[发明专利]一种短程无线网络中网络拓扑控制的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种短程无线网络中网络拓扑控制的方法，属于无线通信技术领域。

背景技术

外界物理通信环境影响着短程无线网络中设备之间信号传递情况，使得有些设备相互间能直接通信，有些则不能，需要通过网络内其它设备中继来完成信息交互。这就形成不同的网络拓扑情况。在对短程无线网络研究、测试及调试时，就需要对不同的网络拓扑情况进行分析。这就要求网络中的设备能按照需求形成特定的网络拓扑。在小空间内实现短程无线网络的网络拓扑控制对于网络的研究测试具有非常重要的意义。

短程无线网络中网络拓扑控制的过程就是设备间信息传递结果控制的过程。传统的网络拓扑控制的方法是由设备内部程序实现，采用黑名单技术。网络中中的设备接收到其黑名单内的设备发送的信号时，就将此信号丢弃。这只是在逻辑上实现网络拓扑控制，实际上并没有对相应设备间传输的信号进行约束，即此时设备间可以交互信号，只是设备对收到的信号不处理而已。这与实际物理环境情况下形成的网络拓扑有一定的差别，并不能完全模拟相应物理环境下网络的情况，比如不能直接通信的设备同时发送信号的情况。而且这样建立的网络拓扑是固定的，对调相应的设备也不会对网络拓扑产生影响，但是在实际情况中当设备位置发生变化后，原本不能直接通信的设备也许能进行信号传递。

另外，采用黑名单方法需要对设备原来的程序做一定的修改，不是一种比较通用的方法。如果有不同的厂家设备在一起测试时，而对厂家设备的程序进行修改是不可行的，此时黑名单方法就无效了。

为了在小空间内更好的模拟实际物理环境，具备更好的通用性，需要设计新的网络拓扑控制的方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种短程无线网络中网络拓扑控制的方法，在诸如实验室内的有限空间下能够准确的模拟实际物理环境，通用地实现特定的网络拓扑。在网络拓扑控制中，采用转换为有线连接，添加衰减因子的方式，约束设备间的通信关系。

本发明提出的短程无线网络中网络拓扑控制的方法，包括以下各步骤：

（1）N个射频接口接收短程无线网络中发送设备发出的射频信号，射频接口i接收的射频信号记为S_i。

（2）对上述射频接口接收的射频信号进行信号分流操作，得到射频接口i接收的射频信号流向射频接口j的射频分量信号，记为S_ij，j=1,2……N。

（3）对上述射频分量信号进行信号衰减操作，得到射频衰减分量信号为S'_ij和射频接口i流向射频接口j的单跳衰减系数A_ij。

（4）射频接口接收上述射频衰减分量信号，并发送给短程无线网络中接收设备。

（5）计算射频接口i的所有的转播衰减值TA_jk=A_ji×A_ik，其中j,k=1,2,…,N且j≠k≠i，得到射频接口i的转播衰减值集合C_i={TA ₁₂,TA₁₃,…,TA_jk,…}。

（6）计算上述射频接口i的转播衰减值集合的最大值，得到射频接口i的隔离度，记为E_i=MAX(C_i)。

（7）若任意值不为零的单跳衰减系数A_ij大于等于连通阀值Y₁，且任意的射频接口的隔离度E_i均小于等于阻隔阀值Y₂，则完成网络拓扑控制。

（8）若存在值不为零的单跳衰减系数小于Y₁或者射频接口的隔离度大于Y₂，调整相应的单跳衰减系数值使得所有的单跳衰减系数和射频接口的隔离度满足（6）所述条件。

上述对射频接口传输的射频信号进行信号分流操作的方法，其特征在于：

（1）根据期望实现的网络拓扑约束，通过有线方式将射频接口i与期望同它有连接关系的射频接口连接起来，得到射频分量信号S_i1,S_i2,…,S_iN。

（2）上述射频分量信号满足S_i=S_i1+S_i2+……+S_iN，且S_ii=0，S_ik=0，k为与射频接口i无连接关系的射频接口。

上述对射频分量信号进行信号衰减操作的方法，其特征在于：