[发明专利]移动集群自组网的拓扑控制方法

说明书

本发明公开了一种移动集群自组网的拓扑控制方法，使用单路径路由协议、多路径路由协议和资源稀缺算法相结合，可解决无线自组织网络中，由于节点的高速度和链路的长延迟带来的端到端不能建立完整通信链路而要实现数据尽力传递的方法。建立了高速运动链状拓扑通信模型和三段间歇分割拓扑通信模型，提出了在二层数据链路层间断连通的状况下用三层路由层实现路由控制管理的方法，并设计了存储‑转发策略、贪婪连接策略、资源释放策略、多路径路并行传输策略和资源稀缺优先策略等可行方案，在此基础上给出了尽力传输机制在硬件平台上的设计方案和实现方法。该方法为多种无线自组织网络在高速移动及长延迟等恶劣环境下的实战通信奠定了理论和实践基础。

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是涉及一种移动集群自组网的拓扑控制方法。

背景技术

目前主流的无线网络(例如移动蜂窝网，Ad-Hoc网络，MANET，短波，超短波等)协议均是在TCP/IP体系结构上建立的，网络研究是基于链路连通的前提条件下进行的，因此网络通信直接依赖于端到端节点之间的持续连接、拓扑结构的持续稳定、可估计的传输时延以及可靠的终端误码率等。而在通信组网中，拓扑控制是不同组网研究的基础，尤其在非对称链路和分割网络中拓扑控制是解决端到端数据通信的先决条件。

移动集群在非静止的状态下工作时，伴随着随机运动、高低程分布、链路非对称、节点振荡接入、网络间歇连通等状态，这会带来网络通信的数据投递成功率低、延迟高、丢包率高、路由表频繁振荡或数据丢弃，产生，甚至在极端情况下面发生目标不可达、网络通信瘫痪的严重后果，因此现有的静态拓扑控制方法无法适应不可靠链路环境，这是影响通信系统应用的关键问题。因此需要针对恶劣链路环境下集群通信的特点研究出一种动态网络拓扑控制技术，解决动态移动通信网络的非稳定通信问题，提高信息投递的成功率。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种可解决动态移动通信网络的非稳定通信问题、提高信息投递的成功率的移动集群自组网的拓扑控制方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的移动集群自组网的拓扑控制方法包括如下步骤：

步骤一：判断源节点与目的节点处于连通区域还是非连通区域，若为非连通区域，则跳转到步骤二；若为连通区域，则跳转到步骤三；

步骤二：当源节点与目的节点处于非连通区域时，按如下步骤：

1)执行存储-转发策略；源节点在其所在的区域内扩散其欲转发的数据分组，源节点所在的区域内所有的节点都收到并存储该数据分组至各自的副本发送缓冲区；

2)执行贪婪连接策略：源节点所在的区域内的所有节点试图对外扩散欲转发的数据分组，当源节点所在的区域内的某个节点与区域外部的某个节点有连接机会，采用单跳方式建立连接；

3)判断两节点之间的连通链路是一条还是多条，若为一条，按照单路径传输机制路由；若为多条链路，按照多路径并行传输机制路由，两节点交换各自的副本信息，将数据分组传递出去；跳转至步骤四；

步骤三：当源节点与目的节点处于连通区域时，查找路由表，执行AODV路由协议，跳转至步骤五；

步骤四：判断接收节点是否为目的节点，如果是，完成传递任务，跳转至步骤五；如果不是，判断接收节点与目的节点是否在同一个连通区域，如果两者处于非连通区域，跳转至步骤二且以接收节点替代步骤二中的源节点；如果两者处于连通区域，跳转至步骤三且以接收节点替代步骤三中的源节点；

步骤五：资源释放。