本發(fā)明涉及無線通信領域，更具體地涉及到無線Ad Hoc網(wǎng)絡(也稱移動對等網(wǎng)絡、無線自組網(wǎng)絡等)中各節(jié)點之間互連的拓撲結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)方法。

背景技術：

無線Ad Hoc網(wǎng)絡是由多個帶有無線收發(fā)功能的終端節(jié)點共同組成的，它們之間的通信并不需要固定的網(wǎng)絡基礎設施(例如基站或熱點)的支持，每個終端節(jié)點可以和無線射頻范圍內(nèi)的其他節(jié)點直接通信，并且能夠通過節(jié)點間信息轉(zhuǎn)發(fā)(跳)實現(xiàn)更遠距離通信，網(wǎng)絡中的節(jié)點能夠自由移動，網(wǎng)絡的無線拓撲結(jié)構(gòu)可以隨意變化并且無法預知。一般來說，Ad Hoc網(wǎng)絡中節(jié)點間的路由包含多跳(多次轉(zhuǎn)發(fā))，因此這種網(wǎng)絡也稱多跳無線Ad Hoc網(wǎng)絡。

現(xiàn)有的無線Ad Hoc網(wǎng)絡主要有這三種技術實現(xiàn)：Wi-Fi、ZigBee和藍牙(Bluetooth，BT)。

1)Wi-Fi的標準是IEEE 802.11，MAC協(xié)議是基于CSMA/CA(載波監(jiān)聽多路訪問/帶有沖突避免)的方案，非常簡單，是實現(xiàn)單跳Ad Hoc網(wǎng)絡的良好平臺。WiFi不是為無線自組網(wǎng)絡開發(fā)的，盡管在開發(fā)IEEE802.11時保持了Ad Hoc模式，但這種Ad Hoc模式只適用于簡單的點對點連接，在實現(xiàn)多跳Ad Hoc網(wǎng)絡遇到很大挑戰(zhàn)，目前還沒有比較成熟的解決方法。

2)ZigBee是標準IEEE 802.15.4技術的商業(yè)名稱，IEEE 802.15.4標準的信道接入方式也采用了CSMA/CA機制，標準中雖然定義了星型和端對端兩種拓撲工作模式，但是這兩種模式都需要通過協(xié)調(diào)器(PAN，Personal Area Network)協(xié)商來實現(xiàn)節(jié)點間的通信，目前標準只明確定義了星型拓撲結(jié)構(gòu)中的報文交換和操作，沒有詳細定義端到端拓撲結(jié)構(gòu)的操作，在大規(guī)模的網(wǎng)絡中，所有節(jié)點不可能使用同一個PAN協(xié)調(diào)器，雖然標準允許PAN協(xié)調(diào)器之間的通信，但也沒有對該通信方式進行明確定義。

3)藍牙是由愛立信、IBM、INTEL、諾基亞、東芝5家公司聯(lián)合制定的近距離無線通信技術標準，采用時分雙工(TDD)方式來避免沖突，有完善的微微網(wǎng)及散射網(wǎng)構(gòu)成的解決方案，被認為是無線Ad Hoc網(wǎng)絡中最有希望使用的技術之一。藍牙微微網(wǎng)絡拓撲模式和ZigBee星型拓撲模式非常類似，其中一個節(jié)點承擔通信主節(jié)點角色，其他為從節(jié)點，所有通信都是通過主節(jié)點來實現(xiàn)，主節(jié)點還負責提供微微網(wǎng)時鐘同步信號，并且確定安排各節(jié)點的通信信道。微微網(wǎng)之間通過主節(jié)點-主節(jié)點、網(wǎng)關從節(jié)點和中間網(wǎng)關三種方式互連，構(gòu)成規(guī)模更大的散射網(wǎng)。圖1中5個微微網(wǎng)組成一個互相連接的散射網(wǎng)示意了這三種方式的互連。圖中五邊形表示主節(jié)點、小圓表示從節(jié)點、包圍主節(jié)點的虛線大圓表示其傳播范圍。微微網(wǎng)A和B示意了主節(jié)點-主節(jié)點的連接方式，當兩個主節(jié)點1和2相鄰并且 互連是通過將其中一個主節(jié)點作為另一個的從節(jié)點來實現(xiàn)的。微微網(wǎng)B和C示意了網(wǎng)關從節(jié)點的連接方式，它們通過各自的從節(jié)點5來連接，只要有可能，網(wǎng)關從節(jié)點是微微網(wǎng)互連的首選。微微C和D通過相鄰的一對從節(jié)點6和7(中間網(wǎng)關)連接，互連要求中間網(wǎng)關中的一個節(jié)點(圖1中節(jié)點7)成為新微微網(wǎng)中的主節(jié)點，從而產(chǎn)生了額外的微微網(wǎng)E。

本發(fā)明中設計的新的節(jié)點互連方式屬于一種平面型結(jié)構(gòu)模型，節(jié)點之間采用端對端連接方式互連，網(wǎng)絡中所有節(jié)點地位平等，通過這種創(chuàng)新的網(wǎng)絡拓撲控制技術可以克服了目前無線Ad Hoc網(wǎng)絡中部分節(jié)點多重角色而導致任務過重的缺點，而且可以降低整體網(wǎng)絡的能量消耗。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所描述的Ad Hoc網(wǎng)絡中的所有節(jié)點地位平等，節(jié)點間采用端對端直接連接方式互連，通過安排節(jié)點的發(fā)送信道和控制節(jié)點信號發(fā)射功率來建立網(wǎng)絡中各節(jié)點之間的連接，實現(xiàn)互連互通。網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，根據(jù)圖2示意統(tǒng)一定義下列幾個術語。

鄰居節(jié)點：和參考節(jié)點直接相連的節(jié)點的集合。圖2中以F節(jié)點為參考，和它直接相連的節(jié)點G、I、H、E稱為節(jié)點F的鄰居節(jié)點。

一跳節(jié)點：在多跳網(wǎng)絡中，鄰居節(jié)點也稱一跳節(jié)點，是同一個概念。

二跳節(jié)點：在多跳網(wǎng)絡中，和參考節(jié)點的一跳節(jié)點直接相連的所有節(jié)點中，去除一跳節(jié)點及參考節(jié)點本身后剩下的節(jié)點的集合。圖2中還以F節(jié)點為參考，圖中的B、D、J、K節(jié)點稱為F節(jié)點的二跳節(jié)點。同理可以得出，節(jié)點A、C、L為F節(jié)點的三跳節(jié)點。隨著網(wǎng)絡規(guī)模擴大，以此類推，參考節(jié)點F會有四跳、五跳等節(jié)點。

一跳連接：參考節(jié)點和一跳節(jié)點之間的連接稱為一跳連接。同理，相對于參考節(jié)點，一跳節(jié)點和二跳節(jié)點之間的連接稱為二跳連接，二跳節(jié)點和三跳節(jié)點之間的連接稱為三跳連接，等等。

在本發(fā)明所描述的Ad Hoc網(wǎng)絡中，由于參考節(jié)點的周圍節(jié)點的分布情況不同引起的干擾差異，以及不同節(jié)點的發(fā)射功率不同，導致有些節(jié)點間出現(xiàn)單通的情況，只有一方能接收到另一方的信息。根據(jù)圖3示意，定義兩個術語。

雙向連接：網(wǎng)絡中的節(jié)點雙方都能直接收到對方信息的數(shù)據(jù)連接，稱為雙向連接。如圖3中A圖示意的節(jié)點1和節(jié)點2之間的連接。圖中包圍節(jié)點的虛線大圓表示其信號傳播范圍。雙向連接的節(jié)點雙方可以通過信息交互精確地測量出雙方之間的距離。

單向連接：網(wǎng)絡中的節(jié)點雙方只有一方能直接收到對方信息的數(shù)據(jù)連接，稱為單向連接。如圖3中A圖示意的節(jié)點2和節(jié)點3之間的連接，由于各自信號傳播范圍不同，導致只有節(jié)點3能收到節(jié)點2的信號，而節(jié)點2則不能直接檢測到節(jié)點3的存在。圖3中B圖示意了另一種單通連接的情形，雖然節(jié)點2和節(jié)點3都在對方信號覆蓋范圍內(nèi)，但由于節(jié)點2周圍分布節(jié)點的干擾較大，導致節(jié)點2不能正常接收到節(jié)點3的信息，形成單向連接。單向連接的雙方?jīng)]有信息交互，圖3中只有節(jié)點3能夠通過接收節(jié)點2的信息中的發(fā)射功率和接收檢測到的功率的比值大小來估算對方的距離，而且也只有節(jié)點3能通過增大發(fā)射功率來建立雙向連接。

本發(fā)明所描述的Ad Hoc網(wǎng)絡中系統(tǒng)整個無線信道的資源是有限的，總共有M個信道。網(wǎng)絡中的節(jié)點的模塊原理框圖如圖4所示，擁有一個發(fā)送通道和N個接收通道，節(jié)點可同時和周圍K個鄰居節(jié)點建立雙向連接，接收通道的數(shù)量N大于K、不大于M，剩余通道((N-K)個)繼續(xù)用于輪流監(jiān)測系統(tǒng)全部的M個無線信道的狀態(tài)。同一個信道可以通過節(jié)點發(fā)射功率控制在不同的空間位置被不同的節(jié)點復用，這樣用有限的信道資源可以構(gòu)建更大的網(wǎng)絡。新節(jié)點在加入網(wǎng)絡之前不發(fā)送信號，在系統(tǒng)全部的M個無線信道上搜索周圍節(jié)點，只接收周圍節(jié)點信號，和周圍節(jié)點沒有信息交換，所以節(jié)點只能根據(jù)每個信道上周圍節(jié)點發(fā)送功率和各自檢測到的接收功率的比值大小來估算周圍節(jié)點的距離遠近，事實上是一種單向連接。新節(jié)點加入網(wǎng)絡的過程及發(fā)送信道的安排方法如下：

1)新節(jié)點沒有搜索到周圍有其他節(jié)點存在，這種情況下新節(jié)點可以選擇M個系統(tǒng)信道中任意一個作為自己的發(fā)送信道，并以最大功率發(fā)射信號。為了節(jié)省能量，新節(jié)點也可以周期性地以最大功率來發(fā)送信號，盡最大能力給周圍最大范圍的節(jié)點發(fā)送連接信號，詳細的功率控制方法見后續(xù)的節(jié)點功率控制部分。

2)新節(jié)點搜索到周圍有節(jié)點存在，新節(jié)點接收周圍節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)信息，以新節(jié)點本身作為參考，分析一跳節(jié)點和二跳節(jié)點的無線信道占用情況，選擇M個系統(tǒng)信道中沒有被占用的信道作為本節(jié)點的發(fā)送信道。再根據(jù)每個信道上周圍節(jié)點發(fā)送功率和檢測到接收功率比值的大小來估算周圍節(jié)點的距離遠近。為了使新節(jié)點的加入對現(xiàn)有網(wǎng)絡的影響最小，而且基于盡快同步的要求，新節(jié)點以估算好的發(fā)射功率(加上可靠連接的容限值)和搜索到的周圍最近節(jié)點先建立雙向連接，加入網(wǎng)絡。

3)節(jié)點信道的安排原則是保證任何參考節(jié)點以及它的一跳節(jié)點不能占用相同的信道，即同一信道可以安排給相隔兩跳連接的不同節(jié)點使用。由于網(wǎng)絡中節(jié)點的隨意移動，網(wǎng)絡的無線連接的拓撲結(jié)構(gòu)會不斷變化，所以加入網(wǎng)絡后的節(jié)點要實時檢測一跳節(jié)點和二跳節(jié)點的無線信道占用情況，當檢測到信道沖突時，比較節(jié)點當前發(fā)射功率大小，發(fā)射功率大的節(jié)點維持不變，發(fā)射功率相等或小的節(jié)點重新安排新的無線信道，發(fā)射功率暫時不變。

本發(fā)明所描述的Ad Hoc網(wǎng)絡中的節(jié)點可以通過自帶的定位模塊直接知道自己的位置，再通過節(jié)點間信息交互知道周圍節(jié)點的相對位置。如果沒有定位模塊的輔助，網(wǎng)絡中的節(jié)點可以信息交互來彼此知道周圍節(jié)點發(fā)送功率和檢測到的接收功率比值的大小來估算各節(jié)點間的距離，或通過測量節(jié)點間信息交互的時延值比較精確地得出節(jié)點間的距離，再基于三角法計算出各節(jié)點間的相對位置。本發(fā)明的拓撲控制技術中用到的節(jié)點間相對位置的兩個參數(shù)為：1)參考節(jié)點到檢測到的周圍節(jié)點的距離。2)以參考節(jié)點為原點、以和最近的一跳連接重疊的射線為角度的參考零度(或其他一個確定的角度值)，檢測到的周圍節(jié)點和參考節(jié)點連線相對于參考零度的角度大小，所有角度必須統(tǒng)一是順時針或逆時針方向。如圖5所示，節(jié)點u為參考節(jié)點，節(jié)點i、v、w、x為參考節(jié)點u檢測到的周圍節(jié)點，因為節(jié)點i距離參考節(jié)點u距離最近，所以定義節(jié)點u和節(jié)點i的連線為角度的參考零度基準，其他節(jié)點相對于參考零度的角度如圖5中的逆時針方向的弧形箭頭所示。

無線Ad Hoc網(wǎng)絡中的節(jié)點允許自由移動，導致網(wǎng)絡的無線拓撲結(jié)構(gòu)可以隨 意變化并且無法預知，因此加入網(wǎng)絡后的節(jié)點要時刻測量和掌握周圍節(jié)點位置的變化，實時控制調(diào)整自己的發(fā)射功率，確保和周圍相關節(jié)點建立可靠的雙向連接，從而保證整個網(wǎng)絡的連通性要求。網(wǎng)絡中任一參考節(jié)點的發(fā)射功率控制流程如下：

1)參考節(jié)點實時檢測和發(fā)現(xiàn)周圍節(jié)點，根據(jù)離參考節(jié)點的距離大小，從小到大將各節(jié)點排序。

2)以參考節(jié)點為中心、以和最近的一跳連接重疊的射線為角度的參考零度(或其他一個確定的角度值)，順時針或逆時針方向引R-1條射線將平面等分R個扇型區(qū)域，R不小于6。

3)根據(jù)各節(jié)點相對于參考零度的角度大小，將按1)排好序的節(jié)點(按距離從小到大的順序)一個一個地放入2)等分好的扇型區(qū)域所對應角度范圍的集合中。同時檢查各扇型區(qū)域中節(jié)點的分布情況，當平面上每個扇型區(qū)域都有節(jié)點放入時就停止放置節(jié)點，否則繼續(xù)放置，直至放完所有檢測發(fā)現(xiàn)到的節(jié)點。

4)保留每個扇型區(qū)域中最先放入的節(jié)點(離參考節(jié)點距離最近的節(jié)點)，刪除其他節(jié)點。

5)參考節(jié)點以平面上剩余節(jié)點中距離最遠者為參考，實時控制自己的發(fā)射功率和平面上的剩余節(jié)點建立雙向連接。

上述流程中有兩種例外情況：第一種情況是上述步驟的1)檢測發(fā)現(xiàn)周圍節(jié)點時，沒有發(fā)現(xiàn)周圍有其他節(jié)點；第二種情況是上述步驟的3)按要求放置節(jié)點時，直到放完所有能檢測發(fā)現(xiàn)到的節(jié)點，平面上還有空白扇型區(qū)域沒有放入節(jié)點。第二種情況的這類節(jié)點通常分布于網(wǎng)絡的邊界附近，被稱為邊緣節(jié)點(BoundaryNode)，邊緣節(jié)點在網(wǎng)絡中除了保持和網(wǎng)絡內(nèi)部節(jié)點的連接外，還需要加大發(fā)射功率嘗試和網(wǎng)絡外的節(jié)點建立新的連接，而加大發(fā)射功率就會干擾網(wǎng)絡內(nèi)部節(jié)點間的通信，為了使干擾的影響被控制在有限的范圍內(nèi)，邊緣節(jié)點不能簡單地以節(jié)點最大功率發(fā)射，它的發(fā)射功率的最大值由平面上最大的連續(xù)空白的扇型區(qū)域的個數(shù)T值的大小確定(也可以用節(jié)點跨過連續(xù)空白的扇型區(qū)域的夾角表示T值)，T值越大，節(jié)點允許發(fā)射的功率越大，直至節(jié)點的最大發(fā)射功率。第一種情況的節(jié)點可以認為T值最大，等于R(或360°)，以節(jié)點最大功率發(fā)射。這樣上述兩種情況可以合并，統(tǒng)一到一套流程上來控制節(jié)點的發(fā)射功率。確定參考節(jié)點發(fā)射功率值的大小還要和當前的網(wǎng)絡狀態(tài)相關，這里以一跳或幾跳范圍的覆蓋功率來設置參考節(jié)點的發(fā)射功率，直至節(jié)點最大的發(fā)射功率。

同時為了節(jié)約能量，上述兩種情況的節(jié)點不能一直以要求的最大功率發(fā)射，可以采用間歇性地以各自要求的最大功率來發(fā)射，然后再回退到最小功率，當然這樣處理在一定程度上會延長節(jié)點可能和外界建立新連接的時間。第一種情況節(jié)點的最小功率可以是節(jié)點能發(fā)射的最小功率，第二種情況的邊緣節(jié)點的最小功率是當前保持和網(wǎng)絡內(nèi)部節(jié)點的連接所需要的功率。采用間歇性發(fā)射的時間周期由系統(tǒng)設計時確定最大值為P，發(fā)射的持續(xù)時間L和P的比值(即占空比)由下面兩個參數(shù)確定：第一個參數(shù)是整個網(wǎng)絡的規(guī)模期望支持連接節(jié)點的數(shù)量Z，第二個參數(shù)是當前的參考節(jié)點已連接的網(wǎng)絡中節(jié)點的數(shù)量S。S越小，節(jié)點發(fā)射占空比越大，S的最小值為1，是一個孤立的節(jié)點，這時占空比可以設定達到1(100％)。當S越大，達到和Z可以比較的數(shù)量級時，比如達到Z的四分之一、三分之一或二分之一等等時，占空比逐漸變?yōu)榱?，這時網(wǎng)絡中的邊緣節(jié)點不再主動嘗試和網(wǎng)絡外的節(jié)點建立新的連接，當然它還能接受靠近它的新節(jié)點接入網(wǎng)絡?？傊?， S越小，嘗試和外界建立新連接的主動積極性越高，當S＝1時，T值也最大，等于R，節(jié)點以最大功率，甚至持續(xù)發(fā)射信號，盡最大力量來尋找和發(fā)現(xiàn)周圍新節(jié)點。隨著連接的節(jié)點數(shù)目增加，S值越來越大，T值會變小，發(fā)射功率受限，發(fā)射占空比也變小，網(wǎng)絡中的邊緣節(jié)點的這種主動積極性逐漸變?nèi)?，直至消失?/p>

本發(fā)明方案介紹的無線Ad Hoc網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的控制技術，主要包括節(jié)點無線信道的安排方法、參考節(jié)點對周圍節(jié)點的選擇和連接方法以及網(wǎng)絡邊緣節(jié)點的發(fā)射功率控制方法，這三方面與現(xiàn)有無線Ad Hoc網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的控制技術比較都具有新穎性。在采用本發(fā)明的方案控制無線Ad Hoc網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)過程中，各節(jié)點需要的知識范圍較小，只需要掌握兩跳范圍內(nèi)各節(jié)點狀態(tài)信息，節(jié)點間控制信息通訊負擔低，支持節(jié)點自由移動，網(wǎng)絡可擴展性強。

附圖說明：

圖1藍牙系統(tǒng)中微微網(wǎng)互連組成散射網(wǎng)示意圖；

圖2本發(fā)明所描述的無線Ad Hoc網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3無線Ad Hoc網(wǎng)絡中的節(jié)點間單向連接和雙向連接示意圖；

圖4無線Ad Hoc網(wǎng)絡中節(jié)點功能模塊原理框圖；

圖5無線Ad Hoc網(wǎng)絡中節(jié)點相對位置定義示意圖；

圖6本發(fā)明具體實施例中平面等分方法示意圖；

圖7本發(fā)明具體實施例中連續(xù)空白區(qū)個數(shù)T值對應的節(jié)點功率表格；

具體實施例：

下面以一個具體的無線Ad Hoc網(wǎng)絡系統(tǒng)來說明本發(fā)明介紹的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的控制技術的工作過程。

設定無線Ad Hoc網(wǎng)絡期望支持的最大節(jié)點個數(shù)Z為1000，系統(tǒng)中整個無線信道總共有31個，如圖4所示的節(jié)點的模塊有一個發(fā)送通道和16個接收通道，系統(tǒng)限定任意節(jié)點只能同時最多和周圍6個鄰居節(jié)點建立雙向連接，至少剩余10通道用于輪流監(jiān)測系統(tǒng)全部的31個無線信道的狀態(tài)。新節(jié)點在加入網(wǎng)絡之前不發(fā)送信號，在系統(tǒng)全部的31個無線信道上搜索周圍節(jié)點，只接收周圍節(jié)點信號。新節(jié)點加入網(wǎng)絡的過程及發(fā)送信道的安排方法如下：

1)新節(jié)點沒有搜索到周圍有其他節(jié)點存在，這種情況下新節(jié)點可以選擇31個系統(tǒng)信道中的任意一個作為自己的發(fā)送信道，并以最大功率發(fā)射信號。為了節(jié)省能量，新節(jié)點也可以周期性地以最大功率來發(fā)送信號，詳細的功率控制方法見后續(xù)的節(jié)點功率控制部分。

2)新節(jié)點搜索到周圍有節(jié)點存在，新節(jié)點接收周圍節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)信息，以新節(jié)點本身作為參考，分析一跳節(jié)點和二跳節(jié)點的無線信道占用情況，選擇31個系統(tǒng)信道中沒有被占用的信道作為本節(jié)點的發(fā)送信道。再通過消息內(nèi)容知道某個節(jié)點的發(fā)射功率，同時該信道可以測量出該節(jié)點發(fā)送的信號到達時的接收功率，通過計算它們比值大小來估算該節(jié)點的距離遠近，同樣的方法可以估算周圍其他節(jié)點的距離。選擇最近距離的節(jié)點，估算好發(fā)射功率(加上可靠連接的容限值)和它建立雙向連接，加入網(wǎng)絡。

3)加入網(wǎng)絡后的節(jié)點要實時檢測一跳節(jié)點和二跳節(jié)點的無線信道占用情況，當檢測到信道沖突時，比較節(jié)點當前發(fā)射功率大小，發(fā)送功率大的節(jié)點維持不變，發(fā)送功率相等或小的節(jié)點重新安排新的無線信道，發(fā)射功率暫時不變。

該系統(tǒng)中的節(jié)點沒有定位模塊的輔助，網(wǎng)絡中的節(jié)點需要通過信息交互來彼此知道周圍節(jié)點發(fā)送功率和檢測到的接收功率比值的大小來估算各節(jié)點間的距離，或通過測量節(jié)點間信息交互的時延值比較精確地得出節(jié)點間的距離，再基于三角法計算出各節(jié)點間如圖5所示的角度。為了保證整個網(wǎng)絡的連通性要求及適應網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的變化，加入網(wǎng)絡后的節(jié)點要時刻利用這些距離和角度參數(shù)來控制調(diào)整自己的發(fā)射功率。網(wǎng)絡中任一參考節(jié)點的發(fā)射功率控制流程如下：

1)參考節(jié)點實時檢測和發(fā)現(xiàn)周圍節(jié)點，根據(jù)離參考節(jié)點的距離大小，從小到大將各節(jié)點排序。

2)以參考節(jié)點為中心、以通過最近節(jié)點的射線為角度的參考0°，順時針或逆時針方向引5條射線將平面等分6個扇型區(qū)域，每個扇形的夾角為60°，如圖6所示。

3)根據(jù)各節(jié)點相對于參考0°的角度大小，將按1)排好序的節(jié)點(按距離從小到大的順序)一個一個地放入2)等分好的扇型區(qū)域所對應角度范圍的集合中。同時檢查各扇型區(qū)域中節(jié)點的分布情況，當平面上每個扇型區(qū)域都有節(jié)點放入時就停止放置節(jié)點，否則繼續(xù)放置，直至放完所有檢測發(fā)現(xiàn)到的節(jié)點。

4)保留每個扇型區(qū)域中最先放入的節(jié)點(離參考節(jié)點距離最近的節(jié)點)，刪除其他節(jié)點。

5)參考節(jié)點實時控制自己的發(fā)射功率，與平面上的剩余節(jié)點建立雙向連接。

6)計算平面上的最大的連續(xù)空白扇型區(qū)域的個數(shù)T值，根據(jù)T值查詢圖7的表格獲得節(jié)點允許的最大發(fā)射功率。再查詢當前節(jié)點的路由表確定當前網(wǎng)絡連接節(jié)點的數(shù)量S，系統(tǒng)中兩個節(jié)點可靠建立連接的時間是250ms，邊緣節(jié)點間歇性發(fā)射的最大時間周期要求為10s，則最小的占空比為2.5％，系統(tǒng)設定S大于600以后，占空比為零，當前邊緣節(jié)點間歇性發(fā)射的占空比q可由下列公式計算獲得：

$q=\frac{1}{(28+S)/(600\×2.5\%)}$

式中分母部分的除是整除，只取整數(shù)，(28+S)是為了只有當S＝1時的占空比為1，需要判斷S＞600后，占空比為0。

綜上所述，在本發(fā)明方案介紹的無線Ad Hoc網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的控制技術中，除了角度計算有點工作量，其余部分的計算量較小，而且對計算結(jié)果精度的要求也不高，所以可以采用近似或簡化算法來減小計算量，在網(wǎng)絡中節(jié)點移動速度不高且不太頻繁的情況下不需要采用高性能的處理器。