专利名称：一种移动网络中自组建路由的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动网络通信领域，尤其涉及一种移动网络中自组建路由的方法及装置。
背景技术：
目前移动网络查找路由的方法主要有一下两种1、在对等网络中固定每个节点维 护一个本地知识库，根据维护的本地知识库进行资源的本地查找，本地知识库仅对本域内 的节点进行维护；2、当网络中存在资源管理设备时，由服务器发起设备向资源管理设备发 起服务查找请求；当网络中不存在资源管理设备时，先通过服务器发起设备在本地查找，未 查找到时向建立好对等连接的设备发起服务查找请求。在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题方法1中，不适 应整个网络，并且也没有考虑节点的移动性对路由机制带来的影响；方法2中没有考虑到 移动网络的移动性带来的拓扑适配问题，造成路由的效率较低。
发明内容
本发明的实施例提供了一种移动网络中自组建路由的方法及装置，克服网络适配 问题，适合整体网络中路由的查找。本发明实施例提供了一种移动网络中自组建路由的方法，包括超级节点A根据接收的路由查找请求确定目标节点，并获得与目标节点之间的距 罔；根据确定的所述超级节点A与所述目标节点之间的距离确定所述目标节点在所 述超级节点A的第i个动态拓扑环内，i为大于等于0的整数；若所述超级节点A的第i个动态拓扑环内的超级节点中与所述目标节点之间距离 最近的是所述超级节点A，则组建超级节点A与目标节点之间的路由为超级节点A到目标节
点ο本发明实施例还提供了一种移动网络中自组建路由的装置，包括距离确定模块，用于确定移动网络中的超级节点A与目标节点之间的距离；拓扑环确定模块，用于根据距离确定模块确定的所述超级节点A与所述目标节点 之间的距离确定所述目标节点在所述超级节点A的第i个动态拓扑环内，i为大于等于0的 整数；组建路由模块，用于若所述超级节点A的第i个动态拓扑环内的超级节点中与所 述目标节点之间距离最近的是所述超级节点A，则组建超级节点A与目标节点之间的路由 为超级节点A到目标节点。由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，其采用超级节点的动态拓扑环 机制构造网络拓扑，克服了网络适配问题，适合整体网络中路由的查找。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本 领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。图1为本发明实施例所述的一种移动网络中自组建路由方法的流程示意图；图2(a)为本发明实施例所述的一种移动网络中自组建路由方法中在超级节点A 的第i个动态拓扑环内的超级节点中与目标节点D最近的是超级节点A的示意图，图中
“ ο ”表示超级节点，“ · ”表示目标节点，“___”和“ ^一 均表示超级节点与目标
节点之间的距离；图2(b)为本发明实施例所述的一种移动网络中自组建路由方法中在超级节点A 的第i个动态拓扑环内的超级节点中与目标节点D最近的是超级节点B的示意图，图中
“ ο ”表示超级节点，“ · ”表示目标节点，“___”和《 -一 ，,均表示超级节点与目标
节点之间的距离；图2(c)为本发明实施例所述的一种移动网络中自组建路由方法中在超级节点B 的第j个动态拓扑环内的超级节点中与目标节点D最近的是超级节点C的示意图，图中
“ ο ”表示超级节点，“ · ”表示目标节点，“___”和“ -一 ，,均表示超级节点与目标
节点之间的距离；图3 (a)为本发明实施例所述的一种移动网络中自组建路由方法中步骤15中在超 级节点B的第j个动态拓扑环内的超级节点中与目标节点D最近的是超级节点B的网络架 构图；图3(b)为本发明实施例所述的一种移动网络中自组建路由方法中步骤15中在超 级节点B的第j个动态拓扑环内的超级节点中与目标节点D最近的是超级节点C，且根据超 级节点C与所述目标节点D之间的距离确定的超级节点C的第k个动态拓扑环内的超级节 点中与所述目标节点D之间距离最近的是超级节点C的网络架构图；图4为本发明实施例所述的一种移动网络中自组建路由方法中实时检测节点移 出动态拓扑环或移动网络的概率，并更新路由的方法示意图；图5为本发明实施例所述的一种移动网络中自组建路由装置的结构示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。移动P2P (Peer-to-Peer，对等网络)是一种作为共享和管理网络中海量信息资源 的分布式计算模式，主要是各个节点之间通过直接交换来共享资源和服务，P2P中每个用户 就是一个节点，数据传输通过节点进行，不需要很多的中央服务器，但为了保证数据传输质 量，P2P会自动分析每个节点的硬件资源，让有较大带宽和高速计算机或终端担任“超级节 点”，一定数量的超级节点和数千万的普通节点，共同组成了 P2P，超级节点和普通节点都是
6可以移动的，一旦超级节点失效(超级节点移出另一超级节点的第i个动态拓扑环或者移 出P2P网络)，那么超级节点就变回普通节点，这时P2P再将其它功能强大的普通节点设置 为超级节点。。本发明实施例提供了一种移动网络中自组建路由的方法，如图1所示，包括步骤11、超级节点A接收路由查找请求，确定目标节点D，其中目标节点D可以是 超级节点，也可以是普通节点；移动网络中超级节点A的动态拓扑环的半径为当i等于0时，所述动态拓扑环的内半径= 0，外半径Rtl = ρ ；当i大于等于1时，所述动态拓扑环的内半径A = PtfH^外半径Ri = Pti ；其中i为大于等于0的整数，t为变量，表示动态拓扑环的增长因子；ρ为常量；ρ 和t都根据移动网络通信质量确定；步骤12、根据延时测量获得超级节点A与目标节点D之间的距离是Cl1 ；步骤13、获得Cl1在ri和Ri之间，则确定目标节点D在超级节点的第i个动态拓扑 环内，并判断在超级节点A的第i个动态拓扑环内的超级节点中与目标节点D最近的是否 是超级节点A，若是，则执行步骤14，若否则执行步骤15 ；步骤14、如图2(a)所示，在超级节点A的第i个动态拓扑环内的超级节点中与目 标节点D最近的是超级节点A，则组建超级节点A与目标节点D之间的路由为超级节点A到 目标节点D。步骤15、如图2(b)所示，在超级节点A的第i个动态拓扑环内的超级节点中与目 标节点D最近的是超级节点B，即超级节点B与目标节点D之间的距离d2小于Cl1，那么超级 节点A将路由查找请求发送给超级节点B，超级节点B重复执行超级节点A的步骤11-步 骤13，直到可以执行步骤14，则确定超级节点A与目标节点D之间的路由为超级节点A到 超级节点B到目标节点D，具体的网络架构图如图3(a)所示；具体地，超级节点B接收路由查找请求，确定目标节点D，并根据延时测量获得超 级节点与目标节点之间的距离d2，d2在超级节点B的动态拓扑环内径Tj和外径Rj之间，则 确定目标节点D在超级节点B的第j个动态拓扑环内；判断在超级节点B的第j个动态拓 扑环内的超级节点中与目标节点D最近的是否是超级节点B，若是，则确定超级节点A与目 标节点D之间的路由是超级节点A到超级节点B到目标节点D ；若如图2(c)所示，在超级 节点B的第j个动态拓扑环内的超级节点中与目标节点D最近的是超级节点C，那么超级节 点B将路由查找请求发送给超级节点C，超级节点C重复执行上述过程，直到根据超级节点 C与所述目标节点D之间的距离确定的超级节点C的第k个动态拓扑环内的超级节点中与 所述目标节点D之间距离最近的是超级节点C，则组建超级节点A与目标节点D之间的路 由为超级节点A到超级节点B到超级节点C到目标节点D，具体的网络架构图如图3(b)所 示，j和k均为大于等于0的整数。如图4所示，上述方法中还可以包括实时检测节点移出动态拓扑环或移动网络的 概率，即实时检测节点的失效率，并更新路由的过程步骤41、根据超级节点B运动的速度确定超级节点B移出所述超级节点A的第i 个动态拓扑环的概率，包括
其中ν表示超级节点B运动的速度，同理，根据超级节点C运动的速度确定的超级节点C移出所述超级节点B的第j 个动态拓扑环的概率也可通过上述公式获得。步骤42、若获得的超级节点B移出所述超级节点A的第i个动态拓扑环的概率或 超级节点C移出所述超级节点B的第j个动态拓扑环的概率超过预定值，所述预定值是根 据网络通信质量或用户需求确定，则增大或减小所述超级节点A的第i个动态拓扑环的半 径或所述超级节点B的第j个动态拓扑环的半径，具体通过调整ρ的值来增大或减小动态 拓扑环的半径。步骤43、根据超级节点A或B或C运动的速度确定所述超级节点A或B或C移出 移动网络的概率，具体当i = j = k时包括
其中 j*表示所述超级节点
A或B或C的动态拓扑环的总环数。步骤44、若获得的超级节点A或B或C移出移动网络的概率超过特定值，所述特定 值是根据网络通信质量或用户需求确定，则重新确定所述超级节点A或B或C与所述目标 节点D之间的路由，具体地，若获得的超级节点A移出移动网络的概率超过特定值，则重新 执行图1中的步骤11，直到重新确定超级节点A与目标节点之间的路由；若获得的超级节 点B移出移动网络的概率超过特定值，则重新执行图1中的步骤15，无需重新确定超级节点 A与超级节点B之间的路由，若获得的超级节点C移出移动网络的概率超过特定值，则重新 获得超级节点C与目标节点D之间的路由，无需重新确定超级节点A到超级节点B到超级 节点C之间的路由，以此类推，后续的超级节点亦然。本发明实施例采用超级节点的动态拓扑环机制构造网络拓扑，由于各个参数都是 底层实际的物理距离，克服了网络适配问题，通过实时获取超级节点移出拓扑环或移动网 络的概率，并相应进行调整，降低了节点频繁移动对网络的影响，适合整体网络中路由的查 找。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以 通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质 中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁 碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory, ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory, RAM)等。本发明实施例还提供了一种移动网络中自组建路由的装置，如图5所示，包括距离确定模块51，用于确定移动网络中的超级节点A与目标节点之间的距离；拓扑环确定模块52，用于根据距离确定模块51确定的所述超级节点A与所述目标 节点之间的距离确定所述目标节点在所述超级节点A的第i个动态拓扑环内，i为大于等 于0的整数；具体地，所述超级节点A的第i个动态拓扑环的半径，包括
当i等于0时，所述动态拓扑环的内半径A = 0，外半径Rtl = ρ ；当i大于等于1时，所述动态拓扑环的内半径A = PtfH^外半径Ri = Pti ；其中t为变量，表示网络拓扑环的增长因子；ρ为常量；P和t都根据移动网络通信
质量确定。组建路由模块53，用于若所述超级节点A的第i个动态拓扑环内的超级节点中与 所述目标节点之间距离最近的是所述超级节点A，则组建超级节点A与目标节点之间的路 由为超级节点A到目标节点，那么移动网络中自组建路由的装置就是超级节点A ；具体地，还用于若所述超级节点A的第i个动态拓扑环内的超级节点中与所述目 标节点之间距离最近的是超级节点B，则组建超级节点A与目标节点之间的路由为超级节 点A到超级节点B到目标节点，那么移动网络中自组建路由的装置就是超级节点A和超级 节点B ；或者超级节点A将所述路由请求发送超级节点B，若根据所述超级节点B与所述目 标节点之间的距离确定的超级节点B的第j个动态拓扑环内的超级节点中与所述目标节点 之间距离最近的是超级节点C，则超级节点B将所述路由请求发送超级节点C，直到根据所 述超级节点C与所述目标节点之间的距离确定的超级节点C的第k个动态拓扑环内的超级 节点中与所述目标节点之间距离最近的是超级节点C，组建超级节点A与目标节点之间的 路由为超级节点A到超级节点B到超级节点C到目标节点，j和k均为大于等于0的整数， 超级节点B和C的动态拓扑环的半径与超级节点A的动态拓扑环的半径的确定方式相同。上述装置中，还包括概率确定模块，用于根据所述超级节点B或C运动的速度确定所述超级节点B移 出所述超级节点A的第i个动态拓扑环或所述超级节点B的第j个动态拓扑环的概率以及 所述超级节点A或B或C移出移动网络的概率；具体地，超级节点B移出所述超级节点A的第i个动态拓扑环的概率，包括 其中ν表示超级节点A或B运动的速度；超级节点C移出所述超级节点B的第j 个动态拓扑环的概率也由此确定；所述超级节点A或B或C移出移动网络的概率，当i = j = k时包括 其中j *表示所述超级节点A或B或C的动态拓扑环的总环数。调整模块，若所述概率确定模块确定的所述超级节点B或C移出所述超级节点A 的第i个动态拓扑环或所述超级节点B的第j个动态拓扑环的概率超过预定值，则增大或 减小所述超级节点A的第i个动态拓扑环的半径或所述超级节点B的第j个动态拓扑环得 半径；若所述概率确定模块确定的所述超级节点A或B或C移出移动网络的概率超过特定 值，则所述超级节点A或B或C重新确定与所述目标节点之间的路由，所述预定值和特定值 都根据网络通信质量或用户需求确定；具体地，若获得的超级节点A移出移动网络的概率超过特定值，则重新确定超级 节点A与目标节点之间的路由；若获得的超级节点B移出移动网络的概率超过特定值，则重新确定超级节点B与目标节点之间的路由，无需重新确定超级节点A与超级节点B之间的 路由；若获得的超级节点C移出移动网络的概率超过特定值，则重新确定超级节点C与目标 节点之间的路由，无需重新确定超级节点A与超级节点C之间的路由，即超级节点A到超级 节点B到超级节点C。上述装置中包含的各模块的处理功能的具体实现方式在之前的方法实施例中已 经描述，在此不再重复描述。本发明实施例采用超级节点的动态拓扑环机制构造网络拓扑，由于各个参数都是 底层实际的物理距离，克服了网络适配问题，通过实时获取超级节点移出拓扑环或移动网 络的概率，并相应进行调整，降低了节点频繁移动对网络的影响，适合整体网络中路由的查 找。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围 为准。
权利要求
一种移动网络中自组建路由的方法，其特征在于，包括超级节点A根据接收的路由查找请求确定目标节点，并获得与目标节点之间的距离；根据确定的所述超级节点A与所述目标节点之间的距离确定所述目标节点在所述超级节点A的第i个动态拓扑环内，i为大于等于0的整数；若所述超级节点A的第i个动态拓扑环内的超级节点中与所述目标节点之间距离最近的是所述超级节点A，则组建超级节点A与目标节点之间的路由为超级节点A到目标节点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括若所述超级节点A的第i个动态拓扑环内的超级节点中与所述目标节点之间距离最近 的是超级节点B，则组建超级节点A与目标节点之间的路由为超级节点A到超级节点B到目 标节点；或者超级节点A将所述路由请求发送超级节点B，若根据所述超级节点B与所述目 标节点之间的距离确定的超级节点B的第j个动态拓扑环内的超级节点中与所述目标节点 之间距离最近的是超级节点C，则超级节点B将所述路由请求发送超级节点C，直到根据所 述超级节点C与所述目标节点之间的距离确定的超级节点C的第k个动态拓扑环内的超级 节点中与所述目标节点之间距离最近的是超级节点C，组建超级节点A与目标节点之间的 路由为超级节点A到超级节点B到超级节点C到目标节点，j和k均为大于等于0的整数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超级节点A的第i个动态拓扑环的半 径、超级节点B的第j个动态拓扑环的半径或者超级节点C的第k个动态拓扑环的半径，当 i = j = k时包括当i等于0时，所述动态拓扑环的内半径A = 0，外半径Rtl = ρ ；当i大于等于1时，所述动态拓扑环的内半径A = Pti^,外半径Ri = Pti ；其中t为变量，表示动态拓扑环的增长因子；ρ为常量；ρ和t都根据移动网络通信质量 确定。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括根据所述超级节点B或C运动的速度确定所述超级节点B或C移出所述超级节点A的 第i个动态拓扑环或所述超级节点B的第j个动态拓扑环的概率，以及所述超级节点A或 B或C移出移动网络的概率，若所述超级节点B或C移出所述超级节点A的第i个动态拓 扑环或所述超级节点B的第j个动态拓扑环的概率超过预定值，则增大或减小所述超级节 点A或B的第i个或第j个动态拓扑环的半径；若所述超级节点A或B或C移出移动网络 的概率超过特定值，则所述超级节点A或B或C重新确定与所述目标节点之间的路由，所述 预定值和特定值都根据网络通信质量或用户需求确定。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述超级节点A或B移出所述超级节点A 或B的第i或j个动态拓扑环内的概率，当i = j时包括 表示超级节点A或B运动的速度；所述超级节点A或B移出移动网络的概率，包括 或B的动态拓扑环的总环数。
6.一种移动网络中自组建路由的装置，其特征在于，包括距离确定模块，用于确定移动网络中的超级节点A与目标节点之间的距离；拓扑环确定模块，用于根据距离确定模块确定的所述超级节点A与所述目标节点之间 的距离确定所述目标节点在所述超级节点A的第i个动态拓扑环内，i为大于等于0的整 数；组建路由模块，用于若所述超级节点A的第i个动态拓扑环内的超级节点中与所述目 标节点之间距离最近的是所述超级节点A，则组建超级节点A与目标节点之间的路由为超 级节点A到目标节点。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述组建路由模块，还用于若所述超级节 点A的第i个动态拓扑环内的超级节点中与所述目标节点之间距离最近的是超级节点B，则 组建超级节点A与目标节点之间的路由为超级节点A到超级节点B到目标节点；或者超级 节点A将所述路由请求发送超级节点B，若根据所述超级节点B与所述目标节点之间的距 离确定的超级节点B的第j个动态拓扑环内的超级节点中与所述目标节点之间距离最近的 是超级节点C，则超级节点B将所述路由请求发送超级节点C，直到根据所述超级节点C与 所述目标节点之间的距离确定的超级节点C的第k个动态拓扑环内的超级节点中与所述目 标节点之间距离最近的是超级节点C，组建超级节点A与目标节点之间的路由为超级节点A 到超级节点B到超级节点C到目标节点，j和k均为大于等于0的整数。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述拓扑环确定模块中所述超级节点 A的第i个动态拓扑环的半径、所述组建路由模块中所述超级节点B的第j个动态拓扑环 的半径或者所述组建路由模块中所述超级节点C的第k个动态拓扑环的半径，当i = j = k时包括当i等于0时，所述动态拓扑环的内半径= 0，外半径Rtl = ρ ；当i大于等于1时，所述动态拓扑环的内半径A = Pti^,外半径Ri = Pti ；其中t为变量，表示网络拓扑环的增长因子；ρ为常量；ρ和t都根据移动网络通信质量 确定。
9.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，还包括概率确定模块，用于根据所述超级节点B或C运动的速度确定所述超级节点B或C移 出所述超级节点A的第i个动态拓扑环或所述超级节点B的第j个动态拓扑环的概率，以 及所述超级节点A或B或C移出移动网络的概率；调整模块，若所述概率确定模块确定的所述超级节点B或C移出所述超级节点A的第 i个动态拓扑环或所述超级节点B的第j个动态拓扑环的概率超过预定值，则增大或减小 所述超级节点A或B的第i个或第j个动态拓扑环的半径；若所述概括确定模块确定的所 述超级节点A或B或C移出移动网络的概率超过特定值，则所述超级节点A或B或C重新 确定与所述目标节点之间的路由，所述预定值和特定值都根据网络通信质量或用户需求确 定。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，概率确定模块中所述超级节点A或B移 出所述超级节点A或B的第i或j个动态拓扑环内的概率，当i = j时包括 其中V表示超级节点A或B运动的速度； 所述超级节点A或B移出移动网络的概率，当i = j时包括 其中j *表示所述超级节点A或B的动态拓扑环的总环数。
全文摘要
一种移动网络中自组建路由的方法及装置，首先，超级节点A根据接收路由查找请求确定目标节点，并获得与目标节点之间的距离；然后，根据确定的所述超级节点A与所述目标节点之间的距离确定所述目标节点在所述超级节点A的第i个动态拓扑环内；最后，若所述超级节点A的第i个动态拓扑环内的超级节点中与所述目标节点之间距离最近的是所述超级节点A，则组建超级节点A与目标节点之间的路由为超级节点A到目标节点。本发明实施例采用超级节点的动态拓扑环机制构造网络拓扑，克服了网络适配问题，适合整体网络中路由的查找。
文档编号H04W40/20GK101895958SQ20101013702
公开日2010年11月24日 申请日期2010年3月30日 优先权日2010年3月30日
发明者乐冠, 宋美娜, 屈海涛, 张晓奇, 杨健, 罗耀平, 许可, 陈辉 申请人:华为终端有限公司;北京邮电大学