[發明專利]基于位置信息的跨層路由方法

有效

• 申請號: 200910076006.6
• 申請日: 2009-01-04
• 公開（公告）號: CN101459947A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 張軍;劉凱;李獻昌;施璇
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H04W40/12
• 分類號: H04W40/12;H04W28/14;H04W28/04;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

技術領域

本發明涉及路由技術，特別是一種基于位置信息的跨層路由方法，屬于通信技術領域。?

背景技術

移動AB?Hoc網絡(Mobile?AB-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，它不依賴于預設的基礎設施而臨時組建，網絡中的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，可以借助其他中間節點中繼來實現多跳通信。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，從而將數據包傳送至目的節點。?

隨著定位技術的發展，網絡中的節點可以方便的獲得自己的地理位置信息，因此，利用節點的位置信息可以有效改善MANET的路由性能。現有技術中存在一種利用位置信息的路由方法，該路由方法中，本跳節點利用網絡拓撲結構中的直接鄰居節點進行路由決策，本跳節點在進行數據包轉發時需要從所有已知的鄰節點中選取一個距離目的節點最近的鄰節點作為下一跳節點，并將數據包轉發至該下一跳節點，理想情況下，重復此過程實現將數據包發送至目的節點。該種路由方法中本跳節點需要獲得所有鄰節點的位置信息，以確定距離目的節點最近的鄰節點，因此，本跳節點需要獲取或維護其鄰近所有鄰節點的位置信息，節點的開銷較大，特別是在高動態大型網絡中，網絡中各節點的變化頻繁，獲取或維護節點的開銷更大，增大了整個網絡的開銷。?

發明內容

本發明的目的是提供一種基于位置信息的跨層路由方法，可有效克服現有技術的缺陷，使得本跳節點只需要知道自身位置信息和目的節點位置信息即可實現數據包的轉發，節省了節點的開銷。?

為實現上述目的，本發明提供了一種基于位置信息的跨層路由方法，包括：?

步驟1、本跳節點廣播BRTS幀，所述BRTS幀包括轉發域、本跳節點位置和目的節點位置信息；?

步驟2、鄰節點接收所述BRTS幀，根據本跳節點位置信息、目的節點位置信息和自身位置信息進行競爭處理后返回CTS幀；?

步驟3、本跳節點接收所述CTS幀，并向返回CTS幀的鄰節點發送數據包；?

所述步驟2包括：?

步驟20、鄰節點接收所述BRTS幀，獲得BRTS幀中包括的轉發域、本跳節點位置和目的節點位置信息；?

步驟21、鄰節點根據所述目的節點位置信息判斷自己是否是目的節點，是則執行步驟22，否則執行步驟23；?

步驟22、鄰節點返回CTS幀，結束；?

步驟23、鄰節點根據所述本跳節點位置信息、目的節點位置信息和自身位置信息判斷自己是否在所述轉發域內，是則執行步驟25，否則執行步驟24；?

步驟24、鄰節點放棄回復CTS幀，退出競爭，更新網絡分配向量，結束；?

步驟25、鄰節點根據本跳節點位置信息、目的節點位置信息和自身位置信息計算競爭回復CTS幀等待的接入發送時延；?

步驟26、鄰節點在所述接入發送時延內偵聽信道，判斷在所述接入發送時延內信道上是否有其它節點回復的CTS幀，是則執行步驟27，否則執行步?驟28；?

步驟27、放棄回復CTS幀，鄰節點退出競爭，更新網絡分配向量，結束；?

步驟28、鄰節點向本跳節點返回CTS幀；?

所述步驟25包括：?

步驟250、根據本跳節點位置信息、目的節點位置信息和鄰節點自身位置信息計算本跳節點N到臨界點P之間的徑向距離dist(N，P)＝|NP|，其中臨界點P是臨界圓與連接線的交點，所述臨界圓是以鄰節點為圓心、以鄰節點的通信距離為半徑的圓，所述連接線是本跳節點和目的節點之間的連線；?

步驟251、鄰節點根據所述徑向距離dist(N，P)＝|NP|計算影響因子F＝?其中，rand為在區間[0，1]范圍內的隨機值，w_p為數值在區間[0，1]內的平衡因子，r為本跳節點的通信半徑；?

步驟252、鄰節點根據所述影響因子F計算競爭回復CTS幀等待的接入發送時延，所述接入發送時延為T_{CTS_Response}＝SIFS+(DIFS-SIFS)·F，其中DIFS為分布式的幀間間隙，SIFS為短的幀間間隙。?

其中，所述步驟1包括：?

步驟10、作為中繼節點的本跳節點接收上游節點發送的數據包，并緩存；?

步驟11、本跳節點向上游節點返回ACK；?