本發(fā)明涉及通訊領(lǐng)域，具體而言，涉及無線自組網(wǎng)絡(luò)的頻點處理方法及節(jié)點。

背景技術(shù)：

無線多跳網(wǎng)絡(luò)提供了一種節(jié)點間自組織、自協(xié)調(diào)的對等通信，每個節(jié)點具有轉(zhuǎn)發(fā)功能，可以實現(xiàn)節(jié)點之間的多跳傳輸，具有扁平化和傳輸距離比較大的特點。一般在軍隊、機場、公安、軍方與公安應(yīng)用場景中，如果存在蜂窩網(wǎng)絡(luò)失效的情況，此時須借助非蜂窩網(wǎng)絡(luò)的通信手段進行通信，保證執(zhí)行任務(wù)的多個參與方有效協(xié)作。自組織網(wǎng)絡(luò)通過節(jié)點間相互協(xié)調(diào)，中繼轉(zhuǎn)發(fā)，實現(xiàn)節(jié)點互聯(lián)。

在公網(wǎng)系統(tǒng)中，無線網(wǎng)絡(luò)的頻段多是專用的，所以系統(tǒng)外的干擾比較少，干擾主要是系統(tǒng)內(nèi)的干擾，但是對于無線自組網(wǎng)來說，頻段有可能不是專用的，所以在使用的過程中可能會出現(xiàn)比較強的系統(tǒng)外的干擾，系統(tǒng)外的強干擾對整個無線多跳自組網(wǎng)的性能影響非常大，即使只有部分帶寬上受到系統(tǒng)外的干擾，在極端情況下也有可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)無法正常工作，通常降低干擾的方式有擴頻干擾，采用擾碼的方式進行，該方式在干擾強度比較大的情況下，作用不大，另外就是采用頻選的方法，但是頻選方法受限于干擾的強度以及干擾頻帶的大小，如果干擾的頻帶和自組網(wǎng)的頻帶重疊的較多，則整個無線自組網(wǎng)的性能就急劇惡化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了無線自組網(wǎng)絡(luò)的頻點處理方法及節(jié)點，以解決現(xiàn)有技術(shù)中無線自組網(wǎng)絡(luò)中干擾較大的問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種無線自組網(wǎng)絡(luò)的頻點處理方法，包括：所述無線自組網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點接收所述無線自組網(wǎng)絡(luò)總的其他節(jié)點上報的用于進行頻點切換的信息，其中，所述中心節(jié)點是從所述無線自組網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點中選擇出的；所述中心節(jié)點根據(jù)所述信息確定將使用的新的頻點以及使用所述 新的頻點的生效時間；所述中心節(jié)點向所述無線自組網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點發(fā)送所述新的頻點和所述新的頻點的生效時間，所述新的頻點和所述生效時間用于指示接收到的所述新的頻點和所述生效時間的節(jié)點按照所述生效時間切換至所述新的頻點。

進一步地，從所述無線自組網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點中選擇出所述中心節(jié)點包括：根據(jù)每個節(jié)點與其他節(jié)點的連接度從所述無線自組網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點中選擇出所述中心節(jié)點，其中，所述連接度用于指示該節(jié)點連接其他節(jié)點數(shù)量的多少。

進一步地，根據(jù)每個節(jié)點與其他節(jié)點的連接度從所述無線自組網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點中選擇出所述中心節(jié)點包括：所述無線自組網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點將自己的連接度進行廣播；接收到其他節(jié)點的連接的節(jié)點按照相同的原則選擇出所述中心節(jié)點。

進一步地，所述原則包括：選擇連接度最大的節(jié)點作為所述中心節(jié)點；在存在多個連接度相同的節(jié)點的情況下，選擇節(jié)點標識最小的節(jié)點作為所述中心節(jié)點。

進一步地，所述中心節(jié)點接收所述無線自組網(wǎng)絡(luò)總的其他節(jié)點上報的用于進行頻點切換的信息，所述中心節(jié)點根據(jù)所述信息確定將使用的新的頻點包括：所述中心節(jié)點接收所述其他節(jié)點上報的每個自頻帶上的干擾信息；所述中心節(jié)點根據(jù)所述每個自頻帶上的干擾信息計算出所述新的節(jié)點。

進一步地，所述中心節(jié)點根據(jù)所述每個自頻帶上的干擾信息計算出所述新的節(jié)點包括：所述中心節(jié)點統(tǒng)計每個子帶上干擾低于第一閾值的節(jié)點的數(shù)目以及干擾高于第二閾值的節(jié)點的數(shù)據(jù)；所述中心節(jié)點選擇低于所述第一閾值的節(jié)點數(shù)目最多并且干擾高于所述第二閾值的節(jié)點數(shù)目最少的子帶；所述中心節(jié)點根據(jù)選擇出的子帶計算出所述新的節(jié)點。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種無線自組網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點，所述節(jié)點作為中心節(jié)點是從所述無線自組網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點選擇出的，包括：接收模塊，用于接收所述無線自組網(wǎng)絡(luò)總的其他節(jié)點上報的用于進行頻點切換的信息；確定模塊，用于根據(jù)所述信息確定將使用的新的頻點以及使用所述新的頻點的生效時間；發(fā)送模塊，用于向所述無線自組網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點發(fā)送所述新的頻點和所述新的頻點的生效時間，所述新的頻點和所述生效時間用于指示接收到的所述新的頻點和所述生效時間的節(jié)點按照所述生效時間切換至所述新的頻點。

進一步地，所述中心節(jié)點是根據(jù)每個節(jié)點與其他節(jié)點的連接度從所述無線自組網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點中選擇出的，其中，所述連接度用于指示該節(jié)點連接其他節(jié)點數(shù)量的多少。

進一步地，所述接收模塊，用于接收所述其他節(jié)點上報的每個自頻帶上的干擾信息；所述確定模塊，用于根據(jù)所述每個自頻帶上的干擾信息計算出所述新的節(jié)點。

進一步地，所述確定模塊包括：統(tǒng)計單元，用于統(tǒng)計每個子帶上干擾低于第一閾值的節(jié)點的數(shù)目以及干擾高于第二閾值的節(jié)點的數(shù)據(jù)；選擇單元，用于選擇低于所述第一閾值的節(jié)點數(shù)目最多并且干擾高于所述第二閾值的節(jié)點數(shù)目最少的子帶；計算單元，用于根據(jù)選擇出的子帶計算出所述新的節(jié)點。

通過本發(fā)明，采用所述無線自組網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點接收所述無線自組網(wǎng)絡(luò)總的其他節(jié)點上報的用于進行頻點切換的信息，其中，所述中心節(jié)點是從所述無線自組網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點中選擇出的；所述中心節(jié)點根據(jù)所述信息確定將使用的新的頻點以及使用所述新的頻點的生效時間；所述中心節(jié)點向所述無線自組網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點發(fā)送所述新的頻點和所述新的頻點的生效時間，所述新的頻點和所述生效時間用于指示接收到的所述新的頻點和所述生效時間的節(jié)點按照所述生效時間切換至所述新的頻點。通過本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中無線自組網(wǎng)絡(luò)中干擾較大的問題，提高了無線自組網(wǎng)絡(luò)的性能。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的無線自組網(wǎng)絡(luò)的頻點處理方法的流程圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的無線自組網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的自組織網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的中心節(jié)點選擇的流程圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的頻點切換的流程圖。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。

在本實施例中提供了一種無線自組網(wǎng)絡(luò)的頻點處理方法，圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的無線自組網(wǎng)絡(luò)的頻點處理方法的流程圖，如圖1所示，該流程包括如下步驟：

步驟S102，無線自組網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點接收該無線自組網(wǎng)絡(luò)總的其他節(jié)點上報的用于進行頻點切換的信息，其中，該中心節(jié)點是從該無線自組網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點中選擇出的；

步驟S104，中心節(jié)點根據(jù)該信息確定將使用的新的頻點以及使用該新的頻點的生效時間；

步驟S106，中心節(jié)點向該無線自組網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點發(fā)送該新的頻點和該新的頻點的生效時間，該新的頻點和該生效時間用于指示接收到的該新的頻點和該生效時間的節(jié)點按照該生效時間切換至該新的頻點。

通過上述步驟，在無線自組網(wǎng)絡(luò)中可以進行頻點的選擇，這樣可以選擇需要的頻點，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中無線自組網(wǎng)絡(luò)中干擾較大的問題，提高了無線自組網(wǎng)絡(luò)的性能。

選擇中心節(jié)點的方式有很多中，在本實施例中提供了一種可選的實施方式，在該實施方式中，根據(jù)每個節(jié)點與其他節(jié)點的連接度從該無線自組網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點中選擇出該中心節(jié)點，其中，該連接度用于指示該節(jié)點連接其他節(jié)點數(shù)量的多少。

在無線自組網(wǎng)絡(luò)中，每個節(jié)點可以將自己的連接度進行廣播；接收到其他節(jié)點的連接的節(jié)點按照相同的原則選擇出中心節(jié)點。選擇的原則也有很多種，在一個可選的原則中，可以選擇連接度最大的節(jié)點作為中心節(jié)點，如果在存在多個連接度相同的節(jié)點的情況下，選擇節(jié)點標識最小的節(jié)點作為中心節(jié)點。

作為一個可選的實施方式，中心節(jié)點可以接收其他節(jié)點上報的每個自頻帶上的干擾信息；該中心節(jié)點根據(jù)該每個自頻帶上的干擾信息計算出該新的節(jié)點。

可選地，中心節(jié)點統(tǒng)計每個子帶上干擾低于第一閾值的節(jié)點的數(shù)目以及干擾高于第二閾值的節(jié)點的數(shù)據(jù)；中心節(jié)點選擇低于該第一閾值的節(jié)點數(shù)目最多并且干擾高于該第二閾值的節(jié)點數(shù)目最少的子帶；中心節(jié)點根據(jù)選擇出的子帶 計算出該新的節(jié)點。

在本實施例中還提供了一種無線自組網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點，該節(jié)點作為中心節(jié)點是從該無線自組網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點選擇出的，圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的無線自組網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點的結(jié)構(gòu)框圖，如圖2所示，該節(jié)點包括：

接收模塊22，用于接收該無線自組網(wǎng)絡(luò)總的其他節(jié)點上報的用于進行頻點切換的信息；

確定模塊24，用于根據(jù)該信息確定將使用的新的頻點以及使用該新的頻點的生效時間；

發(fā)送模塊26，用于向該無線自組網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點發(fā)送該新的頻點和該新的頻點的生效時間，該新的頻點和該生效時間用于指示接收到的該新的頻點和該生效時間的節(jié)點按照該生效時間切換至該新的頻點。

通過上述步驟，在無線自組網(wǎng)絡(luò)中可以進行頻點的選擇，這樣可以選擇需要的頻點，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中無線自組網(wǎng)絡(luò)中干擾較大的問題，提高了無線自組網(wǎng)絡(luò)的性能。

作為一個可選的實施方式，中心節(jié)點是根據(jù)每個節(jié)點與其他節(jié)點的連接度從該無線自組網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點中選擇出的，其中，該連接度用于指示該節(jié)點連接其他節(jié)點數(shù)量的多少。

作為一個可選的實施方式，接收模塊22，用于接收該其他節(jié)點上報的每個自頻帶上的干擾信息；該確定模塊，用于根據(jù)該每個自頻帶上的干擾信息計算出該新的節(jié)點。

作為一個可選的實施方式，確定模塊24包括：統(tǒng)計單元，用于統(tǒng)計每個子帶上干擾低于第一閾值的節(jié)點的數(shù)目以及干擾高于第二閾值的節(jié)點的數(shù)據(jù)；選擇單元，用于選擇低于該第一閾值的節(jié)點數(shù)目最多并且干擾高于該第二閾值的節(jié)點數(shù)目最少的子帶；計算單元，用于根據(jù)選擇出的子帶計算出該新的節(jié)點。

下面結(jié)合一個可選實施例進行說明。

在本實例中提出了一種切換頻點的干擾規(guī)避策略，通常自組織網(wǎng)絡(luò)都是分布式網(wǎng)絡(luò)，每一個節(jié)點只能拿到網(wǎng)絡(luò)局部的干擾情況，無法拿到全局的干擾情況，所以，為了做頻點切換，則需要有中心節(jié)點，在中心節(jié)點中進行頻點切換的判斷。

在該實施例中，可以包括以下步驟：1)，中心節(jié)點的選擇；2)，各節(jié)點 測量頻點切換所需信息；3)，頻點切換信息上報；4)，頻點切換過程判斷；5)，確定了新頻帶之后，將確定的新頻帶廣播出去，并且攜帶生效時刻，所有收到該消息的節(jié)點按照生效時刻，同時進行載波的切換。

步驟1)可以包括以下步驟：

設(shè)置中心節(jié)點選擇的周期和起始偏移；

每個節(jié)點統(tǒng)計自身節(jié)點的連接的節(jié)點數(shù)，記為該節(jié)點的連接度D；

D＝alpha*x+beta/y

其中x表示該節(jié)點作為中繼的路由條數(shù)的個數(shù)，y表示所有通過該節(jié)點的路由的平均跳數(shù)，alpha和beta分別是對應(yīng)的權(quán)重因子；在廣播消息中，增加節(jié)點的連接度的消息字段；

每個節(jié)點在其發(fā)送廣播PBCH的時隙時刻，進行廣播節(jié)點的連接度的判斷：

If沒有收到其他節(jié)點的連接度的信息

則將本節(jié)點的連接度進行廣播；

Else收到其他節(jié)點的連接度的信息

選出連接度最大的節(jié)點NodeMaxD；

如果有多個節(jié)點的連接度相等，則選擇NodeId最小的節(jié)點作為NodeMaxD；

End

在發(fā)送廣播消息的時候，將NodeMaxD的NodeId和其連接度進行廣播；在周期結(jié)束之后，每個節(jié)點認為其自身維護的NodeMaxD對應(yīng)的NodeId是中心節(jié)點。

步驟2)和3)可以包括以下步驟：

將所有可用的頻帶按照最小粒度進行劃分，分成多個子頻帶；

測量每個子頻帶上的IOT；

將IOT的強度分為多檔，并且設(shè)置相應(yīng)的判決門限；

每個節(jié)點，以周期T_Meas周期性進行如上子頻帶上的IOT測量，以周期T_Report周期性向中心節(jié)點進行測量結(jié)果統(tǒng)計上報。

步驟4)可以包括以下步驟：

中心節(jié)點在周期到達時刻，根據(jù)接收到的所有節(jié)點在不同子帶上IOT的測 量結(jié)果，判決下一個周期載波需要使用的頻點；

判決的準則：統(tǒng)計每個子帶上低干擾節(jié)點的數(shù)目，高干擾節(jié)點的數(shù)目，選擇的子帶盡量是低干擾節(jié)點數(shù)目最多且高干擾節(jié)點最少的子帶，計算出中心頻點作為即將切換的中心頻點；

本實施例的重點在于：1、中心節(jié)點的選擇；2、頻點切換相關(guān)信息的測量；3、測量信息的上報；4、頻點切換的判決；5、切換頻點的通知以及生效；

本實施例以4節(jié)點網(wǎng)絡(luò)為例來說明自組織網(wǎng)絡(luò)的頻點切換方法，假設(shè)可以工作的頻點有三個，分別為Fa、Fb、Fc，網(wǎng)絡(luò)初始使用的工作頻點是Fa，假設(shè)在網(wǎng)絡(luò)正常工作一段時間之后，在頻點Fa附近增加一定強度的干擾，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖3所示。

頻點切換過程如下：

圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的中心節(jié)點選擇的流程圖，如圖4所示，頻點切換開關(guān)打開之后，每個節(jié)點進行節(jié)點連接度的計算，并且進行廣播，節(jié)點1～4計算后得到的連接度分別為D1、D2、D3、D4,并且D1＝D2>D3＝D4；所以節(jié)點NodeId3、NodeId4收到NodeId1的廣播之后，再廣播連接度的時候，則廣播NodeId1的連接度；NodeId2收到NodeId1的廣播之后，因為連接度相等，但是NodeId1<NodeId2，所以選擇NodeId小的作為中心節(jié)點；通過如上中心節(jié)點選擇的方法進行計算比較，選擇節(jié)點NodeId1為中心節(jié)點。

圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的頻點切換的流程圖，如圖5所示，所有節(jié)點各自進行頻帶上各個RB(Resource Block)資源上干擾情況的測量；其他節(jié)點向中心節(jié)點NodeId1上報測量結(jié)果；中心節(jié)點NodeId1根據(jù)上報的測量結(jié)果進行統(tǒng)計比較，選擇低干擾節(jié)點數(shù)目最多且高干擾節(jié)點最少的頻帶Fb作為下一階段使用的頻點；中心節(jié)點NodeId1確定下一階段的頻點Fb的生效時刻，并且進行廣播轉(zhuǎn)發(fā)；各節(jié)點收到頻點Fb的生效時刻之后，按照該生效時刻進行頻點切換；

通過上述實施例中的通過切換頻點的策略，在可用的頻帶范圍內(nèi)進行選擇，最終選擇出受干擾最小的頻段作為自組網(wǎng)的工作頻段，規(guī)避開強干擾頻段，使的無線多跳網(wǎng)絡(luò)可以正常工作，并且達到比較優(yōu)的性能。

利用本實施例提供的頻點切換方式，具有如下優(yōu)點：通過頻點切換策略，能夠有較強的干擾適應(yīng)性；通過頻點切換，可以找出最合適的頻點作為工作頻 點，使的網(wǎng)絡(luò)的頻譜效率達到最高；通過頻點切換，能夠有效的避開高干擾的帶寬，自適應(yīng)的在無干擾或者低干擾帶寬上進行工作。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。