[发明专利]一种不连续连通网络的连通性测量方法

说明书

本发明公开了一种不连续连通网络的连通性测量方法。不连续连通网络的特性在于其连通的不稳定性，这给节点的路由选择带来了极大困难。不连续连通网络的连通性测量方法通过动态调整探测包发送频率，结合收、发包之间的关系计算出某一时间段内的网络连通状态，同时采用目的节点与非目的节点混合应答方法，解决了因网络断链而使得源节点无法得到应答的问题。本发明可以有效地判断网络连通状态，同时能够为网络中的路由选择、数据传输策略提供有效参考。

技术领域

本发明是关于一种网络连通状态测量方法，更具体地说是一种自组织网络中不连续连通的网络连通性测量方法。

背景技术

不连续连通网络表示网络链路的连通是不连续的、未知的，典型的有机会网络(OPNET，Opportunistic Network)。到目前为止，机会网络尚无统一的定义，“机会网络是一种通信连接经常中断的移动自组织网络”，“机会网络(Opportunistic Network)是一种特殊的无线自组织网络”，对机会网络的描述大体诸如此类，比较完整的描述来自于熊永平《机会网络》一文，“机会网络是一种不需要源节点和目标节点之间存在完整链路，利用节点移动带来的相遇机会实现通信的自组织网络。”。

机会网络源于容忍延迟网络DTN(Delay Tolerant Network)和移动自组网络MANET(Mobile Ad hoc network)。它是一种特殊的移动自组网络，其节点稀疏、移动频繁，以致链路时常断裂，因而机会网络的路由大都不需要在源节点和目的节点之间建立完整的端到端链路，转而通过节点的机会相遇来完成通信。相较于传统网络，机会网络的重要特点还在于它不需要搭建固定的通信基础设施，因此机会网络被研究者们应用于无法建立完整链路的场景中，例如野生动物研究、偏远地区通信、震后灾区通信等等。

机会网络的路由算法不需要在源节点和目的节点之间建立完整的端到端链路使得它能够更好的应对极端网络状况，可以说，对于任意一个自组网络，如果没有一种机会网络路由方法能够成功传输信息，那么传统自组网路由方法同样不可行，甚至有学者预言机会网络对推动未来的普适计算有重要意义。然而时常断链使得机会网络的数据传输成功率、安全性都较低，并有较高的时延。在真实的环境中，网络往往是混合的，不同时刻，不同的源点和目的点之间的链路存在与否都是不同的。因此，如果能通过某种方式知道在某一时刻的网络的连通状态，将能很好的辅助路由选择，提高数据传输效率。

国内外学者对机会网络的研究大都集中在应用、路由算法、拥塞控制以及安全等问题，网络状态测量研究屈指可数，但在移动自组网研究中，连通性测量、路径优劣度量等一直是热门的研究课题。Douglas S.J.De Couto等人在其“A High-Throughput PathMetric for Multi-Hop Wireless Routing”一文中提出使用ETX(expected transmissioncount metric)在多跳无线网络中寻找一条高吞吐量的路径，其实质也是通过发送探测包来度量哪条路径最优。

所以本发明提出一种不连续连通网络的连通性测量方法，源节点通过向目的节点发送探测包并根据所收到的应答包来估算网络连通性。

发明内容

本发明是一种不连续连通网络的连通性测量方法，不连续连通网络，如机会网络，其特点在于网络的连通性未知，因此本发明——一种不连续连通网络的连通性测量方法通过源节点向目的节点发送探测包并根据所收到的应答包来估算网络连通性，其包括以下三个方法：方法1，屏蔽断链的混合应答方法；方法2，基于发、收包关系的探测包发送频率动态调整方法；方法3，源节点基于探测包发送频率量化网络连通状态的方法。

方法1、非目的节点，即除源节点和目的节点以外的节点，通过判断数据包能否被送往目的节点来选择是否向源节点回复应答包，并与目的节点形成混合应答方法，以此来解决不连续连通网络中时常因出现断链而导致源节点无法得到应答的问题，其包括以下步骤：