基于令牌傳送機(jī)制的實(shí)時(shí)移動(dòng)Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于令牌傳送機(jī)制的實(shí)時(shí)移動(dòng)Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法，其包括以下步驟：步驟一：優(yōu)先權(quán)仲裁階段，所有節(jié)點(diǎn)將統(tǒng)計(jì)出它們中誰(shuí)持有最高優(yōu)先級(jí)消息；令牌在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，并且將到達(dá)所有節(jié)點(diǎn)，令牌持有網(wǎng)絡(luò)中最高優(yōu)先級(jí)消息；步驟二：授權(quán)傳輸階段，在優(yōu)先權(quán)仲裁階段的最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)鏈路質(zhì)量矩陣計(jì)算到達(dá)持有最高優(yōu)先級(jí)消息節(jié)點(diǎn)的最短路徑，并通過(guò)此路徑發(fā)送授權(quán)給它；步驟三：消息傳遞階段，消息傳遞階段根據(jù)授權(quán)傳輸階段，持有最高優(yōu)先級(jí)消息的節(jié)點(diǎn)接收到了授權(quán)，其知道了自己持有最高優(yōu)先級(jí)消息，初始化該階段的幀，并把消息發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明保證了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，從而提供了較好的數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性能力。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于令牌傳送機(jī)制的實(shí)時(shí)移動(dòng)Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動(dòng)通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種基于令牌傳送機(jī)制的實(shí)時(shí)移動(dòng)Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]移動(dòng)Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)(無(wú)線(xiàn)自組織網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)稱(chēng)自主網(wǎng))可以在任何時(shí)刻、任何地點(diǎn)不需要基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的支持，快速構(gòu)建一個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)锳d-Hoc網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有高的飽和吞吐量和低的接入延時(shí)，廣泛的應(yīng)用在需要QoS保證的領(lǐng)域。然而，需要協(xié)同控制的應(yīng)用領(lǐng)域，要求網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸具有實(shí)時(shí)性，例如合作機(jī)器人組合作探索某一區(qū)域或進(jìn)入人類(lèi)如法接近的危險(xiǎn)區(qū)域，機(jī)器人之間的數(shù)據(jù)傳輸需要滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性。然而，目前典型的Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要定焦于最大吞吐量、最小時(shí)間延遲等問(wèn)題上，而且大多數(shù)商用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(如IEEE802.11、IEEE802.15.4等)沒(méi)有考慮數(shù)據(jù)包傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。怎樣保證無(wú)線(xiàn)通信的實(shí)時(shí)性，文獻(xiàn)報(bào)道的相對(duì)較少。Lee等在IEEE Aerospace Conference Proceedings (美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)航空會(huì)議論文集)上發(fā)表的《A Wireless Token Ring Protocol ForAd-Hoc Networks》(Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線(xiàn)令牌環(huán)協(xié)議)文中基于802.4的令牌環(huán)總線(xiàn)機(jī)制設(shè)計(jì)了 WTRP協(xié)議，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的某節(jié)點(diǎn)接收到了令牌，在一定時(shí)間內(nèi)它可以發(fā)送數(shù)據(jù)，并把令牌發(fā)送給它的前驅(qū)。然而，該協(xié)議不支持多跳通信，節(jié)點(diǎn)只能跟他的前驅(qū)或者后驅(qū)通信。Donatiello和Furini在17th International Symposium on Parallel and DistributedProcessing (第17界關(guān)于并行和分布式處理的會(huì)議)上發(fā)表的文章《Ad Hoc Networks:AProtocol for Supporting QoS Applications》(Ad Hoc 網(wǎng)絡(luò):支持 QoS 應(yīng)用的協(xié)議)中提出了另一種令牌傳遞機(jī)制，節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)環(huán)，誰(shuí)持有令牌誰(shuí)有權(quán)發(fā)送數(shù)據(jù)，如果一定時(shí)間內(nèi)，發(fā)送失敗，它把令牌傳給下個(gè)節(jié)點(diǎn)，但是令牌只能朝著一個(gè)方向傳遞，需要網(wǎng)絡(luò)環(huán)一直保持連接，這限制了節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性。從以上文獻(xiàn)可知，他們所設(shè)計(jì)的Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)協(xié)議雖然滿(mǎn)足了實(shí)時(shí)性，但是要么不支持多跳通信要么不能處理節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于令牌傳送機(jī)制的實(shí)時(shí)移動(dòng)Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法，其解決數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性等問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的:一種基于令牌傳送機(jī)制的實(shí)時(shí)移動(dòng)Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述基于令牌傳送機(jī)制的實(shí)時(shí)移動(dòng)Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法包括以下步驟:步驟一:優(yōu)先權(quán)仲裁階段，所有節(jié)點(diǎn)將統(tǒng)計(jì)出它們中誰(shuí)持有最高優(yōu)先級(jí)消息；令牌在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，并且將到達(dá)所有節(jié)點(diǎn)，令牌持有網(wǎng)絡(luò)中最高優(yōu)先級(jí)消息；一個(gè)節(jié)點(diǎn)初始化該優(yōu)先權(quán)仲裁階段，并選擇它的最高優(yōu)先級(jí)消息的優(yōu)先級(jí)設(shè)置令牌，然后它發(fā)送令牌給另一個(gè)節(jié)點(diǎn)；接收節(jié)點(diǎn)核對(duì)它隊(duì)列中具有最高優(yōu)先級(jí)消息的優(yōu)先級(jí)，如果它發(fā)現(xiàn)比令牌中的消息的優(yōu)先級(jí)高，那么它調(diào)整令牌中數(shù)據(jù)，繼續(xù)發(fā)送令牌給另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，依次令牌將到達(dá)所有的節(jié)點(diǎn)，因此最后的節(jié)點(diǎn)知道哪個(gè)節(jié)點(diǎn)持有最高優(yōu)先級(jí)消息；步驟二:授權(quán)傳輸階段，在優(yōu)先權(quán)仲裁階段的最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)鏈路質(zhì)量矩陣計(jì)算到達(dá)持有最高優(yōu)先級(jí)消息節(jié)點(diǎn)的最短路徑，并通過(guò)此路徑發(fā)送授權(quán)給它；步驟三:消息傳遞階段，消息傳遞階段根據(jù)授權(quán)傳輸階段，持有最高優(yōu)先級(jí)消息的節(jié)點(diǎn)接收到了授權(quán)，持有最高優(yōu)先級(jí)消息的節(jié)點(diǎn)知道了自己持有最高優(yōu)先級(jí)消息，初始化該階段的幀，并通過(guò)鏈路質(zhì)量矩陣計(jì)算到目的節(jié)點(diǎn)路徑并發(fā)送消息給它。上述Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方法的每一階段持續(xù)的時(shí)間有界且已知，因此保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。
[0005]優(yōu)選地，所述步驟一的一個(gè)節(jié)點(diǎn)初始化該優(yōu)先權(quán)仲裁階段時(shí)，該節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建了一個(gè)新的令牌幀。
[0006]優(yōu)選地，所述基于令牌傳送機(jī)制的實(shí)時(shí)移動(dòng)Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法定義了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接圖描述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0007]本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于:本發(fā)明保證了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，從而提供了較好的數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性能力。節(jié)點(diǎn)根據(jù)LQM(鏈路質(zhì)量矩陣)了解頻繁移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并通過(guò)LQM計(jì)算消息傳遞的路徑，從而該協(xié)議支持多跳通信，能處理節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的情況。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1 (a)至圖1 (d)分別為本發(fā)明幀頭、令牌幀、授權(quán)幀、消息幀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2為本發(fā)明四個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)圖相應(yīng)的LQM的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0011]在所設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)移動(dòng)Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)發(fā)送消息隊(duì)列和一個(gè)接收消息隊(duì)列。消息隊(duì)列應(yīng)用程序可將消息優(yōu)先級(jí)設(shè)置成0-127之間的任何值，其中127是最高優(yōu)先級(jí)。具有同一優(yōu)先級(jí)的消息根據(jù)先入先出規(guī)則放置在隊(duì)列中。當(dāng)節(jié)點(diǎn)想把消息發(fā)送給另一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，它把消息壓進(jìn)發(fā)送隊(duì)，協(xié)議根據(jù)需要處理從發(fā)送隊(duì)列中彈出的消息，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把它發(fā)送到目的節(jié)點(diǎn)。接收節(jié)點(diǎn)把消息壓進(jìn)接收消息隊(duì)列，根據(jù)應(yīng)用所需彈出隊(duì)列中的消息。為了描述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，定義了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接圖。網(wǎng)絡(luò)連接圖中邊的值是兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間無(wú)線(xiàn)射頻信號(hào)質(zhì)量的函數(shù)，即兩節(jié)點(diǎn)間的鏈路質(zhì)量。那些值被表示成矩陣的格式即LQM，矩陣中的元素Iqmij e [0,max_lq]描述了節(jié)點(diǎn)Pi和節(jié)點(diǎn)Pj之間的鏈路質(zhì)量，其中max_lq為網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)。LQM的每一列LQMk表示了節(jié)點(diǎn)和它鄰居鏈路質(zhì)量。節(jié)點(diǎn)利用LQM選擇哪個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸令牌，而且可以利用LQM決定源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的路徑。所有節(jié)點(diǎn)的Iqmij都是LQM—個(gè)局部復(fù)制，當(dāng)巾貞到達(dá)時(shí),每個(gè)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)更新相應(yīng)的列，并告知其它節(jié)點(diǎn)局部拓?fù)涞母淖儭f(xié)議中幀的結(jié)構(gòu)如圖1所示，各種類(lèi)型的幀有同樣的幀頭。本發(fā)明定義了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接圖描述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。具體的所設(shè)計(jì)的協(xié)議包括如下步驟:優(yōu)先權(quán)仲裁階段，授權(quán)傳輸階段，消息傳輸階段。協(xié)議中每個(gè)階段傳輸?shù)臅r(shí)間已知且有界，保證了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，從而提供了較好的數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性能力。節(jié)點(diǎn)根據(jù)LQM 了解頻繁移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并通過(guò)LQM計(jì)算消息傳遞的路徑，從而該協(xié)議支持多跳通信，能處理節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的情況。
[0012]本發(fā)明基于令牌傳送機(jī)制的實(shí)時(shí)移動(dòng)Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法包括如下步驟:
[0013]步驟一:優(yōu)先權(quán)仲裁階段，當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)Pk初始化了“優(yōu)先權(quán)仲裁階段”，它創(chuàng)建了一個(gè)新的令牌幀，填充它的局部LQM到令牌幀的相關(guān)域，設(shè)“節(jié)點(diǎn)狀態(tài)域”為已到達(dá)。這就意味著在當(dāng)前的“優(yōu)先權(quán)仲裁階段”，令牌只到達(dá)了節(jié)點(diǎn)Pk還沒(méi)有到達(dá)其他的節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)Pk核對(duì)它發(fā)送隊(duì)列里具有最高優(yōu)先級(jí)消息的優(yōu)先級(jí)，然后用此優(yōu)先級(jí)的值和它的地址分別設(shè)置“最高優(yōu)先級(jí)數(shù)”域和“最高優(yōu)先級(jí)消息持有者ID”域。用這種方式節(jié)點(diǎn)Pk聲明它是最高優(yōu)先級(jí)消息(MPM, Most Priority Message)的持有者。節(jié)點(diǎn)Pk通過(guò)分析LQM,它知道哪個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)Pbl有最好的鏈路質(zhì)量并發(fā)送令牌給它。當(dāng)節(jié)點(diǎn)Pbl收到此令牌，它設(shè)置設(shè)“節(jié)點(diǎn)狀態(tài)”域?yàn)橐训竭_(dá)，然后用它局部的LQM更新令牌的LQM域，并保存它。然后它查找令牌的“最高優(yōu)先級(jí)數(shù)”域并與它發(fā)送消息隊(duì)列的最高優(yōu)先級(jí)比較，如果它有更高的優(yōu)先級(jí)消息，則調(diào)整“最高優(yōu)先級(jí)數(shù)”域和“最高優(yōu)先級(jí)消息持有者ID”域。然后，它選擇一個(gè)具有最好鏈路質(zhì)量且令牌沒(méi)有到達(dá)的節(jié)點(diǎn)，發(fā)送令牌給此節(jié)點(diǎn)。如果它只監(jiān)聽(tīng)到了前驅(qū)(發(fā)送令牌給它的節(jié)點(diǎn))，它歸還令牌給它的前驅(qū)。這意味著在同一個(gè)“優(yōu)先權(quán)仲裁階段”，節(jié)點(diǎn)可能接收到令牌數(shù)次。這個(gè)過(guò)程一直被重復(fù)直到令牌到達(dá)過(guò)所有節(jié)點(diǎn)。令牌到達(dá)的最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)，其知道誰(shuí)是MPM的持有者，并且負(fù)責(zé)發(fā)送“授權(quán)”幀給MPM持有者。所有節(jié)點(diǎn)將統(tǒng)計(jì)出它們中誰(shuí)持有最高優(yōu)先級(jí)消息；令牌在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，并且將到達(dá)所有節(jié)點(diǎn)，令牌持有網(wǎng)絡(luò)中最高優(yōu)先級(jí)消息；一個(gè)節(jié)點(diǎn)初始化該優(yōu)先權(quán)仲裁階段，并選擇它的最高優(yōu)先級(jí)消息的優(yōu)先級(jí)設(shè)置令牌，然后它發(fā)送令牌給另一個(gè)節(jié)點(diǎn)；接收節(jié)點(diǎn)核對(duì)它隊(duì)列中具有最高優(yōu)先級(jí)消息的優(yōu)先級(jí)，如果它發(fā)現(xiàn)比令牌中的消息的優(yōu)先級(jí)高，那么它調(diào)整令牌中數(shù)據(jù)，繼續(xù)發(fā)送令牌給另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，依次令牌將到達(dá)所有的節(jié)點(diǎn)，因此最后的節(jié)點(diǎn)知道哪個(gè)節(jié)點(diǎn)持有最高優(yōu)先級(jí)消息。
[0014]步驟二:授權(quán)傳輸階段，令牌到達(dá)的最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)開(kāi)始“授權(quán)傳輸階段”，并計(jì)算到目的節(jié)點(diǎn)的路徑。為了計(jì)算到目的節(jié)點(diǎn)的路徑，節(jié)點(diǎn)根據(jù)LQM計(jì)算出一條最短路徑，即P= {Pf PpJ，然后創(chuàng)建“授權(quán)”幀，并用自己的地址和MPM持有者的地址填充“授權(quán)消息持有者的源地址域”和“授權(quán)消息持有者的目的地址域”。然后發(fā)送“授權(quán)”幀給路徑中的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)Ppl。當(dāng)節(jié)點(diǎn)Ppl接收到了 “授權(quán)”幀，它核對(duì)“授權(quán)消息持有者域”是不是自己的地址，如果是它結(jié)束“授權(quán)傳輸階段”并且初始化“消息傳遞階段”。否則，它計(jì)算路徑P’ ={P’ pl...P’ PirfI, P' pk=Pp(k+1), k〈m。節(jié)點(diǎn)重復(fù)這個(gè)過(guò)程，直到“授權(quán)”幀到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。在優(yōu)先權(quán)仲裁階段的最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)鏈路質(zhì)量矩陣計(jì)算到達(dá)持有最高優(yōu)先級(jí)消息節(jié)點(diǎn)的最短路徑，并通過(guò)此路徑發(fā)送授權(quán)給它。
[0015]步驟三:消息傳遞階段，消息傳遞階段根據(jù)授權(quán)傳輸階段，持有最高優(yōu)先級(jí)消息的節(jié)點(diǎn)接收到了授權(quán)，持有最高優(yōu)先級(jí)消息的節(jié)點(diǎn)知道了自己持有最高優(yōu)先級(jí)消息，初始化該階段的幀，并通過(guò)鏈路質(zhì)量矩陣計(jì)算到目的節(jié)點(diǎn)路徑并發(fā)送消息給它。當(dāng)MPM的持有者接收到了“授權(quán)”幀，然后它從消息隊(duì)列中取出最高優(yōu)先級(jí)的消息并創(chuàng)建“消息”幀，設(shè)置“數(shù)據(jù)”域并填充“消息源地址域”和“消息目的地址域”。然后發(fā)送消息給這路徑的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)節(jié)點(diǎn)接收到這個(gè)消息，它核對(duì)“消息目的地址域”。，如果是自己則停止“消息傳遞階段”，并開(kāi)始“優(yōu)先權(quán)仲裁階段”。否則，它把消息發(fā)送給路徑中它的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，重復(fù)這個(gè)過(guò)程，直到消息到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。
[0016]本發(fā)明使用令牌傳送機(jī)制即擁有最高級(jí)消息的持有者先發(fā)送消息設(shè)計(jì)了移動(dòng)Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，在設(shè)計(jì)的協(xié)議中每一階段持續(xù)的時(shí)間有界且已知，保證了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，從而提供了較好的數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性能力。節(jié)點(diǎn)根據(jù)LQM 了解頻繁移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并通過(guò)LQM計(jì)算消息傳遞的路徑，從而該協(xié)議支持多跳通信，能處理節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的情況。
[0017]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0018]結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施作詳細(xì)說(shuō)明，假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中供給有四個(gè)節(jié)點(diǎn)，假設(shè)四個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)是連通的，四個(gè)節(jié)點(diǎn)的LQM矩陣如圖2所示。
[0019]步驟一:優(yōu)先權(quán)仲裁階段，當(dāng)節(jié)點(diǎn)Pl初始化了 “優(yōu)先權(quán)仲裁階段”，它創(chuàng)建了一個(gè)新的令牌巾貞，填充它的局部LQM到令牌幀的相關(guān)域，設(shè)“節(jié)點(diǎn)狀態(tài)域”為已到達(dá)。這就意味著在當(dāng)前的“優(yōu)先權(quán)仲裁階段”，令牌只到達(dá)了節(jié)點(diǎn)Pl還沒(méi)有到達(dá)其他的節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)Pl核對(duì)它發(fā)送隊(duì)列里具有最高優(yōu)先級(jí)消息的優(yōu)先級(jí)，然后用此優(yōu)先級(jí)的值和它的地址分別設(shè)置“最高優(yōu)先級(jí)數(shù)”域和“最高優(yōu)先級(jí)消息持有者ID”域。用這種方式節(jié)點(diǎn)Pl聲明它是MPM的持有者。節(jié)點(diǎn)Pl通過(guò)分析LQM，它知道哪個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)P3有最好的鏈路質(zhì)量并發(fā)送令牌給它。當(dāng)節(jié)點(diǎn)P3收到此令牌，它設(shè)置設(shè)“節(jié)點(diǎn)狀態(tài)”域?yàn)橐训竭_(dá)，然后用它局部的LQM更新令牌的LQM域，并保存它。然后它查找令牌的“最高優(yōu)先級(jí)數(shù)”域并與它發(fā)送消息隊(duì)列的最高優(yōu)先級(jí)比較，結(jié)果P3有更高的優(yōu)先級(jí)消息，則P3調(diào)整“最高優(yōu)先級(jí)數(shù)”域和“最高優(yōu)先級(jí)消息持有者ID”域。然后，它選擇一個(gè)具有最好鏈路質(zhì)量且令牌沒(méi)有到達(dá)的節(jié)點(diǎn)P4，發(fā)送令牌給此P4。這個(gè)過(guò)程一直被重復(fù)直到令牌到達(dá)過(guò)所有節(jié)點(diǎn)。令牌到達(dá)的最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)P2，其知道P3是MPM的持有者，并且負(fù)責(zé)發(fā)送“授權(quán)”幀給P3。
[0020]步驟二:授權(quán)傳輸階段，P2開(kāi)始“授權(quán)傳輸階段”，并計(jì)算到目的節(jié)點(diǎn)的路徑。為了計(jì)算到目的節(jié)點(diǎn)的路徑，節(jié)點(diǎn)根據(jù)LQM計(jì)算出一條最短路徑，即P= {P2 Pl P3}，然后創(chuàng)建“授權(quán)”巾貞，并用自己的地址和MPM持有者的地址填充“授權(quán)消息持有者的源地址域”和“授權(quán)消息持有者的目的地址域”。然后發(fā)送“授權(quán)”幀給路徑中的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)P2。當(dāng)節(jié)點(diǎn)P2接收到了 “授權(quán)”巾貞，它核對(duì)“授權(quán)消息持有者域”不是自己的地址，它繼續(xù)路由“授權(quán)”幀，重復(fù)這個(gè)過(guò)程，直到“授權(quán)”幀到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)P3。
[0021]步驟三:消息傳遞階段，當(dāng)MPM的持有者P3接收到了 “授權(quán)”幀，然后它從消息隊(duì)列中取出最高優(yōu)先級(jí)的消息并創(chuàng)建“消息”巾貞，設(shè)置“數(shù)據(jù)”域并填充“消息源地址域”和“消息目的地址域”。然后發(fā)送消息給這路徑的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)節(jié)點(diǎn)接收到這個(gè)消息，它核對(duì)“消息目的地址域”。，如果是自己則停止“消息傳遞階段”，并開(kāi)始“優(yōu)先權(quán)仲裁階段”。否則，它把消息發(fā)送給路徑中它的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，重復(fù)這個(gè)過(guò)程，直到消息到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。
[0022]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種基于令牌傳送機(jī)制的實(shí)時(shí)移動(dòng)Ad-h0C網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述基于令牌傳送機(jī)制的實(shí)時(shí)移動(dòng)Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法包括以下步驟: 步驟一:優(yōu)先權(quán)仲裁階段，所有節(jié)點(diǎn)將統(tǒng)計(jì)出它們中誰(shuí)持有最高優(yōu)先級(jí)消息；令牌在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，并且將到達(dá)所有節(jié)點(diǎn)，令牌持有網(wǎng)絡(luò)中最高優(yōu)先級(jí)消息；一個(gè)節(jié)點(diǎn)初始化該優(yōu)先權(quán)仲裁階段，并選擇它的最高優(yōu)先級(jí)消息的優(yōu)先級(jí)設(shè)置令牌，然后它發(fā)送令牌給另一個(gè)節(jié)點(diǎn)；接收節(jié)點(diǎn)核對(duì)它隊(duì)列中具有最高優(yōu)先級(jí)消息的優(yōu)先級(jí)，如果它發(fā)現(xiàn)比令牌中的消息的優(yōu)先級(jí)高，那么它調(diào)整令牌中數(shù)據(jù)，繼續(xù)發(fā)送令牌給另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，依次令牌將到達(dá)所有的節(jié)點(diǎn)，因此最后的節(jié)點(diǎn)知道哪個(gè)節(jié)點(diǎn)持有最高優(yōu)先級(jí)消息； 步驟二:授權(quán)傳輸階段，在優(yōu)先權(quán)仲裁階段的最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)鏈路質(zhì)量矩陣計(jì)算到達(dá)持有最高優(yōu)先級(jí)消息節(jié)點(diǎn)的最短路徑，并通過(guò)此路徑發(fā)送授權(quán)給它； 步驟三:消息傳遞階段，消息傳遞階段根據(jù)授權(quán)傳輸階段，持有最高優(yōu)先級(jí)消息的節(jié)點(diǎn)接收到了授權(quán)，持有最高優(yōu)先級(jí)消息的節(jié)點(diǎn)知道了自己持有最高優(yōu)先級(jí)消息，初始化該階段的幀，并通過(guò)鏈路質(zhì)量矩陣計(jì)算到目的節(jié)點(diǎn)路徑并發(fā)送消息給它。
2.如權(quán)利要求1所述的基于令牌傳送機(jī)制的實(shí)時(shí)移動(dòng)Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟一的一個(gè)節(jié)點(diǎn)初始化該優(yōu)先權(quán)仲裁階段時(shí)，該節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建了一個(gè)新的令牌幀。
3.如權(quán)利要求1所述的基于令牌傳送機(jī)制的實(shí)時(shí)移動(dòng)Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述基于令牌傳送機(jī)制的實(shí)時(shí)移動(dòng)Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法定義了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接圖描述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】H04L1/00GK103916215SQ201410095931
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】陳佳品, 毛玲, 李振波, 唐曉寧 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)