[发明专利]自适应减轻无线体域网网间干扰的方法

权利要求书

1.自适应减轻无线体域网网间干扰的方法，其特征在于，在目标无线体域网的sink节点感知到有其它无线体域网进入干扰区域时，此时将其它无线体域网标记为干扰源，并且进行信息交互，实现超帧同步，同时目标无线体域网sink节点会加大对自身传感器节点信干噪比的检测频率并保存数据；

目标无线体域网判断是否受到干扰的方法为：当目标无线体域网检测到其他无线体域进入到距离小于2R的范围内时，它们的sink节点就会把对方标记为干扰源并进行信息交互、实现超帧同步；然后根据信干噪比的变化值来判断该传感器节点是否受到干扰，sink节点对干扰源出现之前和干扰源出现之后的传感器节点的信干噪比进行实时比对，一旦传感器节点的信干噪比变化超过阈值，即则认为该传感器节点受到了干扰，反之，则认为没有受到干扰，然后将受干扰节点的信息加入到干扰节点的集合中，在每个无线体域网完成一轮检测后，得到干扰集合：其中，i表示第i个无线体域网，k表示第k个节点，R表示无线体域网的半径为R；表示干扰源出现之前第i个无线体域网第k个节点的信干噪比，表示干扰源出现之后的信干噪比，P_Th为阈值；

相互干扰的无线体域网将共享受到干扰的节点的信息，每个相互干扰的无线体域网将根据其内部的和其它的无线体域网节点信息制定传输方法，并且它们的传输方法一致，保证不会在时隙分配时就发生冲突；

具体的传输方法设计如下：

根据检测到的节点受干扰情况，未受到干扰的节点将继续占用原有的时隙；若只有1个节点受到干扰则直接在超帧末尾为其分配拓展时隙进行传输；当受干扰的节点数量大于1时，为减少时隙使用数量，降低时延，受到干扰的传感器节点先进行时隙交换，使得它们可以在不分配新的时隙的情况下就可以获得理想的信干噪比，此匹配过程可以通过匈牙利算法来完成，时间复杂度为O(n³)，此处的n为受到干扰的传感器节点的数量，虽然复杂度较高，但是受干扰节点数量较少，所以造成的时延并不大，此时它们通过重分配可以获得理想的信干噪比，而无需分配新的时隙，此时的超帧长度为：

T_SF＝k×T_slot

T_slot为一个节点占用的时隙长度，此时所使用的时间正好是一个超帧时隙的长度。

2.根据权利要求1所述的自适应减轻无线体域网网间干扰的方法，其特征在于，

所述使用匈牙利算法进行匹配的过程具体如下：

将受干扰节点的信号强度放入集合S₁中，对应的干扰信号强度放到S₂中，信干噪比阈值作为匹配条件，将S₁中的元素与S₂中的元素进行匹配，只要匹配的节点信干噪比大于阈值就认为是理想的匹配对，通过多次迭代递归，让最大数量的节点分配到最佳时隙，得到理想的信干噪比。

3.根据权利要求1所述的自适应减轻无线体域网网间干扰的方法，其特征在于，在无法获得理想的信干噪比时，需要在超帧末尾为其分配拓展时隙进行传输，如果多个相互干扰的无线体域网都有传感器节点使用拓展时隙，需要再次计算它们的信干噪比，对于信干噪比变化在可接受范围内的传感器节点分配同一时隙，如果信干噪比变化超过阈值，则再次增加拓展时隙，此时的超帧长度为：

T_SF＝k×T_slot+n_f×T_slot

n_f是重分配之后需要的拓展时隙数量，虽然此时要占用的时隙有所增加，但是相较于为所有受到干扰的传感器节点分配时隙的方式仍有效降低了时延。

4.根据权利要求2或3所述的自适应减轻无线体域网网间干扰的方法，其特征在于，在超帧传输完成之后，若目标无线体域网的sink节点检测到与其他干扰无线体域网sink节点的距离大于2R，则认为该无线体域网已经不在干扰范围内，将它的节点信息删除，然后根据新的节点信息进行传输策略的制定。

5.根据权利要求1所述的自适应减轻无线体域网网间干扰的方法，其特征在于，还包括在目标无线体域网没有受到其它无线体域网的干扰时，每个无线体域网的sink节点对自身传感器节点的信干噪比进行周期性的检测和记录，并将分别将高优先级和低优先级传感器节点的信干噪比由从大到小的顺序进行排序，然后以TDMA的方式进行传输，且在传输过程中每个节点占用的时隙长度是一致的。