CN114390022B - 基于全联通和无干扰节点的网络连接端口自动分配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于全联通和无干扰节点的网络连接端口自动分配方法，基于多端口信道模拟器，通过构建信道模拟器中的路径数与端口数的数学模型，并将信号处理模块之间的路径制约关系作为该模型的限制条件，然后解方程得到待测端机编号与信号处理模块中端口编号的映射关系，在无干扰节点接入组网的情况下，实现待测端机之间全联通射频组网，有效提高了半实物注入式组网试验中待测端机之间组网的效率，为网络仿真测试提供了网络拓扑的物理实现。

Description

基于全联通和无干扰节点的网络连接端口自动分配方法
技术领域
本发明涉及到待测端机互联互通组网的连接方法，属于移动网络、数字通信等相关的技术领域。
背景技术
对于在实验室构建注入式射频互联互通组网测试环境，多端口信道模拟器在其中起到了互联互通和信号衰落处理的作用，是测试环境的核心仪器。信道模拟器内部的路径资源是有限的，有限的单径个数资源有可能无法实现全部端机全联通，具体面对如下问题：
(1)有限的路径数可能不满足全部端机实现全联通或互联互通的需求，需要提前预判；
(2)并非任意端机可以与任意端口接入，信道模拟器内的路径的分配结果决定了端机如何与射频网络信道模拟器的端口连接；
(3)如何让有限的路径资源最大限度服务于更多的端机实现全联通；
(4)如何根据实际信号处理模块间的单径资源量去实现最大接入端机数。
这些问题都是直接影响待测端机互联互通组网的有效性，需要提出新的符合多端口信道模拟器的特点的网络连接端口自动分配方法。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于全联通和无干扰节点的网络连接端口自动分配方法，基于多端口信道模拟器，通过构建信道模拟器中的路径数与端口数的数学模型，并将信号处理模块之间的路径制约关系作为该模型的限制条件，然后解方程得到待测端机编号与信号处理模块中端口编号的映射关系，在无干扰节点接入组网的情况下，实现待测端机之间全联通射频组网，有效提高了半实物注入式组网试验中待测端机之间组网的效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：对于单个信号处理模块具有L个端口和M条路径的射频网络信道模拟器，根据需要实现全联通的端机个数N进行判断；若2≤N*(N-1)≤M，则每个端机按照编号分别连接一个端口，方法结束；若2M＜N*(N-1)，则待测端机超出多端口信道模拟器实现全联通的能力，方法结束；若M＜N*(N-1)≤2M，建立数学模型其中N1和N2分别是信号处理模块1和信号处理模块2需要连接的待测端机数；解方程得到/>和/>其中一个信号处理模块的第个端口依次接入第/> 个端机，另一个信号处理模块的第/>个端口依次接入第/>个端机。
所述的端口是指端机接入信道模拟器的接口，所述的端口采用双工模式。
所述的信号处理模块对从某一端口输入的射频信号进行解调处理，转化为基带信号，并对该基带信号调制，从另外一个或多个端口发射出去。
所述的信道模拟器具有2个信号处理模块。
所述的全联通是指N个端机通过接入信道模拟器，任意一个端机能够同时与其余N-1个端机交互。
本发明的有益效果是：基于多端口信道模拟器，通过构建信道模拟器中的路径数与端口数的数学模型，并将信号处理模块之间的路径制约关系作为该模型的限制条件，然后解方程得到待测端机编号与信号处理模块中端口编号的映射关系，在无干扰节点接入组网的情况下，实现待测端机之间全联通射频组网，有效提高了半实物注入式组网试验中待测端机之间组网的效率，为网络仿真测试提供了网络拓扑的物理实现。
附图说明
图1是多端口信道模拟器中的元素关系示意图；
图2是本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。
本方法中涉及多端口信道模拟器中的元素名称：
端口：端机节点利用射频线缆接入信道模拟器的接口，双工模式；
路径：信道模拟器内部为任意两个端口之间分配信号处理通道，信号在此通道中被衰落处理，路径有方向性，例如：图1中，信号处理模块1中的端口1到端口2的路径3与端口2到端口1的路径4是不同的，前者信号从端口1到端口2，方向指向端口2，后者信号从端口2到端口1，方向指向端口1；
信号处理模块：对从某一端口输入的射频信号进行解调处理，转化为基带信号，并对该基带信号调制，从另外一个或多个端口发射出去；信道模拟器具有2个信号处理模块，每个信号处理模块有L个端口；
单个信号处理模块的路径数：每个信号处理模块的路径数是有限的，到达该信号处理模块端口的路径才属于该信号处理模块的路径，例如，在图1中，路径2、3、4、5、6均是属于信号处理模块1的路径，而路径1属于信号处理模块2，不属于信号处理模块1；
全联通：N个端机通过接入信道模拟器，实现任意一个端机可同时与其余N-1个端机之间射频信号的交互。
上述元素的关系如图1所示。
本发明采用的技术方案包括以下步骤：
步骤1：初始化，射频网络信道模拟器单个信号处理模块共有L个端口和M条路径，N个端机实现全联通，且N<2L，L<M；
步骤2：若2≤N*(N-1)≤M，则端机1,2…N按照端口编号1,2…N，依次对接，方法结束；否则进入步骤3；
步骤3：若M＜N*(N-1)≤2M，建立数学模型如下；否则进入步骤6。
其中N1和N2分别是信号处理模块1和信号处理模块2需要连接的待测端机数；
步骤4：化简和解方程，可得：
解方程可得N1和N2，且N1和N2必须为正整数，即每个信号处理模块上的端机数。由于该方程不是满秩非齐次方程，解不唯一，所以其中的一个解为：
其中，代表向下取整；
步骤5：第一排端口的第个端口依次接入第/>个端机，第二排端口的第/>个端口依次接入第/>个端机；
步骤6：若2M＜N*(N-1)，则需接入的待测端机过多，超出多端口信道模拟器实现全联通的能力，方法结束。
本发明的实施例如图2所示，提供一种基于全联通和无干扰节点的网络连接端口自动分配方法的总体流程。首先构建信道模拟器中的路径数与端口数的数学模型，并将信号处理模块之间的路径制约关系作为该模型的限制条件，然后解方程得到待测端机编号与信号处理模块中端口编号的映射关系，在无干扰节点接入组网的情况下，实现待测端机之间全联通射频组网。
为简化分析，本实例系统中所使用的信道模拟器有2个信号处理模块，每个信号处理模块具有8个端口和24条路径，端口为双工模式，接入信道模拟的节点端机数为7个，具体操作时：
步骤1：初始化，射频网络信道模拟器单个信号处理模块共有8个端口和24条路径，7个端机实现全联通；
步骤2：由于24＜7*(7-1)≤48，建立数学模型如下；否则进入步骤6；
步骤3：化简和解方程，可得：
解方程可得N1和N2，且N1和N2必须为正整数，由于解不唯一，其中的一个解为：
N1＝4，N2＝3
步骤4：第一排端口的第1、2、3、4个端口依次接入第1、2、3、4个端机，第二排端口的第1、2、3个端口依次接入第5、6、7个端机。
以上所述仅为本发明的具体实例，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求记载的技术方案及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内，这些基于本发明思想的修改和改变仍在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于全联通和无干扰节点的网络连接端口自动分配方法，其特征在于，包括以下步骤：对于单个信号处理模块具有L个端口和M条路径的射频网络信道模拟器，根据需要实现全联通的端机个数N进行判断；若2≤N*(N-1)≤M，则每个端机按照编号分别连接一个端口，方法结束；若2M＜N*(N-1)，则待测端机超出多端口信道模拟器实现全联通的能力，方法结束；若M＜N*(N-1)≤2M，建立数学模型其中N1和N2分别是信号处理模块1和信号处理模块2需要连接的待测端机数；解方程得到/>和/>其中一个信号处理模块的第/>个端口依次接入第/>个端机，另一个信号处理模块的第/>个端口依次接入第/> 个端机。
2.根据权利要求1所述的基于全联通和无干扰节点的网络连接端口自动分配方法，其特征在于，所述的端口是指端机接入信道模拟器的接口，所述的端口采用双工模式。
3.根据权利要求1所述的基于全联通和无干扰节点的网络连接端口自动分配方法，其特征在于，所述的信号处理模块对从某一端口输入的射频信号进行解调处理，转化为基带信号，并对该基带信号调制，从另外一个或多个端口发射出去。
4.根据权利要求1所述的基于全联通和无干扰节点的网络连接端口自动分配方法，其特征在于，所述的信道模拟器具有2个信号处理模块。
5.根据权利要求1所述的基于全联通和无干扰节点的网络连接端口自动分配方法，其特征在于，所述的全联通是指N个端机通过接入信道模拟器，任意一个端机能够同时与其余N-1个端机交互。
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