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专利号: 2014100852891
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于区域感知的移动自组织网络中断数据的恢复方法,包括如下步骤:

步骤1)网络初始化及区域服务提供节点动态初始分配过程;

每个网络节点新增地理位置信息采集装置,定时采集更新自己当前的地理位置状态;

在网络初始启动时,首先完成对网络区域的划分和子区域服务提供节点分配的任务;网络节点通过对网络覆盖形状、网络所属地理位置特性分析,依靠当前移动节点无线通信距离L,依据地理经纬度G(X,Y) ,混合跳数和位置信息对网络覆盖区域进行划分,将网络划分为若干子区域;在每个网络子区域内,区域节点通过判断自己的位置信息P(x,y),并比较所在的网络子区域边界,通过与其他节点竞争抢占,获取节点服务标识权,从而在所在的网络子区域建立一个区域服务提供节点;

步骤2)区域服务提供节点的动态维护及路由过程;

(2.1)区域服务提供节点动态维护;

在网络初始启动过程完成后,网络节点进入正常通信工作状态;区域服务提供节点实时的接受邻居节点发送的数据包,区域服务提供节点也定时向周围邻居节点发送LSPN识别包来告知区域之内其他区域服务提供节点的存在;当随着网络节点的移动、区域服务提供节点移动至网络子区域边界时,则网络子区域提供基于标识退让的区域服务提供节点动态维护算法,在移动出网络子区域前将节点服务标识权交给区域内另外一个符合条件的节点,同时将存储的中断信息数据交由其继续存储;

(2.2)区域服务提供节点间路由;

为了保证中断节点在发现数据丢失后快速完成对丢失信息包的恢复,子区域服务提供节点之间主动建立和维护着路由关系;不同于普通节点的路由过程,区域服务提供节点之间的路由建立和维护仅存在于区域服务提供节点与周边四个区域服务提供节点之间,同时其路由维护过程也借助于普通节点的路由过程;

步骤3)普通节点之间以及普通节点与区域服务提供节点之间路由过程;提供区域服务提供节点与普通节点间以及普通节点与普通节点间的路由方法;

(3.1)普通节点之间路由过程;

普通节点之间的路由过程采用按需路由算法,当源节点需要进行同目的节点建立通信时,源节点发起路由请求过程,建立同目的节点之间的路由关系;

(3.2)普通节点与区域服务提供节点的路由过程;

为了保证节点在信息中断后能快速将中断或丢包存储到所在区域服务提供节点,节点则维护到达自身区域和邻居区域的区域服务提供节点路由,但节点并不主动发起建立路由过程;普通节点通过定时收集来自周围的LSPN识别包来建立同自身区域和邻居区域的区域服务提供节点路由,维护服务节点表SNL;同时,在普通节点与普通节点的路由过程中,若节点在建立的路径中发现此路径中存在本区域或者邻居区域的区域服务提供节点,则节点主动将其存入到自己的路由表项中,建立到达该区域服务提供节点的路由信息;

步骤4)网络节点中断信息的存储和恢复过程; 所述步骤1)将网络被划分为若干个子区域,在每个网络子区域动态维护着一个区域服务提供节点,区域服务提供节点负责对本区域其他普通节点的中断数据的收集、存储以及恢复。

2.如权利要求1所述的一种基于区域感知的移动自组织网络中断数据的恢复方法,其特征在于,所述混合跳数和位置信息的区域服务提供节点初始分配算法,具体过程如下:设区域服务提供节点负责管辖收集周围n跳范围节点的中断数据包,其中n=1,2,3…,则网络子区域大小划分为:2nL╳2nL,子区域宽度和长度均为2nL,其中L表示节点的最大通信距离;

网络节点启动后,手动为每个网络节点配置网络基坐标信息Base(x,y),基坐标的选取如下:基于节点的整体布局,选举基坐标,使所有节点均在以基坐标为坐标中心的第一象限,同时节点自身通过定位设备获取自己的位置信息P(x,y);其中x,y分别表示节点的经度和纬度;

网络中的区域服务提供节点A通过自身计算位置坐标信息,判断其处在网络哪个子区域中,并计算出子区域坐标S(a,b),其中a,b=0,1,2…,a、b由计算获得,计算满足如下条件:其中分别为区域服务提供节点A的经度和纬度;

网络中的区域服务提供节点A通过计算判断其所在子区域S(a,b)中的坐标后,进一步计算在该子区域中的位置;若通过计算当满足如下条件时,即区域服务提供节点A在距离区域S(a,b)中心L的范围内,则区域服务提供节点A则成为所在子区域的可选区域服务提供节点,在条件不满足情况下,L扩展至nL;

其中分别为该区域的中心点的经度和纬度;

当区域服务提供节点A发现本节点符合成为区域服务提供节点的条件后,立即发送一个LSPN请求查询包给其邻居节点,查询本区域内是否已有区域服务提供节点,若已经存在区域服务提供节点,则邻居节点发送区域服务提供节点回复请求包用于告知节点A该区域已经存在区域服务提供节点,同时将该区域服务提供节点的地址、区域标识信息告知节点A,则节点A即可将收到的区域服务提供节点信息存储在自己的路由表;若子区域内不存在区域服务提供节点,则节点A将无法收到用于回复区域服务提供节点请求查询包的区域服务提供节点回复查询包,此时节点A将自己的区域服务提供节点标志置为有效,作为本区域内的区域服务提供节点,同时向周围邻居节点发送LSPN识别包,并告知其他节点本节点为本区域内的区域服务提供节点;

邻居节点收到区域服务提供节点发送的LSPN识别包后,读取其中的区域服务提供节点地址信息,存储在自己的服务节点表项中,同时将区域服务提供节点识别包生存时间减少一个单位,并转发给其周围的邻居节点。

3.如权利要求1所述的一种基于区域感知的移动自组织网络中断数据的恢复方法,其特征在于:所述步骤2)中基于标识退让的区域服务提供节点动态维护过程如下:(1)区域服务提供节点A发现自己不再适合作为本区域的区域服务提供节点,则发送LSPN退让请求包,同时开始计时等待;

(2)网络中的普通节点经过判断,符合作为区域服务提供节点的条件,则发送LSPN退让回复包;

(3)区域服务提供节点A收到LSPN退让回复包,则回复一个LSPN授权包,同时取消自身的区域服务提供节点标识;

(4)收到LSPN授权包的即可将自己设置为该区域的区域服务提供节点。

4.如权利要求1所述的一种基于区域感知的移动自组织网络中断数据的恢复方法,其特征在于,所述步骤4)中区域服务提供节点对本区域其他普通节点的中断数据的收集、存储过程如下:(1)节点发生中断后将数据暂存于本地,并查询服务节点表,获得到达该区域区域服务提供节点的路由;

(2)将中断数据封装为中断数据包,发送至该区域的区域服务提供节点;

(3)区域服务提供节点收到节点的数据存储请求包后,对数据包进行解包,取出原始数据,并按照固定存储格式将其存储在中断数据指定的存储区域。

5.如权利要求1所述的一种基于区域感知的移动自组织网络中断数据的恢复方法,其特征在于,所述步骤4)中区域服务提供节点对本区域其他普通节点的中断数据的恢复过程如下:(1)区域服务提供节点解中断数据包,获取目的区域服务提供节点所在区域的区域标识;

(2)查询服务节点表,获取到达目的区域服务提供节点的路由;

(3)将中断数据发送至目的区域服务提供节点;

(4)目的节点即能主动向目的区域服务提供节点发送中断数据恢复请求,目的区域服务提供节点即将中断数据发送至目的节点,从而完成数据包的信息恢复。