[发明专利]无线光网络中基于动态判决门限的移动节点切换方法

说明书

本发明公开了一种无线光网络中基于动态切换判决门限的移动节点切换方法，解决了无线光网络中移动节点无法实现切换过程中的实时通信问题，以及移动节点当前接入网关和移动节点拟接入网关之间的数据包传输频繁，导致移动节点接入网关的负载过重的问题。本发明的步骤为：1、实时预测移动节点的运动信息；2、计算移动节点切换距离的判决门限值；3、触发判决门限；4、查找拟接入网关的标识信息；5、更换家乡代理路由信息；6、绑定拟接入网关；7、切换移动节点。本发明具有实现移动节点切换的实时通信、移动节点接入网关负载小，移动节点切换效率高的优点。

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及一种无线光技术领域的无线光网络中基于动态判决门限的移动节点切换方法。本发明可用于无线光网络中的移动节点，实现移动节点快速有效地从当前接入网关切换到拟接入网关中。

背景技术

切换是将移动节点(Moving Node，MN)的传输信息从当前接入节点移动到新的接入节点的过程，目的是为了保证了通信过程的平滑稳定，和接入节点的无缝覆盖。近年来随着无线光通信不断向网络化方向发展，动态组网的研究发展迅速，在组网过程中节点的移动性成为必须考虑的问题，由移动引起的切换问题应运而生。无线光通信是以激光作为载波，激光光束是窄波束，无法像微波的球面波一样用广播通信获取相邻接入节点的信息来做出合理的切换判决，无线光网络中的切换成为一个急需解决的任务。

王叶茵等人在其发表的论文“FSO中基于模糊逻辑控制的动态切换判决算法”(西安电子科技大学硕士学位论文，2016)中提出了一种采用模糊逻辑控制算法的自由空间光网络切换方法。该方法由于网关的最大通信距离大于移动节点的最大通信距离，当移动节点能收到网关的信息而网关收不到移动节点发过来的信息，即网关节点接收到移动节点的信号功率大于网关接收天线灵敏度，并小于移动节点最大通信距离的网关接收功率时，触发切换判决门限。该方法存在的不足之处是：当无线光移动节点达到最大通信距离时，下一时刻移动节点将无法向网关节点发送信息，无线光移动节点无法实现切换过程中的实时通信问题。

山东大学在其拥有的专利技术“一种快速有效的代理移动IPv6切换方法”(申请号201410100303申请公布号CN103841610A)中公开了一种代理移动IPv6的切换方法。该方法通过采用“先接后断”的预测模式，将PMIPv6切换过程中的接入认证和注册更新过程在当前链路断裂之前提前完成，使得移动节点在连接到新链路后能尽快配置端口并继续进行通信会话过程，从而降低了切换时延和丢包。同时，提出的切换方案还考虑了预测模式失败的情况，应用一种自适应链路触发机制，即根据移动节点的移动速度和切换准备操作所需要的时间来动态触发切换准备操作，保障预测模式的成功进行，增强了方案的可靠性。但是，该方法仍然存在的不足之处是，用本方法需要通过实时处理移动节点的速度来计算切换触发的时间，导致计算过于复杂；本方法存在移动节点当前接入网关和移动节点拟接入网关之间的数据包传输频繁的问题，导致网关的负载重和无线光通信的开销过大。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的不足，提出了一种无线光网络中基于动态判决门限的移动节点切换方法，用于解决现有移动节点达到最大通信距离时，不能保证实时信息传输的问题，以及网关负载重和无线光通信开销过大的问题。

实现本发明目的的技术思路是：将移动节点的运动信息每隔0.2秒发送到移动节点当前接入网关以预测移动节点的运动信息；根据0.2秒后移动节点预测运动信息中的运动速度计算出移动节点切换距离的判决门限值，当移动节点的实时通信距离等于判决门限值时，移动节点触发判决门限，根据移动节点的地理位置信息，确定移动节点拟接入网关，并完成移动节点、移动节点当前接入的网关、移动节点拟接入的网关和家乡代理之间的报文传输，家乡代理将缓存的移动节点数据包发送给移动节点拟接入网关，来减少移动节点当前接入网关和移动节点拟接入网关之间的处理流程。

本发明的具体步骤如下：