一種應(yīng)急救援中采集現(xiàn)場信息的基站自組織網(wǎng)絡(luò)節(jié)點移動模型的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種應(yīng)急救援中采集現(xiàn)場信息的基站自組織網(wǎng)絡(luò)節(jié)點移動模型，該模型中有背負式基站和車載基站，模擬基站的節(jié)點生成場景文件和流量文件。兩種類型的基站根據(jù)不同職能特點，生成不同的移動場景和流量文件。模擬車載基站的節(jié)點固定在初始位置，模擬背負式基站的節(jié)點移動方式是：以當(dāng)前位置為圓心，在半徑為r的圓內(nèi)隨機選擇目的地，以隨機速度向目的地出發(fā)，到達目的地后停留隨機時間；當(dāng)有數(shù)據(jù)信息需要發(fā)送時，背負式基站向距離自己最近的車載基站發(fā)送數(shù)據(jù)；需要發(fā)送數(shù)據(jù)的背負式基站以一定的CBR速率持續(xù)發(fā)送一段隨機時間；車載基站接收到背負式基站發(fā)送的消息后，向背負式基站發(fā)送指揮中心反饋的消息。本發(fā)明提供的節(jié)點移動模型可以更真實地模擬出應(yīng)急救援中采集現(xiàn)場信息的基站自組織網(wǎng)絡(luò)的特殊場景。
【專利說明】
-種應(yīng)急救援中采集現(xiàn)場信息的基站自組織網(wǎng)絡(luò)節(jié)點移動 模型
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于無線自組織網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種應(yīng)急救援中采集現(xiàn)場信息的 基站自組織網(wǎng)絡(luò)節(jié)點移動模型。
【背景技術(shù)】
[0002] 在受災(zāi)區(qū)域部署應(yīng)急救援系統(tǒng)可W實現(xiàn)災(zāi)區(qū)和指揮中屯、間信息的高效傳輸，有效 提升救援效率。由于固定的通信基礎(chǔ)設(shè)施如基站等損毀嚴重，不能支撐信息準(zhǔn)確及時地傳 輸，無線自組織網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)急救援中應(yīng)用日趨廣泛。在災(zāi)區(qū)部署由應(yīng)急通信車和單兵組成的 基站自組織網(wǎng)絡(luò)，傳輸現(xiàn)場災(zāi)情和應(yīng)急救援等信息非常必要。深入災(zāi)區(qū)現(xiàn)場的單兵可W將 現(xiàn)場災(zāi)情和幸存群眾信息發(fā)給指揮中屯、，便于指揮中屯、針對特殊的應(yīng)急場景進行救援力量 和物資的分配，提升救援效率，最大限度減少災(zāi)害帶來的損失。要使現(xiàn)場災(zāi)情和應(yīng)急救援等 信息及時且準(zhǔn)確地傳輸，就需要研究適合應(yīng)急救援場景的無線自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議。研究 路由協(xié)議，又需要通過仿真來模擬和評估協(xié)議的性能。節(jié)點的移動模型主要描述節(jié)點在網(wǎng) 絡(luò)中的運動狀態(tài)，W及節(jié)點間發(fā)送數(shù)據(jù)的方式等，在仿真協(xié)議過程中，對確定協(xié)議性能具有 至關(guān)重要的作用。因此，在對應(yīng)急救援中采集現(xiàn)場信息的基站自組織網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進行評估前， 必須正確選擇相應(yīng)的節(jié)點移動模型。
[0003] 應(yīng)急救援中，災(zāi)難發(fā)生沒有規(guī)律，所W節(jié)點的移動和數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)都具有很大的 隨機性。場景的特殊性使得現(xiàn)有移動模型很難滿足需求，一定程度上阻礙了相關(guān)路由協(xié)議 的研究。經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)文獻的檢索發(fā)現(xiàn)，公開號CN 103037390A的專利文獻公開了一種用 于仿真的移動模型，其將仿真區(qū)域均勻劃分為若干區(qū)域，節(jié)點W等同概率選擇一個區(qū)域，并 在該區(qū)域隨機選擇一個目的地，然后W隨機速度勻速移動，可用于移動自組網(wǎng)的相關(guān)研究 中。CN 103167027A的專利文獻公開了一種應(yīng)急救災(zāi)場景下單終端的事件驅(qū)動的移動模型， 其將網(wǎng)絡(luò)因素作為影響道路權(quán)值的主要因素，W保證用戶擁有較好的網(wǎng)絡(luò)接入。公開號CN 101795460A的專利文獻公開了一種適用于障礙物環(huán)境下移動自組網(wǎng)的馬爾可夫移動模型， 其能夠模擬真實環(huán)境下節(jié)點的運動情況，適用于多種障礙物環(huán)境，利用狀態(tài)矩陣描述節(jié)點 的運動情況，通過調(diào)整狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣中的參數(shù)，獲得具有不同特點的運動情況。
[0004] 但是在應(yīng)急救援中，W上各種方法都沒有根據(jù)兩種基站節(jié)點的不同職能特點，生 成不同的場景和流量文件。因此，還存在進一步改進的必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)急救援中采集現(xiàn)場信息的基站自組織網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點移動模型，包括車載基站和背負式基站的初始分布位置;在仿真時間內(nèi)的移動方式， 更加符合自身的不同特點;移動基站的流量和場景類型，滿足應(yīng)急救援的特殊應(yīng)用場景。
[0006] 為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0007] -種應(yīng)急救援中采集現(xiàn)場信息的基站自組織網(wǎng)絡(luò)節(jié)點移動模型，該模型中包括兩 種節(jié)點：車載基站節(jié)點和背負式基站節(jié)點;假設(shè)網(wǎng)絡(luò)的仿真區(qū)域為ΧΧΥ的矩形區(qū)域，節(jié)點有 效傳輸范圍為R，且有R<x，R<Y;在仿真區(qū)域隨機分布固定節(jié)點Μ個和移動節(jié)點Ν個;其中，固 定節(jié)點模擬應(yīng)急通信車攜帶的車載基站，移動節(jié)點模擬單兵攜帶的背負式基站，仿真時間 為Τ;
[0008] 每個節(jié)點的初始位置(x〇，y〇)都隨機分布于仿真區(qū)域中，且x〇e(0，X)，y〇e(0，Y)， 初始化每個節(jié)點的觸發(fā)時間為0;初始位置生成后，每個節(jié)點按如下步驟生成自己的場景文 件，運里主要分為兩種：
[0009] 1)移動節(jié)點
[0010]步驟1 :每個移動節(jié)點隨機選擇一個目的地(Xe+l，ye+l)，其中，（Xe+l，ye+l)是W節(jié)點 當(dāng)前位置(xc，y。)為圓屯、，Wr為半徑的圓內(nèi)隨機選取的點，且目的地的選取服從均勻分布； [0011]步驟2:節(jié)點選取下一個目的地后，W速度V行駛至目的地，其中V均勻分布于（0， Vmax)；
[0012] 步驟3 :設(shè)置下一個觸發(fā)時間Ti，Ti = Ti-l + TrWm，其中，Tr均勻分布于（0， 化usetime)，Pausetime是節(jié)點每次運行到目的地之后停留的最大時間，tm是從當(dāng)前位置運 動到目的地所需的時間，即
[001引步驟4:重復(fù)步驟1~3，直到Ti>T為止；
[0014]將W上步驟獲得的數(shù)據(jù)按照觸發(fā)時間順序鏈接成鏈表，該鏈表包含了節(jié)點在任一 時刻的運動狀態(tài)，如初始位置、目的位置、速度和開始時間等；
[00巧]2)固定節(jié)點
[0016] 由于應(yīng)急救援中道路損毀交通不便，車載基站運行至合適位置便會停止，充當(dāng)背 負式基站和指揮中屯、間信息傳輸?shù)呐R時基站，故在仿真中，隨機分布于仿真區(qū)域的固定節(jié) 點只需生成初始位置即可；
[0017] 當(dāng)單兵在災(zāi)區(qū)中采取到有效信息時，就需要發(fā)送數(shù)據(jù)給車載基站，車載基站收到 單兵發(fā)來的消息后，會將其整合給外界指揮中屯、，再將指揮消息反饋給該單兵；由于應(yīng)急場 景中信息的傳輸沒有規(guī)律性，故節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的開始時間和持續(xù)時間均是隨機產(chǎn)生，且均 勻分布于特定范圍；
[0018] 21)背負式基站發(fā)送消息給車載基站
[0019]設(shè)節(jié)點S需要發(fā)送數(shù)據(jù)，Μ個車載基站的位置分別為(xi，yi)、（X2，y2)-(XM，yM)^ 要步驟如下：
[0020] 步驟1:背負式基站S需要發(fā)送數(shù)據(jù)給車載基站時，先獲取自身位置(xs，ys)和N個車 載基站的位置扣，71)、^2,72)。'（刪7?)，并據(jù)此選取距離自己最近的車載基站，將其作為 數(shù)據(jù)發(fā)送的目的節(jié)點D;
[0021] 步驟2:設(shè)置數(shù)據(jù)開始發(fā)送的時間tsend和數(shù)據(jù)發(fā)送持續(xù)時間tdur，其中，tdur隨機分 布于(0 , tmax );
[0022] 步驟3:背負式基站發(fā)送數(shù)據(jù)的方式;設(shè)置本次數(shù)據(jù)發(fā)送的CBR速率和CBR的ID號， CBR的ID號是CBR會話的唯一標(biāo)識，從0開始，每發(fā)生一次C服會話，CBR的ID號就自動加一次； 節(jié)點S發(fā)送tdur時間后關(guān)閉鏈路，等待一段時間內(nèi)后再選擇發(fā)送數(shù)據(jù)，模擬不定時發(fā)送現(xiàn)場 信息情況；
[0023] 步驟5:數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后，設(shè)置觸發(fā)類型為"停止"，對應(yīng)的觸發(fā)時間為tstop，其中， tstop - tsend+tdur ；
[0024] 步驟6:重復(fù)步驟1~5，直到仿真結(jié)束；
[0025] 將W上生成的數(shù)據(jù)按觸發(fā)時間從小到大排序并輸出到流量文件；
[0026] 22)車載基站反饋消息給背負式基站
[0027] 步驟1:背負式基站在tstop時停止發(fā)送數(shù)據(jù)，車載基站D在tstop的一段隨機時間后， 開始反饋消息給背負式基站S;
[0028] 步驟2:設(shè)置反饋消息持續(xù)發(fā)送時間t'dur;
[0029] 步驟3 :車載基站在t ' stop時停止發(fā)送反饋消息，其中，t ' stop = tstopW ' dur ;
[0030] 將W上生成的數(shù)據(jù)按觸發(fā)時間從小到大排序并輸出到流量文件。
[0031] 進一步，所述移動節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的持續(xù)時間在(0，tmax)范圍內(nèi)服從均勻分布。
[0032] 進一步，固定節(jié)點只對向其發(fā)送數(shù)據(jù)的背負式基站反饋消息。
[0033] 本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明針對應(yīng)急救援中的特殊場景構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓撲，并對 節(jié)點的移動類型和流量模式進行優(yōu)化，使其更符合應(yīng)急救援的特點，具體體現(xiàn)在：1)應(yīng)急救 援中采集現(xiàn)場信息的基站自組織網(wǎng)絡(luò)節(jié)點移動模型更接近應(yīng)急場景。實證研究表明，由車 載基站和背負式基站組成的采集現(xiàn)場信息的基站自組織網(wǎng)絡(luò)，針對兩種基站的不同特點和 職能，分別生成不同的場景文件和流量文件;2)背負式基站深入災(zāi)區(qū)采集信息，其每次移動 的軌跡有一定規(guī)律且收斂于特定范圍，并且自適應(yīng)選擇距離最近的車載基站進行數(shù)據(jù)傳 輸;3)背負式基站和車載基站的數(shù)據(jù)發(fā)送持續(xù)時間是隨機的，且在仿真周期內(nèi)隨機產(chǎn)生數(shù) 據(jù)發(fā)送的觸發(fā)時間，可W模擬單兵在災(zāi)區(qū)現(xiàn)場不定時發(fā)送采集信息及應(yīng)急通信車向單兵反 饋消息的場景。
【附圖說明】
[0034] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進行 說明：
[0035] 圖1為背負式基站場景文件生成流程示意圖；
[0036] 圖2為背負式基站發(fā)送現(xiàn)場數(shù)據(jù)流程示意圖；
[0037] 圖3為車載基站發(fā)送反饋消息流程示意圖；
[0038] 圖4為應(yīng)急救援中采集現(xiàn)場信息的基站自組織網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖；
[0039] 圖5為背負式基站選取移動目的地的方式圖；
[0040] 圖6為場景文件的鏈表格式。
【具體實施方式】
[0041] 下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。
[0042] 本發(fā)明針對車載基站和背負式基站的不同特征，構(gòu)建更加符合應(yīng)急救援真實場景 的移動模型。應(yīng)急救援中采集現(xiàn)場信息的基站自組織網(wǎng)絡(luò)，是由應(yīng)急通信車(車載基站)和 單兵(背負式基站)構(gòu)成。通常，在無線自組網(wǎng)仿真中，最常使用的是隨機路點移動模型RWP (Random Waypo int，RWP)。在RWP模型中，節(jié)點的移動是相互獨立的，每個節(jié)點W隨機選擇的 速度到達一個隨機選擇的目的地，在所有節(jié)點中隨機選取有通信需求的節(jié)點對，且節(jié)點持 續(xù)不斷地發(fā)送數(shù)據(jù)，直到能量耗盡為止。然而，該移動模型用在應(yīng)急救援中，無法滿足真實 場景需求。本發(fā)明提出一種應(yīng)急救援中采集現(xiàn)場信息的基站自組織網(wǎng)絡(luò)節(jié)點移動模型，根 據(jù)車載基站和背負式基站的不同移動方式和特征，建立合適的移動模型，更好地模擬出真 實場景的特點。
[0043] 應(yīng)急救援中采集現(xiàn)場信息的基站自組織網(wǎng)絡(luò)節(jié)點移動模型的設(shè)計，主要分為兩個 部分：
[0044] 1、場景文件生成
[0045] 圖1為背負式基站場景文件生成流程示意圖，根據(jù)車載基站和背負式基站在應(yīng)急 救援中的不同特點和職能，基站自組織網(wǎng)絡(luò)分為兩類節(jié)點：模擬車載基站的固定節(jié)點和模 擬背負式基站的移動節(jié)點。假設(shè)：網(wǎng)絡(luò)的仿真區(qū)域為XXY的矩形區(qū)域，節(jié)點的有效傳輸范圍 為R，且有R<X，R<Y。在仿真區(qū)域均勻分布Μ個固定節(jié)點及N個移動節(jié)點，仿真時間為T。節(jié)點運 動產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)組成節(jié)點的場景文件，其生成主要有W下幾個步驟：
[0046] 步驟1:車載基站和背負式基站的分布。在ΧΧΥ的受災(zāi)區(qū)域中，隨機分布Μ個車載基 站和Ν個背負式基站。每個節(jié)點的初始位置(xo，yo)都隨機分布于仿真區(qū)域中，且x〇e(0，X)， yo E (0，Y)，初始化每個移動節(jié)點的觸發(fā)時間為0。
[0047] 步驟2:背負式基站的移動模式。單兵攜帶背負式基站深入災(zāi)區(qū)現(xiàn)場，采集現(xiàn)場信 息并將其傳輸至車載基站。設(shè)置模擬單兵的移動節(jié)點最大移動速度為Vmax，暫停時間為 化usetime。每個移動節(jié)點在W當(dāng)前位置(xc，yc)為圓屯、，Wr為半徑的圓內(nèi)，隨機選擇一個目 的地(Xc+l，yc+l)。在(0，Vmax)范圍內(nèi)隨機選取速度V，并W速度V向目的地山+1，7。+1)行進，至1] 達目的地之后，隨機停留一段時間Tr。位置(Xc，y。)和山+1，7。+1)是互相獨立的，選取的目的 地和速度也是相互獨立的。圖2為背負式基站發(fā)送現(xiàn)場數(shù)據(jù)流程示意圖，圖5為背負式基站 選取移動目的地的方式圖。
[004引步驟3:設(shè)置下一個觸發(fā)時間1\。1\ = 1\-1 + 1\4。，其中，1\均勻分布于（0， 化usetime)，Pausetime是節(jié)點每次運行到目的地之后停留的最大時間，tm是從當(dāng)前位置運 動到目的地所需的時間
[0049] 步驟4:重復(fù)步驟1~3,直到Ti>T為止。
[0050] 將W上步驟獲得的數(shù)據(jù)按照觸發(fā)時間順序鏈接成鏈表，該鏈表包含了節(jié)點在任意 時刻的運動狀態(tài)，如初始位置、目的位置、速度和開始時間等。對于任意移動節(jié)點，其數(shù)據(jù)結(jié) 構(gòu)都包含一個鏈表頭，鏈表頭指向鏈表數(shù)據(jù)N1，鏈表結(jié)構(gòu)如圖6所示。
[0051] 由于應(yīng)急救援中道路損毀交通不便，車載基站運行至合適位置便會停止，充當(dāng)背 負式基站和指揮中屯、間信息傳輸?shù)呐R時基站。故在仿真中，隨機分布于仿真區(qū)域的固定節(jié) 點只需生成初始位置即可。
[0化2] 2、流量文件生成
[0053] 1)當(dāng)單兵在災(zāi)區(qū)中采集到有效信息時，就需要發(fā)送數(shù)據(jù)給車載基站。設(shè)Μ個車載基 站的位置分別為扣，71)、佔，72)-(??，71?)。節(jié)點8發(fā)送數(shù)據(jù)的主要步驟如下：
[0054] 步驟1:設(shè)置觸發(fā)類型為"發(fā)送"，找到下一個最小觸發(fā)時間tsend，并獲得觸發(fā)時間 tsend對應(yīng)的節(jié)點S當(dāng)前位置信息(Xs，ys);
[0055] 步驟2:獲取Μ個固定節(jié)點的位置信息^1，71)、^2,72)-'（測，71?)，計算出與固定節(jié) 點的距離：
[0化6]
[0057]步驟3:選出最小距離min(ri，r2,. . .，η)對應(yīng)的固定節(jié)點，并將其設(shè)置為數(shù)據(jù)發(fā)送 的目的節(jié)點；
[0化引步驟4:設(shè)置數(shù)據(jù)發(fā)送持續(xù)時間tdur。其中，tdur均勻分布于(0，tmax);
[0059] 步驟5:設(shè)置本次數(shù)據(jù)發(fā)送的C服速率和CBR的ID號，CBR的ID號是C服會話的唯一標(biāo) 識，從0開始，每發(fā)生一次邸R會話，邸R的ID號就自動加一次；
[0060] 步驟6:設(shè)置觸發(fā)類型為"停止"，對應(yīng)的觸發(fā)時間為tstop。其中，tstop = tsendWdur; [OOW] 步驟7 :設(shè)置下一個數(shù)據(jù)發(fā)送時間tsend。其中，tsend = tstop+Uait。
[0062] 步驟8:重復(fù)步驟1~6，直到仿真結(jié)束。
[0063] 2)車載基站收到單兵發(fā)來的消息后，會將其整合給外界指揮中屯、，再將指揮消息 反饋給該單兵。圖3為車載基站發(fā)送反饋消息流程示意圖。
[0064] 步驟l:tst〇p時背負式基站停止發(fā)送數(shù)據(jù)，車載基站D在tstop后的一段隨機時間 t'wait后，開始反饋消息給背負式基站S;
[0065] 步驟2:持續(xù)發(fā)送反饋消息t'dur時間；
[0066] 步驟3 : t ' stop時停止發(fā)送反饋消息。其中，t ' stop = tstDp+t ' wait+t ' dur。
[0067] 將W上生成的數(shù)據(jù)按觸發(fā)時間從小到大排序并輸出到流量文件。
[006引實施例：
[0069] 圖4為應(yīng)急救援中采集現(xiàn)場信息的基站自組織網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖：
[0070] 首先假設(shè):在1000mX500m的受災(zāi)區(qū)域中，隨機分布4個模擬車載基站的固定節(jié)點 和60個模擬背負式基站的移動節(jié)點。對于任意節(jié)點，初始位置都是均勻且隨機分布于受災(zāi) 區(qū)域當(dāng)中。節(jié)點的信號傳輸有效范圍是250m，仿真時間T = 600s。按照如下步驟建立應(yīng)急救 援中采集現(xiàn)場信息的基站自組織網(wǎng)絡(luò)節(jié)點移動模型。
[0071] 步驟1:生成每個節(jié)點的初始位置（xo，yo)，范圍分別是x〇e [0.1,999.9]，y〇e [0.1,499.9]。初始化節(jié)點觸發(fā)時間、運動開始時間、節(jié)點ID號和第一次發(fā)送數(shù)據(jù)的時間等， 并將每個節(jié)點的初始位置輸出到場景文件emu中；
[0072] 步驟2:初始位置生成成功后，每個節(jié)點生成自己的場景文件。由于應(yīng)急救援中道 路損毀交通不便，車載基站運行至合適位置便會停止，僅充當(dāng)背負式基站和指揮中屯、間信 息傳輸?shù)呐R時基站。故在仿真中，隨機分布于仿真區(qū)域的固定節(jié)點只需生成初始位置即可。 現(xiàn)在闡述模擬背負式基站的移動節(jié)點生成場景文件的方法。
[0073] (1)設(shè)置模擬單兵的移動節(jié)點最大移動速度為Vmax = 5m/s，節(jié)點每次運行到目的地 后的最大暫停時間為化usetime = 20s。每個移動節(jié)點在W當(dāng)前位置(xc，yc)為圓屯、，Wr為半 徑的圓內(nèi)，隨機選擇一個目的地(XW，y。+1)，如圖5所示。
[0074] (2)選取目的地(xc+i，yc+i)后，在[0.5，引范圍內(nèi)隨機選取速度V，并W速度V向目的 地行進。到達目的地之后，隨機停留一段時間Tr，其中Tr在(0,20)范圍內(nèi)均勻分布。位置(Xc， yc)和(Xe+l，ye+l)互相獨立，選取的目的地和速度也是相互獨立的。
[007引（3)設(shè)置下一個觸發(fā)時間TinTi = Ti-l + tm+tpause，其中，tm為從當(dāng)前位置運動到目的 地所需的時間
[0076] (4)重復(fù)（1)~(3)，直到觸發(fā)時間大于仿真時間為止，即Ti>600s。
[0077] 將W上步驟獲得的數(shù)據(jù)按照觸發(fā)時間從小到大的順序鏈接成鏈表，該鏈表包含了 節(jié)點在任意時刻的運動狀態(tài)（即初始位置、目的位置、速度和開始時間等），然后輸出到場景 文件emu中。
[0078] 步驟3:移動節(jié)點S需要發(fā)送數(shù)據(jù)給固定節(jié)點時，方法如下：
[0079] (1)設(shè)置觸發(fā)類型為"發(fā)送"，找到下一個最小觸發(fā)時間tsend，獲得觸發(fā)時間tsend對 應(yīng)的節(jié)點5當(dāng)前位置^3,73)和4個固定節(jié)點的位置^1，71)、^2,72)、^3,73)和^4,74);
[0080] (2)分別計算出與固定節(jié)點的距離ri、Γ2、Γ3和Γ4:
[00削 （3)選出最小距離111山片1，。，《^4)對應(yīng)的固定節(jié)點，并將其設(shè)置為數(shù)據(jù)發(fā)送的目 的節(jié)點D;
[0084] (4)由于單兵在受災(zāi)區(qū)域的信息采集情況不是持續(xù)性的，故設(shè)置數(shù)據(jù)發(fā)送最大持 續(xù)時間tmax = 30s，背負式基站發(fā)送數(shù)據(jù)的持續(xù)時間tdur隨機分布于(0,30);
[0085] (5)設(shè)置本次數(shù)據(jù)發(fā)送的C服速率和ID號，CBR的ID號是C服會話的唯一標(biāo)識，從0開 始，每發(fā)生一次邸R會話，邸R的ID就自動加一次；
[0086] (6)數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后，設(shè)置觸發(fā)類型為"停止"，對應(yīng)的觸發(fā)時間為tstDp。其中，tstDp -tsend+tdur ;
[0087] ( 7 )設(shè)置下一次數(shù)據(jù)發(fā)送時間tsend。其中，tsend = tstop+twait，twait在(ο，90 )范圍內(nèi)服 從均勻分布；
[0088] (8)重復(fù)步驟(1)~(7)，直到仿真結(jié)束；
[0089] 將W上生成的數(shù)據(jù)按觸發(fā)時間從小到大排序并輸出到流量文件。
[0090] 步驟4:車載基站收到單兵發(fā)來的消息后，會將其整合給外界指揮中屯、，再將指揮 消息反饋給該單兵。方法如下：
[0091] (l)tstop時背負式基站停止發(fā)送數(shù)據(jù)，車載基站D在tst叩后的一段隨機時間twait后， 開始反饋消息給背負式基站S;
[0092] (2)持續(xù)發(fā)送反饋消息t'dur時間；
[0093] ( 3 ) t ' stop時停止發(fā)送反饋消息。其中，t ' stop = tstopWwait+t ' dur。
[0094] 將W上生成的數(shù)據(jù)按觸發(fā)時間從小到大排序并輸出到流量文件。
[00%]最后說明的是，W上優(yōu)選實施例僅用W說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通 過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進行了詳細的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可W在 形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種應(yīng)急救援中采集現(xiàn)場信息的基站自組織網(wǎng)絡(luò)節(jié)點移動模型，其特征在于:該模 型中包括兩種節(jié)點：車載基站節(jié)點和背負式基站節(jié)點;假設(shè)網(wǎng)絡(luò)的仿真區(qū)域為XXY的矩形 區(qū)域，節(jié)點有效傳輸范圍為R，且有R〈X，R〈Y;在仿真區(qū)域隨機分布固定節(jié)點Μ個和移動節(jié)點N 個;其中，固定節(jié)點模擬應(yīng)急通信車攜帶的車載基站，移動節(jié)點模擬單兵攜帶的背負式基 站，仿真時間為Τ; 每個節(jié)點的初始位置(XQ，y〇)都隨機分布于仿真區(qū)域中，且(〇，X)，yQe (〇，γ)，初始 化每個節(jié)點的觸發(fā)時間為〇;初始位置生成后，每個節(jié)點按如下步驟生成自己的場景文件， 這里主要分為兩種： 1) 移動節(jié)點 步驟1:每個移動節(jié)點隨機選擇一個目的地(xc+Uc+i)，其中，（xc+Uc+i)是以節(jié)點當(dāng)前 位置(Xc；，y。)為圓心，以r為半徑的圓內(nèi)隨機選取的點，且目的地的選取服從均勻分布； 步驟2:節(jié)點選取下一個目的地后，以速度v行駛至目的地，其中v均勻分布于(0，Vmax); 步驟3:設(shè)置下一個觸發(fā)時間Ti，Ti = Ti-i+Tr+tm，其中，Tr均勻分布于（0，Pauset ime)， Pausetime是節(jié)點每次運行到目的地之后停留的最大時間，U是從當(dāng)前位置運動到目的地 所需的時間，即步驟4:重復(fù)步驟1~3，直到Ti >T為止； 將以上步驟獲得的數(shù)據(jù)按照觸發(fā)時間順序鏈接成鏈表，該鏈表包含了節(jié)點在任一時刻 的運動狀態(tài)，如初始位置、目的位置、速度和開始時間等； 2) 固定節(jié)點 由于應(yīng)急救援中道路損毀交通不便，車載基站運行至合適位置便會停止，充當(dāng)背負式 基站和指揮中心間信息傳輸?shù)呐R時基站，故在仿真中，隨機分布于仿真區(qū)域的固定節(jié)點只 需生成初始位置即可； 當(dāng)單兵在災(zāi)區(qū)中采取到有效信息時，就需要發(fā)送數(shù)據(jù)給車載基站，車載基站收到單兵 發(fā)來的消息后，會將其整合給外界指揮中心，再將指揮消息反饋給該單兵；由于應(yīng)急場景中 信息的傳輸沒有規(guī)律性，故節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的開始時間和持續(xù)時間均是隨機產(chǎn)生，且均勻分 布于特定范圍； 21)背負式基站發(fā)送消息給車載基站 設(shè)節(jié)點S需要發(fā)送數(shù)據(jù)，Μ個車載基站的位置分別為(xi，yi)、（X2，y2)…（XM，yM);主要步 驟如下： 步驟1:背負式基站S需要發(fā)送數(shù)據(jù)給車載基站時，先獲取自身位置(xs，ys)和N個車載基 站的位置⑴^山⑴^:^…"^'并據(jù)此選取距離自己最近的車載基站牖其作為數(shù)據(jù) 發(fā)送的目的節(jié)點D; 步驟2:設(shè)置數(shù)據(jù)開始發(fā)送的時間tse3nd和數(shù)據(jù)發(fā)送持續(xù)時間tdur，其中，tdur隨機分布于 (0 , tmax )； 步驟3:背負式基站發(fā)送數(shù)據(jù)的方式;設(shè)置本次數(shù)據(jù)發(fā)送的CBR速率和CBR的ID號，CBR的 ID號是CBR會話的唯一標(biāo)識，從0開始，每發(fā)生一次CBR會話，CBR的ID號就自動加一次;節(jié)點S 發(fā)送tdur時間后關(guān)閉鏈路，等待一段時間內(nèi)后再選擇發(fā)送數(shù)據(jù)，模擬不定時發(fā)送現(xiàn)場信息情 況； 步驟5:數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后，設(shè)置觸發(fā)類型為"停止"，對應(yīng)的觸發(fā)時間為tstcip，其中，tstcip = tsend+tdur ; 步驟6:重復(fù)步驟1~5，直到仿真結(jié)束； 將以上生成的數(shù)據(jù)按觸發(fā)時間從小到大排序并輸出到流量文件； 22)車載基站反饋消息給背負式基站 步驟1:背負式基站在tstcip時停止發(fā)送數(shù)據(jù)，車載基站D在tstcip的一段隨機時間后，開始 反饋消息給背負式基站S; 步驟2:設(shè)置反饋消息持續(xù)發(fā)送時間t ' dur; 步驟3 :車載基站在t ' Stop時停止發(fā)送反饋消息，其中，t ' Stop = tstop+t ' dur ; 將以上生成的數(shù)據(jù)按觸發(fā)時間從小到大排序并輸出到流量文件。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)急救援中采集現(xiàn)場信息的基站自組織網(wǎng)絡(luò)節(jié)點移動模 型，其特征在于:所述移動節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的持續(xù)時間在(〇，t max)范圍內(nèi)服從均勻分布。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)急救援中采集現(xiàn)場信息的基站自組織網(wǎng)絡(luò)節(jié)點移動模 型，其特征在于:固定節(jié)點只對向其發(fā)送數(shù)據(jù)的背負式基站反饋消息。
【文檔編號】H04W24/06GK105873088SQ201610177583
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月24日
【發(fā)明人】余翔, 彭幟, 孟艷群, 王詩言
【申請人】重慶郵電大學(xué)