[发明专利]基于位置信息的跨层路由方法

说明书

技术领域

本发明涉及路由技术，特别是一种基于位置信息的跨层路由方法，属于通信技术领域。 

背景技术

移动AB Hoc网络(Mobile AB-Hoc Network，简称MANET)是一种由许多具有路由功能的移动节点组成的分布式无线多跳网络，它不依赖于预设的基础设施而临时组建，网络中的移动节点利用自身的无线收发设备交换信息，当相互之间不在彼此的通信范围内时，可以借助其他中间节点中继来实现多跳通信。MANET面临的关键问题之一就是路由问题，即如何在众多节点中合理高效地分配无线资源并在源节点和目的节点之间建立稳定有效的路由，从而将数据包传送至目的节点。 

随着定位技术的发展，网络中的节点可以方便的获得自己的地理位置信息，因此，利用节点的位置信息可以有效改善MANET的路由性能。现有技术中存在一种利用位置信息的路由方法，该路由方法中，本跳节点利用网络拓扑结构中的直接邻居节点进行路由决策，本跳节点在进行数据包转发时需要从所有已知的邻节点中选取一个距离目的节点最近的邻节点作为下一跳节点，并将数据包转发至该下一跳节点，理想情况下，重复此过程实现将数据包发送至目的节点。该种路由方法中本跳节点需要获得所有邻节点的位置信息，以确定距离目的节点最近的邻节点，因此，本跳节点需要获取或维护其邻近所有邻节点的位置信息，节点的开销较大，特别是在高动态大型网络中，网络中各节点的变化频繁，获取或维护节点的开销更大，增大了整个网络的开销。 

发明内容

本发明的目的是提供一种基于位置信息的跨层路由方法，可有效克服现有技术的缺陷，使得本跳节点只需要知道自身位置信息和目的节点位置信息即可实现数据包的转发，节省了节点的开销。 

为实现上述目的，本发明提供了一种基于位置信息的跨层路由方法，包括： 

步骤1、本跳节点广播BRTS帧，所述BRTS帧包括转发域、本跳节点位置和目的节点位置信息； 

步骤2、邻节点接收所述BRTS帧，根据本跳节点位置信息、目的节点位置信息和自身位置信息进行竞争处理后返回CTS帧； 

步骤3、本跳节点接收所述CTS帧，并向返回CTS帧的邻节点发送数据包； 

所述步骤2包括： 

步骤20、邻节点接收所述BRTS帧，获得BRTS帧中包括的转发域、本跳节点位置和目的节点位置信息； 

步骤21、邻节点根据所述目的节点位置信息判断自己是否是目的节点，是则执行步骤22，否则执行步骤23； 

步骤22、邻节点返回CTS帧，结束； 

步骤23、邻节点根据所述本跳节点位置信息、目的节点位置信息和自身位置信息判断自己是否在所述转发域内，是则执行步骤25，否则执行步骤24； 

步骤24、邻节点放弃回复CTS帧，退出竞争，更新网络分配向量，结束； 

步骤25、邻节点根据本跳节点位置信息、目的节点位置信息和自身位置信息计算竞争回复CTS帧等待的接入发送时延； 

步骤26、邻节点在所述接入发送时延内侦听信道，判断在所述接入发送时延内信道上是否有其它节点回复的CTS帧，是则执行步骤27，否则执行步 骤28； 

步骤27、放弃回复CTS帧，邻节点退出竞争，更新网络分配向量，结束； 

步骤28、邻节点向本跳节点返回CTS帧； 

所述步骤25包括： 

步骤250、根据本跳节点位置信息、目的节点位置信息和邻节点自身位置信息计算本跳节点N到临界点P之间的径向距离dist(N，P)＝|NP|，其中临界点P是临界圆与连接线的交点，所述临界圆是以邻节点为圆心、以邻节点的通信距离为半径的圆，所述连接线是本跳节点和目的节点之间的连线； 

步骤251、邻节点根据所述径向距离dist(N，P)＝|NP|计算影响因子F＝ 其中，rand为在区间[0，1]范围内的随机值，w_p为数值在区间[0，1]内的平衡因子，r为本跳节点的通信半径； 

步骤252、邻节点根据所述影响因子F计算竞争回复CTS帧等待的接入发送时延，所述接入发送时延为T_{CTS_Response}＝SIFS+(DIFS-SIFS)·F，其中DIFS为分布式的帧间间隙，SIFS为短的帧间间隙。 

其中，所述步骤1包括： 

步骤10、作为中继节点的本跳节点接收上游节点发送的数据包，并缓存； 

步骤11、本跳节点向上游节点返回ACK；