[发明专利]基于位置和服务质量的移动自组织网络路由优化方法

说明书

本发明属于移动自组织网络技术领域，针对网络态势优化和路由管理问题，提出基于位置和服务质量的移动自组织网络路由优化方法。通过分析初始化连接的移动自组织网络的网络拓扑态势，结合地理位置信息进行节点机动完成网络态势优化，形成优化网络拓扑态势和路由。然后，依据网络各连通链路的服务质量参数计算当前链路的各项QoS特性值，形成链路‑QoS特性表。最后各节点依据不同应用需求提取最优执行多跳路由表，实现移动自组织网络的网络态势管理和路由优化。该方法提高了移动自组织网络的连通度和路由效率。

技术领域

本发明涉及移动自组织网络路由技术领域，具体地涉及一种基于位置和服务质量的移动自组织网络路由优化方法。

背景技术

移动自组织网络(Mobile Ad Hoc Network，MANET)是由多个独立节点组成，采用无线通信方式的、动态组网的多跳的移动性对等网络。通过动态路由和移动管理技术传输具有服务质量要求的多媒体信息流。移动自组织网络不需要固定设备支持，各节点自行组网并通过点对点及多跳转发通信。

目前，移动自组织网络技术在军事及民用紧急救灾等各方面得到广泛应用。战术Ad Hoc网络能够保证在任意的作战环境下快速地搭建起互联互通的网络,是战役战术级部队机动作战的信息基础设施。

然而，移动自组织网络区别于有线网络及传统的无线通信系统，具有以下新的特点：各节点担负路由规划及转发数据工作，网络拓扑结构动态变化，依靠多跳路由实现全网通信，网络传输带宽及能量资源有限等。因而研究更合理、优化的移动无线自组织网络动态路由技术，有效提高网络吞吐率、路由效率有着十分重要的意义。本发明充分利用节点位置信息和链路质量及应用需求，提取最优路由表，有效提高了网络服务质量和路由效率。

发明内容

本发明的目的在于为移动自组织网络提供一种基于位置和服务质量的移动自组织网络路由优化方法，实现移动自组织网络的网络态势管理和路由优化。

实现本发明目的的技术解决方案为：移动自组织网络初始化连接后，各节点汇聚网内所有节点位置信息及初始连接信息，形成统一的网络拓扑态势；然后结合地理位置信息进行节点机动完成网络态势优化，形成优化网络拓扑态势和路由。依据网络各连通链路的吞吐量、传输时延、时延抖动、丢包率、误码率等参数计算当前链路的各项QoS特性值，形成链路-QoS特性表。最后各节点依据不同应用需求提取最优执行多跳路由表。

本发明的有益效果：采用本发明所述的方法，通过网络态势优化技术提高了网络的连通度，减少了远端节点互联的多跳路由跳数；同时通过对网络各连通链路的各项QoS特性值计算，获取全网链路服务质量，实现了最优执行多跳路由的按需提取。该方法能有效提高网络的吞吐率和路由效率，最大化应用网络服务质量。

附图说明

图1是基于位置和服务质量的移动自组织网络路由优化方法的结构流程图。

图2是移动自组织网络的初始网络态势示意图，链路4-5和链路6-7由于遮挡无法连通，链路8-9因距离过远无法连通。

图3是距离受限情况下的链路优化示意图，节点i和j因距离受限不能直接通信，f、g、k、m为已与节点i直连的节点，g、h、k、n为已与节点j直连的节点，l_ij为当前两节点的距离，i’、j’为优化后两节点机动位置，l_i’m、l_j’n表示节点i、j机动后与原直连节点m、n的距离，各以i、j和i’、j’为圆心的实现和虚线圆表示节点可通信范围。

图4是有遮挡的情况下的链路优化示意图，节点i和j因遮挡不能直接通信，g、m为已与节点i直连的节点，g、n为已与节点j直连的节点，AiB为节点i被遮挡的范围，j’为优化后节点机动位置，各以i、j和j’为圆心的实现和虚线圆表示节点可通信范围。

图5是网络态势优化结果示意图。

具体实施方式