[发明专利]无线Mesh网的双射频多信道数据交互方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线Mesh网络通信技术领域，特别是涉及一种无线Mesh网的双射频多信道数据交互方法和系统。 

背景技术

IEEE 802.16d标准中规定的Mesh网络采用了时分双工(TDD，TimeDivision Duplexing)的工作方式。虽然IEEE 802.16标准中规定的一些机制在一定程度上能避免隐藏终端问题，如调度消息的伪随机调度算法和发送数据前的三次握手过程，但是采用单信道的无线Mesh网络始终无法从根本上解决多跳环境下的隐藏终端和暴露终端问题。 

隐藏终端是指在接收节点的覆盖范围内而在发送节点覆盖范围外的节点。隐藏终端因听不到发送节点的发送而可能向同样的接收节点发送分组，造成分组在接收节点处发生碰撞，而导致接收节点无法正确接收。冲突后发送节点要重传冲突的分组，降低了信道利用率并导致吞吐量的迅速下降。暴露终端是指在发送节点覆盖范围之内，而在接收节点覆盖范围之外的节点。暴露终端因能听到发送节点的发送而可能延迟发送，但因为它在接收节点的通信范围之外，它的发送实际上并不会造成冲突。因此，这就引入了不必要的延迟。 

总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何能够提供一种无线Mesh网的双射频多信道分配技术，以解决现有技术中隐藏终端和暴露终端问题，并且提高信道利用率。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无线Mesh网的双射频多信道分配技术，解决了现有技术中隐藏终端和暴露终端问题，并且提高了信道利用率。 

为了解决上述问题，本发明公开了一种无线Mesh网的双射频多信道数据交互方法，包括： 

建立网络中的基信道； 

对各个节点的固定射频端分配固定信道，以及对各个节点的动态射频端分配动态信道；其中，在所述固定信道维护的队列中对接收到的邻居节点发送的数据进行缓存；在所述动态信道维护的队列中对向邻居节点发送的数据进行缓存； 

依据所述基信道、固定信道和动态信道进行队列调度，完成网络中的数据交互。 

优选的，所述建立网络中的基信道具体为：在第一个建立网络的节点的所有可用信道中，任意选取一个信道作为基信道。 

优选的，所述对各个节点的固定射频端分配固定信道，包括： 

从网络总信道中除去当前节点的两跳邻居节点的固定信道集合，获得当前节点的可用信道集合； 

从所述可用信道集合中随机选取一个信道作为当前节点的固定信道。 

优选的，所述对各个节点的动态射频端分配动态信道，具体为：从网络总信道中除去当前节点的固定信道，所剩余的信道作为当前节点的动态信道。 

优选的，所述依据所述基信道、固定信道和动态信道进行队列调度，包括： 

通过基信道广播控制子帧，进行当前节点和邻居节点的三次控制子帧MSH-DSCH消息的交互，控制各个节点之间的队列调度； 

各个节点通过自身的动态信道将队列中的数据发送至邻居节点； 

各个节点通过自身的固定信道接收邻居节点发送的数据； 

其中，当一动态信道维护的队列为空时，或者当一动态信道的队列调度时延超过预置时间阈值时，进行动态信道之间的切换。 

相应的，本发明还提供了一种无线Mesh网的双射频多信道数据交互系统，包括： 

基信道建立单元，用于建立网络中的基信道； 

信道分配单元，用于对各个节点的固定射频端分配固定信道，以及对各个节点的动态射频端分配动态信道；其中，在所述固定信道维护的队列中对接收到的邻居节点发送的数据进行缓存；在所述动态信道维护的队列中对向邻居节点发送的数据进行缓存； 

队列调度单元，用于依据所述基信道、固定信道和动态信道进行队列调度，完成网络中的数据交互。 

优选的，所述基信道建立单元建立网络中的基信道具体为：在第一个建立网络的节点的所有可用信道中，任意选取一个信道作为基信道。 

优选的，所述信道分配单元包括： 

第一信道获取子单元，用于从网络总信道中除去当前节点的两跳邻居节点的固定信道集合，获得当前节点的可用信道集合； 

固定信道获取子单元，用于从所述可用信道集合中随机选取一个信道作为当前节点的固定信道。 

优选的，所述信道分配单元还包括：动态信道获取子单元，用于从网络总信道中除去当前节点的固定信道，所剩余的信道作为当前节点的动态信道。 

优选的，所述队列调度单元包括：