CN1315279C - 在移动自组织网络环境下重发数据分组的设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于在移动ad hoc网络环境下请求分组重传的方法和设备。所述方法包括：接收周期性广播的第一分组；从该第一分组中提取第二分组的分组传送信息，该第二分组包括由应用程序产生的数据；基于该分组传送信息确定该第二分组的丢失；和当确定该第二分组丢失时，广播用于请求该第二分组的重传的请求分组。

Description

在移动自组织网络环境下 重发数据分组的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种移动自组织网络(mobile ad hoc network)，并且特别涉及一种用于重发数据分组从而减少在基于广播方法(下文称之为“广播分组”)的传输过程中造成的分组丢失的设备和方法。

背景技术

移动ad hoc网络指的是通过使用无线链路将移动终端(下文称之为“节点”)互连的网络，而不是基于任何基础结构。

具体来说，移动ad hoc网络是一种没有基础结构的多跳无线网络。在移动ad hoc网络中，每个链路都是无线的，而每个节点都是移动的。因此能够容易地使用和自动地配置移动ad hoc网络。

但是，构成移动ad hoc网络的节点都是单独且独立地移动的，因此，应当应用代替集中方案的分散方案来控制移动ad hoc网络或在节点之间共享信息。

因此，为了通过使用分散方案来控制构成移动ad hoc网络的所有节点，一种通过广播机制来发送分组的机制是必不可少的，所述分组包含与所有节点相关的控制信息。

同时，由于移动ad hoc网络缺少一种集中控制装置，诸如基于其基础结构的无线LAN(局域网)的接入点，因此很可能从不止一个节点同时广播一个分组。这时，考虑到无线链路固有的特性，如果在一个传输区域中相互重叠的两个节点同时发送广播分组，可能会出现广播分组之间的分组冲突。由于在广播分组传输中由重叠的路径而产生的分组冲突，从多个节点同时发送的重要控制信息丢失的可能性是很大的，从而降低了广播分组传输的可靠性。

为了保证传输的可靠性，移动ad hoc网络系统使用了一种洪泛广播机制(flooding broadcast mechanism)。

在洪泛机制中，最初产生分组的源节点向所有相邻节点广播所产生的分组，并且每一个相邻节点依次广播其所接收的分组正好一次。这个过程持续到移动ad hoc网络中的所有可达节点都接收到该分组。

图1说明了上述的洪泛机制。参照该图，更详细地描述该洪泛机制。

当发送节点向其相邻节点广播分组时，每一个相邻节点都向其相邻节点广播其所接收到的广播分组。因此，一个节点会接收到好几次同样的分组，从而消耗了大部分带宽，并且降低了广播效率。

如图1所示，节点#3向其相邻节点广播分组，该节点#3起源节点的作用，然后，接收该分组的节点#1和节点#4向在一(1)跳内的其相邻节点广播所述分组。这时，节点#2、节点#6和节点#7接收到来自节点#1的分组，而节点#5和节点#6接收到来自节点#4的分组。接着，节点#2、节点#5、节点#6和节点#7向其相邻节点再次广播其所接收到的分组。这时，大部分传输区域重叠，从而造成大量分组丢失。

根据洪泛机制，单个节点被迫数次重复接收同一分组，结果，单个分组丢失可以由其他冗余分组来补偿，而不会严重降低广播可靠性。

但是，由于通过消耗带宽来数次转发冗余分组，因此洪泛机制严重降低了广播效率。

因此，为了提高移动ad hoc网络中的广播效率，许多研究小组建议最小化冗余分组数目。

所建议的方法之一不是重复广播分组，直到所有节点都接收到广播分组，而是只允许一部分相邻节点再次广播所接收的分组。

在移动ad hoc网络中，由于通过没有其基础结构的无线链路将移动节点从一个连接到另一个，所以网络拓扑结构由于构成网络的节点的移动性而实时变化。因此，属于移动ad hoc网络的节点周期性地相互交换呼叫分组(hellopacket)，其包含其自身的地址和有关所识别的相邻节点的信息，以便了解相邻节点的状态和整个网络的拓扑结构。

根据通过呼叫分组而收集的有关相邻节点的信息，广播分组发送端可以从相邻节点中选择一些节点作为中继端节点(relayer node)。作为一种典型机制，有Ad Hoc广播协议(AHBP)。AHBP指的是这样一种协议，根据该协议，具有有关2跳内的相邻节点的信息的任意节点选择1跳内的节点中的任意节点作为中继端节点，并且只有所选的中继端节点可以再次广播由任意节点发送的分组。

图2明确说明了AHBP的操作。

参照该图，一些节点广播分组，以通过尽可能地减少冗余分组的数目来有效利用带宽。

例如，如果节点#3是源节点，节点#1和节点#4被节点#3选作中继端节点，节点#6被节点#1或节点#4选作中继端节点，节点#6作为中继端节点广播分组。

但是，通过该方法来最小化冗余分组会由于单个分组丢失而降低可靠性。尤其是，当中继端节点丢失分组时，该可靠性降低会加剧。

而且，构成移动ad hoc网络的节点自由移动，并且与从无线链路环境下的其他节点独立地发送和接收数据有关，因此，非常可能会出现如图3所示的、一些节点同时发送一个广播分组。如果这样的话，由于只要路径重叠就会产生分组冲突，所以会极大地降低可靠性。

就此而言，需要有一种机制通过当在移动ad hoc网络环境下多于一个节点发送广播分组时，减少由于重叠的路径而产生的分组冲突所带来的影响，并有效且安全地发送广播分组，来保证可靠性和广播效率。

发明内容

为了满足上述需求而设计了本发明。本发明的一个方面是提供一种方法，其允许接收广播分组的接收端检测分组丢失和请求发送该分组的源节点或中继端节点重传该丢失的分组。

本发明并不局限于上述方面，本领域的技术人员可以从下面对本发明的详细描述中清楚地理解这里没有描述的任何其它方面。

根据本发明的一个示例实施例，提供了一种用于在移动ad hoc网络环境下请求分组重传的方法，包括：接收周期性广播的第一分组，从第一分组中提取第二分组的分组传送信息，第二分组包括由应用程序所产生的数据，根据分组传送信息确定第二分组的丢失，并且当确定第二分组被丢失时，广播请求分组以请求第二分组的重传。

第一分组包括用来路由属于移动ad hoc网络的所有节点的信息。当所提取的分组传送信息与最近接收的第二分组的分组传送信息不同时，可以确定第二分组的丢失。请求分组包括与第一分组相同的分组结构。分组传送信息包含在第一分组内用来指示分组信息的区域中。可以通过在请求分组中建立指示分组丢失的分组丢失确定信息和有关丢失的分组的信息，来广播请求分组。丢失的分组的信息包括有关丢失的分组的分组传送信息和用来识别发送该丢失的分组的节点的识别信息。

根据本发明的另一示例实施例，提供了一种在移动ad hoc网络环境下用于分组重传的设备，包括：发送/接收模块，用来发送和接收分组，其中包含：其中包括由预定应用程序产生的数据的数据分组的分组传送信息，用来识别该数据分组的丢失的分组丢失识别信息和有关丢失的数据分组的信息；分组管理模块，用来接收来自发送/接收模块的无线分组，响应于分组丢失识别信息产生一事件，或者产生要以广播机制传送的分组，并将所述分组传送到发送/接收模块；存储模块，用来存储分组传送信息和路由有关相邻节点的信息；和控制模块，用来执行预定应用程序和分组管理模块之间的数据传送或者响应该事件执行事件处理。

可以周期性广播分组。当分组丢失识别信息识别出分组的未丢失时，事件处理确定是否使用分组传送信息来重传丢失的数据分组。当分组丢失识别信息识别出分组的丢失时，事件处理确定是否使用有关丢失的数据分组的信息来重传该丢失的数据分组。有关该丢失的数据分组的信息包括有关该丢失的数据分组的分组传送信息和用来识别发送所述丢失的数据分组的节点的识别信息。

本发明提供了一种用于在移动ad hoc网络环境下请求分组重传的方法，包括：接收来自发送节点的第一分组；从该第一分组中提取由该发送节点发送的最新的第二分组的分组传送信息来作为所提取的分组传送信息，该第二分组包括由应用程序所产生的数据；基于该分组传送信息来确定该最新的第二分组的丢失；和当在该确定操作中确定该最新的第二分组丢失时，广播用于请求该最新的第二分组的重传的请求分组。

本发明提供了一种在移动ad hoc网络环境下用于分组重传的设备，包括：发送/接收模块，用于发送和接收第一分组，所述第一分组包括：由发送该第一分组的设备发送的第二分组的分组传送信息，用来识别由其他设备发送到所述发送该第一分组的设备的第二分组的丢失的分组丢失识别信息和有关该丢失的第二分组的信息，其中该第二分组包含由预定应用程序产生的数据；分组管理模块，用于如果该第一分组由该发送/接收模块接收，则接收来自该发送/接收模块的该第一分组，响应于该分组丢失识别信息而产生要以广播机制传送的第二分组，并向该发送/接收模块发送该以广播机制传送的第二分组；存储模块，用于存储由所述发送该第一分组的设备发送的第二分组的分组传送信息和有关相邻节点的路由信息；和控制模块，用于在该预定应用程序和该分组管理模块之间执行数据传输，并控制所述分组管理模块和存储模块的操作。

附图说明

本发明的上述和其它方面、特点和优点将通过下面结合附图给出的示例实施例的下列描述变得更清楚，其中：

图1是说明根据现有技术的移动ad hoc网络中的洪泛机制的示例图；

图2是说明用来在移动ad hoc网络中获得分组传输效率的传统广播机制的示例图；

图3是说明图1中出现分组冲突的的机制的示例图；

图4是说明根据本发明的示例实施例的、用来检测分组丢失和请求重传该丢失分组的机制的示意图；

图5是说明使用根据本发明的示例实施例的请求数据分组的重传的机制的移动ad hoc网络的拓扑结构；

图6是说明根据本发明的示例实施例的广播分组的格式的图；

图7是说明根据本发明的示例实施例的、在构成如图5所示的网络拓扑结构的节点之间发送和接收呼叫分组的机制的图；

图8是说明根据本发明的示例实施例的呼叫分组的格式的图；

图9是说明根据本发明的示例实施例的相邻节点信息表的图；

图10是说明根据本发明的示例实施例的发送广播分组的过程的流程图；

图11是说明根据本发明的示例实施例的处理所接收的呼叫分组的过程的流程图；

图12是说明根据本发明的示例实施例的处理所接收的广播分组的过程的流程图；

图13是说明根据本发明的示例实施例的请求重传分组的过程的流程图；

图14是说明根据本发明的示例实施例的请求重传分组的设备的内部结构的框图；

图15是说明作为基于本发明的仿真结果的、相对于单个源节点所测量的分组传送速率的图表；

图16是说明作为基于本发明的仿真结果的、相对于多个源节点所测量的分组传送速率的图表；

图17是说明作为基于本发明的仿真结果的、相对于单个源节点所重发的分组数的图表；和

图18是说明作为基于本发明的仿真结果的、相对于多个源节点所重发的分组数的图表。

具体实施方式

现在将参照附图来说明本发明，在附图中示出了本发明的示例实施例。但是，本发明可以由多种形式来体现，而不应被解释为局限于这里所描述的示例实施例。更确切地，提供这些示例实施例以便该公开是详尽的和完全的，并且向本领域的技术人员传递了本发明的各种示例实施例的范围。说明书中使用的相同的附图标记指相同的部件。

在下文中，将参照附图详细描述本发明的示例实施例。

为了便于理解本发明，将使用下面这些术语。“源节点”指的是最初产生分组并广播该分组的节点，“接收端”指的是用来接收该分组的节点，“中继端”指的是在接收端之间再次广播接收到的分组的节点。

对于本发明的示例实施例，RBS(中继端广播序列号)是指用来检测分组的丢失和请求重传丢失分组的信息，其中RBS的值可以被设置为包含在广播分组中的预定字段的值。

每当源节点或中继端发送广播分组时，RBS值就会变化。为了理解本发明，假设每当广播分组经过源节点或中继端时，RBS的值就增加一(1)。

图4是说明根据本发明的示例实施例的、用来检测分组丢失和请求重传丢失分组的机制的示意图。该图中所示的机制将通过示例来描述，从而阐明本发明所请求的主题，但是本发明并不局限于图4的机制。

在该图中，假设节点#1是接收端，节点#2和节点#3是中继端，并且描述根据广播分组和呼叫分组的发送和接收，来检测分组丢失和请求该丢失分组的重传的过程。在构成移动ad hoc网络的各个节点之间周期性地交换呼叫分组，并且呼叫分组包括有关节点本身的路由信息和有关在1跳内的其它节点的路由信息。可以认为呼叫分组是一种广播分组，但是在对本发明的描述中，通过将广播分组定义为包括应用数据并通过广播机制来发送的分组来区分呼叫分组与广播分组。

在接收到来自节点#2的、其RBS被设为2的广播分组(S410)后，节点#1在预定时间段中从节点#3接收其RBS被设为3的呼叫分组(S415)。这时，假设节点#1已经从节点#3正常接收到其RBS被设为3的广播分组。

然后，节点#1同时从节点#2接收其RBS被设为3的广播分组和从节点#3接收其RBS被设为4的广播分组(S420和S425)。这时，分组由于冲突而丢失。

同时，由于节点#2和节点#3不清楚分组丢失，所以它们分别广播呼叫分组。即，由于节点#2已经发送了其RBS被设为3的广播分组，所以它广播其RBS被设为3的呼叫分组(S430)。同样，由于节点#3已经发送了其RBS被设为4的广播分组，所以它广播其RBS被设为4的呼叫分组(S435)。以此方式，包含在呼叫分组中的RBS值指示由相关节点发送的最新广播分组的RBS值。同时，由于它不清楚分组丢失，所以节点#1接收由节点#2和节点#3发送的呼叫分组。

在从节点#2接收到其RBS被设为2的广播分组后，节点#1接收其RBS被设为3的呼叫分组，因此，节点#1检测到还没有接收到其RBS被设为3的广播分组。同样，在从节点#3接收到其RBS被设为3的广播分组后，节点#1接收其RBS被设为4的呼叫分组，因此，它检测到还没有接收到其RBS被设为4的广播分组。对此，节点#1在广播呼叫分组的同时，请求节点#2和节点#3分别重发广播分组(S440和S445)。这时，为了确定是否请求了分组重传，将呼叫分组中的预定字段定义为用于请求分组重发的信息字段。即，可以根据在信息字段中设置的值来确定分组重传的请求。这里，该字段被称为“NACK”。以与图4所描述的方式相似的方式，可以从多于两个节点请求分组重发。对于本发明的示例实施例，建立预定字段以在呼叫分组中包括有关分组的信息，有关被请求重发分组的节点的信息，和有关要重发的分组的信息。

在从节点#1接收到呼叫分组后，节点#2和节点#3再次广播节点#1请求重传的分组(S450和S455)。

图5是说明使用根据本发明的示例实施例的请求数据分组的重传的机制的移动ad hoc网络的拓扑结构的图。

在该图中，假设节点#3是源节点，节点#1、节点#4和节点#6是中继端，而节点#2、节点#5、节点#7、节点#8和节点#9是接收端。这里，为了确定哪个节点被选为中继端，将应用上述的AHBP(Ad Hoc广播协议)。

根据本发明的示例实施例，当广播在起源节点作用的节点#3中产生的应用数据时，应当在如图5所示的广播分组中的预定字段内建立与RBS值相对应的信息。这里，广播分组可以是基于能够在节点间进行数据通信的通信协议的数据分组。通过示例，描述了因特网协议(IP)分组。

图6是说明根据本发明的示例实施例的广播分组的格式的图，其中IP分组的结构作为一个示例来描述。

IP分组包括IP报头字段，其包含有关分组的信息，和与负载相对应的数据字段，并且在IP报头字段和数据字段之间插入IP选项字段。根据本发明的示例实施例，可以将有关RBS值的信息建立为包括在IP报头字段中，或相反在IP选项字段中。在下文中，其建立了：IP报头字段包含IP选项字段。

图7是说明根据本发明的示例实施例的、在构成如图5所示的网络拓扑结构的节点之间发送和接收呼叫分组的机制的图。

如上所述，周期性广播呼叫分组。在发送了广播分组之后，源节点或中继端广播呼叫分组，给所述呼叫分组设置了包括在所发送的分组中的RBS值。另外，当中继端或接收端检测到分组丢失时，它们中的任一个在呼叫分组中设置NACK信息字段，并且通过广播机制来请求分组的重传。为了执行如上所述的呼叫分组的功能，可以将呼叫分组构造成如图8所示，图8是说明根据本发明的示例实施例的呼叫分组的格式的图。

图8中所示的呼叫分组包括“类型”字段、“标志”字段、“相邻节点数目”字段、“RBS信息”字段、“NACK映射”字段和“相邻节点信息”字段。

“类型”字段包括表示呼叫分组的类型的信息。

“标志(flag)”字段包括表示发送呼叫分组的节点丢失分组的信息。例如，如果在“标志”区中将特定比特设置为NACK字段，并且NACK字段被设置为0，这表明分组没有丢失(以下称为“NACK字段无效(disabled)”)；如果NACK字段被设置为1，这表明分组丢失了(以下称为“NACK字段有效(enabled)”)。以此方式，可以表示分组的丢失。

“相邻节点数目”字段指的是距发送呼叫分组的节点1跳以内的节点数目。

“RBS信息”字段允许发送呼叫分组的节点建立RBS值，所述RBS值是最近从源节点或中继端接收的广播分组的RBS值。

“相邻节点信息”字段包括表示接收分组重传请求的节点的识别信息的“相邻节点识别符”信息和“RBS_请求(RBS_Requested)”信息，其表示有关请求与“相邻节点识别符”相对应的节点重发该分组的分组的信息。

“NACK映射”字段包括有关“相邻节点识别符”或“RBS请求”的指针信息(pointer information)。这里，当有关两个或多个“相邻节点识别符”的信息位于“相邻节点信息”字段内时，“NACK映射”字段包括有关两个或多个指针的信息，所述指针指示各个“相邻节点识别符”信息。

实现本发明的呼叫分组的结构不限于图8所示的结构，而是可以被扩展到具有相似功能的呼叫分组的其它结构。

图9是说明根据本发明的示例实施例的相邻节点信息表的图。

相邻节点信息表(相邻表(neighbor table))在其中存储有RBS信息，并可在由于分组丢失而请求分组重传时使用，所述RBS信息包含在从相邻节点接收的广播或呼叫分组中。因此，属于移动ad hoc网络的所有节点时时更新相邻表。

相邻表中的“节点”字段包括有关相邻节点的识别符的信息。为了容易描述本发明，图9将“节点#3”，“节点#5”，“节点#6”等称为相邻节点。“链路状态”字段表示应用于本发明的无线链路的状态，其中可用于节点间的双向通信的无线环境被表示为“sym”。将本发明定义为只应用于“sym”状态。同样，“相邻节点的最新RBS”字段包括有关所接收到的最新广播分组的RBS值的信息，“try_flag(尝试_标志)”字段表示请求相关节点分组重发的次数，而“NACK”字段包括有关丢失分组的RBS值的信息。这里，对于“try_flag”信息，请求分组重传的次数可以限定为预定次数。这是因为太多分组重传请求可能会引起网络超负荷。

用于实现本发明的相邻表不限于图9所示的结构，而是可以包括具备有相似功能的字段的表结构。

图10是说明根据本发明的示例实施例的发送广播分组的过程的流程图。具体地，该图说明了从源节点产生分组和广播该分组的过程。

当随着应用程序在源节点中运行而产生要广播给相邻节点的数据时，源节点中负责数据发送和接收的模块接收来自应用程序的数据(S1000)。这里，所述模块可以用硬件、软件或硬件和软件的结合来实现。

然后，源节点将其自身的RBS值加1(S1010)，并检查在相邻节点中是否存在中继端(S1020)。这里，可以通过AHBP(Ad Hoc广播协议)使用中继端选择算法来选择中继端。如果根据上述算法选择了中继端，在如图6所示的广播分组的报头区中建立所选中继端的列表(S1030)，并且源节点在报头区中建立其自身的RBS值(S1040)。但是，当没有根据上述算法选择中继端时，源节点在要广播的分组的报头区中建立其自身的RBS值，而不经过步骤S1030。

当在广播分组的报头区中建立RBS值时，源节点广播该分组(S1050)，并在周期性广播的呼叫分组中建立包括在最近的广播分组中的RBS值，并广播所述呼叫分组(S1060)。

图11是说明根据本发明的示例实施例的、处理所接收的呼叫分组的过程的流程图。

源节点或中继端从相邻节点接收包含有效NACK信息的呼叫分组(S1100)，并且当呼叫分组的“相邻节点识别符”不指示其自身时，丢弃所接收的呼叫分组。

但是，当呼叫分组的“相邻节点识别符”指示接收该呼叫分组的源节点或中继端时，如果该呼叫分组的“RBS请求”与最近的广播分组的RBS值相同，则已接收到该呼叫分组的源节点或中继端再次广播与该RBS值相对应的广播分组(S1130和S1140)。

图12是说明根据本发明的示例实施例的处理所接收的广播分组的过程的流程图。

当任意节点(对于图12的描述，下文称之为“接收节点”)接收广播分组(S1200)时，接收节点更新如图9所示的相邻表中的“节点”字段和“相邻节点的最新RBS”字段的信息。

接着，接收节点检查其自身的地址是否列在所接收的分组所包含的中继端列表中(S1220)。当其自身的地址不存在于所述列表中时，就不需要向相邻节点再次广播所接收到的广播分组，因此，接收节点向其自身的应用程序发送包含在所接收的广播分组中的数据信息(S1280)。

当包括在所接收的分组中的中继端列表包含其自身的地址时，接收节点必须向相邻节点再次广播所接收的广播分组。因此，所述过程经过图10所示的步骤。即，接收节点将其自身的RBS值加1(S1230)，并检查在相邻节点中是否存在中继端(S1240)。这里，通过AHBP(Ad Hoc广播协议)使用中继端选择算法来选择中继端的存在。当根据上述算法选择了中继端时，在图6所示的广播分组的报头区中建立所选的中继端列表(S1250)，并且接收节点在报头区中建立其自身的RBS值(1260)。但是，当根据上述算法没有选择中继端时，接收源节点在要广播的分组的报头区中建立其自身的RBS值，而不经过步骤S1250。

当在广播分组的报头区中建立RBS值时，接收节点广播该分组(S1270)，并向其自身的应用程序发送包含于所接收的广播分组中的数据信息(S1280)。

另外，接收节点在要周期性广播的呼叫分组中，建立包含在最近的广播分组中的RBS值。

图13是说明根据本发明的示例实施例的、请求分组的重传的过程的流程图，其中作为示例，接收端请求分组重发。

当接收端从相邻节点接收呼叫分组(S1300)时，接收端将所接收的呼叫分组中的RBS值与由接收端管理的相邻表中的“相邻节点的最新RBS”的值进行比较(S1310)。

这里，如果所接收的呼叫分组中的RBS值大于“相邻节点的最新RBS”字段的值，就认为接收端没有接收到与所接收的呼叫分组中的RBS值相对应的广播分组。因此，在这种情况下，接收端确定产生了分组丢失并请求重传该丢失分组(S1320)。通过使图8中所示的呼叫分组的“标志”字段内的NACK信息有效，建立有关“相邻节点信息”字段的“相邻节点识别符”和“RBS请求”的信息，然后允许接收端广播呼叫分组，来完成上述请求。

图14是说明根据本发明的示例实施例的、请求重传分组的设备的内部结构的框图。

图14所示的设备包括：发送/接收模块1440，用来通过无线链路发送和接收数据；存储模块1410，用于在其中存储用来识别是否重发分组的发送/接收分组信息和其它路由信息；分组分析模块1420，用来接收从发送/接收模块1440发送的分组，并提取一种分组和包含在该分组中的信息；分组产生模块1430，用于产生要发送的分组和将该分组发送到发送/接收模块1440；和控制模块1400，用于控制存储模块1400、分组分析模块1420和分组产生模块1430的操作，并且与应用程序1450发送和接收数据。在实施例中，可以象单个模块一样操作分组分析模块1420和分组产生模块1430。在此情况下，它们被共同称为分组管理模块。

在这里，可以由软件、包括FPGA(现场可编程门阵列)的硬件、或ASIC(专用集成电路)来构造所述模块。

在下文中将描述两种情况：一种是安装有上述模块的节点接收分组时的情况，而另一种是该节点发送分组时的情况。

当节点通过发送/接收模块1440接收分组时，分组分析模块1420检查是否所接收的分组是呼叫分组或者广播分组。如果所接收的分组是呼叫分组，则控制模块1400按照如图11和图13所示的方法再次广播已广播过的分组，或请求另一节点重发分组。如果所接收的分组是广播分组，则控制模块1400按照如图12所示的方法向相邻节点再次广播所接收的广播分组。这时，图9中所示的“相邻表”可以存储在存储模块1410中。图10中说明了节点通过发送/接收模块1440发送分组的过程。这里，当发送广播分组时，控制模块1400在接收到从应用1450发送的应用数据后开始其操作。当发送呼叫分组时，控制模块1400允许分组产生模块1430周期性产生呼叫分组，并通过使用存储在存储模块1410中的信息，广播呼叫分组。

当节点通过发送/接收模块1440接收分组和访问包括在所接收的分组中的分组丢失识别信息时，在软件方面，即依赖于该软件的设计，产生依赖于该分组丢失识别信息的消息、函数、返回值、程序或子处理器，这里，它们被称为“事件”。可以根据所产生的事件的任一个来执行预置的任何操作，这里，它们被称为“事件处理”。

通过使用广泛用于无线或有线网络的仿真的“网络仿真器2”来仿真本发明的示例算法，这将在下文中说明。这里，为了比较“洪泛”算法和“AHBP”算法，本发明中所使用的算法称为“改进的AHBP”。

作为仿真参数，分组传输范围被设置为250m，且网络类型采用IEEE(电气与电子工程师学会)802.11(2Mbps)标准。作为方案参数(scenarioparameters)，区域大小被设置为500*500(m)，仿真时间为100秒，分组大小为64字节负载，移动性模型(mobility model)为“随机路点(randomwaypoint)”，而分组传送速率为6.4bps。

洪泛算法是最可靠的广播协议，而AHBP是最有效的广播协议。

在本发明的示例仿真中，通过分组传送速率(下文称之为“PDR”)来测量可靠性，而通过对重发的分组数目进行计数，使用所消耗的带宽来测量广播效率。

仿真结果显示：本发明所使用的机制在不提高带宽消耗的情况下，将AHBP的可靠性改善得与洪泛机制的可靠性相似。

对于两种方案测试了所述仿真：一种是具有单个源节点，而另一种是具有多个源节点。在基于单个源节点的方案中，广播分组由所述源节点产生，然后发送。在基于多个源节点的方案中，广播分组同时由一个或多个源节点产生，然后发送。

详细说明对于(1)分组传送速率和(2)带宽消耗的仿真结果。

(1)分组传送速率

图15是说明作为仿真结果的、相对于单个源节点所测量的分组传送速率的图表，而图16是说明作为仿真结果的、相对于多个源节点所测量的分组传送速率的图表。

如图15所示，在基于单个源节点的方案中，洪泛算法、AHBP算法和改进的AHBP算法在性能上非常相近。但是，在基于多个源节点的方案中，由于在中继端没有对分组丢失的检验，使得PDR在AHBP算法中急剧降低到低于20％。

但是，如图16所示，改进的AHBP算法和洪泛算法获得非常相近的PDR。

(2)使用带宽

图17是说明作为仿真结果的、对于单个源节点的所重发的分组的数目的图表，而图18是说明作为仿真结果的、对于多个源节点的所重发的分组的数目的图表。

如图17所示，洪泛算法显示：在基于单个源节点的方案中，重发的分组的数目呈线性增长，而在基于多个源节点的方案中，如图18所示，重发的分组的数目呈指数增长。

但是，AHBP算法显示：如图17所示，在基于单个源节点的方案中，重发的分组的数目保持在大约100以下，而如图18所示，在基于多个源节点的方案中保持在大约400以下。

同时，改进的AHBP算法取得的结果与AHBP算法的结果相似。

如图16和图18所示，本发明所使用的改进的AHBP算法可获得高可靠性和低带宽消耗，尤其是在基于多个源节点的方案中。

如上所述，通过在移动ad hoc网络中发送和接收广播分组时最小化来自分组冲突的影响和有效、安全地传送广播分组，本发明可同时获得高可靠性和广播效率。

尽管结合在附图中所示的本发明的示例实施例描述了本发明，但是由于本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下可以做各种修改和改变，所以本发明并不局限于此。

Claims (12)

1.一种用于在移动ad hoc网络环境下请求分组重传的方法，包括：

接收来自发送节点的第一分组；

从该第一分组中提取由该发送节点发送的最新的第二分组的分组传送信息来作为所提取的分组传送信息，该第二分组包括由应用程序所产生的数据；

基于该分组传送信息来确定该最新的第二分组的丢失；和

当在该确定操作中确定该最新的第二分组丢失时，广播用于请求该最新的第二分组的重传的请求分组。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，该第一分组包括属于该移动ad hoc网络的多个节点的路由信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，当所提取的分组传送信息与接收到的最新的第二分组的分组传送信息不同时，确定该发送的最新的第二分组丢失。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，该请求分组包含与该第一分组相同的分组结构。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，该分组传送信息包含在该第一分组的指示分组信息的区域中。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，通过在该请求分组中建立指示该第二分组丢失的分组丢失确定信息和有关该第二分组的信息，来广播该请求分组，并且该第二分组是丢失的分组。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，有关该丢失分组的信息包括有关该丢失分组的分组传送信息和用来识别发送该丢失分组的节点的识别信息。

8.一种在移动ad hoc网络环境下用于分组重传的设备，包括：

发送/接收模块，用于发送和接收第一分组，所述第一分组包括：由发送该第一分组的设备发送的第二分组的分组传送信息，用来识别由其他设备发送到所述发送该第一分组的设备的第二分组的丢失的分组丢失识别信息和有关该丢失的第二分组的信息，其中该第二分组包含由预定应用程序产生的数据；

分组管理模块，用于如果该第一分组由该发送/接收模块接收，则接收来自该发送/接收模块的该第一分组，响应于该分组丢失识别信息而产生要以广播机制传送的第二分组，并向该发送/接收模块发送该以广播机制传送的第二分组；

存储模块，用于存储由所述发送该第一分组的设备发送的第二分组的分组传送信息和有关相邻节点的路由信息；和

控制模块，用于在该预定应用程序和该分组管理模块之间执行数据传输，并控制所述分组管理模块和存储模块的操作。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，周期性广播该第一分组。

10.根据权利要求8所述的设备，其中，当接收第一分组时，根据其包括的分组丢失识别信息，识别第二分组未丢失时，该控制模块确定不重传该未丢失的第二分组。

11.根据权利要求8所述的设备，其中，当接收第一分组时，根据其包括的分组丢失识别信息，识别第二分组丢失时，该控制模块确定重传该丢失的第二分组。

12.根据权利要求11所述的设备，其中，有关该丢失的第二分组的信息包括有关该丢失的第二分组的分组传送信息和用来识别发送该丢失的第二分组的节点的识别信息。

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