基于地理位置和速度信息的空中高速自组织路由方法

摘要

本发明公开了一种基于地理位置和速度信息的空中高速自组织路由方法，主要解决现有技术在空中高速移动条件下因网络拓扑快速变化造成路由频繁失效的问题。其步骤是：对空域中飞机分群，设置群主，建立路由表；通信节点按照群内和群间两种通信策略进行通信；群主广播携带节点地理位置和速度信息的路由请求包RREQ来进行群间路由；群主选取路径上生存时间最小的链路的生存时间作为该路径的生存时间；目的节点所在群的群主接收到路由请求包RREQ，回复路由回复包RREP；源节点接收到路由回复包RREP，选取路径生存时间最大的路径作为路由。本发明减少了路由查找次数和网络负荷，降低网络拥塞的可能性，增强高空通信的稳定性和可靠性，可用于飞机的可靠通信。

主权项

一种基于地理位置和速度信息的空中高速自组织路由方法，包括：(1)分群步骤：将分散在有限空域中的飞机，以四到六架飞机组成一个群，群内通信使用表驱动路由机制，群间通信使用按需路由机制，将每个飞机都当做一个通信节点，每个节点都维护一个群内路由表，每个群设一群主，群主需维护一个群间路由表；(2)节点通信步骤：群内节点之间通信时，使用群内路由表直接转发分组至群内目的节点，群间节点之间通信时，将数据分组转发给群主后，由群主查询群间路由表后再转发，若群主的群间路由表没有到目的节点的路由，则执行步骤(3)；(3)群间路由步骤：(3a)群主生成路由请求包RREQ，将本节点的地理位置和速度信息填入路由请求包RREQ，初始化路由请求包RREQ中路径生存时间为无穷大，以泛洪方式广播该路由请求包RREQ；(3b)路由请求包RREQ经过一跳到达中继群主，由上一跳节点和本节点的地理位置和速度信息计算出上一条链路的生存时间，将此链路生存时间设为路由请求包RREQ中新的路径生存时间，将本节点的地址连同地理位置和速度信息填入路由请求包RREQ，并在本节点路由请求包RREQ转发列表中记录此路由请求包RREQ信息后，广播该路由请求包RREQ；(3c)路由请求包RREQ经过多跳到达中继群主，重复步骤(3b)中对路由请求包RREQ路径生存时间更新过程，选取上一跳链路的生存时间和路由请求包RREQ中原路径生存时间的较小值为路由请求包RREQ中新的路径生存时间，并将本节点的地址连同地理位置和速度信息填入路由请求包RREQ，在本节点路由请求包RREQ转发列表中记录此路由请求包RREQ信息，若中继群主首次接收此路由请求包RREQ，则直接广播此路由请求包RREQ；若中继群主重复接收此路由请求包RREQ，且在此路由请求包RREQ的路径生存时间比路由请求包RREQ转发列表中记录的路径生存时间大的情况下，则再广播此路由请求包RREQ；(3d)目的节点所在群的群主接收到路由请求包RREQ时，重复步骤(3b)中对路由请求包RREQ路径生存时间更新过程，选取上一跳链路的生存时间和路由请求包RREQ中原路径生存时间的较小值为路由请求包RREQ中新的路径生存时间，并将本节点的地址填入路由请求包RREQ，在本节点路由请求包RREQ转发列表中记录此路由请求包RREQ信息，若该路由请求包RREQ的路径生存时间比路由请求包RREQ转发列表中记录的路径生存时间大，目的节点所在群的群主按照路由回复包RREP的格式生成路由回复包RREP，将路由请求包RREQ遍历的路径和路径生存时间填入路由回复包RREP，向源节点转发路由回复包RREP；(3e)中继群主接收到路由回复包RREP时，读取路由回复包RREP携带的路径，获得下一跳地址后转发；(3f)源节点接收到路由回复包RREP时，如果路由表没有到目的节点的路由条目，则在路由表中新建一个到目的节点的路由条目，将路由回复包RREP中携带的路径填入此新的路由条目，路由生存时间即为路由回复包RREP中路径生存时间，如果已经存在到目的节点的路由条目，且此路由回复包RREP的路径生存时间比原先的路由条目的路由生存时间大，则用此路由回复包RREP中携带的路径更新原先的路由条目，更新路由生存时间为路由回复包RREP中路径生存时间。