【技术实现步骤摘要】
本申请涉及网络通信，尤其涉及一种基于网络分簇和信息摆渡的无线自组织通信系统及方法。
技术介绍
1、无线自组织网络(wavelength switched optical network，wson)是一种特殊的移动通信网络，具有自组织、自愈合、无中心、多跳路由等特点。在不依赖预先设置的网络基础设施的情况下，可以快速、自动地构建通信网络，适合应用于紧急、临时的应急通信场合。因此，在突发事件发生后，可利用无线自组织网络技术，在现场快速部署自组织、自配置的应急通信网络，为复杂多样的应急环境中各类用户群体提供快速、可靠的通信服务。
2、在无线自组织网络中，许多节点通过相互协作来维持网络的连通性并提供网络服务。在对无线自组织网络进行研究时，假设无线自组织网络是全连通的，即任意两个节点之间在任意时刻都存在一条端到端的路径。但在实际应用中，特别是在大规模自然灾害发生后部署的临时性无线自组织应急通信网络中，由于灾害发生突然，波及范围大，在短时间内部署足够数量的节点较为困难，且用户终端的通信范围有限，因此，所构建的无线自组织网络是稀疏的(低密度)，难以保持完全连通。也就是说，网络分割现象在部署的网络中经常出现且持续时间较长，使得整个网络无法满足区域覆盖的要求，因此无法保证网络中的数据传输是可靠的。即使数据能够到达目的地，数据的投递率也比较低，投递延迟也比较长。
3、在一些实施例中，通过增加节点密度或发射功率可以消除网络分割，但前者会显著增加网络部署成本，而后者会快速消耗节点的稀缺能量，降低网络寿命，导致无线自组织通信网络的服
技术实现思路
1、本申请提供一种基于网络分簇和信息摆渡的无线自组织通信系统及方法，以解决无线自组织通信网络服务性能差的问题。
2、本申请第一方面提供一种基于网络分簇和信息摆渡的无线自组织通信系统，包括：顶层数据中心、中间层和底层；所述顶层数据中心与网络终端通信连接，所述中间层与所述顶层数据中心通信连接；所述底层与所述中间层通信连接；
3、所述顶层数据中心设置有多个摆渡节点；所述中间层设置有多个簇头节点，所述底层设置有多个节点，一个所述簇头节点至少连接一个所述节点；
4、所述无线自组织通信系统的网络通信范围至少包括第一聚类子网和第二聚类子网，所述顶层数据中心设置在所述第二聚类子网中；所述第一聚类子网中设置有第一簇头节点，所述第一簇头节点连接第一节点；
5、所述顶层数据中心用于：
6、控制所述第一节点向所述第一簇头节点发送消息；所述消息包含目标地址；
7、控制所述第一簇头节点接收所述消息并查询目标节点；所述目标节点为接收所述消息的节点，所述目标节点连接第二簇头节点；
8、在未查询到所述目标节点时，控制所述第一簇头节点向所述顶层数据中心发送摆渡请求消息；所述摆渡请求消息包含所述第一簇头节点的位置信息；
9、接收所述摆渡请求消息；
10、在所述顶层数据中心有可用的所述摆渡节点时，根据所述位置信息将所述摆渡节点调度到所述第一簇头节点的附近区域；所述附近区域在所述第一聚类子网和所述第二聚类子网重合的网络通信范围内；
11、控制所述第一簇头节点将所述消息发送给所述摆渡节点；
12、控制所述摆渡节点接收所述消息并根据所述目标地址获取所述目标节点的通信范围；
13、在所述目标节点的通信范围在所述第二聚类子网中时，控制所述摆渡节点移动至所述第二聚类子网；
14、控制所述摆渡节点将所述消息传输给所述第二簇头节点；
15、控制所述第二簇头节点接收所述消息并将所述消息传输给所述目标节点。
16、可选的，所述摆渡节点包括默认配置模式和移动传输模式；所述默认配置模式包括将所述摆渡节点设置在顶层数据中心处和所述摆渡节点在网络中沿路线徘徊。
17、可选的，所述顶层数据中心还用于：
18、在所述顶层数据中心没有可用的所述摆渡节点时，控制所述第一簇头节点静止等待，直到所述顶层数据中心中有可用的摆渡节点。
19、可选的，在所述第二簇头节点接收所述消息并将所述消息传输给所述目标节点后，所述顶层数据中心还用于：控制所述摆渡节点返回所述顶层数据中心。
20、可选的，所述消息还包含消息来源、消息内容、消息数据类型和消息超时周期，所述顶层数据中心和所述摆渡节点根据所述消息来源、消息内容、消息数据类型和消息超时周期获取所述消息的传输优先级。
21、本申请第二方面提供一种基于网络分簇和信息摆渡的无线自组织通信方法，应用于上述第一方面所述的基于网络分簇和信息摆渡的无线自组织通信系统，所述方法包括：
22、控制第一节点向第一簇头节点发送消息；所述消息包含目标地址；
23、控制所述第一簇头节点接收所述消息并查询目标节点；所述目标节点为接收所述消息的节点，所述目标节点连接第二簇头节点；
24、在未查询到所述目标节点时，控制所述第一簇头节点向顶层数据中心发送摆渡请求消息；所述摆渡请求消息包含所述第一簇头节点的位置信息；
25、接收所述摆渡请求消息；
26、在所述顶层数据中心有可用的摆渡节点时，根据所述位置信息将所述摆渡节点调度到所述第一簇头节点的附近区域；所述附近区域在第一聚类子网和第二聚类子网重合的网络通信范围内；
27、控制所述第一簇头节点将所述消息发送给所述摆渡节点；
28、控制所述摆渡节点接收所述消息并根据所述目标地址获取所述目标节点的通信范围；
29、在所述目标节点的通信范围在第二聚类子网中时，控制所述摆渡节点移动至所述第二聚类子网；
30、控制所述摆渡节点将所述消息传输给所述第二簇头节点；
31、控制所述第二簇头节点接收所述消息并将所述消息传输给所述目标节点。
32、可选的，所述方法还包括：
33、在所述顶层数据中心没有可用的所述摆渡节点时，控制所述第一簇头节点静止等待，直到所述顶层数据中心中有可用的摆渡节点。
34、可选的，在所述第二簇头节点接收所述消息并将所述消息传输给所述目标节点后，所述方法还包括：控制所述摆渡节点返回所述顶层数据中心。
35、由上述技术方案可知，本申请提供一种基于网络分簇和信息摆渡的无线自组织通信系统及方法，所述系统包括：顶层数据中心、中间层和底层；顶层数据中心、中间层和底层依次通信连接；顶层数据中心设置有多个摆渡节点，中间层设置有多个簇头节点，底层设置有多个节点。顶层数据中心控制第一聚类子网中的节点向第一簇头节点发送消息，簇头节点根据接收到的消息查询目标节点，目标节点不在第一聚类子网内时，顶层数据中心将摆渡节点调度到第一簇头节点的附近区域，第一簇头节点通过摆渡节点将消息传输给与目标节点连接的第二簇头节点，最后将消息传输给目标节点。通过将网络分簇处理，并利用摆渡节点传送数据，可以适应覆盖范围较广、网本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于网络分簇和信息摆渡的无线自组织通信系统，其特征在于，包括：顶层数据中心、中间层和底层；所述顶层数据中心与网络终端通信连接，所述中间层与所述顶层数据中心通信连接；所述底层与所述中间层通信连接；
2.根据权利要求1所述的基于网络分簇和信息摆渡的无线自组织通信系统，其特征在于，所述摆渡节点包括默认配置模式和移动传输模式；所述默认配置模式包括将所述摆渡节点设置在顶层数据中心处和所述摆渡节点在网络中沿路线徘徊。
3.根据权利要求1所述的基于网络分簇和信息摆渡的无线自组织通信系统，其特征在于，所述顶层数据中心还用于：
4.根据权利要求1所述的基于网络分簇和信息摆渡的无线自组织通信系统，其特征在于，在所述第二簇头节点接收所述消息并将所述消息传输给所述目标节点后，所述顶层数据中心还用于：控制所述摆渡节点返回所述顶层数据中心。
5.根据权利要求1所述的基于网络分簇和信息摆渡的无线自组织通信系统，其特征在于，所述消息还包含消息来源、消息内容、消息数据类型和消息超时周期，所述顶层数据中心和所述摆渡节点根据所述消息来源、消息内容、消息数据类型和
6.一种基于网络分簇和信息摆渡的无线自组织通信方法，其特征在于，应用于权利要求1-5任一项所述的基于网络分簇和信息摆渡的无线自组织通信系统，所述方法包括：
7.根据权利要求6所述的基于网络分簇和信息摆渡的无线自组织通信方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.根据权利要求6所述的基于网络分簇和信息摆渡的无线自组织通信方法，其特征在于，在所述第二簇头节点接收所述消息并将所述消息传输给所述目标节点后，所述方法还包括：控制所述摆渡节点返回所述顶层数据中心。
...【技术特征摘要】
1.一种基于网络分簇和信息摆渡的无线自组织通信系统，其特征在于，包括：顶层数据中心、中间层和底层；所述顶层数据中心与网络终端通信连接，所述中间层与所述顶层数据中心通信连接；所述底层与所述中间层通信连接；
2.根据权利要求1所述的基于网络分簇和信息摆渡的无线自组织通信系统，其特征在于，所述摆渡节点包括默认配置模式和移动传输模式；所述默认配置模式包括将所述摆渡节点设置在顶层数据中心处和所述摆渡节点在网络中沿路线徘徊。
3.根据权利要求1所述的基于网络分簇和信息摆渡的无线自组织通信系统，其特征在于，所述顶层数据中心还用于：
4.根据权利要求1所述的基于网络分簇和信息摆渡的无线自组织通信系统，其特征在于，在所述第二簇头节点接收所述消息并将所述消息传输给所述目标节点后，所述顶层数据中心还用于：控制所述摆渡节点返回所述顶层数据中...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐正国，冯建辉，胡健，姜虹云，杨修正，普碧才，和春元，宋登峰，杨永森，赵正平，杨杰，杨永平，杜海燕，何欧涯，张玉梅，刘江雄，李均宏，杨征鸿，王啸虎，杨文益，秦建明，王陈喜，陈永忠，刘慧，耿座学，王培继，解立秀，孔碧光，肖翠，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司怒江供电局，
类型：发明
国别省市：
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