[发明专利]一种移动Ad Hoc网络的数据传输方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线网络中的Ad Hoc网络的数据处理领域，特别是涉及一种移动Ad Hoc网络的数据传输方法及系统。

背景技术

当前移动Ad Hoc网络应用逐渐兴起，各种智能手机、移动电脑、智能阅读器、无线路由器等支持无线应用的移动终端或节点都可以自动组织成应用网络，提供移动环境下的资源共享和各类应用服务。在这种环境下，各移动终端相互之间可以发送消息、传送普通文本、甚至传送和在线共享多媒体数据(视频、语音等)。然而，由于移动Ad Hoc网络是一种无线自组织网络，不像设备相对固定的互联网络，在此网络中，各通信节点是移动的、局部聚集的，且可能由于数据传输的突发性而带来节点数据拥塞，进而引起丢包或节点掉线失效。因此，各节点之间数据传输的快速、高效性是一个重要问题。现有技术中，也出现了一些考虑无线自组织网络数据传输效率的路由协议，如AODV(无线自组网按需距离矢量路由协议)、DSR(动态源路由协议)、OLSR(优化的链路状态路由协议)、QOLSR(支持多度量QoS标准的扩展OLSR)。

然而，现有技术中，AODV协议实现的是源点按需路由，使用终点序列号来发现去往终点的最新路由的协议方法，多路路由应答数据包应答一个单一请求会导致沉重的控制管理开销，造成数据传输低效。DSR协议类似于AODV，也是按需路由，但是它使用源点路由，而不依据每个中间节点的路由表，中间节点使用路由缓存信息，但这种路由协议方法的路由保持机制不能局部修复断开的链路，在路由重建时期，各节点过时的路由缓存信息会导致不一致的情况，节点重连的配置时延消耗大于基于路由表的协议，从而导致数据处理和传输时间的延长，由于移动Ad Hoc网络节点的移动性，DSR性能较差，由于使用源路由机制，相当大的路由开销将会产生，只适合于固定的、低移动性的网络。OLSR协议继承了链路状态协议的稳定性，使用多点中继(MPR)，在路由跳数上来选择最佳路由，但跳数选择过多也会大大延长数据的传输时间。QOLSR扩展了OLSR，从带宽、时延等多度量QoS标准上做了设计，但是它不能保证能选择到最大带宽且最短时延的路由，而且节点在基于一跳、二跳的邻居结点中选择最佳节点组成MPR，从而形成最佳路由的过程时间代价太大，数据传输效率相应也受到很大影响。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种移动Ad Hoc网络的数据传输方法及系统，通过建立移动Ad Hoc网络簇组成员关系信息，并依据成员关系进行数据转发和处理，使得承担数据包转发及处理的节点数大大减少，节省了时间，提高了效率。

为达上述及其它目的，本发明提出一种移动Ad Hoc网络的数据传输方法，包括如下步骤：

步骤一，对全网节点依据节点之间的相互距离进行聚集，形成若干簇组，并在各簇组内建立各自簇头为起始的上级－同级－下级的簇组成员关系信息；

步骤二，当网络中某簇组接收数据包时，由族头接收数据，依据所述簇组成员关系信息及空余包队列占比，按簇组成员关系经下一级或同级节点向末端节点传送数据。

进一步地，步骤一还包括如下步骤：

步骤2.1，各节点根据相互之间的距离聚集为若干簇组，每个簇组内节点再根据各自的缓存大小进行初步排序；

步骤2.2，各簇组选择缓存最大的节点作为簇头；

步骤2.3,各簇头节点在本簇内未选节点中选择小于自身缓存且大于自身缓存0.5倍的节点作为簇头的下一级节点；

步骤2.4各簇头节点的下一级节点集中的各子节点依次在本簇内未选节点中选择小于自身缓存且大于自身缓存0.5倍的节点作为本子节点的下一级节点，同时各子节点以簇头为上级节点、以本级其它子节点为同级节点集，以此类推反复进行步骤2.4，直到本簇内所有节点被选择完毕为止；

步骤2.5，最后，各簇组形成了以各自簇头为起始的上级—同级—下级的簇组成员关系，并将每一步建立的成员关系信息存储在各节点的簇组成员关系表中。

进一步地，每个节点只存储该簇组成员关系表中相应一行的节点信息，保存在相应节点缓存中。

进一步地，步骤二还包括如下步骤：

步骤4.1，当网络中某簇组接收数据包时，由其簇头负责入口数据接收，然后查找本簇头节点的簇组成员关系表，找到其下一级节点集；

步骤4.2，簇头节点在步骤4.1所得的下一级节点集中依次选择一个节点，并把从本簇组外接收的数据包处理权移交给该节点；