一種無線網格網絡中的信道分配方法及系統的製作方法
2023-09-20 13:43:15 1
一種無線網格網絡中的信道分配方法及系統的製作方法
【專利摘要】一種無線網格網絡中的信道分配方法及系統；所述方法包括：S101.在由無線網格網絡劃分出的多個區域中，各區域的節點分別協商產生本區域的首領節點；S102.預定的初始區域的首領節點從可選信道集合中選取一個信道；S103.選取信道的首領節點將所選取的信道作為本區域的預設信道分配給本區域中其它節點，並通知相鄰區域的首領節點分配完成；S104.接收分配完成通知的首領節點如果判斷本區域未分配預設信道，則根據本區域的邊界節點所獲取的各相鄰區域的信道分配情況，更新所述可選信道集合，從更新後的可選信道集合中選取一個信道，返回S103。本發明針對中小型無線網格網絡能夠在不降低網絡容量的同時保證較低的部署成本。
【專利說明】一種無線網格網絡中的信道分配方法及系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及通信領域，尤其涉及一種無線網格網絡中的信道分配方法及系統。
【背景技術】
[0002]無線網格網絡(Wireless Mesh Network)是一種具有分層結構的多跳新型無線網絡，具有可靠性強、高帶寬以及投資成本低等特點。因此，它被廣泛視為下一代無線通信系統的關鍵網絡結構。
[0003]目前大多數無線Mesh網絡都基於IEEE802.llb/g標準，該標準規定的11個可用信道，只有3個信道相互正交。如何提高無線信道的利用率，增加系統的容量是設計無線Mesh網絡的一個關鍵問題；信道分配是增加無線網絡系統容量的最有效措施之一。
[0004]為了充分利用有限的無線信道資源，現有無線Mesh網絡也採用了一些新技術和措施。主要可以分為三類:
[0005]第一類採用基於單接口 /靜態信道分配方式，此類方法根據無線鏈路之間的幹擾原理，基於集中控制的原則，給出統一的信道分配方案。該類方案優點是集中控制、便於部署且成本較低；缺點是網絡中的信道容量可能不夠。
[0006]第二類採用基於單接口 /動態信道分配方式，此類方案大多設立信道分配控制節點或者其他控制設備來進行信道策略調整，Mesh網絡內部節點周期性反饋信道分配及流量控制情況，根據當前網絡通信狀況來判定幹擾情況，從而根據實際情況及時調整信道分配策略，不斷降低幹擾，增加網絡容量。缺點是計算、反饋代價較高，策略執行的精度難以保障。
[0007]第三類採用節點擴展多接口的方式，此類方案中，各Mesh網絡節點部署多個接口，不同無線接口基於不同的無線標準技術，從而形成有效地正交信道，避免鏈路間的幹擾；缺點是多個接口給部署和成本帶來了一定要求。
【發明內容】
[0008]本發明要解決的技術問題是針對中小型無線網格網絡的快速部署，如何在不降低網絡容量的同時保證較低的部署成本。
[0009]為了解決上述問題，本發明提供了一種無線網格網絡中的信道分配方法，包括:
[0010]S101、在由所述無線網格網絡劃分出的多個區域中，各區域的節點分別協商產生本區域的首領節點；
[0011]S102、預定的初始區域的首領節點從可選信道集合中選取一個信道；
[0012]S103、選取信道的首領節點將所選取的信道作為本區域的預設信道分配給本區域中其它節點，並通知相鄰區域的首領節點分配完成；
[0013]S104、接收分配完成通知的首領節點如果判斷本區域未分配預設信道，則根據本區域的邊界節點所獲取的本區域各相鄰區域的信道分配情況，更新所述可選信道集合，所述邊界節點是指同時屬於兩個或兩個以上區域、且與兩個或兩個以上屬於不同區域的節點之間均只有一跳的節點；從更新後的可選信道集合中選取一個信道，返回步驟S103。
[0014]可選地，所述邊界節點上部署有至少三個接口，其它節點上部署的接口為單接口。
[0015]可選地，所述更新所述可選信道集合的步驟包括:
[0016]從所述可選信道集合中篩除所獲取的本區域的各相鄰區域所分配的預設信道，得到剩餘信道集合；
[0017]判斷本區域的各相鄰區域與另外的區域是否有公共區域；
[0018]如果各相鄰區域與另外的區域均沒有公共區域則將所述剩餘信道集合作為更新後的可選信道集合；如果有的相鄰區域與另外的區域有公共區域，則通過本區域與該相鄰區域的邊界節點獲取該相鄰區域與另外的區域的公共區域的信道，將所獲取的公共區域的信道從所述剩餘信道集合中篩除，得到更新後的可選信道集合。
[0019]可選地，所述各區域的節點分別協商產生本區域的首領節點的步驟包括:
[0020]每個區域的各節點分別發送維持連接活躍消息給本節點下一跳的鄰居節點，消息中含有預置的區域的編號；
[0021]各個節點接收其它節點發送的所述維持連接活躍消息，並對接收的來自於本區域的所述維持連接活躍消息進行計數；所述來自於本區域的維持連接活躍消息是指該維持連接活躍消息中攜帶的編號與本節點預置的編號相同；
[0022]將一個區域各節點中計數結果最高的節點確定為該區域的首領節點。
[0023]可選地，所述將一個區域各節點中計數結果最高的節點確定為該區域的首領節點的步驟包括:
[0024]各節點廣播本節點的所述計數結果，並且每個節點均維護一個統計表，用於記錄本區域各節點的標識及其計數結果；各節點當收到來自於本區域的維持連接活躍消息時，將發送方節點的標識記錄在所述統計表中，當收到其它節點廣播的計數結果時，記錄到所述統計表中的相應位置；各節點根據該統計表查找出本區域所述計數結果最高的節點，將查找出的節點記錄為本區域的首領節點。
[0025]實施例二、一種無線網格網絡中的信道分配系統，包括:位於所述無線網格網絡中的各個節點上的信道分配裝置；所述信道分配裝置包括:
[0026]初始化模塊，用於在由所述無線網格網絡劃分出的多個區域中，與本節點所在區域的其它節點協商本節點所在區域的首領節點；
[0027]選擇模塊，用於當本節點為預定的初始區域的首領節點時，從可選信道集合中選取一個信道；
[0028]分配模塊，用於在所述選擇模塊選取信道後將所選信道作為本區域的預設信道分配給本區域中其它節點，並通知本節點所在區域的相鄰區域的首領節點分配完成；
[0029]更新模塊，用於當本節點接收到分配完成通知後，如果判斷本節點所在區域未分配預設信道，則根據本節點所在區域的邊界節點所獲取的本區域各相鄰區域的信道分配情況，更新所述可選信道集合；所述邊界節點是指同時屬於兩個或兩個以上區域、且與兩個或兩個以上屬於不同區域的節點之間均只有一跳指示所述選擇模塊從更新後的可選信道集合中選取一個信道。
[0030]可選地，所述信道分配裝置還包括:
[0031]接口模塊，當本節點為邊界節點時，所述接口模塊至少包括三個接口 ；當所在節點不是邊界節點時，所述接口模塊為單接口。
[0032]可選地，所述更新模塊更新所述可選信道集合是指:
[0033]所述更新模塊從所述可選信道集合中篩除本節點所在區域的各相鄰區域所分配的預設信道，得到剩餘信道集合；判斷本節點所在區域的各相鄰區域與另外的區域是否有公共區域；如果各相鄰區域與另外的區域均沒有公共區域則將所述剩餘信道集合作為更新後的可選信道集合；如果有的相鄰區域與另外的區域有公共區域，則通過本節點所在區域的邊界節點獲取該相鄰區域與另外的區域的公共區域的信道，將所獲取的公共區域的信道從所述剩餘信道集合中篩除，得到更新後的可選信道集合。
[0034]可選地，所述初始化模塊與本節點所在區域的其它節點協商本節點所在區域的首領節點是指:
[0035]所述初始化模塊發送維持連接活躍消息給所在節點下一跳的鄰居節點，消息中含有預置的區域的編號；接收其它節點發送的所述維持連接活躍消息，並對接收的來自於本節點所在區域的所述維持連接活躍消息進行計數；所述來自於本區域的維持連接活躍消息是指該維持連接活躍消息中攜帶的編號中至少一個與本節點預置的編號相同；將本節點所在區域中計數結果最高的節點確定為本區域的首領節點。
[0036]可選地，所述初始化模塊將本節點所在區域中計數結果最高的節點確定為本區域的首領節點是指:
[0037]所述初始化模塊廣播本節點的所述計數結果，並維護一個統計表，用於記錄本節點所在區域各節點的標識及其計數結果；當收到來自於本節點所在區域的維持連接活躍消息時，將發送方節點的標識記錄在所述統計表中，當收到其它節點廣播的計數結果時，記錄到所述統計表中的相應位置；根據該統計表查找出本區域所述計數結果最高的節點，將查找出的節點記錄為本區域的首領節點。
[0038]本發明的至少一個實施例給出了無線Mesh網絡下基於分簇的信道分配方法，相比於【背景技術】中的第一類方式，相鄰區域所用的信道互不相同，以避免相鄰區域之間的幹擾，因此整個網絡的容量得到了保證；相比【背景技術】中的第二類和第三類方式，整個過程採用靜態配置一次完成，計算量較小，且僅有邊界節點使用多接口，其它節點為單接口，因此部署成本較低，適用於中小型Mesh網絡的快速部署過程。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0039]圖1為實施例一的無線網格網絡中的信道分配方法的流程示意圖；
[0040]圖2為實施例一中相鄰簇中各類型節點的示意圖；
[0041]圖3為實施例一中公共區域的示意圖；
[0042]圖4為實施例二的無線網格網絡中的信道分配裝置的示意框圖。
【具體實施方式】
[0043]下面將結合附圖及實施例對本發明的技術方案進行更詳細的說明。
[0044]需要說明的是，如果不衝突，本發明實施例以及實施例中的各個特徵可以相互結合，均在本發明的保護範圍之內。另外，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同於此處的順序執行所示出或描述的步驟。[0045]實施例一、一種無線網格網絡中的信道分配方法，如圖1所示，包括:
[0046]S101、在由所述無線網格網絡劃分出的多個區域中，各區域的節點分別協商產生本區域的首領節點；
[0047]S102、預定的初始區域的首領節點從可選信道集合中選取一個信道；所述預定的初始區域可以但不限於為所述無線網格網絡中連接外部網絡的網關所在的區域，也可以設置為其它區域；
[0048]S103、選取信道的首領節點將所選取的信道作為本區域的預設信道分配給本區域中其它節點，並通知相鄰區域的首領節點分配完成；
[0049]S104、接收分配完成通知的首領節點如果判斷本區域未分配預設信道，則根據本區域的邊界節點所獲取的本區域各相鄰區域的信道分配情況，更新所述可選信道集合，所述邊界節點是指同時屬於兩個或兩個以上區域、且與兩個或兩個以上屬於不同區域的節點之間均只有一跳的節點；從更新後的可選信道集合中選取一個信道，返回步驟S103。
[0050]本實施例的信道分配方法分為兩個階段，第一階段是準備階段，對整個Mesh網絡進行區域劃分，可以但不限於將劃分出的區域各作為一個簇cluster，並進一步通過各節點的協商確定每個簇的首領節點，同時確定簇間的邊界節點。在這個階段，劃分簇的過程可以採用現有技術進行。確定為首領節點的節點會將本節點的標識通知給整個無線網格網絡中的各節點；確定為邊界節點的節點將會告知所在區域(存在兩個或兩個以上區域)的首領節點本節點的標識及所屬區域，從而使首領節點獲知本區域的邊界節點以及相鄰區域；當然，也可以將邊界節點和相鄰區域的信息都預先保存在各節點中。
[0051]第二階段集中進行信道的統一分配；首先開始進行網關所在區域的信道分配，分配完預設信道的區域的首領節點可以通知相鄰的區域，如果被通知的區域還未分配預設信道，則可以根據與本區域相鄰的區域的信道分配情況更新可選信道集合後從中選取本區域的預設信道；如果已分配則不進行處理。重複上述步驟直到所劃分出的多個區域均完成了信道分配。經過信道分配以後，避免了相鄰區域之間重複信道的幹擾。
[0052]本實施例中，通過相鄰區域的信道分配情況更新可選信道集合，可以避免和相鄰區域使用相同的信道，能夠有效減少中、小型規模的Mesh網絡相鄰區域之間的幹擾，從而大大提高網絡吞吐量，提高用戶的服務質量的體驗。需要說明的是，一個簇內的多個節點雖然被分配了同一個預設信道，但這些節點採用相同信道通信會帶來幹擾的問題通過現有技術可以克服，並不會影響網絡整體的容量。
[0053]本實施例的一種實施方式中，劃分出的多個區域均設置有唯一的標識，比如每個區域分別編號(1、2......m),m為正整數，是劃分出的區域的個數。
[0054]本實施方式中，所述通知相鄰區域的首領節點分配完成的步驟具體可以包括:
[0055]獲取本區域各相鄰區域的編號，根據給定的編號排列順序，依次通知各相鄰區域的首領節點本區域分配完成。
[0056]所述給定的編號的排列順序可以是從小到大，也可以是從大到小，或者是其它的排列順序。
[0057]比如網關所在區域為區域6，先從所述可選信道集合中選取信道a分配給區域6的首領節點，區域6的首領節點將信道a作為區域6的預設信道分配給區域6中其它節點，區域6內各節點將使用信道a進行通信。[0058]假設區域6的相鄰區域為區域I和區域3，排列順序是從小到大；則區域6的首領節點先通知區域I的首領節點分配完成，在收到區域I的首領節點的確認消息後通知區域3的首領節點分配完成。
[0059]區域I的首領節點將通過區域I中的邊界節點獲取區域I的相鄰區域的信道分配情況(假設目前只有區域6進行過分配)，根據該信道分配情況更新所述可選信道集合，然後從更新後的可選信道集合中選取信道b作為區域I的預設信道。區域I的首領節點也會按照編號從小到大的順序依次通知與區域I相鄰的各區域分配完成。其中，作為區域I的相鄰區域之一的區域6由於已經進行過預設信道分配，因此不用再次進行分配，而區域I的其它相鄰區域則類似地進行更新可選信道集合、分配預設信道、通知相鄰區域分配完成的步驟。
[0060]後續各區域的信道分配過程以此類推，直到所有的區域都分配好信道。
[0061]本實施例的一種實施方式中，所述無線網格網絡所劃分成的多個區域具體可以包括:
[0062]將整個無線網格網絡區域利用近似正六邊形分割所劃分成的m個區域，其中每個六邊形邊長的2倍為各個節點的無線信號傳輸範圍。
[0063]該劃分可以通過現有技術完成。
[0064]本實施例的一種實施方式中，所述各區域的節點分別協商產生本區域的首領節點的步驟具體可以包括:
[0065]每個區域的各節點分別發送維持連接活躍消息給本節點下一跳的鄰居節點(只發一跳消息)，消息中含有預置的區域(即:本節點所屬區域)的編號(比如但不限於cluster ID)，用於區分消息來源是否屬於本區域內；
[0066]各個節點接收其它節點發送的所述維持連接活躍消息，並對接收的來自於本區域的所述維持連接活躍消息進行計數；所述來自於本區域的維持連接活躍消息是指該維持連接活躍消息中攜帶的編號與本節點預置的編號相同；
[0067]將一個區域各節點中計數結果最高的節點確定為該區域的首領節點CH。
[0068]也就是說，在每個區域中，接收到本節點所屬區域的節點發送的所述維持連接活躍消息最多的節點為該區域的首領節點。具體來說，各節點可以廣播本節點的所述計數結果，並且每個節點均維護一個統計表，用於記錄本區域各節點的標識及其計數結果；各節點當收到來自於本區域的維持連接活躍消息時，將發送方節點的標識記錄在所述統計表中，當收到其它節點廣播的計數結果時，記錄到所述統計表中的相應位置；各節點根據該統計表查找出本區域所述計數結果最高的節點，將查找出的節點記錄為本區域的首領節點。
[0069]首領節點確定以後，還可以向所述無線網格網絡中的其他節點廣播發送自身信肩、O
[0070]對於屬於兩個或兩個以上區域的節點，將會預置兩個或兩個以上區域的編號；這些節點在發送所述維持連接活躍消息時，攜帶預置的所有編號；對於收到維持連接活躍消息的節點而言，只要該消息中攜帶的至少一個編號和本節點預置的編號相同，就判斷該消息來自本區域。這些節點中的一部分為邊界節點，還需要做進一步的判斷，這將在後文進行介紹。
[0071]圖2所示的是所述無線網格網絡的一部分，其中虛線表示各簇的範圍，以實線相連的兩個節點表示這兩個節點之間為一跳。以簇C2中的節點為例，由於簇C2中與節點N2之間為一跳的節點最多，因此節點N2收到的來自本區域的維持連接活躍消息數量最多，節點N2將作為簇C2的首領節點；雖然節點N2也會收到簇C3中的節點N6的維持連接活躍消息，但因為其中攜帶的是簇C3的編號，和本節點預置的編號不同，因此不對該條維持連接活躍消息計數；節點NI就是簇C2中的普通節點。節點N3和N4為同時屬於兩個或兩個以上簇的節點，其中節點N3所發送的維持連接活躍消息中會攜帶Cl、C2、C3的編號，節點N4所發送的維持連接活躍消息中會攜帶C1、C2的編號。
[0072]節點N2收到節點N3的維持連接活躍消息後，會發現其中攜帶了簇C2的編號，因此將其作為來自本簇的維持連接活躍消息，並將節點N3的標識記錄到所述統計表中。簇Cl的節點N5和區域C3的節點N6的處理過程類似，節點N2對於節點N4發送的維持連接活躍消息的處理過程也類似。
[0073]本實施例的一種實施方式中，可以通過維持連接活躍消息來確定邊界節點；所述方法還可以包括:各節點記錄所收到的各維持連接活躍消息中攜帶的區域的編號，如果至少存在兩條維持連接活躍消息中所攜帶的區域的編號彼此完全不同(說明該節點與兩個或兩個以上屬於不同區域的節點——比如圖2中節點N3與節點N2、N5、N6——之間均只有一跳)，且本節點預置了兩個或兩個以上區域的編號，則確定本節點為所記錄的編號對應區域之間的邊界節點。
[0074]如圖2所示，節點N4隻會收到攜帶簇C2編號的維持連接活躍消息，因此節點N4雖然預置了兩個簇編號，也不是邊界節點；而預置了三個簇編號的節點N3將會收到攜帶簇C2編號、攜帶簇Cl編號、以及攜帶簇C3編號的維持連接活躍消息，因此節點N3是簇C2、簇Cl和簇C3之間的邊界節點。對於節點N2，從節點NI收到了攜帶簇C2編號的維持連接活躍消息，從節點N3收到了同時攜帶簇C1、C2、C3編號的維持連接活躍消息，由於C2和(Cl、C2、C3)部分相同，所以這兩條維持連接活躍消息所攜帶的簇編號不算完全不同；雖然節點N2從節點N6收到的維持連接活躍消息攜帶了簇C3的編號，和從節點NI收到的簇編號完全不同，但由於節點N2並未預置兩個或以上的簇編號，因此節點N2不是邊界節點。
[0075]邊界節點的確認方式並不限於本實施方式，在其它實施方式中可以用其它方式確定，比如將收到至少兩個簇的節點的廣播消息的節點確認為邊界節點，再比如直接將預置了兩個或兩個以上區域編號的節點確認為邊界節點等。
[0076]本實施方式中，各個區域之間的邊界節點最多可以同屬於三個區域，S卩:最多可以同時和三個相鄰區域通信，因此邊界節點至少應該部署η > 3個接口，其它節點則可以只部
署單接口。
[0077]本實施方式採用單接口 /靜態信道和節點擴展多接口相結合的形式，對於區域內節點均部署單接口即可，對於區域間的邊界節點部署多個接口，進而有效降低了多接口部署成本，同時保證了信道容量。
[0078]本實施例的一種實施方式中，所述更新所述可選信道集合的步驟具體可以包括:
[0079]從所述可選信道集合中篩除所獲取的本區域的各相鄰區域所分配的預設信道，得到剩餘信道集合C_remain ；
[0080]判斷本區域的各相鄰區域是否與另外的區域有公共區域；這裡另外的區域是指本區域以外的其它區域；[0081]如果各相鄰區域與另外的區域均沒有公共區域則將所述剩餘信道集合C_remain作為更新後的可選信道集合C_ChoiCe ;如果有的相鄰區域與另外的區域有公共區域，則通過本區域與該相鄰區域的邊界節點獲取該相鄰區域與另外的區域的公共區域的信道，將所獲取的公共區域的信道從所述剩餘信道集中篩除，得到更新後的可選信道集合 C_choice。
[0082]所述公共區域是指兩個區域重疊的部分，即兩個區域都覆蓋到的部分；如圖3所示，假設區域C5在更新可選信道集合，相鄰區域包括區域C4和區域C6，其中區域C4和區域C5以外的其它區域之間沒有公共區域，區域C6和區域C7之間存在公共區域，即區域C6和區域C7重疊的部分。區域C5通過與區域C6之間的邊界節點N7獲取該公共區域的信道分配情況，該邊界節點N7可以直接通過區域C6與區域C7之間的邊界節點N9獲取，或通過區域C6的首領節點N8從邊界節點N9獲取。
[0083]本實施方式中，在獲取與本區域相鄰的區域中公共區域的信道後，還可以先對所獲取的各區域中公共區域的信道取併集，得到鄰居公共區域信道配置集合C_neighb0Ur_sharing，然後從所述剩餘信道集合C_remain中篩除該鄰居公共區域信道配置集合C_neighbour_sharing,即可得到所述更新後的可選信道集合C_choice。
[0084]本實施例的一種實施方式中，所述方法還可以包括:
[0085]各個區域的節點發送註冊(cluster_register)消息至本區域內的首領節點；所述邊界節點需要發送註冊消息給兩個或三個區域的首領節點，所述邊界節點可以在所述註冊消息中註明自己是邊界節點，並註明是與哪一個相鄰區域之間的邊界節點；比如圖2中的邊界節點N3在發給首領節點N2的註冊消息中可註明是與簇Cl、簇C2及簇C3的之間的邊界節點。
[0086]各所述首領節點回復所收到的所述註冊消息，並根據所述註冊消息維持本區域的節點列表；首領節點如果保存了邊界節點註冊消息中註明的信息，就可以根據該節點列表得知本區域有哪些邊界節點，以及這些邊界節點分別是與哪個相鄰區域之間的邊界節點；
[0087]各所述首領節點通過本區域與相鄰區域的邊界節點獲取本區域與所述相鄰區域的連接情況，根據所獲取的連接情況維持本區域的相鄰區域列表；所述連接情況是指本區域和所述相鄰區域是否相連，如果所述邊界節點可以收到所述相鄰區域的節點的回覆，則判斷本區域與所述相鄰區域相連；如果收不到，則判斷本區域與所述相鄰區域已斷開連接。
[0088]實施例二、一種無線網格網絡中的信道分配系統，包括位於所述無線網格網絡中的各個節點上的信道分配裝置；如圖4所示，所述信道分配裝置包括:
[0089]初始化模塊21，用於在由所述無線網格網絡劃分出的多個區域中，與本節點所在區域的其它節點協商本節點所在區域的首領節點；
[0090]選擇模塊22，用於當本節點為預定的初始區域的首領節點時，從可選信道集合中選取一個信道；
[0091]分配模塊23，用於在所述選擇模塊選取信道後將所選信道作為本區域的預設信道分配給本區域中其它節點，並通知本節點所在區域的相鄰區域的首領節點分配完成；
[0092]更新模塊24，用於當本節點接收到分配完成通知後，如果判斷本節點所在區域未分配預設信道，則根據本節點所在區域的邊界節點所獲取的本區域各相鄰區域的信道分配情況，更新所述可選信道集合；所述邊界節點是指同時屬於兩個或兩個以上區域、且與兩個或兩個以上屬於不同區域的節點之間均只有一跳指示所述選擇模塊從更新後的可選信道集合中選取一個信道。
[0093]本實施例的一種實施方式中，所述的信道分配裝置還可以包括:
[0094]接口模塊，當本節點為邊界節點時，所述接口模塊至少包括三個接口 ；當所在節點不是邊界節點時，所述接口模塊為單接口。
[0095]本實施例的一種實施方式中，所述更新模塊更新所述可選信道集合具體可以是指:
[0096]所述更新模塊從所述可選信道集合中篩除本節點所在區域的各相鄰區域所分配的預設信道，得到剩餘信道集合；判斷本節點所在區域的各相鄰區域與另外的區域是否有公共區域；如果各相鄰區域與另外的區域均沒有公共區域則將所述剩餘信道集合作為更新後的可選信道集合；如果有的相鄰區域與另外的區域有公共區域，則通過本節點所在區域的邊界節點獲取該相鄰區域與另外的區域的公共區域的信道，將所獲取的公共區域的信道從所述剩餘信道集合中篩除，得到更新後的可選信道集合。
[0097]本實施例的一種實施方式中，所述初始化模塊與本節點所在區域的其它節點協商本節點所在區域的首領節點具體可以是指:
[0098]所述初始化模塊發送維持連接活躍消息給所在節點下一跳的鄰居節點，消息中含有預置的區域的編號；接收其它節點發送的所述維持連接活躍消息，並對接收的來自於本節點所在區域的所述維持連接活躍消息進行計數；所述來自於本區域的維持連接活躍消息是指該維持連接活躍消息中攜帶的編號中至少一個與本節點預置的編號相同；將本節點所在區域中計數結果最高的節點確定為本區域的首領節點。
[0099]本實施方式中，所述初始化模塊將本節點所在區域中計數結果最高的節點確定為本區域的首領節點具體可以是指:
[0100]所述初始化模塊廣播本節點的所述計數結果，並維護一個統計表，用於記錄本節點所在區域各節點的標識及其計數結果；當收到來自於本節點所在區域的維持連接活躍消息時，將發送方節點的標識記錄在所述統計表中，當收到其它節點廣播的計數結果時，記錄到所述統計表中的相應位置；根據該統計表查找出本區域所述計數結果最高的節點，將查找出的節點記錄為本區域的首領節點。
[0101]其它實現細節可參考實施例一。所述信道分配裝置中還可以包括用於完成實施例一中所提及的其它操作的相應功能模塊，這裡不再贅述。
[0102]本領域普通技術人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過程序來指令相關硬體完成，所述程序可以存儲於計算機可讀存儲介質中，如只讀存儲器、磁碟或光碟等。可選地，上述實施例的全部或部分步驟也可以使用一個或多個集成電路來實現。相應地，上述實施例中的各模塊/單元可以採用硬體的形式實現，也可以採用軟體功能模塊的形式實現。本發明不限制於任何特定形式的硬體和軟體的結合。
[0103]當然，本發明還可有其他多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明的權利要求的保護範圍。
【權利要求】
1.一種無線網格網絡中的信道分配方法，包括: 5101、在由所述無線網格網絡劃分出的多個區域中，各區域的節點分別協商產生本區域的首領節點； 5102、預定的初始區域的首領節點從可選信道集合中選取一個信道； 5103、選取信道的首領節點將所選取的信道作為本區域的預設信道分配給本區域中其它節點，並通知相鄰區域的首領節點分配完成； 5104、接收分配完成通知的首領節點如果判斷本區域未分配預設信道，則根據本區域的邊界節點所獲取的本區域各相鄰區域的信道分配情況，更新所述可選信道集合，所述邊界節點是指同時屬於兩個或兩個以上區域、且與兩個或兩個以上屬於不同區域的節點之間均只有一跳的節點；從更新後的可選信道集合中選取一個信道，返回步驟S103。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於: 所述邊界節點上部署有至少三個接口，其它節點上部署的接口為單接口。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述更新所述可選信道集合的步驟包括: 從所述可選信道集合中篩除所獲取的本區域的各相鄰區域所分配的預設信道，得到剩餘信道集合； 判斷本區域的各相鄰區域與另外的區域是否有公共區域； 如果各相鄰區域與另外的區域均沒有公共區域則將所述剩餘信道集合作為更新後的可選信道集合；如果有的相鄰區域與另外的區域有公共區域，則通過本區域與該相鄰區域的邊界節點獲取該相鄰區域與另外的區域的公共區域的信道，將所獲取的公共區域的信道從所述剩餘信道集合中篩除，得到更新後的可選信道集合。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述各區域的節點分別協商產生本區域的首領節點的步驟包括: 每個區域的各節點分別發送維持連接活躍消息給本節點下一跳的鄰居節點，消息中含有預置的區域的編號； 各個節點接收其它節點發送的所述維持連接活躍消息，並對接收的來自於本區域的所述維持連接活躍消息進行計數；所述來自於本區域的維持連接活躍消息是指該維持連接活躍消息中攜帶的編號與本節點預置的編號相同； 將一個區域各節點中計數結果最高的節點確定為該區域的首領節點。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述將一個區域各節點中計數結果最高的節點確定為該區域的首領節點的步驟包括: 各節點廣播本節點的所述計數結果，並且每個節點均維護一個統計表，用於記錄本區域各節點的標識及其計數結果；各節點當收到來自於本區域的維持連接活躍消息時，將發送方節點的標識記錄在所述統計表中，當收到其它節點廣播的計數結果時，記錄到所述統計表中的相應位置；各節點根據該統計表查找出本區域所述計數結果最高的節點，將查找出的節點記錄為本區域的首領節點。
6.一種無線網格網絡中的信道分配系統，其特徵在於，包括:位於所述無線網格網絡中的各個節點上的信道分配裝置；所述信道分配裝置包括: 初始化模塊，用於在由所述無線網格網絡劃分出的多個區域中，與本節點所在區域的其它節點協商本節點所在區域的首領節點；選擇模塊，用於當本節點為預定的初始區域的首領節點時，從可選信道集合中選取一個信道； 分配模塊，用於在所述選擇模塊選取信道後將所選信道作為本區域的預設信道分配給本區域中其它節點，並通知本節點所在區域的相鄰區域的首領節點分配完成； 更新模塊，用於當本節點接收到分配完成通知後，如果判斷本節點所在區域未分配預設信道，則根據本節點所在區域的邊界節點所獲取的本區域各相鄰區域的信道分配情況，更新所述可選信道集合；所述邊界節點是指同時屬於兩個或兩個以上區域、且與兩個或兩個以上屬於不同區域的節點之間均只有一跳指示所述選擇模塊從更新後的可選信道集合中選取一個信道。
7.如權利要求6所述的系統，其特徵在於，所述信道分配裝置還包括: 接口模塊，當本節點為邊界節點時，所述接口模塊至少包括三個接口 ；當所在節點不是邊界節點時，所述接口模塊為單接口。
8.如權利要求6所述的系統，其特徵在於，所述更新模塊更新所述可選信道集合是指: 所述更新模塊從所述可選信道集合中篩除本節點所在區域的各相鄰區域所分配的預設信道，得到剩餘信道集合；判斷本節點所在區域的各相鄰區域與另外的區域是否有公共區域；如果各相鄰區域與另外的區域均沒有公共區域則將所述剩餘信道集合作為更新後的可選信道集合；如果有的相鄰區域與另外的區域有公共區域，則通過本節點所在區域的邊界節點獲取該相鄰區域與另外的區域的公共區域的信道，將所獲取的公共區域的信道從所述剩餘信道集合中篩除 ，得到更新後的可選信道集合。
9.如權利要求6所述的系統，其特徵在於，所述初始化模塊與本節點所在區域的其它節點協商本節點所在區域的首領節點是指: 所述初始化模塊發送維持連接活躍消息給所在節點下一跳的鄰居節點，消息中含有預置的區域的編號；接收其它節點發送的所述維持連接活躍消息，並對接收的來自於本節點所在區域的所述維持連接活躍消息進行計數；所述來自於本區域的維持連接活躍消息是指該維持連接活躍消息中攜帶的編號中至少一個與本節點預置的編號相同；將本節點所在區域中計數結果最高的節點確定為本區域的首領節點。
10.如權利要求9所述的系統，其特徵在於，所述初始化模塊將本節點所在區域中計數結果最高的節點確定為本區域的首領節點是指: 所述初始化模塊廣播本節點的所述計數結果，並維護一個統計表，用於記錄本節點所在區域各節點的標識及其計數結果；當收到來自於本節點所在區域的維持連接活躍消息時，將發送方節點的標識記錄在所述統計表中，當收到其它節點廣播的計數結果時，記錄到所述統計表中的相應位置；根據該統計表查找出本區域所述計數結果最高的節點，將查找出的節點記錄為本區域的首領節點。
【文檔編號】H04W72/04GK103945551SQ201410188193
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月6日 優先權日:2014年5月6日
【發明者】房秉毅, 張雲勇 申請人:中國聯合網絡通信集團有限公司