CN109413689A - 一种无线链路脱网检测方法 - Google Patents

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刘濛
徐放
张迪
杨树峰
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Abstract

本发明涉及一种无线链路脱网检测方法，属于窄带无线通信领域。具体方案是：（1）、链路节点在工作信道空闲时，在随机周期时间内发射信号单帧，携带设备自身识别码，并填充位置信息；（2）、统计一段时间内接收信号单帧的身份识别码，和对应接收信号方差，场强；构建邻点拓扑；（3）根据步骤（2）统计数据可知信道通讯质量的变化，通过接收信号单帧检测上行，利用其他节点接收检测下行，实现针对双向信道质量进行评估；（4）如果信道质量呈下降趋势，且测量结果连续超出预先设定值触发脱网预警。该方法具有节省信道资源，检测效率高，等技术优势。在工作信道即可检测信道质量；节点只随机发射信号帧，无需转发、应答，节省链路时间；并且具有断网恢复策略，提供方位信息，帮助脱网节点获取尽快恢复到整个网络的方法。

Description

一种无线链路脱网检测方法
技术领域
本发明涉及一种无线链路脱网检测方法，属于窄带无线通信领域。
背景技术
在窄带无线通信领域，可通过无线续接的呈线状或网状组网的无线通信装置。从第一个无线通信装置到最末端通信装置之间的信息流按照点对点方式进行无线传输。实现盲点区域覆盖，也可解决突发应急事件的现场通信。当移动过程或者信号劣化情况，会出现某些设备脱离整个系统网络的情况，所以迫切需要一种可以针对链路组网节点脱离整个系统网络时，提前预警，脱网告警指示的方法。现有技术是通过专用信道的原语交换确定上下行是否正常。这种方式需占用独立信道资源，且原语交互需经过多点转发和相应应答，耗时较长，在链路拓扑变化，信号强度突变时效果很差。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种无线链路脱网检测的方法，用于解决窄带无线自组网信道资源有限，信号劣化导致通讯断连问题。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：一种无线链路脱网检测方法，其特征在于，步骤如下：
（1）、链路节点在工作信道空闲时，在随机周期时间内发射信号单帧，携带设备自身识别码，并填充位置信息；
（2）、统计一段时间内接收信号单帧的身份识别码，和对应接收信号方差，场强；构建邻点拓扑；
（3）根据步骤（2）统计数据可知信道通讯质量的变化，通过接收信号单帧检测上行，利用其他节点接收检测下行，实现针对双向信道质量进行评估；
（4）如果信道质量呈下降趋势，且测量结果连续超出预先设定值触发脱网预警。
所述的步骤（4）的预警信息包括自身设备本地提示，还包括设备自身发起广播消息，扩散到整个网络，让系统内其他设备都获取当前断网情况。
当发射信号单帧对工作信道占用时，采用依据当前信道质量调整发射频率策略，即信道质量良好时加长发射周期，质量较差时缩短发射频率。
当接收到脱网预警或者已经脱网情况下，在有定位信息例如GPS等锁定情况下，可通过脱网前邻点位置信息，计算距离方位，方便脱网设备快速正确移动、重新接入组网系统中。
本发明的有益效果：本发明采用上述方案，当窄带无线系统各个节点在传输数据时，通过周期性统计无线网络中工作信道的信号质量及链路系统的拓扑结构等信息，实现对链路通讯质量和系统节点的监测和预警。具有以下技术特点：1、利用工作信道空闲突发发射信号单帧；2、根据信号单帧信息计算方差、场强评估相邻节点信道质量；3、根据信号单帧构建拓扑结构，监测本节点是否脱网；4、将脱网本地设备提示并构建脱网预警信息突发，扩散到整个网络；5、当有定位信息，例如GPS锁定情况下，可通过脱网前邻点位置信息，计算距离方位，方便脱网设备快速正确移动、重新接入组网系统中。该方法既可以有效检测工作信道质量优劣，判断无线链路是否将脱网，发起预警，又可以监测无线网络拓扑结构，脱网节点自身检测并出现异常时发起告警，从而实现当无线自组网节点移动，或外界干扰导致信号断连时进行有效检测。具有节省信道资源，检测效率高，等技术优势。在工作信道即可检测信道质量；节点只随机发射信号帧，无需转发、应答，节省链路时间；并且具有断网恢复策略，提供方位信息，帮助脱网节点获取尽快恢复到整个网络的方法。
附图说明
图1是实施例中网络状态示意图。
具体实施方式
一种无线链路脱网检测方法，实现方法如下：
1、链路节点在工作信道空闲时，在随机周期时间内发射信号单帧，携带设备自身识别码，并填充位置例如GPS信息；
2、统计一段时间内接收信号单帧的身份识别码，和对应接收信号方差，场强。构建邻点拓扑；
3、根据以上统计数据可知信道通讯质量的变化，通过接收信号单帧检测上行，利用其他节点接收检测下行，这样对双向信道质量进行评估；
4、如果信道质量呈下降趋势，且测量结果连续超出预先设定值触发预警；
5、预警信息除自身设备本地提示，本设备还随机发起广播消息，扩散到整个网络，让系统内其他设备都获取当前断网情况；
6、考虑到发射信号单帧对工作信道占用，采用依据当前信道质量调整发射频率策略，信道质量良好时可以加长发射周期，质量较差时可以缩短发射频率；
7、接收到脱网预警或者已经脱网情况下，在有定位信息例如GPS等锁定情况下，可通过脱网前邻点位置信息，计算距离方位，方便脱网设备快速正确移动、重新接入组网系统中。
具体应用过程如图1所示：这里通过自组网系统中5个设备组网情况进行说明上述方案。按照整个流程进行描述：
首先将五个组网设备节点的设备ID唯一，并且数字是1-5. 各设备按照周期2分钟（可配置）随机突发单帧信息，采用BPTC(196,96)编码：
信息帧结构，12字节，具体如表1 ：
表1
在整个系统中的设备都可接收到邻近设备的突发信息，见图1，其中ID1/2/3/4互为邻点 ， 5只是和4互为邻点，各设备都统计邻点设备的数量和场强信息。当ID5设备发现和唯一的邻点设备ID4设备场强和方差信息较弱，发起预警信息，ID5设备自身收到预警后，构造告警突发帧突发到ID4，逐步扩散到整个网络。 同时ID5计算和ID4设备的方位信息，并尽快移动到ID4D覆盖范围内，重新回到整个网络，并停止告警。

Claims (3)

1.一种无线链路脱网检测方法，其特征在于，步骤如下：
（1）、链路节点在工作信道空闲时，在随机周期时间内发射信号单帧，携带设备自身识别码，并填充位置信息；
（2）、统计一段时间内接收信号单帧的身份识别码，和对应接收信号方差，场强；构建邻点拓扑；
（3）根据步骤（2）统计数据可知信道通讯质量的变化，通过接收信号单帧检测上行，利用其他节点接收检测下行，实现针对双向信道质量进行评估；
（4）如果信道质量呈下降趋势，且测量结果连续超出预先设定值触发脱网预警。
2.根据权利要求1所述的一种无线链路脱网检测方法，其特征在于，所述的步骤（4）的预警信息包括自身设备本地提示，还包括设备自身发起广播消息，扩散到整个网络，让系统内其他设备都获取当前断网情况。
3.根据权利要求1所述的一种无线链路脱网检测方法，其特征在于，当发射信号单帧对工作信道占用时，采用依据当前信道质量调整发射频率策略，即信道质量良好时加长发射周期，质量较差时缩短发射频率。
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