CN111770551B - 一种高动态不确定链路的网关间通信方法、系统及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高动态不确定链路的网关间通信方法、系统及设备，本发明通过采集链路质量参数，网关节点根据链路质量参数对邻居网关节点的单跳链路状态进行评估，跳过了网关节点之间交换链路维护信息的过程，各个网关节点维护从本地到其他网关节点的多条可达路径，根据单跳链路的评估分值，实时更新所有可达路径的评估分值，并根据路径评估分值选择通信质量最优的通信路径。本发明能够对网关节点间的链路质量进行快速准确的评估，改进了上层路由协议的选路机制，从而使得各网关节点能够在更短的时间内选择一条更有效的链路完成与网内甚至网间其他网关节点之间的通信，提高了物联网各个网关节点之间的通信效果。

Description

一种高动态不确定链路的网关间通信方法、系统及设备
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种高动态不确定链路的网关间通信方法、系统及设备。
背景技术
物联网是在互联网基础上延伸和扩展的网络，将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成网络，实现在任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通。自组织物联网是在物联网基础上的特殊的自组织、对等式、多跳无线通信网络。
自组织物联网中的路由协议需要承担着发现路由、更新路由的功能，并且通过中间网关节点实现两个网关节点之间的通信。现有自组织物联网中的路由协议无法适应具有拓扑变化剧烈、链路寿命短暂、路由信息变化频繁等特点的高动态不确定链路条件的通信场景。
在实际网络中，无线链路质量的优劣直接关系到上层协议能否正常运行，实时动态选择最优的链路构成的路径是链路评估与跨层次路由设计的关键所在。在高动态不确定链路条件的自组织物联网中，链路质量的不确定性使得路由协议在选路的时候处于两难的境地，网关节点之间往往无法选择出最优的通信路径，导致网关节点之间的通信效果下降。
综上所述，现有技术中，高动态不确定链路条件的自组织物联网存在着无法选择出质量最优的通信链路，导致网关节点之间的通信效果下降的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种高动态不确定链路的网关间通信方法、系统及设备，用于解决现有技术中，高动态不确定链路条件的自组织物联网存在着无法选择出质量最优的通信链路，导致网关节点之间的通信效果下降的技术问题。
本发明提供的一种高动态不确定链路的网关间通信方法，包括以下步骤：
对每个网关节点的邻居网关节点的链路质量参数进行测量，得到链路质量参数测量值；
根据链路质量参数测量值，对每个网关节点的邻居网关节点的单跳链路状态进行评估，得到链路估计分值；
根据链路估计分值，对每个网关节点到达全网各个子网或网关节点的路由表进行维护，获得第一路由表；
根据第一路由表，对每个网关节点到达目标网关节点的多条可达路径进行评分，得到可达路径估分值；
根据可达路径估分值对第一路由表进行维护，得到第二路由表；
从第二路由表中选取出可达路径估分值最高的路径，网关节点通过可达路径估分值最高的路径与目标网关节点进行通信。
优选的，对每个网关节点的邻居网关节点的链路质量参数进行测量的具体过程为：
每个网关节点通过物理层与网络层融合被动测量方式对其邻居网关节点的链路质量参数进行测量，其中，链路质量参数包括无线信道质量参数以及网络层通信质量参数。
优选的，根据链路质量参数测量值，对每个网关节点的邻居网关节点的单跳链路状态进行评估的具体过程为：
每个网关节点向应用层传输QoE，进行QoE评估，根据QoE评估结果实现其邻居网关节点的单跳链路状态评估。
优选的，进行QoE评估，根据QoE评估结果实现其邻居网关节点的单跳链路的状态的评估的具体过程为：
在每个网关节点向应用层传输QoE的过程中，评估网络层的服务质量QoSN和物理层的体验质量QoEP；
将网络层的服务质量QoSN和物理层的体验质量QoEP进行相乘，将相乘的结果作为QoE值，将QoE值作为网关节点的邻居网关节点的单跳链路的链路估计分值。
优选的，根据链路估计分值，对每个网关节点到达全网各个子网或网关节点的路由表进行维护的具体过程为：
各个网关节点根据链路估计分值，利用OLSR邻居路由信息交换机制和MPR机制，对其到达全网各个子网或网关节点的路由表进行维护。
优选的，路由表的维护过程通过邻居网关节点之间定期发送路由维护报文实现。
优选的，根据第一路由表，对每个网关节点到达目标网关节点的多条可达路径进行评分，得到可达路径估分值的具体过程为：
每个网关节点寻找出其到达目标网关节点的多条可达路径；
根据第一路由表查找出每一条可达路径中的每一条单跳链路的链路估分值；
对每一条可达路径中的每一条单跳链路的链路估分值进行相加后取平均值，将平均值作为该可达路径的评分，得到可达路径估分值。
优选的，第二路由表由以下项构成：网关节点N、目的网关节点的地址N_destination_addr、到达目的网关节点路径上的下一个网关节点地址N_next_addr、本网关节点到目标网关节点的路径评分N_evolution。
一种高动态不确定链路的网关间通信系统，包括链路质量参数测量模块、链路估分模块、第一路由表模块、可达路径估分模块、第二路由表模块以及通信模块；
链路质量参数测量模块用于对每个网关节点的邻居网关节点的链路质量参数进行测量，得到链路质量参数测量值；
链路估分模块用于根据链路质量参数测量值，对每个网关节点的邻居网关节点的单跳链路状态进行评估，得到链路估计分值；
第一路由表模块用于根据链路估计分值，对每个网关节点到达全网各个子网或网关节点的路由表进行维护，获得第一路由表；
可达路径估分模块用于根据第一路由表，对每个网关节点到达目标网关节点的多条可达路径进行评分，得到可达路径估分值；
第二路由表模块用于根据可达路径估分值对第一路由表进行维护，得到第二路由表；
通信模块用于从第二路由表中选取出可达路径估分值最高的路径，网关节点通过可达路径估分值最高的路径与目标网关节点进行通信。
一种高动态不确定链路的网关间通信设备，包括处理器以及存储器；
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行上述的一种高动态不确定链路的网关间通信方法。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例利用了网络跨层测量技术和链路状态维护评估机制，通过采集链路质量参数，网关节点根据链路质量参数对邻居网关节点的单跳链路状态进行评估，跳过了网关节点之间交换链路维护信息的过程，各个网关节点维护从本地到其他网关节点的多条可达路径，根据单跳链路的评估分值，实时更新所有可达路径的评估分值，并根据路径评估分值选择通信质量最优的通信路径。本发明实施例能够对网关节点间的链路质量进行快速准确的评估，改进了上层路由协议的选路机制，从而使得各网关节点能够在更短的时间内选择一条更有效的链路完成与网内甚至网间其他网关节点之间的通信，提高了物联网各个网关节点之间的通信效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种高动态不确定链路的网关间通信方法、系统及设备的方法流程图。
图2为本发明实施例提供的一种高动态不确定链路的网关间通信方法、系统及设备的第二路由表的数据结构示意图。
图3为本发明实施例提供的一种高动态不确定链路的网关间通信方法、系统及设备的同步动态更新各个路径的评分的示意图。
图4为本发明实施例提供的一种高动态不确定链路的网关间通信方法、系统及设备的系统框架图。
图5为本发明实施例提供的一种高动态不确定链路的网关间通信方法、系统及设备的设备框架图。
图6为本发明实施例提供的一种高动态不确定链路的网关间通信方法、系统及设备的由链路到路径的评分过程示意图。
图7为本发明实施例提供的一种高动态不确定链路的网关间通信方法、系统及设备的多路径实例图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种高动态不确定链路的网关间通信方法、系统及设备，用于解决现有技术中，高动态不确定链路条件的自组织物联网存在着无法选择出质量最优的通信链路，导致网关节点之间的通信效果下降的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种高动态不确定链路的网关间通信方法、系统及设备的方法流程图。
实施例1
如图1所示，本发明实施例提供的一种高动态不确定链路的网关间通信方法，包括以下步骤：
对每个网关节点的邻居网关节点的链路质量参数进行测量，每个网关节点通过物理层、网络层两种机制，以被动方式而非主动方式，对各个邻居网关节点的无线信道质量、网络层通信质量进行测量，此测量过程几乎不主动发起通信，不会增加链路拥塞度，根据测量到的无线信道质量、网络层通信质量，得到链路质量参数测量值；
根据链路质量参数测量值，对每个网关节点的邻居网关节点的单跳链路状态进行评估，得到链路估计分值；通过获取相邻的两个网关节点的单跳链路的链路估计分值，从而能够获取物联网内所有单跳链路的链路估计分值，为后续选择质量最优的通信链路做好准备。
根据链路估计分值，对每个网关节点到达全网各个子网或网关节点的路由表进行维护，将每个网关节点到达全网各个子网或网关节点所经过的单跳链路的链路估分值更新到路由表中，获得第一路由表；
根据第一路由表，对每个网关节点到达目标网关节点的多条可达路径进行评分，根据第一路由表中的单挑链路的链路估分值对每一条可达路径进行评分，得到可达路径估分值；
根据可达路径估分值对第一路由表进行维护，将每一条可达路径的可达路径估分值在第一路由表中更新，得到第二路由表；
从第二路由表中选取出可达路径估分值最高的路径，网关节点通过可达路径估分值最高的路径与目标网关节点进行通信。通过选取可达路径估分值最高的路径从而使得各网关节点能够在更短的时间内选择一条更有效的链路完成与网内甚至网间其他网关节点之间的通信，提高了物联网各个网关节点之间的通信效果。
实施例2
本发明实施例提供的一种高动态不确定链路的网关间通信方法，包括以下步骤：
对每个网关节点的邻居网关节点的链路质量参数进行测量，每个网关节点通过物理层与网络层融合被动测量方式对其邻居网关节点的链路质量参数进行测量，其中，链路质量参数包括无线信道质量参数以及网络层通信质量参数。即对现有无线信道、通信流量进行监听分析，通过监听方式实现链路质量参数的采集。其中所采集的链路质量参数包括：邻居无线发射功率、接收信号强度、信号稳定性、信号变化趋势、网络层丢包率、时延、抖动、可用带宽等。
根据链路质量参数测量值，对每个网关节点的邻居网关节点的单跳链路状态进行评估，得到链路估计分值；通过获取相邻的两个网关节点的单跳链路的链路估计分值，从而能够获取物联网内所有单跳链路的链路估计分值，为后续选择质量最优的通信链路做好准备。具体过程为：
每个网关节点向应用层传输QoE，进行QoE评估，在每个网关节点向应用层传输QoE的过程中，评估网络层的QoSN和物理层的QoEP；网络层的部QoSN参数包括时延RTT和丢包率P；物理层的QoEP参数包括邻居无线发射功率、信号强度。
其中，QoSN评估公式：为
Figure GDA0003526030780000071
其中BWe为理想带宽，B(p)为链路可达吞吐率。
Figure GDA0003526030780000072
因此，
Figure GDA0003526030780000073
QoEP的评估方法为，将物理层中接收信号强度Si与邻居无线发射功率SP折算成dBm后的比值作为物理层的QoE评分，QoEP评估公式为：
Figure GDA0003526030780000074
QoEP分值的取值范围为0-1。此外，针对有线链路，本实施例默认该评分为最大值。
将网络层的QoSN和物理层的QoEP进行相乘，将相乘的结果作为网关节点的邻居网关节点的单跳链路的链路估计分值。
相乘的结果为：
Figure GDA0003526030780000075
网关节点与邻居网关节点的单跳链路的评估分值为：
Figure GDA0003526030780000076
根据链路估计分值，对每个网关节点到达全网各个子网或网关节点的路由表进行维护，将每个网关节点到达全网各个子网或网关节点所经过的单跳链路的链路估分值更新到路由表中，获得第一路由表；
需要进一步说明的是，各个网关节点根据链路估计分值，利用OLSR邻居路由信息交换机制和MPR机制，对其到达全网各个子网或网关节点的路由表进行维护，路由表的维护过程通过邻居网关节点之间定期发送路由维护报文实现。
根据第一路由表，对每个网关节点到达目标网关节点的多条可达路径进行评分，根据第一路由表中的单挑链路的链路估分值对每一条可达路径进行评分，得到可达路径估分值，具体过程为：
每个网关节点寻找出其到达目标网关节点的多条可达路径；
根据第一路由表查找出每一条可达路径中的每一条单跳链路的链路估分值；
对每一条可达路径中的每一条单跳链路的链路估分值进行相加后取平均值，将平均值作为该可达路径的评分，得到可达路径估分值。
其中，所述路径评估分值的公式为：
Figure GDA0003526030780000081
即，令路径中单跳链路评分的平均值作为该路径评分。其中，Kn为源网关节点到目标网关节点或目标网络的第n条路径的跳数。
根据可达路径估分值对第一路由表进行维护，将每一条可达路径的可达路径估分值在第一路由表中更新，得到第二路由表；其中，如图2所示，第二路由表由以下项构成：网关节点N、目的网关节点的地址N_destination_addr、到达目的网关节点路径上的下一个网关节点地址N_next_addr、本网关节点到目标网关节点的路径评分N_evolution。
从第二路由表中选取出可达路径估分值最高的路径，网关节点通过可达路径估分值最高的路径与目标网关节点进行通信。通过选取可达路径估分值最高的路径从而使得各网关节点能够在更短的时间内选择一条更有效的链路完成与网内甚至网间其他网关节点之间的通信，提高了物联网各个网关节点之间的通信效果。
需要进一步进行说明的是，如图3所示，为了能够在全网同步动态更新各个路径的评分，本实施例以OLSR的TC数据分组为基础，在TC数据分组末端加上MPR路径评分数据域MPR SelectorN_evolution，用来记录发送TC分组的网关节点与其MPR Selector之间的路径评分，其中，新增的路径评分数据域所包含的路径评分与MPR Selector集合中的MPRSelector地址一一对应。
本实施例改进后的TC分组由以下数据域构成：TC分组序列号TC Sequence；MPRSelector序列号MPR Selector Sequence；跳数最大值Max Hop；源网关节点地址SourceAddress；MPR Selector集合MPR Selector Set；MPR路径评分MPR SelectorN_evolution。
在此TC分组数据结构基础上，各个网关节点动态更新路径评分的方式如下：每隔一段时间，所有网关节点向全网广播TC分组，只有被选为MPR节点的网关节点才会转发该TC分组，各个网关节点通过其他网关节点的TC分组给出的网络拓补信息对各个路径评分进行计算。其中TC分组每转发一次，跳数最大值Max Hop便减一，当跳数最大值Max Hop减到零时，该TC分组便不再被转发，跳数最大值Max Hop起着约束路由最大跳数的作用。
如图4所示，本实施例提供的一种高动态不确定链路的网关间通信系统，包括链路质量参数测量模块201、链路估分模块202、第一路由表模块203、可达路径估分模块204、第二路由表模块205以及通信模块206；
链路质量参数测量模块201用于对每个网关节点的邻居网关节点的链路质量参数进行测量，得到链路质量参数测量值；
链路估分模块202用于根据链路质量参数测量值，对每个网关节点的邻居网关节点的单跳链路状态进行评估，得到链路估计分值；
第一路由表模块203用于根据链路估计分值，对每个网关节点到达全网各个子网或网关节点的路由表进行维护，获得第一路由表；
可达路径估分模块204用于根据第一路由表，对每个网关节点到达目标网关节点的多条可达路径进行评分，得到可达路径估分值；
第二路由表模块205用于根据可达路径估分值对第一路由表进行维护，得到第二路由表；
通信模块206用于从第二路由表中选取出可达路径估分值最高的路径，网关节点通过可达路径估分值最高的路径与目标网关节点进行通信。
如图5所示，本实施例提供的一种高动态不确定链路的网关间通信设备30，所述设备包括处理器300以及存储器301；
所述存储器301用于存储计算机程序302，并将所述计算机程序302传输给所述处理器；
所述处理器300用于根据所述计算机程序302中的指令执行上述的一种高动态不确定链路的网关间通信方法中的步骤。
示例性的，所述计算机程序302可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器301中，并由所述处理器300执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序302在所述终端设备30中的执行过程。
所述终端设备30可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器300、存储器301。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是终端设备30的示例，并不构成对终端设备30的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器300可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-ProgrammaBle GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器301可以是所述终端设备30的内部存储单元，例如终端设备30的硬盘或内存。所述存储器301也可以是所述终端设备30的外部存储设备，例如所述终端设备30上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器301还可以既包括所述终端设备30的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器301用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器301还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
实施例3
在本实施例中，网关节点采用专用网络设备，在物理层及网络层对该网关节点与其邻居网关节点之间的无线信道质量、网络层通信质量进行测量，每隔一个固定时间间隔，例如：以0.1秒为一个时间间隔，更新一次链路质量参数，包括：邻居无线发射功率SP、接收信号强度Si、时延RTT和丢包率P。如图6所示，本实施例中网关节点通过对上述链路质量参数进行处理得到网关节点间链路质量的评分，通过该评分得到全网范围内的路径评分，结合邻居路由信息交换机制和MPR机制维护全网范围内的可达路由表，上述所有评分过程均以0.1s为时间间隔同步更新，最后网关节点根据路由表中的路由评分选择当前评分最高路径进行通信，具体如下：
如图7所示，以网关节点N及其邻居网关节点为例，通过专用网络设备，可获得网关节点与其邻居网关节点间的链路质量参数。
步骤一：
利用专用的网络设备，通过物理层与网络层融合测量的方式获得网关节点N与邻居网关节点N1、N2、N3、N4之间的邻居无线发射功率SP、接收信号强度Si、时延RTT和丢包率P。其中只有邻居网关节点N1、N2被选为MPR节点。
其中，N与N1间链路质量参数为：
Sp1＝200dBm,Si1＝100dBm,RTT1＝10ms,P1＝1％
N与N2间链路质量参数为：
Sp2＝200dBm,Si2＝150dBm,RTT2＝10ms,P2＝0.5％
N1与N7间链路质量参数为：
Sp17＝200dBm,Si17＝150dBm,RTT2＝20ms,P2＝1％
N2与N5间链路质量参数为：
Sp25＝200dBm,Si25＝100dBm,RTT25＝10ms,P2＝0.5％
N5与N7间链路质量参数为：
Sp57＝200dBm,Si57＝180dBm,RTT2＝5ms,P2＝0.5％
步骤二：
根据QoE评估公式计算网关节点N与各邻居网关节点之间的链路评估分值，设理想带宽BWe为1000bps，单跳链路评估分值的计算公式为：
Figure GDA0003526030780000121
由此可得网关节点N与邻居网关节点之间的链路评估分值：
Link_evolution1＝0.4298,Link_evolution2＝0.9151,Link_evolution3＝0.3223
Link_evolution4＝0.6101,Link_evolution5＝2.1963。
步骤三：
网关节点N对目标网关节点N7发起通信，向邻居网关节点N1、N2、N3、N4发送TC分组，其中选择网关节点N1、N2被选为MPR节点，网关节点N3、N4不再转发TC分组，而网关节点N1、N2继续转发TC分组，最终通过不同路径到达目标网关节点N7，同时各个网关节点维护其到达目标网关节点的可达路由表，其中所述路由表由以下路由表项构成：目的网关节点的地址N_destination_addr；到达目的网关节点路径上的下一个网关节点地址N_next_addr；本网关节点到目标网关节点的路径评分N_evolution。
步骤四：
步骤三中的路径评分N_evolution由路径评估分值公式可得，路径评分公式为：
Figure GDA0003526030780000122
设网关节点N经由邻居网关节点N1到达目标网关节点N7的路径为路径1，经由邻居网关节点N2及二跳邻居网关节点N5到达目标网关节点N7的路径为路径2。
则两条路径的路径评分分别为：
N_evolution(1)＝0.3760,
N_evolution(2)＝1.2405。
由此源网关节点形成针对目标网关节点的可达路径评估。
步骤五：
网关节点N在与目标网关节点N7的通信过程中，从路由表中选择可达路径，随链路质量参数的更新同步更新各个路径评分，并选择当前评分最高路径进行通信，即选择路径2与网关节点N7进行通信。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种高动态不确定链路的网关间通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
对每个网关节点的邻居网关节点的链路质量参数进行测量，得到链路质量参数测量值；
根据链路质量参数测量值，对每个网关节点的邻居网关节点的单跳链路状态进行评估，得到链路估计分值，具体包括：
在每个网关节点向应用层传输QoE的过程中，评估网络层的服务质量QoSN和物理层的体验质量QoEP；
将网络层的服务质量QoSN和物理层的体验质量QoEP进行相乘，将相乘的结果作为QoE值，将QoE值作为网关节点的邻居网关节点的单跳链路的链路估计分值；
根据链路估计分值，对每个网关节点到达全网各个子网或网关节点的路由表进行维护，获得第一路由表；
根据第一路由表，对每个网关节点到达目标网关节点的多条可达路径进行评分，得到可达路径估分值，具体包括：
每个网关节点寻找出其到达目标网关节点的多条可达路径；
根据第一路由表查找出每一条可达路径中的每一条单跳链路的链路估分值；
对每一条可达路径中的每一条单跳链路的链路估分值进行相加后取平均值，将平均值作为该可达路径的评分，得到可达路径估分值；
根据可达路径估分值对第一路由表进行维护，得到第二路由表；
从第二路由表中选取出可达路径估分值最高的路径，网关节点通过可达路径估分值最高的路径与目标网关节点进行通信。
2.根据权利要求1所述的一种高动态不确定链路的网关间通信方法，其特征在于，对每个网关节点的邻居网关节点的链路质量参数进行测量的具体过程为：
每个网关节点通过物理层与网络层融合被动测量方式对其邻居网关节点的链路质量参数进行测量，其中，链路质量参数包括无线信道质量参数以及网络层通信质量参数。
3.根据权利要求1所述的一种高动态不确定链路的网关间通信方法，其特征在于，根据链路估计分值，对每个网关节点到达全网各个子网或网关节点的路由表进行维护的具体过程为：
各个网关节点根据链路估计分值，利用OLSR邻居路由信息交换机制和MPR机制，对其到达全网各个子网或网关节点的路由表进行维护。
4.根据权利要求3所述的一种高动态不确定链路的网关间通信方法，其特征在于，路由表的维护过程通过邻居网关节点之间定期发送路由维护报文实现。
5.根据权利要求1所述的一种高动态不确定链路的网关间通信方法，其特征在于，第二路由表由以下项构成：网关节点N、目的网关节点的地址N_destination_addr、到达目的网关节点路径上的下一个网关节点地址N_next_addr、本网关节点到目标网关节点的路径评分N_evolution。
6.一种高动态不确定链路的网关间通信系统，其特征在于，包括链路质量参数测量模块、链路估分模块、第一路由表模块、可达路径估分模块、第二路由表模块以及通信模块；
链路质量参数测量模块用于对每个网关节点的邻居网关节点的链路质量参数进行测量，得到链路质量参数测量值；
链路估分模块用于根据链路质量参数测量值，对每个网关节点的邻居网关节点的单跳链路状态进行评估，得到链路估计分值，具体包括：
在每个网关节点向应用层传输QoE的过程中，评估网络层的服务质量QoSN和物理层的体验质量QoEP；
将网络层的服务质量QoSN和物理层的体验质量QoEP进行相乘，将相乘的结果作为QoE值，将QoE值作为网关节点的邻居网关节点的单跳链路的链路估计分值；
第一路由表模块用于根据链路估计分值，对每个网关节点到达全网各个子网或网关节点的路由表进行维护，获得第一路由表；
可达路径估分模块用于根据第一路由表，对每个网关节点到达目标网关节点的多条可达路径进行评分，得到可达路径估分值，具体包括：
每个网关节点寻找出其到达目标网关节点的多条可达路径；
根据第一路由表查找出每一条可达路径中的每一条单跳链路的链路估分值；
对每一条可达路径中的每一条单跳链路的链路估分值进行相加后取平均值，将平均值作为该可达路径的评分，得到可达路径估分值；
第二路由表模块用于根据可达路径估分值对第一路由表进行维护，得到第二路由表；
通信模块用于从第二路由表中选取出可达路径估分值最高的路径，网关节点通过可达路径估分值最高的路径与目标网关节点进行通信。
7.一种高动态不确定链路的网关间通信设备，其特征在于，包括处理器以及存储器；
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1～权利要求5任一项所述的一种高动态不确定链路的网关间通信方法。
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