一种基于布朗运动的Ad hoc网络路由发现方法

摘要

本发明公开了一种基于布朗运动的Ad hoc网络路由发现方法，旨在借助历史记录定向和概率转发相结合的思想降低网络的路由开销。该算法通过建立基于布朗运动的移动网络模型，发现和总结与目标节点相遇过的中间节点的分布规律；根据此分布规律和网络环境设计中间节点转发概率的计算公式；依据转发概率决定中间节点是否参与转发，由此建立源节点到目标节点的路由。本发明的路由算法在定向广播的基础上降低了参与转发的中间节点的密度，简单低耗。

主权项

一种基于布朗运动的Ad hoc网络路由发现方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、网络开始启动时，每个节点建立一个与网络中其他节点的相遇时间记录表，即ET表。一个节点进入另一个节点的通信范围，称为两节点相遇。ET表包含EID和Etime两个字段，其中，EID字段表示相遇节点的ID，Etime字段表示两个节点相遇的时间，且是最新的相遇时间；步骤2、源节点发起路由查找时，首先查找路由表中是否存在到目标节点的路由。如果源节点存在到目标节点的路由存在，直接发送数据。如果不存在，遍历自己的ET表确认是否存在与目标节点的相遇记录：若存在，在请求报文RREQ的保留字段中做标注，并添加一个字段存储与目标节点的相遇时间；若不存在，也在请求报文RREQ的保留字段中做标注，说明不存在相遇记录；步骤3、中间节点收到RREQ请求报文，首先确认自己是否就是目标节点或者路由表中存在到目标节点足够新的路由。如果当前节点满足上述条件中的任何一个，发送RREP至源节点，路由建立。如果当前节点对于上述两个条件都不满足，进一步查看保留字段以确认源节点与目标节点是否相遇过。倘若源节点与目标节点相遇过，则执行步骤4，否则中间节点遍历自己的ET表确认是否存在与目标节点的相遇记录：若不存在，通过传统的固定概率转发方法转发此请求报文；若存在，通过基于布朗运动的概率公式(简记为BP公式)计算转发概率来决定是否转发此请求报文，并在转发报文时将当前节点与目标节点的相遇时间添加到此报文中，BP公式根据基于布朗运动建立的网络模型推导出的与目标节点相遇过的中间节点的分布规律设计而来；步骤4、中间节点遍历自己的ET表确认是否存在与目标节点的相遇记录：若不存在，丢弃此RREQ请求报文；若存在，比较当前节点的相遇时间与RREQ请求报文中的相遇时间，如果当前节点与目标节点的相遇时间更近，通过BP公式计算转发概率来决定是否转发此请求报文，并在转发报文时将当前节点与目标节点的相遇时间添加到此报文中；如果RREQ请求报文中的相遇时间更近，则丢弃此请求报文；步骤5、当RREQ转发到目标节点或者有到目标节点足够路由的中间节点时，目标节点或者此中间节点发送RREP至源节点，从而建立源节点到目标节点的路由。