一种电力线通信网络拓扑控制方法及装置与流程

1.本发明涉及网络拓扑技术领域，特别是涉及一种电力线通信网络拓扑控制方法及装置。


背景技术：

2.获取网络拓扑结构图是研究计算机网络特性的基础，在深入了解网络拓扑结构的基础上，才能更好地进行网络管理、网络性能优化以及网络安全预测与防范等工作。
3.现有技术中有多种网络拓扑结构发现方法，但是这些发现方法建立的拓扑网络在进行数据交换共享时会产生数据干扰，影响拓扑网络中不同设备之间的数据交换，需要进行改进。


技术实现要素：

4.本发明的目的是：对现有技术的拓扑网络的建立方法进行改进，消除拓扑网络中不同设备在进行数据交换共享时产生的数据干扰。
5.为了实现上述目的，本发明提供了一种电力线通信网络拓扑控制方法，包括：
6.中心节点设备通过第一扫描发现第一范围内的若干个第一节点设备，并根据设备类型对发现的若干个第一节点设备进行分类，根据若干个第一节点设备所包括的设备类型建立若干个子网络并将属于同一设备类型的第一节点设备纳入到对应的子网络中；
7.所述中心节点设备通过循环第一扫描发现第一范围内的若干个第二节点设备，并判断不同第二节点设备的设备类型是否已经建立子网络，若已经建立子网络则将第二节点设备分配到对应的子网络，若第二节点设备的设备类型未建立子网络，则建立新的子网络并将第二节点设备纳入到新的子网络中。
8.进一步的，所述拓扑控制方法还包括：
9.每当一个第一节点设备或第二节点设备接入到拓扑网络后，提取每个第一节点设备或第二节点设备的区别特征代码，并将提取到的区别特征代码更新到中心节点设备的预先训练的q学习网络中，所述预先训练的q学习网络用于根据第一节点设备或第二节点设备的区别特征代码确定第一节点设备或第二节点设备的设备类型。
10.进一步的，所述根据设备类型对发现的若干个第一节点设备进行分类，具体为：
11.根据预先训练的q学习网络获取每个第一节点设备的第一节点信息，分别提取每个第一节点信息的第一区别特征代码，将提取到的每个第一区别特征代码分别和q学习网络总预存的不同设备类型的区别特征代码进行比较，确定每个第一节点设备的设备类型。
12.进一步的，在将第一节点设备纳入到对应的子网络后，所述拓扑控制方法还包括：
13.将提取到的多个第一区别特征代码更新到q学习网络中不同设备类型的区别特征代码库。
14.进一步的，所述判断不同第二节点设备的设备类型是否已经建立子网络，具体为：
15.获取每个第二节点设备的设备类型，将获取到的第二节点设备的设备类型和第一
节点设备所包括的设备类型进行比较，若第二节点设备的设备类型包含于第一节点设备所包括的设备类型，则第二节点设备的设备类型已经建立子网络，若第二节点设备的设备类型不包含于第一节点设备所包括的设备类型，则第二节点设备的设备类型需要建立新的子网络。
16.进一步的，所述获取每个第二节点设备的设备类型，具体为：
17.根据预先训练的q学习网络获取每个第二节点设备的第二节点信息，分别提取每个第二节点信息的第二区别特征代码，将提取到的每个第二区别特征代码分别和q学习网络总预存的不同设备类型的区别特征代码进行比较，确定每个第二节点设备的设备类型。
18.进一步的，在将第二节点设备分配到对应的子网络后，所述拓扑控制方法还包括：
19.将提取到的多个第二区别特征代码更新到q学习网络中不同设备类型的区别特征代码库。
20.本发明还公开了一种电力线通信网络拓扑控制装置，包括一个中心节点设备，所述中心节点设备包括第一拓扑模块和第二拓扑模块；
21.所述第一拓扑模块，用于通过第一扫描发现第一范围内的若干个第一节点设备，并根据设备类型对发现的若干个第一节点设备进行分类，根据若干个第一节点设备所包括的设备类型建立若干个子网络并将属于同一设备类型的第一节点设备纳入到对应的子网络中；
22.所述第二拓扑模块，用于通过循环第一扫描发现第一范围内的若干个第二节点设备，并判断不同第二节点设备的设备类型是否已经建立子网络，若已经建立子网络则将第二节点设备分配到对应的子网络，若第二节点设备的设备类型未建立子网络，则建立新的子网络并将第二节点设备纳入到新的子网络中。
23.进一步的，所述控制装置还包括：优化模块；
24.所述优化模块，用于每当一个第一节点设备或第二节点设备接入到拓扑网络后，提取每个第一节点设备或第二节点设备的区别特征代码，并将提取到的区别特征代码更新到中心节点设备的预先训练的q学习网络中，所述预先训练的q学习网络用于根据第一节点设备或第二节点设备的区别特征代码确定第一节点设备或第二节点设备的设备类型。
25.进一步的，所述根据设备类型对发现的若干个第一节点设备进行分类，具体为：
26.根据预先训练的q学习网络获取每个第一节点设备的第一节点信息，分别提取每个第一节点信息的第一区别特征代码，将提取到的每个第一区别特征代码分别和q学习网络总预存的不同设备类型的区别特征代码进行比较，确定每个第一节点设备的设备类型。
27.本发明实施例一种电力线通信网络拓扑控制方法及装置与现有技术相比，其有益效果在于：设立中心节点设备，通过中心节点设备建立若干个子网络，相同设备类型的节点设备归属于同一子网络，在同一子网络内进行数据交换避免不同设备类型之间的数据干扰。
附图说明
28.图1是本发明一种电力线通信网络拓扑控制方法的流程示意图；
29.图2是本发明一种电力线通信网络拓扑控制装置的结构示意图。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
31.实施例1：
32.如图1所示，本发明公开了一种电力线通信网络拓扑控制方法，应用于建立电力线通信网络，主要包括如下的步骤：
33.步骤s1，中心节点设备通过第一扫描发现第一范围内的若干个第一节点设备，并根据设备类型对发现的若干个第一节点设备进行分类，根据若干个第一节点设备所包括的设备类型建立若干个子网络并将属于同一设备类型的第一节点设备纳入到对应的子网络中；
34.步骤s2，所述中心节点设备通过循环第一扫描发现第一范围内的若干个第二节点设备，并判断不同第二节点设备的设备类型是否已经建立子网络，若已经建立子网络则将第二节点设备分配到对应的子网络，若第二节点设备的设备类型未建立子网络，则建立新的子网络并将第二节点设备纳入到新的子网络中。
35.在本实施例中，在现有的电力通信网络中增加一个新的设备作为中心节点设备，或从旧有的网络中选取一个节点设备作为中心节点设备。
36.一个通信网络中的设备类型众多，如果所有设备类型都在同一个网络中，那么相同设备类型之间的数据交换会对其它相同设备类型之间的数据交换产生数据干扰，需要对建立通信网络的方法进行改进。
37.在步骤s1中，通过扫描发现第一节点设备为现有技术，第一节点设备可以为具有数据通信功能的打印机、摄像头、手机、路由器等。只要具备数据通信功能均可以视为第一节点设备。在本实施例中的第二节点设备所包括的设备类型和第一节点设备相同。
38.在进行设备类型的分类时，可以通过节点设备的区别特征代码进行分类，并且存储不同设备类型的区别特征代码，以便于快速对节点设备进行分类。
39.对第一节点设备的分类后，可以得到第一节点设备所包括的设备类型。例如，发现了十个第一节点设备，进行分类后，得到三种设备类型：手机、摄像头和打印机，手机三个、摄像头三个、打印机四个。由于只得到了三种设备类型，因此只建立三个子网络，第一子网络中纳入三个手机，第二子网络中纳入三个摄像头，第三子网络中纳入四个打印机。当同种设备类型的节点设备进行数据交换时，仅在子网络内进行。
40.在步骤s2中，由于电力通信网络中的节点设备是不断接入或脱离的，因此在初始化启动后，还会有其它节点设备接入，因此需要持续进行第一扫描不断发现新的节点设备，将新发现的节点设备用第二节点设备代指。
41.由于已经初步建立了若干个子网络，因此在新发现第二节点设备时，直接判断第二节点设备的设备类型，以及该设备类型是否以及建立了子网络。如，新发现了两个手机和一个路由器，则直接将两个手机纳入到第一子网络中，并再建立第四子网络，并将路由器纳入第四子网络。
42.在本实施例中，设立中心节点设备，通过中心节点设备建立若干个子网络，相同设备类型的节点设备归属于同一子网络，在同一子网络内进行数据交换避免不同设备类型之间的数据干扰。
43.现有技术中识别节点设备的设备类型需要花费较多的时间，如果不能快速确定节点设备的设备类型那么就不能快速的将节点设备分配到对应的子网络后建立一个新的子网络。
44.在本实施例中，所述拓扑控制方法还包括：
45.每当一个第一节点设备或第二节点设备接入到拓扑网络后，提取每个第一节点设备或第二节点设备的区别特征代码，并将提取到的区别特征代码更新到中心节点设备的预先训练的q学习网络中，所述预先训练的q学习网络用于根据第一节点设备或第二节点设备的区别特征代码确定第一节点设备或第二节点设备的设备类型。
46.通过q学习网络不断发现和记录节点设备的区别特征代码，通过持续不断的学习，可以发现每个设备类型的所有区别特征代码，当再次发现新的节点设备时，直接查询新发现的设备的区别特征代码属于那种设备类型即可快速确定设备类型，进而快速分配到对应的子网络。
47.在本实施例中，不同节点设备均可以和中心节点设备进行数据交换，当不同子网络的节点设备需要进行数据交换时通过中心节点设备进行。
48.实施例2：
49.在实施例1的基础上对技术方案进行更为详细的说明，本实施例中，第一节点设备和第二节点设备和实施例1中的定义相同。
50.步骤s1，中心节点设备通过第一扫描发现第一范围内的若干个第一节点设备，并根据设备类型对发现的若干个第一节点设备进行分类，根据若干个第一节点设备所包括的设备类型建立若干个子网络并将属于同一设备类型的第一节点设备纳入到对应的子网络中。
51.步骤s2，所述中心节点设备通过循环第一扫描发现第一范围内的若干个第二节点设备，并判断不同第二节点设备的设备类型是否已经建立子网络，若已经建立子网络则将第二节点设备分配到对应的子网络，若第二节点设备的设备类型未建立子网络，则建立新的子网络并将第二节点设备纳入到新的子网络中。
52.在步骤s1中，所述根据设备类型对发现的若干个第一节点设备进行分类，具体为：
53.根据预先训练的q学习网络获取每个第一节点设备的第一节点信息，分别提取每个第一节点信息的第一区别特征代码，将提取到的每个第一区别特征代码分别和q学习网络总预存的不同设备类型的区别特征代码进行比较，确定每个第一节点设备的设备类型。
54.由于初始时q学习网络中的学习样本不足，因此需要较多的时间才能确定第一节点设备的设备类型，但是如果不断增加q学习网络的学习样本，则会逐步提高识别节点设备的设备类型的速度。
55.在本实施例中，在将第一节点设备纳入到对应的子网络后，所述拓扑控制方法还包括：
56.将提取到的多个第一区别特征代码更新到q学习网络中不同设备类型的区别特征代码库。
57.在本实施例中，所述预先训练的q学习网络对每次发现的节点设备所得到的区别特征代码进行学习，不断进行自我更新。每当有新的区别特征代码加入后，均会对q学习网络进行优化。
58.在步骤s2中，在本实施例中，所述判断不同第二节点设备的设备类型是否已经建立子网络，具体为：
59.获取每个第二节点设备的设备类型，将获取到的第二节点设备的设备类型和第一节点设备所包括的设备类型进行比较，若第二节点设备的设备类型包含于第一节点设备所包括的设备类型，则第二节点设备的设备类型已经建立子网络，若第二节点设备的设备类型不包含于第一节点设备所包括的设备类型，则第二节点设备的设备类型需要建立新的子网络。
60.在本实施例中，所述获取每个第二节点设备的设备类型，具体为：
61.根据预先训练的q学习网络获取每个第二节点设备的第二节点信息，分别提取每个第二节点信息的第二区别特征代码，将提取到的每个第二区别特征代码分别和q学习网络总预存的不同设备类型的区别特征代码进行比较，确定每个第二节点设备的设备类型。
62.在本实施例中，在将第二节点设备分配到对应的子网络后，所述拓扑控制方法还包括：
63.将提取到的多个第二区别特征代码更新到q学习网络中不同设备类型的区别特征代码库。
64.在本实施例中，在建立新的子网络并将第二节点设备纳入到新的子网络中之后，同样会提取新的子网络中的第二节点设备的区别特征代码并加入到不同设备的区别特征代码库。
65.实施例3：
66.参照图2，本发明还公开了一种电力线通信网络拓扑控制装置，包括一个中心节点设备，所述中心节点设备包括第一拓扑模块101和第二拓扑模块102。
67.所述第一拓扑模块101，用于通过第一扫描发现第一范围内的若干个第一节点设备，并根据设备类型对发现的若干个第一节点设备进行分类，根据若干个第一节点设备所包括的设备类型建立若干个子网络并将属于同一设备类型的第一节点设备纳入到对应的子网络中；子网络中的第一节点设备和中心节点设备进行数据交换；
68.所述第二拓扑模块102，用于通过循环第一扫描发现第一范围内的若干个第二节点设备，并判断不同第二节点设备的设备类型是否已经建立子网络，若已经建立子网络则将第二节点设备分配到对应的子网络，若第二节点设备的设备类型未建立子网络，则建立新的子网络并将第二节点设备纳入到新的子网络中；子网络或新的子网络中的第二节点设备和中心节点设备进行数据交换。
69.在本实施例中，所述控制装置还包括：优化模块；
70.所述优化模块，用于每当一个第一节点设备或第二节点设备接入到拓扑网络后，提取每个第一节点设备或第二节点设备的区别特征代码，并将提取到的区别特征代码更新到中心节点设备的预先训练的q学习网络中，所述预先训练的q学习网络用于根据第一节点设备或第二节点设备的区别特征代码确定第一节点设备或第二节点设备的设备类型。
71.在本实施例中，所述根据设备类型对发现的若干个第一节点设备进行分类，具体为：
72.根据预先训练的q学习网络获取每个第一节点设备的第一节点信息，分别提取每个第一节点信息的第一区别特征代码，将提取到的每个第一区别特征代码分别和q学习网
络总预存的不同设备类型的区别特征代码进行比较，确定每个第一节点设备的设备类型。
73.实施例3是在实施例1、实施例2的基础上撰写的，实施例1和实施例2中的技术限定和说明同样适用于实施例3，因此重复的限定和说明不再实施例3中重复。
74.综上，本发明实施例提供一种电力线通信网络拓扑控制方法及装置与现有技术相比，其有益效果在于：设立中心节点设备，通过中心节点设备建立若干个子网络，相同设备类型的节点设备归属于同一子网络，在同一子网络内进行数据交换避免不同设备类型之间的数据干扰。
75.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。