一种大规模组网环境下的无线信道设备感知和拓扑同步方法技术

本发明专利技术公开了一种大规模组网环境下的无线信道设备感知和拓扑同步方法，包括：1）建立分组传输网络设备与无线信道设备之间的邻居关系；2）分组传输网络业务通道的配置；3）全网的业务传输。这种方法使得业务感知能实现分组传输网络设备对无线设备类型和无线信道参数感知，能实现大规模组网环境下的无线拓扑和有线拓扑的混合表达，当无线基站节点以无人机的搭载的方式在空间区域内动态移动时，这种方法可实现无线网络的拓扑信息的动态调整。可实现无线网络的拓扑信息的动态调整。可实现无线网络的拓扑信息的动态调整。

【技术实现步骤摘要】
一种大规模组网环境下的无线信道设备感知和拓扑同步方法


[0001]本专利技术涉及业务感知
，尤其涉及大规模组网环境下的无线信道设备感知及其链路呈现的方法，具体是一种大规模组网环境下的无线信道设备感知和拓扑同步方法。

技术介绍

[0002]业务感知技术是网络提供差异化服务的基础条件之一，接入网是传递用户信息的首要环节。在高可靠性的网络环境中，无线通信将有效地补充恶劣环境或者人为故意损坏环境下链路的多通道特性；在人为破坏环境下，紧急调用的无线通信将极大地提高全网链路抢修速率，将最大限度的提高业务转发的可达性，为最上面的应用层提供更稳定可靠的物理传输通道，为提供端到端的服务质量（Qos）奠定良好的基础。
[0003]无线信道业务感知技术是一种自动识别和区分网络中不同设备的技术，对不同网络设备的感知是实现QoS策略和访问控制列表ACL （Access Control List，简称ACL）安全策略的一个基础。无线信道设备业务感知技术包含了对不同无线设备的分类和识别、无线信道信息的特征值的提取。
[0004]无线设备业务感知的基本过程如下：分组传输网络设备对预期互联的邻居无线设备的发送无线信道感知协议报文，采用无线信道设备响应的不同报文，区分不同的无线信道设备类型；采用不同的无线信道类型（如微波、超短波、卫星、区宽等），分组传输网络设备可提前对信道带宽的评估和信道动态参数的预测，然后通过与无线信道设备的参数交互，获取无线信道设备的信道参数、端口带宽、链路延时和抖动、丢包率等信息，根据物理信道的特点，将不同的业务流分配到不同的无线信道设备上，实现最大化地利用无线信道信息。通过分组传输网络节点对无线信道设备类型的分类，可实现人工信道优先权控制，在人工配置环境下，实现不同业务通道的指定流向。同时在非人工配置的环境下，分组传输网络设备也可根据自动分类结果实现业务通道的自动选择，为整体的部署提供更安全可靠的策略。
[0005]现有的业务感知技术主要是通过单一的方式进行业务感知，一般采用解析TCP/IP报文的服务条款（TOS）字段来确定IP报文所承载的业务类型的优先权，或者通过TCP/IP协议中特定的端口号进行业务类型区分，当与不同的无线信道设备对接时，无法实现更加精细化的业务感知和信道动态参数感知功能，无法主动的获取无线信道设备各种通信的信道参数。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是针对现有技术的不足而提供一种大规模组网环境下的无线信道设备感知和拓扑同步方法。这种方法使得业务感知能实现分组传输网络设备对无线设备类型和无线信道参数感知，能实现大规模组网环境下的无线拓扑和有线拓扑的混合表达，当无线基站节点以无人机的搭载的方式在空间区域内动态移动时，这种方法可实现无线网络
的拓扑信息的动态调整。
[0007]实现本专利技术目的的技术方案是：一种大规模组网环境下的无线信道设备感知和拓扑同步方法，包括如下步骤：1）建立分组传输网络设备与无线信道设备之间的邻居关系：分组传输网络设备刚开始工作时无法知晓对端无线信道设备的MAC地址或IP地址，分组传输网络设备与无线信道设备之间采用二层组播报文实现无线信道设备发现、并建立分组传输网络设备与无线信道设备之间的邻居关系，二层组播MAC方式进行数据交互，依据信道感知协议商定的二层组播进行无线信道信息的感知交互；2）分组传输网络业务通道的配置：分组传输网络设备通过管理口向无线信道设备发送请求单播请求报文，请求无线信道设备的邻居信息，无线信道设备收到单播请求报文后，返回对应无线自组网内的无线邻居信息，分组传输网络设备识别和提取无线邻居信息后将重构无线拓扑信息，分组传输网络设备将重构的无线拓扑信息和有线拓扑信息进行整合，并将整合后的全网拓扑转发给分组传输网络设备的控制器单元，分组传输网络设备控制器单元根据全网的有线和无线拓扑信息，完成分组传输网络业务通道的配置，过程包括：2
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1）分组传输网络设备采用发送二层组播报文感知无线信道设备的存在，当分组传输网络设备与无线信道设备之间建立双向Up状态的邻居信息后，分组传输网络设备和无线信道设备直接切换使用设备MAC地址进行单播数据交互；2
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2）无线信道设备响应分组传输网络设备的无线邻居发现报文，通告分组传输网络设备无线信道设备的存在；2
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3）分组传输网络设备感知存在Up状态的无线信道设备后，分组传输网络设备发送无线设备邻居信息请求报文，无线信道设备被动接收分组传输网络设备的请求报文，当无线信道设备接收到请求报文后，回复无线信道设备自组网内的无线邻居信息；当分组传输网络设备接收到无线信道设备返回的响应报文后，依据提取无线邻居信息，重构无线设备的拓扑信息，并将有线拓扑信息和无线拓扑信息整合到整个拓扑网络图中，其中，在分组传输网络设备与无线信道设备之间进行的无线信道感知协议帧交互的过程中，在大规模组网环境下，单个数据交互报文无法承载所有的无线邻居信息，需要对无线邻居信息进行分片处理，在分组传输网络设备端，分组传输网络设备接收到无线信道设备返回的无线邻居信息，需要根据是否分片的标志位对报文进行合包处理；2
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4）当拓扑信息稳定后，分组传输网络设备将全网拓扑信息上报分组传输网络控制器模块，由分组传输网络设备控制器模块根据当前的有线和无线混合拓扑图创建分组传输网络的业务，其中，在有线和无线混合组网的网络环境中，分组传输网络设备仅获取无线信道设备的邻居信息、并将邻居信息重构成实际的无线拓扑信息，采用虚拟节点的方式实现无线链路信息的管理；3）全网的业务传输：上层分组传输网络控制器或全网网管根据用户预先配置的业务数量，自动创建业务模板，在根据分组传输网络上报的无线和有线混合组网拓扑中，将用户实际的需求转换成对应网络中所有分组传输网络设备和无线信道设备节点之间的访问控制规则ACL和差分服务QoS，当ACL和QoS的计算完成后，上传网管或控制器根据实际适配的业务模型将业务参数下发到分组传输网络设备的实际物理光纤口和无线信道设备的无线业务口上，实现全网的业务传输，
其中，上层分组传输网络控制器或全网网管根据用户预先配置的业务数量，自动创建业务模板，在根据分组传输网络上报的无线和有线混合组网拓扑中，将用户实际的需求转换成对应网络中所有分组传输网络设备和无线信道设备节点之间的访问控制规则ACL和差分服务QoS，分组传输网络设备根据无线信道设备之间的动态链路的拓扑表达，将动态调整分组传输网络的业务承载的备份路径选择和保护路径的计算，当出现工作路径损坏时，可及时调整业务的通路，实现快速的业务倒换功能，最大限度的保证用户的信息安全。
[0008]与现有技术相比本技术方案具有如下特点：1.本技术方案基于分组传输网络设备的任意业务口和无线信道设备管理口之间的无信信道交互，实现分组传输网络设备对无线信道的自动感知；2.分组传输网络设备依据感知无线信道信息汇总无线信息感知结果，自动规划业务服务优先级、设置业务转发等级，依据无线的信道带宽将不同信道容量的业务流映射到不同的逻辑管道中，实现业务流量的按本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大规模组网环境下的无线信道设备感知和拓扑同步方法，其特征在于，包括如下步骤：1）建立分组传输网络设备与无线信道设备之间的邻居关系：分组传输网络设备刚开始工作时无法知晓对端无线信道设备的MAC地址或IP地址，分组传输网络设备与无线信道设备之间采用二层组播报文实现无线信道设备发现、并建立分组传输网络设备与无线信道设备之间的邻居关系，二层组播MAC方式进行数据交互，依据信道感知协议商定的二层组播进行无线信道信息的感知交互；2）分组传输网络业务通道的配置：分组传输网络设备通过管理口向无线信道设备发送请求单播请求报文，请求无线信道设备的邻居信息，无线信道设备收到单播请求报文后，返回对应无线自组网内的无线邻居信息，分组传输网络设备识别和提取无线邻居信息后将重构无线拓扑信息，分组传输网络设备将重构的无线拓扑信息和有线拓扑信息进行整合，并将整合后的全网拓扑转发给分组传输网络设备的控制器单元，分组传输网络设备控制器单元根据全网的有线和无线拓扑信息，完成分组传输网络业务通道的配置，过程包括：2
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1）分组传输网络设备采用发送二层组播报文感知无线信道设备的存在，当分组传输网络设备与无线信道设备之间建立双向Up状态的邻居信息后，分组传输网络设备和无线信道设备直接切换使用设备MAC地址进行单播数据交互；2
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2）无线信道设备响应分组传输网络设备的无线邻居发现报文，通告分组传输网络设备无线信道设备的存在；2
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3）分组传输网络设备感知存在Up状态的无线信道设备后，分组传输网络设备发送无线设备邻居信息请求报文，无线信道设备被动接收分组传输网络设备的请求报文，当无线信道设备接收到请求报文后，回复无线信道设备自组网内的无线邻居信息；当分组传输网络设备接收到无线信道设备返回的响应...

【专利技术属性】
技术研发人员：程明，邱帆，郑鹏，张凤军，何硙卓，卢建福，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十四研究所，
类型：发明
国别省市：