專利名稱：基于不同功率網(wǎng)卡的層次路由方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用功率可調(diào)雙網(wǎng)卡改善應(yīng)用于無線網(wǎng)絡(luò)中基于位置信息的路由技術(shù)的 方法，屬于無線網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的Ad Hoc路由協(xié)議主要有DSR (Dynamic Source Routing) 、 AODV(Ad-Hoc On-demand Distance Vector Routing) 、DSDV (Destination-Sequenced Distance-Vector)禾口 FSR(Fisheye State Routing)等。由于路由發(fā)現(xiàn)的廣播特性以及路徑較長時，路由很容易失效，導(dǎo)致大量 的路由開銷，它的一個主要缺點是不適合中大規(guī)模、中高速運動的場合，因此人們提出許多 基于位置的路由協(xié)議，用來解決傳統(tǒng)路由協(xié)議的不足?；谖恢玫穆酚蓞f(xié)議利用節(jié)點的位置 信息來完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，不需要維持端到端的路由，不需要維持全部節(jié)點的信息，所以它具 有很好的可擴展性和更好的性能。
現(xiàn)有的基于位置的路由協(xié)議，位置服務(wù)和數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)釆用同樣的路由機制，共用同一 信道，位置服務(wù)和數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)經(jīng)常沖突，降低了傳輸率。并且，為節(jié)省能源，Ad Hoc網(wǎng)絡(luò) 中的設(shè)備發(fā)射功率很小，在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中，兩個節(jié)點間傳輸位置服務(wù)信息常常要經(jīng)過幾跳甚 至幾十跳，時延較大，不能做到實時更新位置信息，無法適應(yīng)高速動態(tài)變化的AdHoc網(wǎng)絡(luò)需 要。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明提出了基于不同功率網(wǎng)卡的層次路由方法，它主要解決基于位置信息的路 由技術(shù)中位置信息的更新時間長的問題以及位置服務(wù)報文占用數(shù)據(jù)服務(wù)的帶寬問題。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種基于不同功率網(wǎng)卡的層次路由方法，其特征在于包括以下步驟
1) 為網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點配備兩個功率可調(diào)的網(wǎng)卡，大功率用于位置服務(wù)，較小功率用于 數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點都有位置服務(wù)和數(shù)據(jù)傳輸兩種工作模式，位置服務(wù)模式工作在大
功率下，傳輸半徑為R;數(shù)據(jù)傳輸模式工作在小功率下，傳輸半徑為r， r遠(yuǎn)小于R;兩種模 式工作在不同信道，可同時工作，互不干擾；
2) 在網(wǎng)絡(luò)中選擇用于位置服務(wù)消息轉(zhuǎn)發(fā)的稱作簇頭的節(jié)點；
3) 使用這些簇頭節(jié)點構(gòu)建一個覆蓋全網(wǎng)所有節(jié)點的位置消息轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)；
4) 簇頭節(jié)點在正常情況下工作于數(shù)據(jù)傳輸模式下，當(dāng)簇頭節(jié)點接到一個位置服務(wù)消息并 需要轉(zhuǎn)發(fā)時，則換到位置服務(wù)模式，將位置服務(wù)消息廣播出去；其它的普通節(jié)點工作在數(shù)據(jù)
傳輸模式下，只轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報文而不轉(zhuǎn)發(fā)位置服務(wù)消息，當(dāng)普通節(jié)點收到位置服務(wù)消息時，會 根據(jù)此報文更新自己維護(hù)的位置信息表而不轉(zhuǎn)發(fā)。
所述選擇簇頭節(jié)點的步驟2)包括以下子步驟
2.1) 初始時，網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點標(biāo)記為白色，并啟用位置服務(wù)模式，傳輸半徑為R;
2.2) 各白色節(jié)點計算自己的節(jié)點白度，即它的鄰居節(jié)點中白色節(jié)點的個數(shù)；
2.3) 當(dāng)一個白色節(jié)點發(fā)現(xiàn)它是白色鄰居節(jié)點中節(jié)點白度最大的節(jié)點時，它成為位置服務(wù) 消息轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié)點，即簇頭，并標(biāo)記自己為黑色；
2.4) 將簇頭的鄰居視為普通節(jié)點，并標(biāo)記為灰色，標(biāo)記為灰色的節(jié)點啟用數(shù)據(jù)傳輸模式， 網(wǎng)卡工作在小功率下；
2. 5)標(biāo)記為灰色的節(jié)點在數(shù)據(jù)傳輸模式下重新計算自己的節(jié)點白度，節(jié)點白度大于0的，
標(biāo)記為綠色，節(jié)點白度等于O的，標(biāo)記為藍(lán)色；
2.6) 在位置服務(wù)模式下，重新計算標(biāo)記為綠色的節(jié)點的節(jié)點白度；
2.7) 當(dāng)一個綠色節(jié)點發(fā)現(xiàn)它是綠色鄰居節(jié)點中節(jié)點白度最大的節(jié)點時，它成為位置服務(wù)
消息轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié)點，并標(biāo)記自己為黑色，將它的鄰居綠色節(jié)點標(biāo)記為藍(lán)色，將它的白色鄰居節(jié)
點標(biāo)記為灰色；
2.8) 重復(fù)步驟2.7)-2.8)，直到不存在綠色節(jié)點； 2. 9)重復(fù)步驟2. 5) -2. 9)，直到不存在灰色節(jié)點；
2. IO)重復(fù)步驟2. 2)-2. 10)，直到不存在白色節(jié)點；
2. 11)各白色節(jié)點在位置服務(wù)模式下重新計算自己的節(jié)點白度；
2. 12)重復(fù)2.2)-2. 12),直到網(wǎng)絡(luò)中不存在白色節(jié)點； 2. 13)選出的黑色節(jié)點即為參與位置服務(wù)消息轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié)點。 本發(fā)明的優(yōu)點是
1. 能保證網(wǎng)絡(luò)中的位置服務(wù)和數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)同時高效進(jìn)行，并且互不干擾，位置服務(wù)報
文通過大功率網(wǎng)卡發(fā)送， 一次能發(fā)送到更多的鄰居節(jié)點處；
2. 節(jié)點的位置更新消息能在更少的轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)內(nèi)，廣播到全網(wǎng)，從而提高了位置更新速度， 使得基于位置信息的路由協(xié)議能更好的適應(yīng)高度動態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)；
3. 避免了與數(shù)據(jù)服務(wù)的數(shù)據(jù)報發(fā)生沖突，減小了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)丟棄和重傳等。


圖l是本發(fā)明的一個實施例的移動ad-hoc網(wǎng)絡(luò)場景示意圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，尋找第一個位置服務(wù)消息轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，將其標(biāo)記為黑色， 其鄰居節(jié)點標(biāo)記為灰色；
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在灰色節(jié)點中尋找節(jié)點白度大于等于1的節(jié)點，將其 標(biāo)記為綠色(圖中用十字花紋填充)，節(jié)點白度等于O的節(jié)點，將其標(biāo)記為藍(lán)色(圖中用斜線 花紋填充)；
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，尋找節(jié)點白度比鄰居綠色節(jié)點度大的綠色節(jié)點，并標(biāo) 記為黑色，它的綠色鄰居節(jié)點標(biāo)記為藍(lán)色(圖中用斜線花紋填充)，白色鄰居節(jié)點標(biāo)記為灰色;
圖5是在網(wǎng)絡(luò)中尋找第一個位置服務(wù)消息轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的過程；
圖6是在灰色節(jié)點中尋找一個位置服務(wù)消息轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的過程。
具體實施例方式
本發(fā)明是一種使用非對稱雙信道改善應(yīng)用于無線網(wǎng)絡(luò)中基于位置信息的路由技術(shù)的方 法。包括l.采用非對稱雙信道技術(shù)；2.在網(wǎng)絡(luò)中選擇用于位置服務(wù)消息轉(zhuǎn)發(fā)的稱作簇頭的 節(jié)點；3.使用這些簇頭節(jié)點構(gòu)建一個覆蓋全網(wǎng)所有節(jié)點的位置消息轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。
所謂非對稱雙信道技術(shù)是指為網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點配備兩個功率可調(diào)的網(wǎng)卡，大功率用于 位置服務(wù)，較小功率用于數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點都有位置服務(wù)和數(shù)據(jù)傳輸兩種工作模式， 位置服務(wù)模式工作在大功率下，傳輸半徑為R;數(shù)據(jù)傳輸模式工作在小功率下，傳輸半徑為r， r遠(yuǎn)小于R;兩種模式工作在不同信道，可同時工作，互不干擾。節(jié)點的一個網(wǎng)卡用于位置服 務(wù)，以大功率發(fā)送位置服務(wù)報文；另一個網(wǎng)卡用于數(shù)據(jù)傳輸，以最小功率發(fā)送數(shù)據(jù)。兩個網(wǎng) 卡工作在不同信道上，互不干擾。
而在網(wǎng)絡(luò)中選擇用于位置服務(wù)消息轉(zhuǎn)發(fā)的設(shè)備，應(yīng)保證選擇出的設(shè)備數(shù)最少。因為用于 位置服務(wù)的網(wǎng)卡功率大，發(fā)射范圍廣，并不是在網(wǎng)絡(luò)中的每一個設(shè)備都需要處理位置服務(wù)報 文的轉(zhuǎn)發(fā)，因而為了減小網(wǎng)絡(luò)中位置服務(wù)報文洪泛可能性，只需要選擇一部分設(shè)備用于位置 服務(wù)消息轉(zhuǎn)發(fā)。
下面結(jié)合附圖作詳細(xì)說明。
圖1是一個大規(guī)模高動態(tài)變化的無線網(wǎng)絡(luò)的場景示意圖。在一個寬5公里，長5公里的 范圍內(nèi)，隨機分布著約400個有無線通訊能力的節(jié)點，并且每個節(jié)點都處于運動狀態(tài)，可向 任何方向按任何速度移動。每個節(jié)點帶兩個功率可調(diào)的網(wǎng)卡，大功率網(wǎng)卡用于位置服務(wù)，傳 輸半徑R-250米；小功率網(wǎng)卡用于數(shù)據(jù)傳輸，傳輸半徑^50米。圖l中間帶十字花紋的節(jié)點 1，它用亍位置服務(wù)的網(wǎng)卡的傳輸范圍覆蓋圖中虛線圓內(nèi)部分。
網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點啟動時，會獲得一個網(wǎng)絡(luò)中的唯一編號，如圖1所示，給出了各點編號。 節(jié)點編號可由網(wǎng)絡(luò)中的編號服務(wù)器統(tǒng)一分配，從1開始，網(wǎng)絡(luò)中每加入一個新節(jié)點，編號加 1。編號服務(wù)器可人工指定，也可將網(wǎng)絡(luò)中第一個節(jié)點設(shè)為編號服務(wù)器。
節(jié)點先將自己的顏色設(shè)為白色，然后啟動位置服務(wù)，開始計算自己的節(jié)點白度。這里所 述的節(jié)點白度是指節(jié)點顏色為白色的鄰居節(jié)點的個數(shù)。節(jié)點的鄰居節(jié)點是指可與此節(jié)點直接 通訊，不需要中間節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)信息的節(jié)點，也就是在以此節(jié)點為圓心，以節(jié)點傳輸半徑為半徑 的圓內(nèi)的，除節(jié)點本身以外的所有節(jié)點。如圖1中節(jié)點1的鄰居節(jié)點是分布在虛線圓內(nèi)的節(jié) 點2、 3、 4、 5、 6，不包括節(jié)點l。虛線圓是以節(jié)點l所在位置為圓心，以250米為半徑的圓。 節(jié)點1在位置服務(wù)工作模式下的傳輸半徑R-250米。
整個網(wǎng)絡(luò)中， 一定存在一個節(jié)點白度最大值。如果擁有此最大節(jié)點白度的只有一個節(jié)點， 那么這個節(jié)點將成為網(wǎng)絡(luò)中第一個選出的用于位置服務(wù)的節(jié)點。如果擁有此最大節(jié)點白度的 節(jié)點不只一個，則這些節(jié)點中編號最小的節(jié)點將成為網(wǎng)絡(luò)中第一個選出的用于位置服務(wù)的節(jié) 點。設(shè)節(jié)點1是網(wǎng)絡(luò)中選出的用于位置服務(wù)第一個節(jié)點。圖1中虛線圓內(nèi)的節(jié)點均是節(jié)點1 的鄰居節(jié)點。此時，它的鄰居節(jié)點顏色全為白色。當(dāng)一個白色節(jié)點發(fā)現(xiàn)它是鄰居白色節(jié)點中 節(jié)點白度(白色鄰居節(jié)點數(shù))最大的節(jié)點時，它成為位置服務(wù)消息轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié)點即簇頭，并標(biāo)記
自己為黑色(節(jié)點度相同時選擇ID較小的節(jié)點為位置服務(wù)消息轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié)點)。簇頭的鄰居成為 普通節(jié)點，并標(biāo)記為灰色。如圖2中所示，節(jié)點l顏色變成黑色，而它的鄰居節(jié)點2-6的顏 色變成灰色。其流程如圖5所示網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點上的程序先根據(jù)節(jié)點顏色狀態(tài)判斷此節(jié)點是 否是原始節(jié)點(即還未標(biāo)記顏色狀態(tài)的節(jié)點)，如果是，先將此節(jié)點顏色狀態(tài)改為白色，并啟 用位置服務(wù)模式，計算在位置服務(wù)模式下的節(jié)點白度，在計算節(jié)點白度時，會與鄰居節(jié)點中 顏色狀態(tài)為白色的節(jié)點交換信息，獲得白色鄰居節(jié)點的節(jié)點白度。然后節(jié)點與它的鄰居節(jié)點 進(jìn)行比較，如果它的節(jié)點白度比白色鄰居節(jié)點的節(jié)點白度大，將此節(jié)點顏色狀態(tài)設(shè)為黑色。 它的白色鄰居節(jié)點顏色狀態(tài)設(shè)為灰色。
標(biāo)記為灰色的節(jié)點啟用數(shù)據(jù)傳輸模式，網(wǎng)卡工作在小功率下，其傳輸半徑^50米。標(biāo)記 為灰色的節(jié)點在數(shù)據(jù)傳輸模式下重新計算自己的節(jié)點白度，節(jié)點白度大于O的，標(biāo)記為綠色， 節(jié)點白度等于O的，標(biāo)記為藍(lán)色。如圖3所示，2、 3、 4、 5號節(jié)點的節(jié)點白度均為0，標(biāo)記 為藍(lán)色，圖中用深色斜紋標(biāo)示。6號節(jié)點的節(jié)點白度為1，標(biāo)記為綠色，圖中用十字花紋標(biāo)示。 A號圓畫出了節(jié)點1在位置服務(wù)模式下，信號的覆蓋范圍。B號圓畫出了節(jié)點6在數(shù)據(jù)傳輸模 式下，信號的覆蓋范圍。在此步驟中選出的標(biāo)記為綠色的節(jié)點是標(biāo)記為灰色的節(jié)點在位置服 務(wù)模式下信號覆蓋范圍邊界處的節(jié)點。
在位置服務(wù)模式下重新計算標(biāo)記為綠色的節(jié)點的節(jié)點白度。當(dāng)一個綠色節(jié)點發(fā)現(xiàn)它是綠 色鄰居節(jié)點中節(jié)點白度最大的節(jié)點時，它便成為位置服務(wù)消息轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié)點，并標(biāo)記自己為黑 色(節(jié)點度相同時選擇ID較小的節(jié)點為位置服務(wù)消息轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié)點簇頭)，并將它的綠色鄰居節(jié) 點標(biāo)記為藍(lán)色，將它的白色鄰居節(jié)點標(biāo)記為灰色。假設(shè)節(jié)點L即是它的鄰居綠色節(jié)點中節(jié)點 白度最大的節(jié)點，那么，它的顏色變成黑色。如圖4所示，A號圓畫出了節(jié)點1在位置服務(wù) 模式下，信號的覆蓋范圍；C號圓畫出了節(jié)點6在位置服務(wù)模式下，信號的覆蓋范圍。在C 號圓內(nèi)的各節(jié)點都是節(jié)點6的鄰居。節(jié)點6的白色鄰居節(jié)點是處于A號圓以外，C號圓以內(nèi) 的各節(jié)點，這些節(jié)點標(biāo)記為灰色，即7號節(jié)點應(yīng)該標(biāo)記為灰色，圖中用灰色標(biāo)示。以上流程 如圖6所示。 在灰色節(jié)點上，啟用數(shù)據(jù)傳輸模式，計算在數(shù)據(jù)傳輸模式下的節(jié)點白度， 如果節(jié)點白度大于O，則將此節(jié)點顏色狀態(tài)置為綠色；如果節(jié)點白度為O，將此節(jié)點顏色狀態(tài) 置為藍(lán)色。在綠色節(jié)點上，重新啟用位置服務(wù)模式，在位置服務(wù)模式下計算此綠色節(jié)點的節(jié) 點白度。如果此綠色節(jié)點的節(jié)點白度比它的綠色鄰居節(jié)點的節(jié)點白度大，將此綠色節(jié)點的顏 色狀態(tài)置為黑色，它的綠色鄰居節(jié)點顏色狀態(tài)置為藍(lán)色，白色鄰居節(jié)點顏色狀態(tài)置為灰色。此 步驟是在上一步驟中選出的邊界節(jié)點中選擇用于位置服務(wù)的節(jié)點，這些節(jié)點標(biāo)記為黑色。
按以上描述的那樣，網(wǎng)絡(luò)中各綠色節(jié)點，灰色節(jié)點，白色節(jié)點都執(zhí)行了以上各操作后， 網(wǎng)絡(luò)中只存在黑色節(jié)點和藍(lán)色節(jié)點。到此計算結(jié)束。標(biāo)記為黑色的節(jié)點即為選出的用于位置 服務(wù)消息轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié)點。這些節(jié)點可以在需要的時候啟用位置服務(wù)。轉(zhuǎn)發(fā)位置服務(wù)報文。
綜上所述，在網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點執(zhí)行選擇用于位置服務(wù)消息轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的程序，通過網(wǎng)絡(luò)中各 節(jié)點間的相互協(xié)作，選擇出連接網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點的最小節(jié)點集，這些節(jié)點可工作在位置服務(wù)模 式下，用于位置服務(wù)消息轉(zhuǎn)發(fā)。選擇過程是先在網(wǎng)絡(luò)中選擇擁有最多鄰居節(jié)點的節(jié)點作為
第一個位置服務(wù)節(jié)點。再在第一個位置服務(wù)節(jié)點的信號覆蓋范圍的邊界處尋找第二批位置服 務(wù)節(jié)點，同理，再在第二批位置服務(wù)節(jié)點的信號覆蓋范圍的邊界處尋找第三批位置服務(wù)節(jié) 點……直到在邊界處再找不到節(jié)點為止。這樣選擇出來的所有位置服務(wù)節(jié)點組成了此網(wǎng)絡(luò)中 位置服務(wù)節(jié)點最小集。
用于位置服務(wù)消息轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié)點也是網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點，它在正常情況下工作在數(shù)據(jù)傳輸 模式下，當(dāng)接到一個位置服務(wù)消息并需要轉(zhuǎn)發(fā)時，才換到位置服務(wù)模式，將位置服務(wù)消息廣
播出去，這樣，半徑為250米范圍內(nèi)的各節(jié)點都可以接收到這個位置服務(wù)消息。而其它的普 通節(jié)點工作在數(shù)據(jù)傳輸模式下，只能轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報文而不能轉(zhuǎn)發(fā)位置服務(wù)消息，當(dāng)它收到位置服 務(wù)消息時，會根據(jù)此報文更新自己維護(hù)的位置信息表而不轉(zhuǎn)發(fā)。
此外，某簇頭節(jié)點位置改變時，便啟用位置服務(wù)模式，廣播自己的位置服務(wù)信息報文M， 傳輸半徑為R;如果接收到報文M的節(jié)點是位置服務(wù)消息轉(zhuǎn)發(fā)的簇頭節(jié)點，則啟用位置服務(wù) 模式，以廣播方式轉(zhuǎn)發(fā)M;如果接收到報文M的節(jié)點是普通節(jié)點，則不轉(zhuǎn)發(fā)。
為了適應(yīng)高速動態(tài)變化的AdHoc網(wǎng)絡(luò)需要，還可以設(shè)置一個更新周期，到時間后重新選 擇參與位置服務(wù)消息轉(zhuǎn)發(fā)的簇頭節(jié)點。
本發(fā)明適用于大規(guī)模高動態(tài)變化的無線網(wǎng)絡(luò)中。無線網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點多，空間分布廣，并且 多數(shù)節(jié)點處在高速運動狀態(tài)。這樣的應(yīng)用場景比較典型，能很好體現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)越性。當(dāng)然， 在小規(guī)模無線網(wǎng)絡(luò)中也可以實施此發(fā)明。
以上就是本發(fā)明在一個典型實施例中運行的詳細(xì)過程。從此過程可看出，本發(fā)明特點主 要有以下幾點利用工作在不同信道的功率可調(diào)雙網(wǎng)卡設(shè)備，使得位置服務(wù)和數(shù)據(jù)傳輸服務(wù) 能并行高效進(jìn)行，并且互不干擾；位置服務(wù)報文通過大功率網(wǎng)卡發(fā)送，能經(jīng)過更少量的跳數(shù) 到達(dá)整個網(wǎng)絡(luò)，從而提高位置服務(wù)報文傳輸速度，減小延時，提高整個網(wǎng)絡(luò)中的位置更新速 度，使得基于位置信息的路由協(xié)議能更好的適應(yīng)高度動態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)；避免了數(shù)據(jù)服務(wù)報文 和數(shù)據(jù)報發(fā)生沖突，減小了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)丟棄和重傳等。
這里所公開的實施例，從各方面考慮，它們都應(yīng)該認(rèn)為是示例性的，并不限制本發(fā) 明。本發(fā)明的范圍是由后面所附的權(quán)利要求來確定，而不是由上面所描述的內(nèi)容來確定。 因此，所有在與該權(quán)利要求等價的含義和范圍內(nèi)的變化都被包含于此。
權(quán)利要求
1.一種基于不同功率網(wǎng)卡的層次路由方法，其特征在于包括以下步驟1)為網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點配備兩個功率可調(diào)的網(wǎng)卡，大功率用于位置服務(wù)，較小功率用于數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點都有位置服務(wù)和數(shù)據(jù)傳輸兩種工作模式，位置服務(wù)模式工作在大功率下，傳輸半徑為R；數(shù)據(jù)傳輸模式工作在小功率下，傳輸半徑為r，r遠(yuǎn)小于R；兩種模式工作在不同信道，可同時工作，互不干擾；2)在網(wǎng)絡(luò)中選擇用于位置服務(wù)消息轉(zhuǎn)發(fā)的稱作簇頭的節(jié)點；3)使用這些簇頭節(jié)點構(gòu)建一個覆蓋全網(wǎng)所有節(jié)點的位置消息轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)；4)簇頭節(jié)點在正常情況下工作于數(shù)據(jù)傳輸模式下，當(dāng)簇頭節(jié)點接到一個位置服務(wù)消息并需要轉(zhuǎn)發(fā)時，則換到位置服務(wù)模式，將位置服務(wù)消息廣播出去；其它的普通節(jié)點工作在數(shù)據(jù)傳輸模式下，只轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報文而不轉(zhuǎn)發(fā)位置服務(wù)消息，當(dāng)普通節(jié)點收到位置服務(wù)消息時，會根據(jù)此報文更新自己維護(hù)的位置信息表而不轉(zhuǎn)發(fā)。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于不同功率網(wǎng)卡的層次路由方法，其特征在于 所述選擇簇頭節(jié)點的步驟2)包括以下子步驟2.1) 初始時，網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點標(biāo)記為白色，并啟用位置服務(wù)模式，傳輸半徑為R;2.2) 各白色節(jié)點計算自己的節(jié)點白度，即它的鄰居節(jié)點中白色節(jié)點的個數(shù)；2.3) 當(dāng)一個白色節(jié)點發(fā)現(xiàn)它是白色鄰居節(jié)點中節(jié)點白度最大的節(jié)點時，它成為位置服務(wù) 消息轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié)點，即簇頭，并標(biāo)記自己為黑色；2.4) 將簇頭的鄰居視為普通節(jié)點，并標(biāo)記為灰色，標(biāo)記為灰色的節(jié)點啟用數(shù)據(jù)傳輸模式， 網(wǎng)卡工作在小功率下；2. 5)標(biāo)記為灰色的節(jié)點在數(shù)據(jù)傳輸模式下重新計算自己的節(jié)點白度，節(jié)點白度大于0的， 標(biāo)記為綠色，節(jié)點白度等于0的，標(biāo)記為藍(lán)色；2.6)在位置服務(wù)模式下，重新計算標(biāo)記為綠色的節(jié)點的節(jié)點白度；2. 7)當(dāng)一個綠色節(jié)點發(fā)現(xiàn)它是綠色鄰居節(jié)點中節(jié)點白度最大的節(jié)點時，它成為位置服務(wù) 消息轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié)點，并標(biāo)記自己為黑色，將它的鄰居綠色節(jié)點標(biāo)記為藍(lán)色，將它的白色鄰居節(jié) 點標(biāo)記為灰色；2.8) 重復(fù)步驟2.7)-2.8)，直到不存在綠色節(jié)點；2.9) 重復(fù)步驟2.5)-2.9)，直到不存在灰色節(jié)點；2. IO)重復(fù)步驟2. 2)-2. 10)，直到不存在白色節(jié)點；2. 11)各白色節(jié)點在位置服務(wù)模式下重新計算自己的節(jié)點白度；2. 12)重復(fù)2.2)-2. 12)，直到網(wǎng)絡(luò)中不存在白色節(jié)點；2. 13)選出的黑色節(jié)點即為參與位置服務(wù)消息轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié)點。
3. 如權(quán)利要求2所述的基于不同功率網(wǎng)卡的層次路由方法，其特征在于 在步驟2.3)和2.7)中，當(dāng)節(jié)點度相同時，選擇ID較小的節(jié)點為位置服務(wù)消息轉(zhuǎn)發(fā)的簇頭節(jié)點。
4. 如權(quán)利要求1所述的基于不同功率網(wǎng)卡的層次路由方法，其特征在于在步驟2)之前設(shè)置一個更新周期，到時間后重新選擇參與位置服務(wù)消息轉(zhuǎn)發(fā)的簇頭節(jié)點。
5. 如權(quán)利要求1所述的基于不同功率網(wǎng)卡的層次路由方法，其特征在于 在步驟4)中，所述位置消息轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)工作過程如下某簇頭節(jié)點位置改變時，便啟用位置服務(wù)模式，廣播自己的位置服務(wù)信息報文M，傳輸 半徑為R;如果接收到報文M的節(jié)點是位置服務(wù)消息轉(zhuǎn)發(fā)的簇頭節(jié)點，則啟用位置服務(wù)模式，以廣播方式轉(zhuǎn)發(fā)M;如果接收到報文M的節(jié)點是普通節(jié)點，則不轉(zhuǎn)發(fā)。
全文摘要
一種基于不同功率網(wǎng)卡的層次路由方法，包括1)為每個節(jié)點配備兩個功率可調(diào)的網(wǎng)卡，大功率用于位置服務(wù)，小功率用于數(shù)據(jù)傳輸，位置服務(wù)模式工作在大功率下，數(shù)據(jù)傳輸模式工作在小功率下，兩種模式工作在不同信道；2)在網(wǎng)絡(luò)中選擇用于位置服務(wù)消息轉(zhuǎn)發(fā)的簇頭節(jié)點；3)使用簇頭節(jié)點構(gòu)建覆蓋全網(wǎng)所有節(jié)點的位置消息轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)；4)簇頭節(jié)點在正常情況下工作于數(shù)據(jù)傳輸模式下，接到位置服務(wù)消息并需轉(zhuǎn)發(fā)時，換到位置服務(wù)模式；普通節(jié)點工作在數(shù)據(jù)傳輸模式下，只轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報文不轉(zhuǎn)發(fā)位置服務(wù)消息，當(dāng)普通節(jié)點收到位置服務(wù)消息時，根據(jù)此報文更新自己維護(hù)的位置信息表而不轉(zhuǎn)發(fā)。本發(fā)明可解決基于位置信息的路由技術(shù)中位置信息的快速可達(dá)問題。
文檔編號H04L12/56GK101170500SQ20071017663
公開日2008年4月30日 申請日期2007年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者劉麗艷, 威 吳, 忠 周, 靖 曹, 趙沁平 申請人:北京航空航天大學(xué)