[发明专利]一种异构无线网络拓扑认知方法及系统

权利要求书

1.一种异构无线网络拓扑认知方法，选定若干独立且可相互感知的无线网络，将进行感知的无线网络作为本网，将被感知的无线网络作为它网，其特征在于，具体步骤包括：

步骤1，本网设备采集其监控范围内的各它网设备间数据传输的时域能量信号；

步骤2，本网设备根据采集的时域能量信号的强度值变化将时域能量信号分离成独立的信号帧序列，并统计分析得到信号帧序列的信号帧特征信息；

步骤3，本网设备根据信号帧特征信息进行聚类分析，将属于同一它网设备发出的信号帧聚为一类，得到用于表示各类信号帧与它网设备对应关系的它网邻居表；

步骤4，根据它网邻居表，处理不同本网设备获得的同一它网设备发出的信号帧特征信息，实现信号帧对齐；

步骤5，信号帧对齐之后，再根据它网邻居表，匹配不同本网设备获得的同一它网设备的信号帧特征信息，实现它网设备聚合；

步骤6，根据信号帧对齐和它网设备聚合结果，推断信号帧间的传送关系，获得它网设备局部拓扑信息，再将所有它网设备局部拓扑信息汇聚到本网网关，由本网网关重构出在本网监测范围内它网的全局拓扑关系。

2.根据权利要求1所述的异构无线网络拓扑认知方法，其特征在于，所述步骤1中本网设备需要判断采集到的时域能量信号的来源，具体判断方法为：若本网设备能够对采集到的时域能量信号解码，则认为该时域能量信号来自本网其它设备，否则认为是来自它网设备。

3.根据权利要求1所述的异构无线网络拓扑认知方法，其特征在于，所述步骤3中具体包括：根据信号帧特征信息中的信号强度的统计特征，判断信号帧是否为同一个它网设备发送出来的信号，将属于同一它网设备发送的信号帧聚为一类，得到用于表示各类信号帧与它网设备对应关系的它网邻居表。

4.根据权利要求1所述的异构无线网络拓扑认知方法，其特征在于，所述步骤4中处理不同本网设备获得的同一它网设备发出的信号帧特征信息，实现信号帧对齐具体包括：

步骤41，找出各本网设备监测到的信号帧序列中时帧宽度相同的信号帧，得到各本网设备的同帧序列；

步骤42，针对同帧序列构造由时帧宽度和同帧时距构成的矩阵，分别得到各同帧序列的同帧相似矩阵；

步骤43，找出各同帧相似矩阵中的最大相等子矩阵，该子矩阵的阶代表信号帧序列中能够对齐的同帧数量，并通过对齐这几个同帧来实现信号帧的对齐。

5.根据权利要求4所述的异构无线网络拓扑认知方法，其特征在于，所述步骤5中实现它网设备聚合是用于保证所述步骤43中的各同帧相似矩阵的最大相等子矩阵中所代表的各个信号帧由同一个它网设备发送出来。

6.根据权利要求1所述的异构无线网络拓扑认知方法，其特征在于，所述步骤6中推断信号帧间的传送关系具体包括：

步骤61，各本网设备将所有本网设备监测到的它网信号帧序列合并在一个时间轴上；

步骤62，各本网设备在合并的信号帧序列上根据时帧宽度推断能出现的ACK帧；

步骤63，各本网设备根据ACK帧与该ACK帧的前帧的时帧关系推断ACK帧是否为对前帧的应答，从而判定该ACK帧是否为真的ACK应答帧；

步骤64，若ACK帧为真的ACK应答帧，则认为发送信号帧和ACK帧的它网设备之间存在传送关系。

7.根据权利要求1至6中任一所述的异构无线网络拓扑认知方法，其特征在于，所述信号帧特征信息包括：信号强度、时帧宽度、帧间时距和同帧时距。