一种移动自组织网络及其组播路由方法
【技术领域】
[0001 ]本申请设及移动自组织网络技术领域，尤其设及一种移动自组织网络及其组播路 由方法。
【背景技术】
[0002]现有的移动自组织网络(Ad Hoc网络)路由协议一般是预先假定所有链路为双向 链路，即，节点A在节点B的通信范围内，同时节点B也在节点A的通信范围内。然而，在实际场 景中存在大量的非双向链路，也可W称为单向链路，即，节点A在节点B的通信范围内，但节 点B却不在节点A的通信范围内。
[000引目前，国内外对单向链路的研究主要是从路由层、媒介访问控制M A C (M e d i a Access Control)层和中间层进行改进，且大多数解决方案都是假设单向链路一直存在，并 且相当长时间内链路状态不会发生变化。然而，在Ad Hoc网络环境中，所有节点都可能W任 意速度向任意方向移动，单向链路的存在是随机的。
[0004] 现有技术不足在于：
[0005] 现有的单向链路方案不适合存在单向链路场景的、拓扑变化的Ad化C无线网络。
【发明内容】
[0006] 本申请实施例提出了一种移动自组织网络及其组播路由方法，W解决现有技术 中单向链路方案不适合存在单向链路场景的、拓扑变化的Ad Hoc无线网络的技术问题。
[0007] 本申请实施例提供了一种移动自组织网络的组播路由方法，包括如下步骤：
[000引网络中每个节点向邻居节点发送自身的M报文，所述M报文中包括节点自身的邻 居链表；
[0009] 待收到邻居节点发送的M报文后，根据所述邻居节点发送的MA报文的邻居链表中 是否存在自身节点标识id,确定自身节点与邻居节点之间的链路状态;其中，所述链路状态 包括单向链路和双向链路；
[0010] 根据每个节点与邻居节点之间的链路状态，确定网络中各节点之间的路由关系。
[0011] 本申请实施例提供了一种移动自组织网络，所述网络中包括若干节点，每个节点 可W包括：
[0012]发送模块，用于向邻居节点发送自身的MA报文，所述MA报文中包括节点自身的邻 居链表;所述邻居链表预先存储有发送过报文给自身的邻居节点的标识id;
[001引链路确定模块，用于在收到邻居节点发送的MA报文后，根据所述邻居节点发送的 MA报文的邻居链表中是否存在自身节点标识id,确定自身节点与邻居节点之间的链路状 态;其中，所述链路状态包括单向链路和双向链路；
[0014] 路由确定模块，用于根据各节点与其邻居节点之间的链路状态，确定节点自身与 网络中其他节点之间的路由关系。
[0015] 有益效果如下：
[0016] 本申请实施例所提供的移动自组织网络及其组播路由方法，网络中每个节点向各 自的邻居节点发送自身的MA报文，所述MA报文中包括自身的邻居链表;各节点在收到邻居 节点发送的MA报文后，根据该报文的邻居链表中是否存在自身节点id来确定自身与邻居节 点的链路状态;最终可W根据每个节点与其邻居节点之间的链路状态，确定网络路由。由 于本申请实施例中节点之间可W通过传输包括自身邻居链表的MA报文，即可确定节点间的 链路是双向的还是单向的，从而可W实现无论是在链路建立或维护过程，还是在数据传输 过程中，都可W很快的实时确定出网络中各节点间的路由关系，因此，本申请实施例所提供 的技术方案可W适用于存在单向链路场景的、拓扑变化较快的Ad hoc网络。
【附图说明】
[0017] 下面将参照附图描述本申请的具体实施例，其中：
[0018] 图1示出了本申请实施例中移动自组织网络的组播路由方法实施的流程示意图；
[0019] 图2示出了本申请实施例中单向链路检测过程的示意图；
[0020] 图3示出了本申请实施例中环状单向链路的结构示意图；
[0021] 图4示出了本申请实施例中组播路由过程的整体示意图；
[0022] 图5示出了本申请实施例中移动自组织网络内每个节点的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023] 为了使本申请的技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图对本申请的示例性 实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是 所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本说明中的实施例及实施例中的特征可W互 相结合。
[0024] 发明人在发明过程中注意到：
[0025] 在Ad化C网络的实际场景中，存在大量的单向链路。Ganesan等提出在节点能量相 同且没有外部无线电源的情况下，无线自组网中15 %的传输链路是单向的。DeCouto等证明 在室内部署移动节点，大约30 %的传输链路存在单向性。J. Zhao等在实验过程中发现，超过 10%的传输链路是单向的。KJain等说明了在实际部署中，存在有大量单向、非均衡路径。
[0026] Ad化C网络中产生单向链路的主要原因是受到信号传输不对称的严重制约。其表 现在W下几方面：
[0027] 1)无线收发装置通信能力的差异产生单向链路，如学习过程中，平板电脑与智能 手机的传输能力、传输范围和天线增益的差异；
[0028] 2)在能量相同的情况下，周围信号的干扰影响了报文接收，导致单向链路的形成；
[0029] 3)还有其他不可预见因素，如障碍物、天气状况等都可能影响信号传播。
[0030] 国内外对单向链路的研究主要是从路由层、MAC层和中间层进行改进的，如IETF的 UDLR工作组就致力于解决路由中的单向链路问题。目前，单向链路检测机制有化Ilo报文机 审|J、MAC层CTS/ACK机制、利用GPS确定节点位置信息然后计算两点间的欧几里德距离等方 法。
[0031] 支持单向链路的路由协议可能存在W下优点；
[0032] (1)由单向链路形成的网络分割区域之间仍能保障通信；
[0033] (2)相当比例的单向链路的跳数要大大少于双向链路的跳数；
[0034] (3)包含单向链路的路径稳定性高、连通性好，而且不会增加网络拥塞。
[0035] 但是，单向链路的维护代价在多数情况下可能会高于利用单向链路所带来的好 处。而且大多数解决方案都是假设单向链路一直存在并且在相当长时间内链路状态不会发 生变化。在Ad化C网络环境中，所有节点都可WW任何速度向任何方向移动，单向链路的存 在是随机的。因此，运些单向链路方案并不适合拓扑变化的Ad化C网络。
[0036] 另外，大部分单向链路解决方案都是为单播路由协议设定的，针对组播路由协议 的单向链路问题研究较少。
[0037] 如何来设计支持单向链路的组播路由协议来适应平衡单向链路的利用和维护代 价之间的关系，并支持Ad化C网络场景需求是有意义的。
[0038] 基于此，本申请实施例提出了一种移动自组织网络及其组播路由方法，下面进行 说明。
[0039] 图1示出了本申请实施例中移动自组织网络的组播路由方法，如图所示，所述移动 自组织网络的组播路由方法可W包括如下步骤：
[0040] 步骤101、网络中的节点向各自的邻居节点发送自身的多播控制(MA，Multicast Announcement)报文，所述MA报文中包括节点自身的邻居链表；
[0041] 步骤102、各节点在收到邻居节点发送的MA报文后，根据所述邻居节点发送的MA报 文的邻居链表中是否存在自身节点标识id,确定自身节点与邻居节点之间的链路状态;其 中，所述链路状态包括单向链路和双向链路；
[0042] 步骤103、根据每个节点与其邻居节点之间的链路状态，确定网络中各节点之间的 路由关系。
[0043] 现有技术中，基于网格结构的组播路由协议（PUMA,Protocol for Unified Multicasting t虹OUgh Announcement)使用单一的控制消息实现所有的功能，即多播控制 包MA，通过运个报文，节点可W选择核屯、节点、通知节点加入或离开运个组网等，并维持该 组网。
[0044] 具体实施中，MA报文可W包括消息类型、发送节点的id、目的节点的id、目的节点 的序号、单向链路标示和邻居链表，其中，邻居链表为可W发送数据给自身的邻居节点的列 表，通常可W包括未过期的邻居节点。
[0045] MA报文格式可W如下表所示：
[0047]网络中的节点收到其邻居节点发送的MA报文，说明邻居节点到自身节点有链路， 然后在收到邻居节点的MA报文后，可W将自身的节点id与邻居链表进行匹配，如果在邻居 链表中存在自身的节点id,即可W确定自身到该邻居节点也存在链路，也即，自身与邻居节 点之间为双向链路;如果在邻居链表中没有自身的节点id,则说明自身到该邻居节点不存 在链路，也即，自身与邻居节点之间为单向链路。
[0048] 通过上述过程，每个相邻的节点之间可W确定出彼此之间的链路状态，根据每个 节点与其邻居节点之间的链路状态，可W最终确定出网络中所有节点之间的路由关系，进 而还可W确定出网络中是仅存在单向链路、或仅存在双向链路，还是既存在单向链路又存 在双向链路等。
[0049] 图2示出了本申请实施例中单向链路检测过程的示意图，如图所示，可W包括如下 步骤：
[0050] 步骤201、收到邻居节点发送的MA报文；
[005