一种分层网络态势转发效率优化方法与流程

本发明涉及态势分发技术领域，特别涉及在我方态势在不同子网之间转发效率优化方法。

背景技术：

陆军特点是涉及的兵种多、作战单元多，各作战单元承担的作战职责、作战任务各不相同，对战场态势的需求和要求(态势信息内容、精度)也不一样。一方面需要根据作战任务和作战进程不同，为不同级别的作战单元提供不同分层次的战场态势图；另一方面为了支撑各作战单元的直接战术协同，需要快速优先共享协同作战编队之间的我方态势。

现有无中心、分布式分层网络，采用主网和多个子网策略，不同子网内我方态势需要通过子网簇头进行转发。由于无线资源的紧缺，簇头担负不同子网间信息的转发角色，承载业务多，如维护网络管理类消息、我方态势信息、敌方态势信息等。如果将不同子网内的我方态势数据通过簇头直接转发，效率较低。在网络成员规模较大，如200-400个成员情况下，簇头很容易出现资源不够，态势信息更新速率慢的问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种分层网络态势转发效率优化方法。基于任务优先级和网络负载情况，动态调整我方态势消息内容和长度的方法，本发明可以减少协同作战情况下，不同子网内作战编队态势信息传递的负荷。在实际工程上得到应用，有效满足了网络动态性的需求，提高了我方态势分发的时效性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

步骤1：我方态势信息生成和簇头分发；

子网成员态势信息，首先按照指定消息格式进行编码，我方态势信息包括我方平台编识号、平台类型、平台数量、精度、纬度、高度、速度、时间、环境类别和时间组，按照设定更新频率(空中平台6s,地面机动平台24s,单兵48s)向子网内广播我方态势信息；

簇头将子网内成员态势信息组成链表进行转发，一个子网成员数量不大于64个；不同子网内进行战术协同任务的作战编队成员态势信息通过簇头向指定子网发送；

步骤2：生成子网簇头网络负载统计信息；

簇头两跳范围内，节点在周期t内广播发送邻居无线资源负载信息，簇头清楚本节点的无线资源使用情况以及邻居两跳节点资源使用情况，当簇头无线资源未被完全占用，则簇头转发完整的我方态势信息，当簇头无线资源被完全占用，资源负载调整管理程序通过向邻居两跳节点申请空余时隙资源，当邻居两跳节点空闲资源也不可用时候，进入步骤3，启动我方态势信息调整及发送优先级调整；

步骤3：基于协同作战任务消息优先级和资源负载的信息数据转发；

首先簇头对态势消息进行裁剪，即只保留平台中的我方平台编识号、平台类型、精度和纬度；其次，依据设置的协同作战任务消息优先级，簇头发送消息队列优先发送协同作战编队的态势信息。

本发明的有益效果在于：首先，在陆军作战过程中，态势信息最重要的是上报我方编队的位置，依据网络资源负载情况对我方态势信息内容进行动态裁剪，保证基本态势信息的及时传递和上显。其次，在分层网络下，不同子网之间协同作战编队之间态势分发，簇头优先发送协同作战部队的态势信息，保证态势信息在两个编队内及时共享。

附图说明

图1是本发明的方法流程图。

图2是本发明实例的网络拓扑图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

针对上述分层网络架构，因无线资源紧张，导致簇头态势信息无法及时转发的问题。本发明提出基于协同作战任务消息优先级和网络负载，通过动态调整我方态势消息数据内容和长度，提升态势分发和更新效率，减缓簇头的无线资源压力。

本发明所设计的是一种能够根据当前网络资源负载动态调整簇头态势信息调整转发以及优先级的调整转发方法。图1为本发明的方法流程图，下面结合图2对本发明的具体实施方法进行详细介绍。

本发明具体技术方案包括以下步骤：

步骤1：我方态势信息生成和簇头分发；

子网成员态势信息，首先按照指定消息格式进行编码，我方态势信息包括我方平台编识号、平台类型、平台数量、精度、纬度、高度、速度、时间、环境类别和时间组，按照设定更新频率(空中平台6s,地面机动平台24s,单兵48s)向子网内广播我方态势信息；

簇头将子网内成员态势信息组成链表进行转发，一个子网成员数量不大于64个；不同子网内进行战术协同任务的作战编队成员态势信息通过簇头向指定子网发送；

步骤2：生成子网簇头网络负载统计信息；

簇头两跳范围内，节点在周期t内广播发送邻居无线资源负载信息，簇头清楚本节点的无线资源使用情况以及邻居两跳节点资源使用情况，当簇头无线资源未被完全占用，则簇头转发完整的我方态势信息，当簇头无线资源被完全占用，资源负载调整管理程序通过向邻居两跳节点申请空余时隙资源，当邻居两跳节点空闲资源也不可用时候，进入步骤3，启动我方态势信息调整及发送优先级调整；

步骤3：基于协同作战任务消息优先级和资源负载的信息数据转发；

首先簇头对态势消息进行裁剪，即只保留平台中的我方平台编识号、平台类型、精度和纬度；其次，依据设置的协同作战任务消息优先级，簇头发送消息队列优先发送协同作战编队的态势信息。

本发明的实施例为：

(1)假设网络中有12个节点，其编号分别是a、b、c….i、j、k,节点abc和hij是一个作战编队a，在同一个子网。节点def和gkl为作战编队b，在同一个子网。子网簇头分别是簇头1和簇头2。

(2)编队a和编队b需要协同作战，此时两个编队需要共享双方的位置，形成统一的态势。编队a成员的态势信息发送给编队b每一个成员。反之，编队b需要将成员的态势信息发送给编队a每个成员。即a、b、c的态势信息发送给簇头1，簇头1转发给簇头2，簇头2在子网内推送广播出去。反之g、k、l将态势信息发送给簇头2，簇头2转发给簇头1，簇头1在子网内推送广播。

(3)当簇头的时隙资源负载正常，可用网络资源充足时，编队a和编队b将各自成员完整的态势信息通过簇头进行转发。如果网络资源负载管理器发现无线资源不足，且无法向邻居两跳节点申请获取更多无线资源，使得态势信息无法按时发送，簇头1将收到的a、b、c态势信息进行裁剪，仅保留我方态势信息基本信息段，在发送时隙内信息合并，并优先发送。簇头2收到l、g、k的态势信息，对信息内容进行裁剪，仅仅将基本信息进行优先转发。

以上步骤给出了簇头对子网内编队态势信息及优先级的调整转发方法实现流程，本发明能够依据网络资源负载动态调整信息数据大小和优先级，提升了不同子网内编队协同作战时，态势信息转发的时效性。

技术特征：

1.一种分层网络态势转发效率优化方法方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤1：我方态势信息生成和簇头分发；

子网成员态势信息，首先按照指定消息格式进行编码，我方态势信息包括我方平台编识号、平台类型、平台数量、精度、纬度、高度、速度、时间、环境类别和时间组，按照设定更新频率向子网内广播我方态势信息；

簇头将子网内成员态势信息组成链表进行转发，一个子网成员数量不大于64个；不同子网内进行战术协同任务的作战编队成员态势信息通过簇头向指定子网发送；

步骤2：生成子网簇头网络负载统计信息；

簇头两跳范围内，节点在周期t内广播发送邻居无线资源负载信息，簇头清楚本节点的无线资源使用情况以及邻居两跳节点资源使用情况，当簇头无线资源未被完全占用，则簇头转发完整的我方态势信息，当簇头无线资源被完全占用，资源负载调整管理程序通过向邻居两跳节点申请空余时隙资源，当邻居两跳节点空闲资源也不可用时候，进入步骤3，启动我方态势信息调整及发送优先级调整；

步骤3：基于协同作战任务消息优先级和资源负载的信息数据转发；

首先簇头对态势消息进行裁剪，即只保留平台中的我方平台编识号、平台类型、精度和纬度；其次，依据设置的协同作战任务消息优先级，簇头发送消息队列优先发送协同作战编队的态势信息。

技术总结
本发明提供了一种分层网络态势转发效率优化方法，基于任务优先级和网络负载情况，动态调整我方态势消息内容和长度，减少协同作战情况下，不同子网内作战编队态势信息传递的负荷。在实际工程上得到应用，有效满足了网络动态性的需求，提高了我方态势分发的时效性。本发明依据网络资源负载情况对我方态势信息内容进行动态裁剪，保证基本态势信息的及时传递和上显。其次，在分层网络下，不同子网之间协同作战编队之间态势分发，簇头优先发送协同作战部队的态势信息，保证态势信息在两个编队内及时共享。

技术研发人员：陈震伟;石伟明;史明伟
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第二十研究所
技术研发日：2019.12.25
技术公布日：2020.05.08