本技术涉及海上通信技术，介绍了一种利用智能天线技术的海上Ad hoc网络路由控制方法及系统。该方法涵盖了邻居节点识别和区域一跳邻居节点管理，旨在提升海上通信效率和稳定性。
背景技术
目前，我国位于亚洲大陆的东部，面向太平洋，有渤海、黄海、东海和南海四大海域，海域辽阔，港口众多，海洋资源丰富。自古以来，我国沿海地区多从事海洋养殖业和海洋捕捞业，有四大渔场，是水产品生产和贸易大国。然而，渔民在近海捕捞作业时，海上的环境复杂多变，导致工作环境比较恶劣，甚至有出现事故的风险。因此，使海上作业安全得到保障，甚至满足海上捕鱼作业的渔民的一些娱乐需求，是沿海地区政府和渔业管理部门迫切希望解决的问题，故需要大力发展海上渔用通信设备，使用性能更加稳定的通信协议。
Ad Hoc网络可以在没有固定网络设备的情况下快速搭建，具有自组织、无中心等特性，适应网络拓扑的动态变化。这与渔业通信的需求相契合，可以通过将Ad Hoc网络应用于海洋通信系统中，来完善海上通信。自组织网络需要确实有效的分布式算法来确定网络组织、链路调度和路由。作为Ad Hoc网络的两大核心技术，MAC的信道干预机制和网络层的路由技术仍然存在许多问题，需要更高效、稳定、鲁棒的算法。
目前，关于Ad Hoc网络研究已经有很多，已经有很多经典的协议被提出。基于地理位置辅助的路由协议GPSR就是其中一个，该协议中的节点首先获取自己的位置信息，然后通过位置服务协议获得目的节点的地理位置。每个节点广播包含本节点地理位置的信标分组，通过周期性的分组交换，网络中的节点能够获取自己一跳范围内所有邻居节点的地理位置，然后利用贪婪转发算法来建立路由。除了很多经典的协议，许多改进的协议也被提出。现有文献中的作者考虑了海上渔用场景中船只不同区域疏密不同的特点，提出了一种通信半径可变的分簇跨层协议HCVCR，根据节点周围节点密度的稠密来动态的调整通信半径，从而减少不同区域节点之间的通信干扰，提升整个网络的吞吐量等整体性能。
近年来，天线技术和数字信号处理技术飞速发展，极大程度的降低了天线的硬件成本，使得智能天线技术在日常无线通信系统中得到了广泛的应用。智能天线(Smartantenna)通过调整发送和接收波束的空间特性，来增强天线性能，并能够进行波束成型和方向检测，目前已广泛的应用于雷达和军事领域。利用天线的方向性能够有效的缓解网络中邻居节点干扰，增强期望方向信号增益，在很大程度上提高网络整体的通信质量。因此，智能天线也成为了优化MAC层接入协议的一条重要途径，现有文献的作者将定向天线应用于Ad Hoc网络提出了DLAODV协议，利用方向性天线的高传输能力，结合按需距离矢量路由AODV和位置路由的思想，优化整个网络路由发现和数据传输方案，从而一定程度上改善了网络的通信质量。
现有Ad Hoc网络由于自组织、无中心和可以在没有固定网络的情况下快速搭建的特性，其广泛用于飞行组网、车联网和军事领域，但是很少有针对海上应用场景设计的AdHoc网络协议。现有文献中尽管将节点的稠密稀疏加以利用，但是整个协议是基于全向天线的，这就导致同一时刻可以发送数据的节点数量由于竞争退避的影响而减少；现有文献中虽然可以一定程度上改善网络的性能，但是并没有考虑海上渔船通信这种特殊场景中各个地方节点密度不一的特性，这就导致在某些船只稀疏的区域，网络通信性能有所下降，严重时甚至导致出现孤立网络或孤立节点。
目前，海上通信仍然以短波、超短波、卫星通信等技术为主，部分文献研究海上AdHoc通信，大大提升了渔用通信设备的先进性。但是这些系统通常采用全向天线进行通信。全向天线在一个节点发送信号的时候，该节点通信半径内的其它节点就不能在该频域同时发送信息，导致网络容量的减小。
因此，针对当前海上通信系统，尤其是海上Ad Hoc通信系统依赖于全向天线的缺点，亟需设计一种新的渔用Ad Hoc网络路由控制方法、系统。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
(1)现有海上通信系统通常采用全向天线进行通信，导致网络容量的减小；同时现有海上Ad Hoc通信系统存在依赖于全向天线的缺点。
(2)现有技术是基于全向天线的，这导致同一时刻可以发送数据的节点数量由于竞争退避的影响而减少。
(3)现有技术没有考虑海上渔船通信这种特殊场景中各个地方节点密度不一的特性，这就导致在某些船只稀疏的区域，网络通信性能有所下降，严重时甚至导致出现孤立网络或孤立节点。
实现思路