[發明專利]基于功率控制的無線網狀網防干擾方法

無效

• 申請號: 200910056683.1
• 申請日: 2009-08-20
• 公開（公告）號: CN101640929A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發明（設計）人: 孫東來;吳越;易平;李建華;毛偉
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04W52/24
• 分類號: H04W52/24;H04W84/18
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種網絡技術領域的方法，具體是一種基于功率控制的無線網狀網防干擾方法。

背景技術

無線網狀網是一種在無線接入、市政管理、災難救助、安全監控、工業管理、物流協作等領域中應用非常廣泛的技術。它具有自組織、自恢復、自適應的性能要求，需要在移動性較強、信道較惡劣的環境下提供穩定的接入，所以無線網狀網必須一方面照顧到網絡的穩定性，保證數據通信的暢通，另一方面必須減少干擾，提高網絡的吞吐量和可用性。因此一個高效準確、高穩定性的防干擾方法是構建實用無線網狀網的基礎，在減少干擾的同時盡可能多的利用信道帶寬，是解決問題的關鍵。

無線網狀網是無線adhoc網絡的發展，無線adhoc網絡由于在流量方面沒有進行有效的優化，因而無法達到接入網的要求，其重點放在連通性和自組織性上，這也導致了adhoc網絡在無線網絡體系中的實際應用相對較少。而無線網狀網要作為接入網，就必須解決adhoc網絡在流量上的問題。為了減少信道上的干擾，802.11體系的無線網絡采用了較為悲觀的干擾預測方法，使得信道流量遠遠小于信道可能存在的流量上限，本文所涉及的專利，就是通過對發射功率的控制，減少干擾發生的可能，以此來提高信道的實際帶寬。

經對現有技術文獻的檢索發現，專利申請號為200610011686的專利“多中心無線動態分布式網絡信息防碰撞通信方法”也是一種在無線網絡中應用的防干擾方法。該專利闡述的方法考慮了無線網絡分布式特性所產生的問題，并通過構建以臨時簇首為中心的通信組，由臨時簇首來控制和安排組內的通信順序，解決組內的干擾問題。其技術特點為，在無線網內按照一定的方式選取若干個主動網絡節點成為臨時簇首，以臨時簇為中心構建通信組，由臨時簇首控制和安排組內的通信。該方法采用了將分布式網絡進行小范圍集中控制的思路，很好的解決了臨時通信組內的干擾問題。通過主動成為臨時簇首的網絡節點，高效的對區域的無線網絡的空間信道進行了管理和分配。但是該路由方法是基于集中管理的模式，首先這就無法體現網絡復雜多變的特性，會導致網絡效率的下降。同時，基于臨時組的防干擾機制，無法應對組間通信所產生的干擾，系統無法針對網絡狀況進行自適應，最終會導致系統紊亂。而且，主動成為簇首的機制太過簡單，無法對實際應用環境的復雜性做出恰當的反應。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種基于功率控制的無線網狀網防干擾方法，通過測量任一網絡節點在各功率下其鄰居節點對其數據包的丟包率，確定此網絡節點每一鄰居節點的最小正常通信發射信號功率，以此減小單個信號的覆蓋范圍，增加同一時間內整個無線網絡空間中并發信號的數量，通過這種方法，可以極大地減少無線網狀網中干擾出現的概率最終提升網絡整體的吞吐量性能。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括以下步驟：

第一步、無線網狀網內部的任一網絡節點以設定的發送頻率發送不同功率值的探測包，該網絡節點同時接受來自其他所有網絡節點發送的探測包，并將該探測包對應的發送網絡節點標記為鄰居節點，網絡節點通過鄰居表記錄所有該網絡節點的鄰居節點。

所述的發送頻率是指：在一個探測周期內發送探測包的個數。

所述的探測包為數據幀結構，該探測包包括：發送網絡節點的網絡節點編號、發送網絡節點的網絡節點類型、發送時延、發送頻率、發送數量、功率級別、發送網絡節點所接收到的來自鄰居節點的探測包的丟包率。

所述的鄰居節點，是指兩個可以在無線信道中互相溝通的網絡節點。對任一網絡節點來說，與該網絡節點通過數據包傳輸相連接的網絡節點，都是它的鄰居節點。

所述的鄰居表包括：鄰居節點和該鄰居節點對應的發射功率探測信息。

所述的發射功率探測信息是指每個鄰居節點的探測包的信息統計。

第二步、網絡節點根據設定的時間間隔內發生的探測包和對應收到的鄰居節點的探測包個數計算得到探測包的丟包率，同時將該丟包率更新于該網絡節點在下一個時間間隔發出的探測包中。

所述的丟包率是指：單位時間內，鄰居節點發出的探測包中，沒有成功送達的探測包在探測包總量中的比率，即根據鄰居節點的探測包發送間隔信息，獲得在單位時間內鄰居節點發送探測包的總數，將總數減去收到鄰居節點探測包的數量，其差值除以探測包總數，即為丟包率。