CN113038539B - 一种mesh网络通信方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种mesh网络通信方法及系统，该方法中主控节点将目标带宽与所述目标频点作为mesh网络中各个从节点的工作带宽与工作频点之后，主控节点及mesh网络各个从节点通过分别周期性评估所有可用频点及可用带宽的干扰情况，得到干扰情况评估分数，主控节点汇总多个从节点得到的干扰情况评估分数，得到汇总结果，并根据汇总结果，更新工作带宽与工作频点，实现从节点工作在基于干扰情况更新的工作带宽及工作频点，改善通信效果。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种mesh网络通信方法及系统。
背景技术
在理想情况下，无线宽带通信设备工作在预先规划且干净的频谱中，该频谱只有预定的宽带设备发射数据。但是在实际无线宽带专网中，实际频谱使用情况非常复杂，异系统干扰问题非常突出，导致通信效果不好。
因此，目前亟需一种改善复杂干扰场景下通信效果不好的问题的方案。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种mesh网络通信方法及系统，以达到改善通信效果的目的，技术方案如下：
一种mesh网络通信方法，包括：
主控节点采用预先设定的频点及带宽选择方法，选择出目标带宽与目标频点；
所述主控节点将所述目标带宽与所述目标频点作为其建立的mesh网络中各个从节点的工作带宽与工作频点；
所述主控节点及所述mesh网络各个从节点分别周期性评估所有可用频点及可用带宽的干扰情况，得到干扰情况评估分数，所述工作频点为多个所述可用频点中的其中一个，所述工作带宽为多个所述可用频点中的其中一个；
所述主控节点汇总多个所述从节点得到的干扰情况评估分数，得到汇总结果，并根据所述汇总结果，更新所述工作带宽与所述工作频点；
所述主控节点向全网广播更新后的工作带宽及工作频点，以使各个所述从节点同时迁移至更新后的工作带宽及工作频点。
可选的，所述主控节点采用预先设定的频点及带宽选择方法，选择出目标带宽与目标频点，包括：
以针对目标带宽预先设定的接收信号功率为参考值，根据频谱功率谱密度，计算各个候选频点下各个候选带宽的各个接收信号功率；
对每个候选频点下的每个候选带宽，确定所述候选带宽在各个设定时长内的评估分数；
其中，对各个所述设定时长，确定所述候选带宽在所述设定时长内的评估分数的过程，包括：计算所述候选带宽的各个接收信号功率对应的信噪比；对各个接收信号功率，根据所述接收信号功率对应的信噪比，计算每个子载波在所述接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量；对各个接收信号功率，对多个子载波在所述接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量进行平均运算，得到平均互信息量；对各个接收信号功率，在预先设定的映射关系表中，查找所述接收信号功率的平均互信息量对应的最大吞吐率，将查找到的最大吞吐率作为所述接收信号功率对应的最大吞吐率；对每个候选频点下的每个候选带宽，对所述候选带宽的多个所述接收信号功率对应的最大吞吐率进行平均运算，得到的运算结果作为评估分数；
对每个候选频点下的每个候选带宽，基于所述候选带宽在多个所述设定时长内的评估分数，确定所述候选带宽的最终评估分数；
通过比较各个所述最终评估分数，将最高的最终评估分数对应的候选频点及候选带宽，作为目标频点及目标带宽。
可选的，所述对每个候选频点下的每个候选带宽，对所述候选带宽的多个所述接收信号功率对应的最大吞吐率进行平均运算，得到的运算结果作为评估分数，包括：
对每个候选频点下的每个候选带宽，将所述候选带宽的每个所述接收信号功率各自对应的加权系数与各自对应的最大吞吐率相乘，并将多个相乘的结果之和，作为评估分数。
可选的，所述基于所述候选带宽在多个设定时长内的评估分数，确定所述候选带宽的最终评估分数，包括：
按照从小到大的顺序，对所述候选带宽在多个设定时长内的评估分数进行排序，得到排序结果；
对所述排序结果中排列在前n个的评估分数进行平均运算，得到平均评估分数，将所述平均评估分数作为所述候选带宽的最终评估分数。
可选的，所述主控节点及所述mesh网络各个从节点分别周期性评估所有可用频点及可用带宽的干扰情况，得到干扰情况评估分数，包括：
对所述mesh网络中各个从节点，利用以下方式确定所述从节点在各个可用频点下各个可用带宽的最终评估分数，并确定所述从节点的各个邻居节点在各个可用频点下各个可用带宽的最终评估分数：对每个可用频点下的每个可用带宽，确定所述可用带宽在各个设定时长内的评估分数；其中，对各个所述设定时长，确定所述可用带宽在所述设定时长内的评估分数的过程，包括：计算所述可用带宽的各个接收信号功率对应的信噪比；对各个接收信号功率，根据所述接收信号功率对应的信噪比，计算每个子载波在所述接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量；对各个接收信号功率，对多个子载波在所述接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量进行平均运算，得到平均互信息量；对各个接收信号功率，在预先设定的映射关系表中，查找所述接收信号功率的平均互信息量对应的最大吞吐率，将查找到的最大吞吐率作为所述接收信号功率对应的最大吞吐率；对每个可用频点下的每个可用带宽，对所述可用带宽的多个所述接收信号功率对应的最大吞吐率进行平均运算，得到的运算结果作为评估分数；对每个可用频点下的每个可用带宽，基于所述可用带宽在多个所述设定时长内的评估分数，确定所述可用带宽的最终评估分数；
对所述mesh网络中各个从节点，在各个可用频点下的各个可用带宽下，将所述从节点的多个邻居节点在所述可用带宽的最终评估分数的平均值，与所述从节点在所述可用带宽的最终评估分数之和，作为所述从节点在所述可用带宽的干扰情况评估分数；
所述主控节点汇总多个所述从节点得到的干扰情况评估分数，得到汇总结果，并根据所述汇总结果，更新所述工作带宽与所述工作频点，包括：
对各个所述可用频点下的各个所述可用带宽，计算所述可用带宽下多个从节点在所述可用带宽的干扰情况评估分数的平均值，将计算得到的平均值作为所述可用带宽的待使用分数；
从各个所述可用频点下的各个所述可用带宽的待使用分数中，选择出最高的待使用分数对应的可用频点及可用带宽，作为待使用的频点及带宽；
所述主控节点向全网广播更新后的工作带宽及工作频点，以使各个所述从节点同时迁移至更新后的工作带宽及工作频点，包括：
所述主控节点向全网广播所述待使用的频点及带宽，以使各个所述从节点同时迁移至所述待使用的频点及带宽。
一种mesh网络通信系统，包括：主控节点及多个从节点；
所述主控节点，用于采用预先设定的频点及带宽选择方法，选择出目标带宽与目标频点；
所述主控节点，还用于将所述目标带宽与所述目标频点作为其建立的mesh网络中各个从节点的工作带宽与工作频点；
所述主控节点及所述mesh网络各个从节点分别用于周期性评估所有可用频点及可用带宽的干扰情况，得到干扰情况评估分数，所述工作频点为多个所述可用频点中的其中一个，所述工作带宽为多个所述可用频点中的其中一个；
所述主控节点，还用于汇总多个所述从节点得到的干扰情况评估分数，得到汇总结果，并根据所述汇总结果，更新所述工作带宽与所述工作频点；
所述主控节点，还用于向全网广播更新后的工作带宽及工作频点，以使各个所述从节点同时迁移至更新后的工作带宽及工作频点。
可选的，所述主控节点，具体用于：
以针对目标带宽预先设定的接收信号功率为参考值，根据频谱功率谱密度，计算各个候选频点下各个候选带宽的各个接收信号功率；
对每个候选频点下的每个候选带宽，确定所述候选带宽在各个设定时长内的评估分数；
其中，对各个所述设定时长，确定所述候选带宽在所述设定时长内的评估分数的过程，包括：计算所述候选带宽的各个接收信号功率对应的信噪比；对各个接收信号功率，根据所述接收信号功率对应的信噪比，计算每个子载波在所述接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量；对各个接收信号功率，对多个子载波在所述接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量进行平均运算，得到平均互信息量；对各个接收信号功率，在预先设定的映射关系表中，查找所述接收信号功率的平均互信息量对应的最大吞吐率，将查找到的最大吞吐率作为所述接收信号功率对应的最大吞吐率；对每个候选频点下的每个候选带宽，对所述候选带宽的多个所述接收信号功率对应的最大吞吐率进行平均运算，得到的运算结果作为评估分数；
对每个候选频点下的每个候选带宽，基于所述候选带宽在多个所述设定时长内的评估分数，确定所述候选带宽的最终评估分数；
通过比较各个所述最终评估分数，将最高的最终评估分数对应的候选频点及候选带宽，作为目标频点及目标带宽。
可选的，所述主控节点，具体用于：
对每个候选频点下的每个候选带宽，将所述候选带宽的每个所述接收信号功率各自对应的加权系数与各自对应的最大吞吐率相乘，并将多个相乘的结果之和，作为评估分数。
可选的，所述主控节点，具体用于：
按照从小到大的顺序，对所述候选带宽在多个设定时长内的评估分数进行排序，得到排序结果；
对所述排序结果中排列在前n个的评估分数进行平均运算，得到平均评估分数，将所述平均评估分数作为所述候选带宽的最终评估分数。
可选的，所述mesh网络中各个从节点分别具体用于：
利用以下方式确定所述从节点在各个可用频点下各个可用带宽的最终评估分数，并确定所述从节点的各个邻居节点在各个可用频点下各个可用带宽的最终评估分数：对每个可用频点下的每个可用带宽，确定所述可用带宽在各个设定时长内的评估分数；其中，对各个所述设定时长，确定所述可用带宽在所述设定时长内的评估分数的过程，包括：计算所述可用带宽的各个接收信号功率对应的信噪比；对各个接收信号功率，根据所述接收信号功率对应的信噪比，计算每个子载波在所述接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量；对各个接收信号功率，对多个子载波在所述接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量进行平均运算，得到平均互信息量；对各个接收信号功率，在预先设定的映射关系表中，查找所述接收信号功率的平均互信息量对应的最大吞吐率，将查找到的最大吞吐率作为所述接收信号功率对应的最大吞吐率；对每个可用频点下的每个可用带宽，对所述可用带宽的多个所述接收信号功率对应的最大吞吐率进行平均运算，得到的运算结果作为评估分数；对每个可用频点下的每个可用带宽，基于所述可用带宽在多个所述设定时长内的评估分数，确定所述可用带宽的最终评估分数；
在各个可用频点下的各个可用带宽下，将所述从节点的多个邻居节点在所述可用带宽的最终评估分数的平均值，与所述从节点在所述可用带宽的最终评估分数之和，作为所述从节点在所述可用带宽的干扰情况评估分数；
所述主控节点，具体用于对各个所述可用频点下的各个所述可用带宽，计算所述可用带宽下多个从节点在所述可用带宽的干扰情况评估分数的平均值，将计算得到的平均值作为所述可用带宽的待使用分数；
从各个所述可用频点下的各个所述可用带宽的待使用分数中，选择出最高的待使用分数对应的可用频点及可用带宽，作为待使用的频点及带宽；
所述主控节点向全网广播所述待使用的频点及带宽，以使各个所述从节点同时迁移至所述待使用的频点及带宽。
与现有技术相比，本申请的有益效果为：
在本申请中，主控节点在建立mesh网络，并将所述目标带宽与所述目标频点作为所述mesh网络中各个从节点的工作带宽与工作频点之后，主控节点及所述mesh网络各个从节点通过分别周期性评估所有可用频点及可用带宽的干扰情况，得到干扰情况评估分数，主控节点汇总多个从节点得到的干扰情况评估分数，得到汇总结果，并根据汇总结果，更新工作带宽与工作频点，实现从节点工作在基于干扰情况更新的工作带宽及工作频点，改善通信效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请提供的一种mesh网络通信方法实施例1的流程图；
图2是本申请提供的一种mesh网络通信方法实施例2的流程图；
图3是本申请提供的一种确定候选带宽在设定时长内的评估分数的流程图；
图4是本申请提供的一种mesh网络通信系统的逻辑结构示意图。
具体实施方式
在基站接收机设计及应用过程中，本申请的发明人注意到，基站接收机接收到的信号中可能会存在阻塞信号，阻塞信号会降低接收机的阻塞灵敏度，直接影响基站接收机的解调能力，在此基础上，发明人研究发现，通过抑制阻塞信号可以提高基站接收机的解调能力，具体提供了一种干扰信号抑制方法，接下来对本申请提供的干扰信号抑制方法进行详细介绍。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1所示的，为本申请提供的一种mesh网络通信方法实施例1的流程图，该方法包括以下步骤：
步骤S11、主控节点采用预先设定的频点及带宽选择方法，选择出目标带宽与目标频点。
预选设定的频点及带宽选择方法可以根据需要进行设置，在本申请中不做限制。
步骤S12、所述主控节点将所述目标带宽与所述目标频点作为其建立的mesh网络中各个从节点的工作带宽与工作频点。
步骤S13、所述主控节点及所述mesh网络各个从节点分别周期性评估所有可用频点及可用带宽的干扰情况，得到干扰情况评估分数。
所述工作频点为多个所述可用频点中的其中一个，所述工作带宽为多个所述可用频点中的其中一个。
本实施例中，周期性评估所有可用频点及可用带宽的干扰情况，可以保证评估干扰情况的全面性，并且节省主控节点及从节点的资源。
步骤S14、所述主控节点汇总多个所述从节点得到的干扰情况评估分数，得到汇总结果，并根据所述汇总结果，更新所述工作带宽与所述工作频点。
所述主控节点汇总多个所述从节点得到的干扰情况评估分数，得到汇总结果，并根据所述汇总结果，更新所述工作带宽与所述工作频点，实现了工作带宽与工作频点的实时更新，保证通信的可靠性。
步骤S15、所述主控节点向全网广播更新后的工作带宽及工作频点，以使各个所述从节点同时迁移至更新后的工作带宽及工作频点。
所述主控节点向全网广播更新后的工作带宽及工作频点，以使各个所述从节点同时迁移至更新后的工作带宽及工作频点，保证在迁移频点及带宽时，通信业务不中断。
在本申请中，主控节点在建立mesh网络，并将所述目标带宽与所述目标频点作为所述mesh网络中各个从节点的工作带宽与工作频点之后，主控节点及所述mesh网络各个从节点通过分别周期性评估所有可用频点及可用带宽的干扰情况，得到干扰情况评估分数，主控节点汇总多个从节点得到的干扰情况评估分数，得到汇总结果，并根据汇总结果，更新工作带宽与工作频点，实现从节点工作在基于干扰情况更新的工作带宽及工作频点，改善通信效果。
作为本申请另一可选实施例，参照图2，为本申请提供的一种mesh网络通信方法实施例2的流程图，本实施例主要是对上述实施例1描述的mesh网络通信方法的细化方案，如图2所示，该方法可以包括但并不局限于以下步骤：
步骤S21、以针对目标带宽预先设定的接收信号功率为参考值，根据频谱功率谱密度，计算各个候选频点下各个候选带宽的各个接收信号功率。
本实施例中，针对目标带宽可以但不局限于设定7个接收信号功率，分别为signalP0＝-120dbm/15khz，signalP1＝-110dbm/15khz，signalP2＝-100dbm/15khz，signalP3＝-90dbm/15khz,signalP4＝-80dbm/15khz,signalP5＝-70dbm/15khz,signalP6＝-60dbm/15khz。其中，15khz表示单位子载波间隔。-120dbm/15khz，-110dbm/15khz，...-60dbm/15kh表示单位子载波间隔时的接收信号功率。
在针对目标带宽预先设定接收信号功率之后，可以以针对目标带宽预先设定的接收信号功率为参考值，通过在无线通信设备支持且授权的频谱范围内扫频获取单位子载波间隔的频谱功率谱密度。具体可以但不局限于采用FFT扫频方法获取单位子载波间隔的频谱功率谱密度。
步骤S22、对每个候选频点下的每个候选带宽，确定所述候选带宽在各个设定时长内的评估分数。
本实施例中，设定时长可以根据需要进行设置，在本申请中不做限制。如，设定时长可以设置为但不局限于：1ms。
其中，对各个所述设定时长，确定所述候选带宽在所述设定时长内的评估分数的过程，可以参见图3，如图3所示，该过程可以包括：
步骤S221、计算所述候选带宽的各个接收信号功率对应的信噪比。
计算所述候选带宽的各个接收信号功率对应的信噪比的过程可以为：
确定所述候选带宽的噪声功率；
将所述候选带宽的各个接收信号功率除以噪声功率，得到信噪比。例如，确定候选带宽的噪声功率为NoisePow，在候选带宽的各个接收信号功率为signalP01，signalP11，signalP21，signalP31,signalP41,signalP51,signalP61时，各个接收信号功率对应的信噪比分别为：ignalP01/NoisePow,signalP11/NoisePow,signalP21/NoisePow，signalP31/NoisePow，signalP41/NoisePow，signalP51/NoisePow，signalP61/NoisePow。
步骤S222、对各个接收信号功率，根据所述接收信号功率对应的信噪比，计算每个子载波在所述接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量。
不同调制方式可以为64QAM、16QAM和QPSK。
现举例，对对各个接收信号功率，根据所述接收信号功率对应的信噪比，计算每个子载波在所述接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量进行说明。例如，若各个接收信号功率分别为signalP01，signalP11，signalP21，signalP31,signalP41,signalP51,signalP61，各个子载波分别为a1、a2和a3，则根据signalP01对应的信噪比ignalP01/NoisePow，计算a1在signalP01下不同调制方式之间的互信息量，表示为IMa101；根据signalP01对应的信噪比ignalP01/NoisePow，计算a2在signalP01下不同调制方式之间的互信息量，表示为IMa201；根据signalP01对应的信噪比ignalP01/NoisePow，计算a3在signalP01下不同调制方式之间的互信息量，表示为IMa301；根据signalP02对应的信噪比ignalP02/NoisePow，计算子载波a1在signalP02下不同调制方式之间的互信息量，表示为IMa102；根据signalP02对应的信噪比ignalP02/NoisePow，计算子载波a2在signalP02下不同调制方式之间的互信息量，表示为IMa202；根据signalP02对应的信噪比ignalP02/NoisePow，计算子载波a3在signalP02下不同调制方式之间的互信息量，表示为IMa302；根据signalP03对应的信噪比ignalP03/NoisePow，计算a1在signalP03下不同调制方式之间的互信息量，表示为IMa103；根据signalP03对应的信噪比ignalP03/NoisePow，计算a2在signalP03下不同调制方式之间的互信息量，表示为IMa203；根据signalP03对应的信噪比ignalP03/NoisePow，计算a3在signalP03下不同调制方式之间的互信息量，表示为IMa303；...根据signalP06对应的信噪比ignalP06/NoisePow，计算a1在signalP06下不同调制方式之间的互信息量，表示为IMa106；根据signalP06对应的信噪比ignalP06/NoisePow，计算a2在signalP06下不同调制方式之间的互信息量，表示为IMa206；根据signalP06对应的信噪比ignalP06/NoisePow，计算a3在signalP06下不同调制方式之间的互信息量，表示为IMa306。
步骤S223、对各个接收信号功率，对多个子载波在所述接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量进行平均运算，得到平均互信息量。
仍以步骤S222中的接收信号功率等为例，对步骤S223进行说明。例如，对a1在signalP01下不同调制方式之间的互信息量MIa101、a2在signalP01下不同调制方式之间的互信息量MIa201及a3在signalP01下不同调制方式之间的互信息量MIa301进行平均运算，得到平均互信息量，表示为MIp01；对a1在signalP02下不同调制方式之间的互信息量MIa102、a2在signalP02下不同调制方式之间的互信息量MIa202及a3在signalP02下不同调制方式之间的互信息量MIa302进行平均运算，得到平均互信息量，表示为MIp02；...；对a3在signalP06下不同调制方式之间的互信息量MIa106、a2在signalP06下不同调制方式之间的互信息量MIa206及a3在signalP06下不同调制方式之间的互信息量MIa306进行平均运算，得到平均互信息量，表示为MIp06。
步骤S224、对各个接收信号功率，在预先设定的映射关系表中，查找所述接收信号功率的平均互信息量对应的最大吞吐率，将查找到的最大吞吐率作为所述接收信号功率对应的最大吞吐率。
预先设定的映射关系表中包括多条互信息量与最大吞吐率的映射关系。
仍以步骤S222-S223中的举例，对步骤S224进行说明。例如，在预先设定的映射关系表中，查找signalP01的平均互信息量MIp01对应的最大吞吐率，表示为max01；在预先设定的映射关系表中，查找signalP02的平均互信息量MIp02对应的最大吞吐率，表示为max02；...；在预先设定的映射关系表中，查找signalP06的平均互信息量MIp06对应的最大吞吐率，表示为max06。
步骤S225、对每个候选频点下的每个候选带宽，对所述候选带宽的多个所述接收信号功率对应的最大吞吐率进行平均运算，得到的运算结果作为评估分数。
以步骤S222-S224中的举例为例，对步骤S225进行说明，例如，各个候选频点分别为候选频点1和2，候选频点1下的每个候选带宽分别为b11和b12，候选频点2下的每个候选带宽分别为b21和b22，则对候选频点1下的候选带宽b11的signalP01对应的最大吞吐率、signalP02对应的最大吞吐率、...、signalP06对应的最大吞吐率进行平均运算，得到的运算结果作为候选频点1下的候选带宽b11的评估分数；对对候选频点1下的候选带宽b12的signalP01对应的最大吞吐率、signalP02对应的最大吞吐率、...、signalP06对应的最大吞吐率进行平均运算，得到的运算结果作为候选频点1下的候选带宽b12的评估分数；对候选频点2下的候选带宽b21的signalP01对应的最大吞吐率、signalP02对应的最大吞吐率、...、signalP06对应的最大吞吐率进行平均运算，得到的运算结果作为候选频点2下的候选带宽b21的评估分数；对候选频点2下的候选带宽b22的signalP01对应的最大吞吐率、signalP02对应的最大吞吐率、...、signalP06对应的最大吞吐率进行平均运算，得到的运算结果作为候选频点2下的候选带宽b22的评估分数。
所述对每个候选频点下的每个候选带宽，对所述候选带宽的多个所述接收信号功率对应的最大吞吐率进行平均运算，得到的运算结果作为评估分数，可以包括：
对每个候选频点下的每个候选带宽，将所述候选带宽的每个所述接收信号功率各自对应的加权系数与各自对应的最大吞吐率相乘，并将多个相乘的结果之和，作为评估分数。
所述候选带宽的每个所述接收信号功率各自对应的加权系数可以在建立mesh网络时，根据接收信号强度功率进行设定。加权系数的大小可以根据需要进行设置，在本申请中不做限制。
当然，对每个候选频点下的每个候选带宽，对所述候选带宽的多个所述接收信号功率对应的最大吞吐率进行平均运算，得到的运算结果作为评估分数，也可以包括：
对每个候选频点下的每个候选带宽，将所述候选带宽的多个所述接收信号功率对应的最大吞吐率之和除以多个所述接收信号功率的个数，得到的结果作为评估分数。
步骤S23、对每个候选频点下的每个候选带宽，基于所述候选带宽在多个所述设定时长内的评估分数，确定所述候选带宽的最终评估分数。
在基于步骤S22确定出每个候选频点下的每个候选带宽在每个设定时长内的评估分数之后，可以对每个候选频点下的每个候选带宽，基于所述候选带宽在多个所述设定时长内的评估分数，确定所述候选带宽的最终评估分数。
基于所述候选带宽在多个设定时长内的评估分数，确定所述候选带宽的最终评估分数，可以包括：
S231、按照从小到大的顺序，对所述候选带宽在多个设定时长内的评估分数进行排序，得到排序结果。
S232、对所述排序结果中排列在前n个的评估分数进行平均运算，得到平均评估分数，将所述平均评估分数作为所述候选带宽的最终评估分数。
本实施例中，n为不大于候选带宽的多个评估分数的个数的整数。n可以根据需要进行设置，在本申请中不做限制。
当然，基于所述候选带宽在多个设定时长内的评估分数，确定所述候选带宽的最终评估分数，也可以包括：
将候选带宽在多个设定时长内的评估分数之和除以多个设定时长内的评估分数的个数，得到的结果作为最终评估分数。
步骤S24、通过比较各个所述最终评估分数，将最高的最终评估分数对应的候选频点及候选带宽，作为目标频点及目标带宽。
步骤S25、所述主控节点及所述mesh网络各个从节点分别周期性评估所有可用频点及可用带宽的干扰情况，得到干扰情况评估分数。
所述工作频点为多个所述可用频点中的其中一个，所述工作带宽为多个所述可用频点中的其中一个。
本实施例中，所述主控节点及所述mesh网络各个从节点分别周期性评估所有可用频点及可用带宽的干扰情况，得到干扰情况评估分数的过程，可以包括：
S251、对所述mesh网络中各个从节点，利用以下方式确定所述从节点在各个可用频点下各个可用带宽的最终评估分数，并确定所述从节点的各个邻居节点在各个可用频点下各个可用带宽的最终评估分数：
S2511、对每个可用频点下的每个可用带宽，确定所述可用带宽在各个设定时长内的评估分数；
其中，对各个所述设定时长，确定所述可用带宽在所述设定时长内的评估分数的过程，包括：
计算所述可用带宽的各个接收信号功率对应的信噪比；
对各个接收信号功率，根据所述接收信号功率对应的信噪比，计算每个子载波在所述接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量；
对各个接收信号功率，对多个子载波在所述接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量进行平均运算，得到平均互信息量；
对各个接收信号功率，在预先设定的映射关系表中，查找所述接收信号功率的平均互信息量对应的最大吞吐率，将查找到的最大吞吐率作为所述接收信号功率对应的最大吞吐率；
对每个可用频点下的每个可用带宽，对所述可用带宽的多个所述接收信号功率对应的最大吞吐率进行平均运算，得到的运算结果作为评估分数。
S2512、对每个可用频点下的每个可用带宽，基于所述可用带宽在多个所述设定时长内的评估分数，确定所述可用带宽的最终评估分数。
S252、对所述mesh网络中各个从节点，在各个可用频点下的各个可用带宽下，将所述从节点的多个邻居节点在所述可用带宽的最终评估分数的平均值，与所述从节点在所述可用带宽的最终评估分数之和，作为所述从节点在所述可用带宽的干扰情况评估分数。
本实施例中，邻居节点可以理解为：与从节点存在通信关系的节点。
步骤S26、所述主控节点汇总多个所述从节点得到的干扰情况评估分数，得到汇总结果，并根据所述汇总结果，更新所述工作带宽与所述工作频点。
所述主控节点汇总多个所述从节点得到的干扰情况评估分数，得到汇总结果，并根据所述汇总结果，更新所述工作带宽与所述工作频点的过程，可以包括：
S261、对各个所述可用频点下的各个所述可用带宽，计算所述可用带宽下多个从节点在所述可用带宽的干扰情况评估分数的平均值，将计算得到的平均值作为所述可用带宽的待使用分数；
S262、从各个所述可用频点下的各个所述可用带宽的待使用分数中，选择出最高的待使用分数对应的可用频点及可用带宽，作为待使用的频点及带宽。
步骤S27、所述主控节点向全网广播更新后的工作带宽及工作频点，以使各个所述从节点同时迁移至更新后的工作带宽及工作频点。
所述主控节点向全网广播更新后的工作带宽及工作频点，以使各个所述从节点同时迁移至更新后的工作带宽及工作频点的过程，可以包括：
所述主控节点向全网广播所述待使用的频点及带宽，以使各个所述从节点同时迁移至所述待使用的频点及带宽。
在以针对目标带宽预先设定的接收信号功率为参考值，根据频谱功率谱密度，计算各个候选频点下各个候选带宽的各个接收信号功率之后，计算候选带宽的各个接收信号功率对应的信噪比，并根据接收信号功率对应的信噪比，计算每个子载波在接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量，实现对不同调制方式之间的干扰相关性的量化，在此基础上，确定出接收信号功率对应的最大吞吐率，实现对候选带宽在该接收信号功率下的干扰情况的量化，将根据最大吞吐率，计算出候选带宽在设定时长内的评估分数，并基于候选带宽在多个设定时长内的评估分数，确定候选带宽的最终评估分数，实现对多个设定时长内候选带宽的干扰情况的量化，提高干扰情况量化的准确性，进而将最高的最终评估分数对应的候选频点及候选带宽，作为目标频点及目标带宽，实现准确的选择出干扰最小的候选频点及候选带宽。
接下来对本申请提供的mesh网络通信系统进行介绍，下文介绍的mesh网络通信系统与上文介绍的mesh网络通信系统可相互对应参照。
请参见图4，mesh网络通信系统，可以包括：主控节点100及多个从节点200。
所述主控节点100，用于采用预先设定的频点及带宽选择方法，选择出目标带宽与目标频点。
所述主控节点100，还用于将所述目标带宽与所述目标频点作为其建立的mesh网络中各个从节点200的工作带宽与工作频点。
所述主控节点100及所述mesh网络各个从节点200分别用于周期性评估所有可用频点及可用带宽的干扰情况，得到干扰情况评估分数，所述工作频点为多个所述可用频点中的其中一个，所述工作带宽为多个所述可用频点中的其中一个。
所述主控节点100，还用于汇总多个所述从节点200得到的干扰情况评估分数，得到汇总结果，并根据所述汇总结果，更新所述工作带宽与所述工作频点。
所述主控节点100，还用于向全网广播更新后的工作带宽及工作频点，以使各个所述从节点200同时迁移至更新后的工作带宽及工作频点。
本实施例中，所述主控节点100，具体可以用于：
以针对目标带宽预先设定的接收信号功率为参考值，根据频谱功率谱密度，计算各个候选频点下各个候选带宽的各个接收信号功率；
对每个候选频点下的每个候选带宽，确定所述候选带宽在各个设定时长内的评估分数；
其中，对各个所述设定时长，确定所述候选带宽在所述设定时长内的评估分数的过程，包括：计算所述候选带宽的各个接收信号功率对应的信噪比；对各个接收信号功率，根据所述接收信号功率对应的信噪比，计算每个子载波在所述接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量；对各个接收信号功率，对多个子载波在所述接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量进行平均运算，得到平均互信息量；对各个接收信号功率，在预先设定的映射关系表中，查找所述接收信号功率的平均互信息量对应的最大吞吐率，将查找到的最大吞吐率作为所述接收信号功率对应的最大吞吐率；对每个候选频点下的每个候选带宽，对所述候选带宽的多个所述接收信号功率对应的最大吞吐率进行平均运算，得到的运算结果作为评估分数；
对每个候选频点下的每个候选带宽，基于所述候选带宽在多个所述设定时长内的评估分数，确定所述候选带宽的最终评估分数；
通过比较各个所述最终评估分数，将最高的最终评估分数对应的候选频点及候选带宽，作为目标频点及目标带宽。
本实施例中，所述主控节点100，具体可以用于：
对每个候选频点下的每个候选带宽，将所述候选带宽的每个所述接收信号功率各自对应的加权系数与各自对应的最大吞吐率相乘，并将多个相乘的结果之和，作为评估分数。
本实施例中，所述主控节点100，具体可以用于：
按照从小到大的顺序，对所述候选带宽在多个设定时长内的评估分数进行排序，得到排序结果；
对所述排序结果中排列在前n个的评估分数进行平均运算，得到平均评估分数，将所述平均评估分数作为所述候选带宽的最终评估分数。
本实施例中，所述mesh网络中各个从节点200分别具体可以用于：
利用以下方式确定所述从节点200在各个可用频点下各个可用带宽的最终评估分数，并确定所述从节点200的各个邻居节点在各个可用频点下各个可用带宽的最终评估分数：对每个可用频点下的每个可用带宽，确定所述可用带宽在各个设定时长内的评估分数；其中，对各个所述设定时长，确定所述可用带宽在所述设定时长内的评估分数的过程，包括：计算所述可用带宽的各个接收信号功率对应的信噪比；对各个接收信号功率，根据所述接收信号功率对应的信噪比，计算每个子载波在所述接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量；对各个接收信号功率，对多个子载波在所述接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量进行平均运算，得到平均互信息量；对各个接收信号功率，在预先设定的映射关系表中，查找所述接收信号功率的平均互信息量对应的最大吞吐率，将查找到的最大吞吐率作为所述接收信号功率对应的最大吞吐率；对每个可用频点下的每个可用带宽，对所述可用带宽的多个所述接收信号功率对应的最大吞吐率进行平均运算，得到的运算结果作为评估分数；对每个可用频点下的每个可用带宽，基于所述可用带宽在多个所述设定时长内的评估分数，确定所述可用带宽的最终评估分数；
在各个可用频点下的各个可用带宽下，将所述从节点200的多个邻居节点在所述可用带宽的最终评估分数的平均值，与所述从节点200在所述可用带宽的最终评估分数之和，作为所述从节点200在所述可用带宽的干扰情况评估分数；
所述主控节点100，具体用于对各个所述可用频点下的各个所述可用带宽，计算所述可用带宽下多个从节点200在所述可用带宽的干扰情况评估分数的平均值，将计算得到的平均值作为所述可用带宽的待使用分数；
从各个所述可用频点下的各个所述可用带宽的待使用分数中，选择出最高的待使用分数对应的可用频点及可用带宽，作为待使用的频点及带宽；
所述主控节点100向全网广播所述待使用的频点及带宽，以使各个所述从节点200同时迁移至所述待使用的频点及带宽。
需要说明的是，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上对本申请所提供的一种mesh网络通信方法及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种mesh网络通信方法，其特征在于，包括：
主控节点采用预先设定的频点及带宽选择方法，选择出目标带宽与目标频点；
所述主控节点将所述目标带宽与所述目标频点作为其建立的mesh网络中各个从节点的工作带宽与工作频点；
所述主控节点及所述mesh网络各个从节点分别周期性评估所有可用频点及可用带宽的干扰情况，得到干扰情况评估分数；所述mesh网络中各个从节点，在各个可用频点下的各个可用带宽下，将所述从节点的多个邻居节点在所述可用带宽的最终评估分数的平均值，与所述从节点在所述可用带宽的最终评估分数之和，作为所述从节点在所述可用带宽的干扰情况评估分数，所述工作频点为多个所述可用频点中的其中一个，所述工作带宽为多个所述可用频点中的其中一个；
所述主控节点对各个所述可用频点下的各个所述可用带宽，计算所述可用带宽下多个从节点在所述可用带宽的干扰情况评估分数的平均值，将计算得到的平均值作为所述可用带宽的待使用分数；
从各个所述可用频点下的各个所述可用带宽的待使用分数中，选择出最高的待使用分数对应的可用频点及可用带宽，作为待使用的频点及带宽；
所述主控节点向全网广播所述待使用的频点及带宽，以使各个所述从节点同时迁移至所述待使用的频点及带宽。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主控节点采用预先设定的频点及带宽选择方法，选择出目标带宽与目标频点，包括：
以针对目标带宽预先设定的接收信号功率为参考值，根据频谱功率谱密度，计算各个候选频点下各个候选带宽的各个接收信号功率；
对每个候选频点下的每个候选带宽，确定所述候选带宽在各个设定时长内的评估分数；
其中，对各个所述设定时长，确定所述候选带宽在所述设定时长内的评估分数的过程，包括：计算所述候选带宽的各个接收信号功率对应的信噪比；对各个接收信号功率，根据所述接收信号功率对应的信噪比，计算每个子载波在所述接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量；对各个接收信号功率，对多个子载波在所述接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量进行平均运算，得到平均互信息量；对各个接收信号功率，在预先设定的映射关系表中，查找所述接收信号功率的平均互信息量对应的最大吞吐率，将查找到的最大吞吐率作为所述接收信号功率对应的最大吞吐率；对每个候选频点下的每个候选带宽，对所述候选带宽的多个所述接收信号功率对应的最大吞吐率进行平均运算，得到的运算结果作为评估分数；
对每个候选频点下的每个候选带宽，基于所述候选带宽在多个所述设定时长内的评估分数，确定所述候选带宽的最终评估分数；
通过比较各个所述最终评估分数，将最高的最终评估分数对应的候选频点及候选带宽，作为目标频点及目标带宽。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对每个候选频点下的每个候选带宽，对所述候选带宽的多个所述接收信号功率对应的最大吞吐率进行平均运算，得到的运算结果作为评估分数，包括：
对每个候选频点下的每个候选带宽，将所述候选带宽的每个所述接收信号功率各自对应的加权系数与各自对应的最大吞吐率相乘，并将多个相乘的结果之和，作为评估分数。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述候选带宽在多个设定时长内的评估分数，确定所述候选带宽的最终评估分数，包括：
按照从小到大的顺序，对所述候选带宽在多个设定时长内的评估分数进行排序，得到排序结果；
对所述排序结果中排列在前n个的评估分数进行平均运算，得到平均评估分数，将所述平均评估分数作为所述候选带宽的最终评估分数。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述主控节点及所述mesh网络各个从节点分别周期性评估所有可用频点及可用带宽的干扰情况，得到干扰情况评估分数，包括：
对所述mesh网络中各个从节点，利用以下方式确定所述从节点在各个可用频点下各个可用带宽的最终评估分数，并确定所述从节点的各个邻居节点在各个可用频点下各个可用带宽的最终评估分数：对每个可用频点下的每个可用带宽，确定所述可用带宽在各个设定时长内的评估分数；其中，对各个所述设定时长，确定所述可用带宽在所述设定时长内的评估分数的过程，包括：计算所述可用带宽的各个接收信号功率对应的信噪比；对各个接收信号功率，根据所述接收信号功率对应的信噪比，计算每个子载波在所述接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量；对各个接收信号功率，对多个子载波在所述接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量进行平均运算，得到平均互信息量；对各个接收信号功率，在预先设定的映射关系表中，查找所述接收信号功率的平均互信息量对应的最大吞吐率，将查找到的最大吞吐率作为所述接收信号功率对应的最大吞吐率；对每个可用频点下的每个可用带宽，对所述可用带宽的多个所述接收信号功率对应的最大吞吐率进行平均运算，得到的运算结果作为评估分数；对每个可用频点下的每个可用带宽，基于所述可用带宽在多个所述设定时长内的评估分数，确定所述可用带宽的最终评估分数。
6.一种mesh网络通信系统，其特征在于，包括：主控节点及多个从节点；
所述主控节点，用于采用预先设定的频点及带宽选择方法，选择出目标带宽与目标频点；
所述主控节点，还用于将所述目标带宽与所述目标频点作为其建立的mesh网络中各个从节点的工作带宽与工作频点；
所述主控节点及所述mesh网络各个从节点分别用于周期性评估所有可用频点及可用带宽的干扰情况，得到干扰情况评估分数；所述mesh网络中各个从节点，在各个可用频点下的各个可用带宽下，将所述从节点的多个邻居节点在所述可用带宽的最终评估分数的平均值，与所述从节点在所述可用带宽的最终评估分数之和，作为所述从节点在所述可用带宽的干扰情况评估分数，所述工作频点为多个所述可用频点中的其中一个，所述工作带宽为多个所述可用频点中的其中一个；
所述主控节点，还用于对各个所述可用频点下的各个所述可用带宽，计算所述可用带宽下多个从节点在所述可用带宽的干扰情况评估分数的平均值，将计算得到的平均值作为所述可用带宽的待使用分数；从各个所述可用频点下的各个所述可用带宽的待使用分数中，选择出最高的待使用分数对应的可用频点及可用带宽，作为待使用的频点及带宽；所述主控节点，还用于向全网广播所述待使用的频点及带宽，以使各个所述从节点同时迁移至所述待使用的频点及带宽。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述主控节点，具体用于：
以针对目标带宽预先设定的接收信号功率为参考值，根据频谱功率谱密度，计算各个候选频点下各个候选带宽的各个接收信号功率；
对每个候选频点下的每个候选带宽，确定所述候选带宽在各个设定时长内的评估分数；
其中，对各个所述设定时长，确定所述候选带宽在所述设定时长内的评估分数的过程，包括：计算所述候选带宽的各个接收信号功率对应的信噪比；对各个接收信号功率，根据所述接收信号功率对应的信噪比，计算每个子载波在所述接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量；对各个接收信号功率，对多个子载波在所述接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量进行平均运算，得到平均互信息量；对各个接收信号功率，在预先设定的映射关系表中，查找所述接收信号功率的平均互信息量对应的最大吞吐率，将查找到的最大吞吐率作为所述接收信号功率对应的最大吞吐率；对每个候选频点下的每个候选带宽，对所述候选带宽的多个所述接收信号功率对应的最大吞吐率进行平均运算，得到的运算结果作为评估分数；
对每个候选频点下的每个候选带宽，基于所述候选带宽在多个所述设定时长内的评估分数，确定所述候选带宽的最终评估分数；
通过比较各个所述最终评估分数，将最高的最终评估分数对应的候选频点及候选带宽，作为目标频点及目标带宽。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述主控节点，具体用于：
对每个候选频点下的每个候选带宽，将所述候选带宽的每个所述接收信号功率各自对应的加权系数与各自对应的最大吞吐率相乘，并将多个相乘的结果之和，作为评估分数。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述主控节点，具体用于：
按照从小到大的顺序，对所述候选带宽在多个设定时长内的评估分数进行排序，得到排序结果；
对所述排序结果中排列在前n个的评估分数进行平均运算，得到平均评估分数，将所述平均评估分数作为所述候选带宽的最终评估分数。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述mesh网络中各个从节点分别具体用于：
利用以下方式确定所述从节点在各个可用频点下各个可用带宽的最终评估分数，并确定所述从节点的各个邻居节点在各个可用频点下各个可用带宽的最终评估分数：对每个可用频点下的每个可用带宽，确定所述可用带宽在各个设定时长内的评估分数；其中，对各个所述设定时长，确定所述可用带宽在所述设定时长内的评估分数的过程，包括：计算所述可用带宽的各个接收信号功率对应的信噪比；对各个接收信号功率，根据所述接收信号功率对应的信噪比，计算每个子载波在所述接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量；对各个接收信号功率，对多个子载波在所述接收信号功率下不同调制方式之间的互信息量进行平均运算，得到平均互信息量；对各个接收信号功率，在预先设定的映射关系表中，查找所述接收信号功率的平均互信息量对应的最大吞吐率，将查找到的最大吞吐率作为所述接收信号功率对应的最大吞吐率；对每个可用频点下的每个可用带宽，对所述可用带宽的多个所述接收信号功率对应的最大吞吐率进行平均运算，得到的运算结果作为评估分数；对每个可用频点下的每个可用带宽，基于所述可用带宽在多个所述设定时长内的评估分数，确定所述可用带宽的最终评估分数。
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