[发明专利]基于频谱态势综合感知的多点集中式抗干扰方法及系统

摘要

本发明提出了一种基于频谱态势综合感知的多点集中式抗干扰方法，该方法彻底解决了无线MESH网络在复杂电磁环境中抗干扰技术三大难题：由非802.11干扰信号导致接收通道阻塞的MESH网络中存在孤立节点问题、由信道扫描导致的业务中断问题以及传统频谱感知方法中额外高成本扫频硬件支持问题，这三大难题使得现有MESH产品不适应于野外复杂电磁环境工作场景，成为MESH产品发展和推广的技术瓶颈。本发明提出的基于频谱态势综合感知的多点集中式抗干扰技术方案而实现方案简单可行，易于实现和实施，无额外的硬件成本，实现了MESH设备上真正意义上的频谱态势的综合感知能力和集中式的频谱分析决策能力，并且成功应用到MESH设备中，在MESH设备推广应用中取得了显著的性能提升。

主权项

1.一种基于频谱态势综合感知的多点集中式抗干扰方法，用于使MESH网络中各个节点之间的无线通信链路能够抵御非802.11干扰以及802.11干扰，其中MESH网络中的节点包括汇聚根节点、子节点和中心网管节点，汇聚根节点、子节点的802.11无线协议从下到上划分为PHY层，MAC层和应用层，其特征在于：所述集中式抗干扰方法包括以下步骤：S1.各个汇聚根节点、子节点检测本节点PHY层在单位时间内产生的PHYERR错误的数量，并根据其数量大小划分为不同的干扰等级，每一个干扰等级均对应着一组用于减少PHYERR的PHY层参数集；S2.将汇聚根节点、子节点各自确定的干扰等级对应的PHY层参数集设置至各自的PHY层；S3.再次检测汇聚根节点、子节点各自PHY层在单位时间内产生的PHYERR错误的数量n，并判断是否大于等于k，若是将汇聚根节点、子节点各自对应的干扰等级提高一级并执行步骤S4，否则执行步骤S3；S4. 各个汇聚根节点、子节点判断本节点干扰等级是否达到最大值，若否则执行步骤S3，否则向中心网管节点输出该节点包含有干扰等级信息的非802.11干扰标识；S5.周期性检测汇聚根节点是否处于空闲流量状态，若是则向中心网管节点发送空闲流量状态标识；S6.中心网管节点将检测到的空闲流量状态标识、非802.11干扰标识和信道扫描周期作为发起信道扫描请求的判决依据：当收到非802.11 干扰标识且扫描周期到，或者当所有汇聚根节点的空闲流量状态标识为空闲状态且信道扫描周期到，则通知MESH网络中的汇聚根节点、子节点使用基于功率谱探测的频谱感知算法发起信道扫描，并等待各个汇聚根节点、子节点上报扫描结果；S7. MESH网络中的汇聚根节点、子节点收到信道扫描请求命令后，自动切换至指定的应急信道；各个汇聚根节点、子节点扫描完成后，向中心网管节点上报信道扫描的频谱结果；S8.中心网管节点根据上报的频谱结果采用循环信道分配方法计算出最佳信道分配方案，并分发最佳信道分配方案到各个汇聚根节点、子节点；S9.各个汇聚根节点、子节点收到最佳信道分配方案后，设置最佳信道分配方案。