专利名称：一种基于时延容忍网络的无领导节点式分组路由方法
技术领域：
本发明属于无线通信技术领域，更具体地涉及ー种时延容忍网络的无领导节点式分组路由方法。
背景技术：
由于时延容忍网络具有高度的现实性，比AD-HOC更加灵活，它在近年来成为无线通信网络的ー个重要研究方向。时延容忍网络中节点的平面结构对时延容忍网络的性能有很大影响。现有的平面结构中，大部分的平面结构都是基于物理拓扑的，当节点数目比较多，或者当节点有时加入或离开通信网络时，会导致网络中充斥着路由发现的请求和应答报文，使得这种网络体系结构非常不利于路由表维护。针对节点的平面结构存在的问题，时延容忍网络的研究者们着手开展节点分组算法的研究，即将节点按照某种规则进行分组，以便更好地维护网络，为路由提供帮助。现有的平面结构的所有研究都基于ー个前提:网络是连通的。现有的平面结构必须经过路由发现阶段才能够进入数据发送阶段，即由源节点发送RREQ消息，并接收其他节点发送的RREP消息，在这个请求应答过程结束之后，当前时刻就存在一条真实的通往目的节点的路径供数据发送使用。如果路由发现阶段失败，数据发送过程就会在源节点被終止。但真实场景下，节点的分布规律和移动性千差万別，无线通信的通信效果会受到很大限制，比如，无线节点处于稀疏分布的情况下或者是节点频繁移动会导致网络拓扑极不稳定。直观地评估，就会发现在这种情况下数据传输的延迟明显会増大，甚至会出现数据无法传递到目的地的情况。基于物理拓扑的研究，并不适用于时延容忍网络。时延容忍网络的特点是节点分布稀疏，节点移动頻繁，节点的接触状态是动态改变的，而且大多数时间内节点间可能都是无接触的。因此，过去的时延容忍网络研究中对网络拓扑这ー块研究的比较少。根据图论的概念，网络拓扑图是由点和边组成的集合:G = KjE),点集还是原来的图论中的移动节点组成的集合，但是边集已经不再是原来意义上的边集，因为时延容忍网络中的连接时常在变，连接两个节点的边是时断时续的，要频繁更改边集来维护网络拓扑的开销是非常大的，也非常浪费节点资源。这里提出的边集的概念，是根据两个节点是否接触而形成的，即如果两个节点成功接触过，那么就存在一条边连接这两个曾经接触的节点，因此这条边是逻辑意义上的接触，不是物理意义上的接触。边上权值的定义是将两个节点的接触次数和接触时间间隔进行量化后的結果。
发明内容
1、本发明的目的。本发明为了解决时延容忍网络的物理拓扑研究中的缺点与不足，提出了一种无领导节点式分组路由方法。2、本发明所采用的技术方案。
本发明在网络拓扑中引入逻辑拓扑，采用无领导节点分组路由算法。将逻辑边上的权值作为分组依据，将节点按照权值由小到大进行合井，最终将有接触的节点合并为ー组。分组结果使得逻辑拓扑图呈现ニ叉树形态。本分组算法提出的分组算法不包含领导节点。每个小组在合并的过程中，根据组内节点的边上权值，将权值最小的节点标记为子网的网关节点。这使得路由算法中，数据尽量向接触状况较好的节点汇集，或者向网关节点汇集。基于时延容忍网络的无领导节点式分组路由方法，按照以下步骤进行:
步骤1、设时延容忍网络具有如下拓扑图馬。F是节点集，五是边集。只要两
个节点H3VE F，II# V,存在一次成功的接触,则H3V之间存在一条;边上的权值是节点间的接触次数。且称&与卩互为邻居节点，记节点H的邻居节点
集合为;由若干节点组成的群组记为
权利要求
1.一种基于时延容忍网络的无领导节点式分组路由方法，其特征在于按照以下步骤进行:步骤1、 设时延容忍网络具有如下拓扑图, F是节点集，五是边集，只要两个节点MgF, Jl3tv,存在一次成功的接触，则之间存在一条边E ;边上的权值是节点间的接触次数，且称Il与I 互为邻居节点，记节点:1l的邻居节点集合为*;由若干节点组成的群组记为
2.根据权利要求1所述的基于时延容忍网络的无领导节点式分组路由方法，其特征在于:将所有逻辑边上的权值求ー个倒数，即权值越小的边，代表节点接触越頻繁，于是分组算法步骤为: 步骤1、将<^中所有组节点g加入到^中，边集^中所有边％根据权值，进行从小到大排序；步骤2、若|^|>C ,则将边集中权值最小的边Sgmill(MjV)上两个节点按照如下三种情况分类讨论，合并到ー个组内:(I)若都没有被分组，则将合并成一組，记作SlflT,将加入到&中；(2)若a已经被合并到某个组&，而^还没有被分组，则将V加入到!!所在的&I中；(3)若a已经被合并到组&中，V已经被合并到组も中，则将&和Sf合并成ー个新组并将&和从1^中删除，添加&nr到中，若( ,则分组结束； 步骤3、将标记为已分组， 将从边集￡g中删除；跳转到步骤2。
全文摘要
本发明属于无线通信技术领域，公开了一种时延容忍网络的无领导节点式分组路由方法。本发明的节点分组方法，将逻辑边上的权值作为分组依据，将节点按照权值由小到大进行合并，最终将有接触的节点合并为一组。分组结果使得逻辑拓扑图呈现二叉树形态，不包含领导节点，每个小组在合并的过程中，根据组内节点的边上权值，将权值最小的节点标记为子网的网关节点。这种路由方法，数据尽量向接触状况较好的节点汇集，或者向网关节点汇集，使得网络中数据包副本的数量显著减少，降低了网络负载，节约了网络资源，同时使数据包更快地流向目的节点。
文档编号H04W40/02GK103118411SQ20131006323
公开日2013年5月22日 申请日期2013年2月28日 优先权日2013年2月28日
发明者李千目, 倪辰辰, 侯君 申请人:南京理工大学常熟研究院有限公司