一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的頻率選擇方法及傳感器節(jié)點(diǎn)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的頻率選擇方法及傳感 器節(jié)點(diǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002] 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前的前沿?zé)狳c(diǎn)研究領(lǐng)域，是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的大量傳感 器節(jié)點(diǎn)組成，傳感器節(jié)點(diǎn)之間通過無線通信形成自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，傳感器節(jié)點(diǎn)監(jiān)測的數(shù) 據(jù)沿著其他傳感器節(jié)點(diǎn)逐跳地進(jìn)行傳輸，最后通過互聯(lián)網(wǎng)或衛(wèi)星到達(dá)管理節(jié)點(diǎn)，W實(shí)現(xiàn)感 知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者。
[0003] 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多采用無線自組織技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)，但隨著各類無線通信技術(shù)的廣 泛應(yīng)用，現(xiàn)有頻率資源日漸枯竭，難W分配給無線傳感器網(wǎng)絡(luò)專用的頻率資源。
[0004] 比如，現(xiàn)有技術(shù)中，各國分配給無線傳感器網(wǎng)絡(luò)使用的頻率多屬于工業(yè)、科學(xué)和醫(yī) 用頻段（IndustrialScientificMedical,ISM)頻段，而ISM頻段為工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)用頻段， 屬于無需授權(quán)，只需遵守一定的發(fā)射功率就可W使用頻段，因此，在ISM頻段存在大量的異 構(gòu)類無線通信系統(tǒng)形成的眾多干擾，嚴(yán)重影響了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的使用效果。
[0005] 也就是說，由于現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)需要使用專用的頻率，從而使得無線頻率 資源使用率較低，且由于只能分配到ISM頻段等不需要授權(quán)的頻段，導(dǎo)致無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 干擾嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的頻率選擇方法及傳感器節(jié)點(diǎn)，用W解決 現(xiàn)有技術(shù)中由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)需要使用專用的頻率，從而使得無線頻率資源使用率較 低，W及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)干擾嚴(yán)重的技術(shù)問題。
[0007] 本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案如下：
[0008] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的頻率選擇方法，所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)全 部或部分處于一蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的覆蓋范圍內(nèi)，所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括K個(gè)基站，每個(gè)基站 分配一個(gè)工作頻率，所述K個(gè)基站對應(yīng)有N個(gè)工作頻率，其中，K大于等于N，N大于1，所述 方法包括下述步驟：
[0009] 所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的第一傳感器節(jié)點(diǎn)在所述N個(gè)工作頻率中確定出信號質(zhì) 量最差的最差工作頻率；
[0010] 確定所述最差工作頻率為所述第一傳感器節(jié)點(diǎn)的傳感器工作頻率。
[0011] 由上可知，本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍與一蜂窩網(wǎng)絡(luò)系 統(tǒng)重疊時(shí)，傳感器節(jié)點(diǎn)在蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基站的工作頻率中，確定出信號質(zhì)量最差的頻率 作為該傳感器節(jié)點(diǎn)的工作頻率，因?yàn)椴捎眯盘栙|(zhì)量最差的頻率的干擾源對該傳感器節(jié)點(diǎn)的 干擾較小，故不再需要分配專用的頻率給該傳感器節(jié)點(diǎn)，就能實(shí)現(xiàn)該傳感器節(jié)點(diǎn)的正常通 信，從而提高了無線頻率資源的使用效率，進(jìn)一步，由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可W使用蜂窩網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)的基站的工作頻率，而不需要使用ISM頻段等不需要授權(quán)的頻段，能減少對無線傳感 器網(wǎng)絡(luò)的干擾。
[0012] 優(yōu)選的，所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的第一傳感器節(jié)點(diǎn)在所述N個(gè)工作頻率中確定出 信號質(zhì)量最差的最差工作頻率，包括；所述第一傳感器節(jié)點(diǎn)對所述N個(gè)工作頻率進(jìn)行掃頻， 接收通過所述N個(gè)工作頻率傳輸?shù)腘組信號；基于所述N組信號的N組參數(shù)信息，在所述N 組信號中確定出信號質(zhì)量最差的一組最差信號；確定傳輸所述最差信號對應(yīng)的工作頻率為 所述最差工作頻率。從而能快速的判斷出最差工作頻率，有效地提高傳感器節(jié)點(diǎn)頻率選擇 的效率。
[0013] 優(yōu)選的，所述基于所述N組信號的N組參數(shù)信息，在所述N組信號中確定出信號質(zhì) 量最差的一組最差信號，包括：基于所述N組信號的N個(gè)功率值，在所述N組信號中確定出 功率值最小的一組信號作為所述最差信號。通過N組信號的功率值來確定最差信號，進(jìn)而 確定最差工作頻率，能夠有效地提高傳感器節(jié)點(diǎn)頻率選擇的效率及頻率選擇的準(zhǔn)確度。
[0014] 優(yōu)選的，在所述確定所述最差工作頻率為所述第一傳感器節(jié)點(diǎn)的傳感器工作頻率 之后，所述方法還包括：所述第一傳感器節(jié)點(diǎn)W第一發(fā)射功率與所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的第 二傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信；其中，所述第一發(fā)射功率的取值滿足：使所述第二傳感器節(jié)點(diǎn)的 接收機(jī)靈敏度大于等于工作頻率為所述最差工作頻率的干擾源在所述第二傳感器節(jié)點(diǎn)處 產(chǎn)生的信噪比。從而能夠提高傳感器節(jié)點(diǎn)之間傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的信噪比，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的成功傳輸。
[0015] 優(yōu)選的，在所述確定所述最差工作頻率為所述第一傳感器節(jié)點(diǎn)的傳感器工作頻率 之后，所述方法還包括；所述第一傳感器節(jié)點(diǎn)W第二發(fā)射功率與所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的 第二傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信；其中，當(dāng)所述第二傳感器節(jié)點(diǎn)與所述第一傳感器節(jié)點(diǎn)間的距離 小于一距離預(yù)設(shè)值，且所述第一傳感器節(jié)點(diǎn)的第一接收機(jī)靈敏度與所述第二傳感器節(jié)點(diǎn)的 第二接收機(jī)靈敏度的靈敏度差值的靈敏度差值絕對值小于一差值預(yù)設(shè)值時(shí)，所述第二發(fā)射 功率的取值滿足：使所述第一接收機(jī)靈敏度大于等于工作頻率為所述最差工作頻率的干擾 源在所述第一傳感器節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生的信噪比。因?yàn)閭鞲衅鞴?jié)點(diǎn)之間的距離遠(yuǎn)小于蜂窩網(wǎng)絡(luò)系 統(tǒng)中基站之間距離，故基于傳感器節(jié)點(diǎn)所處位置的干擾情況來確定該傳感器節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功 率，不僅能夠提高傳感器節(jié)點(diǎn)之間傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的信噪比，還能夠提高傳感器節(jié)點(diǎn)確定其發(fā) 射功率的速度，進(jìn)而降低數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延。
[0016] 本發(fā)明實(shí)施例還提供一種傳感器節(jié)點(diǎn)，所述傳感器節(jié)點(diǎn)所在的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)全 部或部分處于一蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的覆蓋范圍內(nèi)，所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括K個(gè)基站，每個(gè)基站 分配一個(gè)工作頻率，所述K個(gè)基站對應(yīng)有N個(gè)工作頻率，其中，K大于等于N，N大于1，所述 傳感器節(jié)點(diǎn)包括：
[0017] 確定模塊，用于在所述N個(gè)工作頻率中確定出信號質(zhì)量最差的最差工作頻率；
[0018] 設(shè)置模塊，用于確定所述最差工作頻率為所述第一傳感器節(jié)點(diǎn)的傳感器工作頻 率。
[0019] 由上可知，本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍與一蜂窩網(wǎng)絡(luò)系 統(tǒng)重疊時(shí)，傳感器節(jié)點(diǎn)在蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基站的工作頻率中，確定出信號質(zhì)量最差的頻率 作為該傳感器節(jié)點(diǎn)的工作頻率，因?yàn)椴捎眯盘栙|(zhì)量最差的頻率的干擾源對該傳感器節(jié)點(diǎn)的 干擾較小，故不再需要分配專用的頻率給該傳感器節(jié)點(diǎn)，就能實(shí)現(xiàn)該傳感器節(jié)點(diǎn)的正常通 信，從而提高了無線頻率資源的使用效率，進(jìn)一步，由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可W使用蜂窩網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)的基站的工作頻率，而不需要使用ISM頻段等不需要授權(quán)的頻段，能減少對無線傳感 器網(wǎng)絡(luò)的干擾。
[0020] 優(yōu)選的，所述確定模塊包括；掃頻單元，用于對所述N個(gè)工作頻率進(jìn)行掃頻，接收 通過所述N個(gè)工作頻率傳輸?shù)腘組信號；計(jì)算單元，用于基于所述N組信號的N組參數(shù)信 息，在所述N組信號中確定出信號質(zhì)量最差的一組最差信號；確定單元，用于確定傳輸所述 最差信號對應(yīng)的工作頻率為所述最差工作頻率。從而能快速的判斷出最差工作頻率，有效 地提高傳感器節(jié)點(diǎn)頻率選擇的效率。
[0021] 優(yōu)選的，所述計(jì)算單元還用于：基于所述N組信號的N個(gè)功率值，在所述N組信號 中確定出功率值最小的一組信號作為所述最差信號。通過N組信號的功率值來確定最差信 號，進(jìn)而確定最差工作頻率，能夠有效地提高傳感器節(jié)點(diǎn)頻率選擇的效率及頻率選擇的準(zhǔn) 確度。
[0022] 優(yōu)選的，所述傳感器節(jié)點(diǎn)還包括；第一通信模塊，用于W第一發(fā)射功率與所述無線 傳感器網(wǎng)絡(luò)的第二傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信；其中，所述