一種無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)的連通性修復(fù)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)的連通性修復(fù)方法，多個(gè)可移動(dòng)設(shè)備組成無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)，其特征在于：每個(gè)可移動(dòng)設(shè)備上均設(shè)置有轉(zhuǎn)發(fā)表維護(hù)模塊、位置調(diào)度請(qǐng)求模塊、位置調(diào)度應(yīng)答模塊和輔助轉(zhuǎn)發(fā)模塊；轉(zhuǎn)發(fā)表維護(hù)模塊用于維護(hù)設(shè)備的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)計(jì)表，數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)計(jì)表用于反映設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)的貢獻(xiàn)度；該模塊嵌在設(shè)備的路由系統(tǒng)中；位置調(diào)度請(qǐng)求模塊用于處理設(shè)備提交的失效請(qǐng)求，并處理網(wǎng)絡(luò)中的位置調(diào)度應(yīng)答數(shù)據(jù)包；位置調(diào)度應(yīng)答模塊用于處理網(wǎng)絡(luò)中失效設(shè)備的位置調(diào)度請(qǐng)求，并完成設(shè)備位置調(diào)度操作；輔助轉(zhuǎn)發(fā)模塊用于替代失效設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)的連通性修復(fù)方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)的連通性修復(fù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)是由大量的可移動(dòng)設(shè)備組成，通過(guò)無(wú)線通信方式形成的一種多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、軍事部署等領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)連通是無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)。然而，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的能量約束會(huì)引起設(shè)備失效，進(jìn)而引發(fā)網(wǎng)絡(luò)鏈路失效，改變網(wǎng)絡(luò)原有的通信狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)連通性，甚至造成網(wǎng)絡(luò)隔離。因此，如何降低設(shè)備失效對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響，維持網(wǎng)絡(luò)的連通性，進(jìn)而提高無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定性是不可忽視的關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題。
[0003]目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于網(wǎng)絡(luò)連通修復(fù)方面的研究的主要采用兩種方法:1)使用專(zhuān)門(mén)的連通修復(fù)機(jī)器人。Derbakova等人提出一種與網(wǎng)絡(luò)覆蓋結(jié)合的連接修復(fù)方法，首先通過(guò)全網(wǎng)廣播衡量網(wǎng)絡(luò)連通狀況，然后對(duì)機(jī)器人的位置進(jìn)行調(diào)度，保持網(wǎng)絡(luò)的連通度(Derbakova A, Correll N, Rus D.Decentralized self-repair to maintenanceconnectivity and coverage in networked mult1-robot systems[C]//Robotics andAutomation (ICRA), 2011IEEE International Conference on.1EEE,2011:3863-3868.)；CSIR0、USC和Dartmouth三個(gè)實(shí)驗(yàn)室合作針對(duì)傳感器，地面機(jī)器人和空中機(jī)器人所組成的混合網(wǎng)絡(luò)，借助空中設(shè)備估計(jì)網(wǎng)絡(luò)隔離的位置，然后對(duì)該處的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行修補(bǔ)(Corke P, Hrabar S，Peterson R, et al.Deployment and connectivity repair of asensor net with a flying robot[M]//Experimental Robotics IX.Springer BerlinHeidelberg, 2006:333-343)。 以上研究均需要專(zhuān)門(mén)的修復(fù)設(shè)備設(shè)施，沒(méi)有考慮修復(fù)設(shè)備失效的問(wèn)題。2)利用網(wǎng)絡(luò)睡眠設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)修復(fù)的方法。史庭俊等人針對(duì)異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)提出一種基于連通支配樹(shù)的異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫迯?fù)算法(HSNTR)，利用網(wǎng)絡(luò)睡眠設(shè)備，對(duì)骨干網(wǎng)進(jìn)行連通修復(fù)(史庭俊，方旭明，楊云.基于連通支配樹(shù)的異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫迯?fù)算法[J].通信學(xué)報(bào)，2012，33 (10):77-85.)。這種方法只適用于冗余度高的網(wǎng)絡(luò)，且只考慮了網(wǎng)絡(luò)的連通度和覆蓋度，沒(méi)有考慮設(shè)備失效對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸穩(wěn)定性的影響。
[0004]僅有2項(xiàng)專(zhuān)利涉及本發(fā)明研究領(lǐng)域。Microsoft的專(zhuān)利“Dynamic channelassignment and connectivity maintenance in wireless networks (20080117864)主要針對(duì)多信道無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的連通性問(wèn)題提出了解決方案，只適用于多信道網(wǎng)絡(luò)。而Nokia公司的專(zhuān)利 Connection maintenance in wireless network with relays via CIDencapsulation (20080192673)”通過(guò)具體的中繼設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包維護(hù)網(wǎng)絡(luò)通信,是一種數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議，不涉及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備失效問(wèn)題。
[0005]從上述分析可以看出，現(xiàn)有技術(shù)中，針對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備失效的連通修復(fù)方法存在的不足之處在于:1)需要專(zhuān)門(mén)的修復(fù)機(jī)器人，沒(méi)有考慮修復(fù)機(jī)器人失效的問(wèn)題。2)需要復(fù)雜的通信過(guò)程，耗費(fèi)網(wǎng)絡(luò)能量。3)只考慮網(wǎng)絡(luò)的連通度和覆蓋度，沒(méi)有考慮設(shè)備失效對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸穩(wěn)定性的影響。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的在于提供一種無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)的連通性修復(fù)方法，操作簡(jiǎn)便，能夠有效降低失效設(shè)備對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的影響，維持網(wǎng)絡(luò)的連通性，提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
[0007]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的技術(shù)方案:
[0008]一種無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)的連通性修復(fù)方法，多個(gè)可移動(dòng)設(shè)備組成無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)，其特征在于:每個(gè)可移動(dòng)設(shè)備上均設(shè)置有轉(zhuǎn)發(fā)表維護(hù)模塊、位置調(diào)度請(qǐng)求模塊、位置調(diào)度應(yīng)答模塊和輔助轉(zhuǎn)發(fā)模塊；轉(zhuǎn)發(fā)表維護(hù)模塊用于維護(hù)設(shè)備的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)計(jì)表，數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)計(jì)表用于反映設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)的貢獻(xiàn)度；該模塊嵌在設(shè)備的路由系統(tǒng)中；位置調(diào)度請(qǐng)求模塊用于處理設(shè)備提交的失效請(qǐng)求，并處理網(wǎng)絡(luò)中的位置調(diào)度應(yīng)答數(shù)據(jù)包；位置調(diào)度應(yīng)答模塊用于處理網(wǎng)絡(luò)中失效設(shè)備的位置調(diào)度請(qǐng)求，并完成設(shè)備位置調(diào)度操作；輔助轉(zhuǎn)發(fā)模塊用于替代失效設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)。
[0009]位置調(diào)度請(qǐng)求模塊處理設(shè)備提交的失效請(qǐng)求，通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)，
[0010]設(shè)備即將停止工作時(shí)，通過(guò)接口向該設(shè)備的位置調(diào)度請(qǐng)求模塊發(fā)送請(qǐng)求，位置調(diào)度請(qǐng)求模塊接收請(qǐng)求后，將自身的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)計(jì)表、自身的位置坐標(biāo)和自身的網(wǎng)絡(luò)地址封裝到位置調(diào)度請(qǐng)求數(shù)據(jù)包中，以廣播的方式發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中所有的鄰居設(shè)備，提出位置調(diào)度請(qǐng)求。
[0011]位置調(diào)度應(yīng)答模塊處理網(wǎng)絡(luò)中失效設(shè)備的位置調(diào)度請(qǐng)求，通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)，
[0012]步驟1:提取位置調(diào)度請(qǐng)求數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)計(jì)表、位置坐標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)地址；
[0013]步驟2:根據(jù)步驟I取得的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)計(jì)表、網(wǎng)絡(luò)地址和自身的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)計(jì)表以及自身的網(wǎng)絡(luò)地址，計(jì)算應(yīng)答延時(shí)；
[0014]步驟3:根據(jù)步驟I取得的位置坐標(biāo)和自身位置坐標(biāo)、自身平均移動(dòng)速度，計(jì)算移動(dòng)延時(shí)；
[0015]步驟4:設(shè)置發(fā)送位置調(diào)度應(yīng)答數(shù)據(jù)包的延期時(shí)間，開(kāi)啟應(yīng)答延時(shí)計(jì)時(shí)器，當(dāng)計(jì)時(shí)到步驟2得到的應(yīng)答延時(shí)后，將步驟3取得的移動(dòng)延時(shí)、自身的網(wǎng)絡(luò)地址封裝到位置調(diào)度應(yīng)答數(shù)據(jù)包中，向位置調(diào)度請(qǐng)求數(shù)據(jù)包中的網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)送。
[0016]位置調(diào)度請(qǐng)求模塊處理網(wǎng)絡(luò)中的位置調(diào)度應(yīng)答數(shù)據(jù)包，通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)，
[0017]當(dāng)位置調(diào)度請(qǐng)求模塊首次接收到網(wǎng)絡(luò)中鄰居設(shè)備發(fā)送的位置調(diào)度應(yīng)答數(shù)據(jù)包后，
[0018]步驟1:提取位置調(diào)度應(yīng)答數(shù)據(jù)包中的移動(dòng)延時(shí)和網(wǎng)絡(luò)地址，將該網(wǎng)絡(luò)地址作為執(zhí)行位置調(diào)度設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址；
[0019]步驟2:將自身的路由表、自身的位置坐標(biāo)、自身的網(wǎng)絡(luò)地址即失效設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址和步驟I中取得的執(zhí)行位置調(diào)度設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址，封裝到位置調(diào)度完成數(shù)據(jù)包中，然后以廣播的方式發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中所有的鄰居設(shè)備；
[0020]步驟3:開(kāi)啟移動(dòng)延時(shí)計(jì)時(shí)器，當(dāng)計(jì)時(shí)到步驟I取得的移動(dòng)時(shí)延后，停止設(shè)備路由系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)功能；
[0021]若位置調(diào)度請(qǐng)求模塊再次接收到其它鄰居設(shè)備的位置調(diào)度應(yīng)答數(shù)據(jù)包，則直接丟掉該數(shù)據(jù)包，不做任何處理。
[0022]位置調(diào)度應(yīng)答模塊完成設(shè)備位置調(diào)度操作，通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)，
[0023]位置調(diào)度應(yīng)答模塊在接收到網(wǎng)絡(luò)中失效設(shè)備發(fā)送的位置調(diào)度完成數(shù)據(jù)包后，[0024]步驟1:提取位置調(diào)度完成數(shù)據(jù)包中的執(zhí)行位置調(diào)度設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址，若取得的該網(wǎng)絡(luò)地址和自身網(wǎng)絡(luò)地址不同，則將應(yīng)答延時(shí)計(jì)時(shí)器歸零，停止計(jì)時(shí)，不執(zhí)行任何操作；否則繼續(xù)執(zhí)行；
[0025]步驟2:提取位置調(diào)度完成數(shù)據(jù)包中的路由表、位置坐標(biāo)和失效設(shè)備網(wǎng)絡(luò)地址；
[0026]步驟3:向設(shè)備運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)送移動(dòng)命令，促使設(shè)備向步驟2中取得的位置坐標(biāo)移動(dòng)；
[0027]步驟4:當(dāng)設(shè)備移動(dòng)完成后，開(kāi)啟輔助轉(zhuǎn)發(fā)模塊，將步驟2中取得的路由表與失效設(shè)備網(wǎng)絡(luò)地址提交給輔助轉(zhuǎn)發(fā)模塊。
[0028]輔助轉(zhuǎn)發(fā)模塊替代失效設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)，
[0029]輔助轉(zhuǎn)發(fā)模塊接收到位置調(diào)度應(yīng)答模塊提交的路由表和失效設(shè)備網(wǎng)絡(luò)地址后，先將路由表與自身的路由表合并,再監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包,若數(shù)據(jù)包的接收地址為失效設(shè)備網(wǎng)絡(luò)地址，則將其交由路由系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)。
[0030]本發(fā)明具有的有益效果:
[0031]本發(fā)明每個(gè)可移動(dòng)設(shè)備上均設(shè)置有轉(zhuǎn)發(fā)表維護(hù)模塊、位置調(diào)度請(qǐng)求模塊、位置調(diào)度應(yīng)答模塊和輔助轉(zhuǎn)發(fā)模塊；轉(zhuǎn)發(fā)表維護(hù)模塊用于維護(hù)設(shè)備的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)計(jì)表，該模塊嵌在設(shè)備的路由系統(tǒng)中；位置調(diào)度請(qǐng)求模塊用于處理設(shè)備提交的失效請(qǐng)求，并處理網(wǎng)絡(luò)中的位置調(diào)度應(yīng)答數(shù)據(jù)包；位置調(diào)度應(yīng)答模塊用于處理網(wǎng)絡(luò)中失效設(shè)備的位置調(diào)度請(qǐng)求，并完成設(shè)備位置調(diào)度操作；輔助轉(zhuǎn)發(fā)模塊用于替代失效設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)。本發(fā)明采用分布式系統(tǒng)，模塊布置在網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)無(wú)線設(shè)備上，當(dāng)設(shè)備由于電量即將耗盡或者其他因素即將停止工作時(shí)，通過(guò)接口向該設(shè)備的位置調(diào)度請(qǐng)求模塊發(fā)送請(qǐng)求，其余鄰居設(shè)備的位置調(diào)度應(yīng)答模塊進(jìn)行應(yīng)答，最終由執(zhí)行位置調(diào)度設(shè)備的輔助轉(zhuǎn)發(fā)模塊替代失效設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)。
[0032]本發(fā)明操作簡(jiǎn)便，能夠有效降低失效設(shè)備對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的影響，維持網(wǎng)絡(luò)的連通性，提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定性。本發(fā)明系統(tǒng)的輔助轉(zhuǎn)發(fā)模塊能夠幫助失效設(shè)備完成數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)，降低網(wǎng)絡(luò)通信中斷時(shí)間。本發(fā)明無(wú)中心設(shè)備，不以專(zhuān)門(mén)的網(wǎng)絡(luò)修復(fù)機(jī)器人為基礎(chǔ)，系統(tǒng)能夠適用于所有的由可移動(dòng)無(wú)線設(shè)備組成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明轉(zhuǎn)發(fā)表維護(hù)模塊嵌入到設(shè)備的路由系統(tǒng)中，擴(kuò)展性強(qiáng)。本發(fā)明位置調(diào)度應(yīng)答模塊通過(guò)比較設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)的貢獻(xiàn)度計(jì)算應(yīng)答延時(shí)，利用貢獻(xiàn)度小的設(shè)備的位置移動(dòng)來(lái)穩(wěn)定系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸量，進(jìn)一步保證修復(fù)過(guò)程中網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)模塊圖；
[0034]圖2為本發(fā)明中轉(zhuǎn)發(fā)表維護(hù)模塊采用的轉(zhuǎn)發(fā)表維護(hù)算法流程圖；
[0035]圖3為本發(fā)明中位置調(diào)度應(yīng)答模塊采用的應(yīng)答延時(shí)計(jì)算算法偽代碼；
[0036]圖4為本發(fā)明實(shí)施例1和實(shí)施例2的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備位置分布圖
[0037]圖5為本發(fā)明實(shí)施例2的網(wǎng)絡(luò)通信圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]如圖1所示，每個(gè)可移動(dòng)設(shè)備上均設(shè)置有轉(zhuǎn)發(fā)表維護(hù)模塊、位置調(diào)度請(qǐng)求模塊、位置調(diào)度應(yīng)答模塊和輔助轉(zhuǎn)發(fā)模塊；設(shè)有接口 failure_Start，當(dāng)設(shè)備由于電量即將耗盡或者其他因素即將停止工作時(shí)，通過(guò)調(diào)用failure_Start接口向該設(shè)備的位置調(diào)度請(qǐng)求模塊發(fā)送請(qǐng)求，其余鄰居設(shè)備的位置調(diào)度應(yīng)答模塊進(jìn)行應(yīng)答，最終由執(zhí)行位置調(diào)度設(shè)備的輔助轉(zhuǎn)發(fā)模塊替代失效設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)。
[0039]一、轉(zhuǎn)發(fā)表維護(hù)模塊。該模塊用于維護(hù)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)計(jì)表FT，該模塊嵌在設(shè)備的路由系統(tǒng)中，模塊監(jiān)測(cè)設(shè)備路由系統(tǒng)。路由系統(tǒng)每轉(zhuǎn)發(fā)一個(gè)數(shù)據(jù)包，模塊就記錄下該數(shù)據(jù)包的上一跳地址和下一跳地址，并調(diào)用轉(zhuǎn)發(fā)表維護(hù)算法FTmaintenance (如圖2所示)，修改數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)計(jì)表FT相應(yīng)位置的統(tǒng)計(jì)值，數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)計(jì)表FT直觀的反應(yīng)設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)的貢獻(xiàn)度，即反映設(shè)備失效對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響效果，轉(zhuǎn)發(fā)表維護(hù)算法FTmaintenance為現(xiàn)有常用算法。
[0040]二、位置調(diào)度請(qǐng)求模塊。該模塊用于處理設(shè)備提交的失效請(qǐng)求，并處理網(wǎng)絡(luò)中的位置調(diào)度應(yīng)答數(shù)據(jù)包。該模塊工作在網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層。
[0041](一)失效請(qǐng)求處理。
[0042]位置調(diào)度請(qǐng)求模塊處理設(shè)備提交的失效請(qǐng)求，通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)，
[0043]設(shè)備即將停止工作時(shí)，通過(guò)接口向該設(shè)備的位置調(diào)度請(qǐng)求模塊發(fā)送請(qǐng)求，位置調(diào)度請(qǐng)求模塊接收請(qǐng)求后，將自身的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)計(jì)表、自身的位置坐標(biāo)和自身的網(wǎng)絡(luò)地址封裝到位置調(diào)度請(qǐng)求數(shù)據(jù)包中，以廣播的方式發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中所有的鄰居設(shè)備，提出位置調(diào)度請(qǐng)求。
[0044](二)位置調(diào)度應(yīng)答數(shù)據(jù)包處理。
[0045]位置調(diào)度請(qǐng)求模塊處理網(wǎng)絡(luò)中的位置調(diào)度應(yīng)答數(shù)據(jù)包，通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)，
[0046]當(dāng)位置調(diào)度請(qǐng)求模塊首次接收到網(wǎng)絡(luò)中鄰居設(shè)備發(fā)送的位置調(diào)度應(yīng)答數(shù)據(jù)包后，
[0047]步驟1:提取位置調(diào)度應(yīng)答數(shù)據(jù)包中的移動(dòng)延時(shí)和網(wǎng)絡(luò)地址，將該網(wǎng)絡(luò)地址作為執(zhí)行位置調(diào)度設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址；
[0048]步驟2:將自身的路由表、自身的位置坐標(biāo)、自身的網(wǎng)絡(luò)地址即失效設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址和步驟I中取得的執(zhí)行位置調(diào)度設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址，封裝到位置調(diào)度完成數(shù)據(jù)包中，然后以廣播的方式發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中所有的鄰居設(shè)備；
[0049]步驟3:開(kāi)啟移動(dòng)延時(shí)計(jì)時(shí)器，當(dāng)計(jì)時(shí)到步驟I取得的移動(dòng)時(shí)延后，停止設(shè)備路由系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)功能；
[0050]若位置調(diào)度請(qǐng)求模塊再次接收到其它鄰居設(shè)備的位置調(diào)度應(yīng)答數(shù)據(jù)包，則直接丟掉該數(shù)據(jù)包，不做任何處理。
[0051]三、位置調(diào)度應(yīng)答模塊。該模塊用于處理網(wǎng)絡(luò)中失效設(shè)備的位置調(diào)度請(qǐng)求，并完成設(shè)備位置調(diào)度操作。該模塊工作在網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層。
[0052](一)位置調(diào)度請(qǐng)求處理。
[0053]位置調(diào)度應(yīng)答模塊處理網(wǎng)絡(luò)中失效設(shè)備的位置調(diào)度請(qǐng)求，通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)，
[0054]步驟1:提取位置調(diào)度請(qǐng)求數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)計(jì)表、位置坐標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)地址；
[0055]步驟2:根據(jù)步驟I取得的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)計(jì)表、網(wǎng)絡(luò)地址和自身的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)計(jì)表以及自身的網(wǎng)絡(luò)地址，調(diào)用應(yīng)答延時(shí)計(jì)算算法delayCal (如圖3所示)，計(jì)算應(yīng)答延時(shí)，應(yīng)答延時(shí)計(jì)算算法delayCal為現(xiàn)有常用算法；
[0056]步驟3:根據(jù)步驟I取得的位置坐標(biāo)和自身位置坐標(biāo)、自身平均移動(dòng)速度，計(jì)算移動(dòng)延時(shí)；[0057]步驟4:設(shè)置發(fā)送位置調(diào)度應(yīng)答數(shù)據(jù)包的延期時(shí)間，開(kāi)啟應(yīng)答延時(shí)計(jì)時(shí)器，當(dāng)計(jì)時(shí)到步驟2得到的應(yīng)答延時(shí)后，將步驟3取得的移動(dòng)延時(shí)、自身的網(wǎng)絡(luò)地址封裝到位置調(diào)度應(yīng)答數(shù)據(jù)包中，向位置調(diào)度請(qǐng)求數(shù)據(jù)包中的網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)送。
[0058](二)設(shè)備調(diào)度位置處理。
[0059]位置調(diào)度應(yīng)答模塊完成設(shè)備位置調(diào)度操作，通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)，
[0060]位置調(diào)度應(yīng)答模塊在接收到網(wǎng)絡(luò)中失效設(shè)備發(fā)送的位置調(diào)度完成數(shù)據(jù)包后，
[0061]步驟1:提取位置調(diào)度完成數(shù)據(jù)包中的執(zhí)行位置調(diào)度設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址，若取得的該網(wǎng)絡(luò)地址和自身網(wǎng)絡(luò)地址不同，則將應(yīng)答延時(shí)計(jì)時(shí)器歸零，停止計(jì)時(shí)，不執(zhí)行任何操作；否則繼續(xù)執(zhí)行；
[0062]步驟2:提取位置調(diào)度完成數(shù)據(jù)包中的路由表、位置坐標(biāo)和失效設(shè)備網(wǎng)絡(luò)地址；
[0063]步驟3:向設(shè)備運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)送移動(dòng)命令，促使設(shè)備向步驟2中取得的位置坐標(biāo)移動(dòng)；
[0064]步驟4:當(dāng)設(shè)備移動(dòng)完成后，開(kāi)啟輔助轉(zhuǎn)發(fā)模塊，將步驟2中取得的路由表與失效設(shè)備網(wǎng)絡(luò)地址提交給輔助轉(zhuǎn)發(fā)模塊。
[0065]四、輔助轉(zhuǎn)發(fā)模塊。該模塊用于替代失效設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)。該模塊工作于網(wǎng)絡(luò)的接入層。
[0066]輔助轉(zhuǎn)發(fā)模塊替代失效設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)，
[0067]輔助轉(zhuǎn)發(fā)模塊接收到位置調(diào)度應(yīng)答模塊提交的路由表和失效設(shè)備網(wǎng)絡(luò)地址后，先將路由表與自身的路由表合并,再監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包,若數(shù)據(jù)包的接收地址為失效設(shè)備網(wǎng)絡(luò)地址，則將其交由路由系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)。
[0068]下面結(jié)合選取的典型實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述，說(shuō)明本發(fā)明有益效果
[0069]實(shí)施例1對(duì)本系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)表維護(hù)模塊的具體工作過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。
[0070]網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備分布情況如圖4(a)所示，設(shè)備D、A和S的地址分別為ADDRcUADDRa和ADDRs，網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)作一端時(shí)間后，設(shè)備S上的轉(zhuǎn)發(fā)表維護(hù)模塊對(duì)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)計(jì)表的維護(hù)結(jié)果如表1所示。此時(shí)，設(shè)備A經(jīng)過(guò)設(shè)備S向設(shè)備D發(fā)送數(shù)據(jù)，設(shè)備S的路由系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)了一個(gè)數(shù)據(jù)包。
[0071]設(shè)備S上的轉(zhuǎn)發(fā)表維護(hù)模塊維護(hù)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)計(jì)表FTs。轉(zhuǎn)發(fā)表維護(hù)模塊監(jiān)測(cè)設(shè)備路由系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)了一個(gè)數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包的上一跳地址Pri=ADDRa和下一跳地址next=ADDRd,然后調(diào)用轉(zhuǎn)發(fā)表維護(hù)算法FTmaintenance (ADDRajADDRd),修改FTs的統(tǒng)計(jì)值。修改后的FTs如表2所示。
[0072]表1.修改前的FTs
[0073]


IADDRa IADDRd IADDRe~

ADDRa O 4 3
ADDRd 18 O 289
ADDRe 10 ?78~O
[0074]表2.修改后的FTs[0075]
【權(quán)利要求】
1.一種無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)的連通性修復(fù)方法，多個(gè)可移動(dòng)設(shè)備組成無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)，其特征在于:每個(gè)可移動(dòng)設(shè)備上均設(shè)置有轉(zhuǎn)發(fā)表維護(hù)模塊、位置調(diào)度請(qǐng)求模塊、位置調(diào)度應(yīng)答模塊和輔助轉(zhuǎn)發(fā)模塊；轉(zhuǎn)發(fā)表維護(hù)模塊用于維護(hù)設(shè)備的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)計(jì)表，數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)計(jì)表用于反映設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)的貢獻(xiàn)度；該模塊嵌在設(shè)備的路由系統(tǒng)中；位置調(diào)度請(qǐng)求模塊用于處理設(shè)備提交的失效請(qǐng)求，并處理網(wǎng)絡(luò)中的位置調(diào)度應(yīng)答數(shù)據(jù)包；位置調(diào)度應(yīng)答模塊用于處理網(wǎng)絡(luò)中失效設(shè)備的位置調(diào)度請(qǐng)求，并完成設(shè)備位置調(diào)度操作；輔助轉(zhuǎn)發(fā)模塊用于替代失效設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)的連通性修復(fù)方法，其特征在于:位置調(diào)度請(qǐng)求模塊處理設(shè)備提交的失效請(qǐng)求，通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)， 設(shè)備即將停止工作時(shí)，通過(guò)接口向該設(shè)備的位置調(diào)度請(qǐng)求模塊發(fā)送請(qǐng)求，位置調(diào)度請(qǐng)求模塊接收請(qǐng)求后，將自身的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)計(jì)表、自身的位置坐標(biāo)和自身的網(wǎng)絡(luò)地址封裝到位置調(diào)度請(qǐng)求數(shù)據(jù)包中，以廣播的方式發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中所有的鄰居設(shè)備，提出位置調(diào)度請(qǐng)求。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)的連通性修復(fù)方法，其特征在于:位置調(diào)度應(yīng)答模塊處理網(wǎng)絡(luò)中失效設(shè)備的位置調(diào)度請(qǐng)求，通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)， 步驟1:提取位置調(diào)度請(qǐng)求數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)計(jì)表、位置坐標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)地址； 步驟2:根據(jù)步驟I取得的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)計(jì)表、網(wǎng)絡(luò)地址和自身的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)統(tǒng)計(jì)表以及自身的網(wǎng)絡(luò)地址，計(jì)算應(yīng)答延時(shí)； 步驟3:根據(jù)步驟I取得的位置坐標(biāo)和自身位置坐標(biāo)、自身平均移動(dòng)速度，計(jì)算移動(dòng)延時(shí)； 步驟4:設(shè)置發(fā)送位置調(diào)度應(yīng)答數(shù)據(jù)包的延期時(shí)間，開(kāi)啟應(yīng)答延時(shí)計(jì)時(shí)器，當(dāng)計(jì)時(shí)到步驟2得到的應(yīng)答延時(shí)后，將步驟3取得的移動(dòng)延時(shí)、自身的網(wǎng)絡(luò)地址封裝到位置調(diào)度應(yīng)答數(shù)據(jù)包中，向位置調(diào)度請(qǐng)求數(shù)據(jù)包中的網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)送。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)的連通性修復(fù)方法，其特征在于:位置調(diào)度請(qǐng)求模塊處理網(wǎng)絡(luò)中的位置調(diào)度應(yīng)答數(shù)據(jù)包，通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)， 當(dāng)位置調(diào)度請(qǐng)求模塊首次接收到網(wǎng)絡(luò)中鄰居設(shè)備發(fā)送的位置調(diào)度應(yīng)答數(shù)據(jù)包后， 步驟1:提取位置調(diào)度應(yīng)答數(shù)據(jù)包中的移動(dòng)延時(shí)和網(wǎng)絡(luò)地址，將該網(wǎng)絡(luò)地址作為執(zhí)行位置調(diào)度設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址； 步驟2:將自身的路由表、自身的位置坐標(biāo)、自身的網(wǎng)絡(luò)地址即失效設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址和步驟I中取得的執(zhí)行位置調(diào)度設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址，封裝到位置調(diào)度完成數(shù)據(jù)包中，然后以廣播的方式發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中所有的鄰居設(shè)備； 步驟3:開(kāi)啟移動(dòng)延時(shí)計(jì)時(shí)器，當(dāng)計(jì)時(shí)到步驟I取得的移動(dòng)時(shí)延后，停止設(shè)備路由系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)功能； 若位置調(diào)度請(qǐng)求模塊再次接收到其它鄰居設(shè)備的位置調(diào)度應(yīng)答數(shù)據(jù)包，則直接丟掉該數(shù)據(jù)包，不做任何處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)的連通性修復(fù)方法，其特征在于:位置調(diào)度應(yīng)答模塊完成設(shè)備位置調(diào)度操作，通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)， 位置調(diào)度應(yīng)答模塊在接收到網(wǎng)絡(luò)中失效設(shè)備發(fā)送的位置調(diào)度完成數(shù)據(jù)包后， 步驟1:提取位置調(diào)度完成數(shù)據(jù)包中的執(zhí)行位置調(diào)度設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址，若取得的該網(wǎng)絡(luò)地址和自身網(wǎng)絡(luò)地址不同，則將應(yīng)答延時(shí)計(jì)時(shí)器歸零，停止計(jì)時(shí)，不執(zhí)行任何操作；否則繼續(xù)執(zhí)行； 步驟2:提取位置調(diào)度完成數(shù)據(jù)包中的路由表、位置坐標(biāo)和失效設(shè)備網(wǎng)絡(luò)地址； 步驟3:向設(shè)備運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)送移動(dòng)命令，促使設(shè)備向步驟2中取得的位置坐標(biāo)移動(dòng)；步驟4:當(dāng)設(shè)備移動(dòng)完成后，開(kāi)啟輔助轉(zhuǎn)發(fā)模塊，將步驟2中取得的路由表與失效設(shè)備網(wǎng)絡(luò)地址提交給輔助轉(zhuǎn)發(fā)模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)的連通性修復(fù)方法，其特征在于:輔助轉(zhuǎn)發(fā)模塊替代失效設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，通過(guò)如下方法實(shí)現(xiàn)， 輔助轉(zhuǎn)發(fā)模塊接收到位置調(diào)度應(yīng)答模塊提交的路由表和失效設(shè)備網(wǎng)絡(luò)地址后，先將路由表與自身的路由表合并，再監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包，若數(shù)據(jù)包的接收地址為失效設(shè)備網(wǎng)絡(luò)地址,則將其交由路 由系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)。
【文檔編號(hào)】H04W76/02GK103796223SQ201410014023
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日
【發(fā)明者】王慧強(qiáng), 溫秀秀, 馮光升, 呂宏武, 林俊宇 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)