空中自组织网络基于移动性的高效信息分发技术研究

通常认为，节点移动性将造成移动自组织网络拓扑频繁变化，通信链路频繁间断，成为影响网络整体性能的重要不利因素。空中自组织网络中，异质节点不但具有高速移动性，同时还具有稀疏性的特点，致使端到端的通信性能受到更大威胁。本项目着重研究空中自组织网络环境下的高效信息分发技术。利用节点的高速移动性的特点，采用"移动-优化-携带-移动"的传输方式，着重研究移动性与路由策略的联合优化问题，降低通信链路的中断概率，提高通信链路的可靠性。利用节点的稀疏性的特点，采用"移动-编码-携带-移动"的传输方式，研究无线通信环境下的随机编码问题，并在此基础之上，进一步结合高效的纠错编码技术，实现联合信道-网络编码算法以及高效可靠的跨层协同通信协议，有效地提高网络容量，节省网络开销。本项目的研究成果将为未来我国空天地一体化网络提供理论和技术支持。

本项目的研究成果主要包括以下3个方面：.(1)当节点能够获取到位置信息的条件下，分别从理想链路和有损链路两个角度，提出了基于能量的地理路由算法，保证网络吞吐量的同时，提高了网络寿命。.(2)当节点不知道位置信息时，根据节点的运动参数，设计了非线性粒子群优化算法。在此基础之上，提出了一种基于相遇历史的信息转发机制，解决高动态环境下基于运动的信息分发问题。.(3)当节点既不知道位置信息，又不知道运动状态时，采用网络编码进行信息分发可以有效地提高网络的吞吐量。提出了基于实用反馈的网络编码设计算法、与喷泉码相结合的网络编码设计算法、基于中继优化的机会网络编码设计算法。 . 本项目的研究成果为空中航空器组网及其可靠通信提供一定的借鉴意义。