[发明专利]无线自组织网络中的单向链路通告方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线自组织网络中单向链路通告方法，更确切地说涉及无线通信的链路建立算法，属于无线通信技术领域。

背景技术

无线自组织网络无需大量部署基础设施，满足偏远地区通信、紧急事件通信、军事通信，以及其他一些特殊通信的需求，其技术特点解决了目前主流无线通信网络存在的问题，推进了普适计算的进程。无线自组织网络是一种带有动态拓扑、多跳及点对点特性的分布式移动通信网络。无线自组织网络的一个明显特点是它不借助于任何预先部署的基础设施便可完成网络的构建，其构建成本较低，适合于大多数场景使用。在网络中，移动节点可以自组织的形成网络拓扑，并互相传输数据。无线自组织网络的通讯节点一般有手机、笔记本电脑、智能终端、个人数字助理(PDA)、无线传感器、车载(舰载、机载)计算机等。这些设备大多体积较小、重量较轻，便于携带，因此可以自由加入或退出网络。无线自组织网络的自组织特点可以接受设备随时接入网络，这使得网络具有较灵活的组网机制，可以应对多种服务需求。此外，无线自组织网络还拥有较好的抗攻击能力，在实际应用中表现了很强的鲁棒性。以上这些特点决定了无线自组织网络可以使用在许多没有蜂窝系统覆盖的场景中。

从上面的分析可以看出网络的拓扑演进及控制、传输路由策略的制定、链路利用率的提高是无线自组织网络中较为关键的技术问题。为了解决这些问题，近年来在无线自组织网络的研究领域中，研究者们从网络拓扑结构的演进规律、高效率路由策略，以及提高链路利用率等方面做出了不懈的努力，也提出了许多较有成效的理论和应用方法。例如在拓扑结构方面提出了层次形分簇拓扑，在路由协议方面提出了动态源路由协议、按需平面距离矢量路由协议和全局最短路径协议等等，在对链路利用率的研究中提出了HELLO报文机制、黑名单机制等。这些研究成果的提出有力地解决了网络中存在的一些问题，改善了网络性能。

在以往对移动自组织网络中的单向链路问题的研究中已有了一些文献报道，如[①HigakiH.LBSR:routingprotocolforMANETswithunidirectionallinks[C].ProceedingsofIEEEInternationalConferenceonWirelessandMobileComputing,NetworkingandCommunications.2007.]，[②PiaoJJ,ChangTM.TPSR:TransmissionpowerbasedsourceroutingprotocolformobileAdHocnetworkswithunidirectionallinks[C].ProceedingsofInternationalConferenceonWirelessCommunicationsNetworkingandMobileComputing.2010,1-4.]，[③MorinoH,MiyoshiT,OgawaM.UnidirectionalAdHocroutingprotocolwitharea-controlledfloodingusingoverheardneighbornodeinformation[C].ProceedingsofInternationalSymposiumonAutonomousDecentralizedSystems.2007,519-525.]，适用的网络环境和侧重的性能不尽相同。HELLO消息确认机制中，节点通过定期广播HELLO报文来获得周边节点的存在情况。但单向的HELLO消息只能了解周边有哪些节点存在，而不能确定节点本身是否也让对方知道。

基于这种机制，HELLO消息确认机制[郭光伟.基于单向链路的AdHoc路由研究[J].现代计算机.2008,12:63-65.]提出了新的双向验证的方法，确保链路两端的节点都能了解对方的存在，并确立双向链路邻居关系。该机制有两个缺点，首先由于增加了确认消息HELLO-ACK，网络控制开销有明显的增加。其次，这种方法只能确定双向链路，而无法发现单向链路，更不能利用单向链路。