[发明专利]面向群组移动环境的拓扑控制系统及控制方法

权利要求书

1.面向群组移动环境的拓扑控制系统，其特征在于包括：群组划分模块、基于云模型的逆向群组意图提取模块、链路预测模块和控制消息处理模块；其中：

群组划分模块的输入是控制消息处理模块输出的所有节点的位置和速度信息，输出是若干个群组；所述群组由距离上接近，通信上保持连通的一系列节点组成，输出后的群组信息送至逆向群组意图提取模块；

基于云模型的逆向群组意图提取模块，输入时各个群组中节点的位置和速度信息，输出是整个群组的移动意图，移动意图的组织方式是一个三元组，分别表示群组的中心，群组中节点的分布函数，节点分布函数的不确定度，意图提取模块的输出送到链路预测模块；

链路预测模块的输入是两个相邻群组的移动意图，输出为这两个群组之间的链路预测结果，链路预测结果分为稳定、需要增强和无法增强，对于需要增强的群组，链路预测结果同时给出了可以增强链路的节点摆放的位置信息；

控制消息处理模块负责处理所有的节点间的消息交互，可以分为消息发送子模块和消息接收子模块，其中消息接收子模块负责所有消息的接收和消息内容的提取，接收其他节点发送的消息同时向群组划分模块、意图提取模块和链路预测模块输出节点的移动信息；消息发送子模块负责消息的发送，接收来自群组划分模块、意图提取模块和链路预测模块的信息，发送Hello消息、通信中转请求消息。

2.根据权利要求1所述的面向群组移动环境的拓扑控制系统，其特征在于所述群组划分模块具体的实现过程如下：

网络开始阶段，节点周期性的向外发送Hello消息，同时接收来自邻居的Hello消息，并更新邻居表；在确认接收到所有邻居节点的至少一个Hello消息之后，节点开始进行选举权重的更新，同时向外发送更新后的Hello消息；在接收到周围邻居更新过权值以后的Hello消息以后，节点从邻居表中的所有邻居以及自身权重中选举出来一个权重最高的节点作为组长，同时更新Hello消息内容；不断重复以上过程来满足分组与组长动态变化的过程。

3.根据权利要求1所述的面向群组移动环境的拓扑控制系统，其特征在于所述基于云模型的逆向群组意图提取模块具体的实现过程如下：

首先统计出邻居表中所有以自己为前驱的邻居节点，并取出各个节点的移动意图信息和该移动意图中包含的节点数量；遍历邻居表中所有以自己为前驱的邻居节点，平均求出所有节点的移动意图的中心坐标；移动意图提取模块求出上述结果之后，将结果交给消息处理模块，更新向外发送的Hello消息，如果节点为组长，那么移动意图的输出结果同时交给链路预测模块进行链路预测。

4.根据权利要求1所述的面向群组移动环境的拓扑控制系统，其特征在于所述链路预测模块具体的实现过程如下：

链路预测模块的输入是两群组的移动意图，这里假设群组中节点的分布是在二维平面上；群组连通预测过程通过对两个群组之间的距离和群组的移动意图进行比较，来预测组群间的连通性状态；最后，链路预测模块将上述结果交给消息处理模块，以此来组织相应的消息和消息内容。

5.面向群组移动环境的拓扑控制方法，其特征在于所诉消息处理模块实现步骤如下：

消息处理模块周期性的向外发送Hello消息；将接收到的Hello消息的邻居移动信息提交到群组划分模块；将接收到的Hello消息中的群组意图信息提交给链路预测模块；根据群组划分结果和群组意图提取的结果更新Hello消息的内容；根据链路预测的结果发送通信中转消息给通信中转节点，以维持请求。