[发明专利]一种基于树状结构的移动自组网地址配置实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地址配置实现方法，尤其涉及的是一种基于树状结构的移动自组网地址配置实现方法。

背景技术

移动自组网络中的节点之间通信通过中间节点的转发和路由来实现，因此，每个节点必须配有具有唯一性的地址来实现通信，因此，实现自动自组网络需要解决的关键技术之一就是地址自动配置问题。

目前的地址配置分为有状态地址配置和无状态地址配置两种形式，有状态地址配置方案采用服务器/客户端的通信方式分配地址，即节点向服务器提出申请地址的请求，然后由服务器统一为网络内的节点分配地址。由于移动自组网没有任何基础设施，例如服务器，因此，有状态地址配置方案无法应用到移动自组网中。在无状态地址配置方案中，每个被分配的地址都需要在整个网络中进行重复地址检测以确保它的唯一性，导致了大量的控制包开销，消耗了大量的网络资源，因此也不适用于移动自组网使用。

因此针对移动自组网络需要建立一种低开销的地址自动配置方案。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于树状结构的移动自组网地址配置实现方法。

技术方案：本发明公开了一种基于树状结构的移动自组网地址配置实现方法，所述实现方法将移动自组网络分成多个子网，子网由子网ID唯一标识，子网ID值通过随机函数随机生成；一个子网由多个节点构成，节点之间直接通信或者通过中间节点进行间接通信；

每个节点由一个节点ID标识，节点ID的长度为i比特，在子网内具有唯一性，节点所在子网的子网ID以及节点ID组成节点地址；节点的状态包括已配置状态和未配置状态，已配置状态指节点已经配置节点地址，未配置状态指节点没有配置节点地址；一个子网的节点ID配置空间为[0，2ⁱ-1]，i取值为任意自然数；

子网内所有节点构建为树状结构，一个树状结构中每个节点最多包含S个子节点，树状结构中每个节点保存一个子节点记录表，每个记录表项对应一个子节点，每个记录表项包括子节点值c和子节点状态两个域，其中1≤c≤S，子节点状态包括未分配状态和已分配状态；子节点值c和S值取值范围为自然数；

已配置状态节点定期广播其所在子网ID以及本节点的未分配子节点总数。

通过树状结构，未配置状态节点通过一跳范围内的已配置状态节点获取具有唯一性的地址，无需进行地址重复检测，因此降低了地址配置代价，缩短了地址配置时间。所述树状结构可有效回收失效节点释放的地址资源，因此已配置状态节点一直具有足够的地址空间分配给为配置状态的节点，提高了地址配置成功率。

本发明所述方法中，当一个节点Y加入移动自组网后，它的初始状态为未配置节点，如果节点Y在设定时间内没有收到任何已配置状态节点的广播，则执行如下步骤；

步骤301：开始；

步骤302：所述节点Y在一跳范围内广播建立树消息，消息负载为时间戳以及随机产生的子网ID；

步骤303：判断收到建立树消息的邻居节点是否有父节点，如果有，则进行步骤304，否则进行步骤305；

步骤304：放弃建立树消息，进行步骤313；

步骤305：邻居节点判断消息的优先级是否大于以前接收到的以及自己发送的建立树消息的优先级，如果是，进行步骤306，否则进行步骤307；

步骤306：邻居节点则在一跳范围内广播此消息；

步骤307：在设定时间后，邻居节点判断它发送的建立树消息的优先级是否为最高，如果是，进行步骤309，否则进行步骤308；

步骤308：邻居节点将转发优先级最高的建立树消息的节点作为父节点，进行步骤310；

步骤309：邻居节点将自己标识为根节点；

步骤310：在规定时间后，节点Y判断是否收到高于自己发送的建立树消息的优先级的消息，如果是则进行步骤311，否则进行步骤312；

步骤311：节点Y将转发优先级最高的建立树消息的节点作为父节点，进行步骤313；

步骤312：节点Y将自己标识为根节点；

步骤313：结束。

通过上述过程，未配置状态节点形成树状结构，并通过一跳范围内的已配置状态节点获取具有唯一性的地址，无需进行地址重复检测，因此降低了地址配置代价，缩短了地址配置时间。所述树状结构可有效回收地址资源，提高了地址配置成功率。上述过程中，消息的传输控制在一跳范围内，降低了地址配置代价，缩短了地址配置延迟，增强了网络扩展性。