專利名稱：分布式Mesh網(wǎng)絡功率調(diào)整的方法及設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及分布式無線局域信道體系技術領域，特別涉及Mesh網(wǎng)絡功率調(diào)整的方法及設備。
背景技術：
分布式網(wǎng)絡其特點是任何一個節(jié)點都至少跟其他兩個節(jié)點直接相連，具有更高 的可靠性。Mesh網(wǎng)絡是分布式網(wǎng)絡的一個典型例子，它也被稱“多跳(multi-hop)”網(wǎng)絡，它是一種與傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡完全不同的新型無線網(wǎng)絡技術。Mesh網(wǎng)絡是一個動態(tài)的可以不斷擴展的網(wǎng)絡架構(gòu)，任何無線設備節(jié)點都可以同時作為接入點和路由器，網(wǎng)絡中的每個節(jié)點都可以發(fā)送和接收無線信號，每個節(jié)點都可以與一個或者多個節(jié)點直接通信。根據(jù)各Mesh節(jié)點功能的不同，無線Mesh網(wǎng)絡一般包含多個與對等節(jié)點進行直接通信的Mesh Point(MP)， 具有接入客戶端(STA)功能的MP節(jié)點Mesh Access Point (MAP)，以及用于報文進入或退出的Mesh Portal (MPP)。正因為Mesh網(wǎng)絡這種基于網(wǎng)狀分布的眾多無線接入點間的相互合作和協(xié)同，使得網(wǎng)絡具有寬帶高速和高頻譜效率的優(yōu)勢，具有動態(tài)自組織、自配置、自維護等突出特點。然而在實際應用中，因為分布式Mesh網(wǎng)絡各節(jié)點之間的距離和傳播環(huán)境不同，造成節(jié)點到節(jié)點的發(fā)射功率也存在很大差異，從而使得不同節(jié)點要求的節(jié)點功率調(diào)整策略也各有不同，所以想要制訂出一套能夠從網(wǎng)絡整體性考量的功率調(diào)整策略是一項非常復雜的工作。現(xiàn)有的分布式無線網(wǎng)絡功率調(diào)整方法一般都只考慮了當前節(jié)點及其一個鄰居節(jié)點之間的路由情況，不會更好地考慮網(wǎng)絡中多個節(jié)點間之間的協(xié)同問題，這樣就使得現(xiàn)有的功率調(diào)整方法缺乏整體性，無法保障網(wǎng)絡整體性能達到最優(yōu)，無法避免網(wǎng)絡出現(xiàn)過渡覆蓋和覆蓋盲區(qū)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種分布式Mesh網(wǎng)絡功率調(diào)整方法，該方法確保了網(wǎng)絡節(jié)點在發(fā)生功率調(diào)整時網(wǎng)絡不會因此出現(xiàn)過渡覆蓋和覆蓋盲區(qū)的情況。所述分布式Mesh網(wǎng)絡功率調(diào)整的方法，包括步驟啟動節(jié)點獲取鄰居信息表；啟動節(jié)點關聯(lián)上多個客戶端(STA)后，統(tǒng)計STA質(zhì)量值；上述兩個步驟執(zhí)行完畢后，啟動節(jié)點根據(jù)所述收集到的鄰居信息表及STA質(zhì)量值，判定所述節(jié)點是否進行功率調(diào)整；如果判定所述節(jié)點需要進行功率調(diào)整，則所述節(jié)點根據(jù)網(wǎng)絡中各鄰居節(jié)點的功率情況，選擇功率調(diào)整策略并進行功率調(diào)整。本發(fā)明同時還提供一種實現(xiàn)上述方法的設備，所述設備包括算法初始值設置單元，該單元用于存儲設備設定的初始值，該初始值可根據(jù)用戶需求進行重設；
鄰居掃描單元，該單元用于收集節(jié)點掃描得到的鄰居信息并建立鄰居信息表；STA數(shù)據(jù)收集單元，該單元用于收集關聯(lián)在節(jié)點上的STA質(zhì)量值；功率調(diào)整單元，該單元用于制訂網(wǎng)絡節(jié)點的功率調(diào)整策略并完成節(jié)點的功率調(diào)
iF. ο本發(fā)明提供的Mesh網(wǎng)絡功率調(diào)整方法及裝置，通過對網(wǎng)路中各節(jié)點的信息收集及對需要進行功率調(diào)整的節(jié)點進行用戶質(zhì)量評測，整體考慮網(wǎng)絡運行狀態(tài)，制訂了符合網(wǎng)絡全局的功率調(diào)整策略。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例提供的分布式Mesh網(wǎng)絡拓撲圖；圖2為分布式Mesh網(wǎng)絡節(jié)點功率調(diào)整流程示意圖；圖2-1為分布式Mesh網(wǎng)絡節(jié)點判定節(jié)點是否進行功率調(diào)整流程圖；圖2-2為分布式Mesh節(jié)點判定需要進行調(diào)整功率后，節(jié)點選擇功率調(diào)整策略的流程圖；圖3為分布式Mesh網(wǎng)絡功率調(diào)整設備。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。本發(fā)明在現(xiàn)有分布式網(wǎng)絡，特別是Mesh網(wǎng)絡功率控制方法的基礎上，提出了一種根據(jù)每個節(jié)點的覆蓋功率及每個用戶的質(zhì)量值來決定功率調(diào)整的控制方法，從而實現(xiàn)在無需專門控制器的情況下，每一個節(jié)點都在需要功率調(diào)整時，與它的指定深度鄰居進行協(xié)商后，才決定所需要的功率調(diào)整策略，從而使得在節(jié)點功率進行調(diào)整時，網(wǎng)絡整體性能得到優(yōu)化，在網(wǎng)絡使用過程中不出現(xiàn)過渡覆蓋或者存在覆蓋盲區(qū)的情況。本發(fā)明實施例提供了如圖1所示的分布式Mesh網(wǎng)絡，并以MAP2為例進行功率調(diào)整。MAP2節(jié)點具有STA接入功能。MAP2自身攜帶功率調(diào)整定時器用以定時啟動節(jié)點進行功率調(diào)整。節(jié)點啟動后即開啟了一個功率調(diào)整周期，首先所述節(jié)點會掃描其所在網(wǎng)絡中各鄰居節(jié)點的信息，并將收集到的鄰居節(jié)點拓撲信息更新至所述節(jié)點自身攜帶的鄰居信息表中。分布式Mesh網(wǎng)絡功率調(diào)整流程如圖2所示，就本實施例中而言其具體過程如下 Si、啟動的MAP2節(jié)點對網(wǎng)絡中各節(jié)點進行掃描，并收集響應其廣播的各節(jié)點上的拓撲信息，將這些信息更新至節(jié)點自身攜帶的鄰居信息表中。S2、啟動的MAP2節(jié)點關聯(lián)上相關STA，并對這些關聯(lián)的STA質(zhì)量進行計算。
本發(fā)明實施例中，STA質(zhì)量優(yōu)先地方案為，進行STA平均Signal to noise ratio (SNR)值計算。S3、啟動的MAP2節(jié)點根據(jù)更新的鄰居信息表及計算出的所述節(jié)點上STA質(zhì)量值判斷所述啟動節(jié)點是否需要進行功率調(diào)整。優(yōu)選地，本實施例中，STA質(zhì)量值為所述STA的SNR值。S4、判斷出啟動的MAP2節(jié)點需要調(diào)整功率后，所述節(jié)點發(fā)送功率調(diào)整請求給網(wǎng)絡中各鄰居節(jié)點。所述MAP2節(jié)點發(fā)出所述功率調(diào)整請求后，等待一個短暫的周期，待所有收到所述MAP2節(jié)點請求的鄰居節(jié)點單播的同意響應后，MAP2節(jié)點根據(jù)網(wǎng)絡中各節(jié)點當前功率排序情況，制訂出具體的功率調(diào)整策略，并按該策略進行節(jié)點的功率調(diào)整。在本實施例中，如上功率調(diào)整過程中的各步驟，可以更具體地描述為如下情況在Sl步驟中，以圖1所示的MAP2節(jié)點為例，MAP2節(jié)點更新其鄰居信息表流程如下功率調(diào)整定時器啟動MAP2節(jié)點，使其開始掃描網(wǎng)絡中其它節(jié)點的信息。MAP2節(jié)點啟動后，使用Probe request管理幀攜帶功率調(diào)整元素中的掃描元素對網(wǎng)絡中的其它節(jié)點進行廣播發(fā)送，用以掃描鄰居信息。功率調(diào)整元素是借助于Probe request管理幀存儲在廠商生產(chǎn)的路由設備的自定義字段中。掃描元素具體結(jié)構(gòu)定義如下

權(quán)利要求
1.一種分布式Mesh網(wǎng)絡功率調(diào)整的方法，其特征在于，所述方法步驟包括啟動節(jié)點獲取鄰居信息表；啟動節(jié)點關聯(lián)上多個客戶端(STA)后，統(tǒng)計STA質(zhì)量值；上述兩個步驟執(zhí)行完畢后，啟動節(jié)點根據(jù)所述收集到的鄰居信息表及STA質(zhì)量值，判定所述節(jié)點是否進行功率調(diào)整；如果判定所述節(jié)點需要進行功率調(diào)整，則所述節(jié)點根據(jù)網(wǎng)絡中各鄰居節(jié)點的功率情況，選擇功率調(diào)整策略并進行功率調(diào)整。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述啟動節(jié)點的STA質(zhì)量值指所述啟動節(jié)點關聯(lián)上的STA平均SNR值。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過功率調(diào)整標志Flag變化判定所述啟動節(jié)點是否需要進行功率調(diào)整并確定功率調(diào)整策略。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡中的各節(jié)點都具有至少一個功率調(diào)整定時器，啟動節(jié)點進行功率調(diào)整。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡中的各節(jié)點都具有攜帶功率調(diào)整兀素的 Probe request 及 Probe response 管理中貞。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述啟動節(jié)點使用Proberequest管理幀進行廣播發(fā)送，從而發(fā)起鄰居信息掃描；收到Probe request管理幀的各節(jié)點判定是否需要回復該廣播，需要回復的節(jié)點使用 Probe response管理幀進行單播傳送給啟動節(jié)點，所述啟動節(jié)點收到Probe response管理幀后，將各鄰居節(jié)點信號強度信息進行排序更新鄰居信息表。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，使用所述鄰居信息表中排序信號強度最大的鄰居節(jié)點功率計算所述啟動節(jié)點的預期發(fā)射功率。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述啟動節(jié)點判定是否進行功率調(diào)整的步驟為所述啟動節(jié)點的預期發(fā)射功率與該節(jié)點當前發(fā)射功率進行差值計算，得到啟動節(jié)點的功率預期差值，若所述差值大于預期差值上門限，則功率調(diào)整標志Flag = Flag+1 ；如果不大于，則繼續(xù)判定所述差值是否小于預期差值下門限，如果小于，則功率調(diào)整標志 Flag = Flag-I ；當上述步驟中的功率調(diào)整標志為Flag = Flag+1或者Flag = Flag-I時，所述啟動節(jié)點根據(jù)關聯(lián)在所述節(jié)點上的STA質(zhì)量值統(tǒng)計出失敗客戶數(shù)及失敗客戶率；當所述失敗客戶數(shù)大于網(wǎng)絡設置的失敗客戶數(shù)門限值時，功率調(diào)整標志Flag = Flag+1，此時判定所述Flag是否為“0”，若不為“O”則該節(jié)點需要進行功率調(diào)整，若為“O” 則功率調(diào)整程序結(jié)束；當所述失敗客戶數(shù)不大于網(wǎng)絡設置的失敗客戶數(shù)門限時，則繼續(xù)比較客戶失敗率與客戶失敗率門限，如果客戶失敗率大于客戶失敗率門限，功率調(diào)整標志Flag = Flag+1，此時判定Flag是否為“0”，若不為“O”則該節(jié)點需要進行功率調(diào)整，若為“O”則功率調(diào)整程序結(jié)束；當所述失敗客戶數(shù)和失敗客戶率都不大于各自的門限，則功率調(diào)整標志Flag = Flag, 此時判定Flag是否為“0”，若不為“O”則該節(jié)點需要進行功率調(diào)整，若為“O”則功率調(diào)整程序結(jié)束。
9.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述啟動節(jié)點確認需要調(diào)整功率后，功率調(diào)整策略的確定包括如下步驟所述啟動節(jié)點向網(wǎng)絡中該節(jié)點的前多位節(jié)點單播功率調(diào)整請求； 所述啟動未收到全部前多位節(jié)點的回復，則功率調(diào)整程序結(jié)束； 當所述前多位節(jié)點全部回復同意啟動節(jié)點的功率調(diào)整請求后，判定功率調(diào)整標志 Flag ；如有節(jié)點回復不同意該請求，則功率調(diào)整程序結(jié)束；當判定出所述功率調(diào)整標志Flag大于“O”時，且啟動節(jié)點的功率在所述前多位節(jié)點中不為最大，則所述啟動節(jié)點功率加大，如果最大，所述啟動節(jié)點功率不調(diào)整；當判定出前述功率調(diào)整標志Flag小于“O”時，且啟動節(jié)點的功率在所述前多位節(jié)點中不為最小，則所述啟動節(jié)點功率減小，如果最小所述啟動節(jié)點功率不調(diào)整。
10.如權(quán)利要求3至8中任意一項所述的方法，其特征在于，所述分布式網(wǎng)絡的啟動節(jié)點功率調(diào)整過程結(jié)束后，重啟所述節(jié)點的功率調(diào)整定時器，功率調(diào)整標志Flag歸零，所述節(jié)點關聯(lián)的STA質(zhì)量值歸零。
11.一種控制分布式Mesh網(wǎng)絡功率調(diào)整的設備，其特征在于，該設備包括算法初始值設置單元用于存儲設備設定的初始值，該初始值可根據(jù)用戶需求進行重設；鄰居掃描單元用于收集節(jié)點掃描得到的鄰居信息并建立鄰居信息表；STA數(shù)據(jù)收集單元用于收集關聯(lián)在節(jié)點上的STA質(zhì)量值；功率調(diào)整單元用于制訂網(wǎng)絡節(jié)點的功率調(diào)整策略并完成節(jié)點的功率調(diào)整。
12.如權(quán)利要求11中所述的設備，其特征在于，所述鄰居信息表由索引信息、鄰居信息、信號強度信息三部分組成。
13.如權(quán)利要求11中所述的設備，其特征在于，所述鄰居掃描單元，用于啟動節(jié)點使用 Probe request管理幀進行廣播發(fā)送，發(fā)起鄰居信息掃描；收到Probe request管理幀的各節(jié)點判定是否需要回復該廣播，需要回復的節(jié)點使用 Probe response管理幀進行單播傳送給啟動節(jié)點，所述啟動節(jié)點收到Probe response管理幀后，將各鄰居節(jié)點信號強度信息進行排序更新鄰居信息表。
14.如權(quán)利要求11中所述的設備，其特征在于，所述功率調(diào)整單元，用于啟動節(jié)點功率調(diào)整過程中Flag變化判定所述啟動節(jié)點是否需要進行功率調(diào)整并確定功率調(diào)整策略。
15.如權(quán)利要求14中所述的設備，其特征在于，所述功率調(diào)整單元，用于判定所述啟動節(jié)點是否進行功率調(diào)整，即在本單元中，所述啟動節(jié)點的預期發(fā)射功率與該節(jié)點當前發(fā)射功率進行差值計算，得到啟動節(jié)點的功率預期差值，若所述差值大于預期差值上門限，則功率調(diào)整標志Flag = Flag+1 ；如果不大于，則繼續(xù)判定所述差值是否小于預期差值下門限，如果小于，則功率調(diào)整標志 Flag = Flag-I ；當上述步驟中的功率調(diào)整標志為Flag = Flag+1或者Flag = Flag-I時，所述啟動節(jié)點根據(jù)關聯(lián)在所述節(jié)點上的STA質(zhì)量值統(tǒng)計出失敗客戶數(shù)及失敗客戶率；當所述失敗客戶數(shù)大于網(wǎng)絡設置的失敗客戶數(shù)門限值時，功率調(diào)整標志Flag = Flag+1，此時判定所述Flag是否為“0”，若不為“O”則該節(jié)點需要進行功率調(diào)整，若為“O”則功率調(diào)整程序結(jié)束；當所述失敗客戶數(shù)不大于網(wǎng)絡設置的失敗客戶數(shù)門限時，則繼續(xù)比較客戶失敗率與客戶失敗率門限，如果客戶失敗率大于客戶失敗率門限，功率調(diào)整標志Flag = Flag+1，此時判定Flag是否為“0”，若不為“O”則該節(jié)點需要進行功率調(diào)整，若為“O”則功率調(diào)整程序結(jié)束；當所述失敗客戶數(shù)和失敗客戶率都不大于各自的門限，則功率調(diào)整標志Flag = Flag, 此時判定Flag是否為“0”，若不為“0”則該節(jié)點需要進行功率調(diào)整，若為“0”則功率調(diào)整程序結(jié)束。
16.如權(quán)利要求15中所述的設備，其特征在于，所述功率調(diào)整單元，用于所述需要進行功率調(diào)整的啟動節(jié)點確定功率調(diào)整策略，即在本單元中，所述啟動節(jié)點向網(wǎng)絡中該節(jié)點的前多位節(jié)點單播功率調(diào)整請求； 所述啟動未收到全部前多位節(jié)點的回復，則功率調(diào)整程序結(jié)束； 當所述前多位節(jié)點全部回復同意啟動節(jié)點的功率調(diào)整請求后，判定功率調(diào)整標志 Flag ；如有節(jié)點回復不同意該請求，則功率調(diào)整程序結(jié)束；當判定出所述功率調(diào)整標志Flag大于“0”時，且啟動節(jié)點的功率在所述前多位節(jié)點中不為最大，則所述啟動節(jié)點功率加大，如果最大，所述啟動節(jié)點功率不調(diào)整；當判定出前述功率調(diào)整標志Flag小于“0”時，且啟動節(jié)點的功率在所述前多位節(jié)點中不為最小，則所述啟動節(jié)點功率減小，如果最小所述啟動節(jié)點功率不調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種分布式Mesh網(wǎng)絡功率調(diào)整的方法及設備，用以根據(jù)網(wǎng)絡中每個節(jié)點的覆蓋功率及當前節(jié)點的用戶質(zhì)量決定功率調(diào)整策略，從而實現(xiàn)在無需專門控制器的情況下，每一個節(jié)點都在需要功率調(diào)整時，與它的鄰居進行深度協(xié)商后，決定功率調(diào)整策略，確保網(wǎng)絡在使用過程中不出現(xiàn)過渡覆蓋或覆蓋盲區(qū)的情況。其中，節(jié)點功率調(diào)整方法，包括啟動節(jié)點獲取鄰居信息表；啟動節(jié)點關聯(lián)多個STA后，統(tǒng)計每個STA質(zhì)量值；啟動節(jié)點根據(jù)所述收集到的鄰居信息表及STA質(zhì)量值，判定所述節(jié)點是否進行功率調(diào)整；如需進行功率調(diào)整，所述節(jié)點根據(jù)鄰居節(jié)點的功率情況，選擇具體功率調(diào)整策略并進行功率調(diào)整。
文檔編號H04W52/18GK102387577SQ20111031834
公開日2012年3月21日 申請日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者劉新金 申請人:福建星網(wǎng)銳捷網(wǎng)絡有限公司