專利名稱：：無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)中基于協(xié)同感知的單播路由方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種在無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間的路由選擇，提供了一種基于位置協(xié)同感知的無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)單播路由方法。
背景技術(shù)：
：無(wú)線自組網(wǎng)是一種無(wú)中心、自組織的網(wǎng)絡(luò)，能夠不依賴任何基礎(chǔ)設(shè)施組成一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)。由于節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以不可預(yù)測(cè)的方式快速變化，因此，Adhoc網(wǎng)絡(luò)需要特定的路由協(xié)議來維護(hù)拓?fù)湫畔?。近年來研究者們提出了多種Adhoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議。目前，已存在多達(dá)百種以上的移動(dòng)Adhoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，可以從不同的角度對(duì)它們進(jìn)行分類。按照狀態(tài)信息，可以將Adhoc網(wǎng)絡(luò)路由方式分為基于拓?fù)涞穆酚蓞f(xié)議和基于位置的路由協(xié)議。基于位置的Adhoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議要求每個(gè)節(jié)點(diǎn)有一個(gè)可以確定自身位置的定位系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)通過得到的位置信息來指導(dǎo)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，具有高度可擴(kuò)展性和較好的魯棒性。目前已提出的位置路由協(xié)議有LAR、DREAM、GPSR等。但是，在位置路由協(xié)議的一個(gè)主要問題在于如何得知目的節(jié)點(diǎn)的地理位置。目前除了少數(shù)協(xié)議包含了位置信息的交換部分，大部分基于位置的路由協(xié)議都假設(shè)存在一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的服務(wù)機(jī)制提供位置信息。然而，位置信息交換帶來很大的協(xié)議開銷。如何設(shè)計(jì)出高效且開銷小的位置信息服務(wù)協(xié)議，成為基于位置的路由協(xié)議研究的一大重點(diǎn)?，F(xiàn)有的位置信息服務(wù)協(xié)議可以分為三種類型反應(yīng)式位置系統(tǒng)，先驗(yàn)式位置數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和先驗(yàn)式位置分發(fā)系統(tǒng)。其中，先驗(yàn)式位置數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)由于不需要維持過多的位置信息條目，更新開銷小等優(yōu)點(diǎn)，日漸成為位置信息服務(wù)中的研究熱點(diǎn)。位置數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)又可以分為基于家鄉(xiāng)區(qū)域和基于定額的位置系統(tǒng)。以家鄉(xiāng)區(qū)域位置數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)作為位置信息服務(wù)的Adhoc路由協(xié)議有SLURP、SLALoM、ADLS,HALS等，在這類協(xié)議中，網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)家鄉(xiāng)區(qū)域，區(qū)域中的所有節(jié)點(diǎn)都作為該節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器，保存節(jié)點(diǎn)的最新位置。以基于定額的位置數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)作為位置信息服務(wù)的路由協(xié)議有GLS、XYLS、DLM、GHLS、HIGH-GRADE等，這類協(xié)議通過預(yù)先定義的某種法則為節(jié)點(diǎn)選定一組節(jié)點(diǎn)作為位置服務(wù)器，源節(jié)點(diǎn)通過該法則向位置服務(wù)器查詢目的節(jié)點(diǎn)的位置。家鄉(xiāng)區(qū)域型位置信息服務(wù)將區(qū)域內(nèi)全部節(jié)點(diǎn)作為位置服務(wù)器，具有良好的魯棒性，但由于家鄉(xiāng)區(qū)域的選擇不以位置作為依據(jù)，極易造成位置更新、查詢的冗余?；诙~的位置信息服務(wù)過于依賴選定位置服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的運(yùn)算法則，不具有普遍性。
發(fā)明內(nèi)容本專利目的在于發(fā)明一種新的基于節(jié)點(diǎn)編號(hào)的位置路由協(xié)議SLARP(SCalableLocationAddressing-basedRoutingProtocol),fiTHetlt^^W^lJfr,SLARP^W^好的可擴(kuò)展性與普遍性，開銷隨著網(wǎng)絡(luò)層數(shù)的增加而減少，適用于中大型網(wǎng)絡(luò)。發(fā)明的主要內(nèi)容在于定義一種新的節(jié)點(diǎn)編址方式。將節(jié)點(diǎn)所在的各層次地址編制為節(jié)點(diǎn)的區(qū)域ID號(hào)，并與節(jié)點(diǎn)ID號(hào)相聯(lián)合，組成一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)地址，以此代替網(wǎng)絡(luò)中存儲(chǔ)的節(jié)點(diǎn)ID號(hào)。將該編址機(jī)制命名為RIHA(Region-code/node-IDHybridAddressing)。將節(jié)點(diǎn)聯(lián)合地址稱為HA地址(HybridAddress)，節(jié)點(diǎn)區(qū)域地址編號(hào)稱為RC(RegionCode)值。下面介紹RIHA編址機(jī)制的計(jì)算方法。以整個(gè)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的左下角為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立坐標(biāo)系。0階格柵大小為R。設(shè)節(jié)點(diǎn)A為網(wǎng)絡(luò)中任意一點(diǎn)，其坐標(biāo)為(xA，yA)。將節(jié)點(diǎn)A所在第i階區(qū)域的左下角點(diǎn)定義為該區(qū)域的原點(diǎn)Achi，其坐標(biāo)為(χΑ,ΛΥα7)，有如下公式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>(丄)根據(jù)節(jié)點(diǎn)所在的第i階區(qū)域原點(diǎn)坐標(biāo)，可以確定節(jié)點(diǎn)的i階區(qū)域地址編號(hào)RCi值。設(shè)區(qū)域地址編號(hào)映射函數(shù)f為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>(2)則節(jié)點(diǎn)A在網(wǎng)絡(luò)中的i階區(qū)域地址編號(hào)為=/(<<,,7°,,>)。以H=2，K=3為例，如圖1所示。其中，A為網(wǎng)絡(luò)中任一節(jié)點(diǎn)。由公式1計(jì)算可得，=3及，<。=RX0aj=3Λ=0即節(jié)點(diǎn)A所處0階區(qū)域原點(diǎn)A。,Q坐標(biāo)為<3R，R>，所處1階區(qū)域原點(diǎn)Acm坐標(biāo)為<3R，0>。由公式2計(jì)算可得，iC。=/(<xK。>)=1RC1=f(<x°AA,y°AX>)=3由此，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，與網(wǎng)絡(luò)劃分情況，可以計(jì)算得出節(jié)點(diǎn)所在各階層的區(qū)域編號(hào)RC值。定義節(jié)點(diǎn)完整區(qū)域地址RC值為RCih·RCih·...-RC1·RQ。設(shè)節(jié)點(diǎn)有唯一且不變的ID號(hào)(由MAC地址或IP地址通過強(qiáng)哈希函數(shù)映射而得)，定義節(jié)點(diǎn)的RIHA地址為區(qū)域地址編號(hào)與節(jié)點(diǎn)ID號(hào)相聯(lián)合，即RC*ID。如圖1中的節(jié)點(diǎn)A，已算得其0階RC值為1，1階RC值為3。設(shè)節(jié)點(diǎn)A的ID號(hào)為68，則節(jié)點(diǎn)A的RIHA地址為3168。使用新的節(jié)點(diǎn)編址方式后，SLARP協(xié)議具有多層可擴(kuò)展性，并且通過計(jì)算，開銷也小于等于單層的SLURP和雙層的SLALoM。圖1為網(wǎng)絡(luò)編號(hào)圖；圖2為位置服務(wù)器區(qū)域分布及位置查詢路線圖。具體實(shí)施方案基于節(jié)點(diǎn)編號(hào)的位置路由協(xié)議SLARP(ScalableLocationAddressing-basedRoutingProtocol)將網(wǎng)絡(luò)劃分為H階層，定義了一種將節(jié)點(diǎn)初始位置與節(jié)點(diǎn)ID相聯(lián)合的節(jié)點(diǎn)編址方式。節(jié)點(diǎn)將i(0<i<H)階區(qū)域中與自身聯(lián)合地址前i位地址相同的區(qū)域選做位置服務(wù)器區(qū)域，進(jìn)行位置更新與查詢。在轉(zhuǎn)發(fā)過程中，協(xié)議應(yīng)用MFR最大進(jìn)程轉(zhuǎn)發(fā)作為地理轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制進(jìn)行通信。第一步，先將網(wǎng)絡(luò)劃分為格柵，并按如下方法分層。假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)都持有GPS設(shè)備，隨時(shí)可以獲取自身當(dāng)前位置。為方便討論，假設(shè)節(jié)點(diǎn)活動(dòng)區(qū)域?yàn)槊娣e為S的方形區(qū)域。將區(qū)域劃分為G個(gè)獨(dú)立正方形區(qū)域，定義為0階格柵，格柵的大小必須被節(jié)點(diǎn)傳輸范圍完全覆蓋。K2個(gè)0階格柵組成一個(gè)1階格柵，K2個(gè)i階格柵組成一個(gè)i+Ι階格柵，按照這種劃分方法，將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分為H階層，網(wǎng)絡(luò)區(qū)域作為第H階格柵。第二步，定義一種新的節(jié)點(diǎn)編址方式。將節(jié)點(diǎn)所在的各層次地址編制為節(jié)點(diǎn)的區(qū)域ID號(hào)，并與節(jié)點(diǎn)ID號(hào)相聯(lián)合，組成一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)地址，以此代替網(wǎng)絡(luò)中存儲(chǔ)的節(jié)點(diǎn)ID號(hào)。將該編址機(jī)制命名為RIHA(Region-code/node-IDHybridAddressing)。將節(jié)點(diǎn)聯(lián)合地址稱為HA地址(HybridAddress)，節(jié)點(diǎn)區(qū)域地址編號(hào)稱為RC(RegionCode)值。下面介紹RIHA編址機(jī)制的計(jì)算方法。以整個(gè)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的左下角為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立坐標(biāo)系。0階格柵大小為R。設(shè)節(jié)點(diǎn)A為網(wǎng)絡(luò)中任意一點(diǎn)，其坐標(biāo)為(xA，yA)。將節(jié)點(diǎn)A所在第i階區(qū)域的左下角點(diǎn)定義為該區(qū)域的原點(diǎn)Achi，其坐標(biāo)為(χΑ,ΛΥα7)，有如下公式*<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>根據(jù)節(jié)點(diǎn)所在的第i階區(qū)域原點(diǎn)坐標(biāo)，可以確定節(jié)點(diǎn)的i階區(qū)域地址編號(hào)RCi值。設(shè)區(qū)域地址編號(hào)映射函數(shù)f為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>則節(jié)點(diǎn)A在網(wǎng)絡(luò)中的i階區(qū)域地址編號(hào)為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>以H=2，K=3為例，如圖1所示。其中，A為網(wǎng)絡(luò)中任一節(jié)點(diǎn)。由公式1計(jì)算可得，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>即節(jié)點(diǎn)A所處0階區(qū)域原點(diǎn)Achtl坐標(biāo)為<3R，R>，所處1階區(qū)域原點(diǎn)Acm坐標(biāo)為<3R，0>。由公式2計(jì)算可得，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>由此，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，與網(wǎng)絡(luò)劃分情況，可以計(jì)算得出節(jié)點(diǎn)所在各階層的區(qū)域編號(hào)RC值。定義節(jié)點(diǎn)完整區(qū)域地址RC值為RCih·RCih·...-RC1·RQ。設(shè)節(jié)點(diǎn)有唯一且不變的ID號(hào)(由MAC地址或IP地址通過強(qiáng)哈希函數(shù)映射而得)，定義節(jié)點(diǎn)的RIHA地址為區(qū)域地址編號(hào)與節(jié)點(diǎn)ID號(hào)相聯(lián)合，即RC*ID。如圖1中的節(jié)點(diǎn)A，已算得其0階RC值為1，1階RC值為3。設(shè)節(jié)點(diǎn)A的ID號(hào)為68，則節(jié)點(diǎn)A的RIHA地址為3168。按照網(wǎng)絡(luò)初始化時(shí)節(jié)點(diǎn)所在的區(qū)域定義其RIHA地址，節(jié)點(diǎn)的RIHA地址唯一且固定，以該靜態(tài)地址代替節(jié)點(diǎn)ID號(hào)儲(chǔ)存在網(wǎng)絡(luò)的所有節(jié)點(diǎn)中。節(jié)點(diǎn)選擇當(dāng)前i+Ι階區(qū)域中與自身RIHA地址有相同0階至i-Ι階RC編號(hào)的K2個(gè)0階區(qū)域作為其i階家鄉(xiāng)區(qū)域，區(qū)域中的所有節(jié)點(diǎn)作為該節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器，儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)的i階位置。特別地，節(jié)點(diǎn)的O階位置服務(wù)器為當(dāng)前1階區(qū)域中的O階地址碼相同的O階區(qū)域，儲(chǔ)存有節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。第三步，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的位置更新與位置查詢。當(dāng)節(jié)點(diǎn)移出當(dāng)前所在i階區(qū)域時(shí)，發(fā)送位置更新包給其i階位置服務(wù)器。節(jié)點(diǎn)首先發(fā)送更新包至當(dāng)前i+Ι階區(qū)域中的i階位置服務(wù)器區(qū)域，該區(qū)域中的節(jié)點(diǎn)接收到更新消息后，按照BFS方式建樹，將更新消息分發(fā)至另外K2-1個(gè)位置服務(wù)器區(qū)域。設(shè)K=3，H=3，網(wǎng)絡(luò)分區(qū)情況如圖2所示。設(shè)網(wǎng)絡(luò)初始化時(shí)節(jié)點(diǎn)A位于圖中點(diǎn)A的位置，假設(shè)節(jié)點(diǎn)A的ID號(hào)為68，根據(jù)節(jié)點(diǎn)A所在區(qū)域，其RIHA地址為07668。如圖2所示，當(dāng)節(jié)點(diǎn)A位于A’位置時(shí)，其0階位置服務(wù)器為當(dāng)前1階區(qū)域中與自身RIHA地址有相同0階RC編號(hào)的區(qū)域，即316區(qū)域；1階位置服務(wù)器為當(dāng)前2階區(qū)域中與自身RIHA地址有相同0階RC編號(hào)的9個(gè)0階區(qū)域，即306，316，…，386區(qū)域；2階位置服務(wù)器為當(dāng)前3階區(qū)域中與自身RIHA地址有相同0階至1階RC編號(hào)的9個(gè)0階區(qū)域，即076，176，…，876區(qū)域。當(dāng)源節(jié)點(diǎn)B需要與目的節(jié)點(diǎn)A進(jìn)行通信，節(jié)點(diǎn)B需要向節(jié)點(diǎn)A的位置服務(wù)器節(jié)點(diǎn)查詢節(jié)點(diǎn)A當(dāng)前所在位置。設(shè)節(jié)點(diǎn)B當(dāng)前位置為B’，根據(jù)節(jié)點(diǎn)A的RIHA地址，節(jié)點(diǎn)B首先向當(dāng)前所在H-I階區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)A的H-I階位置服務(wù)器區(qū)域查詢節(jié)點(diǎn)A所在的H-I階位置；之后向查詢到的H-I階區(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)A的H-2階位置服務(wù)器區(qū)域中與節(jié)點(diǎn)B所在H-I階位置對(duì)應(yīng)的位置服務(wù)器區(qū)域查詢節(jié)點(diǎn)A所在的H-2階位置；直至向A的0階位置服務(wù)器區(qū)域查詢到A所在的0階位置。如圖2所示，節(jié)點(diǎn)B首先向當(dāng)前所在2階區(qū)域中節(jié)點(diǎn)A的2階位置服務(wù)器，即576區(qū)域查詢節(jié)點(diǎn)A所在的2階位置；之后向節(jié)點(diǎn)A所在的2階區(qū)域內(nèi)與B所在2階區(qū)域相對(duì)應(yīng)的1階位置服務(wù)器，即356區(qū)域查詢A所在的1階位置；之后向A所在1階區(qū)域內(nèi)的A的0階位置服務(wù)器，即316區(qū)域查詢到A當(dāng)前所在位置A’。第四步，由于節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性，位置服務(wù)器區(qū)域內(nèi)記錄了節(jié)點(diǎn)位置信息的節(jié)點(diǎn)隨時(shí)可能加入或離開。因此，需要有一種位置維護(hù)策略，以保證位置服務(wù)器區(qū)域的可靠性。在SLARP中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)保存一張鄰居節(jié)點(diǎn)信息表，表中包含有位于包括其自身在內(nèi)的當(dāng)前0階區(qū)域內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)。當(dāng)有新節(jié)點(diǎn)加入或離開時(shí)，節(jié)點(diǎn)更新鄰居信息表。當(dāng)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)至新的區(qū)域時(shí)，節(jié)點(diǎn)發(fā)送廣播包給新區(qū)域中的節(jié)點(diǎn)，查詢?cè)搮^(qū)域中記錄的以該區(qū)域作為位置服務(wù)器區(qū)域的節(jié)點(diǎn)的位置信息表，區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)接收到該廣播包后，將自身維持的位置信息應(yīng)答給新加入節(jié)點(diǎn)。同時(shí)，節(jié)點(diǎn)離開當(dāng)前區(qū)域時(shí)，節(jié)點(diǎn)發(fā)送廣播包給原區(qū)域內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)，原區(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)更新它們的鄰居節(jié)點(diǎn)信息表。當(dāng)節(jié)點(diǎn)列表里只存在一個(gè)條目時(shí)，說明該節(jié)點(diǎn)為該0階區(qū)域內(nèi)僅存的唯一節(jié)點(diǎn)。當(dāng)該節(jié)點(diǎn)離開此區(qū)域時(shí)，區(qū)域即將變?yōu)榭諈^(qū)域，此時(shí)節(jié)點(diǎn)將其保存的節(jié)點(diǎn)位置信息表廣播至區(qū)域RC編號(hào)大1的0階區(qū)域，將此區(qū)域作為其空區(qū)域代理。當(dāng)空區(qū)域RC編號(hào)為8時(shí)，將RC編號(hào)為0的區(qū)域作為空區(qū)域代理。當(dāng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入一個(gè)空的區(qū)域時(shí)，節(jié)點(diǎn)向RC編號(hào)大1的區(qū)域發(fā)送查詢包，收集其作為位置服務(wù)器應(yīng)存儲(chǔ)的位置信息表。協(xié)議性能優(yōu)化(1)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮^(qū)域形狀決定了區(qū)域的劃分情況，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)為長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)時(shí)，最小區(qū)域亦劃分為長(zhǎng)方形區(qū)域。(2)由于各階層位置服務(wù)器區(qū)域有所重疊，當(dāng)位置服務(wù)器節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的節(jié)點(diǎn)位置信息表中有相同節(jié)點(diǎn)的信息時(shí)，取最詳細(xì)地址值存儲(chǔ)。(3)位置更新或查詢過程中若遇到空區(qū)域問題，節(jié)點(diǎn)向空區(qū)域RC編號(hào)大1的區(qū)域更新或查詢。若RC編號(hào)大1的區(qū)域依然為空區(qū)域，則放棄對(duì)該階層中位置服務(wù)器區(qū)域的更新或查詢，而向高一階層RC編號(hào)大1的區(qū)域內(nèi)的同階層位置服務(wù)器進(jìn)行更新或查詢。權(quán)利要求無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)中基于協(xié)同感知的單播路由方法，其特征在于第一步，先將網(wǎng)絡(luò)劃分為格柵，在網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)都持有GPS設(shè)備的情況下，隨時(shí)獲取自身當(dāng)前位置，將區(qū)域劃分為G個(gè)獨(dú)立區(qū)域，定義為0階格柵，格柵的大小必須被節(jié)點(diǎn)傳輸范圍完全覆蓋；按照K2個(gè)0階格柵組成一個(gè)1階格柵，K2個(gè)i階格柵組成一個(gè)i+1階格柵的方法，將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分為H階層，網(wǎng)絡(luò)區(qū)域作為第H階格柵；第二步，將節(jié)點(diǎn)所在的各層次地址編制為節(jié)點(diǎn)的區(qū)域ID號(hào)，并與節(jié)點(diǎn)ID號(hào)相聯(lián)合，組成一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)地址，以此代替網(wǎng)絡(luò)中存儲(chǔ)的節(jié)點(diǎn)ID號(hào)，將該編址機(jī)制命名為RIHA，將節(jié)點(diǎn)聯(lián)合地址稱為HA地址，節(jié)點(diǎn)區(qū)域地址編號(hào)稱為RC值；所述的RIHA編址機(jī)制的計(jì)算方法為以整個(gè)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的左下角為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立坐標(biāo)系，0階格柵大小為R，設(shè)節(jié)點(diǎn)A為網(wǎng)絡(luò)中任意一點(diǎn)，其坐標(biāo)為(xA，yA)，將節(jié)點(diǎn)A所在第i階區(qū)域的左下角點(diǎn)定義為該區(qū)域的原點(diǎn)A0，i，其坐標(biāo)為(xA，i0，yA，i0)，有如下公式<mrow><mfencedopen='{'close=''><mtable><mtr><mtd><msubsup><mi>x</mi><mrow><mi>A</mi><mo>,</mo><mi>i</mi></mrow><mn>0</mn></msubsup><mo>=</mo><msub><mi>x</mi><mi>A</mi></msub><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>x</mi><mi>A</mi></msub><mi>mod</mi><msup><mi>K</mi><mi>i</mi></msup><mi>R</mi><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><msubsup><mi>y</mi><mrow><mi>A</mi><mo>,</mo><mi>i</mi></mrow><mn>0</mn></msubsup><mo>=</mo><msub><mi>y</mi><mi>A</mi></msub><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>y</mi><mi>A</mi></msub><mi>mod</mi><msup><mi>K</mi><mi>i</mi></msup><mi>R</mi><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>根據(jù)節(jié)點(diǎn)所在的第i階區(qū)域原點(diǎn)坐標(biāo)，可以確定節(jié)點(diǎn)的i階區(qū)域地址編號(hào)RCi值；設(shè)區(qū)域地址編號(hào)映射函數(shù)f為<mrow><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mi>K</mi><mo>·</mo><mfrac><mrow><mi>x</mi><mi>mod</mi><msup><mi>K</mi><mrow><mi>i</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></msup><mo>·</mo><mi>R</mi></mrow><mrow><msup><mi>K</mi><mi>i</mi></msup><mo>·</mo><mi>R</mi></mrow></mfrac><mo>+</mo><mfrac><mrow><msup><mrow><mi>y</mi><mi>mod</mi><mi>K</mi></mrow><mrow><mi>i</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></msup><mi>R</mi></mrow><mrow><msup><mi>K</mi><mi>i</mi></msup><mo>·</mo><mi>R</mi></mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>則節(jié)點(diǎn)A在網(wǎng)絡(luò)中的i階區(qū)域地址編號(hào)為由此，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，與網(wǎng)絡(luò)劃分情況，可以計(jì)算得出節(jié)點(diǎn)所在各階層的區(qū)域編號(hào)RC值，節(jié)點(diǎn)完整區(qū)域地址RC值為RCH-1·RCH-1·...·RC1·RC0，設(shè)節(jié)點(diǎn)有唯一且不變的ID號(hào)，定義節(jié)點(diǎn)的RIHA地址為區(qū)域地址編號(hào)與節(jié)點(diǎn)ID號(hào)相聯(lián)合，即RC·ID，按照網(wǎng)絡(luò)初始化時(shí)節(jié)點(diǎn)所在的區(qū)域定義其RIHA地址，節(jié)點(diǎn)的RIHA地址唯一且固定，以該靜態(tài)地址代替節(jié)點(diǎn)ID號(hào)儲(chǔ)存在網(wǎng)絡(luò)的所有節(jié)點(diǎn)中；節(jié)點(diǎn)選擇當(dāng)前i+1階區(qū)域中與自身RIHA地址有相同0階至i-1階RC編號(hào)的K2個(gè)0階區(qū)域作為其i階家鄉(xiāng)區(qū)域，區(qū)域中的所有節(jié)點(diǎn)作為該節(jié)點(diǎn)的位置服務(wù)器，儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)的i階位置；節(jié)點(diǎn)的0階位置服務(wù)器為當(dāng)前1階區(qū)域中的0階地址碼相同的0階區(qū)域，儲(chǔ)存有節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)確位置；第三步，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的位置更新與位置查詢，當(dāng)節(jié)點(diǎn)移出當(dāng)前所在i階區(qū)域時(shí)，發(fā)送位置更新包給其i階位置服務(wù)器，節(jié)點(diǎn)首先發(fā)送更新包至當(dāng)前i+1階區(qū)域中的i階位置服務(wù)器區(qū)域，該區(qū)域中的節(jié)點(diǎn)接收到更新消息后，按照BFS方式建樹，將更新消息分發(fā)至另外K2-1個(gè)位置服務(wù)器區(qū)域；第四步，由于節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性，位置服務(wù)器區(qū)域內(nèi)記錄了節(jié)點(diǎn)位置信息的節(jié)點(diǎn)隨時(shí)可能加入或離開，因此，在SLARP中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)保存一張鄰居節(jié)點(diǎn)信息表，表中包含有位于包括其自身在內(nèi)的當(dāng)前0階區(qū)域內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)；當(dāng)有新節(jié)點(diǎn)加入或離開時(shí)，節(jié)點(diǎn)更新鄰居信息表；當(dāng)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)至新的區(qū)域時(shí)，節(jié)點(diǎn)發(fā)送廣播包給新區(qū)域中的節(jié)點(diǎn)，查詢?cè)搮^(qū)域中記錄的以該區(qū)域作為位置服務(wù)器區(qū)域的節(jié)點(diǎn)的位置信息表，區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)接收到該廣播包后，將自身維持的位置信息應(yīng)答給新加入節(jié)點(diǎn)；同時(shí)，節(jié)點(diǎn)離開當(dāng)前區(qū)域時(shí)，節(jié)點(diǎn)發(fā)送廣播包給原區(qū)域內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)，原區(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)更新它們的鄰居節(jié)點(diǎn)信息表。F2010100340791C00013.tif全文摘要本發(fā)明公開了一種基于協(xié)同感知的無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)單播路由方法，屬于自組織網(wǎng)絡(luò)
技術(shù)領(lǐng)域：
，主要包括初始化區(qū)域劃分；節(jié)點(diǎn)編址；位置更新；位置查詢；位置維護(hù)，性能優(yōu)化。通過在網(wǎng)絡(luò)初始化時(shí)為節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，將節(jié)點(diǎn)區(qū)域?qū)哟尉幪?hào)與ID號(hào)相結(jié)合定義為節(jié)點(diǎn)的RIHA地址，運(yùn)用一個(gè)簡(jiǎn)單的映射法則選定節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)區(qū)域進(jìn)行位置更新和位置查詢，并運(yùn)用MFR地理轉(zhuǎn)發(fā)作為協(xié)議的轉(zhuǎn)發(fā)策略。對(duì)協(xié)議的性能分析和仿真結(jié)果表明，SLARP具有良好的可擴(kuò)展性與普遍性，適用于中大型網(wǎng)絡(luò)。文檔編號(hào)H04W40/24GK101820662SQ201010034079公開日2010年9月1日申請(qǐng)日期2010年1月14日優(yōu)先權(quán)日2010年1月14日發(fā)明者劉濤,周賢偉,孟積漸,杜利平,杜帥,王超申請(qǐng)人:北京科技大學(xué)