CN111148176B - 无线自组网的路由方法及装置 - Google Patents

无线自组网的路由方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111148176B
CN111148176B CN201811308078.4A CN201811308078A CN111148176B CN 111148176 B CN111148176 B CN 111148176B CN 201811308078 A CN201811308078 A CN 201811308078A CN 111148176 B CN111148176 B CN 111148176B
Authority
CN
China
Prior art keywords
node
hop neighbor
nodes
remaining
target network
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811308078.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111148176A (zh
Inventor
张吉寇
卢丙权
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hebi Tianhai Electronic Information System Co Ltd
Original Assignee
Hebi Tianhai Electronic Information System Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hebi Tianhai Electronic Information System Co Ltd filed Critical Hebi Tianhai Electronic Information System Co Ltd
Priority to CN201811308078.4A priority Critical patent/CN111148176B/zh
Publication of CN111148176A publication Critical patent/CN111148176A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111148176B publication Critical patent/CN111148176B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/04—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on wireless node resources
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/04—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on wireless node resources
    • H04W40/10—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on wireless node resources based on available power or energy
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/12—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on transmission quality or channel quality
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/22—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing using selective relaying for reaching a BTS [Base Transceiver Station] or an access point
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明提供的无线自组网的路由方法及装置，应用于无线自组网中的目标网络节点。首先，获取目标网络节点在预设范围内的邻居节点的节点信息，其中包括设备形态；然后，根据所述预设范围内的邻居节点的设备形态，确定目标网络节点匹配的多点中继MPR节点；最后，通过目标网络节点匹配的MPR节点，在所述无线自组网中泛洪目标网络节点根据所述预设范围内的邻居节点的节点信息获得的网络拓扑信息，并用于所述无线自组网中各网络节点确定相应的路由信息。本发明基于设备形态确定MPR节点以泛洪拓扑信息，克服了单纯从网络节点覆盖度选择MPR节点无法得到较优MPR节点集的弊端，从整体上提高了无线自组网的网络效率与综合网络性能。

Description

无线自组网的路由方法及装置
技术领域
本发明涉及网络技术领域，更具体的说，涉及无线自组网的路由方法及装置。
背景技术
无线自组网(MANET，Mobile Ad Hoc Network)是由一组带有无线收发装置的可移动节点所组成的一个临时性多跳自治系统，它不需要依赖于预设的信息基础网络设施，就能够在任何时刻、任何地点快速构建起一个移动通信网络，具有可临时组网、快速展开、无控制中心、抗毁性强等特点。
在无线自组网的组网过程中，通常是根据信道占用率情况实时更新转发路由表中的转发节点，或者是根据物理链路质量的变化情况来设计路由，进而降低网络拥塞程度，提高网络性能。但是，由于无线自组网中通信设备的使用环境与使用场景的不同，即使是相同通信体制的通信设备也可能会衍生出不同的设备形态，现有的路由方案忽视了不同网络节点的设备形态的差异性，在多种类型的设备混合组网时，不能充分利用设备形态的特点发挥设备的优势，从而使无线自组网的网络效率较低，网络稳定性较差，影响无线自组网的组合网络性能。
所以，目前迫切需要一种能够有效提高无线自组网的综合网络性能的组网方案。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种无线自组网的路由方法及装置，以解决现有组网方式导致无线自组网的综合网络性能较低的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种无线自组网的路由方法，应用于目标网络节点，所述目标网络节点为无线自组网中的任一网络节点；所述方法包括：
获取所述目标网络节点在预设范围内的邻居节点的节点信息；所述节点信息包括设备形态；
根据所述预设范围内的邻居节点的设备形态，确定所述目标网络节点匹配的多点中继MPR节点；
通过所述目标网络节点匹配的MPR节点，在所述无线自组网中泛洪所述目标网络节点感知到的网络拓扑信息，用于所述无线自组网中各网络节点确定相应的路由信息。
优选的，所述获取所述目标网络节点在预设范围内的邻居节点的节点信息包括：
接收所述目标网络节点的一跳邻居节点发送的第一心跳报文；
其中，所述第一心跳报文中携带有：所述一跳邻居节点的节点信息，和，所述一跳邻居节点在一跳范围内的邻居节点的节点信息；
根据所述第一心跳报文，获取所述目标网络节点在两跳范围内的邻居节点的节点信息。
优选的，所述预设范围为两跳范围；所述目标网络节点在预设范围内的邻居节点包括：所述目标网络节点的一跳邻居节点与两跳邻居节点；所述根据所述预设范围内的邻居节点的设备形态，确定所述目标网络节点匹配的多点中继MPR节点包括：
根据所述目标网络节点的一跳邻居节点与两跳邻居节点，分别确定所述目标网络节点的一跳邻居节点集合与两跳邻居节点集合；
获取所述一跳邻居节点集合中各个一跳邻居节点分别在所述两跳邻居节点集合中覆盖的两跳邻居节点的节点个数；
根据所述各个一跳邻居节点分别在所述两跳邻居节点集合中覆盖的两跳邻居节点的节点个数，将所述一跳邻居节点集合中，与所述两跳邻居节点集合中任一个两跳邻居节点具有唯一通路的一跳邻居节点，确定为所述目标网络节点匹配的MPR节点；相应的，从所述一跳邻居节点集合中，删除所述具有唯一通路的一跳邻居节点，并从所述两跳邻居节点集合中，删除所述具有唯一通路的一跳邻居节点覆盖的两跳邻居节点；
当所述一跳邻居节点集合中，与所述两跳邻居节点集合中任一个两跳邻居节点具有唯一通路的一跳邻居节点的节点个数为零时，或者，当所述两跳邻居节点集合中剩余两跳邻居节点的节点个数不为零时，根据所述一跳邻居节点集合中剩余一跳邻居节点的设备形态，获取与所述剩余一跳邻居节点的设备形态相对应的设备权值，作为所述剩余一跳邻居节点的设备权值；
将所述一跳邻居节点集合中，设备权值最大的剩余一跳邻居节点，确定为所述目标网络节点匹配的MPR节点；相应的，从所述一跳邻居节点集合中，删除所述设备权值最大的剩余一跳邻居节点，并从所述两跳邻居节点集合中，删除所述设备权值最大的剩余一跳邻居节点覆盖的剩余两跳邻居节点。
优选的，所述节点信息还包括移动速度、剩余电量、链路质量与拥塞状态；在所述获取与所述剩余一跳邻居节点的设备形态相对应的设备权值，作为所述剩余一跳邻居节点的设备权值之后，所述方法还包括：
当所述一跳邻居节点集合中各个剩余一跳邻居节点的设备权值相同时，获取所述各个剩余一跳邻居节点的移动速度权值、剩余电量权值、链路质量权值与拥塞状态权值；
根据所述各个剩余一跳邻居节点的移动速度权值、剩余电量权值、链路质量权值与拥塞状态权值，分别计算所述各个剩余一跳邻居节点的综合权值；
根据所述各个剩余一跳邻居节点的综合权值确定所述目标网络节点匹配的MPR节点。
优选的，所述根据所述各个剩余一跳邻居节点的综合权值确定MPR节点包括：
将所述一跳邻居节点集合中，综合权值最大的剩余一跳邻居节点，确定为所述目标网络节点匹配的MPR节点；相应的，从所述一跳邻居节点集合中，删除所述综合权值最大的剩余一跳邻居节点，并从所述两跳邻居节点集合中，删除所述综合权值最大的剩余一跳邻居节点覆盖的剩余两跳邻居节点。
优选的，在所述分别计算所述各个剩余一跳邻居节点的综合权值之后，所述方法还包括：
当所述一跳邻居节点集合中各个剩余一跳邻居节点的综合权值相同时，获取所述各个剩余一跳邻居节点分别在所述两跳邻居节点集合中覆盖的剩余两跳邻居节点的节点个数；
根据所述覆盖的剩余两跳邻居节点的节点个数确定所述目标网络节点匹配的MPR节点。
优选的，所述根据所述覆盖的剩余两跳邻居节点的节点个数确定所述目标网络节点匹配的MPR节点包括：
根据所述各个剩余一跳邻居节点分别在所述两跳邻居节点集合中覆盖的剩余两跳邻居节点的节点个数，将所述一跳邻居节点集合中，覆盖所述剩余两跳邻居节点的节点个数最多的剩余一跳邻居节点，确定为所述目标网络节点匹配的MPR节点；相应的，从所述一跳邻居节点集合中，删除所述覆盖所述剩余两跳邻居节点的节点个数最多的剩余一跳邻居节点，并从所述两跳邻居节点集合中，删除所述覆盖所述剩余两跳邻居节点的节点个数最多的剩余一跳邻居节点覆盖的剩余两跳邻居节点。
优选的，所述方法还包括：
获取所述无线自组网中各网络节点泛洪的网络拓扑信息，得到全网拓扑信息；所述全网拓扑信息包括各网络节点的设备形态；
根据所述无线自组网中各网络节点的设备形态，确定所述目标网络节点的路由信息。
优选的，所述全网拓扑信息还包括各网络节点的移动速度、剩余电量、链路质量与拥塞状态；所述根据所述无线自组网中各网络节点的设备形态，确定所述目标网络节点的路由信息包括：
根据所述无线自组网中各网络节点的移动速度、剩余电量、链路质量、拥塞状态与设备形态中的至少一项，确定所述无线自组网中各链路的权重；
根据所述无线自组网中各链路的权重，确定所述目标网络节点的路由信息。
优选的，所述方法还包括：
按照预置的设备编码规则，获取所述目标网络节点的设备编号；
根据预设的设备编号与设备形态之间的对应关系，获取与所述目标网络节点的设备编号相对应的设备形态，作为所述目标网络节点的设备形态；
根据所述目标网络节点的设备形态，执行相应的路由策略。
优选的，所述方法还包括：
向所述目标网络节点的一跳邻居节点发送第二心跳报文；
其中，所述第二心跳报文中携带有：所述目标网络节点的节点信息，以及，所述目标网络节点在一跳范围内的邻居节点的节点信息。
一种无线自组网的路由装置，应用于目标网络节点，所述目标网络节点为无线自组网中的任一网络节点；所述装置包括：
邻居信息获取单元，用于获取所述目标网络节点在预设范围内的邻居节点的节点信息；所述节点信息包括设备形态；
MPR节点确定单元，用于根据所述预设范围内的邻居节点的设备形态，确定所述目标网络节点匹配的多点中继MPR节点；
拓扑信息泛洪单元，用于通过所述目标网络节点匹配的MPR节点，在所述无线自组网中泛洪所述目标网络节点感知到的网络拓扑信息，用于所述无线自组网中各网络节点确定相应的路由信息。
优选的，所述装置还包括：
拓扑信息获取单元，用于获取所述无线自组网中各网络节点泛洪的网络拓扑信息，得到全网拓扑信息；所述全网拓扑信息包括各网络节点的设备形态；
路由信息确定单元，用于根据所述无线自组网中各网络节点的设备形态，确定所述目标网络节点的路由信息。
一种无线自组网的路由终端，应用于目标网络节点，所述目标网络节点为无线自组网中的任一网络节点；所述路由终端包括处理器和存储器；
所述处理器，用于获取所述目标网络节点在预设范围内的邻居节点的节点信息；所述节点信息包括设备形态；根据所述预设范围内的邻居节点的设备形态，确定所述目标网络节点匹配的多点中继MPR节点；通过所述目标网络节点匹配的MPR节点，在所述无线自组网中泛洪所述目标网络节点感知到的网络拓扑信息，用于所述无线自组网中各网络节点确定相应的路由信息；
所述存储器，用于存储所述目标网络节点在预设范围内的邻居节点的节点信息，所述目标网络节点匹配的多点中继MPR节点，以及所述目标网络节点感知到的网络拓扑信息。从上述的技术方案可以看出，本发明提供的无线自组网的路由方法及装置，应用于无线自组网的目标网络节点，获取目标网络节点在预设范围内的邻居节点的设备形态，并根据所述预设范围内的邻居节点的设备形态，确定所述目标网络节点匹配的多点中继MPR节点，克服了单纯从网络节点覆盖度选择MPR节点无法得到较优MPR节点集的弊端，进而得到更优的MPR节点集合，并通过所述目标网络节点匹配的MPR节点，在所述无线自组网中泛洪所述目标网络节点感知到的网络拓扑信息，以供无线自组网中各网络节点确定相应的路由信息，从而在保证消息覆盖率的前提下，有效地控制了消息的转发数量，提高了无线自组网的网络效率与综合网络性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的无线自组网的路由方法的一种流程图；
图2为本申请实施例提供的心跳报文交互过程的流程图；
图3为本申请实施例提供的心跳报文格式的示例图；
图4为本申请实施例提供的设备形态提取过程的流程图；
图5为本申请实施例提供的设备编码规则的示例图；
图6为本申请实施例提供的MPR节点确定过程的一种流程图；
图7为本申请实施例提供的MPR节点确定过程的另一种流程图；
图8为本申请实施例提供的MPR节点确定过程的又一种流程图；
图9为本申请实施例提供的无线自组网的路由方法的另一种流程图；
图10为本申请实施例提供的网络拓扑信息的报文格式的示意图；
图11为本申请实施例提供的无线自组网的路由装置的一种结构示意图；
图12为本申请实施例提供的无线自组网的路由装置的另一种结构示意图。
具体实施方式
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做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。
本发明实施例提供的无线自组网的路由方法，应用于目标网络节点，所述目标网络节点为无线自组网中的任一网络节点。
请参阅图1，图1为本申请实施例提供的无线自组网的路由方法的一种流程图。
如图1所示，所述方法包括：
S101：获取目标网络节点在预设范围内的邻居节点的节点信息。
目标网络节点为无线自组网中的任一网络节点，目标网络节点的邻居节点是指所述目标网络节点附近的网络节点。预设范围可以是指网络节点之间的预设跳数，则目标网络节点在预设范围内的邻居节点可以是目标网络节点预设跳数范围内的邻居节点，例如目标网络节点的一跳邻居节点、两跳邻居节点等。
网络节点通常具有相应的节点信息，例如，拥塞度、剩余电量、移动速度等。由于网络节点实际上是一种设备，所以网络节点的节点信息还可以包括设备形态。
设备形态是指设备在特定条件下的表现形式，具体可以是指设备在不同使用环境或不同应用场景下的具体表现形式，例如，手持形态、背负形态、车载形态、机载形态、无人机载荷形态、舰载形态等。
在获取目标网络节点在预设范围内的邻居节点的节点信息时，本发明通过目标网络节点获取目标网络节点在预设范围内的邻居节点的设备形态，以便于根据各网络节点的设备形态来制定相应的消息转发策略。
S102：根据所述预设范围内的邻居节点的设备形态，确定所述目标网络节点匹配的多点中继MPR节点。
在链路状态路由协议中，通过选取多点中继(MPR，MultiPoint Relay)节点机制能够有效地减少网络洪泛过程中消息的转发数量，以克服了表驱式路由协议中网络维护开销大的缺点，并可广泛应用于大而密集的网络环境中。由于只有被选作MPR节点的网络节点才转发消息，且MPR节点只产生与其相匹配的MPR节点之间的链路状态信息，所以MPR节点选取是否准确将直接影响网络的性能。
传统的选取MPR节点的贪心算法，是采用网络节点的覆盖度作为优先策略，所以求得的近优解往往带有一定的冗余，无法获取到较优的MPR节点集；并且，贪心算法只是针对本地网络节点来求最小MPR节点集，并没有针对整个网络予以考虑，而在多种不同类型的设备进行综合组网时，单纯从网络节点覆盖度这一维度选择MPR节点，势必无法得到较优的MPR节点集。
本发明在确定目标网络节点匹配的MPR节点时，结合目标网络节点在预设范围内的邻居节点的设备形态这一参考因素，来确定目标网络节点匹配的多点中继MPR节点，能够适用于不同的使用环境与应用场景，克服了单纯从网络节点覆盖度选择MPR节点的弊端，从而得到更优的MPR节点集。
S103：通过所述目标网络节点匹配的MPR节点，在所述无线自组网中泛洪所述目标网络节点感知到的网络拓扑信息。
本发明通过更优的MPR节点集来泛洪目标网络节点感知到的网络拓扑信息，在保证消息覆盖率的前提下，有效地控制了消息的转发数量，提高了消息转发效率，降低了无线自组网的网络负荷，从而提高了无线自组网的网络性能。
其中，目标网络节点感知到的网络拓扑信息，是指所述目标网络节点根据所述预设范围内的邻居节点的节点信息获得的网络拓扑信息。
将所述目标网络节点根据所述预设范围内的邻居节点的节点信息获得的网络拓扑信息泛洪到无线自组网中，使得所述无线自组网中各网络节点可根据无线自组网中泛洪的网络拓扑信息确定相应的路由信息，即用于所述无线自组网中各网络节点确定相应的路由信息，从整体上提高了无线自组网的网络效率。
本实施例提供的无线自组网的路由方法，获取目标网络节点在预设范围内的邻居节点的设备形态，并根据所述预设范围内的邻居节点的设备形态，确定所述目标网络节点匹配的多点中继MPR节点，克服了单纯从网络节点覆盖度选择MPR节点无法得到较优MPR节点集的弊端，能够得到更优的MPR节点集合，能够适用于与不同设备形态相对应的不同的使用环境与应用场景，通过所述目标网络节点匹配的MPR节点，在所述无线自组网中泛洪所述目标网络节点感知到的网络拓扑信息，以供无线自组网中各网络节点确定相应的路由信息，从而能够在保证消息覆盖率的前提下，有效地控制消息的转发数量，提高无线自组网的网络效率与综合网络性能。
在具体应用中，无线自组网中各网络节点之间的节点信息交互，是通过心跳报文的交互过程来实现的，各网络节点之间的心跳报文交互，可用于实现邻居发现、邻居维护以及链路状态监测等各种功能。网络节点的心跳报文中可携带有该网络节点的节点信息，相应的，本申请实施例还提供了适用于本发明的心跳报文交互方案。
请参阅图2，图2为本申请实施例提供的心跳报文交互过程的流程图。
以应用于无线自组网中的目标网络节点为例，如图2所示，所述心跳报文交互过程包括：
S201：接收所述目标网络节点的一跳邻居节点发送的第一心跳报文。
其中，所述第一心跳报文中携带有：所述一跳邻居节点的节点信息，和，所述一跳邻居节点在一跳范围内的邻居节点的节点信息。
S202：根据所述第一心跳报文，获取所述目标网络节点在两跳范围内的邻居节点的节点信息。
S203：向所述目标网络节点的一跳邻居节点发送第二心跳报文。
其中，所述第二心跳报文中携带有：所述目标网络节点的节点信息，以及，所述目标网络节点在一跳范围内的邻居节点的节点信息。
其中，第一心跳报文是指，目标网络节点的一跳邻居节点向目标网络节点发送的心跳报文；第二心跳报文是指，目标网络节点向其一跳邻居节点发送心跳报文。第一心跳报文与第二心跳报文采用相同的心跳报文格式，具体可参见图3。
图3所示的心跳报文格式中，邻居节点数量表征本网络节点的一跳邻居节点的数量；邻居节点IP地址表征邻居节点的IP地址；设备形态表征网络节点的设备形态；拥塞度表征网络节点的当前业务负载，可用数值0～16表示，数值越大表示当前网络拥塞程度越严重；电量表征网络节点的当前剩余电量；速度表征网络节点的当前移动速度；链路质量表征通过物理层测量后得到的当前链路的通信质量，可用前4bit表示正向链路质量，后4bit表示反向链路质量，其数值越大表示通信质量越好，通信速率也越高；发送周期是指心跳报文的发送间隔，以秒为单位；MPR标识用于表征本网络节点担任其他网络节点的MPR节点的意愿(简称MPR意愿)。
一示例中，MPR意愿可采用下表1来表示。
表1 MPR意愿表
低 中 高
速度(V) 7 3 0
能量(P) 0 3 7
链路质量(L) 0 3 7
拥塞状态(C) 7 3 0
其中，速度(V)、能量(P)、链路质量(L)与拥塞状态(C)为本网络节点的状态参数，低、中、高分别代表状态参数的级别。速度(V)是指网络节点的移动速度，能量(P)是指节点设备的剩余电量，链路质量(L)是指网络节点所在链路的数据传输质量，拥塞状态(C)是指网络节点的拥塞程度。
如表1所示，速度级别高低与意愿度值大小成反比，能量级别高低与意愿度值大小成正比，链路质量级别高低与意愿度值大小成正比，拥塞状态级别高低与意愿度值大小成反比，因此，选取MPR节点时，应选取速度级别低、能量级别高、链路质量高且拥塞状态级别低的网络节点。
表1中的MPR意愿度值仅仅为本实施例中的一种可选示例，在实际应用中，网络节点的MPR意愿度值，并不局限于表1所示的意愿度值。
网络节点的设备形态可包括手持形态、背负形态、车载形态、机载形态、无人机载荷形态、舰载形态中至少一种，当然也可以根据具体需求增加其他更多的设备形态。针对每一种设备形态，均设定有相应的设备权值。
一示例中，设备形态与设备权值的对应关系可如下表2所示：
表2设备形态及相应权值
设备形态(D) 设备权值
手持形态 1
背负形态 2
车载形态 5
机载形态 7
无人机载荷形态 3
舰载形态 5
作为一种可选示例，MPR标识＝(V+P+L+C+D)÷5；在其他示例中，MPR标识还可以采用其他计算方式确定。
本实施例中，步骤S201-S202可用于实现前述实施例中所述获取所述目标网络节点在预设范围内的邻居节点的节点信息的步骤(S101)。并且，步骤S201-S202与步骤S203是相互并行的，并不存在先后触发关系。
本实施提供的心跳报文交互过程，实现了无线自组网中各网络节点之间的节点信息交互，使目标网络节点不仅能够将自己的节点信息发送给其他邻居节点，还能够获取到其他邻居节点发送的节点信息，尤其是获取邻居节点的设备形态，从而基于设备形态来选取MPR节点，得到更优的MPR节点集，能够适用于不同设备形态对应的使用环境与应用场景。
请参阅图4，图4为本申请实施例提供的设备形态提取过程的流程图。
仍以应用于无线自组网中的目标网络节点为例，如图4所示，所述设备形态提取过程包括：
S301：按照预置的设备编码规则，获取所述目标网络节点的设备编号。
每个网络节点都是一台设备，每台设备均可具有全球唯一编号。作为目标网络节点的设备开机后，可按照预置的设备编码规则可以自动读取到该设备的设备编号。
一示例中，可采用图5所示的设备编码规则来对设备信息进行编码。如图5所示，设备信息包括厂家标识、设备类型与设备编号，并采用6个字节来对设备信息进行编码，其中，采用1个字节存储厂家标识，采用1个字节存储设备形态信息，采用4个字节存储设备编号。
厂家标识用于用于区分不同设备的生产厂商，不同设备的生产厂商具有不同的厂家唯一标识；设备类型用于区分不同的设备形态和通信体制(具体定义见下表3)；设备编号，即为设备序列号，具有相同设备形态的节点设备对应的设备编号必须不同，而不同设备形态的节点设备对应的设备编号可以相同。
表3设备类型定义
S302：获取与所述目标网络节点的设备编号相对应的设备形态。
设备编号与设备形态之间具有预设的对应关系，根据预设的设备编号与设备形态之间的对应关系，获取与所述目标网络节点的设备编号相对应的设备形态，作为所述目标网络节点的设备形态。
一示例中，设备形态与路由策略之间也具有对应关系，相应的，在获取到所述目标网络节点的设备形态后，还可以执行以下操作：
S303：根据所述目标网络节点的设备形态，执行相应的路由策略。
其中，与设备形态相对应的路由策略，可以是指因设备形态不同而存在差异性的路由策略，例如，协议报文发送周期、节点失效时间等。
本实施提供的设备形态提取过程，先按照预置的设备编码规则获取所述目标网络节点的设备编号，再根据预设的设备编号与设备形态之间的对应关系，获取与所述目标网络节点的设备编号相对应的设备形态，作为所述目标网络节点的设备形态，实现了目标网络节点的设备形态的提取。
请参阅图6，图6为本申请实施例提供的MPR节点确定过程的一种流程图。
本实施例中以所述预设范围为两跳范围为例，则目标网络节点在预设范围内的邻居节点包括：所述目标网络节点的一跳邻居节点与两跳邻居节点。
如图6所示，所述MPR节点确定过程包括：
S401：确定目标网络节点i的一跳邻居节点集合M1(i)与两跳邻居节点集合M2(i)。
目标网络节点i获取到的两跳范围内的邻居节点的节点信息，表明了目标网络节点i具有的一跳邻居节点与两跳邻居节点。根据目标网络节点i的一跳邻居节点与两跳邻居节点，可以分别确定目标网络节点i的一跳邻居节点集合M1(i)与两跳邻居节点集合M2(i)。
S402：获取所述一跳邻居节点集合M1(i)中各个一跳邻居节点分别在所述两跳邻居节点集合M2(i)中覆盖的两跳邻居节点的节点个数。
其中，任何一个一跳邻居节点覆盖的两跳邻居节点的节点个数，是指该一跳邻居节点可以直达的两跳邻居节点的节点个数。
S403：判断M2(i)中两跳邻居节点是否存在与其具有唯一通络的一跳邻居节点，若是，则执行步骤S404；若否，执行步骤S406。
S404：将所述具有唯一通络的一跳邻居节点确定为所述目标网络节点i匹配的MPR节点，并从M1(i)中删除该一跳邻居节点，从M2(i)删除该一跳邻居节点覆盖的两跳邻居节点。
通过步骤S403-S404，根据所述一跳邻居节点集合M1(i)中各个一跳邻居节点分别在所述两跳邻居节点集合M2(i)中覆盖的两跳邻居节点的节点个数，将所述一跳邻居节点集合M1(i)中，与所述两跳邻居节点集合M2(i)中任一个两跳邻居节点具有唯一通路的一跳邻居节点，确定为所述目标网络节点i匹配的MPR节点；相应的，从所述一跳邻居节点集合M1(i)中，删除所述具有唯一通路的一跳邻居节点，并从所述两跳邻居节点集合M2(i)中，删除所述具有唯一通路的一跳邻居节点覆盖的两跳邻居节点。
一示例中，可以针对目标网络节点i预先定义一个相应的MPR(i)集合，用于存放所述目标网络节点i匹配的MPR节点。
S405：判断M2(i)中剩余两跳邻居节点的节点个数是否为零，若否，则执行步骤S406；若是，则MPR节点确定过程结束。
M2(i)中剩余两跳邻居节点的节点个数为零，意味着目标网络节点的两跳邻居节点均已被确定的MPR节点所覆盖，即通过目前确定的MPR节点能够将目标网络节点的消息直接转发至目标网络节点的所有两跳邻居节点，则MPR节点确定过程结束。
S406：根据M1(i)中剩余一跳邻居节点的设备形态，获取所述剩余一跳邻居节点的设备权值。
通过步骤S403、S405-406，当所述一跳邻居节点集合M1(i)中，与所述两跳邻居节点集合M2(i)中任一个两跳邻居节点具有唯一通路的一跳邻居节点的节点个数为零时，或者，当所述两跳邻居节点集合M2(i)中剩余两跳邻居节点的节点个数不为零时，根据所述一跳邻居节点集合M1(i)中剩余一跳邻居节点的设备形态，获取与所述剩余一跳邻居节点的设备形态相对应的设备权值，作为所述剩余一跳邻居节点的设备权值。
设备形态与设备权值之间存在预设的对应关系，根据所述目标网络节点i的设备形态，以及，预设的设备形态与设备权值之间的对应关系，能过获取到与所述目标网络节点i的设备形态相对应的设备权值。
S407：将设备权值最大的剩余一跳邻居节点确定为所述目标网络节点i匹配的MPR节点，并从M1(i)中删除该剩余一跳邻居节点，从M2(i)删除该剩余一跳邻居节点覆盖的剩余两跳邻居节点。
通过步骤S407，将所述一跳邻居节点集合M1(i)中，设备权值最大的剩余一跳邻居节点，确定为所述目标网络节点i匹配的MPR节点；相应的，从所述一跳邻居节点集合M1(i)中，删除所述设备权值最大的剩余一跳邻居节点，并从所述两跳邻居节点集合M2(i)中，删除所述设备权值最大的剩余一跳邻居节点覆盖的剩余两跳邻居节点。
S408：再次判断M2(i)中剩余两跳邻居节点的节点个数是否为零，若否，则执行步骤S403；若是，则MPR节点确定过程结束。
本实施例提供的MPR节点确定过程可用于实现前述实施例中根据所述预设范围内的邻居节点的设备形态，确定所述目标网络节点i匹配的多点中继MPR节点的步骤(S102)。
本实施例提供的MPR节点确定过程，先根据所述一跳邻居节点集合中一跳邻居节点与所述两跳邻居节点集合中两跳邻居节点之间的唯一通路确定MPR节点，并在所述一跳邻居节点集合中，与所述两跳邻居节点集合中任一个两跳邻居节点具有唯一通路的一跳邻居节点的节点个数为零时，或者，在所述两跳邻居节点集合中剩余两跳邻居节点的节点个数不为零时，结合一跳邻居节点的设备权值来从中选取目标网络节点匹配的MPR节点，从而结合设备形态的参考因素来决策MPR节点的选取，得到更优的MPR节点集，能够适用于与不同设备形态相对应的不同的使用环境与应用场景，克服了单纯从网络节点覆盖度选取MPR节点无法得到较优MPR节点集的弊端。
在具体应用中，目标网络节点的一跳邻居节点集合中剩余一跳邻居节点有可能是具有相同设备形态的设备，可能会使得剩余一跳邻居节点具有相同的设备权值，导致无法根据设备形态形态对应的设备权值来确定MPR节点。针对这一情况，本发明还提供了以下实施例。
请参阅图7，图7为本申请实施例提供的MPR节点确定过程的另一种流程图。
在本实施例中，当目标网络节点i的一跳邻居节点集合M1(i)中，各个剩余一跳邻居节点的设备权值相同时，则如图7所示，所述MPR节点确定过程还可以包括：
S501：获取所述各个剩余一跳邻居节点的移动速度权值、剩余电量权值、链路质量权值与拥塞状态权值。
网络节点的节点信息除了包括设备类型外，还包括移动速度、剩余电量、链路质量与拥塞状态。其中，移动速度、剩余电量、链路质量与拥塞状态分别与移动速度权值、剩余电量权值、链路质量权值与拥塞状态权值之间具有预设的对应关系，所以，当所述一跳邻居节点集合M1(i)中各个剩余一跳邻居节点的设备权值相同时，可以根据所述各个剩余一跳邻居节点的移动速度、剩余电量、链路质量与拥塞状态，分别获取所述各个剩余一跳邻居节点的移动速度权值、剩余电量权值、链路质量权值与拥塞状态权值。
S502：根据各个剩余一跳邻居节点的移动速度权值、剩余电量权值、链路质量权值与拥塞状态权值，分别计算各个剩余一跳邻居节点的综合权值。
一示例中，所述剩余一跳邻居节点的综合权值等于所述剩余一跳邻居节点的移动速度权值、剩余电量权值、链路质量权值与拥塞状态权值的加权平均值。
S503：根据所述各个剩余一跳邻居节点的综合权值确定目标网络节点i匹配的MPR节点。
具体地，将所述一跳邻居节点集合M1(i)中，综合权值最大的剩余一跳邻居节点，确定为所述目标网络节点i匹配的MPR节点；相应的，从所述一跳邻居节点集合M1(i)中，删除所述综合权值最大的剩余一跳邻居节点，并从所述两跳邻居节点集合M2(i)中，删除所述综合权值最大的剩余一跳邻居节点覆盖的剩余两跳邻居节点。
本实施例提供的MPR节点确定过程可作为前述实施例中步骤S407的补充方案，在目标网络节点i的一跳邻居节点集合M1(i)中各个剩余一跳邻居节点的设备权值相同的下执行。
本实施例提供的MPR节点确定过程，针对前述实施例中剩余一跳邻居节点具有相同的设备权值，无法从中选取出设备权值最大的剩余一跳邻居节点来作为MPR节点的情况，根据所述各个剩余一跳邻居节点的移动速度权值、剩余电量权值、链路质量权值与拥塞状态权值，分别计算所述各个剩余一跳邻居节点的综合权值，并将所述一跳邻居节点集合中，综合权值最大的剩余一跳邻居节点，确定为所述目标网络节点i匹配的MPR节点，从而站在全网的角度，根据设备形态、移动速度、剩余电量、链路质量与拥塞状态等多层次多维度的感知来决策MPR节点的选取，进一步克服了单纯从网络节点覆盖度选择MPR节点无法得到较优MPR节点集的弊端。
在具体应用中，当目标网络节点i的一跳邻居节点集合M1(i)中各个剩余一跳邻居节点的综合权值也相同时，则会导致无法从中选取出综合权值最大的剩余一跳邻居节点来作为MPR节点。针对这一情况，本发明还提供了以下实施例。
请参阅图8，图8为本申请实施例提供的MPR节点确定过程的又一种流程图。
本实施例中，当目标网络节点i的一跳邻居节点集合M1(i)中，各个剩余一跳邻居节点的综合权值相同时，则如图8所示，所述MPR节点确定过程还可以包括：
S601：获取所述各个剩余一跳邻居节点分别在所述两跳邻居节点集合M2(i)中覆盖的剩余两跳邻居节点的节点个数。
S602：根据所述覆盖的剩余两跳邻居节点的节点个数确定所述目标网络节点i匹配的MPR节点。
具体地，根据所述各个剩余一跳邻居节点分别在所述两跳邻居节点集合M2(i)中覆盖的剩余两跳邻居节点的节点个数，将所述一跳邻居节点集合M1(i)中，覆盖所述剩余两跳邻居节点的节点个数最多的剩余一跳邻居节点，确定为所述目标网络节点i匹配的MPR节点；相应的，从所述一跳邻居节点集合M1(i)中，删除所述覆盖所述剩余两跳邻居节点的节点个数最多的剩余一跳邻居节点，并从所述两跳邻居节点集合M2(i)中，删除所述覆盖所述剩余两跳邻居节点的节点个数最多的剩余一跳邻居节点覆盖的剩余两跳邻居节点。
本实施例提供的MPR节点确定过程，针对前述实施例中一跳邻居节点集合中各个剩余一跳邻居节点的综合权值也相同，无法从中选取出设备权值最大的剩余一跳邻居节点来作为MPR节点的情况，根据所述各个剩余一跳邻居节点分别在所述两跳邻居节点集合中覆盖的剩余两跳邻居节点的节点个数，确定目标网络节点匹配的MPR节点，从而站在全网的角度，根据网络节点覆盖度、设备形态、移动速度、剩余电量、链路质量与拥塞状态等多层次多维度的感知来决策MPR节点的选取，进一步提高了MPR节点的选取质量，进而在保证消息覆盖率的前提下，有效地控制消息的转发数量，提高无线自组网的网络效率与综合网络性能。
请参阅图9，图9为本申请实施例提供的无线自组网的路由方法的另一种流程图。
如图9所示，所述方法包括：
S701：获取所述无线自组网中各网络节点泛洪的网络拓扑信息，得到全网拓扑信息。
所述全网拓扑信息包括各网络节点的设备形态。
一示例中，无线自组网中各网络节点泛洪的网络拓扑信息的报文格式可如图10所示。报文序列号用于区分报文的新旧，网络节点每发送一次网络拓扑信息的报文时，报文中的报文序列号自动加1。网络拓扑信息的报文格式中其他字段的含义可参考前述实施例中的心跳报文格式，在此不再赘述。
本申请实施例提供的协议报文格式(心跳报文、网络拓扑信息)均为自定义格式，报文中仅包含必要的信息即可，从而能够减少协议报文在无线场景下的开销。如果网络节点需要与标准协议进行互通，可在对外接口中进行协议转换，以适配和兼容标准协议。
S702：根据所述无线自组网中各网络节点的设备形态，确定所述目标网络节点的路由信息。
一示例中，所述全网拓扑信息还包括各网络节点的移动速度、剩余电量、链路质量与拥塞状态；所述根据所述无线自组网中各网络节点的设备形态，确定所述目标网络节点的路由信息包括：
a、根据所述无线自组网中各网络节点的移动速度、剩余电量、链路质量、拥塞状态与设备形态中的至少一项，确定所述无线自组网中各链路的权重；
例如，链路的权重：Weight＝α×L+β×C+γ×P+δ×V+ε×D。
其中，L为链路质量、C为拥塞状态、P为剩余电量、V为移动速度、D为设备形态；α为链路质量对应的权重因子，β为拥塞状态对应的权重因子，γ为剩余电量对应的权重因子，ε为设备形态对应的权重因子。
b、根据所述无线自组网中各链路的权重，确定所述目标网络节点的路由信息。
本实施提供的无线自组网的路由方法，基于设备形态这一参考因素，来计算链路权重，进而通过链路权重来确定网络节点间的最短路径，从而提高多种设备混合组网的网络效能。并且，通过结合本实施例提供的基于设备形态的链路权重确定方式，以及，前述实施例提供的基于设备形态的MPR确定方法，能够从整体上提高无线自组网的网络效率与与综合网络性能。
本发明实施例还提供了无线自组网的路由装置，所述无线自组网的路由装置用于实现本发明实施例提供的无线自组网的路由方法，下文描述的无线自组网的路由装置内容，可与上文描述的无线自组网的路由方法内容相互对应参照。
本发明实施例提供的无线自组网的路由装置，应用于目标网络节点，所述目标网络节点为无线自组网中的任一网络节点。
请参阅图11，图11为本申请实施例提供的无线自组网的路由装置的一种结构示意图。
如图11所示，所述装置包括邻居信息获取单元100、MPR节点确定单元200与拓扑信息泛洪单元300。其中，
所述邻居信息获取单元100，用于获取所述目标网络节点在预设范围内的邻居节点的节点信息；所述节点信息包括设备形态。
所述MPR节点确定单元200，用于根据所述预设范围内的邻居节点的设备形态，确定所述目标网络节点匹配的多点中继MPR节点；
所述拓扑信息泛洪单元300，用于通过所述目标网络节点匹配的MPR节点，在所述无线自组网中泛洪所述目标网络节点感知到的网络拓扑信息，用于所述无线自组网中各网络节点确定相应的路由信息。
在一示例中，所述邻居信息获取单元100可具体用于：
接收所述目标网络节点的一跳邻居节点发送的第一心跳报文；
其中，所述第一心跳报文中携带有：所述一跳邻居节点的节点信息，和，所述一跳邻居节点在一跳范围内的邻居节点的节点信息；
根据所述第一心跳报文，获取所述目标网络节点在两跳范围内的邻居节点的节点信息。
相应的，所述装置还可以包括：
节点信息发送单元，用于向所述目标网络节点的一跳邻居节点发送第二心跳报文；
其中，所述第二心跳报文中携带有：所述目标网络节点的节点信息，以及，所述目标网络节点在一跳范围内的邻居节点的节点信息。
在一示例中，所述装置还可以包括：
设备形态提取单元，用于：
按照预置的设备编码规则，获取所述目标网络节点的设备编号；
根据预设的设备编号与设备形态之间的对应关系，获取与所述目标网络节点的设备编号相对应的设备形态，作为所述目标网络节点的设备形态；
其中，可以根据所述目标网络节点的设备形态，执行相应的路由策略。
在一示例中，所述预设范围为两跳范围；所述目标网络节点在预设范围内的邻居节点包括：所述目标网络节点的一跳邻居节点与两跳邻居节点；所述MPR节点确定单元200具体用于：
根据所述目标网络节点的一跳邻居节点与两跳邻居节点，分别确定所述目标网络节点的一跳邻居节点集合与两跳邻居节点集合；
获取所述一跳邻居节点集合中各个一跳邻居节点分别在所述两跳邻居节点集合中覆盖的两跳邻居节点的节点个数；
根据所述各个一跳邻居节点分别在所述两跳邻居节点集合中覆盖的两跳邻居节点的节点个数，将所述一跳邻居节点集合中，与所述两跳邻居节点集合中任一个两跳邻居节点具有唯一通路的一跳邻居节点，确定为所述目标网络节点匹配的MPR节点；相应的，从所述一跳邻居节点集合中，删除所述具有唯一通路的一跳邻居节点，并从所述两跳邻居节点集合中，删除所述具有唯一通路的一跳邻居节点覆盖的两跳邻居节点；
当所述一跳邻居节点集合中，与所述两跳邻居节点集合中任一个两跳邻居节点具有唯一通路的一跳邻居节点的节点个数为零时，或者，当所述两跳邻居节点集合中剩余两跳邻居节点的节点个数不为零时，根据所述一跳邻居节点集合中剩余一跳邻居节点的设备形态，获取与所述剩余一跳邻居节点的设备形态相对应的设备权值，作为所述剩余一跳邻居节点的设备权值；
将所述一跳邻居节点集合中，设备权值最大的剩余一跳邻居节点，确定为所述目标网络节点匹配的MPR节点；相应的，从所述一跳邻居节点集合中，删除所述设备权值最大的剩余一跳邻居节点，并从所述两跳邻居节点集合中，删除所述设备权值最大的剩余一跳邻居节点覆盖的剩余两跳邻居节点。
一示例中，所述节点信息还包括移动速度、剩余电量、链路质量与拥塞状态，相应的，在所述获取与所述剩余一跳邻居节点的设备形态相对应的设备权值，作为所述剩余一跳邻居节点的设备权值之后，所述MPR节点确定单元200具体还用于：
当所述一跳邻居节点集合中各个剩余一跳邻居节点的设备权值相同时，获取所述各个剩余一跳邻居节点的移动速度权值、剩余电量权值、链路质量权值与拥塞状态权值；
根据所述各个剩余一跳邻居节点的移动速度权值、剩余电量权值、链路质量权值与拥塞状态权值，分别计算所述各个剩余一跳邻居节点的综合权值；
根据所述各个剩余一跳邻居节点的综合权值确定所述目标网络节点匹配的MPR节点。
其中，所述根据所述各个剩余一跳邻居节点的综合权值确定MPR节点包括：
将所述一跳邻居节点集合中，综合权值最大的剩余一跳邻居节点，确定为所述目标网络节点匹配的MPR节点；相应的，从所述一跳邻居节点集合中，删除所述综合权值最大的剩余一跳邻居节点，并从所述两跳邻居节点集合中，删除所述综合权值最大的剩余一跳邻居节点覆盖的剩余两跳邻居节点。
一示例中，在所述分别计算所述各个剩余一跳邻居节点的综合权值之后，所述MPR节点确定单元200具体还用于：
当所述一跳邻居节点集合中各个剩余一跳邻居节点的综合权值相同时，获取所述各个剩余一跳邻居节点分别在所述两跳邻居节点集合中覆盖的剩余两跳邻居节点的节点个数；
根据所述覆盖的剩余两跳邻居节点的节点个数确定所述目标网络节点匹配的MPR节点。
其中，所述根据所述覆盖的剩余两跳邻居节点的节点个数确定所述目标网络节点匹配的MPR节点包括：
根据所述各个剩余一跳邻居节点分别在所述两跳邻居节点集合中覆盖的剩余两跳邻居节点的节点个数，将所述一跳邻居节点集合中，覆盖所述剩余两跳邻居节点的节点个数最多的剩余一跳邻居节点，确定为所述目标网络节点匹配的MPR节点；相应的，从所述一跳邻居节点集合中，删除所述覆盖所述剩余两跳邻居节点的节点个数最多的剩余一跳邻居节点，并从所述两跳邻居节点集合中，删除所述覆盖所述剩余两跳邻居节点的节点个数最多的剩余一跳邻居节点覆盖的剩余两跳邻居节点。
本实施例提供的无线自组网的路由装置，获取目标网络节点在预设范围内的邻居节点的设备形态，并根据所述预设范围内的邻居节点的设备形态，确定所述目标网络节点匹配的多点中继MPR节点，克服了单纯从网络节点覆盖度选择MPR节点无法得到较优MPR节点集的弊端，能够得到更优的MPR节点集合，能够适用于与不同设备形态相对应的不同的使用环境与应用场景，通过所述目标网络节点匹配的MPR节点，在所述无线自组网中泛洪所述目标网络节点感知到的网络拓扑信息，以供无线自组网中各网络节点确定相应的路由信息，从而能够在保证消息覆盖率的前提下，有效地控制消息的转发数量，提高无线自组网的网络效率与综合网络性能。
请参阅图12，图12为本申请实施例提供的无线自组网的路由装置的另一种结构示意图。
如图12所示，所述装置除了包括邻居信息获取单元100、MPR节点确定单元200与拓扑信息泛洪单元300之外，所述装置还包括：
拓扑信息获取单元400，用于获取所述无线自组网中各网络节点泛洪的网络拓扑信息，得到全网拓扑信息；所述全网拓扑信息包括各网络节点的设备形态。
路由信息确定单元500，用于根据所述无线自组网中各网络节点的设备形态，确定所述目标网络节点的路由信息。
一示例中，所述全网拓扑信息还包括各网络节点的移动速度、剩余电量、链路质量与拥塞状态，所述路由信息确定单元具体用于：
根据所述无线自组网中各网络节点的移动速度、剩余电量、链路质量、拥塞状态与设备形态中的至少一项，确定所述无线自组网中各链路的权重；
根据所述无线自组网中各链路的权重，确定所述目标网络节点的路由信息。
本实施提供的无线自组网的路由装置，基于设备形态这一参考因素，来计算链路权重，进而通过链路权重来确定网络节点间的最短路径，从而提高多种设备混合组网的网络效能。并且，通过本发明提供的基于设备形态的链路权重确定方式，以及，基于设备形态的MPR确定方法，能够从整体上提高无线自组网的网络效率与与综合网络性能。
本申请实施例还提供了一种与前述实施例中所述的无线自组网的路由方法相对应的无线自组网的路由终端，所述路由终端应用于目标网络节点，所述目标网络节点为无线自组网中的任一网络节点；所述路由终端包括：处理器和存储器；
所述处理器，用于获取所述目标网络节点在预设范围内的邻居节点的节点信息；所述节点信息包括设备形态；根据所述预设范围内的邻居节点的设备形态，确定所述目标网络节点匹配的多点中继MPR节点；通过所述目标网络节点匹配的MPR节点，在所述无线自组网中泛洪所述目标网络节点感知到的网络拓扑信息，用于所述无线自组网中各网络节点确定相应的路由信息；
所述存储器，用于存储所述目标网络节点在预设范围内的邻居节点的节点信息，所述目标网络节点匹配的多点中继MPR节点，以及所述目标网络节点感知到的网络拓扑信息。
本实施例提供的无线自组网的路由终端，获取目标网络节点在预设范围内的邻居节点的设备形态，并根据所述预设范围内的邻居节点的设备形态，确定所述目标网络节点匹配的多点中继MPR节点，克服了单纯从网络节点覆盖度选择MPR节点无法得到较优MPR节点集的弊端，能够得到更优的MPR节点集合，能够适用于与不同设备形态相对应的不同的使用环境与应用场景，通过所述目标网络节点匹配的MPR节点，在所述无线自组网中泛洪所述目标网络节点感知到的网络拓扑信息，以供无线自组网中各网络节点确定相应的路由信息，从而能够在保证消息覆盖率的前提下，有效地控制消息的转发数量，提高无线自组网的网络效率与综合网络性能。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第一等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (13)

1.一种无线自组网的路由方法，其特征在于，应用于目标网络节点，所述目标网络节点为无线自组网中的任一网络节点；所述方法包括：
获取所述目标网络节点在预设范围内的邻居节点的节点信息；所述节点信息包括设备形态；
根据所述预设范围内的邻居节点的设备形态，确定所述目标网络节点匹配的多点中继MPR节点；
通过所述目标网络节点匹配的MPR节点，在所述无线自组网中泛洪所述目标网络节点感知到的网络拓扑信息，用于所述无线自组网中各网络节点确定相应的路由信息；
所述预设范围为两跳范围；所述目标网络节点在预设范围内的邻居节点包括：所述目标网络节点的一跳邻居节点与两跳邻居节点；所述根据所述预设范围内的邻居节点的设备形态，确定所述目标网络节点匹配的多点中继MPR节点包括：
根据所述目标网络节点的一跳邻居节点与两跳邻居节点，分别确定所述目标网络节点的一跳邻居节点集合与两跳邻居节点集合；
获取所述一跳邻居节点集合中各个一跳邻居节点分别在所述两跳邻居节点集合中覆盖的两跳邻居节点的节点个数；
根据所述各个一跳邻居节点分别在所述两跳邻居节点集合中覆盖的两跳邻居节点的节点个数，将所述一跳邻居节点集合中，与所述两跳邻居节点集合中任一个两跳邻居节点具有唯一通路的一跳邻居节点，确定为所述目标网络节点匹配的MPR节点；相应的，从所述一跳邻居节点集合中，删除所述具有唯一通路的一跳邻居节点，并从所述两跳邻居节点集合中，删除所述具有唯一通路的一跳邻居节点覆盖的两跳邻居节点；
当所述一跳邻居节点集合中，与所述两跳邻居节点集合中任一个两跳邻居节点具有唯一通路的一跳邻居节点的节点个数为零时，或者，当所述两跳邻居节点集合中剩余两跳邻居节点的节点个数不为零时，根据所述一跳邻居节点集合中剩余一跳邻居节点的设备形态，获取与所述剩余一跳邻居节点的设备形态相对应的设备权值，作为所述剩余一跳邻居节点的设备权值；
将所述一跳邻居节点集合中，设备权值最大的剩余一跳邻居节点，确定为所述目标网络节点匹配的MPR节点；相应的，从所述一跳邻居节点集合中，删除所述设备权值最大的剩余一跳邻居节点，并从所述两跳邻居节点集合中，删除所述设备权值最大的剩余一跳邻居节点覆盖的剩余两跳邻居节点。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述目标网络节点在预设范围内的邻居节点的节点信息包括：
接收所述目标网络节点的一跳邻居节点发送的第一心跳报文；
其中，所述第一心跳报文中携带有：所述一跳邻居节点的节点信息，和，所述一跳邻居节点在一跳范围内的邻居节点的节点信息；
根据所述第一心跳报文，获取所述目标网络节点在两跳范围内的邻居节点的节点信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述节点信息还包括移动速度、剩余电量、链路质量与拥塞状态；在所述获取与所述剩余一跳邻居节点的设备形态相对应的设备权值，作为所述剩余一跳邻居节点的设备权值之后，所述方法还包括：
当所述一跳邻居节点集合中各个剩余一跳邻居节点的设备权值相同时，获取所述各个剩余一跳邻居节点的移动速度权值、剩余电量权值、链路质量权值与拥塞状态权值；
根据所述各个剩余一跳邻居节点的移动速度权值、剩余电量权值、链路质量权值与拥塞状态权值，分别计算所述各个剩余一跳邻居节点的综合权值；
根据所述各个剩余一跳邻居节点的综合权值确定所述目标网络节点匹配的MPR节点。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述各个剩余一跳邻居节点的综合权值确定MPR节点包括：
将所述一跳邻居节点集合中，综合权值最大的剩余一跳邻居节点，确定为所述目标网络节点匹配的MPR节点；相应的，从所述一跳邻居节点集合中，删除所述综合权值最大的剩余一跳邻居节点，并从所述两跳邻居节点集合中，删除所述综合权值最大的剩余一跳邻居节点覆盖的剩余两跳邻居节点。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述分别计算所述各个剩余一跳邻居节点的综合权值之后，所述方法还包括：
当所述一跳邻居节点集合中各个剩余一跳邻居节点的综合权值相同时，获取所述各个剩余一跳邻居节点分别在所述两跳邻居节点集合中覆盖的剩余两跳邻居节点的节点个数；
根据所述覆盖的剩余两跳邻居节点的节点个数确定所述目标网络节点匹配的MPR节点。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述覆盖的剩余两跳邻居节点的节点个数确定所述目标网络节点匹配的MPR节点包括：
根据所述各个剩余一跳邻居节点分别在所述两跳邻居节点集合中覆盖的剩余两跳邻居节点的节点个数，将所述一跳邻居节点集合中，覆盖所述剩余两跳邻居节点的节点个数最多的剩余一跳邻居节点，确定为所述目标网络节点匹配的MPR节点；相应的，从所述一跳邻居节点集合中，删除所述覆盖所述剩余两跳邻居节点的节点个数最多的剩余一跳邻居节点，并从所述两跳邻居节点集合中，删除所述覆盖所述剩余两跳邻居节点的节点个数最多的剩余一跳邻居节点覆盖的剩余两跳邻居节点。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述无线自组网中各网络节点泛洪的网络拓扑信息，得到全网拓扑信息；所述全网拓扑信息包括各网络节点的设备形态；
根据所述无线自组网中各网络节点的设备形态，确定所述目标网络节点的路由信息。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述全网拓扑信息还包括各网络节点的移动速度、剩余电量、链路质量与拥塞状态；所述根据所述无线自组网中各网络节点的设备形态，确定所述目标网络节点的路由信息包括：
根据所述无线自组网中各网络节点的移动速度、剩余电量、链路质量、拥塞状态与设备形态中的至少一项，确定所述无线自组网中各链路的权重；
根据所述无线自组网中各链路的权重，确定所述目标网络节点的路由信息。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
按照预置的设备编码规则，获取所述目标网络节点的设备编号；
根据预设的设备编号与设备形态之间的对应关系，获取与所述目标网络节点的设备编号相对应的设备形态，作为所述目标网络节点的设备形态；
根据所述目标网络节点的设备形态，执行相应的路由策略。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
向所述目标网络节点的一跳邻居节点发送第二心跳报文；
其中，所述第二心跳报文中携带有：所述目标网络节点的节点信息，以及，所述目标网络节点在一跳范围内的邻居节点的节点信息。
11.一种无线自组网的路由装置，其特征在于，应用于目标网络节点，所述目标网络节点为无线自组网中的任一网络节点；所述装置包括：
邻居信息获取单元，用于获取所述目标网络节点在预设范围内的邻居节点的节点信息；所述节点信息包括设备形态；
MPR节点确定单元，用于根据所述预设范围内的邻居节点的设备形态，确定所述目标网络节点匹配的多点中继MPR节点；
拓扑信息泛洪单元，用于通过所述目标网络节点匹配的MPR节点，在所述无线自组网中泛洪所述目标网络节点感知到的网络拓扑信息，用于所述无线自组网中各网络节点确定相应的路由信息；
所述预设范围为两跳范围；所述目标网络节点在预设范围内的邻居节点包括：所述目标网络节点的一跳邻居节点与两跳邻居节点；所述MPR节点确定单元具体用于：
根据所述目标网络节点的一跳邻居节点与两跳邻居节点，分别确定所述目标网络节点的一跳邻居节点集合与两跳邻居节点集合；
获取所述一跳邻居节点集合中各个一跳邻居节点分别在所述两跳邻居节点集合中覆盖的两跳邻居节点的节点个数；
根据所述各个一跳邻居节点分别在所述两跳邻居节点集合中覆盖的两跳邻居节点的节点个数，将所述一跳邻居节点集合中，与所述两跳邻居节点集合中任一个两跳邻居节点具有唯一通路的一跳邻居节点，确定为所述目标网络节点匹配的MPR节点；相应的，从所述一跳邻居节点集合中，删除所述具有唯一通路的一跳邻居节点，并从所述两跳邻居节点集合中，删除所述具有唯一通路的一跳邻居节点覆盖的两跳邻居节点；
当所述一跳邻居节点集合中，与所述两跳邻居节点集合中任一个两跳邻居节点具有唯一通路的一跳邻居节点的节点个数为零时，或者，当所述两跳邻居节点集合中剩余两跳邻居节点的节点个数不为零时，根据所述一跳邻居节点集合中剩余一跳邻居节点的设备形态，获取与所述剩余一跳邻居节点的设备形态相对应的设备权值，作为所述剩余一跳邻居节点的设备权值；
将所述一跳邻居节点集合中，设备权值最大的剩余一跳邻居节点，确定为所述目标网络节点匹配的MPR节点；相应的，从所述一跳邻居节点集合中，删除所述设备权值最大的剩余一跳邻居节点，并从所述两跳邻居节点集合中，删除所述设备权值最大的剩余一跳邻居节点覆盖的剩余两跳邻居节点。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
拓扑信息获取单元，用于获取所述无线自组网中各网络节点泛洪的网络拓扑信息，得到全网拓扑信息；所述全网拓扑信息包括各网络节点的设备形态；
路由信息确定单元，用于根据所述无线自组网中各网络节点的设备形态，确定所述目标网络节点的路由信息。
13.一种无线自组网的路由终端，其特征在于，应用于目标网络节点，所述目标网络节点为无线自组网中的任一网络节点；所述路由终端包括处理器和存储器；
所述处理器，用于获取所述目标网络节点在预设范围内的邻居节点的节点信息；所述节点信息包括设备形态；根据所述预设范围内的邻居节点的设备形态，确定所述目标网络节点匹配的多点中继MPR节点；通过所述目标网络节点匹配的MPR节点，在所述无线自组网中泛洪所述目标网络节点感知到的网络拓扑信息，用于所述无线自组网中各网络节点确定相应的路由信息；
所述存储器，用于存储所述目标网络节点在预设范围内的邻居节点的节点信息，所述目标网络节点匹配的多点中继MPR节点，以及所述目标网络节点感知到的网络拓扑信息；
所述预设范围为两跳范围；所述目标网络节点在预设范围内的邻居节点包括：所述目标网络节点的一跳邻居节点与两跳邻居节点；所述处理器在根据所述预设范围内的邻居节点的设备形态，确定所述目标网络节点匹配的多点中继MPR节点时具体用于：
根据所述目标网络节点的一跳邻居节点与两跳邻居节点，分别确定所述目标网络节点的一跳邻居节点集合与两跳邻居节点集合；
获取所述一跳邻居节点集合中各个一跳邻居节点分别在所述两跳邻居节点集合中覆盖的两跳邻居节点的节点个数；
根据所述各个一跳邻居节点分别在所述两跳邻居节点集合中覆盖的两跳邻居节点的节点个数，将所述一跳邻居节点集合中，与所述两跳邻居节点集合中任一个两跳邻居节点具有唯一通路的一跳邻居节点，确定为所述目标网络节点匹配的MPR节点；相应的，从所述一跳邻居节点集合中，删除所述具有唯一通路的一跳邻居节点，并从所述两跳邻居节点集合中，删除所述具有唯一通路的一跳邻居节点覆盖的两跳邻居节点；
当所述一跳邻居节点集合中，与所述两跳邻居节点集合中任一个两跳邻居节点具有唯一通路的一跳邻居节点的节点个数为零时，或者，当所述两跳邻居节点集合中剩余两跳邻居节点的节点个数不为零时，根据所述一跳邻居节点集合中剩余一跳邻居节点的设备形态，获取与所述剩余一跳邻居节点的设备形态相对应的设备权值，作为所述剩余一跳邻居节点的设备权值；
将所述一跳邻居节点集合中，设备权值最大的剩余一跳邻居节点，确定为所述目标网络节点匹配的MPR节点；相应的，从所述一跳邻居节点集合中，删除所述设备权值最大的剩余一跳邻居节点，并从所述两跳邻居节点集合中，删除所述设备权值最大的剩余一跳邻居节点覆盖的剩余两跳邻居节点。
CN201811308078.4A 2018-11-05 2018-11-05 无线自组网的路由方法及装置 Active CN111148176B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811308078.4A CN111148176B (zh) 2018-11-05 2018-11-05 无线自组网的路由方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811308078.4A CN111148176B (zh) 2018-11-05 2018-11-05 无线自组网的路由方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111148176A CN111148176A (zh) 2020-05-12
CN111148176B true CN111148176B (zh) 2023-08-22

Family

ID=70515204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811308078.4A Active CN111148176B (zh) 2018-11-05 2018-11-05 无线自组网的路由方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111148176B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112637789B (zh) * 2020-12-16 2021-12-28 上海微波技术研究所（中国电子科技集团公司第五十研究所） Vhf、uhf段融合智能自组网方法
CN113905349A (zh) * 2021-09-29 2022-01-07 中国铁道科学研究院集团有限公司 组网方法、装置及系统
CN115002869A (zh) * 2022-04-28 2022-09-02 燕山大学 一种测控系统的ip化无线网络及路径选择方法
CN115087064B (zh) * 2022-06-13 2024-04-05 中国电子科技集团公司第十研究所 一种测控通信接入网跨域高可用路由方法及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101207576A (zh) * 2006-12-21 2008-06-25 索尼株式会社 无线通信系统、无线通信设备、无线通信方法及程序
CN101577954A (zh) * 2009-04-30 2009-11-11 南京正保通信网络技术有限公司 无线多跳自组织网络通信方法
CN101595684A (zh) * 2006-12-26 2009-12-02 索尼株式会社 无线通信系统、无线通信装置、无线通信方法及程序
CN106921580A (zh) * 2015-12-28 2017-07-04 航天信息股份有限公司 树状网络中实现路由的方法和装置
US10009231B1 (en) * 2012-01-06 2018-06-26 Juniper Networks, Inc. Advertising with a layer three routing protocol constituent link attributes of a layer two bundle

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020145978A1 (en) * 2001-04-05 2002-10-10 Batsell Stephen G. Mrp-based hybrid routing for mobile ad hoc networks
KR20130119287A (ko) * 2012-04-23 2013-10-31 한국전자통신연구원 무선 애드혹 네트워크에서 중계 노드 선택 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101207576A (zh) * 2006-12-21 2008-06-25 索尼株式会社 无线通信系统、无线通信设备、无线通信方法及程序
CN101595684A (zh) * 2006-12-26 2009-12-02 索尼株式会社 无线通信系统、无线通信装置、无线通信方法及程序
CN101577954A (zh) * 2009-04-30 2009-11-11 南京正保通信网络技术有限公司 无线多跳自组织网络通信方法
US10009231B1 (en) * 2012-01-06 2018-06-26 Juniper Networks, Inc. Advertising with a layer three routing protocol constituent link attributes of a layer two bundle
CN106921580A (zh) * 2015-12-28 2017-07-04 航天信息股份有限公司 树状网络中实现路由的方法和装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
无线传感器网络路由协议的研究;刘毅;《CNKI-硕士论文》;20180415;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111148176A (zh) 2020-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111148176B (zh) 无线自组网的路由方法及装置
CN110149671B (zh) 无人机蜂群网络的路由选择方法
EP3238377B1 (en) Mesh islands
CN100413271C (zh) 分组传送系统、无线基站以及分组传送路径最佳化方法
US7031321B2 (en) Dynamic network and routing method for a dynamic network
US20070070983A1 (en) Methods and apparatus for improved efficiency communication
Raw et al. Performance comparison of Position based routing Protocols in vehicle-to-vehicle (V2V) Communication
CN108770036B (zh) 簇头间通信方法及无线传感网络路由装置
Rivoirard et al. Performance evaluation of AODV, DSR, GRP and OLSR for VANET with real-world trajectories
CN108366093B (zh) 一种基于“虚拟中心”和“移动代理”的分布式无线自组网
KR20050044432A (ko) 통신 시스템내의 가입자 장치의 이동성 측정을 판단하는시스템 및 방법
KR20100028059A (ko) 멀티-홉 무선 애드혹 및 센서 네트워크들에서의 릴레이에 대한 다-기준 최적화
CN110996370A (zh) 一种无人机的网络通讯路由器协议方法
Stefanović et al. Urban infrastructure-to-vehicle traffic data dissemination using UEP rateless codes
CN110139335A (zh) 一种基于节点位置信息和可用容量的移动Ad Hoc网络路由方法
CN112822751B (zh) 一种混合式无线网络路由方法
CN110121185B (zh) 一种配电通信网络路由优化方法
CN1922832B (zh) 分组传送系统、无线基站以及分组传送路径最佳化方法
Lee et al. Timer-based broadcasting for power-aware routing in power-controlled wireless ad hoc networks
CN114338702B (zh) 通信数据的转发方法及无人系统集群
Moore et al. A hybrid (active-passive) clustering technique for VANETs
US8982908B1 (en) Extension of path reply message to encode multiple route information in a mesh network
Gruber et al. Ad hoc routing for cellular coverage extension
Sharma et al. An extensive survey on different routing protocols and issue in VANETs
WO2020093190A1 (zh) 无线自组网的路由方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant