分布式无线网络的子网融合方法、系统、设备及介质与流程

本发明涉及无线通信，具体地说是一种分布式无线网络的子网融合方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、在分布式无线网络的组网过程中，由于采用自组织组网方式，不同网络节点的开机上电时间存在先后，因此有可能会在同一区域范围内形成多个小规模的同频子网。这些同频子网相邻较近，且采用tdma接入方式，因此若不做特殊处理，必定会相互干扰，影响正常的网络通信。另一方面，由于存在移动性，相距较远的两个网络也有可能因移动而逐渐靠近，当两个网络所属节点移动至同一通信范围时，只要工作于同一频带，即会产生相互干扰，进而影响两个网络正常通信。为了规避相邻子网间的干扰，维持节点间正常通信，必须对任何原因导致的通信覆盖范围有重叠的两个网络进行子网融合处理。

2、目前，通常采用固定的方式进行子网融合处理，未考虑两个网络的实际网络能力。例如通常网络的规模不能无限扩大，一般设计一定的网络可容纳节点数，网络规模再增大，网络中数据传输的时延增加，增大调度难度，降低了网络性能。另外，这种子网融合通常由边界节点发现邻网，然后由网络的控制中心协调融合，控制复杂。

3、故如何简化子网络融合过程，同时加快网络的子网络融合速度是目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的技术任务是提供一种分布式无线网络的子网融合方法、系统、设备及介质，来解决如何简化子网络融合过程，同时加快网络的子网络融合速度的问题。

2、本发明的技术任务是按以下方式实现的，一种分布式无线网络的子网融合方法，该方法是根据相邻网络的组网能力对相互干扰的同频子网进行融合；具体为：入网节点在广播的网络配置消息中广播自己的网络拓扑、网络标识号和频带切换支持能力的信息；节点接收周围本网络邻居节点和邻居网络邻居节点的网络配置消息，读取各网络的网络拓扑和频带切换能力信息，计算各网络的入网节点数；并依据网络的入网节点数量和频带切换能力信息采用对应的子网融合策略进行子网融合。

3、作为优选，该方法具体如下：

4、s1、配置分布式网络的每个入网子节点在固定的子帧广播发送网络配置消息，网络配置消息中携带该网络的网络标识号、整个网络的网络拓扑信息、网络定时信息以及是否支持频带切换；

5、s2、网络节点监听周围邻居节点广播的网络配置消息和子帧调度消息；

6、s3、判别是否存在同频邻网邻居节点：

7、①若任一节点广播的网络配置消息中携带的网络标识号不是本网的网络标识号，则判别为同频邻网邻居节点，下一步执行步骤s4；

8、②若不存在同频邻网邻居节点，则返回步骤s1；

9、s4、读取本网和邻网的网络配置消息中携带的网络拓扑信息，从而获取本网和邻网已入网的网络节点数量；

10、s5、判断本网和邻网的网络节点总数是否超过网络可容纳的最大节点数量：

11、①若是，则执行步骤s6；

12、②若否，则启动子网融合策略中第一子网融合方案进行子网融合；其中，子网融合策略中第一子网融合方案是将相邻同频子网络合并为一个同频网络；

13、s6、继续读取本网和邻网网络配置消息携带的频带切换能力信息，判断本网和邻网是否至少有一个支持频带切换：

14、①若是，则启动子网融合策略中第二子网融合方案进行子网融合；其中，子网融合策略中第二子网融合方案是将相邻两个网络中的一个网络切换至另一频带上工作；

15、②若否，则启动子网融合策略中第三子网融合方案进行子网融合；其中，子网融合策略中第三子网融合方案是将两相邻网络的相邻节点调整自己的子帧调度，避免和降低相互干扰。

16、作为优选，第一子网融合方案的合并原则为：网络节点数量少的子网向网络节点数量多的网络合并；若两子网的网络节点数量相同，则按照网络标识号小的子网络向网络标识号大的子网络合并；具体如下：

17、按照节点数量少、网络标识号小的网络向另一网络融合的原则，由节点数量少、网络标识号小的网络边界节点广播发送离线指示，指示本网络节点离线，并向节点数量多、网络标识号大的网络重新入网。

18、作为优选，第二子网融合方案的合并原则为：判断是哪个网络进行频带切换：若网络中只有一个网络具有频带切换能力，则将该网络切换至另一网络频带上；具体如下：

19、节点数量少、网络标识号小的网络边界节点向本网广播离线指示，指示本网络节点离线，并重新入网至指定频段。

20、作为优选，第三子网融合方案具体如下：

21、每个边界节点在进行基于tdma的分布式子帧调度，按本网的子帧定时，将邻网的子帧占用情况映射到本网超帧的子帧使用信息中，将邻网邻居节点的子帧占用和本网邻居节点的子帧占用统一标识为已占用，再进行子帧的调度请求与授权，从而避免干扰。

22、更优地，基于tdma的分布式子帧调度采用分布式调度策略，即节点根据邻居节点的子帧使用情况，向目的节点竞争发送子帧使用请求消息请求使用若干子帧，使用请求消息中携带有请求节点获取的超帧内的所有子帧的占用情况信息、空余有效子帧情况信息以及欲请求使用的子帧情况信息。

23、一种分布式无线网络的子网融合系统，该系统用于实现上述的分布式无线网络的子网融合方法；该系统包括：

24、监听模块，用于通过子网节点监听本网邻居节点的子帧使用情况以及周围邻网邻居节点的子帧使用情况；

25、获取模块，用于通过本网节点接收邻网邻居节点的网络配置消息，进而获取邻居网络的网络配置消息和组网能力信息；其中，网络配置消息包括网络标识号、网络的节点数量及网络定时信息；组网能力信息包括网络能容纳的最大节点数以及是否支持频带切换；

26、融合模块，用于根据获取的相邻子网间的网络配置消息和组网能力信息选择对应的子网融合策略进行子网融合，子网融合由网络中的边界节点自主发起，并不需要中心节点发起，而后相关节点自主完成。

27、作为优选，子网融合策略具体如下：

28、第一子网融合方案：边界节点在监听到周围存在同频邻网且本网和邻网的节点总数未超过其中任一个网络的最大承载能力时，按照节点数量少、网络标识号小的网络向另一网络融合的原则，由节点数量少、网络标识号小的网络边界节点广播发送离线指示，指示本网络节点离线，并向节点数量多、网络标识号大的网络重新入网；

29、第二子网融合方案：本网和邻网均支持频带切换时，按照节点数量少、网络标识号小的网络进行频带切换，切换另一频带重新开始入网操作；具体过程为：节点数量少、网络标识号小的网络边界节点向本网络广播离线指示，指示本网络节点离线，并重新入网至指定频段；

30、第三子网融合方案：本网和邻网所包含的节点总数超过每个网络的网络承载能力且本网和邻网均不支持频带切换时，每个边界节点在进行基于tdma的分布式子帧调度，按本网的子帧定时，将邻网的子帧占用情况映射到本网超帧的子帧使用信息中，将邻网邻居节点的子帧占用和本网邻居节点的子帧占用统一标识为已占用，再进行子帧的调度请求与授权，从而避免干扰；其中，基于tdma的分布式子帧调度采用分布式调度策略，即节点根据邻居节点的子帧使用情况，向目的节点竞争发送子帧使用请求消息请求使用若干子帧，使用请求消息中携带有请求节点获取的超帧内的所有子帧的占用情况信息、空余有效子帧情况信息以及欲请求使用的子帧情况信息。

31、tdma(time division multiple access) 时分多址是把时间分割成周期性的帧(frame)，每一个帧再分割成若干个时隙向基站发送信号，在满足定时和同步的条件下，基站可以分别在各时隙中接收到各移动终端的信号而不混扰。同时，基站发向多个移动终端的信号都按顺序安排在预定的时隙中传输，各移动终端只要在指定的时隙内接收，就能在合路的信号中把发给它的信号区分并接收下来。

32、一种电子设备，包括：存储器和至少一个处理器；

33、其中，所述存储器上存储有计算机程序；

34、所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机程序，使得所述至少一个处理器执行如上述的分布式无线网络的子网融合方法。

35、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以实现如上述的分布式无线网络的子网融合方法。

36、本发明的分布式无线网络的子网融合方法、系统、设备及介质具有以下优点：

37、（一）本发明提供的基于tdma的分布式无线网络的子网融合方法可以依据相邻两个网络的网络能力，采用不同的子网融合策略，进而简化了子网融合过程，加快了网络的子网融合速度；

38、（二）本发明在相邻网络达到自己的最大网络节点承载数量且都不支持频带切换操作时，使用本发明仅需在两个网络相邻节点的子帧分布式调度中进行子帧干扰占用标识，即可实现两个子网的子网融合处理；

39、（三）本发明两相邻网络的相邻节点调整自己的子帧调度，避免和降低相互干扰。