无线自组织网络中的单向链路通告方法技术

技术编号:12324549 阅读:80 留言:0更新日期:2015-11-14 18:57
本发明专利技术涉及一种无线自组织网络中的单向链路通告方法,其特征在于根据无线自组织网络中的功率分级方法,对交换邻居列表方法进行改进,改进了单向链路的利用策略,通过提高下游节点发射功率,使单向链路两端节点均能获得链路信息;也即链路信息从链路下游通告到链路上游,使单向链路的上游节点获得链路信息。本发明专利技术实现了单向链路信息从链路下游通告到链路上游的目的。提出的单向链路通告方法使单向链路的上游节点获得链路信息,提高网络的链路利用率。通过有条件的提高下游节点发射功率的机制使单向链路两端节点均能获得链路信息。所述的链路通告的方法可以提高无线自组织网络的链路利用率。网络应用范围为移动较为频繁的无线自组织网络通信。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线自组织网络中单向链路通告方法,更确切地说涉及无线通信的链路建立算法,属于无线通信

技术介绍
无线自组织网络无需大量部署基础设施,满足偏远地区通信、紧急事件通信、军事通信,以及其他一些特殊通信的需求,其技术特点解决了目前主流无线通信网络存在的问题,推进了普适计算的进程。无线自组织网络是一种带有动态拓扑、多跳及点对点特性的分布式移动通信网络。无线自组织网络的一个明显特点是它不借助于任何预先部署的基础设施便可完成网络的构建,其构建成本较低,适合于大多数场景使用。在网络中,移动节点可以自组织的形成网络拓扑,并互相传输数据。无线自组织网络的通讯节点一般有手机、笔记本电脑、智能终端、个人数字助理(PDA)、无线传感器、车载(舰载、机载)计算机等。这些设备大多体积较小、重量较轻,便于携带,因此可以自由加入或退出网络。无线自组织网络的自组织特点可以接受设备随时接入网络,这使得网络具有较灵活的组网机制,可以应对多种服务需求。此外,无线自组织网络还拥有较好的抗攻击能力,在实际应用中表现了很强的鲁棒性。以上这些特点决定了无线自组织网络可以使用在许多没有蜂窝系统覆盖的场景中。从上面的分析可以看出网络的拓扑演进及控制、传输路由策略的制定、链路利用率的提高是无线自组织网络中较为关键的技术问题。为了解决这些问题,近年来在无线自组织网络的研究领域中,研究者们从网络拓扑结构的演进规律、高效率路由策略,以及提高链路利用率等方面做出了不懈的努力,也提出了许多较有成效的理论和应用方法。例如在拓扑结构方面提出了层次形分簇拓扑,在路由协议方面提出了动态源路由协议、按需平面距离矢量路由协议和全局最短路径协议等等,在对链路利用率的研究中提出了 HELLO报文机制、黑名单机制等。这些研究成果的提出有力地解决了网络中存在的一些问题,改善了网络性能。在以往对移动自组织网络中的单向链路问题的研究中已有了一些文献报道, 如.Proceedings of IEEE Internat1nal Conference on Wireless andMobile Computing, Networking and Communicat1ns.2007.]?.Proceedings of Internat1nal Conferenceon Wireless Communicat1ns Networking and Mobile Computing.2010,1-4.],.Proceedings of Internat1nal Symposium on Autonomous DecentralizedSystems.2007,519-525.],适用的网络环境和侧重的性能不尽相同。HELLO消息确认机制中,节点通过定期广播HELLO报文来获得周边节点的存在情况。但单向的HELLO消息只能了解周边有哪些节点存在,而不能确定节点本身是否也让对方知道。基于这种机制,HELLO消息确认机制.现代计算机.2008,12:63-65.]提出了新的双向验证的方法,确保链路两端的节点都能了解对方的存在,并确立双向链路邻居关系。该机制有两个缺点,首先由于增加了确认消息HELL0-ACK,网络控制开销有明显的增加。其次,这种方法只能确定双向链路,而无法发现单向链路,更不能利用单向链路。黑名单机制.Proceedings of Internat1nalConference on Wireless and Mobile Communicat1ns.2007.]可以解决路由建立过程中的单向链路问题。其根据RREP消息中的目的节点的地址,将未回应的链路对端的节点地址加入到黑名单表中。对于从黑名单列表中的节点发来的RREQ消息,节点将抛弃掉不作处理。黑名单机制只能应用于路由建立过程,而对数据传输过程中产生的单向链路无法进行处理。此外,黑名单机制只能发现单向链路,却无法利用单向链路。文献.通信学报.2008,29 (11):165-172.]提出了一种邻居节点监测机制。该机制的执行策略是确定一个与单向链路两端节点都存在双向连接的邻居节点。当单向链路的下游节点发送RREP时,这个邻居节点接收RREP消息,并暂时存储。经过一段时间后,它若没有监听到RREP-ACK回应,则认为这条链路为单向链路。此时它将RREP消息转发至单向链路的上游节点,完成RREP消息的传递。这种机制的弊端是如果所需的邻居节点不存在,或无法建立双向邻居关系,则监测机制无法执行。另外这一机制对邻居节点的要求很高,大幅度地增加了邻居节点的处理任务。交换邻居列表法提出每个节点定期发送HELLO消息,其中包含自己收到过的HELLO消息的节点列表,即邻居列表。如果邻居列表中没有包含自己的ID,则判断这条链路为单向链路,并在路由建立过程中避免使用这条链路。但其不足是只有接收节点了解单向链路信息,发送节点无法获取这一信息,因此无法在路由建立时使用单向链路。本专利技术拟在无线自组织网络中提高链路利用率方面进行研究,提出一种单向链路通告方法。该方法改进了以往被提出的单向链路利用策略,可以使上下游节点都了解单向链路的存在,以提高无线自组织网络的链路利用率。从而形成本专利技术的构思。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种,根据无线自组织网络中的功率动态分级方法,节点可以依据自身的能量消耗情况动态的确定发射功率门限值(另案申请),本专利技术将利用这一结论描述单向链路的通告方法。网络场景如图1所示带有单向链路的网络,其中节点A、B、C、D、E、S均为无线自组织网络节点,图中两端都有箭头的实线段为双向链路,即线段两端的节点可以相互覆盖,单箭头实线段表示单向链路,即无箭头一端所连的节点可以覆盖有箭头一端的节点,反之,有箭头一端的节点不能覆盖无箭头一端的节点。交换邻居列表列表方法对发现单向链路有着较高的效率。本专利技术拟对交换邻居列表方法进行改进,增加功率信息,以便为单向链路通告过程做准备。单向链路的发现过程分以下几个步骤:1、在每一个HELLO消息发送周期,节点i统计自己接收到的HELLO消息,并将源发送节点记录保存,形成邻居列表。2、在下一个HELLO发送时刻到来时,节点i将邻居列表附加到存活时间TTL为I的HELLO消息中。同时,在报文中还加入发送本HELLO消息的发射功率Pt (i)以及本节点接收门限μ—然后将HELLO消息广播出去。TTL为Time To Live的缩写。3、当前第1页1 2 3 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种无线自组织网络中的单向链路通告方法,其特征在于根据无线自组织网络中的功率分级方法,对交换邻居列表方法进行改进,改进了单向链路的利用策略,通过提高下游节点发射功率,使单向链路两端节点均能获得链路信息;也即链路信息从链路下游通告到链路上游,使单向链路的上游节点获得链路信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王英赫俞凯谭冲马珺卜智勇郑敏
申请(专利权)人:中国科学院上海微系统与信息技术研究所
类型:发明
国别省市:上海;31

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