一种提高无线自组织网络有效载荷的方法
【专利说明】
[0001]【技术领域】本发明涉及无线通信技术，具体地涉及一种提高无线自组织网络有效载荷的方法。
[0002]【【背景技术】】无线自组织网络，即MANETMobileAd Hoc Network，是一种不同于传统无线通信网络的技术。传统的无线蜂窝通信网络、因特网、以太网，需要固定的网络设备如基地站的支持，进行数据的转发和用户服务控制。而无线自组织网络不需要固定设备支持，各节点即用户终端自行组网，通信时，由其他用户节点进行数据的转发。这种网络形式突破了传统无线蜂窝网络的地理局限性，能够更加快速、便捷、高效地组网部署，适合于一些特殊的生产、战争、自然灾害场合的通信需要。但无线自组织网络也存在网络带宽受限，特别是当与其覆盖范围之外的普通无线网络节点通信的情况下，对实时性业务支持较差，安全性不高的弊端。其原因在于，目前的无线自组织网络存在带宽偏低、数据长度小，以太网包头、IP数据包头造成了大量的无效载荷，浪费了有限的带宽。
[0003]【
【发明内容】
】本发明为了克服上述缺陷，提供一种提高无线自组织网络有效载荷的方法，通过在无线自组织网络内优化IP数据包头，提高无线自组织网络的有效载荷，进而达到提尚有效网络带宽的目的。
[0004]这种提高无线自组织网络有效载荷的方法，其特征在于，优化IP数据包头，具体IP数据格式优化为以下步骤:
(1)版本:占4位，指IP协议的版本，IPv4协议版本号为4，私有协议版本号为14;
(2)首部长度:占4位，可表示的最大数值是15个单位，其中一个单位为4字节，IP的首部长度的最大值是60字节；
(3)区分服务:不使用这个字段；
(4)总长度:占16位，指首部和数据之和的长度，单位为字节，数据包的最大长度为65535字节；
(5)标识:占16位，为一个计数器，用来产生数据包的标识；
(6)标志:占3位，裁剪掉；
(7)片偏移:占12位，裁剪掉；
(8)生存时间:占8位，记为TTL数据包在网络中可通过的路由器数的最大值，即允许通过路由器的最多个数；
(9)协议:占8位，指出此数据包携带的数据使用何种协议；
(10)首部检验和:即对首部进行校验的数据，用以检验首部数据的正确性，占16位，只检验数据包的首部，不检验数据部分；
(11)源地址:为单字节，取IP地址最后一个字节，IP地址和MAC地址均与设备号对应，通过计算得出唯一的值，每个局域网支持256个设备；
(12)目的地址:为单字节，取IP地址最后一个字节，IP地址和MAC地址均与设备号对应，通过计算得出唯一的值，每个局域网支持256个设备。
[0005]本发明的有益效果:1、原IP协议包头共计20字节，裁剪后变为12字节，减少8字节无用载荷；以一个100字节的包计算，有效载荷能提高8% ;IP冗余载荷减少40%，有效的提高无线自组织网络的有效带宽；2、实时性传输明显改善，无线自组网空口速率较低，以10kbps计算，每次数据传输如果减少8字节，也就是减少8*8/100*1000=0.64ms，节省了时间；3、安全性增强，协议经过修改，其它通用无线设备就不能通过从空中接收电磁波来截获有效数据；4、有利于扩展无线自组织网络应用领域。
[0006]【【附图说明】】
图1是本发明的组网示意图
图中:1、通用网络，2、无线自组织网络，3、无线自组织网络，4、网关，5、网关。
[0007]【【具体实施方式】】下面结合附图对本发明的实施阐述如下:
在图1中，无线自组织网络2的数据，如果需要利用通用网络，例如以太网，则需要通过网关4转换，数据会被按照一定规则恢复为标准IP数据，在以太网内传输，待数据从以太网传输后，进入无线自组织网络3时，需在网关5进行转换，转换为优化的IP数据包头，再在无线自组织网络内传输。
[0008]具体IP数据格式优化方法包括如下步骤:
(1)版本:占4位，指IP协议的版本，IPv4协议版本号为4，私有协议版本号为14;
(2)首部长度:不变动，占4位，可表示的最大数值是15个单位，一个单位为4字节；因此IP的首部长度的最大值是60字节；
(3)区分服务:不使用这个字段；变动原因:无线自组网不需要。
[0009](4)总长度:不变，占16位，指首部和数据之和的长度，单位为字节，因此数据包的最大长度为65535字节，总长度不能超过最大传送单元；
(5)标识(identificat1n):不变，占16位，它是一个计数器，用来产生数据包的标识；
(6)标志(flag):占3位，裁剪掉；变动原因:无线自组网数据量很小，不分包；
(7)片偏移:占12位，裁剪掉；变动原因:因为无线自组网数据量很小，不分包；
(8)生存时间:不变，占8位，记为TTL(Time To Live)数据包在网络中可通过的路由器数的最大值，Tracert命令很灵活了运用了该标记；
(9)协议:不变，占8位，指出此数据包携带的数据使用何种协议，例如udp、tcp等，以便目的主机的IP层将数据部分上交给哪个处理过程；
(10)首部检验和:占16位，只检验数据包的首部，不检验数据部分；
(11)源地址4字节，优化后改为单字节；原因:只取IP地址最后一个字节，IP地址和MAC地址均与设备号对应，通过计算得出唯一的值，每个局域网支持256个设备；
(12)目的地址4字节，优化后改为单字节；原因:只取IP地址最后一个字节，IP地址和MAC地址均与设备号对应，通过计算得出唯一的值，每个局域网支持256个设备。
[0010]原IP协议包头共计20字节，裁剪后变为12字节，减少8字节无用载荷；以一个100字节的包计算，有效载荷能提高8%，IP冗余载荷减少40%，有效的提高无线自组织网络的有效带宽。
【主权项】
1.一种提高无线自组织网络有效载荷的方法，其特征在于，优化IP数据包头，具体IP数据格式优化为以下步骤:(1)版本:占4位，指IP协议的版本，IPv4协议版本号为4，私有协议版本号为14; (2)首部长度:占4位，可表示的最大数值是15个单位，其中一个单位为4字节，IP的首部长度的最大值是60字节； (3)区分服务:不使用这个字段； (4)总长度:占16位，指首部和数据之和的长度，单位为字节，数据包的最大长度为65535字节； (5)标识:占16位，为一个计数器，用来产生数据包的标识； (6)标志:占3位，裁剪掉； (7)片偏移:占12位，裁剪掉； (8)生存时间:占8位，记为TTL数据包在网络中可通过的路由器数的最大值，即允许通过路由器的最多个数； (9)协议:占8位，指出此数据包携带的数据使用何种协议； (10)首部检验和:即对首部进行校验的数据，用以检验首部数据的正确性，占16位，只检验数据包的首部，不检验数据部分； (11)源地址:为单字节，取IP地址最后一个字节，IP地址和MAC地址均与设备号对应，通过计算得出唯一的值，每个局域网支持256个设备； (12)目的地址:为单字节，取IP地址最后一个字节，IP地址和MAC地址均与设备号对应，通过计算得出唯一的值，每个局域网支持256个设备。
【专利摘要】一种提高无线自组织网络有效载荷的方法，优化IP数据包头，版本占4位，首部长度占4位，区分服务不使用这个字段，总长度占16位，标识占16位，标志占3位，片偏移占12位，生存时间占8位，协议占8位，首部检验和占16位，目的地址为单字节。发明的有益效果：1、原IP协议包头共计20字节,裁剪后变为12字节,减少8字节无用载荷；有效载荷能提高8%，IP冗余载荷减少40%,提高无线自组织网络的有效带宽；2、实时性传输明显改善，无线自组网空口速率较低；3、安全性增强，协议经过修改，其它通用无线设备就不能通过从空中接收电磁波来截获有效数据；4、有利于扩展无线自组织网络应用领域。
【IPC分类】H04L12/733, H04W28/06
【公开号】CN105592501
【申请号】CN201510175908
【发明人】朱江章, 符纪伟, 宋静, 江志勇
【申请人】湖南德海通信设备制造有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年4月15日
【公告号】CN104244325A