[发明专利]节点性能评估方法、装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种节点性能评估方法、装置和系统。

背景技术

物联网已经成为业务变革的强大力量，其颠覆性的影响在各行业和社会的各个领域都能感受到。物联网中的实体通常包括传感器设备、网关、网络、云、和应用等。

随着技术的不断增长以及对无线局域网(WIFI)、无线个域网(Zigbee)，蓝牙(Bluetooth)等其他短距离无线网络的依赖性的增加，用户开始需要从无线网络中得到可靠性、性能、可扩展性和无处不在的覆盖。然而，现有的传感器网络部署提供了不充分的覆盖和不可预测的性能。导致性能恶化的原因包括：密集部署、噪声和干扰，射频效应例如隐藏终端，以及介质访问控制(MAC)层局限性。与有线网络不同，无线链路很容易受到环境改变或者周围无线活动的影响。链路级和网络级的状态检测和故障诊断是运营一个物联网的重要组成部分。状态监测的一个手段是对网络中的每个节点进行性能评估。网络节点的性能涉及到许多因素，包括一些非量化的因素，从而导致网络性能评价的主观性和不确定性。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

发明人发现，无线网络的性能受到很多因素的影像，特别是那些可以被视为故障(trouble、fault)或错误(error)的因素。在所有的故障或错误中，最普遍和频繁的是与无线传输相关的那些。这些错误一般由随机衰落、低接收信号强度和干扰造成。这些根本原因在所有短距离无线网络中非常普遍。此外，IEEE 802.11，802.15.4，802.15.1等标准，都工作在非授权频段，由于多个系统会相互干扰，并且非授权频段的用户数增长迅速，一些问题，例如干扰会更加突出。并且，干扰是不可预知的，因为其经常由移动用户、其它非授权频段模块和变化的业务量产生。因此，对高效运行和管理服务而言，实时状态监测和节点性能评估是需要的。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种节点性能评估方法、装置和系统，通过给无线网络中的每个设备给出一个性能评分，物联网服务提供商可以关注一些已经影响性能的问题或避免潜在问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种节点性能评估装置，其中，该装置包括：

收集单元，其收集网络节点的实时通信相关信息，得到所述网络节点在预定时间段内的测试数据，所述测试数据包括以下指标的一个或多个或任意组合：

丢包率(PDR，Packet Drop Ratio)；

重传率(retry_ratio)；

信道状态忙的比率(Chan_busy_ratio)；

所述预定时间段内所有确认帧(ACK)的相关值的平均值(Corr_avg)；

所述预定时间段内所有ACK的接收信号强度指示(RSSI，Received Signal Strength Indicator)值的平均值(Rssi_avg)；

所述预定时间段内所有ACK的RSSI的梯度的所有绝对值的平均值(Rssi_grad)；

处理单元，其利用预先得到的最佳数据向量和最差数据向量对预定时间段内所述测试数据进行归一化处理，得到所述测试数据在所述时间段内的归一化多维向量；

确定单元，其对所述测试数据在所述时间段内的归一化多维向量进行加权，计算从加权后的归一化多维向量到所述最佳数据向量的距离，根据所述距离和预先定义的单调递减函数确定所述网络节点的分数。

根据本发明实施例的第二方面，提供了一种无线网络中的控制实体，其中，所述控制实体包括前述第一方面所述的故障诊断装置。

根据本发明实施例的第三方面，提供了一种通信系统，包括协调器以及与该协调器进行通信的终端设备，其中，所述通信系统还包括前述第二方面所述的控制实体。

根据本发明实施例的第四方面，提供了一种节点性能评估方法，其中，所述方法包括：

收集网络节点的实时通信相关信息，得到所述网络节点在预定时间段内的测试数据，所述测试数据包括以下指标的一个或多个或任意组合：

丢包率PDR；

重传率retry_ratio；

信道状态忙的比率Chan_busy_ratio；

所述预定时间段内所有ACK的相关值的平均值Corr_avg；

所述预定时间段内所有ACK的RSSI值的平均值Rssi_avg；以及