[发明专利]一种适用于多浮标水声网络的洪泛路由设计方法

说明书

本发明公开了一种适用于多浮标水声网络的洪泛路由设计方法，主要包括FLOOD帧中包含的源地址、目的地址、帧序地址、数据长度、最大跳数、转发节点号等字段，另通过设计对应的判决机制，使数据向指定目的节点转发，减少数据的洪泛，提升源节点至目的节点的数据传输能力。本发明采用指定路径长度的洪泛路由协议，长度可以依据网络拓扑改变，限定数据生存周期；采用洪泛路由与固定路由相结合，中继节点在转发前查询本地是否有去往目的节点的固定路由，并依据固定路由的跳数来判断是否参与转发洪泛数据；在FLOOD帧中装载转发节点号，可以方便目的节点与中间节点实时统计网络路径通信情况；可以提高水声网络数据传输的吞吐量与减少丢包。

技术领域

本发明涉及水声网络和路由设计的领域，具体涉及一种适用于多浮标水声网络的洪泛路由设计方法。

背景技术

水下定位导航通信网络系统，可固定布放或快速部署到某一海区，形成一定规模的水下网络通信与定位导航能力，为区域内水下有人/无人、固定/移动多类水面水下作业平台提供通信与定位导航服务，相较于传统的水声网络，此种网络通常为多浮标网络，因为水下定位导航主要利用长基线定位原理，利用该原理解算水下移动节点位置时，对于时间同步系统，至少需要3个应答基站参与；对于时间异步系统，至少需要4个应答基站参与，且需满足应答基站不在一条直线上。对于应答基站，需要实时获取当前位置与时间信息，考虑到水下潜标的时钟漂移与位置漂移，应答基站通常采用浮标组成，浮标配置GPS或北斗，实时获取当前位置与信息。所以，水下定位导航通信网络通常由多浮标组成，且水下节点通常位于可以与多个浮标通信范围之内。

传统水声网络通常采由固定路由进行数据传输，数据按指定路由进行转发，直至到达目的节点，此类协议，在某一节点受损或通信受阻时，会大大降低数据的传输性能，增加传输延时，降低数据传输速率或丢包。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种适用于多浮标水声网络的洪泛路由设计方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的：这种适用于多浮标水声网络的洪泛路由设计方法，主要包括以下步骤：

1)源节点生成发送FLOOD+DATA帧：源节点设置FLOOD帧的源地址为本节点号，设置目的地址为数据需要发往的目的节点号，填入本地发送序列号n，然后更新本地发送序列号为n+1，数据长度填入需要发送的DATA帧数据长度，最大跳数填入M，转发节点1、转发节点2、转发节点3等填入0，DATA帧填入发射数据后，生成水声通信包，通过水声换能器发射出去,其它节点接收FLOOD帧；

2)FLOOD帧源地址判断：其它节点收到FLOOD帧后，首先判断FLOOD帧源地址是否为自身，如为自身，则放弃接收，进入空闲状态，如为其它节点，则转至步聚3；

3)发送序列号判断：如果浮标接收到FLOOD帧，对FLOOD帧的帧序列号与本地缓存的此源节点上一次接收FLOOD帧的序列号进行比对，如相同，则放弃接受后续DATA包，进入空闲状态，如不同，进入步骤4；如果水下节点接收到FLOOD帧，对FLOOD帧的帧序列号与本地缓存的此源节点上一次接收FLOOD帧的序列号进行比对，如相同，则放弃接受后续DATA包，进入空闲状态，如不同，则转移置步骤5；

4)目的地址节点类型判断：如果目的地址对应节点类型不是浮标，则放弃接收后续DATA包，进入空闲状态；如为浮标，则转移置步骤8，进行DATA包接收；

5)跳数超限判断：统计FLOOD帧的转发节点1、转发节点2、转发节点3值不为0的个数m，如果(m+1)大于等于FLOOD帧中的最大跳数M，则转移至步骤6，如果(m+1)小于FLOOD帧中的最大跳数M，转移至步骤7；

6)目的地址判断：如果FLOOD帧的目的地址是本节点地址，缓存该FLOOD帧,转移至步骤8，如不是，则进入空闲状态；