[发明专利]一种基于FPGA的无人机自组网通信可靠性优化方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的无人机自组网通信可靠性优化方法，其特征在于, 执行如下步骤：

1）机载路由器的转发表的建立与维护；

1-1）建立M个带序号的路由表，并以其生成的先后次序赋予序号；其中，后建立的路由表在加入任何一个表项之前的筛选最优路由的过程中，任意一条路由均减少使用已经被其他条路由使用过的中间网络节点；

1-2）在机载路由器控制平面生成与步骤1-1）中的M个路由表一一对应的M个带序号的转发表，发送到数据平面的转发引擎保存待用；所述转发表的序号与转发表所对应的路由表的序号相同；

1-3）若网络状态发生了变化，且被各机载路由器基于所遵循的路由协议而感知到，功能仍然正常的机载路由器将重新建立新的路由表，并更新并存储路由表、转发表；

2）IP数据报多重发送；

2-1)选择合适的转发数量V；V由机载路由器的当前可用射频信道个数U、M及应用场景需求确定；

2-2）通过转发引擎查询所述转发表上的前V个，对即将发送IP数据报的目的IP地址进行寻址而查表得到的V个射频发送端口，并以此指向V个机载路由器，以此实现多重发送；

3）低信道间干扰的IP数据报自适应转发；

无人机自组网中各成员无人机携带的机载路由器为自身的每个接收端口提供识别信息缓冲区，用以缓冲接收到的IP数据报的源IP地址、目的IP地址、载荷数据特征值、最终转发端口；

当任一成员无人机所携带的机载路由器在收到待转发的IP数据报，所述机载路由器的数据平面将其目的IP地址作为转发引擎的输入数据，转发引擎用所述输入数据查询所述M个带序号的转发表、在转发引擎输出侧得到M个标识指向各发送通道对应的射频发送端口；并找出在识别信息缓冲区中的历史多重发送IP数据报；所述历史多重发送IP数据报为与所述待转发的IP数据报的报源IP地址、目的IP地址及载荷数据特征值组合相同的IP数据报；

遍历经由查转发表得到的各标识指向的发送通道对应的M个射频发送端口，若有空闲，则遍历各历史多重发送IP数据报的最终转发端口，判断其是否就是当前空闲端口若有一个是则在上述M个射频发送端口中寻找下一个空闲端口；若都不是则将待转发IP数据报从这个空闲端口发出去；

4）多重发送IP数据报接收；

所述数据平面在接收IP数据报、缓冲存储区的源IP地址、目的IP地址、载荷数据特征值的同时，判断其目的IP地址是不是本机的IP地址；

若是则检索本机的识别信息缓冲区，判断此前是否收到过与该IP数据报同属一组多重发送数据报的IP数据报，若是，则将此IP数据报丢弃，若否，则将解析出的载荷数据转发给应用层。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的无人机自组网通信可靠性优化方法，其特征在于：步骤2-2）中只要V个射频信道可用且没有优先级更高的报文尚未发送完，就立即将待发送IP数据报分别转发到这V个射频发送端口上，由这些端口依照所遵循的射频通信协议支持的多址规则、在不产生不可接受的信道间干扰的前提下发往与这V个端口号对应的目的IP地址段指向的V个路由器。

3.根据权利要求1所述的基于FPGA的无人机自组网通信可靠性优化方法，其特征在于：当所述识别信息缓冲区中已用空间在总存储空间中的占比大于预设的门限时，按照先进先出原则丢弃现存最早存入的IP数据报源IP地址、目的IP地址、载荷数据特征值、最终转发端口。