[發明專利]移動自組織網絡系統與路由建立方法

無效

• 申請號: 201010141504.7
• 申請日: 2010-03-31
• 公開（公告）號: CN102209362A
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發明（設計）人: 修丕承;郭大維;逄愛君;劉永之;周雋偉
• 申請（專利權）人: 財團法人資訊工業策進會
• 主分類號: H04W40/24
• 分類號: H04W40/24;H04W84/18
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術領域

本發明涉及一種移動自組織網絡系統，尤其涉及一種可變動性資源配置最佳化的移動自組織網絡系統與路由建立方法。

背景技術

在目前的網絡發展中，移動自組織網絡(Mobile?Ad?Hoc?Network，MANET)系統是一種不需要事先建置基礎環境的無線網絡通信系統。在移動自組織網絡系統中，沒有一個中心管理機制，各節點互相合作共同分享有限的帶寬，每一個節點既是一個主機也是一個路由器。任何節點皆可對其他節點收取或發送，所有節點都具備移動特性，可支援在同一區域內包含大量節點的(非廣播式)傳輸。在合作的路由協定下以可多重跳躍(multihop)的方式將數據傳送到接收方。

而此種網絡系統所面臨到的挑戰即是所有節點都在移動，變化難以預期。因此，需要動態來建立路徑，以及平面距離矢量路由協議(Ad?Hoc?On-DemandDistance?Vector，AODV)技術的問題。然而，AODV僅能夠建立一條可以通訊的路徑，卻沒有將網絡中各種變動資源(例如電量、負載、可使用帶寬)列入考量。目前IETF(Internet?Engineering?Task?Force)MANET?Group已將AODV列為此種網絡中單播(unicast)的標準，其需要定期維護路由路徑，但其受限于環境的變動不能太大下才能有效運作。若所有節點都在移動，則此方式反而浪費資源。另外，在其他包含資源分配概念的通訊技術(如，通用分組無線服務技術(General?Packet?Radio?Service，GPRS))中，都是以固定骨干網絡，預先建置資源地圖以中央控制的方式執行。

發明內容

本發明提供一種移動自組織網絡系統的路由建立方法，可有效配置網絡資源，依據系統需求來決定配置何種資源，達到整體網絡耗電量最低、負載耗費最低等不同目的。

本發明提供一種移動自組織網絡系統，其不需要預先建立整體網絡資源地圖，不需要中央控管。

本發明提出一種移動自組織網絡系統的路由建立方法，其中移動自組織網絡系統包括多個節點，這些節點包括一指定群播群組的起始節點。首先，由起始節點廣播請求封包，并且經由其他節點分別轉送請求封包，其中每一節點的路由表分別記錄每一節點的節點資源，而請求封包包括請求封包資源。每一節點會根據其所接收的請求封包中的請求封包資源以及每一節點的節點資源來判斷每一節點的父節點，以建立這些節點之間的傳輸路徑。此外，依據每一節點的一群組數據表，通過屬于指定群播群組的節點來篩選不需要的傳輸路徑。

在本發明一實施例中，上述節點資源包括資源權值、資源耗費量權值、外部權值、封包傳輸能量以及封包轉發能量。資源權值代表節點的剩余資源，資源耗費量權值代表每一節點在接收請求封包時所耗費的資源，外部權值是進行一評估演算法而獲得。而請求封包資源包括傳送請求封包的源節點的外部權值以及可用剩余資源量。可用剩余資源量是由源節點的資源權值減去資源耗費量權值所獲得。

在本發明一實施例中，上述判斷每一節點的父節點的步驟，包括：當這些節點其中一目的節點接收到請求封包時，目的節點會檢查其路由表是否有節點資源。若目的節點的路由表沒有節點資源，建立節點資源。依據評估演算法，計算外部評估權值，以比較外部評估權值與外部權值。若外部評估權值大于外部權值，以外部評估權值取代外部權值，而將外部評估權值寫入目的節點的路由表的對應字段中，并且，將目的節點的父節點設為請求封包的源節點。

在本發明一實施例中，上述評估演算法為：

Q＝min{M_U，(T_U-X_UV)，T_V}。

其中，Q代表外部評估權值，M_U代表請求封包的源節點U的外部權值，T_U代表請求封包的可用剩余資源量，X_UV代表源節點U傳送請求封包至目的節點V的傳輸資源耗費量權值，T_U代表目的節點的可用剩余資源量。

在本發明一實施例中，上述通過屬于指定群播群組的節點來篩選不需要的傳輸路徑的步驟，由除了起始節點以外的每一節點檢視其各自的群播數據表，以判斷節點是否屬于指定群播群組。由屬于指定群播群組的節點分別傳送回應封包至其各自的父節點，以依據回應封包的回應封包資源與節點資源，決定每一節點的封包轉發能量。上述回應封包資源包括傳送回應封包的源節點的父節點以及封包傳輸能量。若不屬于指定群播群組的節點接收到屬于指定群播群組的節點所傳送的回應封包，則不屬于指定群播群組的節點會傳送另一回應封包至其父節點。