[发明专利]Ad Hoc网络上实现基于跨层机制的多播节能路由协议的方法

权利要求书

1.一种实现Ad Hoc网络上基于跨层机制的多播节能路由协议的方法，包括下列步 骤：

(1)由源节点发起，利用能量有效的单播路由算法构造一棵基于源的，覆盖多播组 成员节点的多播树，该树满足从源节点到多播组所有成员的路由都是节能路由；

(2)采用启发式算法，通过尝试改变树中某些节点的父节点，对多播树进行优化， 使总能耗得到降低，建立节点到多播组的节能路由；

(3)将数据包的目的地址设为多播组地址，并查询多播路由表，发送数据包。

2.根据权利要求1所述的实现Ad Hoc网络上基于跨层机制的多播节能路由协议的 方法，其特征在于，其中的步骤(1)具体按照下列方式执行

(11)源节点发送路由请求信息，该路由请求信息包含从源节点到当前节点所需总 最小能耗totalPower，并包含目标多播组地址；

(12)中间节点收到路由请求信息后计算到上一跳节点的最小发送功率 bestTxPower，更新源节点到当前节点的总最小必需发送功率cost，处理到源节点的反向 路由；

(13)处于目标多播组的成员节点在收到路由请求信息后，选择具有最小能耗的反 向路由向源节点回复路由应答信息，该应答路由信息包含到下一跳的最小发送功率 minTxPower，以及从目标节点到当前节点的总最小发送功率totalPower，而非目标多播 组的成员的节点则继续转发路由请求信息；

(14)中间节点接收到路由应当信息后，若不存在到发送该路由应答信息的节点的 单播路由，则建立之，否则，判断该路由应答信息的上一跳地址是否已在多播路由表的 下一跳节点集中，如果不在，比较当前收到的路由应答信息中携带的最小功率值 minTxPower是否大于多播路由表中的最佳功率bestPower，如果大于则用该值替换多播 路由表中的最佳功率，同时加入到下一跳节点集中。

3.根据权利要求1所述的实现Ad Hoc网络上基于跨层机制的多播节能路由协议的 方法，其特征在于，当节点加入多播组时，如果不存在到多播地址的多播路由表，则新 建多播路由表；如果存在，则修改节点状态标识，并发送包含自身的组标号和地址的广 播。

4.根据权利要求1所述的实现Ad Hoc网络上基于跨层机制的多播节能路由协议的 方法，其特征在于，所述步骤(2)进一步包括下述操作内容：

(21)构造多播树前缀，确定节点间的父子关系；

(22)将不是当前节点子孙的邻居节点作为候选父节点，计算所有候选父节点的总能 量变化GAIN值，标记据有最大正GAIN值的候选节点为新父节点，如不存在，则转至步 骤(24)。

(23)更换父节点。

(24)按深度优先搜索的顺序对下一节点继续进行优化；

(25)当一轮优化结束后，源节点判断此轮优化中是否有节点更新过父节点。如果 有，则开始下一轮优化；否则，结束优化过程。

5.根据权利要求1所述的实现Ad Hoc网络上基于跨层机制的多播节能路由协议的 方法，其特征在于，所述步骤(3)进一步包括下述操作内容：

(31)在网络层，使用基于源构造、并采用启发式算法优化的，能量消耗近似最小 的多播树发送数据；

(32)当数据包传递到物理层时，节点根据多播路由表中的最佳功率bestPower字 段动态调节发送功率。