[发明专利]一种基于RSSI的无线通信防碰撞方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于RSSI的无线通信防碰撞方法，特别是一种无线网络中用于躲避节点数据发送碰撞的方法。

背景技术

近年来无线传感网络从得到理论和工业界的关注以来得到了迅猛的发展，各种关于传感网络的新技术也备受重视。现在随着物联网产业的兴起无线网络必将得到更好的发展。

目前一般的应用网络中网络节点个数都有成百上千个，多有节点通信时都是使用同一个空间信道，如果如此多的节点在同一时间发送数据，势必造成相互干扰，导致接收方无法接收到数据。为了避免节点间数据收发的串扰，引入合理的防碰撞机制成了必须选择的方式。

传统的防碰撞方式采用跳频通信机制或扩频通信机制，该两种机制都是建立在物理层基础之上的，如果节点的物理层不具有该功能则无法实现防碰撞，并且含有该功能的设备存在成本高、功耗大等特点。因此很多节点设备都采用了单频点时分机制来防碰撞，而时分的依据则一般采用随机数。节点为产生该随机数一般还需使用定时器等资源，但往往产生的随机数离散性不好而且效率较低，而且在节点较多时防碰撞效果不是很好。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于RSSI的无线通信防碰撞方法。它无需建立在物理层基础之上，可以在不使用成本高、功耗大的设备的情况下，有效避免节点数据发送的互相碰撞干扰，从而保证数据的正常传输。

本发明的技术方案：一种基于RSSI的无线通信防碰撞方法，其特征在于：它通过检测信道RSSI值，根据RSSI值判断当前信道是否有设备在发送以避免发送时的干扰碰撞。

前述的基于RSSI的无线通信防碰撞方法中，通信节点在进行数据发送前先进入接收状态以获得当前信道中的RSSI值，在RSSI值大于预设的阀值时，即当前信道中有节点在发送数据，通信节点选择等待发送以防止碰撞。

前所述的基于RSSI防碰撞方法中，在一个节点对多个节点通信状态下，多个处于接收状态节点接收到发送节点发送的信息后，按照RSSI值大小将各个接收状态节点分在不同时区分别发送回复信号，降低在同一时间内存在多个节点同时发送数据导致碰撞的可能，以避免多节点回复时的碰撞。

节点防碰撞过程引入RSSI值参数，该参数是指接收节点接收到的接收信号强度，是节点在接收状态下检测到的信号量大小。该值不仅能反映信道的通信状况而且能很好的反映出各节点相对于发送节点的位置信息。

利用该值可以使节点快速的辨识出当前信道收发状况问题，如果节点持续检测到当前信道中的RSSI值大于阀值则表明目前信道有设备在占用，则节点可选择等待发送以避免碰撞，如果检测到当前信道RSSI值小于阀值，则说明当前信道中无设备占用，节点可正常使用信道。在点对多点通信时存在多点向单点发送数据的情况，此时如果没有适当的机制会造成信道严重阻塞，导致接收节点无法收取正确数据。采用RSSI值躲避碰撞的实现方式是，在单个中心节点广播群发数据时，接收到数据的众节点根据实际的RSSI值所在范围选择自己应该发送的时区，从而避免众节点在一个时区发送的情况，由于RSSI分辨率较高所以采用区域选择方式，即选择在两个RSSI阀值之间的节点为一个时区(时间段)发送节点。因有了阀值区间设置使得处于同一RSSI值区间的节点个数很少，对于这些节点可采用简单伪随机延时或进一步细分RSSI值区间的方式进行有效的防碰撞处理。

与现有技术相比，本发明实施简单，无需建立在物理层基础之上，无需使用成本高、功耗大的设备，可有效避免节点数据发送的互相碰撞干扰，从而保证数据的正常传输。

附图说明

图1是本发明的实施例工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例。一种基于RSSI的无线通信防碰撞方法，其特征在于：它通过检测信道RSSI值，根据RSSI值判断当前信道是否有设备在发送以避免发送时的干扰碰撞。通信节点在进行数据发送前先进入接收状态以获得当前信道中的RSSI值，在RSSI值大于预设的阀值时，即当前信道中有节点在发送数据，通信节点选择等待发送以防止碰撞。在一个节点对多个节点通信状态下，多个处于接收状态节点接收到发送节点发送的信息后，按照RSSI值大小将各个接收状态节点分在不同时区分别发送回复信号，降低在同一时间内存在多个节点同时发送数据导致碰撞的可能，以避免多节点回复时的碰撞。

如图1所示，图中节点A表示当前发送的节点，圆球表示其周围节点，而图中的虚线圆表示发送节点发送时的信号场，虚线圆的半径就表示RSSI值大小。