[發(fā)明專利]移動自組織網(wǎng)絡(luò)中基于鄰居廣播系數(shù)的合作廣播方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710287559.0
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN107182103B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余燕平;蘇雪;嚴(yán)正卿;鄧毅晨
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工商大學(xué)
• 主分類號: H04W40/10
• 分類號: H04W40/10;H04W40/22;H04W40/24;H04W84/18
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發(fā)明公開了一種移動自組織網(wǎng)絡(luò)中基于鄰居廣播系數(shù)的合作廣播方法。采用基于鄰居廣播系數(shù)的方式，從源節(jié)點(diǎn)開始發(fā)送廣播分組；網(wǎng)絡(luò)中作為非源節(jié)點(diǎn)的任一節(jié)點(diǎn)接收到廣播分組后，根據(jù)廣播分組頭部的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)地址列表，決定是否轉(zhuǎn)發(fā)，若需要轉(zhuǎn)發(fā)，則根據(jù)廣播系數(shù)選擇下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，不足則補(bǔ)充，然后發(fā)送廣播分組；廣播系數(shù)是根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)的成功廣播率和剩余能量來計(jì)算的；在任意兩個節(jié)點(diǎn)相互通信過程中實(shí)時(shí)更新鄰居信息表，進(jìn)行廣播直至所有節(jié)點(diǎn)不需要再轉(zhuǎn)發(fā)廣播分組，或者出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)能量耗盡。本發(fā)明能夠大大降低轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)數(shù)目，有效抑制廣播風(fēng)暴，能均衡網(wǎng)絡(luò)能量，延長網(wǎng)絡(luò)壽命，適應(yīng)動態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌瑫r(shí)還能提供一定的廣播可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種移動自組織網(wǎng)絡(luò)中基于鄰居廣播系數(shù)的合作廣播方法。

背景技術(shù)

移動自組織網(wǎng)絡(luò)是由一組帶有無線通信收發(fā)裝置的移動節(jié)點(diǎn)所組成的多跳的、臨時(shí)性的和能迅速組網(wǎng)的自治系統(tǒng)，又被稱為自組織網(wǎng)絡(luò)或多跳路由網(wǎng)絡(luò)等。網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)兼具主機(jī)和路由器的功能，節(jié)點(diǎn)相互獨(dú)立且無中心控制。移動自組織網(wǎng)絡(luò)中主要從抑制廣播風(fēng)暴、提供可靠廣播和延長網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間的角度研究廣播技術(shù)。

目前，抑制廣播風(fēng)暴的方案大多是基于概率的，主要分為兩大類，一類是固定概率廣播方案，另一類是自適應(yīng)廣播方案；提升廣播可靠性的方法有采用應(yīng)答響應(yīng)、構(gòu)造生成樹和分時(shí)廣播等；降低能耗的方法主要有最小能耗廣播方案、最長生命周期廣播方案以及能量均衡廣播方案等。以上三個方面不同的方案分別針對移動自組織網(wǎng)絡(luò)中廣播風(fēng)暴、廣播可靠性和能耗，但大多數(shù)只是針對移動自組織網(wǎng)絡(luò)中某一方面的問題提出解決辦法。綜合考慮抑制廣播風(fēng)暴、延長網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間和提供一定的廣播可靠性，提出了本發(fā)明所述的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的是為了在移動自組織網(wǎng)絡(luò)中提供一種基于鄰居廣播系數(shù)的合作廣播方法，能夠有效抑制廣播風(fēng)暴，均衡節(jié)點(diǎn)能耗，延長網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間，能適應(yīng)動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳⑶姨峁┮欢ǖ目煽啃裕唧w來說就是移動自組織網(wǎng)絡(luò)中基于鄰居節(jié)點(diǎn)成功廣播率和剩余能量的合作廣播方法(BSRREN，the broadcasting algorithm based on thesuccessful broadcasting ratio and residual energy of neighbor nodes)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明采用基于鄰居廣播系數(shù)的方式，從源節(jié)點(diǎn)i開始發(fā)送廣播分組；網(wǎng)絡(luò)中作為非源節(jié)點(diǎn)的任一節(jié)點(diǎn)k接收到廣播分組后，根據(jù)廣播分組頭部的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)地址列表，決定是否轉(zhuǎn)發(fā)，若需要轉(zhuǎn)發(fā)，則根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)的廣播系數(shù)選擇4個下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，不足4個以地址(254.255.255.255)補(bǔ)充，將這些轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的地址填入廣播分組頭部，然后發(fā)送廣播分組；其中鄰居節(jié)點(diǎn)的廣播系數(shù)是根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)的成功廣播率和剩余能量來計(jì)算的；并在任意兩個節(jié)點(diǎn)相互通信過程中實(shí)時(shí)更新鄰居信息表，網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)采用上述方式進(jìn)行廣播通信，直至所有節(jié)點(diǎn)不需要再轉(zhuǎn)發(fā)廣播分組，或者出現(xiàn)第一個節(jié)點(diǎn)能量耗盡。

本發(fā)明將網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點(diǎn)均設(shè)置鄰居信息表、廣播收發(fā)記錄表、廣播分組緩存區(qū)、已發(fā)送廣播分組數(shù)N_i和已成功發(fā)送廣播分組數(shù)S_k，其中廣播收發(fā)記錄表含有廣播分組已接收記錄、廣播分組已廣播記錄和廣播分組已成功廣播記錄。

方法具體包括以下幾個方面：

(1)源節(jié)點(diǎn)發(fā)送廣播分組：

以移動自組織網(wǎng)絡(luò)中任一節(jié)點(diǎn)i作為產(chǎn)生廣播分組的源節(jié)點(diǎn)，然后：

A、判斷源節(jié)點(diǎn)i的鄰居信息表中是否存在鄰居節(jié)點(diǎn)：

若否，則用4個相同的特殊地址(254.255.255.255)作為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)地址；

若是，則進(jìn)一步判斷源節(jié)點(diǎn)i的鄰居信息表中鄰居節(jié)點(diǎn)個數(shù)是否大于4：