一种空中自组织网络拓扑感知与维护方法

摘要

本发明公开了一种空中自组织网络拓扑感知与维护方法，主要解决空中自组织网络拓扑控制方法中网络健壮性差、中控节点故障后网络易陷入混乱、拓扑在分割与合并过程中出现多个中控节点的问题。其实现过程为：所有节点完成入网并获得其它节点的位置信息；任意节点退网后，其它节点都会及时将其信息删除；网络正常运行时只有一个中控节点，该中控节点退网后，先检测到该消息的节点开始竞争新任中控节点的身份，所有参与竞争的节点中IP最小的节点最终会成为新任中控节点；在网络拓扑发生分割或者合并的过程中，每一个独立的网络都维持一个中控节点。本发明改善了空中自组织网络的拓扑控制功能，可用于空中自组织网络的网络拓扑感知与维护。

主权项

一种空中自组织网络拓扑感知与维护方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)网络中的所有节点通过多跳转发的方式将入网请求包发给网络的初始中控节点O，初始中控节点O每收到一个其它节点发来的入网请求包后，就按原路返回的方式回发一个入网批准包，每个收到初始中控节点O发来的入网批准包的节点完成入网过程；(2)所有已经入网的节点先建立一个空的节点位置信息表，然后每隔一个周期T向周围广播一次包含本节点的IP、地理位置信息以及包序号的hello包；(3)所有已经入网的节点收到来自其它节点q的hello包后，先根据该hello包中携带的关于节点q的位置信息更新自己的节点位置信息表，再转发该hello包；(4)所有节点均每隔一个时间周期T便对自己的节点位置信息表中所有节点的信息的时效性进行检查，任意节点u检查到自己的节点位置信息表中某个节点x的位置信息最后一次被更新的时刻与当前时刻之间的差值大于6T，则判断节点x是否是中控节点，若是，节点u先从自己的节点位置信息表中删除节点x的相关信息，然后向周围一跳范围内的所有节点广播中控身份请求包，申请成为新任中控节点，并执行步骤(5)，否则，节点u直接从自己的节点位置信息表中删除节点x的相关信息；(5)节点u周围一跳范围内的所有节点v收到节点u的中控身份请求包后，立刻查看节点v的节点位置信息表内现任中控节点的信息最后一次被更新的时刻t₁，如果t₁与当前时刻t之间的差值小于5T，则说明是节点u的误判，节点v直接删除节点u的中控身份请求包，否则，节点v删除现任中控节点的所有信息，并承认节点u为自己的新任中控节点，将节点u的位置信息加入自己的节点位置信息表，并将更新时间记录为当前时刻，然后节点v向周围节点转发节点u的中控身份请求包；(6)步骤(5)执行完毕后，所有中控节点A每隔一个时间周期T向周围广播一次中控节点声明包，声明自己当前是一个中控节点，中控节点A周围的邻居节点w收到节点A的中控节点声明包后，判断节点A与节点w的节点位置信息表中记录的现任中控节点B的IP是否相同，若是，说明它们是同一个节点，节点w直接向周围转发节点A的中控节点声明包，否则，节点w判断节点A的IP是否小于节点B的IP，若是，执行步骤(7)，否则，直接销毁节点A的该中控节点声明包；(7)节点w将自己的节点位置信息表中的现任中控节点B更新为新任中控节点A，然后向周围节点转发新任中控节点A的中控节点声明包。