【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无线自组织网络，尤其涉及一种面向大规模分层分簇集群网络的韧性抗毁路由方法和系统。
技术介绍
1、大时空尺度下的大规模集群无线自组织网络中，由于点对点的高速传输距离受限，部分距离较远的节点需要中间节点接力进行中继传输才能实现全网的任意两点互通互联。确定两点间传输路径的过程即为路由。ad-hoc自组网路由技术是大规模集群自组织网络中实现多跳中继传输的关键。
2、目前ad-hoc自组网路由协议主要分为两大类：主动先应式的表驱动路由协议与被动反应式的按需驱动路由协议。主动路由的代表协议有目的节点序列距离矢量(destination sequenced distance vector,dsdv)路由协议、最优链路状态路由(optimized link state routing,olsr)、鱼眼状态路由(fisheye state routing,fsr)等。被动路由协议(也被称为按需路由、反应式或者源驱动路由协议)代表协议有按需距离矢量自组网(ad-hoc on-demand distance vector,aodv)路由协议、动态源路由(dynamicsource routing,dsr)等。此外，还有一种混合式路由如区域路由协议(zone routingprotocol,zrp)。需要指出的是zrp只是一种协议架构而非一种全新的协议，其特点是结合了主动与被动式路由的优点，在区域内采用主动式实现快速的拓扑维护与更新，在区域间则采用被动式路由来节约开销。
3、中国专利cn114760671a名称为一
4、传统的路由协议设计已不能适应复杂条件下大规模集群网络的发展需要。
技术实现思路
1、本专利技术的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种面向大规模分层分簇集群网络的韧性抗毁路由方案，兼具感知的强时效性、拓扑的全连通性、传输的高可靠性等优点。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种面向大规模分层分簇集群网络的韧性抗毁路由方法，包括：
3、基于网管信道交互，生成多径备份路由表；其中，多径备份路由表的更新与维护基于邻居探测与感知机制触发；
4、当触发多径备份路由表的更新与维护时，基于韧性抗毁路由协议，对多径备份路由表进行更新与维护，实时调整单播主路径与备份多播路径。
5、在上述面向大规模分层分簇集群网络的韧性抗毁路由方法中，基于链路状态信息的交换，生成多径备份路由表，包括：
6、判断当前是否已完成建网且路由表是否为空；
7、当确定已完成建网且路由表为空时，基于网管信道交互，采集本地链路状态信息，采用洪泛方式将采集得到的本地链路状态信息发送至子网内的其他节点；
8、各节点汇聚子网内的本地链路状态信息，完成拓扑汇聚，基于最短路准则生成单径路由表；
9、利用单径路由表与网络拓扑，排除单径选择条件下的计算次优下一跳地址，生成多径备份路由表。
10、在上述面向大规模分层分簇集群网络的韧性抗毁路由方法中，基于链路状态信息的交换，生成多径备份路由表，还包括：收集邻居节点位置信息，将收集到的邻居节点位置信息进行宽发窄收模式可行性判定，将通过可行性判定的邻居节点的多播节点id、路径速率更新至多径备份路由表。
11、在上述面向大规模分层分簇集群网络的韧性抗毁路由方法中，本地链路状态信息，包括：链路通断状态、业务负载状态、历史中断记录和当前速率档位。
12、在上述面向大规模分层分簇集群网络的韧性抗毁路由方法中，邻居探测与感知机制基于不同的信道实现对应的周期探测与主动探测，以应对多种网络节点异常情况；包括：
13、步骤1，在全局广播的网管信道上：当某个节点周期性的广播自身位置信息时，其他节点的网管信道处于侦听状态；当他节点超过规定时间周期/次数未收到该某个节点的广播信息，则判定该某个节点疑似脱网，跳转至步骤2；否则，跳转至步骤3；
14、步骤2，在点对点的业务信道上：在最近的可用时隙内向疑似脱网节点发送主动探测信息；若在约定通信时隙内未得到该疑似脱网节点回复，则判定该疑似节点脱网，即做出脱网判决，跳转至步骤5；若在约定通信时隙内该疑似脱网节点正常回复，则开启兼容模式，结束感知流程；
15、步骤3，在该某个节点正常收到一跳邻居节点网管信道信息后，检查本地收包记录，判断是否在约定通信时隙内收到一跳邻居发送的数据包；若在约定通信时隙内收到一跳邻居发送的数据包，则结束感知；否则，将该一跳邻居节点设为疑似脱网节点，跳转至步骤4；
16、步骤4，在业务信道上发起多播模式的主动探测，寻找疑似脱网节点的其他邻居节点，以多跳的形式验证该疑似脱网节点的业务信道可用性；若其他邻居节点信息返回正常，则跳转至步骤5；若其他邻居节点信息返回不正常，则作出脱网判决；
17、步骤5，向全网洪泛路由更新消息，触发多径备份路由表的更新与维护。
18、在上述面向大规模分层分簇集群网络的韧性抗毁路由方法中，在业务信道上发起多播模式的主动探测，寻找疑似脱网节点的其他邻居节点，以多跳的形式验证该疑似脱网节点的业务信道可用性，包括：
19、当节点支持宽发窄收模式时，直接在宽发窄收时隙内实现对疑似脱网节点及其邻居节点的探测问询；
20、当节点不支持宽发窄收模式时，基于当前网络拓扑将目的地址为疑似脱网节点的探测包发送至其邻居节点。
21、在上述面向大规模分层分簇集群网络的韧性抗毁路由方法中，还包括：
22、在生成的多径备份路由表基础上，通过邻居探测与感知机制感知外部干扰与环境对抗烈度，以获取各节点历史通断信息，进而对各个节点下一运行周期内的毁伤概率进行预测，得到各个节点下一运行周期内的毁伤概率预测结果；
23、根据各个节点下一运行周期内的毁伤概率预测结果，计算路径毁伤概率；
24、根据计算得到的路径毁伤概率，变更主路径，并更新多径备份路由表。
25、在上述面向大规模分层分簇集群网络的韧性抗毁路由方法中，根据计算得到的路径毁伤概率，变更主路径，包括：
26、假设：节点a到节点g存在两条传输路径：第一传输路径{acdg}本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种面向大规模分层分簇集群网络的韧性抗毁路由方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的面向大规模分层分簇集群网络的韧性抗毁路由方法，其特征在于，基于链路状态信息的交换，生成多径备份路由表，包括：
3.根据权利要求2所述的面向大规模分层分簇集群网络的韧性抗毁路由方法，其特征在于，基于链路状态信息的交换，生成多径备份路由表，还包括：收集邻居节点位置信息，将收集到的邻居节点位置信息进行宽发窄收模式可行性判定，将通过可行性判定的邻居节点的多播节点ID、路径速率更新至多径备份路由表。
4.根据权利要求2所述的面向大规模分层分簇集群网络的韧性抗毁路由方法，其特征在于，本地链路状态信息，包括：链路通断状态、业务负载状态、历史中断记录和当前速率档位。
5.根据权利要求1所述的面向大规模分层分簇集群网络的韧性抗毁路由方法，其特征在于，邻居探测与感知机制基于不同的信道实现对应的周期探测与主动探测，以应对多种网络节点异常情况；包括：
6.根据权利要求5所述的面向大规模分层分簇集群网络的韧性抗毁路由方法，其特征在于，在业务信道上发起
7.根据权利要求1所述的面向大规模分层分簇集群网络的韧性抗毁路由方法，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求7所述的面向大规模分层分簇集群网络的韧性抗毁路由方法，其特征在于，根据计算得到的路径毁伤概率，变更主路径，包括：
9.根据权利要求7所述的面向大规模分层分簇集群网络的韧性抗毁路由方法，其特征在于，各节点的毁伤概率P由先验概率p'与统计概率ps加和平均表征：其中，0＜ps，p'＜1。
10.一种面向大规模分层分簇集群网络的韧性抗毁路由系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种面向大规模分层分簇集群网络的韧性抗毁路由方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的面向大规模分层分簇集群网络的韧性抗毁路由方法，其特征在于，基于链路状态信息的交换，生成多径备份路由表，包括：
3.根据权利要求2所述的面向大规模分层分簇集群网络的韧性抗毁路由方法，其特征在于，基于链路状态信息的交换，生成多径备份路由表，还包括：收集邻居节点位置信息，将收集到的邻居节点位置信息进行宽发窄收模式可行性判定，将通过可行性判定的邻居节点的多播节点id、路径速率更新至多径备份路由表。
4.根据权利要求2所述的面向大规模分层分簇集群网络的韧性抗毁路由方法，其特征在于，本地链路状态信息，包括：链路通断状态、业务负载状态、历史中断记录和当前速率档位。
5.根据权利要求1所述的面向大规模分层分簇集群网络的韧性抗毁路由方法，其特征在于，邻居探测与感知机制基于...
【专利技术属性】
技术研发人员：石定元，高思宇，孙芳，王德昊，李旭鹏，杨乐，夏耘，张凤，王志强，王倩，陈海鹏，陆浩然，刘楠，王欣媛，韩梦阳，
申请(专利权)人：中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。