一種基于低速率無線網(wǎng)絡的信號質量評估方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及低速率無線網(wǎng)絡通信領域，具體是一種基于低速率無線網(wǎng)絡的信號質量評估方法。
【背景技術】
[0002]目前無線網(wǎng)絡中信號質量的評估一般采用判斷接收端接收信號的強度來推測實現(xiàn)，實際上這只能判斷信道內的信號強弱，而不能準確得知有效信號的強弱，也就是說，如果同一信道內若有多個設備發(fā)射信號，該方法雖然評估的結果證明信號強度很好，但實際要接收的信號已被相鄰設備的信號所淹沒，接收端也不能提取到實際需要的信號。因此，該方法只有在同一網(wǎng)絡區(qū)域中只有兩個網(wǎng)絡設備時才有效，如果同一網(wǎng)絡區(qū)域中具有多個網(wǎng)絡設備，存在同時發(fā)送的可能，那么該方法就是無效的。
[0003]為了克服上述信號質量評估方法的缺陷，現(xiàn)今已提出了第二種信號質量評估方法，該方案通過記錄兩節(jié)點通信的次數(shù)和丟包次數(shù)，以此計算節(jié)點的通信信道質量。第二種方法使用的前提是網(wǎng)絡中有大量的自發(fā)的數(shù)據(jù)流動，因此，其在網(wǎng)絡帶寬大、傳輸速率高的環(huán)境中應用較為廣泛，而在低速率無線網(wǎng)絡中，由于節(jié)點之間通信頻率很低，且很多時候都是單向通信，不能直接獲得總通信次數(shù)，該方法顯然不適用。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種基于低速率無線網(wǎng)絡的信號質量評估方法，其應用時便于準確、高效的評估無線信號質量。
[0005]本發(fā)明解決上述問題主要通過以下技術方案實現(xiàn):一種基于低速率無線網(wǎng)絡的信號質量評估方法，包括以下步驟:
步驟一、設定信號強度閾值R、通信時間閾值T及往返通信次數(shù)閾值N ;
步驟二、對信號發(fā)送節(jié)點內已發(fā)送評估信號計數(shù)η和已收到信號計數(shù)m清零；
步驟三、信號發(fā)送節(jié)點發(fā)送指明要求返回的命令給信號接收節(jié)點，η的值加1，然后，信號發(fā)送節(jié)點等待信號接收節(jié)點發(fā)送的應答信號；
步驟四、信號接收節(jié)點在收到信號發(fā)送節(jié)點發(fā)來的命令時，獲取接收的信號強度rl，并比較rl與R的大小，當rl大于或等于R時信號接收節(jié)點立即返回應答信號，當rl小于R或信號接收節(jié)點沒有收到命令時信號接收節(jié)點不做任何操作；
步驟五、信號發(fā)送節(jié)點在收到信號接收節(jié)點返回的應答信號時，獲取接收的應答信號強度r2，當r2大于等于R時m的值加1，并進入下一步驟，否則直接進入下一步驟；
步驟六、判斷η與N的大小，若η小于N，則重復步驟三?步驟六，否則進入下一步驟；步驟七、計算通信成功率P和平均信號強度Ar，其中，通信成功率P為m/N，平均信號強度Ar為每一次的成功通信產(chǎn)生的rl集合在一起后的中位數(shù)。本發(fā)明所述的節(jié)點為網(wǎng)絡中存在的可以進行通信的設備，本發(fā)明應用時通過多次通信的成功率和平均信號強度相結合來表征網(wǎng)絡信號質量。本發(fā)明信號強度閾值R的設定與本發(fā)明應用時具體的實施環(huán)境有關，本發(fā)明應用時，取兩個標準的設備設于待實施的環(huán)境中進行測試，得到的信號強度作為本發(fā)明的信號強度閾值R。
[0006]為了提升本發(fā)明的評估效率，進一步的，所述步驟一還包括設定信號發(fā)送節(jié)點每次通信時等待應答信號的時間t ;所述信號發(fā)送節(jié)點在設定的等待時間t內等待信號接收節(jié)點返回的應答信號，且在等待超時后直接進入步驟六。本發(fā)明在具體實施時，假設正常通信時一次往返通信的時間為tl，因通信時一次往返通信的時間可能存在偏差，本發(fā)明中等待應答信號的時間t應大于正常通信時一次往返通信的時間tl。
[0007]進一步的，所述步驟七還包括以下步驟:所述信號發(fā)送節(jié)點將通信成功率P和平均信號強度Ar發(fā)送給信號接收節(jié)點。如此，本發(fā)明應用時信號發(fā)送節(jié)點和信號接收節(jié)點可共享執(zhí)行的結果。
[0008]綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果:(I)本發(fā)明應用時通過兩節(jié)點之間多次通信的成功率來反映網(wǎng)絡的成功率，通過多次驗證，能提升本發(fā)明的準確度。本發(fā)明具體應用時在兩節(jié)點之間建立聯(lián)系之前使用，一旦完成信號質量評估，就不再重復執(zhí)行，本發(fā)明的執(zhí)行時間可被控制在較短時間以內，評估效率高，在短時間內通過多次通信可確保評估質量。
[0009](2)本發(fā)明采用時間集中式地進行信號質量評估，能最大限度地降低網(wǎng)絡負載。
[0010](3)本發(fā)明啟動時間任意可選，信號質量評估也更具有針對性，使本發(fā)明操作靈活、便捷，準確度高。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明一個具體實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合實施例及附圖，對本發(fā)明做進一步地的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0013]實施例:
如圖1所示，一種基于低速率無線網(wǎng)絡的信號質量評估方法，包括以下步驟:步驟1、閾值設定；步驟2、信號發(fā)送節(jié)點內計數(shù)清零；步驟3、信號發(fā)送節(jié)點發(fā)送命令給信號接收節(jié)點，信號發(fā)送節(jié)點內已發(fā)送評估信號計數(shù)η的值加1，然后，信號發(fā)送節(jié)點等待信號接收節(jié)點發(fā)送的應答信號；步驟4、信號接收節(jié)點在收到信號發(fā)送節(jié)點發(fā)來的命令時，獲取接收的信號強度rl，并比較rl與R的大小，當rl大于或等于R時信號接收節(jié)點立即返回應答信號，當rl小于R時信號接收節(jié)點不做任何操作；步驟5、信號發(fā)送節(jié)點在收到信號接收節(jié)點返回的應答信號時，獲取接收的應答信號強度r2，當r2大于等于R時m的值加1，并進入下一步驟，否則直接進入下一步驟；步驟6、判斷η與N的大小，若η小于N，則重復步驟3?步驟6，否則進入下一步驟；步驟7、計算通信成功率P和平均信號強度Ar，其中，通信成功率P為m/N，平均信號強度Ar為每一次的成功通信產(chǎn)生的rl集合在一起后的中位數(shù)。
[0014]本實施例在閾值設定時，在信號發(fā)送節(jié)點和信號接收節(jié)點設定信號強度閾值R，并在信號發(fā)送節(jié)點設定往返通信次數(shù)閾值N。本實施例的步驟2在具體實施時，主要對信號發(fā)送節(jié)點內已發(fā)送評估信號計數(shù)η和已收到信號計數(shù)m清零。本實施例的步驟3在具體實施時，信號發(fā)送節(jié)點發(fā)送的命令應指明要求返回信號。本實施例在具體實施時，步驟I還包括設定信號發(fā)送節(jié)點每次通信時等待應答信號的時間t，在設定有等待應答信號的時間t時，信號發(fā)送節(jié)點在設定的等待時間t內等待信號接收節(jié)點返回的應答信號，且在等待超時后直接進入步驟6。本實施例在具體實施時，信號接收節(jié)點沒有收到命令也不做任何操作。本實施例在具體實施時，還通過信號發(fā)送節(jié)點將通信成功率P和平均信號強度Ar發(fā)送給信號接收節(jié)點。
[0015]本實施例應用于網(wǎng)絡建立之前時的具體應用案例如下:
網(wǎng)絡建立命令往往由網(wǎng)關發(fā)起，在進行組網(wǎng)之前，網(wǎng)關可以進行信道監(jiān)聽，用以甄別信道中的干擾強度。在信道處于較低干擾時，發(fā)起組網(wǎng)命令。具體的實現(xiàn)方法為:以上一次組網(wǎng)的路由表為參考依據(jù)，選取某一個處于第一級網(wǎng)絡中的節(jié)點作為通信目標對象，作為信號質量評估的對象。采用本實施例的方法，通信1000次后，得到網(wǎng)關對該節(jié)點的信號質量評估結論，借助該結論來反應當前信道的信號質量。若通信成功率高于98%，則可以進行組網(wǎng)操作。
[0016]由于無線自組網(wǎng)過程受環(huán)境影響會直接影響組網(wǎng)結果，故本實施例的方法在組網(wǎng)前的使用可以大大提高單次組網(wǎng)的成功率。
[0017]本實施例應用于無線組網(wǎng)過程中時的具體應用案例如下:
在組網(wǎng)過程中，假設節(jié)點A正在判斷節(jié)點B是否可以作為其下一級節(jié)點，于是A節(jié)點可以采用本實施例的方法，A節(jié)點與B節(jié)點通信1000次后，得到網(wǎng)關對該節(jié)點的信號質量評估結論，通過將該結論作為組網(wǎng)依據(jù)，可以大大確保網(wǎng)絡中各級節(jié)點之間的通信成功率，確保網(wǎng)絡的穩(wěn)定性。如此高頻率的網(wǎng)絡通信只在網(wǎng)絡建立時發(fā)生，網(wǎng)絡一旦建立完成，即認為網(wǎng)絡已經(jīng)穩(wěn)定。在具體實施時，盡可能避免在網(wǎng)絡實際工作時，進行信號質量評估，降低網(wǎng)絡擁塞的概率。
[0018]以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的【具體實施方式】只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明的技術方案下得出的其他實施方式，均應包含在本發(fā)明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種基于低速率無線網(wǎng)絡的信號質量評估方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一、設定信號強度閾值R及往返通信次數(shù)閾值N ; 步驟二、對信號發(fā)送節(jié)點內已發(fā)送評估信號計數(shù)η和已收到信號計數(shù)m清零； 步驟三、信號發(fā)送節(jié)點發(fā)送指明要求返回的命令給信號接收節(jié)點，η的值加1，然后，信號發(fā)送節(jié)點等待信號接收節(jié)點發(fā)送的應答信號； 步驟四、信號接收節(jié)點在收到信號發(fā)送節(jié)點發(fā)來的命令時，獲取接收的信號強度rl，并比較rl與R的大小，當rl大于或等于R時信號接收節(jié)點立即返回應答信號，當rl小于R或信號接收節(jié)點沒有收到命令時信號接收節(jié)點不做任何操作； 步驟五、信號發(fā)送節(jié)點在收到信號接收節(jié)點返回的應答信號時，獲取接收的應答信號強度r2，當r2大于等于R時m的值加1，并進入下一步驟，否則直接進入下一步驟； 步驟六、判斷η與N的大小，若η小于N，則重復步驟三?步驟六，否則進入下一步驟；步驟七、計算通信成功率P和平均信號強度Ar，其中，通信成功率P為m/N，平均信號強度Ar為每一次的成功通信產(chǎn)生的rl集合在一起后的中位數(shù)。2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于低速率無線網(wǎng)絡的信號質量評估方法，其特征在于，所述步驟一還包括設定信號發(fā)送節(jié)點每次通信時等待應答信號的時間t ;所述信號發(fā)送節(jié)點在設定的等待時間t內等待信號接收節(jié)點返回的應答信號，且在等待超時后直接進入步驟六。3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種基于低速率無線網(wǎng)絡的信號質量評估方法，其特征在于，所述步驟七還包括以下步驟:所述信號發(fā)送節(jié)點將通信成功率P和平均信號強度Ar發(fā)送給信號接收節(jié)點。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于低速率無線網(wǎng)絡的信號質量評估方法，包括以下步驟：步驟一、閾值設定；步驟二、信號發(fā)送節(jié)點內計數(shù)清零；步驟三、信號發(fā)送節(jié)點發(fā)送命令；步驟四、信號接收節(jié)點在收到命令時獲取接收的信號強度r1并比較r1與R的大小，當r1大于或等于R時立即返回應答信號，當r1小于R時不做任何操作；步驟五、信號發(fā)送節(jié)點在收到應答信號時，獲取接收的應答信號強度r2，當r2大于等于R時m的值加1，并進入下一步驟，否則直接進入下一步驟；步驟六、判斷n與N的大小，若n小于N，則重復步驟三～步驟六，否則進入下一步驟；步驟七、計算通信成功率P和平均信號強度Ar。本發(fā)明應用時，能準確、高效的評估無線信號質量。
【IPC分類】H04W24/00
【公開號】CN105208577
【申請?zhí)枴緾N201510519853
【發(fā)明人】徐惟遠, 錢超, 施友嵐
【申請人】北京巖與科技有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年8月21日