[發明專利]一種移動自組織網絡系統的多播路由方法

無效

• 申請號: 201110052108.1
• 申請日: 2011-03-04
• 公開（公告）號: CN102088666A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: 張可;朱秀瑩;張偉;李煒
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04W4/06
• 分類號: H04W4/06;H04W40/12;H04W40/24
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 周永宏

技術領域

本發明屬于移動通訊技術領域，具體涉及一種移動自組織網絡系統路由方法。

背景技術

對于傳統的無線自組織網絡來說，節點通常處于靜止或低速運動的狀態。在這種情況下，網絡拓撲結構變化較為緩慢，對路由的選擇和節點通信帶寬以及傳輸的時延要求較低。但是在如無人機移動自組織移動網絡系統中，無人機網絡節點將高速移動飛行，且無人機群組成的移動自組織網絡所處例如戰場等環境情況較為惡劣，整個網絡的正常穩定運行情況較差。在這種情況下，諸如網絡數據傳輸能耗等指標已經不是約束整個網絡路由算法設計研究的主要方面。在無人機移動自組織網絡系統中，節點移動速度的快速，網絡拓撲頻繁的變化，直接導致很高的數據丟包率和網絡路由的重新選擇頻率的提高和難度的增加。先前建立的路由有可能還沒來得及傳輸數據，就需要重新發送鏈路控制信息，重新建立路由鏈路，這樣，勢必加劇網絡阻塞和影響數據的傳輸時延。為了保證自組織網絡的高效可用性，改善自組織網絡通信質量，必須提高網絡數據傳輸的使用效率，改善網絡鏈路的選擇策略，加強路由管理，從而提高整體網絡的健壯性和實用性。

為了研究適合于在節點高速運動情況下移動自組織網絡使用的多播路由方法，通過對國內外相關研究內容的分析，通過理論分析以及相關實驗，可知有結構和無結構的多播協議都只能在一定程度上滿足某方面的性行能要求，而且對于其他方面性能的犧牲是較大的。如，在具有拓撲結構的協議中，滿足了網絡對于低時延的要求，犧牲了數據交付率；無拓撲結構的協議則正好相反。它們對于節點高速運動情況下自組織網絡來說都是不合適的。

發明內容

本發明的目的是為解決現有的移動自組織網絡系統的多播路由方法在節點高速運動情況下存在的問題，提出了一種移動自組織網絡系統的多播路由方法。

為了解決上述問題，本發明的技術方案是：一種移動自組織網絡系統的多播路由方法，具體包括如下步驟：

S1.節點定期發出HELLO消息，包括本節點ID及位置信息，進行鄰居節點探測及更新，HELLO消息的最大中繼跳數為1，即HELLO消息不能被轉發，僅一跳可達的節點能收到HELLO消息，收到HELLO消息的節點根據其包含的節點ID及位置信息建立和更新自身鄰居表；

S2.源節點利用節點地理位置進行路由方位預測，由于節點僅知本節點及鄰居節點位置信息，因此在此基礎上其他節點利用源節點所得的預測信息選定路由，源節點僅在需要進行數據發送時進行目標節點位置探測過程；

S3.源節點在得到多播組目標節點的位置信息后，在數據頭部目標節點域中加入目標節點ID及位置信息，發送DATA消息，DATA消息包含了需要傳遞的信息，中間節點根據其頭部信息決定如何轉發數據。

上述步驟S2的具體過程如下：

S21.當源節點有數據需要發送時，向外廣播RM消息；

S22.若節點收到重復的RM消息，則丟棄；

S23.若多播組成員節點收到非重復RM消息：若RM消息不為空，處理RM消息；否則，丟棄；若RM消息中包含本節點信息，則從RM消息中刪除本節點信息，且發送一個RERM信息；若此時RM消息不為空且其TTL不為0，則繼續廣播，否則丟棄；

S24.若其他節點收到非重復RM消息，并且RM消息不為空且TTL不為0，則廣播此RM消息；否則，丟棄；

S25.若節點收到非重復RERM消息，判斷本節點是否此多播組的源節點：若本節點為源節點，則接收RERM消息中多播組成員節點信息；否則，計算本節點與源節點的距離l；計算鄰居節點與源節點距離V_j，j為正整數，表示鄰居節點個數，若任意V_j小于l且其TTL不為0，轉發此RERM消息；否則，丟棄；如此，源節點可以收集到所有多播組成員信息。

上述步驟S3的具體過程如下：

S31.源節點廣播DATA信息；

S32.當節點收到DATA信息，判斷是否重復，若重復，則丟棄；否則，進行以下步驟；

S33.判斷本節點ID是否存在于DATA信息的目標節點域，若存在，接收DATA中的數據，在DATA信息目標節點域刪除本節點信息；

S34.若此DATA信息TTL大于0，且此時其目標節點域不為空，即還存在其它目標節點信息，執行步驟S35-S38；否則，丟棄該DATA信息；

S35.計算本節點與DATA目標域中節點i的距離d_i以及上一跳節點與節點i的距離l_i，其中i＝1，2，L，D-size，D-size表示目標域中節點信息個數；