[发明专利]无线自组织网络分布式认证多层树路由方法

权利要求书

1、一种无线自组织网络分布式认证多层树路由方法，其特征是它包括群的生成过程，群路由的维护过程和群路由的选择过程；

所述的群的生成过程采用以下步骤：

步骤1初始身份认证过程：自然分布的包含所有节点认证信息的各个节点以广播的方式发送认证信息包；彼此通过身份认证的节点将对方添加到邻居表彼此成为“邻居节点”；所有节点都依照此过程完成相互认证并形成自己的邻居表；

步骤2确定最高层群的群首：手动设置指定或根据地理位置辅助信息选取网络区域中心附近位置的任意一个节点，将该节点作为最高层群的群首；

步骤3群首在无线信道上广播群的维护消息，其邻居收到维护消息后将各自相关信息发送回群首准备参加分群，群首根据群的生成策略，通过“三次握手”选择自己的群成员；如果群成员数量达到一定预设条件，群生成完成；否则群首从已加入群的成员中按照群的生成策略选择成员命令其按照群的生成策略开始接收其邻居加入群；直到群的数量已经到达预设数量，或者群首的邻居都按群首命令完成各自邻居的接收；

步骤4群生成完成后，群首按照群的生成策略顺序命令其群成员作为第二层群的群首，按群的生成策略开始组建第二层群；并负责将新加入节点路由信息通报给更上一级的群首；

步骤5重复步骤3、4，直到所有的邻居节点都加入到各个的群中；通过以上过程形成多层群的树状通信拓扑结构；除最高层群中节点外，其他所有群中各节点只保留本群内的认证信息；

所述的群路由的维护过程采用以下步骤：

步骤一群首定期的检查与群内成员以及上层群首的关系存续状态；

步骤二根据步骤一的检查结果，

A.如果检测到群内某个成员节点的通信关系不存在了，则向上层的群首通报其已经离开，但仍然保留其认证和路由信息；直到该节点进入其他群申请认证，其认证信息通过由群的生成策略保证的相对较短的路由即可回到其原群进行身份认证；如果认证信息无法获得则向上层群首查找直到最高层群；认证通过后，其刷新其认证信息为新群内的认证信息，同时通知原群删除其认证以及路由信息；

B.当群首发现其与上层群首的通信关系不存在了，则按群的生成策略开始命令其群内节点开始查找并申请加入可以与上层群通信的其他群；如果其群内节点发现了可以与上层通信的路径，则群首根据群的生成策略，选择某一个群内节点，命令其加入上层群，并将群首身份以及路由信息转移到该节点；该节点加入新群后向上层群首通报路由更新信息；如果群首发现其群内节点均无法与其他群取得通信，则按群的生成策略命令其群内节点通知其各自下层群的群内节点开始查找可以与上层通信的群外节点的存在，直到找到；如果其所有的下层节点均无法找到，则保持其群状态，周期性的重复查找过程，直到找到；

所述的群路由的选择过程采用以下步骤：

步骤①如果节点是群首节点，则查找其路由信息中是否存在目的节点；如果节点不是群首节点，则查找其群首节点的路由信息中是否存在目的节点；

步骤②根据步骤①的查找结果，

A.如果有目的节点的路由信息，就按相应的路径将相应的数据传送到目的节点；

B.如果目的节点的路由信息不存在，则向上层群的群首查找，直到找到到目的节点的路由信息，然后按相应的路径将相应的数据传送到目的节点。

2、根据权利要求1所述的一种无线自组织网络分布式认证多层树路由方法，其特征：在群的生成过程中，所述的群的生成策略为“最快最近策略”或“最高性能策略”；

所述的“最快最近策略”为优先选择地理位置相对群首最近、对群首广播信息最快作出反映的邻居节点加入群；

所述的“最高性能策略”为优先选择综合性能最高的邻居节点加入群，所述综合性能与信号强度、信道质量、剩余电量相关。