无线ｍｅｓｈ网络在线测量方法技术

本发明专利技术提供一种无线ＭＥＳＨ网络在线测量方法，应用于无线通信技术领域。所述的方法由无线ＭＥＳＨ网络的通信设备实体中所嵌入的测量信号产生单元，测量信号采集单元，测量信号分析单元构成分布式的测量体系；所述方法通过独立的测量系统同步，测量信号流跟踪与反馈调整形成闭合的测量方法。本发明专利技术的显著效果是：解决无线ＭＥＳＨ网络的在线测量实现问题，为无线ＭＥＳＨ网络的在线优化控制提供网络状态信息。

On line measurement method for wireless mesh network

The invention provides an on-line measuring method of wireless MESH network, and is applied to the field of wireless communication technology. The method of measuring signal embedded in the communication equipment entity of wireless MESH network in generating unit, signal acquisition unit, signal analysis unit composed of distributed measurement system; the method by measuring system of independent measurement, signal flow measurement method of tracking and feedback adjustment form closed. The obvious effect of the invention is to solve the on-line measurement realization problem of wireless MESH network and provide network status information for the on-line optimization control of the wireless MESH network.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信
，特别是涉及无线MESH网络的在线测量方法， 包括无线MESH网络测量系统中的测量信号源产生、测量信息的采集和处理方法。
技术介绍
无线MESH网络是一种具备高带宽和可靠性、低建网和维护费用的通信网络。 然而，因为无线MESH网络采用了无线传输介质和网状拓朴结构，其无线链路之 间存在严重的随机干扰，业务承载变化也使无线MESH网络呈现显著的时变特性。 实现无线MESH网络的性能优化将依赖于对该网络特征的准确辨识，这就是需要 设计一种无线MESH网络的测量方法以满足如下要求首先，测量目标不仅是能 够获得无线MESH网络的业务承载状况，而且要提取包括链路状态、緩存资源和 控制能力的网络特征，从而支持网络优化算法；另一方面，测量信号源在能够 有效地激励网络特征的同时，需要降低对其网络承载的不利影响，并且保持与 该网络特征的时变性尺度相适应；最后，无线MESH网络是一种分布式网络架构， 其测量系统也是嵌入网络中的分布式测量单元，需要有效的信息釆集和处理方 法。IEEE工作组发布的802. llh和802. Ilk标准都从物理层和MAC子层分别详 细叙述了基本测量，空闲信道评估测量，接收功率指数噪声图测量，Beacon测 量，信道负载测量，噪声时间柱状图，站点统计测量，位置信息测量，邻居站 点测量，链路测量的具体实现过程；这些测量侧重于底层协议的参数测量，包 括系统中的接受信号电平，接收信号质量，载波干扰水平参数；无线MESH网络 面临更多的网络承载业务和更复杂的无线环境，从而不仅需要网络测量特征量 的增加，也需要这种测量特征的细分；但是，上述标准文件中没有规范测量的 持续时间、测量结果的有效性，这些问题制约了无线测量的可用性；上述标准 文件中规定的测量方式是基于请求/报告机制的站站间的单跳测量，这样的测量 结果并不能准确反映多跳链路和全网的关键特征。无线测量有其有效性，准确性和测量代价限制；有线网络设备和其链路的 工作状态都相对稳定，如Internet网络状态更新可选择为分钟级别;但是，无线网络的设备工作状态的变化，无线信道的衰落特性都使得无线MESH网络测量 信息的时间有效性远小前者；对于无线MESH网络来说，这种有效性对不同网络 位置区域的节点也是不同的，并且不同测量信息需要的精度也不同；最后，由 于无线网络信道资源受限，尤其是测量的通信代价也是一个不可忽略的因素。综上所述无线MESH网络是一个时变的分布式网络，需要一种系统的网络 在线测量方法以合理的测量代价来保障对无线MESH网络特征测量的准确性和有 效性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是解决无线MESH网络的在线测量实现问题， 提供有效的测量信号产生、测量信号采集与分析方法。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案为采用了适应无线MESH网 络的分布式和分层次的测量系统，根据测量需求和代价限制构建测量信号源， 实时分析所采集的测量信号并调整测量尺度；其特征在于系统的无线MESH网 络在线测量体系架构，包括以下步骤A、 由无线MESH网络的通信设备实体中所嵌入的测量信号产生单元，测量 信号采集单元，测量信号分析单元所构成分布式的测量体系；通过测量 系统同步，测量信号流跟踪与反馈调整形成闭合的测量方法；B、 测量信号产生单元由标准测量信号发生器，测量信号分类器和在线测量 信号合成器组成；标准测量信号发生器按照测量需求构建标准测量信号 流；标准测量信号流依次通过测量信号分类器和在线测量信号合成器， 产生在线测量信号流进入无线MESH网络；C、 测量信号采集单元捕获在线测量信号流，并4艮据测量信号分析单元的需 求，将所提取的测量信号送到不同的测量信号分析单元；测量信号分析 单元依据获得的测量信息，分析无线网络运行状况并调整步骤B的测量 信号产生单元。所述步骤A中，分布在无线MESH网络中的测量信号产生单元，测量信号采 集单元，测量信号分析单元独立地嵌入在网络设备中，通过网络管理系统配置 成分布式无线MESH网络测量系统。所述步骤A中，独立分布在无线MESH网络中的测量信号产生单元，测量信号采集单元，测量信号分析单元，通过测量系统同步过程实现主从同步、外基准同步或者相互同步，建立与无线MESH网络独立的在线测量系统的同步体系；测量系统实现无线MESH网络协议层次特征的测量，通过不同协议层次的测量系统同步过程实现层次化网络特征的提取。所述步骤A中，独立分布在无线MESH网络中的测量信号产生单元，测量信号采集单元，测量信号分析单元参与测量信号流跟踪以及调整反馈过程，形成闭合的测量方法；测量信号产生单元根据测量信号分析单元反馈的评估数据，调整测量信号流以实现变尺度的可控测量过程。所述步骤B中，标准测量信号发生器按照测量需求构建标准测量信号流，每个标准测量流必须具备产生时刻，持续时间，源地址和目的地址的基本属性，并且具备所测量无线MESH网络的协议层次特征属性。所述步骤B中，测量信号流分类器根据网络测量时间尺度要求，精度要求以及标准测量流的基本属性，对标准测量信号流分类排序并且推送到虚拟输出优先级队列。所述步骤B中，在线测量信号合成器混合主动测量流和^皮动测量流，从而输出在线测量信号流；被动测量流由业务流附加测量流功能所构成，无线MESH网络的业务流与虚拟输出优先级队列中的标准测量信号流比较，当基本属性相匹配，则标记该业务流为^皮动测量流并且附加标准测量流的属性，然后从虚拟输出优先级队列中删除相匹配的标准测试流；当标准测量流在队列生存时间内没有相匹配的业务流，则在虚拟输出队列中等待时间上限到达时刻弹出该标准测量流，构成主动测量流。所述步骤C中，独立分布的测量信号采集单元捕获在线测量信号流，并根据测量信号分析单元的需求，将提取的测量信号以及测量信号中所包括的相关信息送到不同的测量信号分析单元。所述步骤C中，测量信号分析单元依据从不同测量信号采集单元所获得的测量信息以及测量信号中包括的相关信息，通过信息综合判断无线MESH网络运行状况，信息综合方式可以结合硬判决和软判决机制；测量信号分析单元依据测量目标以及获得的无线MESH网络运行状况，反馈调整测量信号产生单元，实现闭合的变尺度测量。本专利技术的有益效果为提出一种无线MESH网络在线测量方法，通过嵌入在无线MESH网络通信设备实体中独立的测量信号产生单元，测量信号采集单元，测量信号分析单元构成分布式的测量体系；同时，通过测量系统同步，在线测量流的合理设计，测量信息的综合与变尺度的实时测量，构成具备层次化和分布化特征的闭合测量体系。附图说明图1为无线MESH网络在线测量系统架构；图2为嵌入测量单元的无线MESH网络体系架构;图3为一种时间优先级虚拟队列；图4为无线MESH网络在线测量系统的同步体系；图5为包对时延测量实例；图6为丢包率测量实例；图7为测量流程图。具体实施例方式下面根据附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明参考图1，此分布式的无线MESH网络在线测量系统由测量信号产生单元、测量信号采集单元和测量信号分析单元组成，而且测量信号产生单元反馈测量信号产生单元构成闭环，测量信号产生单元包括标准测量信号发生器，测量信号分类器和在线测量信号合成器；标准测量信号发生器产生激励网络特本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术提供一种无线ＭＥＳＨ网络在线测量方法，其特征在于：Ａ、由无线ＭＥＳＨ网络的通信设备实体中所嵌入的测量信号产生单元，测量信号采集单元，测量信号分析单元所构成分布式的测量体系；通过测量系统同步，测量信号流跟踪与反馈调整形成闭合的测量方法；Ｂ、测量信号产生单元由标准测量信号发生器，测量信号分类器和在线测量信号合成器组成；标准测量信号发生器按照测量需求构建标准测量信号流；标准测量信号流依次通过测量信号分类器和在线测量信号合成器，产生在线测量信号流进入无线ＭＥＳＨ网络；Ｃ、测量信号采集单元捕获在线测量信号流，并根据测量信号分析单元的需求，将所提取的测量信号送到不同的测量信号分析单元；测量信号分析单元依据获得的测量信息，分析无线网络运行状况并调整步骤Ｂ的测量信号产生单元。

【技术特征摘要】
1、本发明提供一种无线MESH网络在线测量方法，其特征在于A、由无线MESH网络的通信设备实体中所嵌入的测量信号产生单元，测量信号采集单元，测量信号分析单元所构成分布式的测量体系；通过测量系统同步，测量信号流跟踪与反馈调整形成闭合的测量方法；B、测量信号产生单元由标准测量信号发生器，测量信号分类器和在线测量信号合成器组成；标准测量信号发生器按照测量需求构建标准测量信号流；标准测量信号流依次通过测量信号分类器和在线测量信号合成器，产生在线测量信号流进入无线MESH网络；C、测量信号采集单元捕获在线测量信号流，并根据测量信号分析单元的需求，将所提取的测量信号送到不同的测量信号分析单元；测量信号分析单元依据获得的测量信息，分析无线网络运行状况并调整步骤B的测量信号产生单元。2、 根据权利要求1所述的无线MESH网络在线测量方法，其特征在于 所述步骤A中，分布在无线MESH网络中的测量信号产生单元，测量信号采集单 元，测量信号分析单元独立地嵌入在网络设备中，通过网络管理系统配置成分 布式无线MESH网症各测量系统。3、 根据权利要求1所述的无线MESH网络在线测量方法，其特征在于 所述步骤A中，独立分布在无线MESH网络中的测量信号产生单元，测量信号采 集单元和测量信号分析单元之间建立与无线MESH网络独立的在线测量系统的同 步体系；测量系统实现无线MESH网络协议层次特征的测量，通过不同协议层次 的测量系统同步过程实现层次化网络特征的提取。4、 根据权利要求1所述的无线MESH网络在线测量方法，其特征在于 所述步骤A中，独立分布在无线MESH网络中的测量信号产生单元，测量信号采 集单元，测量信号分析单元参与测量信号流跟踪以及调整反馈过程，形成闭合 的测量方法；测量信号产生单元根据测量信号分析单元反馈的评估数据，调整 测量信号流以实现变尺度的可控测...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡致远，胡松华，王景，唐军，黄东，张贤，郭建丁，邓建良，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]