專利名稱：一種支持大容量移動網(wǎng)格網(wǎng)的無線移動站的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信技術領域，尤其涉及工作在自組網(wǎng)模式下的寬帶無線移動網(wǎng)絡體系，是一種支持大容量移動網(wǎng)格網(wǎng)的無線移動站。
背景技術：
通常無線接入網(wǎng)絡協(xié)議劃分為“三層二平面”，如圖2所示，三層是指物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡層；二平面即為數(shù)據(jù)、控制平面和管理平面。此外，還可以根據(jù)設計要求增加安全層協(xié)議。
網(wǎng)絡層設計主要涉及拓撲和路由技術關系。拓撲從幾何形態(tài)可以分為規(guī)則網(wǎng)和不規(guī)則網(wǎng)絡，典型網(wǎng)絡包括全互聯(lián)網(wǎng)、星型網(wǎng)、總線、環(huán)網(wǎng)、網(wǎng)格網(wǎng)、樹形網(wǎng)。目前以IEEE 802.16為代表的寬帶無線固定網(wǎng)絡普遍采用兩種固定的拓撲方式如圖3、4所示，星型拓撲(又稱為“點對多點”組網(wǎng)方式)和“網(wǎng)格網(wǎng)”組網(wǎng)方式。在點對多點組網(wǎng)方式下，中心站(又稱為基站)起到全網(wǎng)的控制管理和業(yè)務交換中心作用，用戶站之間不能直接通信。該組網(wǎng)方式的拓撲穩(wěn)定、路由方式確定，中心站成為網(wǎng)絡的關鍵點。該網(wǎng)絡中所有站點爭用不可空間復用的無線頻點資源?！熬W(wǎng)格網(wǎng)”組網(wǎng)屬于自組網(wǎng)工作模式，網(wǎng)絡各用戶站之間可以直接通信。該網(wǎng)絡具備多路徑選擇能力，其網(wǎng)絡可靠性高。同時，該網(wǎng)絡可以采用功率控制、定向天線等技術提高無線頻點空間復用度。上述無線網(wǎng)絡站點之間無位置移動、網(wǎng)絡拓撲比較穩(wěn)定。
然而，與上述寬帶無線固定網(wǎng)絡相比，移動無線移動網(wǎng)絡實際拓撲變化大，一般無法采用穩(wěn)定的拓撲關系描述。目前的寬帶無線移動網(wǎng)絡采用了“固定與移動相結合”的組網(wǎng)方式，即具備穩(wěn)定拓撲關系的寬帶無線固定網(wǎng)絡中心站與移動用戶站混合組網(wǎng)方式。移動用戶站可以在固定無線網(wǎng)絡中心站之間實現(xiàn)越區(qū)切換，但無法實現(xiàn)網(wǎng)絡中所有站點，包括中心站的移動性。
目前的移動網(wǎng)絡主要采用“拓撲無關”的路由算法。路由算法主要作用歸結為拓撲發(fā)現(xiàn)和維護、路由選擇。無線移動網(wǎng)絡實際拓撲變化和帶寬受限，其路由協(xié)議根據(jù)拓撲發(fā)現(xiàn)方式分為表驅(qū)動(TableDriven Protocols)和按需路由協(xié)議(Source-initiated On-demandProtocols)；按照拓撲結構又可區(qū)分為平面式路由協(xié)議(FlatProtocols)和分簇式路由協(xié)議(Clustered Protocols)。一般來說，衡量無固定拓撲的網(wǎng)絡路由算法的主要指標是拓撲無關性、快速收斂性、選路有效性。
目前寬帶無線移動網(wǎng)絡的缺點是網(wǎng)絡的移動性和帶寬利用率之間的矛盾。因此，一方面采用固定基站與移動用戶站相結合的寬帶無線網(wǎng)絡犧牲了網(wǎng)絡的移動性；另一方面，采用拓撲控制等方法的無線移動網(wǎng)絡，雖然支持其站點的移動性，但由于其信道資源分配的不確定性，無法保障帶寬資源的可靠性、可管理性和業(yè)務適配性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種支持大容量移動網(wǎng)格網(wǎng)的無線移動站。該移動站能充分利用無線通信網(wǎng)絡的頻點資源，在分配頻點資源的同時，確保寬帶網(wǎng)絡的可控制、可管理性和業(yè)務適配性。
為達到上述目的，本發(fā)明提供一種支持大容量移動網(wǎng)格網(wǎng)無線移動站，以便實現(xiàn)頻點資源空間復用，同時，提出了與該拓撲相適應的路由算法和多信道方案。網(wǎng)格網(wǎng)中的站點發(fā)生相對移動時，通過拓撲控制實現(xiàn)動態(tài)調(diào)整從而保持網(wǎng)格網(wǎng)拓撲。
移動網(wǎng)格網(wǎng)設置有至少二個無線移動站點，其關鍵在于A、所述無線移動站點支持移動網(wǎng)格網(wǎng)拓撲結構，通過節(jié)點分簇方式和實時拓撲維護來實現(xiàn)穩(wěn)定的移動網(wǎng)格網(wǎng)；B、所述無線移動站點采用與移動網(wǎng)格網(wǎng)相適應的維序路由原則和節(jié)點簇負荷分擔，動態(tài)劃分網(wǎng)絡狀態(tài)更新的廣播域，降低路由維護量；C、所述無線移動站點采用適應網(wǎng)格網(wǎng)拓撲和業(yè)務服務質(zhì)量要求的多信道技術和頻點資源空間復用技術。
所述節(jié)點分簇方式和實時拓撲維護的原則為；A、所述無線移動站點支持分簇的移動網(wǎng)格網(wǎng)，網(wǎng)格網(wǎng)的“節(jié)點簇”由相近地理位置的站點組成，同一簇的站點歸屬于虛擬網(wǎng)格網(wǎng)的相同拓撲節(jié)點，各個簇的站點映射到網(wǎng)格網(wǎng)的相應拓撲節(jié)點；B、所述無線移動站點通過拓撲控制維護了穩(wěn)定的網(wǎng)格網(wǎng)拓撲，該網(wǎng)格網(wǎng)拓撲是相鄰“節(jié)點簇”之間的平均距離以及網(wǎng)絡通信容量的函數(shù)，拓撲控制實時計算“節(jié)點簇距離”并完成網(wǎng)格網(wǎng)拓撲映射，維護了穩(wěn)定的網(wǎng)格網(wǎng)拓撲；C、所述無線移動站點的拓撲控制是由發(fā)射功率控制和方位角調(diào)整實現(xiàn)，網(wǎng)絡管理平面支持拓撲控制過程；
無線移動站采用動態(tài)維序路由原則、簇內(nèi)站點負荷分擔策略和動態(tài)劃分網(wǎng)絡狀態(tài)更新廣播域A、所述無線移動站點采用X-Y維序路由為基礎的節(jié)點簇的尋址方案，節(jié)點簇內(nèi)部具有不同Z維的站點在路徑中作為負荷分擔節(jié)，維序路由應該與網(wǎng)絡拓撲變化相適應；B、所述無線移動站點動態(tài)劃分網(wǎng)絡狀態(tài)更新的廣播域，該所劃分區(qū)域范圍由該區(qū)域內(nèi)部的節(jié)點數(shù)目和拓撲結構所確定；拓撲結構考慮實際網(wǎng)絡中站點之間連接所組成區(qū)域形狀；區(qū)域邊界節(jié)點狀態(tài)需要向全網(wǎng)廣播，而區(qū)域內(nèi)部的節(jié)點狀態(tài)信息在本區(qū)域內(nèi)廣播，從而抑制路由尋址和路由更新的廣播風暴。
所述網(wǎng)格網(wǎng)實現(xiàn)多信道技術和頻點資源空間復用技術為A、將無線頻點資源劃分為多個信道資源，該信道分類為預分配信道、競爭信道和簇內(nèi)預留信道；B、通過預分配信道實現(xiàn)節(jié)點簇之間的多跳通信，由可用的信道小區(qū)組成區(qū)群實現(xiàn)蜂窩狀的頻點資源空間復用，避免了所分配信道之間的沖突；C、通過競爭信道實現(xiàn)節(jié)點簇之間的多跳通信，采用分布式調(diào)度算法方式競爭使用該信道資源；D、使用預留的簇內(nèi)信道實現(xiàn)節(jié)點簇內(nèi)部站點之間通信，通過分布式或者集中式調(diào)度算法競爭使用該信道資源。
本發(fā)明的顯著效果是解決了無線移動站的移動性和網(wǎng)絡帶寬利用率之間的矛盾。通過采用信道的固定分配從而為關鍵的控制、管理以及有服務質(zhì)量保障要求的業(yè)務提供了穩(wěn)定的信道資源。同時，利用了高帶寬利用率的競爭信道，為無服務質(zhì)量保障要求的業(yè)務提供了信道資源。本發(fā)明實現(xiàn)了寬帶無線移動網(wǎng)絡的帶寬資源的可靠性、可管理性和業(yè)務適配性。


圖1是大容量移動網(wǎng)格網(wǎng)的實現(xiàn)流程圖；圖2是現(xiàn)有的協(xié)議軟件架構圖；圖3是現(xiàn)有的點對點組網(wǎng)拓撲圖；圖4是現(xiàn)有的無限網(wǎng)絡網(wǎng)拓撲圖；圖5是本發(fā)明的網(wǎng)格網(wǎng)拓撲結構示意圖圖6是本發(fā)明的X-Y維序路由圖；圖7是本發(fā)明的多跳轉(zhuǎn)發(fā)路徑中的Z維節(jié)點簇負荷分擔圖；圖8是本發(fā)明的路由與拓撲“勢態(tài)”圖；圖9是四邊形網(wǎng)格網(wǎng)的9個信道組成的區(qū)群圖；圖10是頻點拓撲控制方案流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明，如圖5、6、7、8、9所示一種支持大容量移動網(wǎng)格網(wǎng)無線移動站，以便實現(xiàn)頻點資源空間復用，同時，提出了與該拓撲相適應的路由算法。網(wǎng)格網(wǎng)中的站點發(fā)生相對移動時，通過拓撲控制實現(xiàn)動態(tài)調(diào)整從而保持網(wǎng)格網(wǎng)拓撲。
移動網(wǎng)格網(wǎng)設置有至少二個無線移動站點，其關鍵在于A、所述無線移動站點支持移動網(wǎng)格網(wǎng)拓撲結構，通過節(jié)點分簇方式和實時拓撲維護來實現(xiàn)穩(wěn)定的移動網(wǎng)格網(wǎng)；B、所述無線移動站點采用與移動網(wǎng)格網(wǎng)相適應的維序路由原則和節(jié)點簇負荷分擔，動態(tài)劃分網(wǎng)絡狀態(tài)更新的廣播域，降低路由維護量；C、所述無線移動站點采用適應網(wǎng)格網(wǎng)拓撲和業(yè)務服務質(zhì)量要求的多信道技術和頻點資源空間復用技術。
所述節(jié)點分簇方式和實時拓撲維護的原則為；A、所述無線移動站點支持分簇的移動網(wǎng)格網(wǎng)，網(wǎng)格網(wǎng)的“節(jié)點簇”由相近地理位置的站點組成，同一簇的站點歸屬于虛擬網(wǎng)格網(wǎng)的相同拓撲節(jié)點，各個簇的站點映射到網(wǎng)格網(wǎng)的相應拓撲節(jié)點；B、所述無線移動站點通過拓撲控制維護了穩(wěn)定的網(wǎng)格網(wǎng)拓撲，該網(wǎng)格網(wǎng)拓撲是相鄰“節(jié)點簇”之間的平均距離以及網(wǎng)絡通信容量的函數(shù)，拓撲控制實時計算“節(jié)點簇距離”并完成網(wǎng)格網(wǎng)拓撲映射，維護了穩(wěn)定的網(wǎng)格網(wǎng)拓撲；C、所述無線移動站點的拓撲控制是由發(fā)射功率控制和方位角調(diào)整實現(xiàn)，網(wǎng)絡管理平面支持拓撲控制過程；無線移動站采用動態(tài)維序路由原則、簇內(nèi)站點負荷分擔策略和動態(tài)劃分網(wǎng)絡狀態(tài)更新廣播域
A、所述無線移動站點采用X-Y維序路由為基礎的節(jié)點簇的尋址方案，節(jié)點簇內(nèi)部具有不同Z維的站點在路徑中作為負荷分擔節(jié)，維序路由應該與網(wǎng)絡拓撲變化相適應；B、所述無線移動站點動態(tài)劃分網(wǎng)絡狀態(tài)更新的廣播域，該所劃分區(qū)域范圍由該區(qū)域內(nèi)部的節(jié)點數(shù)目和拓撲結構所確定，拓撲結構考慮實際網(wǎng)絡中站點之間連接所組成區(qū)域形狀。區(qū)域邊界節(jié)點狀態(tài)需要向全網(wǎng)廣播，而區(qū)域內(nèi)部的節(jié)點狀態(tài)信息在本區(qū)域內(nèi)廣播，從而抑制路由尋址和路由更新的廣播風暴。
所述網(wǎng)格網(wǎng)實現(xiàn)多信道技術和頻點資源空間復用技術為A、將無線頻點資源劃分為多個信道資源，該信道分類為預分配信道、競爭信道和簇內(nèi)預留信道；B、通過預分配信道實現(xiàn)節(jié)點簇之間的多跳通信，由可用的信道小區(qū)組成區(qū)群實現(xiàn)蜂窩狀的頻點資源空間復用，避免了所分配信道之間的沖突；C、通過競爭信道實現(xiàn)節(jié)點簇之間的多跳通信，采用分布式調(diào)度算法方式競爭使用該信道資源；D、使用預留的簇內(nèi)信道實現(xiàn)節(jié)點簇內(nèi)部站點之間通信，通過分布式或者集中式調(diào)度算法競爭使用該信道資源。
其工作原理如下下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明
如圖1所示一種支持大容量移動網(wǎng)格網(wǎng)的無線移動站由具備業(yè)務處理和轉(zhuǎn)發(fā)功能的移動站點設備無線連接組成，其工作方法和組建方式由下列步驟組成首先，預設網(wǎng)格網(wǎng)參數(shù)打開首臺站點，由首臺站點配置預定的無線網(wǎng)絡拓撲參數(shù)，按照地理位置對網(wǎng)絡所采用的多邊形網(wǎng)格網(wǎng)拓撲預置，并設置網(wǎng)格網(wǎng)拓撲節(jié)點之間距離，按照所述多邊形網(wǎng)格網(wǎng)拓撲的配置結構，將首臺站點設定為網(wǎng)格網(wǎng)拓撲節(jié)點的起始編號(X0，Y0，Z0)，即節(jié)點簇的地址，其中X0，Y0是網(wǎng)絡中拓撲節(jié)點在地理位置上的橫、縱坐標排列，Z0是拓撲節(jié)點號相同的站點設備的序列編號；如圖5所示采用的多邊形網(wǎng)格網(wǎng)拓撲結構為四邊形網(wǎng)格網(wǎng)，首臺站點的起始編號(X0，Y0，Z0)為(0，0，0)；拓撲節(jié)點的范圍大小由發(fā)射功率確定，相鄰間拓撲節(jié)點的覆蓋范圍部分重疊。
通過節(jié)點分簇方式和實時拓撲維護來實現(xiàn)穩(wěn)定的移動網(wǎng)格網(wǎng)。
如圖8、9所示其次，分配無線信道資源將無線網(wǎng)絡所工作的頻點按照時分、碼分或者頻分等方式分割為多個子信道資源，所述信道資源分別屬于預分配信道資源、競爭信道資源、簇內(nèi)預留信道資源三個大類，其中每種類型的信道資源分別設置有至少一個信道；本實施例選擇400MHz無線頻點且采用頻分復用方式，僅考慮同頻干擾因素，單個信道寬度為200KHz，該四邊形網(wǎng)格網(wǎng)中設置11個信道資源其中預分配信道資源包括第1、2、3、4、6、7、8、9段信道共采用400,000KHz～401,800KHz頻段；競爭信道資源包括第10段信道采用401,800KHz～402,000KHz頻段；簇內(nèi)預留信道資源包括第11信道采用402,000KHz～402,200KHz頻段；分配原則為
按地理位置在網(wǎng)格網(wǎng)一個拓撲節(jié)點中的所有站點組成一個節(jié)點簇，一個節(jié)點簇內(nèi)的所有站點歸屬于網(wǎng)格網(wǎng)的同一拓撲節(jié)點，并共同享用第I類信道資源，用于相同節(jié)點簇內(nèi)部的站點之間的信息傳輸，通過調(diào)度算法支持，其各站點競爭使用預分配信道資源；所述節(jié)點簇內(nèi)的各個站點，共享用預分配信道資源，該預分配信道資源用于不同節(jié)點簇的節(jié)點之間的通信，以節(jié)點簇為拓撲節(jié)點單位，各節(jié)點簇之間采用預分配信道資源實現(xiàn)節(jié)點簇之間的多跳通信，該資源由網(wǎng)絡管理系統(tǒng)采用固定分配指派給不同節(jié)點簇，所述網(wǎng)絡管理系統(tǒng)存儲在所有站點中；所述節(jié)點簇內(nèi)的各個站點，還共享用競爭信道資源，該競爭信道資源還用于不同節(jié)點簇的節(jié)點之間的通信；即以節(jié)點簇為拓撲節(jié)點單位，各節(jié)點簇之間采用競爭信道資源實現(xiàn)節(jié)點簇之間的多跳通信，通過分布式調(diào)度算法支持，節(jié)點簇之間競爭使用競爭信道資源；一個節(jié)點簇內(nèi)的所有站點共同享用簇內(nèi)預留信道資源，用于相同節(jié)點簇內(nèi)部的站點之間的信息傳輸，通過調(diào)度算法支持，其各站點競爭使用簇內(nèi)預留信道資源；采用適應網(wǎng)格網(wǎng)拓撲和業(yè)務服務質(zhì)量要求的多信道技術和頻點資源空間復用技術。
第三，無線網(wǎng)絡組成其它站點開機，根據(jù)其與步驟1所述的首臺站點或者其他已經(jīng)成功通信的相鄰站點的距離，并且獲得按照步驟2所述的無線信道參數(shù)，進而依照地理位置確定其在該無線網(wǎng)格網(wǎng)中的拓撲位置，獲得相應的拓撲節(jié)點編號；
如與發(fā)起站地理位置相同則可獲得拓撲節(jié)點編號(0，0，1)，與發(fā)起站地理位置相鄰則可獲得拓撲節(jié)點編號(1，0，0)；如圖10所示第四，動態(tài)調(diào)整站點的拓撲節(jié)點編號當發(fā)生站點移動并位于網(wǎng)格網(wǎng)的其他拓撲節(jié)點位置時，或者因為網(wǎng)絡拓撲優(yōu)化而發(fā)生網(wǎng)格網(wǎng)拓撲發(fā)生改變時，需要更新相應站點的拓撲編號；拓撲編號是站點自主更新選擇，按地理位置取與其最接近的拓撲節(jié)點編號；其過程是，先選拓撲節(jié)點的編號，也就是站點的簇號(X，Y)，再在簇內(nèi)選擇簇序列號Z；當新增站點或站點移動時，采用無線測距或結合衛(wèi)星定位方式測量出與該站點相鄰拓撲節(jié)點的距離；根據(jù)其與步驟1所述的首臺站點或者其他已經(jīng)成功通信的相鄰站點的距離，并且獲得按照步驟2所述的無線信道參數(shù)；進而依照地理位置確定其在該無線網(wǎng)格網(wǎng)中的拓撲位置，獲得相應的二維拓撲節(jié)點編號，即簇號，如簇號(1，1)；判斷該拓撲節(jié)點是否已經(jīng)有其他站點，即是否有節(jié)點簇存在，從而獲得節(jié)點簇序列號，如拓撲編號(0，1，0)的站點移動到拓撲編號(1，1，0)站點位置，則可以獲得(1，1，1)的拓撲編號。
第五，動態(tài)調(diào)整網(wǎng)格網(wǎng)當無線網(wǎng)絡中出現(xiàn)站點增加、減少或則站點移動時，使網(wǎng)絡容量與通信覆蓋范圍關系發(fā)生變化，需要動態(tài)調(diào)整網(wǎng)格網(wǎng)拓撲，即以網(wǎng)絡容量和通信覆蓋范圍為準則，動態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡的拓撲形狀，以及網(wǎng)格網(wǎng)拓撲節(jié)點之間距離；
采用與移動網(wǎng)格網(wǎng)相適應的維序路由原則和節(jié)點簇負荷分擔，動態(tài)劃分網(wǎng)絡狀態(tài)更新的廣播域，降低路由維護量；如圖5所示拓撲形狀可以為四邊形網(wǎng)格網(wǎng)、六邊形網(wǎng)格網(wǎng)或三角形網(wǎng)格網(wǎng)之間的互換，也可以為網(wǎng)格網(wǎng)大小范圍的調(diào)整，由各無線站點的發(fā)射功率確定，所述無線移動站點同時具備業(yè)務處理的無線終端功能和業(yè)務轉(zhuǎn)發(fā)的路由器功能。
如圖10所示定時獲取各相鄰節(jié)點間的距離，計算各相鄰拓撲節(jié)點的平均距離，使所設置的網(wǎng)格網(wǎng)拓撲成為節(jié)點簇平均距離和網(wǎng)絡容量的函數(shù)，從而實時維護網(wǎng)格網(wǎng)拓撲；再判斷實際節(jié)點簇拓撲是否正確映射到預設的網(wǎng)格網(wǎng)拓中，如果正確映射則復位定時器周期性重復該調(diào)整過程，如果沒有正確映射則調(diào)整相應節(jié)點簇拓撲節(jié)點編號；復位到定時器，周期性重復上述調(diào)整過程。
周期性獲得網(wǎng)絡容量和網(wǎng)絡拓撲節(jié)點距離信息，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡拓撲的動態(tài)調(diào)整。首先需要計算各相鄰拓撲節(jié)點的平均距離DD=1N×MΣi=1,j=1N,M[1KΣk=1Kd(i,j,k)],]]>其中節(jié)點簇(X，Y)內(nèi)有K個站點，d(i，j，k)為簇內(nèi)站點設備編號(X，Y，Z)與相鄰拓撲節(jié)點簇之間的距離值；M×N為網(wǎng)絡內(nèi)拓撲節(jié)點簇數(shù)目。再通過優(yōu)化獲得相鄰拓撲節(jié)點的更新平均距離DoptDopt＝{D|Tmax}，上式中Tmax表示網(wǎng)絡通信量最大作為優(yōu)化條件。
上述拓撲調(diào)整完成后，再判斷實際節(jié)點簇拓撲是否正確映射到新的網(wǎng)格網(wǎng)拓中；如果沒有正確映射，則調(diào)整相應節(jié)點簇拓撲節(jié)點編號；上述調(diào)整完成后，重新啟動定時器以實現(xiàn)周期性調(diào)整。
如圖6、7所示第六，路由使用節(jié)點簇內(nèi)部實現(xiàn)站點對站點之間的直接通信，而不同節(jié)點簇的節(jié)點之間通信，則采用X-Y維序路由為基礎的節(jié)點簇尋址方案，即維序?qū)ぶ泛妥赃m應尋址方式；在多跳路徑中，節(jié)點簇內(nèi)部多個節(jié)點具有不同的Z維坐標，僅作為負荷分擔站點；如圖8所示第七，路由發(fā)現(xiàn)和維護臨近站點之間通過廣播和偵聽獲得初始的路由信息。路由維護采用動態(tài)兩級分區(qū)管理機制，根據(jù)區(qū)域內(nèi)部拓撲形狀和節(jié)點數(shù)量確定該區(qū)域的子網(wǎng)絡規(guī)模，一個子網(wǎng)絡內(nèi)部節(jié)點能夠獲得其子網(wǎng)絡內(nèi)部各個節(jié)點的連接狀態(tài)，并且有其他子網(wǎng)絡的邊界狀態(tài)信息。由于移動網(wǎng)絡拓撲的時變性，根據(jù)拓撲形狀的變化劃分子網(wǎng)絡。
通過劃分拓撲限制更新信息的廣播區(qū)域，從而實現(xiàn)分級式拓撲管理機制。其路由更新廣播區(qū)域的劃分不僅需要考慮區(qū)域內(nèi)節(jié)點簇數(shù)量，同時也需要考慮其拓撲形狀。考慮實際站點存在性和工作狀態(tài)，圖8中例出了移動網(wǎng)格網(wǎng)某些拓撲節(jié)點沒有無線移動站的實際拓撲，這些拓撲節(jié)點的空缺影響了實際路由。其中拓撲形狀為圖8實線所示的區(qū)域包含了一個拓撲凸集而圖8虛線所示的區(qū)域是包含了一個拓撲凹集。結合網(wǎng)絡實際拓撲形狀劃分廣播區(qū)域可以避免區(qū)域內(nèi)部“無效”的迂回路由。
本發(fā)明采用動態(tài)拓撲更新廣播區(qū)域，區(qū)域內(nèi)部的站點狀態(tài)信息限制在本區(qū)域內(nèi)廣播。從而抑制連接狀態(tài)更新產(chǎn)生的廣播風暴以及無效的路由尋址。
權利要求
1.一種支持大容量移動網(wǎng)格網(wǎng)的無線移動站，組網(wǎng)工作時需要設置有至少二個無線移動站點，其特征在于A、所述無線移動站點支持移動網(wǎng)格網(wǎng)拓撲結構，通過節(jié)點分簇方式和實時拓撲維護來實現(xiàn)穩(wěn)定的移動網(wǎng)格網(wǎng)；B、所述無線移動站點采用與移動網(wǎng)格網(wǎng)相適應的維序路由原則和節(jié)點簇負荷分擔，動態(tài)劃分網(wǎng)絡狀態(tài)更新的廣播域；C、所述無線移動站點采用適應網(wǎng)格網(wǎng)拓撲和業(yè)務服務質(zhì)量要求的多信道技術和頻點資源空間復用技術。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種支持大容量移動網(wǎng)格網(wǎng)的無線移動站，其特征在于所述節(jié)點分簇方式和實時拓撲維護的原則為；A、所述無線移動站點支持分簇的移動網(wǎng)格網(wǎng)，網(wǎng)格網(wǎng)的“節(jié)點簇”由相近地理位置的站點組成，同一簇的站點歸屬于虛擬網(wǎng)格網(wǎng)的相同拓撲節(jié)點，各個簇的站點映射到網(wǎng)格網(wǎng)的相應拓撲節(jié)點；B、所述無線移動站點通過拓撲控制維護了穩(wěn)定的網(wǎng)格網(wǎng)拓撲，該網(wǎng)格網(wǎng)拓撲是相鄰“節(jié)點簇”之間的平均距離以及網(wǎng)絡通信容量的函數(shù)，拓撲控制實時計算“節(jié)點簇距離”并完成網(wǎng)格網(wǎng)拓撲映射；C、所述無線移動站點的拓撲控制是由發(fā)射功率控制和方位角調(diào)整實現(xiàn)，網(wǎng)絡管理平面支持拓撲控制過程。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種支持大容量移動網(wǎng)格網(wǎng)的無線移動站，其特征在于采用動態(tài)維序路由原則、簇內(nèi)站點負荷分擔策略和動態(tài)劃分網(wǎng)絡狀態(tài)更新廣播域A、所述無線移動站點采用X-Y維序路由為基礎的節(jié)點簇的尋址方案，節(jié)點簇內(nèi)部具有不同Z維的站點在路徑中作為負荷分擔節(jié)，維序路由應該與網(wǎng)絡拓撲變化相適應；B、所述無線移動站點動態(tài)劃分網(wǎng)絡狀態(tài)更新的廣播域，該所劃分區(qū)域范圍由該區(qū)域內(nèi)部的節(jié)點數(shù)目和拓撲結構所確定，拓撲結構考慮實際網(wǎng)絡中站點之間連接所組成區(qū)域形狀，區(qū)域邊界節(jié)點狀態(tài)需要向全網(wǎng)廣播，而區(qū)域內(nèi)部的節(jié)點狀態(tài)信息在本區(qū)域內(nèi)廣播。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種支持大容量移動網(wǎng)格網(wǎng)的無線移動站，其特征在于所述網(wǎng)格網(wǎng)實現(xiàn)多信道技術和頻點資源空間復用技術為A、將無線頻點資源劃分為多個信道資源，該信道分類為預分配信道、競爭信道和簇內(nèi)預留信道；B、通過預分配信道實現(xiàn)節(jié)點簇之間的多跳通信，由可用的信道小區(qū)組成區(qū)群實現(xiàn)蜂窩狀的頻點資源空間復用；C、通過競爭信道實現(xiàn)節(jié)點簇之間的多跳通信，采用分布式調(diào)度算法方式競爭使用該信道資源；D、使用預留的簇內(nèi)信道實現(xiàn)節(jié)點簇內(nèi)部站點之間通信，通過分布式或者集中式調(diào)度算法競爭使用該信道資源。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種支持大容量移動網(wǎng)格網(wǎng)的無線移動站，組網(wǎng)工作時需要設置有至少二個無線移動站點，其特征在于A.所述無線移動站點支持移動網(wǎng)格網(wǎng)拓撲結構，通過節(jié)點分簇方式和實時拓撲維護來實現(xiàn)穩(wěn)定的移動網(wǎng)格網(wǎng)；B.所述無線移動站點采用與移動網(wǎng)格網(wǎng)相適應的維序路由原則和節(jié)點簇負荷分擔，動態(tài)劃分網(wǎng)絡狀態(tài)更新的廣播域；C.所述無線移動站點采用適應網(wǎng)格網(wǎng)拓撲和業(yè)務服務質(zhì)量要求的多信道技術和頻點資源空間復用技術。本發(fā)明的顯著效果是解決了站點移動性與帶寬資源空間復用之間的矛盾。在提高頻點資源復用度的同時，確保寬帶網(wǎng)絡的可控制、可管理性和業(yè)務適配性。
文檔編號H04L12/28GK101083618SQ200710078660
公開日2007年12月5日 申請日期2007年6月28日 優(yōu)先權日2007年6月28日
發(fā)明者胡致遠, 馮文江, 孫軍鵬, 劉云宏, 吳玉成, 蔣陽, 蔣穎, 彭強, 邱密, 蘇家勇, 彭粱晶, 李果 申請人:重慶大學