一种无线传感器网络的频率选择方法及传感器节点的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线传感器网络的频率选择方法及传感 器节点。
【背景技术】
[0002] 无线传感器网络是当前的前沿热点研究领域，是由部署在监测区域内的大量传感 器节点组成，传感器节点之间通过无线通信形成自组织的网络系统，传感器节点监测的数 据沿着其他传感器节点逐跳地进行传输，最后通过互联网或卫星到达管理节点，W实现感 知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。
[0003] 无线传感器网络多采用无线自组织技术进行组网，但随着各类无线通信技术的广 泛应用，现有频率资源日渐枯竭，难W分配给无线传感器网络专用的频率资源。
[0004] 比如，现有技术中，各国分配给无线传感器网络使用的频率多属于工业、科学和医 用频段（IndustrialScientificMedical,ISM)频段，而ISM频段为工业、科学和医用频段， 属于无需授权，只需遵守一定的发射功率就可W使用频段，因此，在ISM频段存在大量的异 构类无线通信系统形成的众多干扰，严重影响了无线传感器网络的使用效果。
[0005] 也就是说，由于现有的无线传感器网络需要使用专用的频率，从而使得无线频率 资源使用率较低，且由于只能分配到ISM频段等不需要授权的频段，导致无线传感器网络 干扰严重。
【发明内容】
[0006] 本发明实施例提供一种无线传感器网络的频率选择方法及传感器节点，用W解决 现有技术中由于无线传感器网络需要使用专用的频率，从而使得无线频率资源使用率较 低，W及无线传感器网络干扰严重的技术问题。
[0007] 本发明实施例技术方案如下：
[0008] 本发明实施例提供一种无线传感器网络的频率选择方法，所述无线传感器网络全 部或部分处于一蜂窝网络系统的覆盖范围内，所述蜂窝网络系统包括K个基站，每个基站 分配一个工作频率，所述K个基站对应有N个工作频率，其中，K大于等于N，N大于1，所述 方法包括下述步骤：
[0009] 所述无线传感器网络中的第一传感器节点在所述N个工作频率中确定出信号质 量最差的最差工作频率；
[0010] 确定所述最差工作频率为所述第一传感器节点的传感器工作频率。
[0011] 由上可知，本发明实施例技术方案在无线传感器网络的覆盖范围与一蜂窝网络系 统重叠时，传感器节点在蜂窝网络系统的基站的工作频率中，确定出信号质量最差的频率 作为该传感器节点的工作频率，因为采用信号质量最差的频率的干扰源对该传感器节点的 干扰较小，故不再需要分配专用的频率给该传感器节点，就能实现该传感器节点的正常通 信，从而提高了无线频率资源的使用效率，进一步，由于无线传感器网络可W使用蜂窝网络 系统的基站的工作频率，而不需要使用ISM频段等不需要授权的频段，能减少对无线传感 器网络的干扰。
[0012] 优选的，所述无线传感器网络中的第一传感器节点在所述N个工作频率中确定出 信号质量最差的最差工作频率，包括；所述第一传感器节点对所述N个工作频率进行扫频， 接收通过所述N个工作频率传输的N组信号；基于所述N组信号的N组参数信息，在所述N 组信号中确定出信号质量最差的一组最差信号；确定传输所述最差信号对应的工作频率为 所述最差工作频率。从而能快速的判断出最差工作频率，有效地提高传感器节点频率选择 的效率。
[0013] 优选的，所述基于所述N组信号的N组参数信息，在所述N组信号中确定出信号质 量最差的一组最差信号，包括：基于所述N组信号的N个功率值，在所述N组信号中确定出 功率值最小的一组信号作为所述最差信号。通过N组信号的功率值来确定最差信号，进而 确定最差工作频率，能够有效地提高传感器节点频率选择的效率及频率选择的准确度。
[0014] 优选的，在所述确定所述最差工作频率为所述第一传感器节点的传感器工作频率 之后，所述方法还包括：所述第一传感器节点W第一发射功率与所述无线传感器网络的第 二传感器节点进行通信；其中，所述第一发射功率的取值满足：使所述第二传感器节点的 接收机灵敏度大于等于工作频率为所述最差工作频率的干扰源在所述第二传感器节点处 产生的信噪比。从而能够提高传感器节点之间传输数据时的信噪比，实现数据的成功传输。
[0015] 优选的，在所述确定所述最差工作频率为所述第一传感器节点的传感器工作频率 之后，所述方法还包括；所述第一传感器节点W第二发射功率与所述无线传感器网络中的 第二传感器节点进行通信；其中，当所述第二传感器节点与所述第一传感器节点间的距离 小于一距离预设值，且所述第一传感器节点的第一接收机灵敏度与所述第二传感器节点的 第二接收机灵敏度的灵敏度差值的灵敏度差值绝对值小于一差值预设值时，所述第二发射 功率的取值满足：使所述第一接收机灵敏度大于等于工作频率为所述最差工作频率的干扰 源在所述第一传感器节点处产生的信噪比。因为传感器节点之间的距离远小于蜂窝网络系 统中基站之间距离，故基于传感器节点所处位置的干扰情况来确定该传感器节点的发射功 率，不仅能够提高传感器节点之间传输数据时的信噪比，还能够提高传感器节点确定其发 射功率的速度，进而降低数据传输时延。
[0016] 本发明实施例还提供一种传感器节点，所述传感器节点所在的无线传感器网络全 部或部分处于一蜂窝网络系统的覆盖范围内，所述蜂窝网络系统包括K个基站，每个基站 分配一个工作频率，所述K个基站对应有N个工作频率，其中，K大于等于N，N大于1，所述 传感器节点包括：
[0017] 确定模块，用于在所述N个工作频率中确定出信号质量最差的最差工作频率；
[0018] 设置模块，用于确定所述最差工作频率为所述第一传感器节点的传感器工作频 率。
[0019] 由上可知，本发明实施例技术方案在无线传感器网络的覆盖范围与一蜂窝网络系 统重叠时，传感器节点在蜂窝网络系统的基站的工作频率中，确定出信号质量最差的频率 作为该传感器节点的工作频率，因为采用信号质量最差的频率的干扰源对该传感器节点的 干扰较小，故不再需要分配专用的频率给该传感器节点，就能实现该传感器节点的正常通 信，从而提高了无线频率资源的使用效率，进一步，由于无线传感器网络可W使用蜂窝网络 系统的基站的工作频率，而不需要使用ISM频段等不需要授权的频段，能减少对无线传感 器网络的干扰。
[0020] 优选的，所述确定模块包括；扫频单元，用于对所述N个工作频率进行扫频，接收 通过所述N个工作频率传输的N组信号；计算单元，用于基于所述N组信号的N组参数信 息，在所述N组信号中确定出信号质量最差的一组最差信号；确定单元，用于确定传输所述 最差信号对应的工作频率为所述最差工作频率。从而能快速的判断出最差工作频率，有效 地提高传感器节点频率选择的效率。
[0021] 优选的，所述计算单元还用于：基于所述N组信号的N个功率值，在所述N组信号 中确定出功率值最小的一组信号作为所述最差信号。通过N组信号的功率值来确定最差信 号，进而确定最差工作频率，能够有效地提高传感器节点频率选择的效率及频率选择的准 确度。
[0022] 优选的，所述传感器节点还包括；第一通信模块，用于W第一发射功率与所述无线 传感器网络的第二传感器节点进行通信；其中，所述