应用于无线体域网的避免干扰的装置、方法和系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种应用于无线体域网的避免干扰的装置、方法和系统，所述装置应用于无线体域网(WBAN)中的集线器(HUB)，其中，所述装置包括：获取单元，其获取相邻WBAN的BAN ID、HUB ID、BAN优先级、跳频周期、用于进行时间对齐的时间信息以及用于计算跳频序列的跳频信息；确定单元，其根据所述HUB所属WBAN和所述相邻WBAN的BAN优先级和/或信道跳频周期确定是否进行冲突避让；处理单元，其在所述HUB进行冲突避让时，根据所述HUB所属的WBAN的跳频信息和时间信息以及所述相邻WBAN的跳频信息和时间信息进行冲突避让。通过本实施例，能够降低信道碰撞的概率，从而更好地避免两个相邻或重叠的WBAN之间的干扰。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种应用于无线体域网(WBAN，WirelessBodyAreaNetwork)的避免干扰的装置、方法和系统。
技术介绍
IEEE802.15.6是应用于无线体域网的标准。这个标准旨在定义一个高可靠性、低功耗以及可扩展的短距离无线通信网络。然而，相邻或覆盖区域重叠的无线体域网会对邻居网络造成干扰。图1给出了两个覆盖区域有重叠的无线体域网，也即WBAN1和WBAN2。这两个无线体域网工作于同一个信道时，处于覆盖区域的节点会受到来自邻居网络的干扰。例如，当HUB1和HUB2使用相同信道时，WBAN1中节点1可能受到来自WBAN2的HUB2的干扰。同样的，WBAN2中的节点5也会受到来自WBAN1的HUB1的干扰。在IEEE802.15.6的标准中，提出了三种解决干扰问题的方法。方法一：信标位移在这个方法中，HUB需要选择一个没有被与其相邻的无线体域网的HUB使用的信标移位序列，以缓和相邻或重叠的无线体域网在相同信道中的潜在重复的信标碰撞，并计划分配冲突。然而，这种方法只适用于使用带信标的接入方式中，对于不使用带信标的接入方式，无法使用此方法解决干扰冲突问题。方法二：超帧交织这种方法是两个相邻或重叠的HUB通过协商，在某些时间段内独自占用同一个信道。这种方法通过对频率资源在时间上的划分，将同一信道分配给不同的无线体域网，从而避免了冲突和干扰。这种方法可能需要改变无线体域网原先的超帧周期(或信标周期)。由于这种方法是通过HUB间的协商，将同一信道固定的划分给不同的无线体域网使用，如果新加入一个无线体域网，则需要重新进行协商，再对同一信道的资源进行划分。因此，这种方法缺乏一定的灵活性和可扩展性。方法三：跳频这种方法是通过在不同信道间随机地跳转来降低信道碰撞的可能性。不同的无线体域网使用不同的随机种子产生不同的跳频序列以避免干扰。然而，这种方式仍具有局限性。下面通过举例解释局限性。如图1所示的场景，为方便理解，假设WBAN1和WBAN2的跳频周期是相同的，并且跳频周期的起始时间是对齐的。在这里，WBAN1和WBAN2的跳频随机种子分别为1010001000100011和0011000001111010，基于16-bit的Galois线性反馈移位寄存器(Galoislinearfeedbackshiftregister，LFSR)，可以计算出在第k个跳频周期的值。假设使用402～405频段，根据802.15.6，此频段被分为10个信道。同时，假设连续的两个跳频信道的最小间距为2。根据802.15.6中的跳频序列计算公式，可以计算得到WBAN1和WBAN2在第k个跳频周期所在的信道其中i表示无线体域网的序号。表1分别给出了WBAN1和WBAN2的20个跳频周期的表1：WBAN1和WBAN2跳频周期所在的信道从表1中可以发现，当k＝2和k＝15时，WBAN1和WBAN2之间会发生碰撞。在这20个跳频周期内，碰撞的概率为10％。从而可知，跳频的方式并不能完全避免信道碰撞，从而不能完全避免干扰。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种应用于无线体域网的避免干扰的装置、方法和系统，以避免两个相邻或重叠的无线体域网之间的干扰。根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种避免干扰的装置，应用于无线体域网(WBAN)中的集线器(HUB)，其中，所述装置包括：获取单元，其获取相邻WBAN的BANID、HUBID、BAN优先级、跳频周期、用于进行时间对齐的时间信息以及用于计算跳频序列的跳频信息；确定单元，其根据所述HUB所属WBAN和所述相邻WBAN的BAN优先级和/或信道跳频周期确定是否进行冲突避让；处理单元，其在所述HUB进行冲突避让时，根据所述HUB所属的WBAN的跳频信息和时间信息以及所述相邻WBAN的跳频信息和时间信息进行冲突避让。根据本专利技术实施例的第二方面，提供了一种无线体域网中的集线器，其中，所述集线器(HUB)被配置为：获取相邻WBAN的BANID、HUBID、BAN优先级、跳频周期、用于进行时间对齐的时间信息以及用于计算跳频序列的跳频信息；根据所述HUB所属WBAN和所述相邻WBAN的BAN优先级和/或信道跳频周期确定是否进行冲突避让；如果进行冲突避让，则根据所述HUB所属的WBAN的跳频信息和时间信息以及所述相邻WBAN的跳频信息和时间信息进行冲突避让。根据本专利技术实施例的第三方面，提供了一种避免干扰的方法，应用于无线体域网(WBAN)中的集线器(HUB)，其中，所述方法包括：所述HUB获取相邻WBAN的BANID、HUBID、BAN优先级、跳频周期、用于进行时间对齐的时间信息以及用于计算跳频序列的跳频信息；所述HUB根据其所属WBAN和所述相邻WBAN的BAN优先级和/或信道跳频周期确定是否进行冲突避让；如果进行冲突避让，则所述HUB根据其所属的WBAN的跳频信息和时间信息以及所述相邻WBAN的跳频信息和时间信息进行冲突避让。本专利技术的有益效果在于：通过本实施例的装置、方法和系统，能够降低信道碰撞的概率，从而更好地避免两个相邻或重叠的WBAN之间的干扰。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术的特定实施方式，指明了本专利技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施方式，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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。在附图中：图1是覆盖区域重叠的两个相邻的无线体域网的示意图；图2是本实施例的避免干扰的装置的组成示意图；图3是时钟对齐以及信道号比较的一个例子的示意图；图4是本实施例的HUB的硬件组成示意图；图5是本实施例的避免干扰的方法的流程图；图6是本实施例的避让干扰的方法的整体流程图。具体实施方式参照附图，通过下面的说明书，本专利技术的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本专利技术的特定实施方式，其表明了其中可以采用本专利技术的原则的部分实施方式，应了解的是，本专利技术不限于所描述的实施方式，相反，本专利技术包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。实施例1本实施例提供了一种避免干扰的装置，该装置应用于无线体域网(WBAN)中的集线器(HUB，IEEE802.15.6中的网络中心控制设备)。图2是该装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种避免干扰的装置，应用于无线体域网(WBAN)中的集线器(HUB)，其中，所述装置包括：获取单元，其获取相邻WBAN的BAN ID、HUB ID、BAN优先级、跳频周期、用于进行时间对齐的时间信息以及用于计算跳频序列的跳频信息；确定单元，其根据所述HUB所属WBAN和所述相邻WBAN的BAN优先级和/或信道跳频周期确定是否进行冲突避让；处理单元，其在所述HUB进行冲突避让时，根据所述HUB所属的WBAN的跳频信息和时间信息以及所述相邻WBAN的跳频信息和时间信息进行冲突避让。

【技术特征摘要】
1.一种避免干扰的装置，应用于无线体域网(WBAN)中的集线器(HUB)，其中，所述装置包括：获取单元，其获取相邻WBAN的BANID、HUBID、BAN优先级、跳频周期、用于进行时间对齐的时间信息以及用于计算跳频序列的跳频信息；确定单元，其根据所述HUB所属WBAN和所述相邻WBAN的BAN优先级和/或信道跳频周期确定是否进行冲突避让；处理单元，其在所述HUB进行冲突避让时，根据所述HUB所属的WBAN的跳频信息和时间信息以及所述相邻WBAN的跳频信息和时间信息进行冲突避让。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置还包括：接收单元，其接收所述相邻WBAN的HUB发送的信标或T-Poll帧；所述获取单元从所述信标或T-Poll帧中获取所述相邻WBAN的BANID、HUBID、BAN优先级、跳频周期、用于进行时间对齐的时间信息以及用于计算跳频序列的跳频信息。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述确定单元包括：第一比较模块，其将所述HUB所属的WBAN的BAN优先级与所述相邻WBAN的BAN优先级进行比较；第一确定模块，其在所述HUB所属的WBAN的BAN优先级大于所述相邻WBAN的BAN优先级时，确定不进行冲突避让；在所述HUB所属的WBAN的BAN优先级小于所述相邻WBAN的BAN优先级时，确定进行冲突避让；第二比较模块，其在所述HUB所属的WBAN的BAN优先级等于所述相邻WBAN的BAN优先级时，将所述HUB所属的WBAN的跳频周期与所述相邻WBAN的跳频周期进行比较；第二确定模块，其在所述HUB所属的WBAN的跳频周期大于所述相邻WBAN的跳频周期时，确定不进行冲突避让；在所述HUB所属的WBAN的跳频周期小于所述相邻WBAN的跳频周期时，确定进行冲突避让；协商模块，其在所述HUB所属的WBAN的跳频周期等于所述相邻WBAN的跳频周期时，与所述相邻WBAN的HUB进行协商，以确定是否进行冲突避让。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述处理单元包括：对齐模块，其根据所述HUB所属的WBAN的时间信息和所述相邻WBAN的时间信息，对所述HUB所属的WBAN与所述相邻WBAN进行时钟对齐；第三比较模块，其将所述HUB所属的WBAN的每个跳频周期内的信道号和与所述跳频周期对应的所述相邻WBAN的跳频周期内的信道号进行比较，确定存在冲突的信道号；处理模块，其改变所述存在冲突的信道号，使其与所述相邻WBAN的跳频周期的信道号不同。5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述第三比较...

【专利技术属性】
技术研发人员：王乐菲，王昊，田军，范小菁，易粟，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP