[发明专利]基于改进OLSR协议的多无人机自组织网络MPR节点选择方法

说明书

基于改进OLSR协议的多无人机自组织网络MPR节点选择方法，首先，考虑MPR集的冗余度问题，若不存在唯一到达二跳邻节点的相邻节点，则通过删除相邻节点中可到达性最小的节点来创造这类节点的出现，再进行MPR的选择；其次，考虑节点的负载均衡问题，为了避免意愿程度高的节点多次被其它节点选作MPR集，而意愿程度低的节点一直处于空闲状态，将所有的相邻节点的意愿程度设为WILL_ALWAYS，同时设置一个Times字段用于记录该节点被其它节点选作MPR集的次数，动态地加入节点的负载信息。本发明既考虑到了减少MPR集的冗余度，节约了路由协议的开销；也充分考虑到了网络中每个节点的负载情况，实现了整个网络的节点负载均衡。

技术领域

本发明属于无人机自组网通讯领域，具体涉及基于改进OLSR路由协议的无人机自组织网络MPR节点选择方法。

背景技术

随着无人机集群作战需求越来越多，多无人机动态自组织网络已成为国内通信业内的研究热点，相关研究主要集中于无人机自组网的体系结构和基于MANET的分层模型，探讨了无人机自组网的路由协议、网络拓扑控制、网络管理和数据链路层等方面的一些技术问题，利用系统仿真方法对无人机自组网的性能分别进行了验证。

集群自主协同作战的无人机通过通信网络不仅要传输数据，还需要传输构建的三维环境、探测到的目标图像视频等信息，因而集群作战无人机的动态自组织通信网对网络的负载、带宽及延时都具有较高的要求，需要选择合适的无线多跳网络(Wireless Multi-hop Network， WMN)路由协议来构建WMN网络，从而为高质量视频流的传输提供更好的保障。

WMN网络的主动式和反应式路由协议中的三种典型路由协议为：按需平面距离向量路由协议(Ah hoc On-demand Distance Vector Routing，AODV)、动态源路由协议(Dynamic Source Routing，DSR)、优化链路状态路由协议(Optimized Link StateTouting，OLSR)。在不同网络密度的条件下，利用OPNET Modeler平台对AODV、DSR和OLSR路由协议在网络负载、网络吞吐量及网络延时等性能进行仿真试验，通过分析可知，在网络吞吐量方面，AODV协议要优于DSR和OLSR协议，而OLSR协议在网络负载和网络延时方面则要优于AODV和DSR协议，尤其是在节点密度高的大规模网络中，OLSR协议具有更好的适应性。

OLSR协议是一种基于最优化链路状态的标准表驱动式路由协议。它采用多点中继(Multi Point Relay，MPR)机制对广播消息进行转发，减少了广播消息的转发数量，节省了路由协议的开销，非常适合应用在网络规模大、节点密度高的WMN网络中。但是标准的MPR选择方法得到的MPR集存在两个重要的问题：1)OLSR协议选择得到的MPR集存在较大的冗余，控制分组的洪泛规模较大，路由开销较大；2)在MPR集选择中没有考虑节点的负载均衡情况，如果某个节点同时被多个邻节点选作MPR集，可能会发生网络过载现象，这样会严重影响网络服务质量。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种基于改进OLSR路由协议的无人机自组织网络MPR节点选择方法。改进后的MPR节点选择方法和标准MPR选择方法在理想情况下具有相同的时间复杂度，但是改进后的OLSR协议有效避免了节点的负载过重，实现了整个网络的节点负载均衡，又降低了MPR集的冗余，节约了路由协议的开销。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

基于改进OLSR协议的多无人机自组织网络MPR节点选择方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：确定网络中源节点的MPR集、一跳相邻节点集N(s)和两跳相邻节点集N₂(s)；将源节点的MPR集置空，设定一跳相邻节点集N(s)中的节点意愿程度，设定用于实时记录各一跳相邻节点负载的变量N_times，使其初值为0；

步骤S2：计算N(s)中各节点的深度D(y)；