[發明專利]一種無線自組織網絡中分布式帶寬約束的按需組播路由方法

有效

• 申請號: 201110459032.4
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102480692A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 余燕平;倪玲玲;鄭元琰
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: H04W4/06
• 分類號: H04W4/06;H04W28/26;H04W40/02;H04W84/18
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，具體涉及一種無線自組織網絡中分布式帶寬約束的按需組播路由方法。

背景技術

無線自組織網絡無需固定的基礎網絡設施或中央系統的管理，由無線移動節點自動形成網絡。無線自組織網絡的應用主要體現在軍事、家用無線自組織網絡、移動會議、緊急服務、傳感器網絡、蜂窩移動通信系統等領域。在C.?Hu等提出的所需帶寬的計算方法中，為了傳輸一個帶寬需求為B的數據流，源節點和目的節點需要占用的帶寬為2B，中間節點占用的帶寬為3B。實際上數據流經過的節點至少需要占用2B的帶寬，最多要占用4B帶寬，而究竟會占用多少帶寬，與鄰節點、兩跳節點的位置都有關，因此上述的估算方法中可能會出現有些情況下帶寬預留太多，有些情況下帶寬預留太少的情況。

中國專利授權公告號：CN102118299A?，授權公告日2011年7月6日，公開了一種自適應動態路由方法包括：在網絡帶寬限制嚴格的情況下實行距離矢量路由選擇算法，維護統一的路由信息表；在網絡帶寬限制寬松的情況下實行鏈路狀態路由選擇算法，與距離矢量路由選擇算法一起維護統一的路由信息表。該發明的特點是根據帶寬限制的要求不同可以采用距離矢量或鏈路狀態兩種路由選擇算法。該發明的缺點是節點的占用帶寬不能動態控制，分組投遞率低，時延大。

又如，中國專利授權公告號：CN102118312A?，授權公告日2011年7月6日，公開了一種基于感知帶寬、負載和能量的分級AODV路由方法，包括如下步驟：源節點發出AODV路由請求報文；當前節點收到路由請求報文后，識別路由請求報文的業務類別和帶寬需求，同時查詢并計算自身的可用帶寬、負載和能量剩余率；當前節點將自身負載和能量剩余率各分為三個級別，根據負載和能量剩余率的級別、及路由請求報文的業務類別，選擇向目的節點立即轉發、或延時轉發、或丟棄路由請求報文。該發明的特點是可以使網絡建立起來的路由能夠繞開負載較重和能量過低的節點，可以大大減少擁塞現象，該發明的缺點是節點的占用帶寬不能動態控制，分組投遞率低，時延大。

發明內容

本發明為了克服現有技術中的節點的占用帶寬不能動態調整，分組投遞率低，時延大的不足，提供了一種無線自組織網絡中分布式帶寬約束的按需組播路由方法。

一種無線自組織網絡中分布式帶寬約束的按需組播路由方法，包括下列步驟：

a.源節點需要進行組播會話時，需要將數據發送給一個組播組，網絡層分布式地通過分布式的組播路由請求和組播路由應答來建立源到目的節點的最短時延路徑，組播路由建立過程中需要預留資源，資源預留涉及到鄰節點和兩跳鄰節點；

b.每個節點設有一張路由表和一張資源預留表，實時記錄滿足帶寬要求的路徑、節點已使用和已預留的帶寬；

c．有些已預留資源的節點如果沒有加入到組播轉發結構，這時需要釋放當前節點、鄰節點和兩跳鄰節點的已預留資源；

d．組播源節點要結束組播會話時，發送會話結束分組，節點逐個轉發，并刪除相應的路由表項，釋放已為此會話預留的資源。

e.滿足帶寬的基礎上分布式地尋找最短時延的路徑；按照最短時延組播路由傳遞數據。

????本發明是從節點的角度考慮帶寬:

首先，在帶寬計算方法上采用了資源預留的方式。采用每個節點設有一張路由表和一張資源預留表。實時記錄該節點需要使用的帶寬，其鄰節點或隱蔽節點接入的數據流也需在該節點的資源預留表中預留一份帶寬，通過該節點可以使用的帶寬減去資源預留表中預留的帶寬計算節點的剩余可用帶寬。因此本發明是滿足帶寬約束的組播路由方法。

其次，在傳輸層有組播要求時，才開始考慮建立組播路由，因此是按需組播路由方式；并且在考慮滿足帶寬的基礎上通過路由請求消息分布式地尋找最短時延的路徑，而不是通過某一種方式計算具有最少跳數的路徑，在組播路由尋找過程中只需要一跳和兩跳鄰節點的信息，因此是分布式的組播路由方式。

綜合以上分析，本發明是分布式的帶寬約束的按需組播路由方法，適合無線自組織網絡的場合。

本發明的分組投遞率明顯高于其他組播協議的分組投遞率，且隨著組播組個數的增加基本保持穩定。本發明的端到端最大時延明顯小于其他組播協議的端到端最大時延，且隨著組播組個數的增加基本保持穩定。

?

作為優選，節點的可用帶寬等于總帶寬減去節點資源預留表中預留的所有帶寬。