[发明专利]一种异构无线mesh网络的监测与估计方法

权利要求书

1.本发明为解决上述技术问题提供一种异构无线mesh网络的监测与估计方法，其特征在于：

A、异构无线mesh网络由测量网络和传输网络组成。测量网络包含测量节点和测量信息融合节点。测量信息融合节点利用各个测量节点获得的测量信息之间的强相关特性，分离出各个被测节点的信息时间序列，同时对多个测量节点测得的信息时间序列进行空间融合。采用时空融合方案解决测量节点地理位置的差异以及测量信息到达时间不同步的问题，实现被测节点的融合判决；

B、测量网络中的节点根据测量信息的物理频谱特性，监测出异构无线mesh网络中节点之间的通信工作对。采用基于相关性的判定策略，根据各个通信工作对之间信息的互相关特性，解决异构无线mesh网络中的隐藏/暴露终端问题。

2.根据权利要求1所述的异构无线mesh网络的监测与估计方法，其特征在于：所述步骤A中，异构无线mesh网络是指两个或两个以上无线mesh网络工作在有重叠的无线频谱段，不同网络之间即使采用相同的协议也无法实现数据链路层协议沟通。测量网络是在无线mesh传输网络中选取一部分节点构成的。

3.所述步骤A中，多点测量体系的单元是由多个测量节点和一个被测节点构成，处在不同地理位置的测量节点同时对某个被测节点进行监测并获得其信息，同时利用多组被测节点的信息实现被测节点的准确测量。

4.根据权利要求1所述的异构无线mesh网络的监测与估计方法，其特征在于：所述步骤A中，测量节点测量周围多个被测节点，不同测量节点测得的被测节点可能部分重合或完全不同，通过不同测量节点的测量信息之间的强相关特性，分离出各个被测节点的信息，使测量信息进行时空融合。

5.根据权利要求1所述的异构无线mesh网络的监测与估计方法，其特征在于：所述步骤A中，时空融合方案具体包括：测量信息融合节点收集不同测量节点的测量信息，构成测量信息的时空矩阵；采用时空融合算法，对到达时间不同步的测量信息进行预测，实现时空矩阵中测量信息的准同步；对测量信息进行融合判决。

6.根据权利要求1所述的异构无线mesh网络的监测与估计方法，其特征在于：所述步骤A中，时空融合算法是针对测量信息在地理位置的差异以及测量信息到达时间不同步设计的。主要包括：信息融合节点获得测量节点的信息，并将测量信息离散化为信息时间序列；选择合适的信息预测方程，根据测量信息传输经历的跳数h与预测步数N的关系，对各个测量信号时间序列实行提前N步的预测；利用测量信息对测量预测信息进行修正，使预测信息误差在允许的范围内。

7.根据权利要求1所述的异构无线mesh网络的监测与估计方法，其特征在于：所述步骤B中，针对异构无线mesh网络终端之间无法实现数据链路层协议的互通，无法在二层协议上解析通信工作对。利用测量信息以及测量节点自身的信息在物理层表现出的物理频谱特性，监测处于双工状态的通信工作对。

8.根据权利要求1所述的异构无线mesh网络的监测与估计方法，其特征在于：所述步骤B中，基于相关性的判定策略是根据测量信息与测量节点自身信息的自相关和互相关特性的分析，来识别隐藏/暴露终端。采用如下互相关函数：

rij=Σ(Si(n)-Si(n)‾)(Fj(n)-Fj(n)‾)Σ(Si(n)-Si(n)‾)2Σ(Fj(n)-Fj(n)‾)2]]>

r_ij表示节点i与节点j之间的信息的互相关系数。其中，ij定义为通信方向是从节点i到节点j，即i为源节点，j为目的节点。在通信工作对节点i与节点j为同类型节点的情况下：若i与j在同一覆盖区域，则令r_ji＝1；否则令r_ji＝0。S_i(n)表示测量节点的信息时间序列，F_j(n)表示测量节点i感知到传输节点j的归一化的信号时间序列，而和是其各自的均值。信息融合判决中心收集来自测量节点的测量信息，对通信工作对之间的信息进行互相关运算，构成如下相关系数矩阵：R(M+N)×(M+N)=r11...r1j...r1(M+N)...............ri1...rij...ri(M+N)...............r(M+N)×1...r(M+N)×j...r(M+N)×(M+N),]]>其中M是测量节点数，N是传输节点数。对相关系数矩阵进行分析，可判定异构无线mesh网络中的隐藏/暴露终端。