[发明专利]动态感知的无人机自组网改进AODV路由协议的方法

说明书

本发明涉及无人机自组网技术领域，具体公开了一种动态感知的无人机自组网改进AODV路由协议的方法，协议在路由择路时多度量考虑各因素对链路稳定性的影响；就RREQ框架存在的最小延迟路径现象和路由静态更新问题，修改函数结构，删除RREQ ID快取机制，将路由更新条件前置拆分并设立更新标志位作为广播依据，利用起源点序列号和IP替代快取机制实现路由动态更新，同时添加时间戳和最大路由更新次数限制无节制的动态更新；在路由回复阶段添加RREP重传备份处理机制以应对链路回传失败情况。与传统AODV协议相比，改进协议缩短了节点间端到端的延时，提高了分组投递率和节点平均剩余能量，降低了路由发现频率和路由开销，能够更好地适应无人机自组网的拓扑环境。

技术领域

本发明涉及无人机自组网技术领域，尤其涉及一种动态感知的无人机自组网改进AODV路由协议的方法。

背景技术

在万物互联的新时代，无人机作为空天地一体化通信系统中不可或缺的载体，在人工智能建设科技强国战略中扮演着关键角色。以临时方式组建的无人机自组网(FlyingAd-hoc Networks，FANET)作为无人机领域最重要的发展方向之一，在军事领域一直是热门应用技术。随着移动通信技术的日渐成熟，FANET已不再局限于军事领域，在应急救灾、互联网交付等领域均受到广泛关注，但同时也面临了诸多限制和挑战。

其中一个基本挑战是目前行业缺乏专门针对FANET应用的路由协议，多数还处于开发阶段。由于这种限制，FANET依赖于移动自组织网络(Mobile Ad-hoc Networks，MANET)路由协议。又FANET因其能量有限、高实时性、拓扑变化快和节点机动性强等特点，故针对无人机自组设计的协议要在MANET协议基础上改进。AODV作为经典的自组网协议，非常适合于带宽、功率等网络资源匮乏的环境，但其自身结构和处理机制存在矛盾和空白，不足以应对高速移动的无人机节点中断问题。

另外在AODV路由协议中仅考虑速度、能量和拥塞等因素对网络的影响不足以应对无人机自组网中高速移动的节点间的通信需求，针对协议自身的框架缺陷和处理机制的不足进行完善修改，降低路由发现频率和时延，以此保障链路的稳定性和实时性，让其更加适应无人机自组网频繁变换的拓扑环境是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动态感知的无人机自组网改进AODV路由协议的方法，使得AODV协议更加适应FANET的通信环境。

为实现上述目的，本发明采用的一种动态感知的无人机自组网改进AODV路由协议的方法，包括如下步骤：

步骤一：修改路由判据和添加广播中继；

步骤二：在RREQ函数中实现路由动态更新；

步骤三：路由回复阶段添加RREP重传备份处理机制。

其中，步骤一的具体实现步骤为：

选取具有最小链路代价的链路进行通信，同时在中间节点转发封包时用邻节点数量计算转发概率实现广播中继，此步骤修改后的协议称为EV-AODV路由协议。

其中，步骤二的具体实现步骤包括：

删除RREQ ID快取机制，将路由请求封包消息格式中的路由请求标识删去；

根据源节点序列号与RREQ ID数值增长同步功能相似这一特性，让源节点序列号取代RREQ ID作为路由请求标识与源节点IP唯一标识RREQ消息。

其中，步骤二的具体实现步骤还包括：

修改RREQ函数结构，利用路由更新条件来作为判断广播RREQ的依据，首先将路由更新条件前置拆分，将原路由一起判断的更新条件拆分成三段，先比较源节点序列号与反向路由序列号的大小，之后再判断是否相等，最后计算链路代价，比较其与路由表项中的缓存值；