一种无线网格网络中的信道分配方法及系统技术方案

一种无线网格网络中的信道分配方法及系统；所述方法包括：S101.在由无线网格网络划分出的多个区域中，各区域的节点分别协商产生本区域的首领节点；S102.预定的初始区域的首领节点从可选信道集合中选取一个信道；S103.选取信道的首领节点将所选取的信道作为本区域的缺省信道分配给本区域中其它节点，并通知相邻区域的首领节点分配完成；S104.接收分配完成通知的首领节点如果判断本区域未分配缺省信道，则根据本区域的边界节点所获取的各相邻区域的信道分配情况，更新所述可选信道集合，从更新后的可选信道集合中选取一个信道，返回S103。本发明专利技术针对中小型无线网格网络能够在不降低网络容量的同时保证较低的部署成本。

【技术实现步骤摘要】
一种无线网格网络中的信道分配方法及系统
本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种无线网格网络中的信道分配方法及系统。
技术介绍
无线网格网络(WirelessMeshNetwork)是一种具有分层结构的多跳新型无线网络，具有可靠性强、高带宽以及投资成本低等特点。因此，它被广泛视为下一代无线通信系统的关键网络结构。目前大多数无线Mesh网络都基于IEEE802.11b/g标准，该标准规定的11个可用信道，只有3个信道相互正交。如何提高无线信道的利用率，增加系统的容量是设计无线Mesh网络的一个关键问题；信道分配是增加无线网络系统容量的最有效措施之一。为了充分利用有限的无线信道资源，现有无线Mesh网络也采用了一些新技术和措施。主要可以分为三类：第一类采用基于单接口/静态信道分配方式，此类方法根据无线链路之间的干扰原理，基于集中控制的原则，给出统一的信道分配方案。该类方案优点是集中控制、便于部署且成本较低；缺点是网络中的信道容量可能不够。第二类采用基于单接口/动态信道分配方式，此类方案大多设立信道分配控制节点或者其他控制设备来进行信道策略调整，Mesh网络内部节点周期性反馈信道分配及流量控制情况，根据当前网络通信状况来判定干扰情况，从而根据实际情况及时调整信道分配策略，不断降低干扰，增加网络容量。缺点是计算、反馈代价较高，策略执行的精度难以保障。第三类采用节点扩展多接口的方式，此类方案中，各Mesh网络节点部署多个接口，不同无线接口基于不同的无线标准技术，从而形成有效地正交信道，避免链路间的干扰；缺点是多个接口给部署和成本带来了一定要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对中小型无线网格网络的快速部署，如何在不降低网络容量的同时保证较低的部署成本。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种无线网格网络中的信道分配方法，包括：S101、在由所述无线网格网络划分出的多个区域中，各区域的节点分别协商产生本区域的首领节点；S102、预定的初始区域的首领节点从可选信道集合中选取一个信道；S103、选取信道的首领节点将所选取的信道作为本区域的缺省信道分配给本区域中其它节点，并通知相邻区域的首领节点分配完成；S104、接收分配完成通知的首领节点如果判断本区域未分配缺省信道，则根据本区域的边界节点所获取的本区域各相邻区域的信道分配情况，更新所述可选信道集合，所述边界节点是指同时属于两个或两个以上区域、且与两个或两个以上属于不同区域的节点之间均只有一跳的节点；从更新后的可选信道集合中选取一个信道，返回步骤S103。可选地，所述边界节点上部署有至少三个接口，其它节点上部署的接口为单接口。可选地，所述更新所述可选信道集合的步骤包括：从所述可选信道集合中筛除所获取的本区域的各相邻区域所分配的缺省信道，得到剩余信道集合；判断本区域的各相邻区域与另外的区域是否有公共区域；如果各相邻区域与另外的区域均没有公共区域则将所述剩余信道集合作为更新后的可选信道集合；如果有的相邻区域与另外的区域有公共区域，则通过本区域与该相邻区域的边界节点获取该相邻区域与另外的区域的公共区域的信道，将所获取的公共区域的信道从所述剩余信道集合中筛除，得到更新后的可选信道集合。可选地，所述各区域的节点分别协商产生本区域的首领节点的步骤包括：每个区域的各节点分别发送维持连接活跃消息给本节点下一跳的邻居节点，消息中含有预置的区域的编号；各个节点接收其它节点发送的所述维持连接活跃消息，并对接收的来自于本区域的所述维持连接活跃消息进行计数；所述来自于本区域的维持连接活跃消息是指该维持连接活跃消息中携带的编号与本节点预置的编号相同；将一个区域各节点中计数结果最高的节点确定为该区域的首领节点。可选地，所述将一个区域各节点中计数结果最高的节点确定为该区域的首领节点的步骤包括：各节点广播本节点的所述计数结果，并且每个节点均维护一个统计表，用于记录本区域各节点的标识及其计数结果；各节点当收到来自于本区域的维持连接活跃消息时，将发送方节点的标识记录在所述统计表中，当收到其它节点广播的计数结果时，记录到所述统计表中的相应位置；各节点根据该统计表查找出本区域所述计数结果最高的节点，将查找出的节点记录为本区域的首领节点。实施例二、一种无线网格网络中的信道分配系统，包括：位于所述无线网格网络中的各个节点上的信道分配装置；所述信道分配装置包括：初始化模块，用于在由所述无线网格网络划分出的多个区域中，与本节点所在区域的其它节点协商本节点所在区域的首领节点；选择模块，用于当本节点为预定的初始区域的首领节点时，从可选信道集合中选取一个信道；分配模块，用于在所述选择模块选取信道后将所选信道作为本区域的缺省信道分配给本区域中其它节点，并通知本节点所在区域的相邻区域的首领节点分配完成；更新模块，用于当本节点接收到分配完成通知后，如果判断本节点所在区域未分配缺省信道，则根据本节点所在区域的边界节点所获取的本区域各相邻区域的信道分配情况，更新所述可选信道集合；所述边界节点是指同时属于两个或两个以上区域、且与两个或两个以上属于不同区域的节点之间均只有一跳指示所述选择模块从更新后的可选信道集合中选取一个信道。可选地，所述信道分配装置还包括：接口模块，当本节点为边界节点时，所述接口模块至少包括三个接口；当所在节点不是边界节点时，所述接口模块为单接口。可选地，所述更新模块更新所述可选信道集合是指：所述更新模块从所述可选信道集合中筛除本节点所在区域的各相邻区域所分配的缺省信道，得到剩余信道集合；判断本节点所在区域的各相邻区域与另外的区域是否有公共区域；如果各相邻区域与另外的区域均没有公共区域则将所述剩余信道集合作为更新后的可选信道集合；如果有的相邻区域与另外的区域有公共区域，则通过本节点所在区域的边界节点获取该相邻区域与另外的区域的公共区域的信道，将所获取的公共区域的信道从所述剩余信道集合中筛除，得到更新后的可选信道集合。可选地，所述初始化模块与本节点所在区域的其它节点协商本节点所在区域的首领节点是指：所述初始化模块发送维持连接活跃消息给所在节点下一跳的邻居节点，消息中含有预置的区域的编号；接收其它节点发送的所述维持连接活跃消息，并对接收的来自于本节点所在区域的所述维持连接活跃消息进行计数；所述来自于本区域的维持连接活跃消息是指该维持连接活跃消息中携带的编号中至少一个与本节点预置的编号相同；将本节点所在区域中计数结果最高的节点确定为本区域的首领节点。可选地，所述初始化模块将本节点所在区域中计数结果最高的节点确定为本区域的首领节点是指：所述初始化模块广播本节点的所述计数结果，并维护一个统计表，用于记录本节点所在区域各节点的标识及其计数结果；当收到来自于本节点所在区域的维持连接活跃消息时，将发送方节点的标识记录在所述统计表中，当收到其它节点广播的计数结果时，记录到所述统计表中的相应位置；根据该统计表查找出本区域所述计数结果最高的节点，将查找出的节点记录为本区域的首领节点。本专利技术的至少一个实施例给出了无线Mesh网络下基于分簇的信道分配方法，相比于
技术介绍
中的第一类方式，相邻区域所用的信道互不相同，以避免相邻区域之间的干扰，因此整个网络的容量得到了保证；相比
技术介绍
中的第二类和第三类方式，整个过程采用静态配置一次完成，计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线网格网络中的信道分配方法，包括：S101、在由所述无线网格网络划分出的多个区域中，各区域的节点分别协商产生本区域的首领节点；S102、预定的初始区域的首领节点从可选信道集合中选取一个信道；S103、选取信道的首领节点将所选取的信道作为本区域的缺省信道分配给本区域中其它节点，并通知相邻区域的首领节点分配完成；S104、接收分配完成通知的首领节点如果判断本区域未分配缺省信道，则根据本区域的边界节点所获取的本区域各相邻区域的信道分配情况，更新所述可选信道集合，所述边界节点是指同时属于两个或两个以上区域、且与两个或两个以上属于不同区域的节点之间均只有一跳的节点；从更新后的可选信道集合中选取一个信道，返回步骤S103。

【技术特征摘要】
1.一种无线网格网络中的信道分配方法，包括：S101、在由所述无线网格网络划分出的多个区域中，各区域的节点分别协商产生本区域的首领节点；S102、预定的初始区域的首领节点从可选信道集合中选取一个信道；S103、选取信道的首领节点将所选取的信道作为本区域的缺省信道分配给本区域中其它节点，并通知相邻区域的首领节点分配完成；S104、接收分配完成通知的首领节点如果判断本区域未分配缺省信道，则根据本区域的边界节点所获取的本区域各相邻区域的信道分配情况，更新所述可选信道集合，所述边界节点是指同时属于两个以上区域、且与两个以上属于不同区域的节点之间均只有一跳的节点；从更新后的可选信道集合中选取一个信道，返回步骤S103。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述边界节点上部署有至少三个接口，其它节点上部署的接口为单接口。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述更新所述可选信道集合的步骤包括：从所述可选信道集合中筛除所获取的本区域的各相邻区域所分配的缺省信道，得到剩余信道集合；判断本区域的各相邻区域与另外的区域是否有公共区域；如果各相邻区域与另外的区域均没有公共区域则将所述剩余信道集合作为更新后的可选信道集合；如果有的相邻区域与另外的区域有公共区域，则通过本区域与该相邻区域的边界节点获取该相邻区域与另外的区域的公共区域的信道，将所获取的公共区域的信道从所述剩余信道集合中筛除，得到更新后的可选信道集合。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各区域的节点分别协商产生本区域的首领节点的步骤包括：每个区域的各节点分别发送维持连接活跃消息给本节点下一跳的邻居节点，消息中含有预置的区域的编号；各个节点接收其它节点发送的所述维持连接活跃消息，并对接收的来自于本区域的所述维持连接活跃消息进行计数；所述来自于本区域的维持连接活跃消息是指该维持连接活跃消息中携带的编号与本节点预置的编号相同；将一个区域各节点中计数结果最高的节点确定为该区域的首领节点。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将一个区域各节点中计数结果最高的节点确定为该区域的首领节点的步骤包括：各节点广播本节点的所述计数结果，并且每个节点均维护一个统计表，用于记录本区域各节点的标识及其计数结果；各节点当收到来自于本区域的维持连接活跃消息时，将发送方节点的标识记录在所述统计表中，当收到其它节点广播的计数结果时，记录到所述统计表中的相应位置；各节点根据该统计表查找出本区域所述计数结果最高的节点，将查找出的节点记录为本区域的首领节点。6.一种无线网格网络中的信道分配系统，其特征在于，包括：位于所述无线网格网络中的各个节点上的信道分配装置；所述信道分配装置包括：初始化模块，用于在由...

【专利技术属性】
技术研发人员：房秉毅，张云勇，
申请(专利权)人：中国联合网络通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11