[發明專利]一種不連續連通網絡的連通性測量方法

有效

• 申請號: 201610243843.3
• 申請日: 2016-04-19
• 公開（公告）號: CN105791053B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 楊方;姜勝明;吳世東;錢彥臻
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04W84/18
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 陳偉勇

本發明公開了一種不連續連通網絡的連通性測量方法。不連續連通網絡的特性在于其連通的不穩定性，這給節點的路由選擇帶來了極大困難。不連續連通網絡的連通性測量方法通過動態調整探測包發送頻率，結合收、發包之間的關系計算出某一時間段內的網絡連通狀態，同時采用目的節點與非目的節點混合應答方法，解決了因網絡斷鏈而使得源節點無法得到應答的問題。本發明可以有效地判斷網絡連通狀態，同時能夠為網絡中的路由選擇、數據傳輸策略提供有效參考。

技術領域

本發明是關于一種網絡連通狀態測量方法，更具體地說是一種自組織網絡中不連續連通的網絡連通性測量方法。

背景技術

不連續連通網絡表示網絡鏈路的連通是不連續的、未知的，典型的有機會網絡(OPNET，Opportunistic Network)。到目前為止，機會網絡尚無統一的定義，“機會網絡是一種通信連接經常中斷的移動自組織網絡”，“機會網絡(Opportunistic Network)是一種特殊的無線自組織網絡”，對機會網絡的描述大體諸如此類，比較完整的描述來自于熊永平《機會網絡》一文，“機會網絡是一種不需要源節點和目標節點之間存在完整鏈路，利用節點移動帶來的相遇機會實現通信的自組織網絡。”。

機會網絡源于容忍延遲網絡DTN(Delay Tolerant Network)和移動自組網絡MANET(Mobile Ad hoc network)。它是一種特殊的移動自組網絡，其節點稀疏、移動頻繁，以致鏈路時常斷裂，因而機會網絡的路由大都不需要在源節點和目的節點之間建立完整的端到端鏈路，轉而通過節點的機會相遇來完成通信。相較于傳統網絡，機會網絡的重要特點還在于它不需要搭建固定的通信基礎設施，因此機會網絡被研究者們應用于無法建立完整鏈路的場景中，例如野生動物研究、偏遠地區通信、震后災區通信等等。

機會網絡的路由算法不需要在源節點和目的節點之間建立完整的端到端鏈路使得它能夠更好的應對極端網絡狀況，可以說，對于任意一個自組網絡，如果沒有一種機會網絡路由方法能夠成功傳輸信息，那么傳統自組網路由方法同樣不可行，甚至有學者預言機會網絡對推動未來的普適計算有重要意義。然而時常斷鏈使得機會網絡的數據傳輸成功率、安全性都較低，并有較高的時延。在真實的環境中，網絡往往是混合的，不同時刻，不同的源點和目的點之間的鏈路存在與否都是不同的。因此，如果能通過某種方式知道在某一時刻的網絡的連通狀態，將能很好的輔助路由選擇，提高數據傳輸效率。

國內外學者對機會網絡的研究大都集中在應用、路由算法、擁塞控制以及安全等問題，網絡狀態測量研究屈指可數，但在移動自組網研究中，連通性測量、路徑優劣度量等一直是熱門的研究課題。Douglas S.J.De Couto等人在其“A High-Throughput PathMetric for Multi-Hop Wireless Routing”一文中提出使用ETX(expected transmissioncount metric)在多跳無線網絡中尋找一條高吞吐量的路徑，其實質也是通過發送探測包來度量哪條路徑最優。

所以本發明提出一種不連續連通網絡的連通性測量方法，源節點通過向目的節點發送探測包并根據所收到的應答包來估算網絡連通性。

發明內容

本發明是一種不連續連通網絡的連通性測量方法，不連續連通網絡，如機會網絡，其特點在于網絡的連通性未知，因此本發明——一種不連續連通網絡的連通性測量方法通過源節點向目的節點發送探測包并根據所收到的應答包來估算網絡連通性，其包括以下三個方法：方法1，屏蔽斷鏈的混合應答方法；方法2，基于發、收包關系的探測包發送頻率動態調整方法；方法3，源節點基于探測包發送頻率量化網絡連通狀態的方法。

方法1、非目的節點，即除源節點和目的節點以外的節點，通過判斷數據包能否被送往目的節點來選擇是否向源節點回復應答包，并與目的節點形成混合應答方法，以此來解決不連續連通網絡中時常因出現斷鏈而導致源節點無法得到應答的問題，其包括以下步驟：