲突处理方法，确保了通信的可靠性。

Description

一种信道冲突处理方法及系统
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，具体地说涉及一种信道冲突处理方法及系统。
背景技术
组网技术是微功率无线通信技术中的关键技术之一，是微功率无线通信网络实现数据传输的前提条件。
常见的微功率无线通信网络的组网方法为：由一中心节点发送组网消息，多个从节点在收到该组网消息后直接发送回复消息给中心节点，中心节点在收到该回复消息后即确认组网成功，每个中心节点和若干受其控制的从节点即可构成一个子网，多个子网可以构成微功率无线网络，采用微功率无线网络进行无线通信以节省频率资源。
一般情况下中心节点会选择干扰较小的信道将其分配为工作信道，在此工作信道中与从节点进行通信。但这种情况下中心节点只能判断出周围信道的工作情况，对于网络边缘，尤其是蜂窝网络中与其它子网重合边缘的从节点周围的信道干扰情况无法识别，有可能在组网的过程中出现两个子网工作信道重合的情况，导致工作信道重合的子网通信的可靠性降低。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术在组网过程中容易出现两个子网工作信道重合的情况，使得通信的可靠性降低。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种信道冲突处理方法，包括如下步骤：
建立由多个子网组成的无线网络；
搜索工作信道发生重合的子网；
获取每个重合的子网的通信成功率；
将所获取的通信成功率与预设门限进行比较；
当获取的通信成功率小于预设门限时，返回至所述建立由多个子网组成的无线网络的步骤。
本发明所述的信道冲突处理方法，还包括：
当获取的通信成功率大于预设门限时，返回至所述搜索工作信道发生重合的子网的步骤。
本发明所述的信道冲突处理方法，所述搜索工作信道发生重合的子网包括：
获取所述子网的从节点所侦听的所在子网的工作信道的通讯数据；
检测所述通信数据中是否包括所述子网以外的子网的中心节点发出的通讯数据；
当包括所述子网以外的子网的中心节点发出的通讯数据时，将所述从节点所在的子网和发出所述通信数据的中心节点所在的子网标记为工作信道发生重合的子网。
本发明所述的信道冲突处理方法，判断工作信道发生重合之后，还包括：
记录并发送信道冲突事件。
本发明还提供了一种信道冲突处理系统，包括：
组网单元，用于建立由多个子网组成的无线网络；
搜索单元，用于搜索工作信道发生重合的子网；
成功率获取单元，用于获取每个重合的子网的通信成功率；
比较单元，用于将所获取的通信成功率与预设门限进行比较，当获取的通信成功率小于预设门限时，重启所述组网单元。
本发明所述的信道冲突处理系统，所述比较单元还用于当获取的通信成功率大于预设门限时，重启所述搜索单元。
本发明所述的信道冲突处理系统，所述搜索单元包括：
侦听子单元，用于获取所述子网的从节点所侦听的所在子网的工作信道的通讯数据；
检测子单元，用于检测所述通信数据中是否包括所述子网以外的子网的中心节点发出的通讯数据；
重合标记子单元，用于当包括所述子网以外的子网的中心节点发出的通讯数据时，将所述从节点所在的子网和发出所述通信数据的中心节点所在的子网标记为工作信道发生重合的子网。
本发明所述的信道冲突处理系统，所述搜索单元还包括：
记录发送子单元，用于记录并发送信道冲突事件。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明提供了一种信道冲突处理方法及系统，建立由多个子网组成的无线网络后，搜索工作信道发生重合的子网，再获取每个重合的子网的通信成功率，并将所获取的通信成功率与预设门限进行比较，当获取的通信成功率小于预设门限时，返回至所述建立由多个子网组成的无线网络的步骤。因此，本发明所述信道冲突处理方法及系统，能够及时获知子网工作信道发生重合的情况，并在重合的子网的通信成功率低于预设门限时重新组网，消除了工作信道重合的情况，提供了一种有效的信道冲突处理方法，确保了通信的可靠性。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是本发明所述信道冲突处理方法的流程图；
图2是本发明所述信道冲突处理方法中搜索工作信道发生重合的子网的具体流程图；
图3是本发明所述信道冲突处理方法中微功率无线网络拓扑图；
图4是本发明所述信道冲突处理方法的结构框图。
图中附图标记表示为：1-组网单元，2-搜索单元，3-获取单元，4-比较单元，21-侦听子单元，22-检索子单元，23-重合标记子单元，24-记录发送子单元。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种信道冲突处理方法，如图1所示，包括如下步骤：
S1.建立由多个子网组成的无线网络。
S2.搜索工作信道发生重合的子网。
S3.获取每个重合的子网的通信成功率。
S4.将所获取的通信成功率与预设门限进行比较,当获取的通信成功率小于预设门限时，返回至所述步骤S1，当获取的通信成功率大于预设门限时，返回至所述步骤S2。
具体地，步骤S1中，无线网络可以为微功率无线网络，在组网过程中，先由中心节点发送组网消息，多个从节点在收到该组网消息后直接发送回复消息给中心节点，中心节点在收到该回复消息后，即可建立该中心节点与回复消息的从节点间的子网，通常情况下中心节点会将干扰较小的信道分配为工作信道，与子网内的从节点进行通信，多个中心节点可以组建多个子网用以构成微功率无线网络(蜂窝网络)，多个子网组建的无线网络能够节省频率资源。
步骤S2中，因为多个子网组成无线网络的过程中，相连子网的网络边缘有可能会重合，这将导致两个子网的工作信道出现重合的情况，使子网通信可靠性降低。步骤S2通过搜索工作信道发生重合的子网，能够在相邻子网发生重合情况的第一时间获知该情况，为后续及时进行信道冲突处理奠定了基础，避免了重合的子网长期处于通信可靠性差的情况的发生。
若搜索到有工作信道发生重合的子网，则进入步骤S3以获取发生重合的子网的通信状态，本实施例中通过子网的通信成功率来表征子网的通信状态。可选的，中心节点可以根据对子网内的从节点的抄读统计，来获取子网的通信成功率。通信成功率高，则说明子网的通信状态良好，通信成功率低，则说明子网的通信状态较差，不稳定，非常便捷。
步骤S4中，预设门限可以设置为90％，通过将获取的通信成功率与预设门限进行比较，来判断信道发生重合的子网是否需要重新组网，若获取的通信成功率小于预设门限，则会再返回步骤S1，放弃当前工作信道重新进行组网，若获取的通信成功率大于预设门限，则判定无需重新组网，返回步骤S2，实时搜索是否出现工作信道发生重合的子网。也即即使出现发生重合的子网，若发生重合的子网通信状况良好，也可以保持目前的工作信道通信，节约了信道重组的时间，提升了通信效率，只有在发生重合的子网通信状况较差时，才会判定需要重新组网，确保了子网通信的稳定性。
优选地，如图2所示，所述步骤S2可以包括：
S21.获取所述子网的从节点所侦听的所在子网的工作信道的通讯数据；
S22.检测所述通信数据中是否包括所述子网以外的子网的中心节点发出的通讯数据；
S23.当包括所述子网以外的子网的中心节点发出的通讯数据时，将所述从节点所在的子网和发出所述通信数据的中心节点所在的子网标记为工作信道发生重合的子网。
具体地，因为若相邻子网未发生重合，则同一个子网内的从节点只能侦听到其所在子网的中心节点发出的通讯数据，而若相邻子网发生重合，则处于重合区域的从节点则会侦听到相邻子网的中心节点发送的数据，因此，一旦从节点侦听的通讯数据包括所述子网以外的子网的中心节点发出的通讯数据，即可判断子网间的工作信道发生重合了，非常便捷。
优选地，所述步骤S23之后，还可以包括：
记录并发送信道冲突事件。
具体地，当从节点侦听到的通讯数据包括所述子网以外的子网的中心节点发出的通讯数据时，从节点会记录发生信道冲突事件，并上报给其所在子网的中心节点，记录并发送信道冲突事件后，可以进入步骤S3-S6，及时处理信道冲突事件，响应迅速。从节点冲突主节点信道冲突的方式可以利用CSMA机制将信道冲突事件通过主动上报方式上报至中心节点，也可以通过通信协议扩展域包含事件形式通知中心节点，都可以使中心节点及时准确的获知发生工作信道重合这一情况。
为了便于更好的上述方案，本实施例还提供了一个具体的实施案例，本案例中的微功率无线网络拓扑图如图3所示，包括以A为中心节点的子网A和以B为中心节点的子网B；由图3可以看到，子网A和子网B发生了重合，处于重合区域的子网A的从节点A7有可能通过工作信道重合的部分侦听到中心节点B发出的通信数据，同理处于重合区域的子网B的从节点B7也有可能通过工作信道重合的部分侦听到中心节点A发出的通信数据。比如从节点A7侦听到了中心节点B发出的通信数据，则记录工作信道冲突事件，并向中心节点A发送信道冲突事件，通知中心节点A信道冲突，从节点A7在工作信道网络相对空闲时，利用CSMA机制将信道冲突事件通过主动上报方式上报至中心节点A；或在中心节点A与其通信时，通过通信协议扩展信息域包含事件形式通知中心节点A；中心节点A收到从节点A7上报的信道冲突事件后，根据网络内的从节点抄读统计，获取子网A的通信成功率，判断是否需要重新组网。若预设的信成功率门限为90％，则在子网A的通信成功率小于90％对其进行重新组网，不再使用当前的工作信道。网络重新建立后，中心节点及子节点依旧始终执行上述操作，以保证各子网工作信道不冲突。
本实施例所述信道冲突处理方法，能够及时获知子网工作信道发生重合的情况，并在重合的子网的通信成功率低于预设门限时重新组网，消除了工作信道重合的情况，提供了一种有效的信道冲突处理方法，确保了通信的可靠性。
实施例2
本实施例提供了一种信道冲突处理系统，如图4所示，包括：组网单元1、搜索单元2、成功率获取单元3、比较单元4；其中组网单元1，用于建立由多个子网组成的无线网络，无线网络可以为微功率无线网络，能够节省频率资源；搜索单元2，用于搜索工作信道发生重合的子网；成功率获取单元3，用于获取每个重合的子网的通信成功率；比较单元4，用于将所获取的通信成功率与预设门限进行比较，当获取的通信成功率小于预设门限时，重启所述组网单元1，当获取的通信成功率大于预设门限时，重启所述搜索单元2。
优选地，所述搜索单元2可以包括：
侦听子单元21，用于获取所述子网的从节点所侦听的所在子网的工作信道的通讯数据；
检测子单元22，用于检测所述通信数据中是否包括所述子网以外的子网的中心节点发出的通讯数据；
重合标记子单元23，用于当包括所述子网以外的子网的中心节点发出的通讯数据时，将所述从节点所在的子网和发出所述通信数据的中心节点所在的子网标记为工作信道发生重合的子网。。
优选地，所述搜索单元2还可以包括：
记录发送子单元24，用于记录并发送信道冲突事件。
本实施例所述信道冲突处理系统，能够及时获知子网工作信道发生重合的情况，并在重合的子网的通信成功率低于预设门限时重新组网，消除了工作信道重合的情况，提供了一种有效的信道冲突处理方法，确保了通信的可靠性。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

Claims (8)

1.一种信道冲突处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
建立由多个子网组成的无线网络；
搜索工作信道发生重合的子网；
获取每个重合的子网的通信成功率；
将所获取的通信成功率与预设门限进行比较；
当获取的通信成功率小于预设门限时，返回至所述建立由多个子网组成的无线网络的步骤。
2.根据权利要求1所述的信道冲突处理方法，其特征在于，还包括：
当获取的通信成功率大于预设门限时，返回至所述搜索工作信道发生重合的子网的步骤。
3.根据权利要求1或2所述的信道冲突处理方法，其特征在于，所述搜索工作信道发生重合的子网包括：
获取所述子网的从节点所侦听的所在子网的工作信道的通讯数据；
检测所述通信数据中是否包括所述子网以外的子网的中心节点发出的通讯数据；
当包括所述子网以外的子网的中心节点发出的通讯数据时，将所述从节点所在的子网和发出所述通信数据的中心节点所在的子网标记为工作信道发生重合的子网。
4.根据权利要求3所述的信道冲突处理方法，其特征在于，判断工作信道发生重合之后，还包括：
记录并发送信道冲突事件。
5.一种信道冲突处理系统，其特征在于，包括：
组网单元(1)，用于建立由多个子网组成的无线网络；
搜索单元(2)，用于搜索工作信道发生重合的子网；
成功率获取单元(3)，用于获取每个重合的子网的通信成功率；
比较单元(4)，用于将所获取的通信成功率与预设门限进行比较，当获取的通信成功率小于预设门限时，重启所述组网单元(1)。
6.根据权利要求5所述的信道冲突处理系统，其特征在于，所述比较单元(4)还用于当获取的通信成功率大于预设门限时，重启所述搜索单元(2)。
7.根据权利要求5或6所述的信道冲突处理系统，其特征在于，所述搜索单元(2)包括：
侦听子单元(21)，用于获取所述子网的从节点所侦听的所在子网的工作信道的通讯数据；
检测子单元(22)，用于检测所述通信数据中是否包括所述子网以外的子网的中心节点发出的通讯数据；
重合标记子单元(23)，用于当包括所述子网以外的子网的中心节点发出的通讯数据时，将所述从节点所在的子网和发出所述通信数据的中心节点所在的子网标记为工作信道发生重合的子网。
8.根据权利要求7所述的信道冲突处理系统，其特征在于，所述搜索单元(2)还包括：
记录发送子单元(24)，用于记录并发送信道冲突事件。
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