[發明專利]空洞節點的繞避方法有效

申請號：	200910076004.7	申請日：	2009-01-04
公開（公告）號：	CN101459617A	公開（公告）日：	2009-06-17
發明（設計）人：	劉凱;張軍;李獻昌;施璇	申請（專利權）人：	北京航空航天大學
主分類號：	H04L12/56	分類號：	H04L12/56;H04W84/18
代理公司：	北京同立鈞成知識產權代理有限公司	代理人：	曲鵬
地址：	100191***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	空洞節點方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種移動Ad?Hoc網絡的路由方法，特別是一種空洞節點的繞避方法。?

背景技術

移動Ad?Hoc網絡(Mobile?Ad-Hoc?Network，簡稱MANET)是一種由許多具有路由功能的移動節點組成的分布式無線多跳網絡。MANET不依賴于預設的基礎設施而臨時組建，網絡中移動節點利用自身的無線收發設備交換信息，當相互之間不在彼此的通信范圍內時，可以借助其它中間節點來實現多跳通信。MANET面臨的關鍵問題之一就是路由問題，即如何在眾多節點中合理高效地分配無線資源，并在源節點和目的節點之間建立穩定有效的路由，實現將數據包傳送到目的節點。?

隨著定位技術的發展，節點可以方便地獲得自己的地理位置信息。利用這些地理位置信息，可以改善MANET的路由性能，因此MANET中衍生出一類利用地理位置信息的路由方法，例如貪婪轉發路由方法。貪婪轉發路由方法是指節點在轉發數據包時從其鄰節點中選取一個離目的節點最近的節點，然后將數據包轉發給該節點。理想情況下，重復這個過程，就可使數據包發給目的節點。由于貪婪轉發路由方法僅使用節點的直接鄰節點信息，即僅使用本節點在網絡拓撲結構中的直接鄰節點進行路由決策，因而它僅與節點的分布密度有關，而與整個網絡的大小無關，因此該方法在具有良好擴展性的同時，還存在造成空洞節點通信問題的缺陷。當節點分布比較稀疏時，如果接收到數據包的某一中間節點在其鄰節點中找不到比該中間節點離目的節點更近的節點作為轉發的下一跳時，該中間節點將選擇自己作為數據包的下一跳，?這樣數據包將不能到達目的節點，這個中間節點被稱為空洞節點。?

目前，現有技術解決空洞節點通信問題的方法主要有兩類：一種是基于平面圖的繞避方法，另一種是基于洪泛的繞避方法。基于平面圖的繞避方法需要構造不含交叉邊的平面網絡拓撲圖，然后按照右手法則對平面圖進行繞轉，最終繞出空洞區域。雖然這種方法能確保數據包對目的節點的投遞率，但需要知道全局節點的位置信息，因此存在可擴展性差等缺陷。基于洪泛的繞避方法采用洪泛路由發現數據包的方式逐步擴大搜索范圍，直到尋找到空洞節點的下游節點為止。雖然這種方法能確保數據包的投遞率，但存在開銷過大、能量消耗大、路徑跳數長等缺陷。?

發明內容

本發明的目的是提供一種空洞節點的繞避方法，具有開銷小、能量消耗小、路徑跳數短、數據包投遞率高以及可擴展性強等優點。?

為了實現上述目的，本發明提供了一種空洞節點的繞避方法，包括：?

步驟1、根據空洞節點和目的節點的位置信息，空洞節點將其非轉發域劃分成數個競爭域，并根據每個競爭域與目的節點的距離和位置設定每個競爭域的優先級；?

步驟2、空洞節點按照競爭域的優先級設定當前競爭域；?

步驟3、空洞節點在當前競爭域內廣播BRTS幀，并判斷在預先設定的等待時間內是否收到鄰節點根據所述BRTS幀進行競爭回復處理后返回的CTS幀，是則執行步驟4，否則執行步驟2，所述BRTS幀中包含有當前競爭域、空洞節點位置和目的節點位置信息；?

步驟4、空洞節點向回復CTS幀的鄰節點發送數據包；?

其中，所述非轉發域是指空洞節點通信范圍內除轉發域以外的區域，所述轉發域是指以空洞節點為頂點，空洞節點和目的節點連線為角平分線的60°扇形區域。?

其中，所述競爭域為5個，以空洞節點與目的節點之間的連線為水平線，?所述5個競爭域為：?

第一競爭域：(30°，90°]，逆時針方向；?

第二競爭域：(-30°，-90°]，順時針方向；?

第三競爭域：(90°，150°]，逆時針方向；?