[发明专利]一种基于网络编码的飞行自组网多路径数据传输方法

说明书

本发明提供了一种基于网络编码的飞行自组网中的多路径数据传输方法，飞行自组网包含源节点、目的节点和若干中间节点；多路径数据传输包含链路状态的获取、多径路由寻径过程、多路径建立和基于网络编码的数据传输四个部分。链路状态获取过程是节点与其邻居节点的链路状态信息，由节点间周期性的交互完成。寻径过程是在源节点与目的节点有数据传输请求时负责寻找源节点与目的节点的所有可能路径。多路径建立是源节对源节点与目的节点间多路径的选择过程。网络编码过程是数据包经过建立的多路径上传输时对传输的数据包进行编码、解码的过程。本发明能够大幅减少网络中的控制信息洪范广播，提高链路状态获取效率，提高数据传输的吞吐量。

技术领域

本发明涉及飞行器组网的路由与数据传输领域，尤其涉及一种基于网络编码的飞行自组网多路径数据传输方法。

背景技术

多个无人机组成飞行自组网络，可实现无人机间的协同，相比较于单无人机，在执行任务的效率、生存力、可靠性和扩展性等方面具有明显优势，因此飞行自组网得到了广泛关注和研究。

由于飞行节点的高速移动造成组网路由过程需要面对网络拓扑结构快速变化、路由随时失效、节点密度变化迅速等困难。

多径路由协议通过路由发现的过程在源到目的端建立多条数据传输路径，利用这样的路径和数据传输冗余性，提高数据传输的可靠性和吞吐量。

根据不同路径间的相关程度和节点之间的相交性，如图1所示多径路由可分成：

1)，节点不相交多径路由(如图1a，多条路径既无共用链路，也无共用节点)；

2)，链路不相交多径路由(如图1b，即多条路径没有共用链路但可以有共用节点)；

3)，相交多径路由(如图1c，多条路径可共用链路或节点)。

因为不要求路由是节点不相交或者链路不相交，所以在网络中，相交多径路由数目多于节点或链路不相交多径路由的数目。由于这种拓扑局限性弱，因此相交多径路由较易构造。

但是，相交多径路由的路由可靠性要弱于不相交多径路由，因为不相交路由提供了数据传输的冗余线路。其中，节点不相交多径路由在多个路径间无共享的节点和链路，因此对比于链路不相交多径路由，节点不相交多径路由的容错能力更强。

这几种多径路由各有利弊。相交多径路由构造过程简单，开销小，但是可靠性较弱。节点不相交多径路由和链路不相交多径路由是单一结构的多径路由，具有数据包交付路径独立的优点，但是在飞行自组网节点高速运动环境下，由于节点的随机移动，非常容易造成网络内节点分布不均，进而导致路由维护困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种基于网络编码的飞行自组网多路径数据传输方法，当飞行自组网中有两个飞行器节点间有数据传输任务时，能够根据节点间当前网络链路、拓扑情况，自适应地构造一种混合多径路由，增加路由构造性能。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于网络编码的飞行自组网多路径数据传输方法，所述的飞行自组网包含源节点、目的节点和若干中间节点，所述多路径数据传输方法包含以下步骤：

步骤1)，目的节点广播RREQ数据包，通过RREQ数据包的传递，告知源节点发出传输路由请求，所述的RREQ数据包包含源节点ID、目的节点ID和Path Accumulation，所述PathAccumulation用于在RREQ数据包的传递路径中、按照顺序添加上其路过中间节点的ID；