[发明专利]一种无线体域网网间干扰避免方法

说明书

本发明公开了一种无线体域网网间干扰避免方法，包括：协调器周期性统计网络吞吐量并与吞吐量阈值作比较，判断当前信道是否受到网间干扰影响，当统计的吞吐量低于吞吐量阈值时，认为网络需要实现网间干扰避免，执行下述算法：协调器在每一轮检测选中信道并更新频次，得到每一轮各信道选择概率集合，非冲突时保持在本信道上传输，冲突时根据选择概率集合选择下一轮的信道；周期性重复以上算法，当网络环境稳定时网络会一直在同一个空闲信道上传输。本发明利用信道吞吐量检测模拟信道的博弈，冲突时根据变化的频次集合选择空闲概率最高的信道，使得网络能有效快速地收敛到空闲的信道上，实现了网络的自适应调节，起到了避免网间干扰的效果。

技术领域

本发明涉及体域网信号处理技术领域，特别涉及一种基于频次响应的分布式无线体域网网间干扰避免方法。

背景技术

无线体域网是一种以人体为中心的短距离通信网络，它可以用于监控和测量人体的一些重要的身体特征，在生活和医疗方面有重要的作用。随着体域网的普及，体域网用户急剧增加，多用户的场景对体域网的性能带来了一定的挑战。体域网是一种对可靠性和低能耗要求很高的网络，因为它传递的是重要的人体信息，并且网内的传感器节点能量极为有限。当多个体域网集中在一个有限的空间并且在同一个信道同时收发时，网络的正常信息传输会受到影响，引起重传丢包等现象，造成网络性能的下降，例如吞吐量的下降，延时和能耗的增加。

由于体域网的标准IEEE 802.15.6仅仅定义了26个信道，信道数量十分有限，因此多个网络工作在同一个信道的可能性很大，而当体域网的传输范围内存在其他同信道工作的网络时，不可避免地网络的信息传输会受到影响。这些问题都是由于体域网之间的同频网间干扰造成的，这种网间干扰不仅会影响网络的可靠性，并且重传丢包会大大增加网络的耗能，缩短网络寿命，因此需要想办法减轻体域网的网间干扰，维持网络的正常性能。

与其他网络技术的干扰不同，体域网的网间干扰是多个网络之间的干扰，网络之间互不相通，网络不能获取其他网络的信息，并且网间干扰会随着人体的移动变化动态改变。由于体域网干扰的动态性，传统通信技术的宏观调配信道分布的集中式策略并不适用于体域网，每个体域网都采取分布式的自适应调节策略。因此需要设计一种能够使体域网尽快从干扰中恢复到正常工作状态的干扰避免算法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种无线体域网网间干扰避免方法，该方法可在当前信道受到网间干扰影响时及时切换到空闲信道上，避免了体域网的网间干扰，维持了网络的正常性能。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种无线体域网网间干扰避免方法，包括：

协调器周期性统计网络吞吐量，并与吞吐量阈值作比较，判断当前信道是否受到网间干扰影响，当统计的吞吐量低于吞吐量阈值时，认为网络需要实现网间干扰避免，执行下述算法：

协调器在每一轮检测选中信道并更新频次，得到每一轮各信道选择概率集合，非冲突时保持在本信道上传输，冲突时根据选择概率集合选择下一轮的信道；周期性重复以上算法，当网络环境稳定时网络会一直在同一个空闲信道上传输。

通过上述方法，实现了网络的自适应调节，起到了避免网间干扰的效果

具体的，包括以下步骤：

(1)协调器有M个可选信道集，每一轮协调器选择一个信道进行检测和传输，对于信道i设置相应的选择频次N_i，当信道i被选择时，频次N_i+1，检测的总轮数为R，每检测一次信道轮数R+1；初始时轮数R等于信道集的个数M，每个信道的选择频次为1，即初始时每个信道的选择概率为1/M，协调器首轮等概率随机选择一个信道进行检测。

(2)体域网协调器每一轮统计网络单位时间内的吞吐量并与设定的吞吐量阈值作比较，判断当前信道是否存在网间干扰冲突。