專利名稱：一種自組織網(wǎng)絡(luò)的路由方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，尤其涉及一種自組織網(wǎng)絡(luò)的路由方法和裝置。
背景技術(shù)：
自組織網(wǎng)絡(luò)(Ad Hoc)是一種沒有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、拓撲結(jié)構(gòu)動態(tài)、節(jié)點可任意移動、 自由加入或離開的無線網(wǎng)絡(luò)。它具有組網(wǎng)快速、展開靈活、不依賴于通信基礎(chǔ)設(shè)施、成本低、 生存能力強等特點。而自組織網(wǎng)絡(luò)中的單個節(jié)點需要通過中續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)(多跳通信路徑)來與其傳輸范圍 以外的節(jié)點建立通信，因此節(jié)點的位置，電池供電的節(jié)點的耗電率和多路徑干擾是自組織 網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)和展開中需要高度重視的問題。在傳統(tǒng)自組織網(wǎng)絡(luò)中，由于洪泛式數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)機制具有簡單性和魯棒性的優(yōu) 點，許多路由協(xié)議的設(shè)計中都采用了洪泛路由的思想，然而洪泛路由存在著信息重疊和信 息放射式增長，也造成了大量的信息冗余和不必要的資源浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種自組織網(wǎng)絡(luò)的路由方法和裝置，以提高自組織網(wǎng)絡(luò)的路由 效率。一種自組織網(wǎng)絡(luò)的路由方法，包括確定各個節(jié)點相對于源節(jié)點的位置；確定通過源節(jié)點并與目的節(jié)點的圓形傳輸范圍相切的兩條切線，并將所述兩條切 線與目的節(jié)點的圓形傳輸范圍圍成的包括所述源節(jié)點和目的節(jié)點的區(qū)域作為轉(zhuǎn)發(fā)域；選擇所述轉(zhuǎn)發(fā)域內(nèi)的路由路線進行從源節(jié)點向目的節(jié)點的分組數(shù)據(jù)傳輸。一種自組織網(wǎng)絡(luò)的路由裝置，包括位置確定單元，用于確定各個節(jié)點相對于源節(jié)點的位置；轉(zhuǎn)發(fā)域確定單元，用于確定通過源節(jié)點并與目的節(jié)點的圓形傳輸范圍相切的兩條 切線，并將所述兩條切線與目的節(jié)點的圓形傳輸范圍圍成的包括所述源節(jié)點和目的節(jié)點的 區(qū)域作為轉(zhuǎn)發(fā)域；傳輸單元，用于選擇所述轉(zhuǎn)發(fā)域內(nèi)的路由路線進行從源節(jié)點向目的節(jié)點的分組數(shù) 據(jù)傳輸。本發(fā)明實施例提供一種自組織網(wǎng)絡(luò)的路由方法和裝置，先以源節(jié)點建立坐標(biāo)系， 確定各節(jié)點在坐標(biāo)系中的相對位置，再以在通過源節(jié)點并與目的節(jié)點的圓形傳輸范圍相切 的兩條直線圍成的包括源節(jié)點和目的節(jié)點的區(qū)域作為轉(zhuǎn)發(fā)域，由轉(zhuǎn)發(fā)域內(nèi)的路由進行源節(jié) 點到目的節(jié)點的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，進而與洪泛路由相比減少了大量的路由發(fā)現(xiàn)時間和數(shù)據(jù)分組數(shù) 量，提高自組織網(wǎng)絡(luò)的路由效率。


圖1為本發(fā)明實施例提供的自組織網(wǎng)絡(luò)的路由方法流程圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的坐標(biāo)確定方法流程圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的自組織網(wǎng)絡(luò)的路由方法中轉(zhuǎn)發(fā)域示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的自組織網(wǎng)絡(luò)的路由方法中轉(zhuǎn)發(fā)域在坐標(biāo)系中的示意 圖；圖5為本發(fā)明實施例提供的自組織網(wǎng)絡(luò)的路由方法中路由路線確定方法流程圖；圖6為本發(fā)明實施例提供的自組織網(wǎng)絡(luò)的路由方法中節(jié)點分簇的示意圖；圖7和圖8為本發(fā)明實施例提供的自組織網(wǎng)絡(luò)的路由裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例提供一種自組織網(wǎng)絡(luò)的路由方法和裝置，由于先確定了各個節(jié)點的 位置，所以可以在此基礎(chǔ)上確定轉(zhuǎn)發(fā)域，使用轉(zhuǎn)發(fā)域內(nèi)的路由節(jié)點進行轉(zhuǎn)發(fā)，避免了洪泛路 由，減少了路由發(fā)現(xiàn)時間和數(shù)據(jù)分組數(shù)量，提高了自組織網(wǎng)絡(luò)的路由效率。如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的自組織網(wǎng)絡(luò)的路由方法包括步驟S101、建立以源節(jié)點為原點的坐標(biāo)系，通常在源節(jié)點有數(shù)據(jù)向目標(biāo)節(jié)點發(fā)送 時建立；步驟S102、確定各個節(jié)點在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；步驟S103、確定通過源節(jié)點并與目的節(jié)點的圓形傳輸范圍相切的兩條切線，并將 兩條切線與目的節(jié)點的圓形傳輸范圍圍成的包括源節(jié)點和目的節(jié)點的區(qū)域作為轉(zhuǎn)發(fā)域；步驟S104、選擇轉(zhuǎn)發(fā)域內(nèi)的路由路線進行從源節(jié)點向目的節(jié)點的分組數(shù)據(jù)傳輸。其中，步驟SlOl和步驟S102主要是為確定各個節(jié)點相對于源節(jié)點的位置，進而可 以確定落入轉(zhuǎn)發(fā)域內(nèi)的節(jié)點，通過轉(zhuǎn)發(fā)域內(nèi)的節(jié)點構(gòu)成的路由路線實現(xiàn)分組數(shù)據(jù)傳輸即可 有效的控制路由洪泛，提供自組織網(wǎng)絡(luò)的路由效率，當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以通過其它 已知方法來確定各個節(jié)點相對于源節(jié)點的位置。為了較準(zhǔn)確的確定各個節(jié)點在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，可以從源節(jié)點開始，確定待確定 節(jié)點與其相鄰節(jié)點間的距離，再根據(jù)待確定節(jié)點與鄰居節(jié)點之間的距離，推算出各個節(jié)點 在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。在建立坐標(biāo)系和確定各節(jié)點坐標(biāo)時，只要延展到使得目的節(jié)點及目的節(jié)點的鄰居 節(jié)點的坐標(biāo)得到確定即可，不需要計算出網(wǎng)絡(luò)中全部節(jié)點的坐標(biāo)值。進一步，還可以通過待確定節(jié)點與其相鄰節(jié)點間的距離以及待確定節(jié)點與其相鄰 節(jié)點間的傳輸方向，更加精確的計算出待確定節(jié)點在該坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，其中，傳輸方向可 以通過天線角度來確定，即節(jié)點天線收到鄰居節(jié)點信號的角度。確定一個節(jié)點和相鄰節(jié)點之間的距離的方法有很多，例如可以根據(jù)信息包在兩節(jié) 點間通信的往返時間(Time of Arrival)推算，本發(fā)明具體可以使用UWB (Ultra-wideband， 超寬帶)技術(shù)進行定位，該定位技術(shù)能提供更精確的時間測量精度，2002年2月， FCC (Federal Communications Commission，美國通信委員會)準(zhǔn)許UWB技術(shù)在發(fā)送功率低 于美國放射噪音規(guī)定值-41. 3dBm/MHz (換算成功率則為lmW/MHz)的條件下于3. IGHz 10. 6GHz的頻帶運作，其主要應(yīng)用包括對地下和隔墻之物進行掃描的成像系統(tǒng)、汽車防撞雷達以及在家電終端和便攜式終端間進行測距和無線數(shù)據(jù)通信。由于GPS(Global PositioningSystem，全球定位系統(tǒng))利用人造衛(wèi)星提取導(dǎo)航數(shù)據(jù)和時間信息，因此其室外 定位效果比較好，當(dāng)GPS用于室內(nèi)，由于信號受建筑物的影響而大大衰減，定位精度也相應(yīng) 降低，例如，GPS提供IOOns (毫微秒)左右的到達時間精確率，相當(dāng)于3米的測距誤差，而 且定位器終端的成本比較高。相對于GPS來講，UffB系統(tǒng)具有IOOps左右的時間精確度， 能把測距誤差率減少到厘米級。這樣，在自組織網(wǎng)絡(luò)中的兩個移動終端能以厘米級的精確 度來預(yù)測它們之間的距離，達到準(zhǔn)確定位和很大程度上減少了多路徑衰減，并且允許它們 用更低的功率傳輸。同時，UWB無線技術(shù)的低傳輸功率和短距離操作使其傳輸時的功率譜 密度非常低，這樣就能保證UWB無線系統(tǒng)不會對運作中的特定頻段的窄帶無線系統(tǒng)造成干 擾。由此可見，使用UWB無線技術(shù)能很好的減輕自組織網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點定位、節(jié)點能量和多徑干 擾這些方面的憂慮。UWB無線技術(shù)同時還具有傳輸速率高，成本低和實現(xiàn)易等特點，是非常 適合應(yīng)用在自組織網(wǎng)絡(luò)中的無線通信技術(shù)。在根據(jù)與鄰居節(jié)點之間的距離，推算出各個節(jié)點在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)時，可以使用 擬牛頓優(yōu)化算法進行推算。通常在進行推算時，由于坐標(biāo)系是以源節(jié)點為原點建立的，所以 源節(jié)點的直接鄰居節(jié)點(即在源節(jié)點的圓形傳輸范圍內(nèi)的節(jié)點，也可稱為第一簇群節(jié)點) 可以根據(jù)與源節(jié)點的距離和傳輸角度計算出各自在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，再從源節(jié)點向外進行 推算，對每一個不能與源節(jié)點直接進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓?jié)點，將至少3組與其他節(jié)點間的距離 信息代入擬牛頓優(yōu)化算法中，推算出各個節(jié)點在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。擬牛頓優(yōu)化算法中，使用3組距離信息和一個初始化位置對目標(biāo)方程進行迭代優(yōu) 化直到產(chǎn)生最優(yōu)值或者達到預(yù)先設(shè)定的最高迭代次數(shù)，初始化位置一般取待確定節(jié)點前一 時刻的坐標(biāo)值，或者取網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)確定的節(jié)點的坐標(biāo)平均值。在傳統(tǒng)的牛頓算法中，所使用的Hessian矩陣是多維變量函數(shù)的二階偏導(dǎo)數(shù)矩 陣。而擬牛頓優(yōu)化算法構(gòu)造出與Hessian矩陣的近似矩陣Bk，利用目標(biāo)函數(shù)f的函數(shù)值 和梯度&的信息構(gòu)造出目標(biāo)函數(shù)的曲率近似，而不需要形成和計算Hessian矩陣，解決了 Hessian矩陣計算量大和難以計算的缺點，同時具有收斂速度快的優(yōu)點，如圖2所示，使用 擬牛頓算法進行坐標(biāo)值確定的具體實施步驟為步驟S201、選取初始值，設(shè)定初始Hessian近似矩陣Btl為單位矩陣I，設(shè)定目標(biāo)誤 差值ε < 1，初始時迭代次數(shù)k = 0，初始位置Ptl可以使用此節(jié)點的前一時刻的位置， 如果沒有則取目前已知節(jié)點位置的平均值或所確定范圍的平均值。本路由算法中所使用的 用于確定坐標(biāo)值的目標(biāo)函數(shù)可以采用
I NF(x,yj0)=-Zfi {^k)
^i=I其中N是所獲取的距離信息組數(shù)，最少為3組，(x, y)代表待確認節(jié)點的坐標(biāo)，t0 是待確認節(jié)點發(fā)送控制包的時間，Zi(X^yj0) = ^(x-xy+iy-y,)2-c{t-t(),ti是控制包從待確認節(jié)點到其相鄰節(jié)點i的時間，c是光速。步驟S202、進行迭代計算，計算=Sk = -Bkgk,沿方向Sk作線性搜索得到:pk+1 =
h W, B1 q, gj B1
Pk+α ，再使用民+1=墳+yfi- k7;k 校正近似矩陣Bk產(chǎn)生Bk+1，其中:hk = pk+1-pk，Qk — gk+l_gk0 步驟S203、計算目標(biāo)函數(shù)f在pk點處的梯度值& ；步驟S204、判斷I |gk| I是否小于或等于ε，如果是，則執(zhí)行步驟S205，否則執(zhí)行步 驟 S206。步驟S205、說明pk點作為待確定節(jié)點的坐標(biāo)值是在誤差范圍內(nèi)的，停止迭代，將Pk 點坐標(biāo)作為待確定節(jié)點的坐標(biāo)值，輸出Pk ；步驟S206、迭代次數(shù)k = k+Ι ；步驟S207、判斷k是否達到設(shè)定的最高迭代次數(shù)，如果是，則繼續(xù)執(zhí)行步驟S208， 如果否，則執(zhí)行步驟S202 ；步驟S208、結(jié)束迭代，輸出當(dāng)前的pk點坐標(biāo)作為待確定節(jié)點的坐標(biāo)值。在確定待確定節(jié)點的坐標(biāo)時，進行迭代的目的是逐步改變位置pk+1及產(chǎn)生相應(yīng)的 矯正近似矩陣Bk+1，使得pk+1的值不斷接近待確定節(jié)點的真實坐標(biāo)，并計算出在位置Pk點處 的梯度值&，一旦I I&I I小于或等于預(yù)定誤差值ε，就代表該坐標(biāo)Pk是計算所得的誤差最 小而且最接近真實值的坐標(biāo)，這樣迭代的循環(huán)就可以中止并且輸出計算結(jié)果。通過這種推算方式，即可較精確的推算出坐標(biāo)系中各個節(jié)點的坐標(biāo)值，進而進行 轉(zhuǎn)發(fā)域的確定。在確定轉(zhuǎn)發(fā)域時，可以根據(jù)步驟S103中的方式，在確定通過源節(jié)點并與目的節(jié)點 的圓形傳輸范圍相切的兩條切線，并將切線與目的節(jié)點的圓形傳輸范圍圍成的包括源節(jié)點 和目的節(jié)點的區(qū)域作為轉(zhuǎn)發(fā)域，如圖3所示，圖3中的節(jié)點S即為源節(jié)點，節(jié)點D即為目的 節(jié)點，確定節(jié)點D的圓形傳輸范圍，再從節(jié)點S引出兩條與該圓形傳輸范圍相切的直線，這 兩條直線與圓形傳輸范圍圍成的包括源節(jié)點和目的節(jié)點的區(qū)域即為轉(zhuǎn)發(fā)域，圖3中的實心 節(jié)點即為落入轉(zhuǎn)發(fā)域內(nèi)的節(jié)點，空心節(jié)點則是落在轉(zhuǎn)發(fā)域外的節(jié)點。通過這種方式確定轉(zhuǎn) 發(fā)域，在盡量不影響傳輸效果的前提下，盡可能的減少了轉(zhuǎn)發(fā)域內(nèi)的節(jié)點數(shù)目，進而盡可能 的減少路由洪泛，提高了轉(zhuǎn)發(fā)效率。由于已經(jīng)確定了坐標(biāo)系以及各個節(jié)點的坐標(biāo)值，所以很容易計算出來在轉(zhuǎn)發(fā)域中 有哪些節(jié)點。進一步的，如圖4所示，如果以一條通過源節(jié)點的目的節(jié)點的圓形傳輸范圍的切 線作為X軸，并使得目的節(jié)點的圓形傳輸范圍在第一象限，那么更容易根據(jù)各個節(jié)點的坐 標(biāo)值來確定轉(zhuǎn)發(fā)域中的節(jié)點。如果設(shè)源節(jié)點和目的節(jié)點的連線與X軸的夾角為a，那么任一 節(jié)點都可以利用其坐標(biāo)值計算出與χ軸的角度，通過該角度與2倍的a角相比，再通過該節(jié) 點到目的節(jié)點的距離即可判斷該節(jié)點是否是轉(zhuǎn)發(fā)域中的中間節(jié)點。進一步的，為了防止當(dāng)節(jié)點數(shù)目較少時，出現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)域中不存在可路由路線的情況， 可以在初始確定的轉(zhuǎn)發(fā)域中確實不存在可路由路線時，按照預(yù)先設(shè)定的規(guī)則增大切線間的 角度，擴大轉(zhuǎn)發(fā)域，如圖4所示，可以增大a的角度，并根據(jù)切線間的角度適應(yīng)性增大圓D的 半徑r，進而擴大轉(zhuǎn)發(fā)域，增加轉(zhuǎn)發(fā)域中的節(jié)點，使得在轉(zhuǎn)發(fā)域內(nèi)存在可路由路線。在進行轉(zhuǎn)發(fā)域的擴大時，可以按照預(yù)先設(shè)定的規(guī)則來制定，根據(jù)實際情況不同，擴 大的方式也不相同，例如，可以按照一定的步長，每次增加△ a的角度，直到a增加至180為 止；還可以隨著擴大次數(shù)的增加，每次增加的角度值也按照設(shè)定規(guī)律擴大，進一步增加轉(zhuǎn)發(fā) 域擴大的效率。具體的轉(zhuǎn)發(fā)域擴大的規(guī)則，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實際情況來自行設(shè)定，在此不再詳細的一一說明。當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)域中切線間的角度為180度時，即角a為90度時，圓D的半徑r為無窮大， 此時若還不存在可路由路線，則無法由源節(jié)點傳輸數(shù)據(jù)至目的節(jié)點，不再擴大轉(zhuǎn)發(fā)域，所以 轉(zhuǎn)發(fā)域的角度最大設(shè)定為180度，與洪泛路由相比較，仍然減少了 50%的路由發(fā)現(xiàn)時間和 數(shù)據(jù)分組數(shù)量。進一步的，在確定轉(zhuǎn)發(fā)域以后，還可以通過節(jié)點分簇的方式，進一步減少數(shù)據(jù)在節(jié) 點間不必要的傳輸，進而提高路由效率。那么如圖5所示，在步驟S104中，選擇轉(zhuǎn)發(fā)域內(nèi)的 路由路線進行從源節(jié)點向目的節(jié)點的分組數(shù)據(jù)傳輸，具體包括步驟S1041、在轉(zhuǎn)發(fā)域內(nèi)，從源節(jié)點開始向目的節(jié)點方向推算，將能夠從同一等級 節(jié)點接收數(shù)據(jù)的節(jié)點作為下一等級節(jié)點，并僅允許在不同等級節(jié)點間進行通信；步驟S1042、根據(jù)節(jié)點等級確定路由路線；步驟S1043、在確定的路由路線中，隨機選擇一條路由路線進行從源節(jié)點向目的節(jié) 點的分組數(shù)據(jù)傳輸。由于在同一等級節(jié)點間傳輸數(shù)據(jù)對傳輸至目的節(jié)點沒有實際意義，所以為了減少 數(shù)據(jù)在節(jié)點間不必要的傳輸，提高路由效率，避免在同一等級節(jié)點間傳輸數(shù)據(jù)。圖6為分簇方式傳輸?shù)氖疽鈭D，圖6中，節(jié)點S為源節(jié)點，節(jié)點D為目的節(jié)點，一個 節(jié)點作為簇頭時，該節(jié)點的傳輸范圍內(nèi)的節(jié)點都是該簇中的節(jié)點，即能夠從該節(jié)點接收數(shù) 據(jù)的節(jié)點均為同一等級的節(jié)點，同等級的節(jié)點間規(guī)定不能互相通信，圖6中，由于節(jié)點2和 節(jié)點3同屬于源節(jié)點的簇中，所以節(jié)點2和節(jié)點3之間不能通信。這樣就防止了數(shù)據(jù)在同 等級節(jié)點間不必要的傳輸，提高了路由效率。當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)域中存在多條路由路線可供選擇時，由于這些路由路線的跳數(shù)相同或者相 近，所以可以隨機選擇一條路由路線進行從源節(jié)點向目的節(jié)點的分組數(shù)據(jù)傳輸，而不會因 路由路線的選擇而影響路由效率。本發(fā)明實施例還相應(yīng)提供了一種自組織網(wǎng)絡(luò)的路由裝置，如圖7所示，包括坐標(biāo) 建立單元701、坐標(biāo)確定單元702、轉(zhuǎn)發(fā)域確定單元703以及傳輸單元704，其中坐標(biāo)建立單元701，用于建立以源節(jié)點為原點的坐標(biāo)系；坐標(biāo)確定單元702，用于確定各個節(jié)點在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；轉(zhuǎn)發(fā)域確定單元703，用于確定通過源節(jié)點并與目的節(jié)點的圓形傳輸范圍相切的 兩條切線，并將兩條切線與目的節(jié)點的圓形傳輸范圍圍成的包括源節(jié)點和目的節(jié)點的區(qū)域 作為轉(zhuǎn)發(fā)域；傳輸單元704，用于選擇轉(zhuǎn)發(fā)域內(nèi)的路由路線進行從源節(jié)點向目的節(jié)點的分組數(shù) 據(jù)傳輸。進一步，當(dāng)通過與力量鄰居節(jié)點間的距離迭代的方式計算出節(jié)點在坐標(biāo)系中的坐 標(biāo)時，如圖8所示，坐標(biāo)確定單元702具體包括距離確定子單元7021，用于確定各個節(jié)點與其鄰居節(jié)點之間的距離；坐標(biāo)確定子單元7022，用于根據(jù)與鄰居節(jié)點之間的距離，推算出各個節(jié)點在坐標(biāo) 系中的坐標(biāo)。在進行推算時，可以對每一個不能與源節(jié)點直接進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓?jié)點，將至少3 組與其他節(jié)點間的距離信息代入擬牛頓優(yōu)化算法中，推算出各個節(jié)點在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。
進一步，為為了防止當(dāng)節(jié)點數(shù)目較少時，出現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)域中不存在可路由路線的情況， 轉(zhuǎn)發(fā)域確定單元703還用于當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)域中不存在可路由路線時，按照預(yù)先設(shè)定的規(guī)則增大切線間的角度，擴大 轉(zhuǎn)發(fā)域。為了進一步減少數(shù)據(jù)在節(jié)點間不必要的傳輸，進而提高路由效率，傳輸單元704 具體包括 等級確定子單元7041，用于在轉(zhuǎn)發(fā)域內(nèi)，從源節(jié)點開始向目的節(jié)點方向推算，將能 夠從同一等級節(jié)點接收數(shù)據(jù)的節(jié)點作為下一等級節(jié)點，并僅允許在不同等級節(jié)點間進行通 信；路由路線確定子單元7042，用于根據(jù)節(jié)點等級確定路由路線；數(shù)據(jù)傳輸子單元7043，用于在確定的路由路線中，隨機選擇一條路由路線進行從 源節(jié)點向目的節(jié)點的分組數(shù)據(jù)傳輸。本發(fā)明實施例提供一種自組織網(wǎng)絡(luò)的路由方法和裝置，先以源節(jié)點建立坐標(biāo)系， 確定各節(jié)點在坐標(biāo)系中的相對位置，再以在通過源節(jié)點并與目的節(jié)點的圓形傳輸范圍相切 的兩條直線圍成的包括源節(jié)點和目的節(jié)點的區(qū)域作為轉(zhuǎn)發(fā)域，由轉(zhuǎn)發(fā)域內(nèi)的路由進行源節(jié) 點到目的節(jié)點的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，進而與洪泛路由相比減少了大量的路由發(fā)現(xiàn)時間和數(shù)據(jù)分組數(shù) 量，提高自組織網(wǎng)絡(luò)的路由效率。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
一種自組織網(wǎng)絡(luò)的路由方法，其特征在于，包括確定各個節(jié)點相對于源節(jié)點的位置；確定通過源節(jié)點并與目的節(jié)點的圓形傳輸范圍相切的兩條切線，并將所述兩條切線與目的節(jié)點的圓形傳輸范圍圍成的包括所述源節(jié)點和目的節(jié)點的區(qū)域作為轉(zhuǎn)發(fā)域；選擇所述轉(zhuǎn)發(fā)域內(nèi)的路由路線進行從源節(jié)點向目的節(jié)點的分組數(shù)據(jù)傳輸。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定各個節(jié)點相對于源節(jié)點的位置，具 體包括建立以源節(jié)點為原點的坐標(biāo)系；確定各個節(jié)點在所述坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，根據(jù)所述坐標(biāo)獲得各個節(jié)點相對于源節(jié)點的位置。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述確定各個節(jié)點在所述坐標(biāo)系中的坐標(biāo)， 具體包括確定各個節(jié)點與其鄰居節(jié)點之間的距離；根據(jù)與鄰居節(jié)點之間的距離，確定各個節(jié)點在所述坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)與鄰居節(jié)點之間的距離，確定各個 節(jié)點在所述坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，具體為對每一個不能與源節(jié)點直接進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓?jié)點，將至少3組該節(jié)點與其他節(jié)點間的 距離信息代入擬牛頓優(yōu)化算法中，推算出該節(jié)點在所述坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述確定通過源節(jié)點并與目的節(jié)點的圓 形傳輸范圍相切的兩條切線，并將所述兩條切線與目的節(jié)點的圓形傳輸范圍圍成的包括所 述源節(jié)點和目的節(jié)點的區(qū)域作為轉(zhuǎn)發(fā)域后，還包括當(dāng)所述轉(zhuǎn)發(fā)域中不存在可路由路線時，按照預(yù)先設(shè)定的規(guī)則增大所述切線間的角度， 并根據(jù)所述切線間的角度增大目的節(jié)點的圓形傳輸范圍，擴大所述轉(zhuǎn)發(fā)域。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)發(fā)域中，所述切線間的角度不超過 180 度。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述選擇所述轉(zhuǎn)發(fā)域內(nèi)的路由路線進行從 源節(jié)點向目的節(jié)點的分組數(shù)據(jù)傳輸，具體包括在轉(zhuǎn)發(fā)域內(nèi)，從源節(jié)點開始向目的節(jié)點方向推算，將能夠從同一等級節(jié)點接收數(shù)據(jù)的 節(jié)點作為下一等級節(jié)點，并僅允許在不同等級節(jié)點間進行通信； 根據(jù)節(jié)點等級確定路由路線；在確定的路由路線中，隨機選擇一條路由路線進行從源節(jié)點向目的節(jié)點的分組數(shù)據(jù)傳輸。
8.—種自組織網(wǎng)絡(luò)的路由裝置，其特征在于，包括 位置確定單元，用于確定各個節(jié)點相對于源節(jié)點的位置；轉(zhuǎn)發(fā)域確定單元，用于確定通過源節(jié)點并與目的節(jié)點的圓形傳輸范圍相切的兩條切 線，并將所述兩條切線與目的節(jié)點的圓形傳輸范圍圍成的包括所述源節(jié)點和目的節(jié)點的區(qū) 域作為轉(zhuǎn)發(fā)域；傳輸單元，用于選擇所述轉(zhuǎn)發(fā)域內(nèi)的路由路線進行從源節(jié)點向目的節(jié)點的分組數(shù)據(jù)傳輸。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述位置確定單元具體包括坐標(biāo)建立單元，用于建立以源節(jié)點為原點的坐標(biāo)系； 坐標(biāo)確定單元，用于確定各個節(jié)點在所述坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，根據(jù)所述坐標(biāo)獲得各個節(jié) 點相對于源節(jié)點的位置。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述坐標(biāo)確定單元具體包括距離確定子單元，用于確定各個節(jié)點與其鄰居節(jié)點之間的距離；坐標(biāo)確定子單元，用于根據(jù)與鄰居節(jié)點之間的距離，確定各個節(jié)點在所述坐標(biāo)系中 的 坐標(biāo)。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述坐標(biāo)確定子單元具體用于對每一個不能與源節(jié)點直接進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓?jié)點，將至少3組該節(jié)點與其他節(jié)點間的 距離信息代入擬牛頓優(yōu)化算法中，推算出該節(jié)點在所述坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。
12.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)發(fā)域確定單元還用于當(dāng)所述轉(zhuǎn)發(fā)域中不存在可路由路線時，按照預(yù)先設(shè)定的規(guī)則增大所述切線間的角度， 并根據(jù)所述切線間的角度增大目的節(jié)點的圓形傳輸范圍，擴大所述轉(zhuǎn)發(fā)域。
13.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述傳輸單元具體包括等級確定子單元，用于在轉(zhuǎn)發(fā)域內(nèi)，從源節(jié)點開始向目的節(jié)點方向推算，將能夠從同一 等級節(jié)點接收數(shù)據(jù)的節(jié)點作為下一等級節(jié)點，并僅允許在不同等級節(jié)點間進行通信；路由路線確定子單元，用于根據(jù)節(jié)點等級確定路由路線；數(shù)據(jù)傳輸子單元，用于在確定的路由路線中，隨機選擇一條路由路線進行從源節(jié)點向 目的節(jié)點的分組數(shù)據(jù)傳輸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自組織網(wǎng)絡(luò)的路由方法和裝置，涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。自組織網(wǎng)絡(luò)的路由方法中包括當(dāng)源節(jié)點有分組數(shù)據(jù)向目的節(jié)點發(fā)送時，建立以源節(jié)點為原點的坐標(biāo)系；確定各個節(jié)點在所述坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；確定通過源節(jié)點并與目的節(jié)點的圓形傳輸范圍相切的兩條切線，并將所述兩條切線與目的節(jié)點的圓形傳輸范圍圍成的包括所述源節(jié)點和目的節(jié)點的區(qū)域作為轉(zhuǎn)發(fā)域；選擇所述轉(zhuǎn)發(fā)域內(nèi)的路由路線進行從源節(jié)點向目的節(jié)點的分組數(shù)據(jù)傳輸。先確定各節(jié)點的相對位置，再確定轉(zhuǎn)發(fā)域，由轉(zhuǎn)發(fā)域內(nèi)的路由進行源節(jié)點到目的節(jié)點的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，進而與洪泛路由相比減少了大量的路由發(fā)現(xiàn)時間和數(shù)據(jù)分組數(shù)量，提高自組織網(wǎng)絡(luò)的路由效率。
文檔編號H04W84/18GK101977413SQ20101053902
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月10日
發(fā)明者何茹 申請人:北京握奇數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司