专利名称：分布式Mesh网络功率调整的方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及分布式无线局域信道体系技术领域，特别涉及Mesh网络功率调整的方法及设备。
背景技术：
分布式网络其特点是任何一个节点都至少跟其他两个节点直接相连，具有更高 的可靠性。Mesh网络是分布式网络的一个典型例子，它也被称“多跳(multi-hop)”网络，它是一种与传统无线网络完全不同的新型无线网络技术。Mesh网络是一个动态的可以不断扩展的网络架构，任何无线设备节点都可以同时作为接入点和路由器，网络中的每个节点都可以发送和接收无线信号，每个节点都可以与一个或者多个节点直接通信。根据各Mesh节点功能的不同，无线Mesh网络一般包含多个与对等节点进行直接通信的Mesh Point(MP)， 具有接入客户端(STA)功能的MP节点Mesh Access Point (MAP)，以及用于报文进入或退出的Mesh Portal (MPP)。正因为Mesh网络这种基于网状分布的众多无线接入点间的相互合作和协同，使得网络具有宽带高速和高频谱效率的优势，具有动态自组织、自配置、自维护等突出特点。然而在实际应用中，因为分布式Mesh网络各节点之间的距离和传播环境不同，造成节点到节点的发射功率也存在很大差异，从而使得不同节点要求的节点功率调整策略也各有不同，所以想要制订出一套能够从网络整体性考量的功率调整策略是一项非常复杂的工作。现有的分布式无线网络功率调整方法一般都只考虑了当前节点及其一个邻居节点之间的路由情况，不会更好地考虑网络中多个节点间之间的协同问题，这样就使得现有的功率调整方法缺乏整体性，无法保障网络整体性能达到最优，无法避免网络出现过渡覆盖和覆盖盲区的问题。
发明内容
本发明提供一种分布式Mesh网络功率调整方法，该方法确保了网络节点在发生功率调整时网络不会因此出现过渡覆盖和覆盖盲区的情况。所述分布式Mesh网络功率调整的方法，包括步骤启动节点获取邻居信息表；启动节点关联上多个客户端(STA)后，统计STA质量值；上述两个步骤执行完毕后，启动节点根据所述收集到的邻居信息表及STA质量值，判定所述节点是否进行功率调整；如果判定所述节点需要进行功率调整，则所述节点根据网络中各邻居节点的功率情况，选择功率调整策略并进行功率调整。本发明同时还提供一种实现上述方法的设备，所述设备包括算法初始值设置单元，该单元用于存储设备设定的初始值，该初始值可根据用户需求进行重设；
邻居扫描单元，该单元用于收集节点扫描得到的邻居信息并建立邻居信息表；STA数据收集单元，该单元用于收集关联在节点上的STA质量值；功率调整单元，该单元用于制订网络节点的功率调整策略并完成节点的功率调
iF. ο本发明提供的Mesh网络功率调整方法及装置，通过对网路中各节点的信息收集及对需要进行功率调整的节点进行用户质量评测，整体考虑网络运行状态，制订了符合网络全局的功率调整策略。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例提供的分布式Mesh网络拓扑图；图2为分布式Mesh网络节点功率调整流程示意图；图2-1为分布式Mesh网络节点判定节点是否进行功率调整流程图；图2-2为分布式Mesh节点判定需要进行调整功率后，节点选择功率调整策略的流程图；图3为分布式Mesh网络功率调整设备。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本发明在现有分布式网络，特别是Mesh网络功率控制方法的基础上，提出了一种根据每个节点的覆盖功率及每个用户的质量值来决定功率调整的控制方法，从而实现在无需专门控制器的情况下，每一个节点都在需要功率调整时，与它的指定深度邻居进行协商后，才决定所需要的功率调整策略，从而使得在节点功率进行调整时，网络整体性能得到优化，在网络使用过程中不出现过渡覆盖或者存在覆盖盲区的情况。本发明实施例提供了如图1所示的分布式Mesh网络，并以MAP2为例进行功率调整。MAP2节点具有STA接入功能。MAP2自身携带功率调整定时器用以定时启动节点进行功率调整。节点启动后即开启了一个功率调整周期，首先所述节点会扫描其所在网络中各邻居节点的信息，并将收集到的邻居节点拓扑信息更新至所述节点自身携带的邻居信息表中。分布式Mesh网络功率调整流程如图2所示，就本实施例中而言其具体过程如下 Si、启动的MAP2节点对网络中各节点进行扫描，并收集响应其广播的各节点上的拓扑信息，将这些信息更新至节点自身携带的邻居信息表中。S2、启动的MAP2节点关联上相关STA，并对这些关联的STA质量进行计算。
本发明实施例中，STA质量优先地方案为，进行STA平均Signal to noise ratio (SNR)值计算。S3、启动的MAP2节点根据更新的邻居信息表及计算出的所述节点上STA质量值判断所述启动节点是否需要进行功率调整。优选地，本实施例中，STA质量值为所述STA的SNR值。S4、判断出启动的MAP2节点需要调整功率后，所述节点发送功率调整请求给网络中各邻居节点。所述MAP2节点发出所述功率调整请求后，等待一个短暂的周期，待所有收到所述MAP2节点请求的邻居节点单播的同意响应后，MAP2节点根据网络中各节点当前功率排序情况，制订出具体的功率调整策略，并按该策略进行节点的功率调整。在本实施例中，如上功率调整过程中的各步骤，可以更具体地描述为如下情况在Sl步骤中，以图1所示的MAP2节点为例，MAP2节点更新其邻居信息表流程如下功率调整定时器启动MAP2节点，使其开始扫描网络中其它节点的信息。MAP2节点启动后，使用Probe request管理帧携带功率调整元素中的扫描元素对网络中的其它节点进行广播发送，用以扫描邻居信息。功率调整元素是借助于Probe request管理帧存储在厂商生产的路由设备的自定义字段中。扫描元素具体结构定义如下
权利要求
1.一种分布式Mesh网络功率调整的方法，其特征在于，所述方法步骤包括启动节点获取邻居信息表；启动节点关联上多个客户端(STA)后，统计STA质量值；上述两个步骤执行完毕后，启动节点根据所述收集到的邻居信息表及STA质量值，判定所述节点是否进行功率调整；如果判定所述节点需要进行功率调整，则所述节点根据网络中各邻居节点的功率情况，选择功率调整策略并进行功率调整。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述启动节点的STA质量值指所述启动节点关联上的STA平均SNR值。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过功率调整标志Flag变化判定所述启动节点是否需要进行功率调整并确定功率调整策略。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述网络中的各节点都具有至少一个功率调整定时器，启动节点进行功率调整。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述网络中的各节点都具有携带功率调整兀素的 Probe request 及 Probe response 管理中贞。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述启动节点使用Proberequest管理帧进行广播发送，从而发起邻居信息扫描；收到Probe request管理帧的各节点判定是否需要回复该广播，需要回复的节点使用 Probe response管理帧进行单播传送给启动节点，所述启动节点收到Probe response管理帧后，将各邻居节点信号强度信息进行排序更新邻居信息表。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，使用所述邻居信息表中排序信号强度最大的邻居节点功率计算所述启动节点的预期发射功率。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述启动节点判定是否进行功率调整的步骤为所述启动节点的预期发射功率与该节点当前发射功率进行差值计算，得到启动节点的功率预期差值，若所述差值大于预期差值上门限，则功率调整标志Flag = Flag+1 ；如果不大于，则继续判定所述差值是否小于预期差值下门限，如果小于，则功率调整标志 Flag = Flag-I ；当上述步骤中的功率调整标志为Flag = Flag+1或者Flag = Flag-I时，所述启动节点根据关联在所述节点上的STA质量值统计出失败客户数及失败客户率；当所述失败客户数大于网络设置的失败客户数门限值时，功率调整标志Flag = Flag+1，此时判定所述Flag是否为“0”，若不为“O”则该节点需要进行功率调整，若为“O” 则功率调整程序结束；当所述失败客户数不大于网络设置的失败客户数门限时，则继续比较客户失败率与客户失败率门限，如果客户失败率大于客户失败率门限，功率调整标志Flag = Flag+1，此时判定Flag是否为“0”，若不为“O”则该节点需要进行功率调整，若为“O”则功率调整程序结束；当所述失败客户数和失败客户率都不大于各自的门限，则功率调整标志Flag = Flag, 此时判定Flag是否为“0”，若不为“O”则该节点需要进行功率调整，若为“O”则功率调整程序结束。
9.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述启动节点确认需要调整功率后，功率调整策略的确定包括如下步骤所述启动节点向网络中该节点的前多位节点单播功率调整请求； 所述启动未收到全部前多位节点的回复，则功率调整程序结束； 当所述前多位节点全部回复同意启动节点的功率调整请求后，判定功率调整标志 Flag ；如有节点回复不同意该请求，则功率调整程序结束；当判定出所述功率调整标志Flag大于“O”时，且启动节点的功率在所述前多位节点中不为最大，则所述启动节点功率加大，如果最大，所述启动节点功率不调整；当判定出前述功率调整标志Flag小于“O”时，且启动节点的功率在所述前多位节点中不为最小，则所述启动节点功率减小，如果最小所述启动节点功率不调整。
10.如权利要求3至8中任意一项所述的方法，其特征在于，所述分布式网络的启动节点功率调整过程结束后，重启所述节点的功率调整定时器，功率调整标志Flag归零，所述节点关联的STA质量值归零。
11.一种控制分布式Mesh网络功率调整的设备，其特征在于，该设备包括算法初始值设置单元用于存储设备设定的初始值，该初始值可根据用户需求进行重设；邻居扫描单元用于收集节点扫描得到的邻居信息并建立邻居信息表；STA数据收集单元用于收集关联在节点上的STA质量值；功率调整单元用于制订网络节点的功率调整策略并完成节点的功率调整。
12.如权利要求11中所述的设备，其特征在于，所述邻居信息表由索引信息、邻居信息、信号强度信息三部分组成。
13.如权利要求11中所述的设备，其特征在于，所述邻居扫描单元，用于启动节点使用 Probe request管理帧进行广播发送，发起邻居信息扫描；收到Probe request管理帧的各节点判定是否需要回复该广播，需要回复的节点使用 Probe response管理帧进行单播传送给启动节点，所述启动节点收到Probe response管理帧后，将各邻居节点信号强度信息进行排序更新邻居信息表。
14.如权利要求11中所述的设备，其特征在于，所述功率调整单元，用于启动节点功率调整过程中Flag变化判定所述启动节点是否需要进行功率调整并确定功率调整策略。
15.如权利要求14中所述的设备，其特征在于，所述功率调整单元，用于判定所述启动节点是否进行功率调整，即在本单元中，所述启动节点的预期发射功率与该节点当前发射功率进行差值计算，得到启动节点的功率预期差值，若所述差值大于预期差值上门限，则功率调整标志Flag = Flag+1 ；如果不大于，则继续判定所述差值是否小于预期差值下门限，如果小于，则功率调整标志 Flag = Flag-I ；当上述步骤中的功率调整标志为Flag = Flag+1或者Flag = Flag-I时，所述启动节点根据关联在所述节点上的STA质量值统计出失败客户数及失败客户率；当所述失败客户数大于网络设置的失败客户数门限值时，功率调整标志Flag = Flag+1，此时判定所述Flag是否为“0”，若不为“O”则该节点需要进行功率调整，若为“O”则功率调整程序结束；当所述失败客户数不大于网络设置的失败客户数门限时，则继续比较客户失败率与客户失败率门限，如果客户失败率大于客户失败率门限，功率调整标志Flag = Flag+1，此时判定Flag是否为“0”，若不为“O”则该节点需要进行功率调整，若为“O”则功率调整程序结束；当所述失败客户数和失败客户率都不大于各自的门限，则功率调整标志Flag = Flag, 此时判定Flag是否为“0”，若不为“0”则该节点需要进行功率调整，若为“0”则功率调整程序结束。
16.如权利要求15中所述的设备，其特征在于，所述功率调整单元，用于所述需要进行功率调整的启动节点确定功率调整策略，即在本单元中，所述启动节点向网络中该节点的前多位节点单播功率调整请求； 所述启动未收到全部前多位节点的回复，则功率调整程序结束； 当所述前多位节点全部回复同意启动节点的功率调整请求后，判定功率调整标志 Flag ；如有节点回复不同意该请求，则功率调整程序结束；当判定出所述功率调整标志Flag大于“0”时，且启动节点的功率在所述前多位节点中不为最大，则所述启动节点功率加大，如果最大，所述启动节点功率不调整；当判定出前述功率调整标志Flag小于“0”时，且启动节点的功率在所述前多位节点中不为最小，则所述启动节点功率减小，如果最小所述启动节点功率不调整。
全文摘要
本发明公开了一种分布式Mesh网络功率调整的方法及设备，用以根据网络中每个节点的覆盖功率及当前节点的用户质量决定功率调整策略，从而实现在无需专门控制器的情况下，每一个节点都在需要功率调整时，与它的邻居进行深度协商后，决定功率调整策略，确保网络在使用过程中不出现过渡覆盖或覆盖盲区的情况。其中，节点功率调整方法，包括启动节点获取邻居信息表；启动节点关联多个STA后，统计每个STA质量值；启动节点根据所述收集到的邻居信息表及STA质量值，判定所述节点是否进行功率调整；如需进行功率调整，所述节点根据邻居节点的功率情况，选择具体功率调整策略并进行功率调整。
文档编号H04W52/18GK102387577SQ20111031834
公开日2012年3月21日 申请日期2011年10月18日 优先权日2011年10月18日
发明者刘新金 申请人:福建星网锐捷网络有限公司