摘要：近年來，隨著我國自組網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與應(yīng)用，已經(jīng)在水利信息資源的開發(fā)與利用領(lǐng)域發(fā)揮作用，實現(xiàn)了水利信息的優(yōu)化采集處理及存儲等功能，提高雨情，旱情、水情等信息通報的精確性，為防汛抗旱決策提供了科學(xué)依據(jù)，可有效增強(qiáng)防洪抗災(zāi)效果。該文結(jié)合當(dāng)前自組網(wǎng)絡(luò)的實際情況，對自組網(wǎng)絡(luò)中水文監(jiān)測的應(yīng)用進(jìn)行分析與探討。
關(guān)鍵詞：自組網(wǎng)絡(luò) 水文監(jiān)測 系統(tǒng) 應(yīng)用
隨著自組織網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，不需要依賴于任何的固定設(shè)施；可以快捷、簡便地實現(xiàn)組網(wǎng)功能，形成一個臨時性的自治系統(tǒng)，尤其在一些預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施存在困難的地區(qū)，可有效發(fā)揮水文監(jiān)測點的作用。在自組織網(wǎng)絡(luò)中，由于無線信道具有時變性特征，再加上網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞念l繁變化，可能造成鏈路斷續(xù)現(xiàn)象，造成數(shù)據(jù)包的丟失。因此，對于高層應(yīng)用協(xié)議來說，必須實現(xiàn)底層傳輸協(xié)議的快速訪問，以更好地滿足狀態(tài)信息。在各個協(xié)議之間，應(yīng)結(jié)合需要交換的信息進(jìn)行決策，通過在自組織網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)會話、實時語音、視頻信息的交互與傳輸?shù)�，增�?qiáng)分組接收的成功率。將自組織網(wǎng)絡(luò)與水利系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，改進(jìn)傳統(tǒng)的水文監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的無縫銜接，在VOIP網(wǎng)絡(luò)中形成擴(kuò)展。
1 會話初始協(xié)議在水文監(jiān)測自組網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
會話初始協(xié)議主要在互聯(lián)網(wǎng)中實現(xiàn)多媒體的會話需求，通過對該協(xié)議的擴(kuò)展，可應(yīng)用于基層的水文監(jiān)測服務(wù)中，更好地發(fā)揮自組網(wǎng)絡(luò)作用。在網(wǎng)絡(luò)中，針對所有的會話初始化協(xié)議客戶端，設(shè)置映射表，所有水文監(jiān)測節(jié)點都在該表中體現(xiàn)出來，并對監(jiān)測節(jié)點進(jìn)行維護(hù)。一般情況下，可認(rèn)為P2P網(wǎng)絡(luò)是互聯(lián)網(wǎng)中的疊加網(wǎng)絡(luò)形式，在服務(wù)過程中不需要額外的路由基礎(chǔ)設(shè)施，關(guān)于P2P網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法，可概括為以下幾方面。
�。�1）中心化方法
該方法主要應(yīng)用于Napster系統(tǒng)、Skype系統(tǒng)中，這些系統(tǒng)往往不能擴(kuò)展，而且容易出現(xiàn)單點失敗現(xiàn)象。
�。�2）洪泛的方法
該方法主要應(yīng)用于Cmutella系統(tǒng)中，以洪泛的方式對網(wǎng)絡(luò)中鄰居進(jìn)行傳播，確保信息能夠被服務(wù)端、對等端發(fā)現(xiàn)。以消息數(shù)目來看，該種方法也不適宜擴(kuò)展。
�。�3）分布式哈稀表方法
在該方法中，支持具有擴(kuò)展性、結(jié)構(gòu)性的疊加網(wǎng)絡(luò)運行，通過應(yīng)用哈希表，將服務(wù)、對等端映射等轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫穆?lián)系信息。但是P2P協(xié)議不能在獨立性的節(jié)點尋址中應(yīng)用，也無法滿足節(jié)點隨機(jī)移動特征，對于自組織網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展環(huán)境來看，該種方法顯然不適合。
將會話初始化協(xié)議融入到自組網(wǎng)絡(luò)中，對組織網(wǎng)絡(luò)中的各個水文監(jiān)測節(jié)點提出服務(wù)要求，應(yīng)具有代理服務(wù)器或注冊服務(wù)器的功能，實現(xiàn)會話初始化協(xié)議、IP地址綁定關(guān)系等基本操作，同時不需要其他機(jī)制的輔助作用，該種方法就是完全分布式會話初始化協(xié)議，該方法可以嵌入到服務(wù)器中，其功能不會影響終端設(shè)備的正常運行。因此，在自組網(wǎng)絡(luò)中，水文監(jiān)測用戶可以實現(xiàn)會話初始化協(xié)議客戶端的透明應(yīng)用。
2 自組網(wǎng)絡(luò)的路由分析
對于自組網(wǎng)絡(luò)中水文監(jiān)測節(jié)點來說，與傳統(tǒng)形式的單跳無線網(wǎng)絡(luò)有所區(qū)別，需要利用多跳數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，順利實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換過程，而其中任一監(jiān)測節(jié)點，都可以作為其他節(jié)點的路由器使用。在這一環(huán)境中，實現(xiàn)了無線信道質(zhì)量的不規(guī)則變化，自由移動水情、雨情等監(jiān)測節(jié)點，支持網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動態(tài)變化。
同時，由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的不斷變更，交換路由信息的轉(zhuǎn)變以及定位目的水文監(jiān)測節(jié)點位置的更改等，都對網(wǎng)絡(luò)連通性產(chǎn)生較高要求，路由協(xié)議的應(yīng)用為移動監(jiān)測節(jié)點之間的順暢通信夯實基礎(chǔ)。在常規(guī)性的路由協(xié)議中，如開放式最短路徑互連、路由信息協(xié)議等，都是針對有線網(wǎng)絡(luò)的需求而設(shè)計，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有一定固定性特征，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不會發(fā)生較大變化。而自組網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)則處于動態(tài)變化過程，如果仍然采用常規(guī)性的路由協(xié)議，則需要在路由的發(fā)現(xiàn)、維護(hù)等方面做出努力。針對自組網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議應(yīng)用，可分為反應(yīng)式、先應(yīng)式、混合式等方法，其中先應(yīng)式路由協(xié)議也可稱作表驅(qū)動路由協(xié)議，每一個節(jié)點都承擔(dān)到達(dá)其他節(jié)點路由信息路由表的服務(wù)責(zé)任。
如果檢測到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有所改變，那么節(jié)點就會利用網(wǎng)絡(luò)發(fā)布更新信息，節(jié)點隨之更新路由表，實現(xiàn)路由信息的準(zhǔn)確性、統(tǒng)一性、實時性，通過路由表就可以集中、精確地體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。當(dāng)源節(jié)點發(fā)送報文之后，就可以獲得到達(dá)節(jié)點的路由信息，此時路由協(xié)議的時延相對較小，但是路由協(xié)議仍然面對較大的開銷；在反應(yīng)式路由協(xié)議中，又可以稱作按需路由協(xié)議，該協(xié)議中的節(jié)點不需要額外維護(hù)，將節(jié)點信息發(fā)送到目的地之后，源節(jié)點就會在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)起路由查找過程，尋找相應(yīng)路由。與先應(yīng)式路由協(xié)議的應(yīng)用相比較，采用反應(yīng)式路由協(xié)議的開銷更小，但是數(shù)據(jù)報送面臨較大時延。對于高速、動態(tài)變化的自組織網(wǎng)絡(luò)來說，采用單純式的路由協(xié)議會產(chǎn)生大量控制報文，但是這些報文也具有無用性，如果采用單一的反應(yīng)式路由協(xié)議，需要查找每一個報文的協(xié)議，顯然可操作性不強(qiáng)。
因此，如果實現(xiàn)兩大協(xié)議方式的混合應(yīng)用，則可更好發(fā)揮作用。在局部范圍中，可優(yōu)先采用先應(yīng)式的路由協(xié)議，確保路由信息的精確性、有效性，同時縮小路由控制信息的傳播范圍；如果目標(biāo)的節(jié)點比較遠(yuǎn)，那么利用反應(yīng)式路由協(xié)議就可更好地發(fā)現(xiàn)路由，既可避免路由協(xié)議開銷過大，也兼顧了時延性問題，可謂一舉多得，發(fā)揮重要作用。
總之，自組網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，不需要借助中心管理模式，在有限的范圍內(nèi)可以支持若干移動終端的臨時性互聯(lián)，為水利系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理、移動通信提供了技術(shù)支持，同時自組網(wǎng)絡(luò)具有靈活性、便捷性等諸多優(yōu)勢，在水利防洪通訊或水災(zāi)救援通訊等領(lǐng)域應(yīng)用，具有廣泛前景。
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