一种用于移动自组织网络的移动性管理方法及装置

摘要

本发明涉及一种用于移动自组织网络的无线终端的移动性管理方法及装置，该方法包括：接收所述无线终端的相邻无线终端发送的表征所述相邻无线终端各自移动性的移动性参数值；以时间长度T为周期统计在所述时间长度T内所述无线终端的总传输数据量、成功传输数据量和数据传输失败次数；根据所述统计的总传输数据量、成功传输数据量和数据发送失败次数，以及接收的所述相邻无线终端的移动性参数值，更新所述无线终端的移动性参数值；根据更新后的所述无线终端的移动性参数值，执行相应的移动性管理。利用该方法及装置，能够提升网络的传输效率和性能。

说明书

发明领域

本发明通常涉及移动自组织网络，尤其涉及用于移动自组织网络的移动性管理方法及装置。

背景技术

自组织网络起源于1968年美国夏威夷大学为了连接学校的教育设施而建立的ALOHA网络。在此基础上，1973年DARPA开始研究多跳分组无线电网络(PRNet：Packet Radio Network)，具体请参见J.Jubin and J.D.Tornow，“The DAPRA Packet Radio Network Protocol”，Proc.Ofthe IEEE，vol 75，No.1，Jan 1987，pp.21-32。IEEE在开发IEEE 802.11标准时，将PRNet改称为Ad Hoc网络。1997年IETF成立了移动自组织网络(MANET：Mobile Ad Hoc Network)工作组，专门负责具有数百个节点的移动自组织网络的路由算法的研究和开发，进行相应的标准化工作。

移动自组织网络是一种由多个无线终端自发形成的分布式通信网络。在移动自组织网络中，不需要诸如常规蜂窝移动通信网络中的基站(或者AP)这样的转发设备，任意两个相邻的无线终端直接建立“端到端”的通信链路。而且，在移动自组织网络中，没有交换机和路由器这样的专用路由设备，每个无线终端都具有路由交换的功能，可建立、维护到其他无线终端的无线链路并为其相邻的无线终端转发数据。进而当不相邻的任何两个无线终端需要通信时，其本身可以动态的搜索经由其他无线终端的有效无线链路，并且以“多跳”的方式经由该有效无线链路相互传递数据。

移动自组织网络的最大优势就在于其方便快捷的组网过程以及无线终端的高度灵活性，也就是说，在移动自组织网络中，每个无线终端可以互不干扰、不受限制的自由移动，并且在这个移动过程中，只要一个无线终端仍然处于其它无线终端的信号覆盖范围内，则其与其它无线终端的业务传输仍然可以进行。因此，在移动自组织网络中，无线终端的移动性是一个非常重要的参数。。

然而，当无线终端具有较高的移动性时，移动自组织网的路由搜索和维护变得相当复杂，并且会出现大量的无线链路断路事件，这将大大地降低网络的整体传输性能和效率。此外，常规的无线自组织路由协议通常认为跳数最少的路由(无线链路)为最好，按照这个准则在移动环境下往往存在着很大的问题，会造成网络系统和无线终端本身的额外负担。

发明概述

本发明的目的在于提供一种用于移动自组织网络的移动性管理方法及装置。利用该方法及装置，无线终端根据表征相对移动能力的参数值来执行移动自组织网络的移动性管理，从而提升网络的传输效率和性能。

为了实现本发明的目的，按照本发明的一种在移动自组织网络的一个无线终端中执行的移动性管理方法，包括以下步骤：

(a)接收所述无线终端的相邻无线终端发送的表征所述相邻无线终端各自移动性的移动性参数值；

(b)以时间长度T为周期统计在所述时间长度T内所述无线终端的总传输数据量、成功传输数据量和数据传输失败次数；

(c)根据所述统计的总传输数据量、成功传输数据量和数据发送失败次数，以及接收的所述相邻无线终端的移动性参数值，更新所述无线终端的移动性参数值；以及

(d)根据更新后的所述无线终端的移动性参数值，执行相应的移动性管理。

为了实现本发明的目的，按照本发明的一种用于移动自组织网络的无线终端的移动性管理装置，包括：

接收模块，用于接收所述无线终端的相邻无线终端发送的表征所述相邻无线终端各自移动性的移动性参数值；

统计模块，用于以时间长度T为周期统计在所述时间长度T内所述无线终端的总传输数据量、成功传输数据量和数据传输失败次数；

更新模块，用于根据所述统计的总传输数据量、成功传输数据量和数据发送失败次数，以及接收的所述相邻无线终端的移动性参数值，更新所述无线终端的移动性参数值；以及

执行模块，用于根据更新后的所述无线终端的移动性参数值，执行相应的移动性管理。

附图简述

图1是根据本发明第一实施例的移动自组织网络示意图。

图2是根据本发明第一实施例的移动性管理方法示意图。

发明详述

本发明的主要思想为：无线终端根据其数据传输状况信息和表征相邻无线终端相对移动能力的移动性参数(MRP：Mobility ReputationParameter)，周期地更新其移动性参数值；然后，无线终端根据其更新后的移动性参数值执行相应的移动性管理，以提高网络的传输性能和效率。下面结合附图来描述本发明的各个实施例。

(第一实施例)

图1是按照本发明第一实施例的移动自组织网络的示意图。如图1所示，该移动自组织网络包括无线终端1-6，其中，无线终端2-4是无线终端1的相邻无线终端，无线终端1、2和6是无线终端3的相邻无线终端，无线终端2-3和5是无线终端6的相邻无线终端，无线终端1和5是无线终端4的相邻无线终端，以及无线终端4和6是无线终端5的相邻无线终端。无线终端1-6各自维护一个表征自身相对移动能力的移动性参数(MRP)。

下面以图1中所示的无线终端1为例，结合图2详细描述按照本发明第一实施例的移动性管理方法。

如图2所示，当无线终端1加入移动自组织网络时，无线终端1根据自身所属的节点类型设置其MRP的初值(步骤S10)。在本实施例中，将无线终端分成3种节点类型：静止节点(例如PC机)，低速节点(例如笔记本电脑)和高速节点(例如个人数字助理(PDA))；对于不同节点类型的无线终端，其MRP的初值也不相同。虽然在本实施例中MRP的取值在0至1之间的范围内，但是本发明不局限于此。

无线终端1加入网络后，以时间长度T为周期向其相邻无线终端，即无线终端2-4发送状态信息消息，该状态信息消息包括有无线终端1的网络唯一标识码及其当前MRP值(步骤S12)。同时，无线终端3接收无线终端2-4分别以时间长度T为周期发送的状态信息消息，其中，无线终端2-4发送的状态信息消息包括各自的网络唯一标识码及其当前MRP值(步骤S14)。无线终端1保存所接收到的状态信息消息以及收到该状态信息消息的系统时间。

然后，无线终端1以时间长度T为周期统计其在该时间长度T内的数据传输情况(步骤S16)。具体而言，无线终端1统计其在该时间长度T内的传输包总数目(总传输数据量)Pkt_Trans，成功传输的包数目(成功传输数据量)Pkt_Suc，以及链路层给出“数据发送失败通知”的次数(数据发送失败次数)BL_Times。

然后，无线终端1根据所统计的数据传输情况，更新其MRP值(步骤S18)。

具体而言，当传输包总数目Pkt_Trans等于零，即无线终端1在该时间长度T内未进行数据传输时，无线终端1的MRP值不变。

当传输包总数目Pkt_Trans等于成功传输的包数目Pkt_Suc，且链路层给出“数据发送失败通知”的次数BL_Times等于零时，按照等式1来更新无线终端1的MRP值：

MRP_c＝MRP_p×P，    等式1

其中，MRP_c表示无线终端1更新后的MRP值，MRP_p表示无线终端1更新前的MRP值，P是一个0到1之间的值。参数P的取值主要与网络系统的负荷量成反比，并且取决于无线终端1的移动能力类型。在实际应用中，参数P既可以采用固定值，也可以随着网络系统环境的变化而动态调整。

当链路层给出“数据发送失败通知”的次数BL_Times大于零时。按照等式2来更新无线终端1的MRP值：

MRP_c＝MRP_p+(1-MRP_p)

×(A×Pkt_Suc/Pkt_Trans+B×BL_W_Times/BL_Times)，  等式2

其中，MRP_c表示无线终端1更新后的MRP值，MRP_p表示无线终端1更新前的MRP值， $>>BL>\_>W>\_>Times>=>>\Sigma >>i>=>1>>>BL>\_>Times>\; >>(>1>->MRPi>)>>,>$>