[发明专利]一种无线自组织网络中分布式带宽约束的按需组播路由方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种无线自组织网络中分布式带宽约束的按需组播路由方法。

背景技术

无线自组织网络无需固定的基础网络设施或中央系统的管理，由无线移动节点自动形成网络。无线自组织网络的应用主要体现在军事、家用无线自组织网络、移动会议、紧急服务、传感器网络、蜂窝移动通信系统等领域。在C. Hu等提出的所需带宽的计算方法中，为了传输一个带宽需求为B的数据流，源节点和目的节点需要占用的带宽为2B，中间节点占用的带宽为3B。实际上数据流经过的节点至少需要占用2B的带宽，最多要占用4B带宽，而究竟会占用多少带宽，与邻节点、两跳节点的位置都有关，因此上述的估算方法中可能会出现有些情况下带宽预留太多，有些情况下带宽预留太少的情况。

中国专利授权公告号：CN102118299A ，授权公告日2011年7月6日，公开了一种自适应动态路由方法包括：在网络带宽限制严格的情况下实行距离矢量路由选择算法，维护统一的路由信息表；在网络带宽限制宽松的情况下实行链路状态路由选择算法，与距离矢量路由选择算法一起维护统一的路由信息表。该发明的特点是根据带宽限制的要求不同可以采用距离矢量或链路状态两种路由选择算法。该发明的缺点是节点的占用带宽不能动态控制，分组投递率低，时延大。

又如，中国专利授权公告号：CN102118312A ，授权公告日2011年7月6日，公开了一种基于感知带宽、负载和能量的分级AODV路由方法，包括如下步骤：源节点发出AODV路由请求报文；当前节点收到路由请求报文后，识别路由请求报文的业务类别和带宽需求，同时查询并计算自身的可用带宽、负载和能量剩余率；当前节点将自身负载和能量剩余率各分为三个级别，根据负载和能量剩余率的级别、及路由请求报文的业务类别，选择向目的节点立即转发、或延时转发、或丢弃路由请求报文。该发明的特点是可以使网络建立起来的路由能够绕开负载较重和能量过低的节点，可以大大减少拥塞现象，该发明的缺点是节点的占用带宽不能动态控制，分组投递率低，时延大。

发明内容

本发明为了克服现有技术中的节点的占用带宽不能动态调整，分组投递率低，时延大的不足，提供了一种无线自组织网络中分布式带宽约束的按需组播路由方法。

一种无线自组织网络中分布式带宽约束的按需组播路由方法，包括下列步骤：

a.源节点需要进行组播会话时，需要将数据发送给一个组播组，网络层分布式地通过分布式的组播路由请求和组播路由应答来建立源到目的节点的最短时延路径，组播路由建立过程中需要预留资源，资源预留涉及到邻节点和两跳邻节点；

b.每个节点设有一张路由表和一张资源预留表，实时记录满足带宽要求的路径、节点已使用和已预留的带宽；

c．有些已预留资源的节点如果没有加入到组播转发结构，这时需要释放当前节点、邻节点和两跳邻节点的已预留资源；

d．组播源节点要结束组播会话时，发送会话结束分组，节点逐个转发，并删除相应的路由表项，释放已为此会话预留的资源。

e.满足带宽的基础上分布式地寻找最短时延的路径；按照最短时延组播路由传递数据。

    本发明是从节点的角度考虑带宽:

首先，在带宽计算方法上采用了资源预留的方式。采用每个节点设有一张路由表和一张资源预留表。实时记录该节点需要使用的带宽，其邻节点或隐蔽节点接入的数据流也需在该节点的资源预留表中预留一份带宽，通过该节点可以使用的带宽减去资源预留表中预留的带宽计算节点的剩余可用带宽。因此本发明是满足带宽约束的组播路由方法。

其次，在传输层有组播要求时，才开始考虑建立组播路由，因此是按需组播路由方式；并且在考虑满足带宽的基础上通过路由请求消息分布式地寻找最短时延的路径，而不是通过某一种方式计算具有最少跳数的路径，在组播路由寻找过程中只需要一跳和两跳邻节点的信息，因此是分布式的组播路由方式。

综合以上分析，本发明是分布式的带宽约束的按需组播路由方法，适合无线自组织网络的场合。

本发明的分组投递率明显高于其他组播协议的分组投递率，且随着组播组个数的增加基本保持稳定。本发明的端到端最大时延明显小于其他组播协议的端到端最大时延，且随着组播组个数的增加基本保持稳定。

 

作为优选，节点的可用带宽等于总带宽减去节点资源预留表中预留的所有带宽。