一种软件无线电台网络及其通信控制方法技术

本发明专利技术公开了一种软件无线电台网络及其通信控制方法，其中，该方法包括：从各软件无线电台节点的N个物理信道中，选择M个互不干扰的物理信道作为自身的组网信道集合；所述各软件无线电台节点根据自身组网端口数目和信道测量情况，从所述自身的组网信道集合中选择K个信道作为组网信道，所述K小于等于M；将所述各软件无线电台节点的频率和调制方式相同的信道构成一层软件无线电台网络拓扑结构，将所述各软件无线电台节点的K个组网信道分别对应的无线电台网络拓扑结构组成软件无线电台网络。本发明专利技术的软件无线电台网络及其通信控制方法，能够充分发挥无线电台高度的兼容性、灵活性、可靠性优势，提高了软件无线电台的抗干扰性和网络的抗毁性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域中软件无线电台
，具体地，涉及。
技术介绍
无线电技术从其最初产生为军事用途开始，到其越来越影响着民用无线电技术的发展，都充分说明其勃勃生机与活力。软件无线电台正是基于该技术而诞生的新一代电台，它具有多频段、多模式等优点，克服了现有电台的单信道、单模式、互通差、协同难等缺点。目前，软件无线电台主要用于不同电台或电台网络间起桥接或网关的作用。随着软件无线电台应用的不断扩大，考虑其作为网络中基本节点时的网络组织运行情况就成为一种必然。通过软件无线电台组网，可以更加充分发挥电台自身高度的兼容性、灵活性、可靠性，同时网络具备灵活的组网和网络重组功能，提高了网络的抗干扰性和抗毁性。但是在软件无线电台实施过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题:(1)传统的无线电台大多采用单信道、单模式，电台与电台之间互通性差，无法协同。(2)部分采用组网方式的无线电台，电台与电台之间网络拓扑结构复杂缺乏合理性，实际应用过程当中电台间的兼容性、灵活性、可靠性不高，电台网络不具备灵活的组网和网络重组功能，整个网络的抗干扰性和抗毁性不高。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的软件无线电台模式单一、互通性差的问题，本专利技术提出了。本专利技术的软件无线电台网络的通信控制方法，包括:从各软件无线电台节点的N个物理信道中，选择Μ个互不干扰的物理信道作为自身的组网信道集合；所述各软件无线电台节点根据自身组网端口数目和信道测量情况，从所述自身的组网信道集合中选择κ个信道作为组网信道，所述Κ小于等于Μ ； 将所述各软件无线电台节点的频率和调制方式相同的信道构成一层软件无线电台网络拓扑结构，将所述各软件无线电台节点的Κ个组网信道分别对应的无线电台网络拓扑结构组成软件无线电台网络。本专利技术的软件无线电台网络的通信控制方法，既能充分发挥无线电台自身高度的兼容性、灵活性、可靠性优势，同时由于软件无线电台网络具备灵活的组网和网络重组功能，从而提高了软件无线电台的抗干扰性和网络的抗毁性。而且，与普通无线电台相比，具有更高的资源共享能力、更高的可靠性和容错性等优点，能够灵活分配和及时调整可用的节点资源及信道资源、进行有效的业务流量控制，以提高网络中各节点资源的利用率和信道利用率，从而使整个网络具有灵活应变的能力，具有较高的抗毁性能和较低的网络阻塞及延时。本专利技术的软件无线电台网络，包括:组网信道集合模块，用于从各软件无线电台节点的N个物理信道中，选择Μ个互不干扰的物理信道作为自身的组网信道集合；组网信道选择模块，用于所述各软件无线电台节点根据自身组网端口数目和信道测量情况，从所述自身的组网信道集合中选择κ个信道作为组网信道，所述Κ小于等于Μ ；电台网络组成模块，用于将所述各软件无线电台节点的频率和调制方式相同的信道构成一层软件无线电台网络拓扑结构，将所述各软件无线电台节点的Κ个组网信道分别对应的无线电台网络拓扑结构组成软件无线电台网络。本专利技术的软件无线电台网络，既能充分发挥无线电台自身高度的兼容性、灵活性、可靠性优势，同时由于软件无线电台网络具备灵活的组网和网络重组功能，从而提高了软件无线电台的抗干扰性和网络的抗毁性。而且，与普通无线电台相比，具有更高的资源共享能力、更高的可靠性和容错性等优点，能够灵活分配和及时调整可用的节点资源及信道资源、进行有效的业务流量控制，以提高网络中各节点资源的利用率和信道利用率，从而使整个网络具有灵活应变的能力，具有较高的抗毁性能和较低的网络阻塞及延时。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。【附图说明】附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中:图1为本专利技术的软件无线电台网络通信控制方法的流程图；图2为本专利技术的软件无线电台节点的结构示意图；图3为本专利技术的软件无线电台网络的拓扑图；图4为本专利技术的软件无线电台网络的网络分层协议体系图；图5为本专利技术软件无线电台网络的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图，对本专利技术的【具体实施方式】进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受【具体实施方式】的限制。为了解决现有技术中存在的软件无线电台模式单一、互通性差的问题，本专利技术提出了。本专利技术是为了克服单信道无线电台在使用过程当中，模式单一、互通性差、协同难的问题，提出的利用软件方法实现无线电台组网的。具备组网功能的软件无线电台网络既能充分发挥电台自身高度的兼容性、灵活性、可靠性优势，同时由于网络具备灵活的组网和网络重组功能，从而提高了软件无线电台的抗干扰性和网络的抗毁性。如图1所示，本专利技术的软件无线电台网络的通信控制方法包括:步骤S101:初始化所述各软件无线电台节点的状态，所述各软件无线电台节点的状态包括:位置、移动方向、速度、网络拓扑矩阵、链路以及统计参数。步骤S102:从各软件无线电台节点的N个物理信道中，选择Μ个互不干扰的物理信道作为自身的组网信道集合；步骤S103:所述各软件无线电台节点根据自身组网端口数目和信道测量情况，从所述自身的组网信道集合中选择κ个信道作为组网信道，所述Κ小于等于Μ ；步骤S104:将所述各软件无线电台节点的频率和调制方式相同的信道构成一层软件无线电台网络拓扑结构，将所述各软件无线电台节点的Κ个组网信道分别对应的无线电台网络拓扑结构组成软件无线电台网络。上述步骤S102-S104的具体操作过程如下:将软件无线电台节点抽象化为一个节点模型，如图2所示，假设每个节点存在Ν个物理信道工作模式，该节点模型包括本地信息产生/处理机制、信道检测机制、移动管理机制、路由机制和最能体现其优势的多信道机制。节点信息有两种来源:一种是由本地产生的输入，可以传给路由器处理；另一种是接收到的数据分组，通过公共信道效应发往信道。信道的部分输出是所接收到需转发分组的信息部分，它被发送到路由器，路由器将保存一个本地编址的分组，或把它转发给适当的信道用于传输，节点的输出是任意一个信道所产生的发射分组。在用户输入控制下，允许各个节点在一定范围内自由移动，移动的性质和范围是任意的。在本实施例的软件无线电台节点模型中，每个节点存在Ν个物理信道工作模式，通过网络频谱规划，从Ν个物理信道CHn = {Chk, k = 1,2, - ,Ν}中，选择Μ个互不干扰的物理信道作为整个软件无线电台网络的组网信道集合CHm = {Chk, k = 1，2，…，Μ}，每个节点根据自身的组网端口数目和信道测量情况，从组网信道集合CHm中自适应选择Κ < Μ个信道作为组网信道。...

【技术保护点】
一种软件无线电台网络的通信控制方法，其特征在于，包括：从各软件无线电台节点的N个物理信道中，选择M个互不干扰的物理信道作为自身的组网信道集合；所述各软件无线电台节点根据自身组网端口数目和信道测量情况，从所述自身的组网信道集合中选择K个信道作为组网信道，所述K小于等于M；将所述各软件无线电台节点的频率和调制方式相同的信道构成一层软件无线电台网络拓扑结构，将所述各软件无线电台节点的K个组网信道分别对应的无线电台网络拓扑结构组成软件无线电台网络。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，张喆，周子冠，刘柱，
申请(专利权)人：国家电网公司，南京南瑞集团公司，
类型：发明
国别省市：北京;11