一种无线网格网络中的信道分配方法及系统的制作方法
【专利摘要】一种无线网格网络中的信道分配方法及系统；所述方法包括：S101.在由无线网格网络划分出的多个区域中，各区域的节点分别协商产生本区域的首领节点；S102.预定的初始区域的首领节点从可选信道集合中选取一个信道；S103.选取信道的首领节点将所选取的信道作为本区域的缺省信道分配给本区域中其它节点，并通知相邻区域的首领节点分配完成；S104.接收分配完成通知的首领节点如果判断本区域未分配缺省信道，则根据本区域的边界节点所获取的各相邻区域的信道分配情况，更新所述可选信道集合，从更新后的可选信道集合中选取一个信道，返回S103。本发明针对中小型无线网格网络能够在不降低网络容量的同时保证较低的部署成本。
【专利说明】一种无线网格网络中的信道分配方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，尤其涉及一种无线网格网络中的信道分配方法及系统。
【背景技术】
[0002]无线网格网络(Wireless Mesh Network)是一种具有分层结构的多跳新型无线网络，具有可靠性强、高带宽以及投资成本低等特点。因此，它被广泛视为下一代无线通信系统的关键网络结构。
[0003]目前大多数无线Mesh网络都基于IEEE802.llb/g标准，该标准规定的11个可用信道，只有3个信道相互正交。如何提高无线信道的利用率，增加系统的容量是设计无线Mesh网络的一个关键问题；信道分配是增加无线网络系统容量的最有效措施之一。
[0004]为了充分利用有限的无线信道资源，现有无线Mesh网络也采用了一些新技术和措施。主要可以分为三类:
[0005]第一类采用基于单接口 /静态信道分配方式，此类方法根据无线链路之间的干扰原理，基于集中控制的原则，给出统一的信道分配方案。该类方案优点是集中控制、便于部署且成本较低；缺点是网络中的信道容量可能不够。
[0006]第二类采用基于单接口 /动态信道分配方式，此类方案大多设立信道分配控制节点或者其他控制设备来进行信道策略调整，Mesh网络内部节点周期性反馈信道分配及流量控制情况，根据当前网络通信状况来判定干扰情况，从而根据实际情况及时调整信道分配策略，不断降低干扰，增加网络容量。缺点是计算、反馈代价较高，策略执行的精度难以保障。
[0007]第三类采用节点扩展多接口的方式，此类方案中，各Mesh网络节点部署多个接口，不同无线接口基于不同的无线标准技术，从而形成有效地正交信道，避免链路间的干扰；缺点是多个接口给部署和成本带来了一定要求。
【发明内容】
[0008]本发明要解决的技术问题是针对中小型无线网格网络的快速部署，如何在不降低网络容量的同时保证较低的部署成本。
[0009]为了解决上述问题，本发明提供了一种无线网格网络中的信道分配方法，包括:
[0010]S101、在由所述无线网格网络划分出的多个区域中，各区域的节点分别协商产生本区域的首领节点；
[0011]S102、预定的初始区域的首领节点从可选信道集合中选取一个信道；
[0012]S103、选取信道的首领节点将所选取的信道作为本区域的缺省信道分配给本区域中其它节点，并通知相邻区域的首领节点分配完成；
[0013]S104、接收分配完成通知的首领节点如果判断本区域未分配缺省信道，则根据本区域的边界节点所获取的本区域各相邻区域的信道分配情况，更新所述可选信道集合，所述边界节点是指同时属于两个或两个以上区域、且与两个或两个以上属于不同区域的节点之间均只有一跳的节点；从更新后的可选信道集合中选取一个信道，返回步骤S103。
[0014]可选地，所述边界节点上部署有至少三个接口，其它节点上部署的接口为单接口。
[0015]可选地，所述更新所述可选信道集合的步骤包括:
[0016]从所述可选信道集合中筛除所获取的本区域的各相邻区域所分配的缺省信道，得到剩余信道集合；
[0017]判断本区域的各相邻区域与另外的区域是否有公共区域；
[0018]如果各相邻区域与另外的区域均没有公共区域则将所述剩余信道集合作为更新后的可选信道集合；如果有的相邻区域与另外的区域有公共区域，则通过本区域与该相邻区域的边界节点获取该相邻区域与另外的区域的公共区域的信道，将所获取的公共区域的信道从所述剩余信道集合中筛除，得到更新后的可选信道集合。
[0019]可选地，所述各区域的节点分别协商产生本区域的首领节点的步骤包括:
[0020]每个区域的各节点分别发送维持连接活跃消息给本节点下一跳的邻居节点，消息中含有预置的区域的编号；
[0021]各个节点接收其它节点发送的所述维持连接活跃消息，并对接收的来自于本区域的所述维持连接活跃消息进行计数；所述来自于本区域的维持连接活跃消息是指该维持连接活跃消息中携带的编号与本节点预置的编号相同；
[0022]将一个区域各节点中计数结果最高的节点确定为该区域的首领节点。
[0023]可选地，所述将一个区域各节点中计数结果最高的节点确定为该区域的首领节点的步骤包括:
[0024]各节点广播本节点的所述计数结果，并且每个节点均维护一个统计表，用于记录本区域各节点的标识及其计数结果；各节点当收到来自于本区域的维持连接活跃消息时，将发送方节点的标识记录在所述统计表中，当收到其它节点广播的计数结果时，记录到所述统计表中的相应位置；各节点根据该统计表查找出本区域所述计数结果最高的节点，将查找出的节点记录为本区域的首领节点。
[0025]实施例二、一种无线网格网络中的信道分配系统，包括:位于所述无线网格网络中的各个节点上的信道分配装置；所述信道分配装置包括:
[0026]初始化模块，用于在由所述无线网格网络划分出的多个区域中，与本节点所在区域的其它节点协商本节点所在区域的首领节点；
[0027]选择模块，用于当本节点为预定的初始区域的首领节点时，从可选信道集合中选取一个信道；
[0028]分配模块，用于在所述选择模块选取信道后将所选信道作为本区域的缺省信道分配给本区域中其它节点，并通知本节点所在区域的相邻区域的首领节点分配完成；
[0029]更新模块，用于当本节点接收到分配完成通知后，如果判断本节点所在区域未分配缺省信道，则根据本节点所在区域的边界节点所获取的本区域各相邻区域的信道分配情况，更新所述可选信道集合；所述边界节点是指同时属于两个或两个以上区域、且与两个或两个以上属于不同区域的节点之间均只有一跳指示所述选择模块从更新后的可选信道集合中选取一个信道。
[0030]可选地，所述信道分配装置还包括:
[0031]接口模块，当本节点为边界节点时，所述接口模块至少包括三个接口 ；当所在节点不是边界节点时，所述接口模块为单接口。
[0032]可选地，所述更新模块更新所述可选信道集合是指:
[0033]所述更新模块从所述可选信道集合中筛除本节点所在区域的各相邻区域所分配的缺省信道，得到剩余信道集合；判断本节点所在区域的各相邻区域与另外的区域是否有公共区域；如果各相邻区域与另外的区域均没有公共区域则将所述剩余信道集合作为更新后的可选信道集合；如果有的相邻区域与另外的区域有公共区域，则通过本节点所在区域的边界节点获取该相邻区域与另外的区域的公共区域的信道，将所获取的公共区域的信道从所述剩余信道集合中筛除，得到更新后的可选信道集合。
[0034]可选地，所述初始化模块与本节点所在区域的其它节点协商本节点所在区域的首领节点是指:
[0035]所述初始化模块发送维持连接活跃消息给所在节点下一跳的邻居节点，消息中含有预置的区域的编号；接收其它节点发送的所述维持连接活跃消息，并对接收的来自于本节点所在区域的所述维持连接活跃消息进行计数；所述来自于本区域的维持连接活跃消息是指该维持连接活跃消息中携带的编号中至少一个与本节点预置的编号相同；将本节点所在区域中计数结果最高的节点确定为本区域的首领节点。
[0036]可选地，所述初始化模块将本节点所在区域中计数结果最高的节点确定为本区域的首领节点是指:
[0037]所述初始化模块广播本节点的所述计数结果，并维护一个统计表，用于记录本节点所在区域各节点的标识及其计数结果；当收到来自于本节点所在区域的维持连接活跃消息时，将发送方节点的标识记录在所述统计表中，当收到其它节点广播的计数结果时，记录到所述统计表中的相应位置；根据该统计表查找出本区域所述计数结果最高的节点，将查找出的节点记录为本区域的首领节点。
[0038]本发明的至少一个实施例给出了无线Mesh网络下基于分簇的信道分配方法，相比于【背景技术】中的第一类方式，相邻区域所用的信道互不相同，以避免相邻区域之间的干扰，因此整个网络的容量得到了保证；相比【背景技术】中的第二类和第三类方式，整个过程采用静态配置一次完成，计算量较小，且仅有边界节点使用多接口，其它节点为单接口，因此部署成本较低，适用于中小型Mesh网络的快速部署过程。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]图1为实施例一的无线网格网络中的信道分配方法的流程示意图；
[0040]图2为实施例一中相邻簇中各类型节点的示意图；
[0041]图3为实施例一中公共区域的示意图；
[0042]图4为实施例二的无线网格网络中的信道分配装置的示意框图。
【具体实施方式】
[0043]下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。
[0044]需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。[0045]实施例一、一种无线网格网络中的信道分配方法，如图1所示，包括:
[0046]S101、在由所述无线网格网络划分出的多个区域中，各区域的节点分别协商产生本区域的首领节点；
[0047]S102、预定的初始区域的首领节点从可选信道集合中选取一个信道；所述预定的初始区域可以但不限于为所述无线网格网络中连接外部网络的网关所在的区域，也可以设置为其它区域；
[0048]S103、选取信道的首领节点将所选取的信道作为本区域的缺省信道分配给本区域中其它节点，并通知相邻区域的首领节点分配完成；
[0049]S104、接收分配完成通知的首领节点如果判断本区域未分配缺省信道，则根据本区域的边界节点所获取的本区域各相邻区域的信道分配情况，更新所述可选信道集合，所述边界节点是指同时属于两个或两个以上区域、且与两个或两个以上属于不同区域的节点之间均只有一跳的节点；从更新后的可选信道集合中选取一个信道，返回步骤S103。
[0050]本实施例的信道分配方法分为两个阶段，第一阶段是准备阶段，对整个Mesh网络进行区域划分，可以但不限于将划分出的区域各作为一个簇cluster，并进一步通过各节点的协商确定每个簇的首领节点，同时确定簇间的边界节点。在这个阶段，划分簇的过程可以采用现有技术进行。确定为首领节点的节点会将本节点的标识通知给整个无线网格网络中的各节点；确定为边界节点的节点将会告知所在区域(存在两个或两个以上区域)的首领节点本节点的标识及所属区域，从而使首领节点获知本区域的边界节点以及相邻区域；当然，也可以将边界节点和相邻区域的信息都预先保存在各节点中。
[0051]第二阶段集中进行信道的统一分配；首先开始进行网关所在区域的信道分配，分配完缺省信道的区域的首领节点可以通知相邻的区域，如果被通知的区域还未分配缺省信道，则可以根据与本区域相邻的区域的信道分配情况更新可选信道集合后从中选取本区域的缺省信道；如果已分配则不进行处理。重复上述步骤直到所划分出的多个区域均完成了信道分配。经过信道分配以后，避免了相邻区域之间重复信道的干扰。
[0052]本实施例中，通过相邻区域的信道分配情况更新可选信道集合，可以避免和相邻区域使用相同的信道，能够有效减少中、小型规模的Mesh网络相邻区域之间的干扰，从而大大提高网络吞吐量，提高用户的服务质量的体验。需要说明的是，一个簇内的多个节点虽然被分配了同一个缺省信道，但这些节点采用相同信道通信会带来干扰的问题通过现有技术可以克服，并不会影响网络整体的容量。
[0053]本实施例的一种实施方式中，划分出的多个区域均设置有唯一的标识，比如每个区域分别编号(1、2......m),m为正整数，是划分出的区域的个数。
[0054]本实施方式中，所述通知相邻区域的首领节点分配完成的步骤具体可以包括:
[0055]获取本区域各相邻区域的编号，根据给定的编号排列顺序，依次通知各相邻区域的首领节点本区域分配完成。
[0056]所述给定的编号的排列顺序可以是从小到大，也可以是从大到小，或者是其它的排列顺序。
[0057]比如网关所在区域为区域6，先从所述可选信道集合中选取信道a分配给区域6的首领节点，区域6的首领节点将信道a作为区域6的缺省信道分配给区域6中其它节点，区域6内各节点将使用信道a进行通信。[0058]假设区域6的相邻区域为区域I和区域3，排列顺序是从小到大；则区域6的首领节点先通知区域I的首领节点分配完成，在收到区域I的首领节点的确认消息后通知区域3的首领节点分配完成。
[0059]区域I的首领节点将通过区域I中的边界节点获取区域I的相邻区域的信道分配情况(假设目前只有区域6进行过分配)，根据该信道分配情况更新所述可选信道集合，然后从更新后的可选信道集合中选取信道b作为区域I的缺省信道。区域I的首领节点也会按照编号从小到大的顺序依次通知与区域I相邻的各区域分配完成。其中，作为区域I的相邻区域之一的区域6由于已经进行过缺省信道分配，因此不用再次进行分配，而区域I的其它相邻区域则类似地进行更新可选信道集合、分配缺省信道、通知相邻区域分配完成的步骤。
[0060]后续各区域的信道分配过程以此类推，直到所有的区域都分配好信道。
[0061]本实施例的一种实施方式中，所述无线网格网络所划分成的多个区域具体可以包括:
[0062]将整个无线网格网络区域利用近似正六边形分割所划分成的m个区域，其中每个六边形边长的2倍为各个节点的无线信号传输范围。
[0063]该划分可以通过现有技术完成。
[0064]本实施例的一种实施方式中，所述各区域的节点分别协商产生本区域的首领节点的步骤具体可以包括:
[0065]每个区域的各节点分别发送维持连接活跃消息给本节点下一跳的邻居节点(只发一跳消息)，消息中含有预置的区域(即:本节点所属区域)的编号(比如但不限于cluster ID)，用于区分消息来源是否属于本区域内；
[0066]各个节点接收其它节点发送的所述维持连接活跃消息，并对接收的来自于本区域的所述维持连接活跃消息进行计数；所述来自于本区域的维持连接活跃消息是指该维持连接活跃消息中携带的编号与本节点预置的编号相同；
[0067]将一个区域各节点中计数结果最高的节点确定为该区域的首领节点CH。
[0068]也就是说，在每个区域中，接收到本节点所属区域的节点发送的所述维持连接活跃消息最多的节点为该区域的首领节点。具体来说，各节点可以广播本节点的所述计数结果，并且每个节点均维护一个统计表，用于记录本区域各节点的标识及其计数结果；各节点当收到来自于本区域的维持连接活跃消息时，将发送方节点的标识记录在所述统计表中，当收到其它节点广播的计数结果时，记录到所述统计表中的相应位置；各节点根据该统计表查找出本区域所述计数结果最高的节点，将查找出的节点记录为本区域的首领节点。
[0069]首领节点确定以后，还可以向所述无线网格网络中的其他节点广播发送自身信肩、O
[0070]对于属于两个或两个以上区域的节点，将会预置两个或两个以上区域的编号；这些节点在发送所述维持连接活跃消息时，携带预置的所有编号；对于收到维持连接活跃消息的节点而言，只要该消息中携带的至少一个编号和本节点预置的编号相同，就判断该消息来自本区域。这些节点中的一部分为边界节点，还需要做进一步的判断，这将在后文进行介绍。
[0071]图2所示的是所述无线网格网络的一部分，其中虚线表示各簇的范围，以实线相连的两个节点表示这两个节点之间为一跳。以簇C2中的节点为例，由于簇C2中与节点N2之间为一跳的节点最多，因此节点N2收到的来自本区域的维持连接活跃消息数量最多，节点N2将作为簇C2的首领节点；虽然节点N2也会收到簇C3中的节点N6的维持连接活跃消息，但因为其中携带的是簇C3的编号，和本节点预置的编号不同，因此不对该条维持连接活跃消息计数；节点NI就是簇C2中的普通节点。节点N3和N4为同时属于两个或两个以上簇的节点，其中节点N3所发送的维持连接活跃消息中会携带Cl、C2、C3的编号，节点N4所发送的维持连接活跃消息中会携带C1、C2的编号。
[0072]节点N2收到节点N3的维持连接活跃消息后，会发现其中携带了簇C2的编号，因此将其作为来自本簇的维持连接活跃消息，并将节点N3的标识记录到所述统计表中。簇Cl的节点N5和区域C3的节点N6的处理过程类似，节点N2对于节点N4发送的维持连接活跃消息的处理过程也类似。
[0073]本实施例的一种实施方式中，可以通过维持连接活跃消息来确定边界节点；所述方法还可以包括:各节点记录所收到的各维持连接活跃消息中携带的区域的编号，如果至少存在两条维持连接活跃消息中所携带的区域的编号彼此完全不同(说明该节点与两个或两个以上属于不同区域的节点——比如图2中节点N3与节点N2、N5、N6——之间均只有一跳)，且本节点预置了两个或两个以上区域的编号，则确定本节点为所记录的编号对应区域之间的边界节点。
[0074]如图2所示，节点N4只会收到携带簇C2编号的维持连接活跃消息，因此节点N4虽然预置了两个簇编号，也不是边界节点；而预置了三个簇编号的节点N3将会收到携带簇C2编号、携带簇Cl编号、以及携带簇C3编号的维持连接活跃消息，因此节点N3是簇C2、簇Cl和簇C3之间的边界节点。对于节点N2，从节点NI收到了携带簇C2编号的维持连接活跃消息，从节点N3收到了同时携带簇C1、C2、C3编号的维持连接活跃消息，由于C2和(Cl、C2、C3)部分相同，所以这两条维持连接活跃消息所携带的簇编号不算完全不同；虽然节点N2从节点N6收到的维持连接活跃消息携带了簇C3的编号，和从节点NI收到的簇编号完全不同，但由于节点N2并未预置两个或以上的簇编号，因此节点N2不是边界节点。
[0075]边界节点的确认方式并不限于本实施方式，在其它实施方式中可以用其它方式确定，比如将收到至少两个簇的节点的广播消息的节点确认为边界节点，再比如直接将预置了两个或两个以上区域编号的节点确认为边界节点等。
[0076]本实施方式中，各个区域之间的边界节点最多可以同属于三个区域，S卩:最多可以同时和三个相邻区域通信，因此边界节点至少应该部署η > 3个接口，其它节点则可以只部
署单接口。
[0077]本实施方式采用单接口 /静态信道和节点扩展多接口相结合的形式，对于区域内节点均部署单接口即可，对于区域间的边界节点部署多个接口，进而有效降低了多接口部署成本，同时保证了信道容量。
[0078]本实施例的一种实施方式中，所述更新所述可选信道集合的步骤具体可以包括:
[0079]从所述可选信道集合中筛除所获取的本区域的各相邻区域所分配的缺省信道，得到剩余信道集合C_remain ；
[0080]判断本区域的各相邻区域是否与另外的区域有公共区域；这里另外的区域是指本区域以外的其它区域；[0081]如果各相邻区域与另外的区域均没有公共区域则将所述剩余信道集合C_remain作为更新后的可选信道集合C_ChoiCe ;如果有的相邻区域与另外的区域有公共区域，则通过本区域与该相邻区域的边界节点获取该相邻区域与另外的区域的公共区域的信道，将所获取的公共区域的信道从所述剩余信道集中筛除，得到更新后的可选信道集合 C_choice。
[0082]所述公共区域是指两个区域重叠的部分，即两个区域都覆盖到的部分；如图3所示，假设区域C5在更新可选信道集合，相邻区域包括区域C4和区域C6，其中区域C4和区域C5以外的其它区域之间没有公共区域，区域C6和区域C7之间存在公共区域，即区域C6和区域C7重叠的部分。区域C5通过与区域C6之间的边界节点N7获取该公共区域的信道分配情况，该边界节点N7可以直接通过区域C6与区域C7之间的边界节点N9获取，或通过区域C6的首领节点N8从边界节点N9获取。
[0083]本实施方式中，在获取与本区域相邻的区域中公共区域的信道后，还可以先对所获取的各区域中公共区域的信道取并集，得到邻居公共区域信道配置集合C_neighb0Ur_sharing，然后从所述剩余信道集合C_remain中筛除该邻居公共区域信道配置集合C_neighbour_sharing,即可得到所述更新后的可选信道集合C_choice。
[0084]本实施例的一种实施方式中，所述方法还可以包括:
[0085]各个区域的节点发送注册(cluster_register)消息至本区域内的首领节点；所述边界节点需要发送注册消息给两个或三个区域的首领节点，所述边界节点可以在所述注册消息中注明自己是边界节点，并注明是与哪一个相邻区域之间的边界节点；比如图2中的边界节点N3在发给首领节点N2的注册消息中可注明是与簇Cl、簇C2及簇C3的之间的边界节点。
[0086]各所述首领节点回复所收到的所述注册消息，并根据所述注册消息维持本区域的节点列表；首领节点如果保存了边界节点注册消息中注明的信息，就可以根据该节点列表得知本区域有哪些边界节点，以及这些边界节点分别是与哪个相邻区域之间的边界节点；
[0087]各所述首领节点通过本区域与相邻区域的边界节点获取本区域与所述相邻区域的连接情况，根据所获取的连接情况维持本区域的相邻区域列表；所述连接情况是指本区域和所述相邻区域是否相连，如果所述边界节点可以收到所述相邻区域的节点的回复，则判断本区域与所述相邻区域相连；如果收不到，则判断本区域与所述相邻区域已断开连接。
[0088]实施例二、一种无线网格网络中的信道分配系统，包括位于所述无线网格网络中的各个节点上的信道分配装置；如图4所示，所述信道分配装置包括:
[0089]初始化模块21，用于在由所述无线网格网络划分出的多个区域中，与本节点所在区域的其它节点协商本节点所在区域的首领节点；
[0090]选择模块22，用于当本节点为预定的初始区域的首领节点时，从可选信道集合中选取一个信道；
[0091]分配模块23，用于在所述选择模块选取信道后将所选信道作为本区域的缺省信道分配给本区域中其它节点，并通知本节点所在区域的相邻区域的首领节点分配完成；
[0092]更新模块24，用于当本节点接收到分配完成通知后，如果判断本节点所在区域未分配缺省信道，则根据本节点所在区域的边界节点所获取的本区域各相邻区域的信道分配情况，更新所述可选信道集合；所述边界节点是指同时属于两个或两个以上区域、且与两个或两个以上属于不同区域的节点之间均只有一跳指示所述选择模块从更新后的可选信道集合中选取一个信道。
[0093]本实施例的一种实施方式中，所述的信道分配装置还可以包括:
[0094]接口模块，当本节点为边界节点时，所述接口模块至少包括三个接口 ；当所在节点不是边界节点时，所述接口模块为单接口。
[0095]本实施例的一种实施方式中，所述更新模块更新所述可选信道集合具体可以是指:
[0096]所述更新模块从所述可选信道集合中筛除本节点所在区域的各相邻区域所分配的缺省信道，得到剩余信道集合；判断本节点所在区域的各相邻区域与另外的区域是否有公共区域；如果各相邻区域与另外的区域均没有公共区域则将所述剩余信道集合作为更新后的可选信道集合；如果有的相邻区域与另外的区域有公共区域，则通过本节点所在区域的边界节点获取该相邻区域与另外的区域的公共区域的信道，将所获取的公共区域的信道从所述剩余信道集合中筛除，得到更新后的可选信道集合。
[0097]本实施例的一种实施方式中，所述初始化模块与本节点所在区域的其它节点协商本节点所在区域的首领节点具体可以是指:
[0098]所述初始化模块发送维持连接活跃消息给所在节点下一跳的邻居节点，消息中含有预置的区域的编号；接收其它节点发送的所述维持连接活跃消息，并对接收的来自于本节点所在区域的所述维持连接活跃消息进行计数；所述来自于本区域的维持连接活跃消息是指该维持连接活跃消息中携带的编号中至少一个与本节点预置的编号相同；将本节点所在区域中计数结果最高的节点确定为本区域的首领节点。
[0099]本实施方式中，所述初始化模块将本节点所在区域中计数结果最高的节点确定为本区域的首领节点具体可以是指:
[0100]所述初始化模块广播本节点的所述计数结果，并维护一个统计表，用于记录本节点所在区域各节点的标识及其计数结果；当收到来自于本节点所在区域的维持连接活跃消息时，将发送方节点的标识记录在所述统计表中，当收到其它节点广播的计数结果时，记录到所述统计表中的相应位置；根据该统计表查找出本区域所述计数结果最高的节点，将查找出的节点记录为本区域的首领节点。
[0101]其它实现细节可参考实施例一。所述信道分配装置中还可以包括用于完成实施例一中所提及的其它操作的相应功能模块，这里不再赘述。
[0102]本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
[0103]当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种无线网格网络中的信道分配方法，包括: 5101、在由所述无线网格网络划分出的多个区域中，各区域的节点分别协商产生本区域的首领节点； 5102、预定的初始区域的首领节点从可选信道集合中选取一个信道； 5103、选取信道的首领节点将所选取的信道作为本区域的缺省信道分配给本区域中其它节点，并通知相邻区域的首领节点分配完成； 5104、接收分配完成通知的首领节点如果判断本区域未分配缺省信道，则根据本区域的边界节点所获取的本区域各相邻区域的信道分配情况，更新所述可选信道集合，所述边界节点是指同时属于两个或两个以上区域、且与两个或两个以上属于不同区域的节点之间均只有一跳的节点；从更新后的可选信道集合中选取一个信道，返回步骤S103。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于: 所述边界节点上部署有至少三个接口，其它节点上部署的接口为单接口。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述更新所述可选信道集合的步骤包括: 从所述可选信道集合中筛除所获取的本区域的各相邻区域所分配的缺省信道，得到剩余信道集合； 判断本区域的各相邻区域与另外的区域是否有公共区域； 如果各相邻区域与另外的区域均没有公共区域则将所述剩余信道集合作为更新后的可选信道集合；如果有的相邻区域与另外的区域有公共区域，则通过本区域与该相邻区域的边界节点获取该相邻区域与另外的区域的公共区域的信道，将所获取的公共区域的信道从所述剩余信道集合中筛除，得到更新后的可选信道集合。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各区域的节点分别协商产生本区域的首领节点的步骤包括: 每个区域的各节点分别发送维持连接活跃消息给本节点下一跳的邻居节点，消息中含有预置的区域的编号； 各个节点接收其它节点发送的所述维持连接活跃消息，并对接收的来自于本区域的所述维持连接活跃消息进行计数；所述来自于本区域的维持连接活跃消息是指该维持连接活跃消息中携带的编号与本节点预置的编号相同； 将一个区域各节点中计数结果最高的节点确定为该区域的首领节点。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将一个区域各节点中计数结果最高的节点确定为该区域的首领节点的步骤包括: 各节点广播本节点的所述计数结果，并且每个节点均维护一个统计表，用于记录本区域各节点的标识及其计数结果；各节点当收到来自于本区域的维持连接活跃消息时，将发送方节点的标识记录在所述统计表中，当收到其它节点广播的计数结果时，记录到所述统计表中的相应位置；各节点根据该统计表查找出本区域所述计数结果最高的节点，将查找出的节点记录为本区域的首领节点。
6.一种无线网格网络中的信道分配系统，其特征在于，包括:位于所述无线网格网络中的各个节点上的信道分配装置；所述信道分配装置包括: 初始化模块，用于在由所述无线网格网络划分出的多个区域中，与本节点所在区域的其它节点协商本节点所在区域的首领节点；选择模块，用于当本节点为预定的初始区域的首领节点时，从可选信道集合中选取一个信道； 分配模块，用于在所述选择模块选取信道后将所选信道作为本区域的缺省信道分配给本区域中其它节点，并通知本节点所在区域的相邻区域的首领节点分配完成； 更新模块，用于当本节点接收到分配完成通知后，如果判断本节点所在区域未分配缺省信道，则根据本节点所在区域的边界节点所获取的本区域各相邻区域的信道分配情况，更新所述可选信道集合；所述边界节点是指同时属于两个或两个以上区域、且与两个或两个以上属于不同区域的节点之间均只有一跳指示所述选择模块从更新后的可选信道集合中选取一个信道。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述信道分配装置还包括: 接口模块，当本节点为边界节点时，所述接口模块至少包括三个接口 ；当所在节点不是边界节点时，所述接口模块为单接口。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述更新模块更新所述可选信道集合是指: 所述更新模块从所述可选信道集合中筛除本节点所在区域的各相邻区域所分配的缺省信道，得到剩余信道集合；判断本节点所在区域的各相邻区域与另外的区域是否有公共区域；如果各相邻区域与另外的区域均没有公共区域则将所述剩余信道集合作为更新后的可选信道集合；如果有的相邻区域与另外的区域有公共区域，则通过本节点所在区域的边界节点获取该相邻区域与另外的区域的公共区域的信道，将所获取的公共区域的信道从所述剩余信道集合中筛除 ，得到更新后的可选信道集合。
9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述初始化模块与本节点所在区域的其它节点协商本节点所在区域的首领节点是指: 所述初始化模块发送维持连接活跃消息给所在节点下一跳的邻居节点，消息中含有预置的区域的编号；接收其它节点发送的所述维持连接活跃消息，并对接收的来自于本节点所在区域的所述维持连接活跃消息进行计数；所述来自于本区域的维持连接活跃消息是指该维持连接活跃消息中携带的编号中至少一个与本节点预置的编号相同；将本节点所在区域中计数结果最高的节点确定为本区域的首领节点。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述初始化模块将本节点所在区域中计数结果最高的节点确定为本区域的首领节点是指: 所述初始化模块广播本节点的所述计数结果，并维护一个统计表，用于记录本节点所在区域各节点的标识及其计数结果；当收到来自于本节点所在区域的维持连接活跃消息时，将发送方节点的标识记录在所述统计表中，当收到其它节点广播的计数结果时，记录到所述统计表中的相应位置；根据该统计表查找出本区域所述计数结果最高的节点，将查找出的节点记录为本区域的首领节点。
【文档编号】H04W72/04GK103945551SQ201410188193
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】房秉毅, 张云勇 申请人:中国联合网络通信集团有限公司