无线自组织网络性能评估方法技术

本发明专利技术涉及一种无线自组织网络性能评估方法，包括：基于测试要求构建无线网络节点，每个无线网络节点包括信息源以及和信息源连接的组网模块；基于分簇算法将组网模块构建成三层分簇结构的无线网络，并确定各个簇群中的簇首和簇成员；基于区块链技术构建各个簇首之间以及簇首与各自的簇成员之间的安全防护体系；将各个簇首通过网桥模块连接至测试平台，基于预设通信协议和测试内容对无线网的性能进行测试。本发明专利技术的有益效果为：提高网络传输效率提出构建多层分簇结构的无线网络，并给出路由和分簇算法；保障在复杂电磁环境下的保密性和抗干扰性。保障网络的综合可用性、抗毁性、高速性、安全性和互通性，使得网络测试的功能更加的完善。

【技术实现步骤摘要】
无线自组织网络性能评估方法
本专利技术属于网络安全
，具体涉及一种无线自组织网络性能评估方法。
技术介绍
随着网络技术的不断发展，无线网络的应用范围更加广泛，除了日常生活中的我们使用的4G或5G网络，在很多特殊的场合需要特别搭建专用的无线网络实现网络信息传输，特别是在战场环境下，指挥信息系统的信息共享、协同等都需要在无线网络下实现。无线自组织网络在工作过程中没有中心节点，所以网络的抗毁性更强，网络构建时间更短，且在运行一段时间以后，网络的整体性能会因为路由信息的存储更好，所以是构建专用无线网络的首选。为了更好的发挥无线自组织网络的优点，构建性能更好的网络，需要对设计的网路结构、路由算法等进行评估，并不断修正，而单纯的依靠相关模拟软件进行的模拟仿真无法复现真实的网络环境，得到的结果自然也是不准确的，对于网络各方面的性能的模拟也不完善。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的模拟仿真无法复现真实的网络环境，得到的结果自然也是不准确的，对于网络各方面的性能的模拟也不完善的问题，本专利技术提供了一种无线自组织网络性能评估方法，其具有模拟更加真实、结果更加准确可靠、功能更加强大等特点。根据本专利技术的具体实施方式的一种无线自组织网络性能评估方法，包括：基于测试要求构建无线网络节点，每个所述无线网络节点包括信息源以及和所述信息源连接的组网模块；基于分簇算法将所述组网模块构建成三层分簇结构的无线网络，并确定各个簇群中的簇首和簇成员；基于区块链技术构建各个所述簇首之间以及所述簇首与各自的所述簇成员之间的安全防护体系；将各个所述簇首通过网桥模块连接至测试平台，基于预设通信协议和测试内容对所述无线网的性能进行测试。进一步地，所述三层分簇结构的无线网络包括：地面层、机动层和空中层；所述地面层由地面无线网络节点构成；所述机动层由机动无线网络节点构成；所述空中层由空中无线网络节点构成。进一步地，所述基于分簇算法将所述组网模块构建成三层分簇结构的无线网络，并确定各个簇群中的簇首和簇成员包括：基于所述分簇算法中的初始簇建立算法对所述无线网络节点进行簇群的划分；基于所述分簇算法中的簇首维护算法确定所述簇群中的簇首；基于所述分簇算法中的簇成员维护算法进行所述簇群中的簇成员数量的维护。进一步地，基于所述分簇算法中的初始簇建立算法对所述无线网络节点进行簇群的划分包括：若预设无线网络节点与其邻节点之间的连接代价均值大于预设阈值，则成立新簇群，连接代价小于所述预设阈值的邻节点自动加入新簇群。进一步地，在簇群形成后，所述簇首维护算法确定所述簇群中的簇首包括；对所述簇群中的簇成员进行综合性能评估并选择最优节点作为簇首，并基于自由簇首竞争和主动簇首竞争对簇首进行动态更新。进一步地，所述基于所述分簇算法中的簇成员维护算法进行所述簇群中的簇成员数量的维护包括：簇首接收游离节点的加入信息，并回复相应的确认信息，接收游离节点发送的认证请求使其加入簇群；若游离节点未收到簇首发送的确认信息，且游离节点满足簇首条件，则经过周围节点认证后，声明自己作为簇首，若不满足簇首条件，则重复发送认证请求，直至有簇首回复。进一步地，所述基于区块链技术构建各个所述簇首之间以及所述簇首与各自的所述簇成员之间的安全防护体系包括：生成各个无线网络节点的密钥对用于相邻结构层且仅允许相邻无线网络节点的通信，并基于以下公式进行消息认证码的生成：其中PK是发送方公钥，Si是即将发送的消息，H是散列函数，oStr和iStr是两个不同的预先指定的字符串，表示异或，∣表示连接；利用发送方的私钥对由上式得到的消息认证码进行签名，从而实现消息的加密传输。进一步地，对相邻节点间交互的每一帧信息基于区块链在所述每一帧信息中加入帧头形成链式帧结构；其中当前帧包含了前一帧的帧头标记信息，对当前帧进行处理时要进行密钥认证。进一步地，所述信息源为高清摄像头。进一步地，所述测试内容包括：网络时间性能、网络吞吐量性能和抗毁性。本专利技术的有益效果为：通过模拟无线自组织网络工作节点之间的通信情况，并将相关数据返回与网桥相连的电脑，以便对网络性能进行评估。为了提高网络传输效率提出构建多层分簇结构的无线网络，并给出路由和分簇算法；为了保障在复杂电磁环境下的保密性和抗干扰性，基于区块链进行信息认证机制。并使节点按照预先设计的网络协议工作，并传输信息，终端计算机根据返回的数据，分析计算网络性能。保障网络的综合可用性、抗毁性、高速性、安全性和互通性，使得网络测试的功能更加的完善。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据一示例性实施例提供的无线自组织网络性能评估方法的流程图；图2是根据一示例性实施例提供的分簇算法的功能结构图；图3是根据一示例性实施例提供的相邻节点间的信息交互示意图；图4是根据一示例性实施例提供的数据通信中链式帧结构示意图；图5是根据一示例性实施例提供的网络延迟图；图6是根据一示例性实施例提供的网络吞吐量图；图7是根据一示例性实施例提供的恶意节点数目与发现时间的关系图；图8是根据一示例性实施例提供的恶意节点数目与簇首变化的关系图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。参照图1所示，本专利技术的实施例提供了一种无线自组织网络性能评估方法，包括：101、基于测试要求构建无线网络节点，每个无线网络节点包括信息源以及和信息源连接的组网模块；102、基于分簇算法将组网模块构建成三层分簇结构的无线网络，并确定各个簇群中的簇首和簇成员；103、基于区块链技术构建各个簇首之间以及簇首与各自的簇成员之间的安全防护体系；104、将各个簇首通过网桥模块连接至测试平台，基于预设通信协议和测试内容对无线网的性能进行测试。具体的，无线自组网有平面和分簇两种网络结构。平面结构又被称为对等式网络结构，网络内所有移动节点的功能和地位相同。平面网络结构中不存在瓶颈节点，网络健壮性较好，且网络自身能够发现多条从源节点到目的节点的路由，但网络规模越大，网络节点要进行有效的网络控制和网络管理就变得十分艰难，路由表的维护开销也会变得很大，所以平面网络结构比较适用于中小规模且网络节点速度低的无线自组织网络。分簇结构中，无线自组织网络由多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线自组织网络性能评估方法，其特征在于，包括：/n基于测试要求构建无线网络节点，每个所述无线网络节点包括信息源以及和所述信息源连接的组网模块；/n基于分簇算法将所述组网模块构建成三层分簇结构的无线网络，并确定各个簇群中的簇首和簇成员；/n基于区块链技术构建各个所述簇首之间以及所述簇首与各自的所述簇成员之间的安全防护体系；/n将各个所述簇首通过网桥模块连接至测试平台，基于预设通信协议和测试内容对所述无线网的性能进行测试。/n

【技术特征摘要】
1.一种无线自组织网络性能评估方法，其特征在于，包括：
基于测试要求构建无线网络节点，每个所述无线网络节点包括信息源以及和所述信息源连接的组网模块；
基于分簇算法将所述组网模块构建成三层分簇结构的无线网络，并确定各个簇群中的簇首和簇成员；
基于区块链技术构建各个所述簇首之间以及所述簇首与各自的所述簇成员之间的安全防护体系；
将各个所述簇首通过网桥模块连接至测试平台，基于预设通信协议和测试内容对所述无线网的性能进行测试。


2.根据权利要求1所述的无线自组织网络性能评估方法，其特征在于，所述三层分簇结构的无线网络包括：地面层、机动层和空中层；
所述地面层由地面无线网络节点构成；
所述机动层由机动无线网络节点构成；
所述空中层由空中无线网络节点构成。


3.根据权利要求2所述的无线自组织网络性能评估方法，其特征在于，所述基于分簇算法将所述组网模块构建成三层分簇结构的无线网络，并确定各个簇群中的簇首和簇成员包括：
基于所述分簇算法中的初始簇建立算法对所述无线网络节点进行簇群的划分；
基于所述分簇算法中的簇首维护算法确定所述簇群中的簇首；
基于所述分簇算法中的簇成员维护算法进行所述簇群中的簇成员数量的维护。


4.根据权利要求3所述的无线自组织网络性能评估方法，其特征在于，基于所述分簇算法中的初始簇建立算法对所述无线网络节点进行簇群的划分包括：
若预设无线网络节点与其邻节点之间的连接代价均值大于预设阈值，则成立新簇群，连接代价小于所述预设阈值的邻节点自动加入新簇群。


5.根据权利要求4所述的无线自组织网络性能评估方法，其特征在于，在簇群形成后，所述簇首维护算法确定所述簇群中的簇首包括：
对所述簇群中的簇成...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丽丽，安巧静，孙志成，张军，解峥，陈柏言，王明阳，王磊，秦易夫，董兴佳，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三八六一部队，
类型：发明
国别省市：吉林;22