[发明专利]无线自组织网络中基于协同感知的单播路由方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在无线自组织网络中节点之间的路由选择，提供了一种基于位置协同感知的无线自组织网络单播路由方法。

背景技术

无线自组网是一种无中心、自组织的网络，能够不依赖任何基础设施组成一个通信网络。由于节点的移动性导致了网络拓扑结构以不可预测的方式快速变化，因此，Ad hoc网络需要特定的路由协议来维护拓扑信息。近年来研究者们提出了多种Ad hoc网络路由协议。目前，已存在多达百种以上的移动Ad hoc网络路由协议，可以从不同的角度对它们进行分类。按照状态信息，可以将Ad hoc网络路由方式分为基于拓扑的路由协议和基于位置的路由协议。

基于位置的Ad hoc网络路由协议要求每个节点有一个可以确定自身位置的定位系统，节点通过得到的位置信息来指导数据包转发，具有高度可扩展性和较好的鲁棒性。目前已提出的位置路由协议有LAR、DREAM、GPSR等。但是，在位置路由协议的一个主要问题在于如何得知目的节点的地理位置。目前除了少数协议包含了位置信息的交换部分，大部分基于位置的路由协议都假设存在一个相对独立的服务机制提供位置信息。然而，位置信息交换带来很大的协议开销。如何设计出高效且开销小的位置信息服务协议，成为基于位置的路由协议研究的一大重点。

现有的位置信息服务协议可以分为三种类型：反应式位置系统，先验式位置数据库系统和先验式位置分发系统。其中，先验式位置数据库系统由于不需要维持过多的位置信息条目，更新开销小等优点，日渐成为位置信息服务中的研究热点。位置数据库系统又可以分为基于家乡区域和基于定额的位置系统。以家乡区域位置数据库系统作为位置信息服务的Ad hoc路由协议有SLURP、SLALoM、ADLS、HALS等，在这类协议中，网络中每个节点都有一个家乡区域，区域中的所有节点都作为该节点的位置服务器，保存节点的最新位置。以基于定额的位置数据库系统作为位置信息服务的路由协议有GLS、XYLS、DLM、GHLS、HIGH-GRADE等，这类协议通过预先定义的某种法则为节点选定一组节点作为位置服务器，源节点通过该法则向位置服务器查询目的节点的位置。家乡区域型位置信息服务将区域内全部节点作为位置服务器，具有良好的鲁棒性，但由于家乡区域的选择不以位置作为依据，极易造成位置更新、查询的冗余。基于定额的位置信息服务过于依赖选定位置服务器节点的运算法则，不具有普遍性。

发明内容

本专利目的在于发明一种新的基于节点编号的位置路由协议SLARP(Scalable LocationAddressing-based Routing Protocol)，由于编址方式的创新，使得SLARP具有良好的可扩展性与普遍性，开销随着网络层数的增加而减少，适用于中大型网络。

发明的主要内容在于定义一种新的节点编址方式。将节点所在的各层次地址编制为节点的区域ID号，并与节点ID号相联合，组成一个新的节点地址，以此代替网络中存储的节点ID号。将该编址机制命名为RIHA(Region-code/node-ID Hybrid Addressing)。将节点联合地址称为HA地址(Hybrid Address)，节点区域地址编号称为RC(Region Code)值。下面介绍RIHA编址机制的计算方法。

以整个网络区域的左下角为坐标原点，建立坐标系。0阶格栅大小为R。设节点A为网络中任意一点，其坐标为(x_A，y_A)。将节点A所在第i阶区域的左下角点定义为该区域的原点A_0，i，其坐标为(x_A，i⁰，y_A，i⁰)，有如下公式：