[发明专利]基于无线人体局域网的通信信道选择切换方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种网络传输技术领域的方法，具体是一种基于无线人体局域网的通信信道选择切换方法。

背景技术

无线人体局域网因其便携性、智能化以及广泛的应用范围受到越来越多的关注。无线人体局域网以人为中心进行信息传输，无线人体局域网的传输信道分为体外的自由空间传输以及体内的电流传输，体内信道利用人体的导电性在体内进行传输，因此稳定性好，但是传输距离短，因此若利用体内信道传输，由于转发会造成不小的能量损耗；体外信道则利用自由空间进行无线传输，传输距离远，但是严重受到人体运动的影响，因此在体外信道性能不好的情况下，由于得发会造成不小的能量损耗；根据无线人体局域网设备的便携性以及使用安全性的要求，在整体功率设计上有着严格的要求，因此有必要在功率严格受限的前提下，充分比较并梳理体内体外传输信道特征，提出整体意义上功耗较小的传输方法及优化思路。

经对现有技术的文献检索发现，美国专利文献号US 7,171,177B2记载了“Communication apparatus and method using human body as medium”(利用人体作为传输媒介的通信设备与方法)，该技术中关键数据信号在体内信道传输和一般数据在体外信道传输，由预先设定的参考值决定信道工作频率，因此在保安全性的情况下，可以根据实际物理信道特性来提高数据传输速率。虽然该技术涉及了两种信道，但是其未考虑到在体外无线信道不存在直射路径，或者在使用者进行快速运动的情况下，体外无线信道衰落很大时无法进行传输的情况，因此会造成数据丢失，或者造成数据反复重发而浪费大量的系统能量。

进一步检索发现，美国专利文献号US6,223,018B1记载了“Intra-body informationtransfer device”(通过人体体外信道传输信号的信息传输设备)，该技术给出了传输设备的具体组成，发射电极与接收电极之间通过自由空间进行耦合。该技术仅涉及了体外信道传输，但是其未给出体内信道传输的情况，并且没有考虑到人体实际情况，应用场景比较受限。

美国专利文献号US6,211,799B1“Method and apparatus for transbody transmissionof power and information”(通过人体电容耦合进行数据和能量传输的设备与方法)，应用于体内数字信息传输与交换。该技术仅涉及了体内信道传输，没有考虑到体外信道及两种信道的切换准则，未考虑到人体实际情况，应用场景比较受限。

迄今为此的现有技术一般只涉及了无线人体局域网的信道，而且并未给出完善的结论或标准，大部分只是基于实验测量加分析，因此不能实际应用。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种基于无线人体局域网的通信信道选择切换方法，具有传输可靠性高与系统能量低的优点和效果。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：

步骤一，发射节点对目的节点进行数据发射前，发射节点检测发射数据类型，当数据类型为控制信令则将待发射数据通过发射电极直接发送到体内信道，否则执行步骤二；

所述的体内信道是指：数据通过电极发送，利用人体组织的导电特征在人体表面或者肌肉组织内进行传输时的信道；

所述的发射节点是指：无线人体局域网两节点通信过程中充当发射机的节点，其将待发射数据通过天线或电极发射出去，等待目的节点接收；

所述的目的节点是指：无线人体局域网两节点通信过程中充当接收机的节点，其通过天线或电极接收从发射节点发送来的数据包。

所述的待发射数据包括：控制指令与常规数据，其中：控制指令是指无线人体局域网通信过程中的关键信息，包括控制信息、交换与更新的路由信息；常规数据是指无线人体局域网节点通信的一般数据，其一般指传感器所收集的数据。

步骤二，根据路由表检查目的节点与发射节点之间的体外信道质量，当体外信道质量小于60dB，则将待发射数据通过发射天线发送到体外信道，同时将发射节点的路由表中该目的节点的体外信道质量标志位设为1，否则执行步骤三；

所述的体外信道质量是指目的节点与发射节点之间体外信道的路径损耗，即目的节点与发射节点的均方根功率差的平均值。

所述的体外信道是指：数据通过天线发送，利用人体周围自由空间进行传输时的信道；