[发明专利]自适应减轻无线体域网网间干扰的方法

说明书

本发明公开了自适应减轻无线体域网网间干扰的方法，主要针对动态场景下工作在相同频段的多组无线体域网彼此产生信号干扰的问题提出解决方案。主要包括各无线体域网的sink节点对自身传感器节点的信干噪比变化情况进行检测，并与干扰区域内的其它无线体域网进行信息共享，各无线体域网根据共享信息自适应的为传感器节点分配时隙、制定传输策略，从而有效减小数据冲突概率，增加数据传输成功率，提高无线体域网的吞吐量。

技术领域

本发明属于无线通信领域，主要涉及可穿戴设备在多组无线体域网共存的动态场景下，减轻不同无线体域网网间干扰的方法。

背景技术

随着可穿戴设备的飞速发展，人们对应用于医疗保健、运动检测、军事训练和游戏娱乐的无线穿戴设备需求量日益增加，但是由于人们的活动范围较大，行为活动具有不可预知性，而且每个人身上的配置传感器的节点数量多，密度较大，传感器节点的工作频段又比较有限。不同的无线体域网之间容易产生信号干扰，从而导致出现数据传输失败、数据包丢失等情况，严重影响无线设备的工作效率和服务质量，穿戴者的体验得不到保证。

目前有研究提出使用多信道的传输方式来缓解无线体域网之间的干扰，节点可以根据信道的质量来选择合适的信道进行传输，但是不同的无线体域网之间没有任何协商。虽然一定程度减轻了同频干扰，但是不同的无线体域网在传输数据时仍有可能因在同一时隙选择了同一信道而产生冲突。

而且由于人的随机运动，也很难选出在众多无线体域网中选出一个中心sink节点对所有的无线体域网的传输行为进行决策。所以多无线体域网共存情况下由一个sink节点统一调度的策略难以实现。

也有研究提出为每个无线体域网中产生干扰的节点分配正交信道，这样的方法极大的提高了频谱利用率，也可以解决无线体域网之间的干扰，但是由于正交频分复用技术的峰均比较高，对接收机和发射机的要求较高，能耗有所提高，难以保证传感器节点的工作寿命。

发明内容

针对上述背景技术的问题，本发明的目的是提供一种自适应的无线体域网网间干扰减轻的方法，该方法能够使无线体域网的sink节点根据共享信息制定相应的传输策略，降低对传感器节点的传输条件的要求，可以有效降低工作在相同频率的无线体域网之间的干扰，而且有效降低了节点的能耗。

针对多组无线体域网共存的动态场景下进行协同调度以减轻网间干扰，能够有效的提高数据传输的有效性和可靠性，提高服务质量。

本发明的技术方案如下：

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。

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将数据保存。由于无线体域网的sink节点多部署于人体腹部位置，且无线体域网之间的干扰多是产生在距离较近且无物体遮挡的情况下，主要考虑自由空间的传输损耗，因此干扰无线体域网sink节点检测到的信号强度和目标无线体域网检测到的干扰信号强度的大小顺序是相对一致的。

其中，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，得到一个干扰集合：