CN104219156A - 一种适用于层次化空中自组织网络的组播路由方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于层次化空中自组织网络的组播路由方法,解决现有技术无法满足层次化的空中自组织网络业务需求的问题。本发明具体实现步骤主要是，1.空中自组织网络生成组播路由表；2.骨干网组播源节点发送控制包，子网节点和骨干网节点接收处理控制包；3.骨干网源节点发送组播数据包，骨干网节点和子网节点接收处理组播数据包。本发明设计的组播路由算法适合层次化的空中自组织网络，其中骨干网组播路由维护过程充分利用了链路持续时间和骨干网单播路由，减少了开销；子网组播路由建立采用泛洪剪枝的方法，有效避免了资源的浪费。

Description

一种适用于层次化空中自组织网络的组播路由方法

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及网络通信协议技术领域中的一种适用于层次化空中自组织网络的组播路由方法。本发明可以根据空中自组织网络的层次化特点，保证骨干网上可靠的数据传输，子网内快速有效的组播数据传输。

背景技术

AdHoc网络是一种新型的无线自组织网络，与常用的蜂窝网络和无线局域网不同，它由一组带有无线收发装置的移动节点组成，不需要固定的基站或控制中心，可以在任何时候、任何地点快速组建无线网络，因此近年来受到越来越多的关注。其次随着组播业务需求的不断增长，组播路由技术在AdHoc网络中越来越重要。一方面，AdHoc网络的用户经常需要组成协同工作组；另一方面，组播是充分利用有限的无线信道资源，是节省网络资源的重要手段。目前，研究者已经提出了一系列的组播路由协议，部分组播路由协议已经在特定的AdHoc网络中进行了成功的实验。

空中自组织网络(airborne Ad Hoc network)是移动Ad Hoc网络(mobile Ad Hocnetwork，MANET)在航空通信领域的应用。空中自组织网络具有明显区别于其它网络的特点，其具有典型的层次化特点，包括骨干网层和子网层，在骨干网层次上，网络拓扑相对稳定，骨干网节点能够获取态势信息并使用定向天线进行数据传输，；在子网层次上，网络规模小且拓扑快速变化，存在跳数限制，具有业务量较小、时延要求高的业务特征。目前使用的组播路由协议大多数并不适合层次化的AdHoc网络，并且传统的组播路由协议并没有考虑无线链路持续时间这一重要因素，这样由于链路的频繁断开会导致数据的丢失。同时，传统的组播路由协议中的路由维护过程没有充分利用单播路由这一有效信息，所以通常开销会比较大。所以传统的无线组播路由协议并不适合空中自组织网络。

华南理工大学的专利申请“基于动态源树的无线自组织网络组播路由方法”(公开号CN101478801，申请号CN200810220320.2)公开了一种基于动态源树的无线自组织网络组播路由方法。该方法在建立组播源树的基础上，为源树建立备份路由，当源树出现链路失效或节点失效时，能够利用备份路由对源树进行及时修复，因此，当源树链路失效或节点失效时，不会因为重建源树而增加业务时延，从而保证了业务质量。备份路由的建立能够随着源树的动态变化而变化，但始终限制在源树周围一跳的范围内，限制了参与备份路由的节点范围，达到了有效控制处理开销的目的。该方法存在的不足是：首先，没有考虑到空中无线自组织网络的层次化特点，骨干网和子网有不同的业务需求；其次，路由维护过程没有充分利用单播路由这一有效信息，建立备份路由和动态维护源树会导致开销比较大。

浙江工商大学的专利申请“一种无线自组织网络中分布式带宽约束的按需组播路由方法”(公开号CN102480692A，申请号CN201110459032.4)公开了一种无线自组织网络中分布式带宽约束的按需组播路由方法。该方法利用组播路由请求和组播路由应答分布式地建立源到目的节点的最短时延路径，组播路由建立过程中需要预留资源，资源预留涉及到邻节点和两跳邻节点；每个节点利用路由表和资源预留表，实时记录满足带宽要求的路径、节点已使用和已预留的带宽；发送会话结束分组，节点逐个转发，并删除相应的路由表项，释放已为此会话预留的资源。该方法的分组投递率明显高于其他组播协议的分组投递率，端到端最大时延明显小于其他组播协议的端到端最大时延，且随着组播组个数的增加基本保持稳定。该方法存在的不足是：没有考虑无线链路持续时间这一重要因素，这样由于节点移动速度快而导致的链路频繁断开会丢失数据。

北京科技大学的专利申请“无线自组织网络中基于协同感知的组播路由方法”(公开号CN101815336A，申请号CN201010034078.7)公开了一种基于协同感知的无线自组织网络组播路由方法。该方法利用网络节点间的协同感知信息，在广播建树过程中给节点按照一定的规则标号，并在优化过程中修改标号，在较低的时间复杂度下，建立了一棵满足给定时延约束的Steiner树，实现了建树快，所建组播树通信费用低的目的。该方法存在的不足是：没有考虑到空中无线自组织网络的层次化特点，骨干网和子网有不同的业务需求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种适用于层次化空中自组织网络的组播路由方法。本发明针对空中自组织网络层次化特点，并考虑到骨干网和子网的特点，同时充分利用骨干网节点的链路持续时间和单播路由，来减少开销且实现空中自组织网络的组播功能。

本发明实现上述目的的具体思路是，针对空中自组织网络层次化的特点，分别设计适合骨干网和子网的组播路由算法，其中骨干网组播路由算法充分考虑链路持续时间和单播路由，从而减少开销；在子网组播路由建立过程中，并不是简单的泛洪，而是采用泛洪收敛的方法，从而有效的节约资源；子网节点在接收到组播数据信息时首先判断路由是否失效，若有效则直接转发，若失效则重建路由，从而适应子网节点移动速度快的特点。

本发明实现上述目的的步骤包括如下：

(1)生成组播路由表：

空中自组织网络使用二维数组方法生成骨干网节点组播路由表MRT,将该表存储于空中自组织网络骨干网节点内部的存储设备中，空中自组织网络骨干网节点组播路由表MRT记录骨干网节点之间的路由；

(2)骨干网节点发送控制包：

骨干网节点组播路由未建立的时候，空中自组织网络骨干网源节点向空中自组织网络骨干网中的其它节点发送路由请求Jion_Request包；空中自组织网络骨干网源节点在向空中自组织网络骨干网中的其它节点发送路由请求Jion_Request包的同时，向相连的空中自组织网络子网节点周期性的发送网关探索Gate_Explore包；

(3)子网节点接收处理控制包：

空中自组织网络子网节点接收到空中自组织网络骨干网源节点发送的网关探索Gate_Explore包时，空中自组织网络子网中的组播目的节点向空中自组织网络骨干网源节点返回探索回复Explore_Rep包，告知空中自组织网络骨干网源节点其相连的子网有组播目的节点；

(4)骨干网节点接收处理控制包：

(4a)空中自组织网络骨干网节点，将接收到的路由请求Jion_Request包中的本节点与上一跳骨干网节点的链路持续时间，记录到本节点组播路由表中；

(4b)当空中自组织网络骨干网节点与上一跳节点的链路断开时，查找空中自组织网络骨干网单播路由表中，本节点与骨干网上一跳节点之间的路由，重新建立本节点到骨干网上一跳节点的路径；

(4c)当空中自组织网络骨干网节点与上一跳节点的链路未断开时，判断本节点是否是空中自组织网络骨干网组播目的节点，当本节点不是空中自组织网络骨干网组播目的节点时，使用本节点的地址构造新的路由请求Jion_Request包，广播新的路由请求Jion_Request包，直到所广播的路由请求Jion_Request包到达空中自组织网络骨干网组播目的节点；当本节点是空中自组织网络骨干网组播目的节点时，将空中自组织网络骨干网源节点作为目的节点构造路由回复Jion_TABLE包，广播路由回复Jion_TABLE包；

(4d)空中自组织网络骨干网节点提取接收到的路由回复Jion_TABLE包中下一跳节点地址，当本节点地址与路由回复Jion_TABLE包中的下一跳节点地址不同时，丢弃路由回复Jion_TABLE包；当本节点地址与路由回复Jion_TABLE包中的下一跳节点地址相同时，将该节点标记为转发组成员；

(4e)当接收到路由回复Jion_TABLE包的转发组成员不是空中自组织网络骨干网源节点时，用本节点地址和下一跳节点地址构造新的路由回复Jion_TABLE包，转发新的路由回复Jion_TABLE包，直到所转发的路由回复Jion_TABLE包到达空中自组织网络骨干网源节点；

(4f)当接收到路由回复Jion_TABLE包的转发组成员是空中自组织网络骨干网源节点时，空中自组织网络骨干网源节点等待一段时间，直到确保空中自组织网络骨干网源节点收到了所有空中自组织网络骨干网组播目的节点的路由回复Jion_TABLE包，提取路由回复Jion_TABLE包中的链路持续时间，统计所有链路的状态，当所统计的所有链路中有30％的链路断开时，空中自组织网络骨干网源节点重新向空中自组织网络骨干网中的其它节点发送路由请求Jion_Request包；当所统计的所有链路中没有30％的链路断开时，完成空中自组织网络骨干网源节点的空中自组织网络骨干网节点组播路由表建立；

(5)骨干网节点发送组播数据包：

空中自组织网络骨干网源节点，按空中自组织网络骨干网节点组播路由表中的路径，向空中自组织网络骨干网组播目的节点发送组播数据包；空中自组织网络骨干网源节点，向空中自组织网络骨干网组播目的节点发送组播数据包的同时，向相连的空中自组织网络子网中的组播目的节点发送组播数据包；

(6)骨干网节点接收处理组播数据包：

空中自组织网络骨干网节点接收到组播数据包，按照骨干网节点组播路由表中的路径转发组播数据包，当组播数据包到达空中自组织网络骨干网组播目的节点时，停止转发组播数据包；

(7)子网节点接收处理组播数据包：

(7a)当接收到组播数据包的空中自组织网络子网节点的空中自组织网络子网节点组播路由表有效时，按照空中自组织网络子网节点组播路由表中的路径转发组播数据包，当组播数据包到达空中自组织网络子网组播目的节点时，停止转发组播数据包；

(7b)当接收到组播数据包的空中自组织网络子网节点的当空中自组织网络子网节点组播路由表无效时，空中自组织网络子网节点将接收到的组播数据包广播出去，当组播数据包到达空中自组织网络子网组播目的节点时，停止广播组播数据包；

(7c)当空中自组织网络子网组播目的节点接收到组播数据包时，空中自组织网络子网组播目的节点将空中自组织网络骨干网源节点作为目的节点构造剪枝Prune_Ack包，广播剪枝Prune_Ack包；

(7d)空中自组织网络子网节点提取接收到的剪枝Prune_Ack包中的下一跳节点地址，当本节点地址与剪枝Prune_Ack包中的下一跳节点地址不同时，丢弃剪枝Prune_Ack包；当本节点地址与剪枝Prune_Ack包中的下一跳节点地址相同时，将该节点标记为转发节点；

(7e)当收到剪枝Prune_Ack包的转发节点不是空中自组织网络骨干网源节点时，用本节点地址和下一跳节点地址构造新的剪枝Prune_Ack包，转发新的剪枝Prune_Ack包，直到所转发的剪枝Prune_Ack包到达空中自组织网络骨干网源节点；当收到剪枝Prune_Ack包的转发节点是空中自组织网络骨干网源节点时，完成空中自组织网络子网节点的空中自组织网络子网节点组播路由表建立。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

第1，本发明充分考虑空中自组织网络的特点，分别设计了适合骨干网和子网的组播路由算法，骨干网的稳定路由算法和子网的收到数据信息才启动路由建立过程的算法，克服了现有技术中不能满足层次化的空中自组织网络中骨干网和子网有不同需求的问题，使得本发明具有了适应层次化的空中自组织网络，满足骨干网和子网不同需求的优点。

第2，本发明中骨干网的路由维护过程充分利用了链路持续时间和单播路由，利用单播路由表在链路将要断开时重新建立路径，利用从路由回复包中提取的链路持续时间监控空中自组织网络骨干网路由的稳定性，克服了现有技术中维护路由开销过大和路由不稳定的问题，使得本发明具有了骨干网链路稳定性高，解决由于链路的频繁断开导致的数据丢失的问题，使得骨干网的路由维护过程的开销较小。

第3，本发明的子网在接收到组播数据信息时首先判断路由是否有效，若有效则直接转发，若失效则重建路由，并且子网的路由建立过程不是简单的泛洪，而是采用泛洪剪枝的方法，克服了现有技术中由于子网节点移动速度快而导致的路由频繁断开和资源浪费问题，使得本发明具有了适应子网节点快速移动，子网的数据传输有效节约资源的优点。

附图说明

图1是本发明的流程图；

图2是本发明骨干网节点接收处理控制包步骤的流程图；

图3是本发明子网节点接收处理组播数据包步骤的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

参照附图1，本发明的具体步骤详细描述如下。

步骤1，生成组播路由表。

空中自组织网络使用二维数组方法生成组播路由表MRT，将该表存储于空中自组织网络节点内部的存储设备中，空中自组织网络节点组播路由表MRT记录节点之间的路由。下面描述具体的骨干网节点组播路由表MRT的生成过程：

第一步，空中自组织骨干网节点生成包含五个数据变量V、F、P、N、T的结构体，其中第一个数据变量V表示是否为有效的路由路径，当V值为1时表示有效的路由路径，当V值为0时表示无效的路由路径；第二个数据变量F表示本节点是否是转发节点，当F值为1时表示转发节点，当F值为0时表示不是转发节点；第三个数据变量P记录本节点上一跳节点的地址；第四个数据变量N记录本节点下一跳节点的地址；第五个数据变量T记录本节点和上一跳节点的链路持续时间；

第二步，在空中自组织骨干网节点存储设备中开辟一个L×M×S的内存空间，用于存储二维数组，结构体在二维数组中所处位置为第a行第b列，其中L表示空中自组织网络骨干网中的节点个数，L＝1，2，…20，M表示组播组的个数，M＝1，2，…L-1，S表示一个结构体占用的内存空间，S小于130比特，a表示骨干网节点的节点号，a＝0，1…L-1，b表示组播组的序号，b＝0，1…M-1；

第三步，在二维数组中所处位置为第a行第b列的结构体中，记录骨干网节点a的路由信息，用数据变量V表示节点a对应的路由是否是有效的路由路径；用数据变量F表示节点a是否是组播组b中的转发节点；用数据变量P记录节点a上一跳节点的地址；用数据变量N记录节点a下一跳节点的地址；用数据变量T记录节点a和上一跳节点的链路持续时间。

以上描述了用二维数组方法生成骨干网节点组播路由表，子网节点组播路由表以同样的方法生成。

步骤2，骨干网节点发送控制包。

骨干网节点组播路由未建立的时候，空中自组织网络骨干网源节点向空中自组织网络骨干网中的其它节点发送路由请求Jion_Request包；空中自组织网络骨干网源节点在向空中自组织网络骨干网中的其它节点发送路由请求Jion_Request包的同时，向相连的空中自组织网络子网节点周期性的发送网关探索Gate_Explore包。

要实现空中自组织网络骨干网节点向空中自组织网络子网的组播，空中自组织网络骨干网节点首先需要知道相连的子网是否有组播目的节点，所以空中自组织网络骨干网源节点要向相连的空中自组织网络子网节点周期性的发送网关探索Gate_Explore包，然后再决定是否向相连的子网发送组播数据包。

步骤3，子网节点接收处理控制包。

空中自组织网络子网节点接收到空中自组织网络骨干网源节点发送的网关探索Gate_Explore包时，空中自组织网络子网中的组播目的节点向空中自组织网络骨干网源节点返回探索回复Explore_Rep包，告知空中自组织网络骨干网源节点其相连的子网有组播目的节点。

步骤4，骨干网节点接收处理控制包。

参照附图2，对骨干网节点接收处理控制包的步骤进行详细的描述。

第一步，骨干网节点接收路由请求包。

空中自组织网络骨干网节点接收到路由请求Jion_Request包后，如果本节点路由表对应位置的结构体中数据变量V为0，则设置数据变量V为1，将本节点和上一跳骨干网节点的链路持续时间记录到数据变量T中，将上一跳节点地址记录到数据变量P中。

第二步，查找骨干网单播路由表重建路径。

当空中自组织网络骨干网节点与上一跳节点的链路断开时，查找空中自组织网络骨干网单播路由表中，本节点与骨干网上一跳节点之间的路由，重新建立本节点到骨干网上一跳节点的路径，继续接收路由请求Jion_Request包。

第三步，判断本节点是否是组播目的节点。

当空中自组织网络骨干网节点与上一跳节点的链路未断开时，判断本节点是否是空中自组织网络骨干网组播目的节点，当本节点不是空中自组织网络骨干网组播目的节点时，使用本节点的地址构造新的路由请求Jion_Request包，广播新的路由请求Jion_Request包，直到所广播的路由请求Jion_Request包到达空中自组织网络骨干网组播目的节点；当本节点是空中自组织网络骨干网组播目的节点时，将空中自组织网络骨干网源节点作为目的节点构造路由回复Jion_TABLE包，广播路由回复Jion_TABLE包。

第四步，判断本节点地址与路由回复包中的下一跳节点地址是否相同。

空中自组织网络骨干网节点提取接收到的路由回复Jion_TABLE包中下一跳节点地址，当该节点地址和路由回复Jion_TABLE包中的下一跳节点地址不同时，丢弃路由回复Jion_TABLE包；当该节点地址和路由回复Jion_TABLE包中的下一跳节点地址相同时，将该节点标记为转发组成员，设置本节点路由表对应位置的结构体中数据变量F为1，并且将发送节点地址记录到本节点路由表对应位置的结构体的数据变量N中。

第五步，构造并转发新的路由恢复包。

当接收到路由回复Jion_TABLE包的转发组成员不是空中自组织网络骨干网源节点时，用本节点地址和下一跳节点地址构造新的路由回复Jion_TABLE包，转发新的路由回复Jion_TABLE包，直到所转发的路由回复Jion_TABLE包到达空中自组织网络骨干网源节点。

第六步，统计所有链路状态。

当接收到路由回复Jion_TABLE包的转发组成员是空中自组织网络骨干网源节点时，空中自组织网络骨干网源节点等待一段时间，直到确保空中自组织网络骨干网源节点收到了所有空中自组织网络骨干网组播目的节点的路由回复Jion_TABLE包，提取路由回复Jion_TABLE包中的链路持续时间，统计所有链路的状态，当所统计的所有链路中有30％的链路断开时，空中自组织网络骨干网源节点重新向空中自组织网络骨干网中的其它节点发送路由请求Jion_Request包，重新建立空中自组织网络骨干网节点组播路由表；当所统计的所有链路中没有30％的链路断开时，完成空中自组织网络骨干网源节点的空中自组织网络骨干网节点组播路由表建立。

空中自组织网络骨干网节点通过对控制包的接收处理和转发，对链路状态的监控，实现了空中自组织网络骨干网节点组播路由表的建立和维护过程。其中利用空中自组织网络骨干网单播路由表，重建将要断开的链路，实现了路由的局部维护，不需要骨干网源节点来发送Jion_Requset包，使得开销比骨干网源节点频繁发送Jion_Requset包要小很多。

步骤5，骨干网节点发送组播数据包。

空中自组织网络骨干网源节点，按空中自组织网络骨干网节点组播路由表中的路径，向空中自组织网络骨干网组播目的节点发送组播数据包；空中自组织网络骨干网源节点，向空中自组织网络骨干网组播目的节点发送组播数据包的同时，向相连的空中自组织网络子网中的组播目的节点发送组播数据包。

步骤6，骨干网节点接收处理组播数据包。

空中自组织网络骨干网节点接收到组播数据包，按照骨干网节点组播路由表中的路径转发组播数据包，当组播数据包到达空中自组织网络骨干网组播目的节点时，停止转发组播数据包；当空中自组织网络骨干网节点相连的子网中有组播目的节点，空中自组织网络骨干网节点会向相连的空中自组织网络子网节点转发组播数据包。

步骤7，子网节点接收处理组播数据包。

参照附图3，对子网节点接收处理组播数据包的步骤进行详细的描述。

第一步，按照组播路由表中的路径转发组播数据包。

当接收到组播数据包的空中自组织网络子网节点的空中自组织网络子网节点组播路由表有效时，按照空中自组织网络子网节点组播路由表中的路径转发组播数据包，当组播数据包到达空中自组织网络子网组播目的节点时，停止转发组播数据包。

第二步，将接收到的组播数据包广播出去。

当接收到组播数据包的空中自组织网络子网节点的当空中自组织网络子网节点组播路由表无效时，空中自组织网络子网节点将接收到的组播数据包广播出去，当组播数据包到达空中自组织网络子网组播目的节点时，停止广播组播数据包。

第四步，构造并广播剪枝包。

当空中自组织网络子网组播目的节点接收到组播数据包时，空中自组织网络子网组播目的节点将空中自组织网络骨干网源节点作为目的节点构造剪枝Prune_Ack包，广播剪枝Prune_Ack包。

第五步，判断本节点与剪枝包中的下一跳节点地址是否相同。

空中自组织网络子网节点提取接收到的剪枝Prune_Ack包中的下一跳节点地址，当本节点地址与剪枝Prune_Ack包中的下一跳节点地址不同时，丢弃剪枝Prune_Ack包；当本节点地址与剪枝Prune_Ack包中的下一跳节点地址相同时，将该节点标记为转发节点。

第六步，转发新的剪枝包。

当收到剪枝Prune_Ack包的转发节点不是空中自组织网络骨干网源节点时，用本节点地址和下一跳节点地址构造新的剪枝Prune_Ack包，转发新的剪枝Prune_Ack包，直到所转发的剪枝Prune_Ack包到达空中自组织网络骨干网源节点，这样就建立了源节点到目的节点之间的转发组，只有转发节点才会转发组播数据包，非转发节点不需要转发，剪掉了不必要的分枝；当收到剪枝Prune_Ack包的转发节点是空中自组织网络骨干网源节点时，完成空中自组织网络子网节点的空中自组织网络子网节点组播路由表建立。

Claims (2)

1.一种适用于层次化空中自组织网络的组播路由方法，包括如下步骤：

(1)生成组播路由表：

空中自组织网络使用二维数组方法生成骨干网节点组播路由表MRT,将该表存储于空中自组织网络骨干网节点内部的存储设备中，空中自组织网络骨干网节点组播路由表MRT记录骨干网节点之间的路由；

(2)骨干网节点发送控制包：

骨干网节点组播路由未建立的时候，空中自组织网络骨干网源节点向空中自组织网络骨干网中的其它节点发送路由请求Jion_Request包；空中自组织网络骨干网源节点在向空中自组织网络骨干网中的其它节点发送路由请求Jion_Request包的同时，向相连的空中自组织网络子网节点周期性的发送网关探索Gate_Explore包；

(3)子网节点接收处理控制包：

空中自组织网络子网节点接收到空中自组织网络骨干网源节点发送的网关探索Gate_Explore包时，空中自组织网络子网中的组播目的节点向空中自组织网络骨干网源节点返回探索回复Explore_Rep包，告知空中自组织网络骨干网源节点其相连的子网有组播目的节点；

(4)骨干网节点接收处理控制包：

(4a)空中自组织网络骨干网节点，将接收到的路由请求Jion_Request包中的本节点与上一跳骨干网节点的链路持续时间，记录到本节点组播路由表中；

(4b)当空中自组织网络骨干网节点与上一跳节点的链路断开时，查找空中自组织网络骨干网单播路由表中，本节点与骨干网上一跳节点之间的路由，重新建立本节点到骨干网上一跳节点的路径；

(4c)当空中自组织网络骨干网节点与上一跳节点的链路未断开时，判断本节点是否是空中自组织网络骨干网组播目的节点，当本节点不是空中自组织网络骨干网组播目的节点时，使用本节点的地址构造新的路由请求Jion_Request包，广播新的路由请求Jion_Request包，直到所广播的路由请求Jion_Request包到达空中自组织网络骨干网组播目的节点；当本节点是空中自组织网络骨干网组播目的节点时，将空中自组织网络骨干网源节点作为目的节点构造路由回复Jion_TABLE包，广播路由回复Jion_TABLE包；

(4d)空中自组织网络骨干网节点提取接收到的路由回复Jion_TABLE包中下一跳节点地址，当本节点地址与路由回复Jion_TABLE包中的下一跳节点地址不同时，丢弃路由回复Jion_TABLE包；当本节点地址与路由回复Jion_TABLE包中的下一跳节点地址相同时，将该节点标记为转发组成员；

(4e)当接收到路由回复Jion_TABLE包的转发组成员不是空中自组织网络骨干网源节点时，用本节点地址和下一跳节点地址构造新的路由回复Jion_TABLE包，转发新的路由回复Jion_TABLE包，直到所转发的路由回复Jion_TABLE包到达空中自组织网络骨干网源节点；

(4f)当接收到路由回复Jion_TABLE包的转发组成员是空中自组织网络骨干网源节点时，空中自组织网络骨干网源节点等待一段时间，直到确保空中自组织网络骨干网源节点收到了所有空中自组织网络骨干网组播目的节点的路由回复Jion_TABLE包，提取路由回复Jion_TABLE包中的链路持续时间，统计所有链路的状态，当所统计的所有链路中有30％的链路断开时，空中自组织网络骨干网源节点重新向空中自组织网络骨干网中的其它节点发送路由请求Jion_Request包；当所统计的所有链路中没有30％的链路断开时，完成空中自组织网络骨干网源节点的空中自组织网络骨干网节点组播路由表建立；

(5)骨干网节点发送组播数据包：

空中自组织网络骨干网源节点，按空中自组织网络骨干网节点组播路由表中的路径，向空中自组织网络骨干网组播目的节点发送组播数据包；空中自组织网络骨干网源节点，向空中自组织网络骨干网组播目的节点发送组播数据包的同时，向相连的空中自组织网络子网中的组播目的节点发送组播数据包；

(6)骨干网节点接收处理组播数据包：

空中自组织网络骨干网节点接收到组播数据包，按照骨干网节点组播路由表中的路径转发组播数据包，当组播数据包到达空中自组织网络骨干网组播目的节点时，停止转发组播数据包；

(7)子网节点接收处理组播数据包：

(7a)当接收到组播数据包的空中自组织网络子网节点的空中自组织网络子网节点组播路由表有效时，按照空中自组织网络子网节点组播路由表中的路径转发组播数据包，当组播数据包到达空中自组织网络子网组播目的节点时，停止转发组播数据包；

(7b)当接收到组播数据包的空中自组织网络子网节点的当空中自组织网络子网节点组播路由表无效时，空中自组织网络子网节点将接收到的组播数据包广播出去，当组播数据包到达空中自组织网络子网组播目的节点时，停止广播组播数据包；

(7c)当空中自组织网络子网组播目的节点接收到组播数据包时，空中自组织网络子网组播目的节点将空中自组织网络骨干网源节点作为目的节点构造剪枝Prune_Ack包，广播剪枝Prune_Ack包；

(7d)空中自组织网络子网节点提取接收到的剪枝Prune_Ack包中的下一跳节点地址，当本节点地址与剪枝Prune_Ack包中的下一跳节点地址不同时，丢弃剪枝Prune_Ack包；当本节点地址与剪枝Prune_Ack包中的下一跳节点地址相同时，将该节点标记为转发节点；

(7e)当收到剪枝Prune_Ack包的转发节点不是空中自组织网络骨干网源节点时，用本节点地址和下一跳节点地址构造新的剪枝Prune_Ack包，转发新的剪枝Prune_Ack包，直到所转发的剪枝Prune_Ack包到达空中自组织网络骨干网源节点；当收到剪枝Prune_Ack包的转发节点是空中自组织网络骨干网源节点时，完成空中自组织网络子网节点的空中自组织网络子网节点组播路由表建立。

2.根据权利要求1所述的一种适用于层次化空中自组织网络的组播路由方法，其特征在于，步骤(1)中所述二维数组方法的步骤如下：

第一步，空中自组织骨干网节点生成包含五个数据变量V、F、P、N、T的结构体，其中第一个数据变量V表示是否为有效的路由路径，当V值为1时表示有效的路由路径，当V值为0时表示无效的路由路径；第二个数据变量F表示本节点是否是转发节点，当F值为1时表示转发节点，当F值为0时表示不是转发节点；第三个数据变量P记录本节点上一跳节点的地址；第四个数据变量N记录本节点下一跳节点的地址；第五个数据变量T记录本节点和上一跳节点的链路持续时间；

第二步，在空中自组织骨干网节点存储设备中开辟一个L×M×S的内存空间，用于存储二维数组，结构体在二维数组中所处位置为第a行第b列，其中L表示空中自组织网络骨干网中的节点个数，L＝1，2，…20，M表示组播组的个数，M＝1，2，…L-1，S表示一个结构体占用的内存空间，S小于130比特，a表示骨干网节点的节点号，a＝0，1…L-1，b表示组播组的序号，b＝0，1…M-1；

第三步，在二维数组中所处位置为第a行第b列的结构体中，记录骨干网节点a的路由信息，用数据变量V表示节点a对应的路由是否是有效的路由路径；用数据变量F表示节点a是否是组播组b中的转发节点；用数据变量P记录节点a上一跳节点的地址；用数据变量N记录节点a下一跳节点的地址；用数据变量T记录节点a和上一跳节点的链路持续时间。