一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信的信道分配方法及路由器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高速鐵路運(yùn)行環(huán)境下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信的信道分配方法及路由器。
【背景技術(shù)】
[0002]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在高速鐵路運(yùn)行環(huán)境領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由包括具有感知、計算和通信能力的傳感器節(jié)點(diǎn)，所有節(jié)點(diǎn)通過自組織的方式組成一對多或者多對一的通信網(wǎng)絡(luò)，把采集到的傳感器數(shù)據(jù)經(jīng)過一跳或者多跳的方式發(fā)送到匯聚節(jié)點(diǎn)。在信息傳輸過程中，由于網(wǎng)絡(luò)資源有限，不可避免的會出現(xiàn)信息擁堵和碰撞問題，從而導(dǎo)致信息延遲甚至丟失。因此，合理的分配通信信道就成為了實(shí)現(xiàn)良好通信的必經(jīng)之路。
[0003]目前，在鐵路運(yùn)行環(huán)境中，基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信道建模問題被廣泛研究，主要考慮了列車高速移動過程中產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)等造成的信號衰落問題。但是，由于網(wǎng)絡(luò)傳輸信息量大、信道服務(wù)質(zhì)量差等造成的信息擁堵、數(shù)據(jù)干擾和碰撞等問題少有研究，因此研究信道分配問題是非常有意義的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信的信道分配方法及路由器，以解決現(xiàn)有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在信息傳輸過程中的信息擁堵、數(shù)據(jù)干擾和碰撞問題。
[0005]為此目的，第一方面，本發(fā)明提出一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信的信道分配方法，包括:
[0006]在接收到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信道分配請求消息后，獲取所述信道分配請求消息中攜帶的所述傳感器節(jié)點(diǎn)當(dāng)前使用信道的信息；
[0007]判斷所述傳感器節(jié)點(diǎn)當(dāng)前使用信道是否為空閑信道；
[0008]若所述傳感器節(jié)點(diǎn)當(dāng)前使用信道不是空閑信道，則根據(jù)預(yù)先記錄的所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信道空閑信息，確定所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前空閑信道；
[0009]將攜帶有所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前空閑信道信息的第一反饋消息發(fā)送到所述傳感器節(jié)點(diǎn)，以使所述傳感器節(jié)點(diǎn)在接收到所述第一反饋消息后，在所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前空閑信道上通信。
[0010]可選的，所述根據(jù)預(yù)先記錄的所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信道空閑信息，確定所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前空閑信道之前，還包括:
[0011]偵測所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，確定所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前空閑信道的信息以及所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前空閑信道的信道服務(wù)質(zhì)量信息；
[0012]記錄所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前空閑信道的信息以及所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前空閑信道的信道服務(wù)質(zhì)量信息，得到所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信道空閑信息。
[0013]可選的，所述根據(jù)預(yù)先記錄的所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信道空閑信息，確定所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前空閑信道，包括:
[0014]根據(jù)所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前空閑信道的信道服務(wù)質(zhì)量信息，確定所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前空閑信道中信道服務(wù)質(zhì)量大于預(yù)設(shè)信道服務(wù)質(zhì)量的目標(biāo)空閑信道；
[0015]選取任一目標(biāo)空閑信道作為所述傳感器節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)使用信道；
[0016]相應(yīng)地，將攜帶有所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前空閑信道信息的第一反饋消息發(fā)送到所述傳感器節(jié)點(diǎn)，以使所述傳感器節(jié)點(diǎn)在接收到所述第一反饋消息后，在所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前空閑信道上通信，包括:
[0017]將攜帶有所述傳感器節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)使用信道的第一反饋消息發(fā)送到所述傳感器節(jié)點(diǎn)，以使所述傳感器節(jié)點(diǎn)在接收到所述第一反饋消息后，在所述目標(biāo)使用信道上通信。
[0018]可選的，所述將攜帶有所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前空閑信道信息的第一反饋消息發(fā)送到所述傳感器節(jié)點(diǎn)之后，還包括:
[0019]更新所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信道空閑信息。
[0020]可選的，若所述傳感器節(jié)點(diǎn)當(dāng)前使用信道是空閑信道，則向所述傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶有繼續(xù)通信信息的第二反饋消息，以使所述傳感器節(jié)點(diǎn)在接收到所述第二反饋信息后，在所述傳感器節(jié)點(diǎn)當(dāng)前使用信道上通信。
[0021 ]第二方面，本發(fā)明還提供一種路由器，包括:
[0022]獲取單元，用于在接收到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信道分配請求消息后，獲取所述信道分配請求消息中攜帶的所述傳感器節(jié)點(diǎn)當(dāng)前使用信道的信息；
[0023]判斷單元，用于判斷所述傳感器節(jié)點(diǎn)當(dāng)前使用信道是否為空閑信道；
[0024]確定單元，用于在所述判斷單元判定所述傳感器節(jié)點(diǎn)當(dāng)前使用信道不是空閑信道時，根據(jù)預(yù)先記錄的所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信道空閑信息，確定所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前空閑信道；
[0025]發(fā)送單元，用于將攜帶有所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前空閑信道信息的第一反饋消息發(fā)送到所述傳感器節(jié)點(diǎn)，以使所述傳感器節(jié)點(diǎn)在接收到所述第一反饋消息后，在所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前空閑信道上通信。
[0026]可選的，所述路由器還包括:
[0027]偵測單元，用于偵測所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，確定所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前空閑信道的信息以及所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前空閑信道的信道服務(wù)質(zhì)量信息；
[0028]記錄單元，用于記錄所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前空閑信道的信息以及所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前空閑信道的信道服務(wù)質(zhì)量信息，得到所述信道空閑信息。
[0029]可選的，所述確定單元，用于根據(jù)所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前空閑信道的信道服務(wù)質(zhì)量信息，確定所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前空閑信道中信道服務(wù)質(zhì)量大于預(yù)設(shè)信道服務(wù)質(zhì)量的目標(biāo)空閑信道;選取任一目標(biāo)空閑信道作為所述傳感器節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)使用信道；
[0030]相應(yīng)地，所述發(fā)送單元，用于將攜帶有所述傳感器節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)使用信道的第一反饋消息發(fā)送到所述傳感器節(jié)點(diǎn)，以使所述傳感器節(jié)點(diǎn)在接收到所述第一反饋消息后，在所述目標(biāo)使用信道上通信。
[0031]可選的，所述路由器還包括:
[0032]更新單元，用于更新所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信道空閑信息。
[0033]可選的，所述確定單元，還用于在所述判斷單元判定所述傳感器節(jié)點(diǎn)當(dāng)前使用信道是空閑信道時，向所述傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送攜帶有繼續(xù)通信信息的第二反饋消息，以使所述傳感器節(jié)點(diǎn)在接收到所述第二反饋信息后，在所述傳感器節(jié)點(diǎn)當(dāng)前使用信道上通信。
[0034]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信的信道分配方法及路由器，可根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點(diǎn)當(dāng)前使用信道的信息，確定是否給傳感器節(jié)點(diǎn)分配空閑信道，使得傳感器節(jié)點(diǎn)當(dāng)前使用信道為空閑信道且信道服務(wù)質(zhì)量有保證，從而解決現(xiàn)有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在信息傳輸過程中的信息擁堵、數(shù)據(jù)干擾和碰撞問題，減少數(shù)據(jù)包傳輸時延和能量消耗，提高網(wǎng)絡(luò)性能。
【附圖說明】
[0035]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信的信道分配方法流程圖；
[0036]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種路由器結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。
[0038]如圖1所示，本實(shí)施例公開一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信的信道分配方法，適用于高速鐵路運(yùn)行環(huán)境，該方法可包括以下步驟1I至104。
[0039]101、在接收到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信道分配請求消息后，獲取所述信道分配請求消息中攜帶的所述傳感器節(jié)點(diǎn)當(dāng)前使用信道的信息。
[0040]102、判斷所述傳感器節(jié)點(diǎn)當(dāng)前使用信道是否為空閑信道;若所述傳感器節(jié)點(diǎn)當(dāng)前使用信