CN116669138B - 一种无线电通信系统、方法、电子设备与存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线电通信系统、方法、电子设备与存储介质,涉及无线传输技术领域。包括软件定义网络SDN控制器和多个终端节点;每一终端节点具有多个互不重叠的工作频段;终端节点将链路状态信息发送给SDN控制器;SDN控制器构建SDN控制器管理的终端节点的连接图,并确定该终端节点向各单跳邻居节点的成功传输概率,进而确定节点间的传输代价,得到传输拓扑图;当接收到数据传输请求时,根据传输拓扑图确定传输代价最小的传输路径,控制传输路径上的终端节点完成数据传输。通过SDN控制器生成各终端节点组成的自组织网络的传输拓扑图,可以根据传输拓扑图对数据传输的路径进行规划,减少了传输代价并且降低了信道干扰。
Description
技术领域
本发明涉及无线传输技术领域,具体涉及一种无线电通信系统、方法、电子设备与存储介质。
背景技术
Ad-hoc网是一种多跳的、无中心的、自组织无线网络,又称为多跳网(Multi-hopNetwork)、无基础设施网(Infrastructureless Network)或自组织网(Self-organizingNetwork)。整个网络没有固定的基础设施,每个节点都是移动的,并且都能以任意方式动态地保持与其他节点的联系。在这种网络中,由于终端无线覆盖取值范围的有限性,两个无法直接进行通信的用户终端可以借助其他节点进行分组转发。每一个节点同时是一个路由器,能完成发现以及维持到其他节点路由的功能。
由于Ad-hoc网的无控制中心且数据需要进行多跳传输,各节点通常通过广播的方式传输数据,导致整个网络系统的传输代价较大而且同时进行多数据传输时信道干扰严重。
发明内容
本发明的目的就在于解决上述背景技术的问题,而提出一种无线电通信系统、方法、电子设备与存储介质。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
本发明实施例第一方面,首先提供了一种无线电通信系统,包括软件定义网络SDN控制器和多个终端节点;每一终端节点具有多个互不重叠的工作频段;
每一终端节点,用于检测该终端节点的链路状态信息,将链路状态信息发送给所述SDN控制器;链路状态信息包括该终端节点当前执行的发送任务数量和单跳邻居节点列表;单跳邻居节点列表记载了该终端节点发射功率范围内的其他终端节点;
所述SDN控制器,用于根据各终端节点的单跳邻居节点列表,构建所述SDN控制器管理的终端节点的连接图,并根据每一终端节点的发送任务数量确定该终端节点向各单跳邻居节点的成功传输概率,根据成功传输概率与所述连接图关联确定该终端节点向各单跳邻居节点的传输代价,得到所述连接图对应的传输拓扑图;当接收到数据传输请求时,根据所述传输拓扑图确定传输代价最小的传输路径,控制所述传输路径上的终端节点完成数据传输。
本发明实施例第二方面,还提供了一种无线电通信方法,应用于软件定义网络SDN控制器,所述方法包括:
接收多个终端节点上传的链路状态信息;每一终端节点具有多个互不重叠的工作频段;链路状态信息包括该终端节点当前执行的发送任务数量和单跳邻居节点列表;单跳邻居节点列表记载了该终端节点发射功率范围内的其他终端节点;
根据各终端节点的单跳邻居节点列表,构建所述SDN控制器管理的终端节点的连接图;
根据每一终端节点的发送任务数量确定该终端节点向各单跳邻居节点的成功传输概率;
将成功传输概率与所述连接图关联确定该终端节点向各单跳邻居节点的传输代价,得到所述连接图对应的传输拓扑图;
当接收到数据传输请求时,根据所述传输拓扑图确定传输代价最小的传输路径,控制所述传输路径上的终端节点完成数据传输。
可选地,单跳邻居节点列表记载了该终端节点与单跳邻居节点之间的接收信号强度指示;
根据各终端节点的单跳邻居节点列表,构建所述SDN控制器管理的终端节点的连接图,包括:
计算在不同工作频段下每一节点到该节点对应的各单跳邻居节点的信道容量:
Cn ij=Bn jlog(1+RSSIij/N)
其中,Cn ij为工作频段为n时,第i个终端节点到其对应的第j个单跳邻居节点的信道容量,Bn j为工作频段为n时第j个单跳邻居节点的信道带宽,RSSIij为第i个终端节点到其对应的第j个单跳邻居节点的接收信号强度指示,N为预设的信道噪声功率;
将每一节点与该节点对应的各单跳邻居节点相连并与对应信道容量关联,得到所述SDN控制器管理的终端节点的连接图。
可选地,根据每一终端节点的发送任务数量确定该终端节点向各单跳邻居节点的成功传输概率包括:
获取该终端节点各工作频段的历史传输碰撞概率,计算该终端节点的传输碰撞概率:
计算该终端节点向各单跳邻居节点的成功传输概率:
其中,Pij和Sij分别为第i个终端节点到其对应的第j个单跳邻居节点的成功传输概率和发送任务数量,pi为第i个终端节点的传输碰撞概率。
可选地,所述单跳邻居节点列表还记载了该终端节点向各单跳邻居节点数据传输的发射功率;
将成功传输概率与所述连接图关联确定该终端节点向各单跳邻居节点的传输代价,得到所述连接图对应的传输拓扑图包括:
计算该终端节点向各单跳邻居节点的传输代价Dn ij=Gij/PijCn ij,Dn ij表示工作频段为n时,第i个终端节点到其对应的第j个单跳邻居节点的传输代价,Gij表示第i个终端节点到其对应的第j个单跳邻居节点的发射功率;
将各终端节点向各单跳邻居节点的传输代价与所述连接图关联得到传输拓扑图。
可选地,当接收到数据传输请求时,根据所述传输拓扑图确定传输代价最小的传输路径,控制所述传输路径上的终端节点完成数据传输包括:
当接收到数据传输请求时,在所述传输拓扑图中确定传输起点与传输终点;
在预设路径规划算法中添加目标约束条件得到目标路径规划算法,使用目标路径规划算法在所述传输拓扑图中确定传输起点到传输终点传输代价最小的传输路径;目标约束条件包括各终端节点的接收信号与发送信号的工作频段不相同;
向所述传输路径上的终端节点发送数据传输指令,控制所述传输路径上的终端节点完成数据传输;所述数据传输指令包括目标传输节点在所述传输路径上上一终端节点和/或下一终端节点的地址以及进行数据传输的工作频段的标识号;所述目标传输节点为所述传输路径上任意一个终端节点。
本发明实施例第三方面,还提供了一种无线电通信方法,应用于目标终端节点,所述目标终端节点为SDN控制器管理的终端节点中的任意一个,所述方法包括:
检测所述目标终端节点的链路状态信息;链路状态信息包括所述目标终端节点当前执行的发送任务数量和单跳邻居节点列表;单跳邻居节点列表记载了所述目标终端节点发射功率范围内的其他终端节点;
将链路状态信息发送给所述SDN控制器;以使所述SDN控制器根据各终端节点的单跳邻居节点列表,构建所述SDN控制器管理的终端节点的连接图,并根据每一终端节点的发送任务数量确定该终端节点向各单跳邻居节点的成功传输概率,根据成功传输概率与所述连接图关联确定该终端节点向各单跳邻居节点的传输代价,得到所述连接图对应的传输拓扑图;当接收到数据传输请求时,根据所述传输拓扑图确定传输代价最小的传输路径,向所述传输路径上的终端节点发送数据传输指令,控制所述传输路径上的终端节点完成数据传输。
可选地,所述方法包括:
当接收到所述SDN控制器发送的数据传输指令,解析得到上一终端节点和/或下一终端节点的地址以及进行数据传输的工作频段的标识号;
根据标识号切换接收信号与发送信号的工作频段,与上一终端节点和/或下一终端节点进行数据传输。
本发明实施例第三方面,还提供了一种电子设备,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现上述任一所述的方法步骤。
本发明实施例第四方面,还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一所述的方法步骤。
本发明的有益效果:
本发明实施例提供的一种无线电通信系统,包括软件定义网络SDN控制器和多个终端节点;每一终端节点具有多个互不重叠的工作频段;每一终端节点,用于检测该终端节点的链路状态信息,将链路状态信息发送给SDN控制器;链路状态信息包括该终端节点当前执行的发送任务数量和单跳邻居节点列表;单跳邻居节点列表记载了该终端节点发射功率范围内的其他终端节点;SDN控制器,用于根据各终端节点的单跳邻居节点列表,构建SDN控制器管理的终端节点的连接图,并根据每一终端节点的发送任务数量确定该终端节点向各单跳邻居节点的成功传输概率,根据成功传输概率与连接图关联确定该终端节点向各单跳邻居节点的传输代价,得到连接图对应的传输拓扑图;当接收到数据传输请求时,根据传输拓扑图确定传输代价最小的传输路径,控制传输路径上的终端节点完成数据传输。通过SDN控制器生成各终端节点组成的自组织网络的传输拓扑图,可以根据传输拓扑图对数据传输的路径进行规划,减少了传输代价并且降低了信道干扰。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明实施例提供的一种应用于软件定义网络SDN控制器的无线电通信方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的一种应用于目标终端节点的无线电通信方法的流程图;
图3为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种无线电通信系统。包括软件定义网络SDN控制器和多个终端节点;每一终端节点具有多个互不重叠的工作频段;
每一终端节点,用于检测该终端节点的链路状态信息,将链路状态信息发送给SDN控制器;链路状态信息包括该终端节点当前执行的发送任务数量和单跳邻居节点列表;单跳邻居节点列表记载了该终端节点发射功率范围内的其他终端节点;
SDN控制器,用于根据各终端节点的单跳邻居节点列表,构建SDN控制器管理的终端节点的连接图,并根据每一终端节点的发送任务数量确定该终端节点向各单跳邻居节点的成功传输概率,根据成功传输概率与连接图关联确定该终端节点向各单跳邻居节点的传输代价,得到连接图对应的传输拓扑图;当接收到数据传输请求时,根据传输拓扑图确定传输代价最小的传输路径,控制传输路径上的终端节点完成数据传输。
基于本发明实施例提供的一种无线电通信系统,通过SDN控制器生成各终端节点组成的自组织网络的传输拓扑图,可以根据传输拓扑图对数据传输的路径进行规划,减少了传输代价并且降低了信道干扰。
一种实现方式中,终端节点可以为PDA、手机、手提电脑等电子通信设备,各终端节点组成自组织网络,SDN控制器可以部署在该网络中任一终端节点上。例如,可以根据终端节点的运行内存、发射功率等在各终端节点中确定部署SDN控制器的终端节点。
基于相同的发明构思本发明实施例提供了一种应用于软件定义网络SDN控制器的无线电通信方法。参见图1,图1为本发明实施例提供的一种应用于软件定义网络SDN控制器的无线电通信方法的流程图。方法包括:
S101,接收多个终端节点上传的链路状态信息。
S102,根据各终端节点的单跳邻居节点列表,构建SDN控制器管理的终端节点的连接图。
S103,根据每一终端节点的发送任务数量确定该终端节点向各单跳邻居节点的成功传输概率。
S104,将成功传输概率与连接图关联确定该终端节点向各单跳邻居节点的传输代价,得到连接图对应的传输拓扑图。
S105,当接收到数据传输请求时,根据传输拓扑图确定传输代价最小的传输路径,控制传输路径上的终端节点完成数据传输。
每一终端节点具有多个互不重叠的工作频段;链路状态信息包括该终端节点当前执行的发送任务数量和单跳邻居节点列表;单跳邻居节点列表记载了该终端节点发射功率范围内的其他终端节点。
基于本发明实施例提供的一种无线电通信系统,通过SDN控制器生成各终端节点组成的自组织网络的传输拓扑图,可以根据传输拓扑图对数据传输的路径进行规划,减少了传输代价并且降低了信道干扰。
在一个实施例中,单跳邻居节点列表记载了该终端节点与单跳邻居节点之间的接收信号强度指示;
步骤S102包括:
步骤一,计算在不同工作频段下每一节点到该节点对应的各单跳邻居节点的信道容量:
Cn ij=Bn jlog(1+RSSIij/N) (1)
其中,Cn ij为工作频段为n时,第i个终端节点到其对应的第j个单跳邻居节点的信道容量,Bn j为工作频段为n时第j个单跳邻居节点的信道带宽,RSSIij为第i个终端节点到其对应的第j个单跳邻居节点的接收信号强度指示,N为预设的信道噪声功率;
步骤二,将每一节点与该节点对应的各单跳邻居节点相连并与对应信道容量关联,得到SDN控制器管理的终端节点的连接图。
在一个实施例中,步骤S103包括:
步骤一,获取该终端节点各工作频段的历史传输碰撞概率,计算该终端节点的传输碰撞概率:
步骤二,计算该终端节点向各单跳邻居节点的成功传输概率:
其中,Pij和Sij分别为第i个终端节点到其对应的第j个单跳邻居节点的成功传输概率和发送任务数量,pi为第i个终端节点的传输碰撞概率。
在一个实施例中,单跳邻居节点列表还记载了该终端节点向各单跳邻居节点数据传输的发射功率,步骤S104包括:
步骤一,计算该终端节点向各单跳邻居节点的传输代价:
Dn ij=Gij/PijCn ij (3)
Dn ij表示工作频段为n时,第i个终端节点到其对应的第j个单跳邻居节点的传输代价;Gij表示第i个终端节点到其对应的第j个单跳邻居节点的发射功率;
步骤二,将各终端节点向各单跳邻居节点的传输代价与连接图关联得到传输拓扑图。
一种实现方式中,综合考虑终端节点的发射功率、成功传输概率与信道容量计算得到传输代价,可以有效降低整个自组织网络的传输能耗及传输效率。
在一个实施例中,步骤S105包括:
步骤一,当接收到数据传输请求时,在传输拓扑图中确定传输起点与传输终点。
步骤二,在预设路径规划算法中添加目标约束条件得到目标路径规划算法,使用目标路径规划算法在传输拓扑图中确定传输起点到传输终点传输代价最小的传输路径。
步骤三,向传输路径上的终端节点发送数据传输指令,控制传输路径上的终端节点完成数据传输。
目标约束条件包括各终端节点的接收信号与发送信号的工作频段不相同。
数据传输指令包括目标传输节点在传输路径上上一终端节点和/或下一终端节点的地址以及进行数据传输的工作频段的标识号;目标传输节点为传输路径上任意一个终端节点。
一种实现方式中,预设路径规划算法可以为现有技术中的任意一种路径规划算法,在此不做限定。例如,预设路径规划算法可以为Dijkstra算法、A*算法、D*算法等等。各终端节点的接收信号与发送信号的工作频段不相同,可以避免减少同信道的邻频干扰。
基于相同的发明构思本发明实施例提供了一种应用于目标终端节点的无线电通信方法。参见图2,图2为本发明实施例提供的一种应用于目标终端节点的无线电通信方法的流程图。目标终端节点为SDN控制器管理的终端节点中的任意一个,方法包括:
S201,检测目标终端节点的链路状态信息;
S202,将链路状态信息发送给SDN控制器;以使SDN控制器根据各终端节点的单跳邻居节点列表,构建SDN控制器管理的终端节点的连接图,并根据每一终端节点的发送任务数量确定该终端节点向各单跳邻居节点的成功传输概率,根据成功传输概率与连接图关联确定该终端节点向各单跳邻居节点的传输代价,得到连接图对应的传输拓扑图;当接收到数据传输请求时,根据传输拓扑图确定传输代价最小的传输路径,向传输路径上的终端节点发送数据传输指令,控制传输路径上的终端节点完成数据传输。
链路状态信息包括目标终端节点当前执行的发送任务数量和单跳邻居节点列表;单跳邻居节点列表记载了目标终端节点发射功率范围内的其他终端节点。
基于本发明实施例提供的一种无线电通信系统,通过SDN控制器生成各终端节点组成的自组织网络的传输拓扑图,可以根据传输拓扑图对数据传输的路径进行规划,减少了传输代价并且降低了信道干扰。
在一个实施例中,方法包括:
步骤一,当接收到SDN控制器发送的数据传输指令,解析得到上一终端节点和/或下一终端节点的地址以及进行数据传输的工作频段的标识号;
步骤二,根据标识号切换接收信号与发送信号的工作频段,与上一终端节点和/或下一终端节点进行数据传输。
本发明实施例还提供了一种电子设备,如图3所示,包括处理器301、通信接口302、存储器303和通信总线304,其中,处理器301,通信接口302,存储器303通过通信总线304完成相互间的通信,
存储器303,用于存放计算机程序;
处理器301,用于执行存储器303上所存放的程序时,实现上述任意方法的步骤。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在本发明提供的又一实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一无线电通信方法的步骤。
在本发明提供的又一实施例中,还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述实施例中任一无线电通信方法。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置、电子设备及存储介质而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (6)
1.一种无线电通信系统,其特征在于,包括软件定义网络SDN控制器和多个终端节点;每一终端节点具有多个互不重叠的工作频段;
每一终端节点,用于检测该终端节点的链路状态信息,将链路状态信息发送给所述SDN控制器;链路状态信息包括该终端节点当前执行的发送任务数量和单跳邻居节点列表;单跳邻居节点列表记载了该终端节点发射功率范围内的其他终端节点;
所述SDN控制器,用于根据各终端节点的单跳邻居节点列表,构建所述SDN控制器管理的终端节点的连接图,并根据每一终端节点的发送任务数量确定该终端节点向各单跳邻居节点的成功传输概率,根据成功传输概率与所述连接图关联确定该终端节点向各单跳邻居节点的传输代价,得到所述连接图对应的传输拓扑图;当接收到数据传输请求时,根据所述传输拓扑图确定传输代价最小的传输路径,控制所述传输路径上的终端节点完成数据传输;
无线电通信方法包括:
S101,接收多个终端节点上传的链路状态信息;
S102,根据各终端节点的单跳邻居节点列表,构建SDN控制器管理的终端节点的连接图;
S103,根据每一终端节点的发送任务数量确定该终端节点向各单跳邻居节点的成功传输概率;
S104,将成功传输概率与连接图关联确定该终端节点向各单跳邻居节点的传输代价,得到连接图对应的传输拓扑图;
S105,当接收到数据传输请求时,根据传输拓扑图确定传输代价最小的传输路径,控制传输路径上的终端节点完成数据传输;
每一终端节点具有多个互不重叠的工作频段;链路状态信息包括该终端节点当前执行的发送任务数量和单跳邻居节点列表;单跳邻居节点列表记载了该终端节点发射功率范围内的其他终端节点;
通过SDN控制器生成各终端节点组成的自组织网络的传输拓扑图,根据传输拓扑图对数据传输的路径进行规划,减少了传输代价并且降低了信道干扰;
单跳邻居节点列表记载了该终端节点与单跳邻居节点之间的接收信号强度指示;
步骤S102包括:
步骤一,计算在不同工作频段下每一节点到该节点对应的各单跳邻居节点的信道容量:
Cn ij=Bn jlog(1+RSSIij/N)
其中,Cn ij为工作频段为n时,第i个终端节点到其对应的第j个单跳邻居节点的信道容量,Bn j为工作频段为n时第j个单跳邻居节点的信道带宽,RSSIij为第i个终端节点到其对应的第j个单跳邻居节点的接收信号强度指示,N为预设的信道噪声功率;
步骤二,将每一节点与该节点对应的各单跳邻居节点相连并与对应信道容量关联,得到SDN控制器管理的终端节点的连接图;
步骤S103包括:
步骤一,获取该终端节点各工作频段的历史传输碰撞概率,计算该终端节点的传输碰撞概率:
步骤二,计算该终端节点向各单跳邻居节点的成功传输概率:
;
其中,Pij和Sij分别为第i个终端节点到其对应的第j个单跳邻居节点的成功传输概率和发送任务数量,pi为第i个终端节点的传输碰撞概率;
单跳邻居节点列表还记载了该终端节点向各单跳邻居节点数据传输的发射功率,步骤S104包括:
步骤一,计算该终端节点向各单跳邻居节点的传输代价:
Dn ij=Gij/PijCn ij
Dn ij表示工作频段为n时,第i个终端节点到其对应的第j个单跳邻居节点的传输代价;Gij表示第i个终端节点到其对应的第j个单跳邻居节点的发射功率;
步骤二,将各终端节点向各单跳邻居节点的传输代价与连接图关联得到传输拓扑图。
2.一种无线电通信方法,其特征在于,应用于软件定义网络SDN控制器,所述方法包括:
接收多个终端节点上传的链路状态信息;每一终端节点具有多个互不重叠的工作频段;链路状态信息包括该终端节点当前执行的发送任务数量和单跳邻居节点列表;单跳邻居节点列表记载了该终端节点发射功率范围内的其他终端节点;
根据各终端节点的单跳邻居节点列表,构建所述SDN控制器管理的终端节点的连接图;
根据每一终端节点的发送任务数量确定该终端节点向各单跳邻居节点的成功传输概率;
将成功传输概率与所述连接图关联确定该终端节点向各单跳邻居节点的传输代价,得到所述连接图对应的传输拓扑图;
当接收到数据传输请求时,根据所述传输拓扑图确定传输代价最小的传输路径,控制所述传输路径上的终端节点完成数据传输;
单跳邻居节点列表记载了该终端节点与单跳邻居节点之间的接收信号强度指示;
根据各终端节点的单跳邻居节点列表,构建所述SDN控制器管理的终端节点的连接图,包括:
计算在不同工作频段下每一节点到该节点对应的各单跳邻居节点的信道容量:
Cn ij=Bn jlog(1+RSSIij/N)
其中,Cn ij为工作频段为n时,第i个终端节点到其对应的第j个单跳邻居节点的信道容量,Bn j为工作频段为n时第j个单跳邻居节点的信道带宽,RSSIij为第i个终端节点到其对应的第j个单跳邻居节点的接收信号强度指示,N为预设的信道噪声功率;
将每一节点与该节点对应的各单跳邻居节点相连并与对应信道容量关联,得到所述SDN控制器管理的终端节点的连接图;
根据每一终端节点的发送任务数量确定该终端节点向各单跳邻居节点的成功传输概率包括:
获取该终端节点各工作频段的历史传输碰撞概率,计算该终端节点的传输碰撞概率:
计算该终端节点向各单跳邻居节点的成功传输概率:
;
其中,Pij和Sij分别为第i个终端节点到其对应的第j个单跳邻居节点的成功传输概率和发送任务数量,pi为第i个终端节点的传输碰撞概率;
所述单跳邻居节点列表还记载了该终端节点向各单跳邻居节点数据传输的发射功率;
将成功传输概率与所述连接图关联确定该终端节点向各单跳邻居节点的传输代价,得到所述连接图对应的传输拓扑图包括:
计算该终端节点向各单跳邻居节点的传输代价Dn ij=Gij/PijCn ij,Dn ij表示工作频段为n时,第i个终端节点到其对应的第j个单跳邻居节点的传输代价,Gij表示第i个终端节点到其对应的第j个单跳邻居节点的发射功率;
将各终端节点向各单跳邻居节点的传输代价与所述连接图关联得到传输拓扑图;
当接收到数据传输请求时,根据所述传输拓扑图确定传输代价最小的传输路径,控制所述传输路径上的终端节点完成数据传输包括:
当接收到数据传输请求时,在所述传输拓扑图中确定传输起点与传输终点;
在预设路径规划算法中添加目标约束条件得到目标路径规划算法,使用目标路径规划算法在所述传输拓扑图中确定传输起点到传输终点传输代价最小的传输路径;目标约束条件包括各终端节点的接收信号与发送信号的工作频段不相同;
向所述传输路径上的终端节点发送数据传输指令,控制所述传输路径上的终端节点完成数据传输;所述数据传输指令包括目标传输节点在所述传输路径上上一终端节点和/或下一终端节点的地址以及进行数据传输的工作频段的标识号;所述目标传输节点为所述传输路径上任意一个终端节点。
3.一种无线电通信方法,其特征在于,应用于目标终端节点,所述目标终端节点为SDN控制器管理的终端节点中的任意一个,所述方法包括:
检测所述目标终端节点的链路状态信息;链路状态信息包括所述目标终端节点当前执行的发送任务数量和单跳邻居节点列表;单跳邻居节点列表记载了所述目标终端节点发射功率范围内的其他终端节点;
将链路状态信息发送给所述SDN控制器;以使所述SDN控制器根据各终端节点的单跳邻居节点列表,构建所述SDN控制器管理的终端节点的连接图,并根据每一终端节点的发送任务数量确定该终端节点向各单跳邻居节点的成功传输概率,根据成功传输概率与所述连接图关联确定该终端节点向各单跳邻居节点的传输代价,得到所述连接图对应的传输拓扑图;当接收到数据传输请求时,根据所述传输拓扑图确定传输代价最小的传输路径,向所述传输路径上的终端节点发送数据传输指令,控制所述传输路径上的终端节点完成数据传输;
无线电通信方法包括:
S101,接收多个终端节点上传的链路状态信息;
S102,根据各终端节点的单跳邻居节点列表,构建SDN控制器管理的终端节点的连接图;
S103,根据每一终端节点的发送任务数量确定该终端节点向各单跳邻居节点的成功传输概率;
S104,将成功传输概率与连接图关联确定该终端节点向各单跳邻居节点的传输代价,得到连接图对应的传输拓扑图;
S105,当接收到数据传输请求时,根据传输拓扑图确定传输代价最小的传输路径,控制传输路径上的终端节点完成数据传输;
每一终端节点具有多个互不重叠的工作频段;链路状态信息包括该终端节点当前执行的发送任务数量和单跳邻居节点列表;单跳邻居节点列表记载了该终端节点发射功率范围内的其他终端节点;
通过SDN控制器生成各终端节点组成的自组织网络的传输拓扑图,根据传输拓扑图对数据传输的路径进行规划,减少了传输代价并且降低了信道干扰;
单跳邻居节点列表记载了该终端节点与单跳邻居节点之间的接收信号强度指示;
步骤S102包括:
步骤一,计算在不同工作频段下每一节点到该节点对应的各单跳邻居节点的信道容量:
Cn ij=Bn jlog(1+RSSIij/N)
其中,Cn ij为工作频段为n时,第i个终端节点到其对应的第j个单跳邻居节点的信道容量,Bn j为工作频段为n时第j个单跳邻居节点的信道带宽,RSSIij为第i个终端节点到其对应的第j个单跳邻居节点的接收信号强度指示,N为预设的信道噪声功率;
步骤二,将每一节点与该节点对应的各单跳邻居节点相连并与对应信道容量关联,得到SDN控制器管理的终端节点的连接图;
步骤S103包括:
步骤一,获取该终端节点各工作频段的历史传输碰撞概率,计算该终端节点的传输碰撞概率:
步骤二,计算该终端节点向各单跳邻居节点的成功传输概率:
;
其中,Pij和Sij分别为第i个终端节点到其对应的第j个单跳邻居节点的成功传输概率和发送任务数量,pi为第i个终端节点的传输碰撞概率;
单跳邻居节点列表还记载了该终端节点向各单跳邻居节点数据传输的发射功率,步骤S104包括:
步骤一,计算该终端节点向各单跳邻居节点的传输代价:
Dn ij=Gij/PijCn ij
Dn ij表示工作频段为n时,第i个终端节点到其对应的第j个单跳邻居节点的传输代价;Gij表示第i个终端节点到其对应的第j个单跳邻居节点的发射功率;
步骤二,将各终端节点向各单跳邻居节点的传输代价与连接图关联得到传输拓扑图。
4.根据权利要求3所述的一种无线电通信方法,其特征在于,所述方法包括:
当接收到所述SDN控制器发送的数据传输指令,解析得到上一终端节点和/或下一终端节点的地址以及进行数据传输的工作频段的标识号;
根据标识号切换接收信号与发送信号的工作频段,与上一终端节点和/或下一终端节点进行数据传输。
5.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现权利要求2,或,3-4任一所述的方法步骤。
6.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求2,或,3-4任一所述的方法步骤。
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CN112399522A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-02-23 | 北京通广龙电子科技有限公司 | 拓扑控制方法、电子设备及存储介质 |
WO2022001282A1 (zh) * | 2020-06-30 | 2022-01-06 | 三维通信股份有限公司 | 无线携能网络的功率分配方法、装置和计算机设备 |
CN114465935A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-05-10 | 深圳绿米联创科技有限公司 | 为网络系统生成网络拓扑图的方法及相关设备 |
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