CN101212495B - 无线多跳网路中的定位方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种在无线网络中对移动节点进行定位的方法，包括步骤：参考节点周期性地向无线网络中广播所述参考节点的广播包，所述广播包包括所述参考节点的度信息，位置信息，以及跳数，所述跳数的初始值为0；接收到所述广播包的移动节点向接收的广播包中的跳数加1，并把所述移动节点自身的标识号(ID)与度信息插入到所述广播包中，然后转发所述广播包；需要定位的移动节点从接收的广播包中找到距离跳数最少的三个参考节点，并估算到所述三个参考节点的距离；和所述需要定位的移动节点根据计算的到所述三个参考节点的距离，以及所述参考节点的位置信息，计算所述移动节点的当前位置。

Description

无线多跳网路中的定位方法及装置

技术领域

本发明涉及一种在无线多跳网络中为移动设备定位的方法及装置。特别是，涉及在无线多跳网络中为移动节点实现绝对位置和相对位置定位的方法及装置，使任何移动节点能够获取与其他节点的相对位置，在不增加系统开销的基础上，提高绝对位置与相对位置定位两方面的精确度。

背景技术

在未来的无线本地网络中，为了节省能量并提高传输速率，无线设备通常以多跳的方式进行通信。此外，提供基于位置信息的服务也是未来无线网络的重要特性之一。然而，为每个移动设备配备GPS定位系统是非常昂贵的。此外，绝大多数的应用并不需要使用GPS提供的全球唯一的绝对位置信息，而只需要知道相对于本地环境的相对位置信息即可。

取代GPS而获取相对位置的定位方法是在提供位置服务的网络中设置至少3个已知位置的参考节点。待获取位置信息的无线节点通过估计到参考节点的距离，然后利用待测节点与参考节点的关系，通过三角函数关系的计算即可获得自己的位置信息。这种取代GPS的无线定位方法目前正在研究之中。

无线多跳网络中采用的传统定位方法主要有以下两种。

第一种叫距离矢量多跳算法(DV-HOP)。其原理是，利用两个参考节点之间的路由跳数与节点之间的通信距离来获得每一跳的平均距离。并将此平均距离作为整个网络中的每一跳的平均距离。通过用跳数与节点间的平均距离相乘即可得到目标定位节点与参考节点之间的距离。可以理解，该方法在均匀分布的网络中具有较好的性能。然而，在非均匀分布的网络中，其性能会大大下降。

另一种方法叫做密度感知的跳数定位(DHL：Density-aware Hop-countLocalization)，这种方法通过仿真结果来定义了节点的度(即节点的邻居个数)与每一跳距离之间的关系，并依据此关系来计算目标定位节点到参考节点的距离。该方法适用于均匀与非均匀分布的网络，比DV-HOP方法的性能更好。但是，由于在估算节点之间的距离过程中，定位的精确度与节点周围的其他节点的疏密程度有关，特别是与其路由两端的节点周围的节点的疏密程度有关，因此其定位的精确度也不太理想

鉴于上述问题，需要一种在无线网络中能够更准确地对目标节点进行定位的方法，以消除上述问题造成的定位精度低的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种在无线多跳网路中对移动节点进行定位的方法及装置，该方法和装置能够在不增加网络信令开销与节点计算复杂度的条件下，提高无线多跳网络中定位的精确度。

根据本发明的一个方面，提供一种在无线网路中对移动节点进行定位的方法，包括步骤：参考节点周期性地向无线网络中广播所述参考节点的广播包，所述广播包包括所述参考节点的度信息，位置信息，以及跳数，所述跳数的初始值为0；接收到所述广播包的移动节点向接收的广播包中的跳数加1，并把所述移动节点自身的标识号(ID)与度信息插入到所述广播包中，然后转发所述广播包；需要定位的移动节点从接收的广播包中找到距离跳数最少的三个参考节点，并估算到所述三个参考节点的距离；和所述需要定位的移动节点根据计算的到所述三个参考节点的距离，以及所述参考节点的位置信息，计算所述移动节点的当前位置。

根据本发明的另一个方面，提供一种在无线网路中对移动节点进行定位的移动设备，包括：度信息获取单元，用于产生度请求消息，从其它节点发出的度响应消息获取度信息，以及设置自身的度；广播包转发单元，用于转发从无线网络中接收的广播包，将接收的所述广播包中的跳数加1，并插入自身的度信息及ID，并转发所述广播包；位置计算单元，用于根据接收到的参考节点的度信息，位置信息，以及跳数计算到三个距离跳数最少的参考节点的距离，并利用计算的距离确定移动节点的位置信息；和位置信息广播单元，用于周期性地向网络中广播包含自身的位置信息以及度信息的消息包。

根据本发明的在无线多跳网路中对移动节点进行定位的方法及装置，有效地利用了移动节点到参考节点最短路由的跳数以及路由上节点的度，在保证合理信令开销的前提下，提高了定位的精确度，同时还提供了相对位置判断的方法。

附图说明

通过下面结合附图说明本发明的优选实施例，将使本发明的上述及其它目的、特征和优点更加清楚，其中：

图1是描述本发明采用的对移动节点进行定位的理论基础，即三角定位的示意图；

图2(a)和2(b)是根据本发明实施例由移动节点获取度信息的流程图；

图3是根据本发明实施例的参考节点的操作流程图。

图4是根据本发明实施例的移动节点处理参考节点的广播包的流程图。

图5是表示无线网络中的移动节点与参考节点之间相对关系的一个实例的示意图；

图6是根据本发明实施例执行移动节点定位的无线设备的方框图；和

图7是表示根据本发明在无线网络中确定节点的度的归一化门限N_dr最优值的仿真示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施例进行详细说明，在描述过程中省略了对于本发明来说是不必要的细节和功能，以防止对本发明的理解造成混淆。

图1是描述根据本发明实施例对无线网络中的移动节点进行定位的基本原理，即，三角定位的示意图。在图1中，RN1，RN2和RN3是坐标已知的参考节点，在本实施例中是无线网络中的参考节点。可以假设三个参考节点的位置坐标分别为已知的(x1，y1)，(x2，y2)，和(x3，y3)。待测的目标定位节点的位置坐标(x，y)是未知的。如果可以求出目标定位节点到参考节点RN1，RN2和RN3的距离d1，d2和d3，根据几何学的基本知识，可以很容易地计算出目标定位节点的坐标x和y。根据已知参考节点位置及目标点到参考节点的距离，计算目标点的位置x和y的公式如下：

$x=\frac{\frac{{\mathrm{\Δ}}_1}{y_2-y_1}-\frac{{\mathrm{\Δ}}_2}{y_3-y_1}}{\frac{x_2-x_1}{y_2-y_1}-\frac{x_3-x_1}{y_3-y_1}}$ $y=\frac{\frac{{\mathrm{\Δ}}_1}{x_2-x_1}-\frac{{\mathrm{\Δ}}_2}{x_3-x_1}}{\frac{y_2-y_1}{x_2-x_1}-\frac{y_3-y_1}{x_3-x_1}}$

${\mathrm{\Δ}}_1=\frac{d_1^2-d_2^2+x_2^2-x_1^2+y_2^2-y_1^2}{2}$ ${\mathrm{\Δ}}_2=\frac{d_1^2-d_3^2+x_3^2-x_1^2+y_3^2-y_1^2}{2}$

应该指出，要唯一确定未知的目标定位节点的位置，至少需要3个参考节点，并且这三个参考节点不能在一条直线上。

本发明的前提条件是无线网络中至少存在三个参考节点，参考节点的位置信息(例如，坐标)是已知的，且无线网络中所有节点的通信范围是一致的。当网络中存在三个以上的参考节点时，本发明可以只选取三个离目标定位节点最近，即跳数最少的参考节点进行处理。

首先，无线网络中的所有节点(包括参考节点)需要获取自己的“度”信息。在这里，节点的“度”表示该节点的邻居的个数。获取节点度的过程非常简单，例如，如果节点A要获取自己的“度”信息，该节点A可以向外发送一个请求(REQ)消息。所有收到该请求消息的节点均返回一个响应(REP)消息。节点A收到的响应(REP)消息的个数就是节点A的度。由于无线网络中的节点是移动的，所以获取节点度的过程需要周期地进行。

参考节点周期地向无线网络中发送广播包。该广播包包含参考节点的度信息与位置信息。此外，该广播包还包含跳数(HOPCOUNT)字段，该字段的初始值为0。所有接收到该广播包的节点将跳数(HOPCOUNT)字段加1，并把自己的标识号(ID)与度信息插入到该广播包中，然后转发该广播包。这样，无线网络中的每个节点通过从接收到的广播包中提取跳数字段可以获取其到参考节点的路由信息。广播包的信息包括路由的总跳数，路由上的节点以及这些节点的度。由于无线网络中的每个通信节点的通信范围是一致的，当获得这些信息以后，移动节点可以从中找到距离最近的三个参考节点，估算其到参考节点的距离。

当移动节点到某个参考节点的总跳数小于或等于2时，可以采用下面的表达式(1)来估算该目标定位节点到该参考节点的距离：

D＝(n-1)·r+0.5_r    n≤2(1)

其中，n表示总跳数，r表示节点的通信范围

当移动节点到参考节点的总跳数大于2时，移动节点到参考节点的路由以3跳为基本单位划分为

段。

代表小于或等于n/3的最大整数。例如，可以将路由{x1，x2，…，x5，x6}划分为{x1，x2，x3，x4}和{x5，x6}，这里x1表示参考节点，x6表示当前移动目标定位节点。同样，在反方向的路由可以被划分成{x6，x5，x4，x3}和{x2，x1}。然后，对于一个3跳的段S_k＝{x_i，x_i+1，x_i+2，x_i+3}，其中S_k表示移动节点到参考节点的路由以3跳为基本单位划分后的第k段，

x_i，x_i+1，x_i+2，x_i+3分别表示该段的四个组成节点，x_i表示移动节点到参考节点的路由中的第i个节点，则可以用下面的表达式(2)计算该段的长度，

${D^{\′}}_k=r+r\frac{\mathrm{dr}\left(x_i\right)}{N_{\mathrm{dr}}}+r\frac{\mathrm{dr}\left(x_{i+3}\right)}{N_{\mathrm{dr}}},$ 如果dr(x)＞N_dr，则dr(x)＝N_dr    (2)

其中，dr(x)表示节点x的度，N_dr是节点度的归一化门限。

然后，可以利用下面的表达式(3)计算从移动节点到参考节点的总长度，

$D^{\′}=\underset{k}{\mathrm{\Σ}}{D^{\′}}_k,n>2---\left(3\right)$

同样，在反方向路由，可以利用上面的表达式及方法计算总长度D”。最后，可以通过下面的表达式(4)计算参考节点到该移动目标定位节点的距离，

D＝(D′+D″)/2    (4)

当移动目标定位节点计算出其到最近(跳数最小)的三个参考节点的距离后，根据已知参考节点的位置信息，利用几何三角计算原理即可获得自己的当前位置。

在某些情况下，移动节点A需要知道移动节点B相对于自己的相对位置。在这里，相对位置包含“相对方向”和“相对距离”两个部分。可以采用下面的方法计算相对位置。

假设移动节点A的当前位置的坐标为(x_c，y_c)，其上一时刻的位置为坐标(x_o，y_o)，节点B的当前位置的坐标为(x，y)。可以利用下面的表达式(5)至(7)计算节点A与节点B之间的相对方向，

$\mathrm{\θ}=\mathrm{arctg}\left(\frac{y_c-y_o}{x_c-x_o}\right)---\left(5\right)$

x′＝(x-x_c)cosθ+(y-y_c)sinθ   (6)

y′＝-(x-x_c)sinθ+(y-y_c)cosθ  (7)

这里，x’和y’表示在以节点A当前位置(x_c，y_c)为原点，其移动方向为x轴的坐标系中，节点B在此坐标系中的新坐标。然后，利用下面的表达式(8)可以计算节点A到节点B的相对距离，

$\sqrt{{(x_c-x)}^2+{(y_c-y)}^2}---\left(8\right)$

另外，可以通过下面给出的位置关系表来判断节点B相对节点A的方同。

	x`＞＝0	x`＜0
			y`＞＝0	左前	左后
y`＜0	右前	右后

根据上述实施例所描述的方法，利用了到参考节点的最短路由的跳数以及路由上节点的度来计算目标定位节点的位置。在保证合理的信令开销的前提下，提高了定位的精确度，同时还提供了相对位置判断的方法。与现有技术的方案相比，该实施例定位的精度可以提高大约10％。

图2(a)和2(b)描述了由移动节点获取度信息的一个实例的流程图。图2(a)是发送广播包的节点所执行的操作的流程图。如图2(a)所示，在步骤S211，任意节点X以周期T1向外广播度请求(degree-request)消息。所有能接收到广播的度请求消息的节点向发出广播的节点X返回度响应(degree-response)消息。接下来，在步骤S212，节点X统计所有接收到度请求消息后返回的度响应信息的节点的个数n。该节点数量n即为节点X的度。应该指出，在此，接收到度请求消息的节点不转发该消息。此后，在步骤S213，节点X根据所接收到的度响应消息，将自身的度设置为n。接下来，在步骤S214，等待周期T1结束，返回步骤S211，在下一个周期再次发送度请求消息，由此在移动过程中周期性地获取有关本节点的度的消息。

图2(b)是接收到节点X发出的度请求消息的节点所执行的操作的流程图。在步骤S221，处在节点X的通信范围内的节点接收到来自节点X的度请求消息。接收到节点X发送的度请求消息的节点在步骤S222向节点X发送一个度响应消息，以表明该节点处在节点X的通信范围内，是节点X的邻居节点。

图3是描述本发明实施例的参考节点的操作流程图。无线网络中的参考节点周期性地向外广播自身的信息。首先，在步骤S311，在无线网络中的定位过程中起到参考节点作用的参考节点以周期T2向外广播消息。该消息包含该参考节点的度，跳数以及自身位置信息。在这里，位置信息一般是参考节点在当前坐标系中的坐标。该坐标可以是2维，也可以是3维。跳数信息的初始值一般为0。此后，在步骤S312，参考节点等待该周期结束，准备在下一个周期再次广播消息包P以便向其他节点通知自身的位置信息和度信息。

图4是描述实施例的无线网络中的节点处理参考节点的广播包的流程图。首先，在步骤S411，无线网络中的节点接收来自参考节点X的广播包。此后，在步骤S412，判断以前是否接收过来自相应参考节点X的广播包Q。如果在步骤S412的判断结果为否定，即以前没有接收过参考节点X的广播包Q，流程则继续进行步骤S413。在步骤S413，接收到广播包P的节点将广播包P中包含的跳数字段中的跳数信息加1，并在其中插入自身的度信息以及自身的ID。接下来，在步骤S414，接收到广播包P的节点对广播包P进行了上述处理之后，转发该广播包P。此后，在步骤S415中，无线网络中的节点可以从广播包P携带的信息中获取该节点到参考节点X的最短路由，以供在计算其位置时使用。此后，处理参考节点广播包P的过程可以结束。

另外，在步骤S412中，当接收到广播包P的节点判断以前接收到过该广播包Q时，流程转到步骤S416。在步骤S416，比较广播包P所包含的跳数信息与之前广播包Q跳数信息的大小。如果P的跳数更小，流程转到步骤S413，则将P作为第一次接收到的广播包对其进行处理，并执行步骤S413以及之后的步骤。如果在步骤S416判断广播包P中包含的跳数比广播包Q的跳数更大，则在步骤S417中丢弃广播包P。此后，结束对参考节点广播包的处理。

图5是表示无线网络中的移动节点与参考节点之间相对关系的一个实例的示意图。如图5所示，RN_A，RN_B，RN_C和RN_D分别是无线网络中的参考节点。需要估计位置的目标定位节点是E。假设每个节点的通信范围为r。从图5中可以看出，节点E到各个参考节点的跳数分别为5(到RN_A)，3(到RN_B)，2(到RN_C)，6(到RN_D)。按照前面描述的定位方法，从这四个参考节点中选择三个离目标定位节点最近的参考节点。因此，在本实例中，根据目标定位节点到各个参考节点的跳数，选择参考节点RN_A，RN_B，RN_C作为目标定位节点E进行三角位置计算的参考节点。从图5中可以看到，参考节点RN_A，RN_B，RN_C的度分别为1，2，和2。节点E，F，G的度分别为2，3，3。在该实例中，Ndr的值取12。

在对目标定位节点E定位的过程中，首先估计节点E到参考节点RN_C的距离，因为跳数为2，根据上面的公式(1)可得出D(E，RN_C)＝1.5r。

因为节点E到参考节点RN_B的距离是3跳，所以根据上面的公式(2)，可以得到D`(E，RN_B)＝D``(E，RN_B)＝r+r*dr(RN_B)/12+r*dr(E)/12＝r+r*2/12+r*2/12＝r*4/3。

节点E到参考节点RN_A的距离为5跳，所以根据上面的公式(2)，可以得到D`(E，RN_A)＝r+r*dr(RN_A)/12+r*dr(F)/12+D(E，F)＝r+r*1/12+r*3/12+1.5r＝r*17/6，以及D``(E，RN_A)＝r+r*dr(E)/12+r*dr(G)/12+D(G，RN_A)＝r+r*2/12+r*3/12+1.5r＝r*35/12。因此，D(E，RN_A)＝(D`(E，RN_A)+D``(E，RN_A))/2＝r*(17/6+35/12)/2＝r*69/24。

由此可以求出目标定位节点到三个参考节点的距离，利用目标定位节点与参考节点的关系，通过三角函数计算即可获得目标定位节点自己的位置信息。

图6是描述根据本发明实施例执行移动节点定位的无线设备的方框图。根据本发明的实施例，为了实现移动节点定位，本发明的无线设备包括通信部分61，路由部分62，数据处理部分63和无线定位部分64。通信部分61包括用于向网络中发送信号的发送机611，和从网络接收信号的接收机612。路由部分62存储在无线网络中所要执行的路由协议，以及与无线定位部分64交换路由跳数和度信息，并将更新的信息提供给发送机611发送。此外，接收机612还将从网络接收到的邻居节点的有关定位信息，例如网络中移动节点的度响应信息等通知给路由部分62，以启动无线定位部分64执行相应的操作，计算目标定位节点的位置信息。数据处理部分63包括处理器631和存储器632。处理器631根据控制程序控制无线设备中的各个部分的操作。存储器632存储无线设备中的各个部分的操作所需的程序。

无线定位部分64包括度信息获取单元641，广播包转发单元642，位置计算单元643，和位置信息广播单元644。度信息获取单元641基于图2所示的处理过程，产生度请求消息，从网络中的节点发出的度响应消息获取度信息，以及设置自身的度。另外，度信息获取单元641还根据从网络中接收的度请求消息向相应的节点发出度响应消息。

广播包转发单元642执行上面图4中所示的操作。对于从网络中接收的广播包P，在该广播包P中的跳数字段中加1，并插入自身的度信息及ID，以及转发该广播包P。另外，广播包转发单元642还可以从网络中的节点广播的包中获取该节点的最短路由。

位置计算单元643根据所得到的如上所述的公式(1)至(8)计算目标定位节点到参考节点的距离，以及按照图1所描述的三角定位方法来计算目标定位节点的位置，以提供位置信息。位置信息广播单元644执行图3所示的操作，通过发送机611周期性地向网络中广播包含自身的位置信息以及度信息的消息包。

在无线网络中，参考节点的位置信息广播单元644通过发送机将广播包发送到网络中，无线设备根据接收机612接收到的参考节点广播的位置信息，把该信息传给广播包转发单元642进行处理。广播包转发单元642将处理的结果传送给位置计算单元643。位置计算单元643根据广播包转发单元642传送来的信息，根据如上所述的本发明的操作计算到参考接节点的距离估算并进一步计算位置信息。在本实例中，参考节点中的位置信息广播单元644通过发送机周期性向网络广播所需的信息。

应该指出，无线设备中执行节点定位的各个功能单元可以通过硬件来实现。然而，本发明不限于此，也可以采用软件来实现节点定位的各个功能部分，这样更便于设备功能的更新，并节省成本。

在本发明中，节点度N_dr的门限的确定是一个重要因素。如果门限值定得较高，将导致距离估计比实际的距离短，而门限值定得较低，将导致距离估计比实际的距离长。

图7是表示根据本发明在无线网络中确定节点度的归一化门限N_dr的最优值的仿真图。应该指出，在这里，最优并不代表在任何情况下性能都是最优的，而是指网络在任何情况下均能获得较好性能，并且不会有太大的波动。在图7中，横坐标表示网络中的节点数，纵坐标是平均距离估计误差。仿真操作中，节点的通信距离为10米，网络结构为40米×40米的网格，4个参考节点分别位于网格的四个角上。通过仿真结果可以看出，当Ndr的值为14时，本发明的节点定位的性能比较稳定，不会因为网络的疏密而产生太大的影响。因此，可以确定最优的Ndr为14。但本发明不限于此，Ndr也可以采用其他门限值。

本发明的技术可以在无线环境中帮助用户寻找感兴趣的产品，确定相关产品的方位等。例如，在商场购物时，有关的产品可以广播其相关的产品信息，用户利用诸如移动电话，个人数字助理，掌上电脑之类的移动设备可以得到相关的信息，并通过本发明的方法和装置来得到用户与相应产品的距离及方位信息。

上面以二维空间为例对本发明的无线网络中对移动节点进行定位的方法进行描述。可以理解，本发明不限于此，其原理和技术方案也可以应用到三维空间。

至此已经结合优选实施例对本发明进行了描述。应该理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种其它的改变、替换和添加。因此，本发明的范围不局限于上述特定实施例，而应由所附权利要求所限定。

Claims (8)

1.一种在无线网路中对移动节点进行定位的方法，包括步骤：

参考节点周期性地向无线网络中广播所述参考节点的广播包，所述广播包包括所述参考节点的度信息，位置信息，以及跳数，所述跳数的初始值为0；

接收到所述广播包的移动节点向接收的广播包中的跳数加1，并把所述移动节点自身的标识号(ID)与度信息插入到所述广播包中，然后转发所述广播包；

需要定位的移动节点从接收的广播包中找到距离跳数最少的三个参考节点，并估算到所述三个参考节点的距离；和

所述需要定位的移动节点根据计算的到所述三个参考节点的距离，以及所述参考节点的位置信息，计算所述移动节点的当前位置，

其中，当移动节点到参考节点的总跳数小于或等于2时，采用下面的表达式来估算所述移动节点到所述参考节点的距离：

D＝(n-1)·r+0.5r    n≤2

其中，n表示总跳数，r表示节点的通信范围，

当所述移动节点到参考节点的总跳数大于2时，按照下面的表达式计算每个按3跳分段的距离，

如果dr(x)＞N_dr，则dr(x)＝N_dr

其中，dr(x)表示节点x的度，N_dr是节点度的归一化门限，k表示移动节点到参考节点的路由以3跳为基本单位划分后的段号，

i表示节点的编号，i为自然数。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括对计算的每个分段的距离相加计算所述移动节点到所述参考节点的路由的总距离。

3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括按照从所述参考节点到所述移动节点的路由计算从所述参考节点到所述移动节点的总距离的步骤。

4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括计算从所述移动节点到所述参考节点的路由的总距离与从所述参考节点到所述移动节点的总距离的平均值作为所述移动节点到所述参考节点的距离的步骤。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括无线网络中的任意节点周期性地向外广播度请求消息，和根据返回的度响应消息的节点的数量来确定自身的度信息的步骤。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括当移动节点接收到参考节点的广播包时判断以前是否接收到过该参考节点的广播包，在接收过该参考节点的广播包的情况下，将当前广播包中包含的跳数与以前接收的广播包中包含的跳数进行比较，如果当前广播包中包含的跳数比以前接收的广播包中包含的跳数小，则将当前接收到的广播作为第一次接收到的广播包进行处理，反之，则丢弃当前接收的广播包。

7.一种在无线网路中对移动节点进行定位的移动设备，所述无线网路中包含至少三个参考节点，所述移动设备包括：

度信息获取单元，用于产生度请求消息，从其它节点发出的度响应消息获取度信息，以及设置自身的度；

广播包转发单元，用于转发从无线网络中接收的广播包，将接收的所述广播包中的跳数加1，并插入自身的度信息及ID，并转发所述广播包；

位置计算单元，用于根据接收到的参考节点的度信息，位置信息，以及跳数计算到三个距离最近的参考节点的距离，并利用计算的距离确定移动节点的位置信息；和

位置信息广播单元，用于周期性地向网络中广播包含自身的位置信息以及度信息的消息包，

其中当移动节点到参考节点的总跳数小于或等于2时，位置计算单元采用下面的表达式来估算所述移动节点到所述参考节点的距离：

D＝(n-1)·r+0.5r    n≤2

其中，n表示总跳数，r表示节点的通信范围，

其中当所述移动节点到参考节点的总跳数大于2时，位置计算单元按照下面的表达式计算每个按3跳分段的距离，

如果dr(x)＞N_dr，则dr(x)＝N_dr

其中，dr(x)表示节点x的度，N_dr是节点度的归一化门限，k表示移动节点到参考节点的路由以3跳为基本单位划分后的段数，i表示节点的编号，i为自然数。

8.根据权利要求7所述的移动设备，其中所述广播包转发单元从网络中的节点广播的包中获取该节点的最短路由。

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