[发明专利]一种面向节点移动性的无线mesh网资源分发方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线网络和移动计算领域，具体为一种面向节点移动性的无线mesh网资源分发方法。

背景技术

多跳无线mesh网络(Wireless Mesh Networks)作为一种动态自组织、自配置的网络，具有高度灵活性、健壮性、高带宽、易维护等特点，可为用户提供各种各样的应用，如宽带家庭网络、社区网络、企业网络，建筑自动化等。多跳无线mesh网络作为一种新兴的网络技术正迅速发展为主流的无线网络，有望成为下一代无线接入网的标准技术。

多跳无线mesh网络由两种节点组成，mesh路由器节点(mesh router)和移动客户端节点(mobile client)，如图1所示。mesh路由器通常具有两种基本功能，作为mesh网络的骨干链路，完成数据包的转发功能；作为移动节点的接入节点(access point)，负责移动客户端的网络接入。

多跳无线mesh网络中，mesh路由器一经部署，一般处于准静止的状态。与mesh路由器节点不同的是，移动客户端节点通常具有有限的能量和高度的移动性。如果使用现有的无线网络协议，移动客户端作为资源传输源节点时，移动客户端在无线mesh网络中移动会产生网络切换，切换的延时可能会导致资源下载的中断。切换还可能会引起资源传输路由的不稳定，最终影响上层应用的性能，如流媒体传输性能。

因此，设计多跳无线mesh网络中的资源分发方法时，需要将无线mesh网的拓扑结构特点和移动客户端的移动性作为重要因素进行考虑，以提高资源下载的稳定性，降低资源下载的延时和中断。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种面向节点移动性的无线mesh网资源分发方法，最大程度地消除由于节点移动性而产生的资源下载中断和资源下载的不稳定性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种面向节点移动性的无线mesh网资源分发方法，包括多跳无线mesh网络，多跳无线mesh网络包括若干个mesh路由器节点和若干个移动客户端节点，移动客户端节点通过mesh路由器节点与网络通信，该方法包括以下步骤：

步骤1：移动客户端将资源下载请求在TTL范围内广播，其中TTL为常数；

步骤2：收到广播消息的mesh路由器评估自己的资源密度，并将资源密度返回给移动客户端，其中资源密度为mesh路由器中拥有请求资源的移动客户端数目；

步骤3：将移动客户端的资源下载请求转发到当前资源密度最大的mesh路由器；

步骤4：利用mesh路由器的协调能力，由mesh路由器指定能力最强的拥有所需资源的移动客户端提供下载服务；

步骤5：当提供下载服务移动客户端由于移动而移出了mesh路由器的范围时，mesh路由器更新资源状态，由该mesh路由器选择与之关联的目前能力最强的拥有所需资源的移动客户端继续提供下载服务；

步骤6：重复步骤5，直到该mesh路由器下已经没有移动客户端能提供下载服务；

步骤7：如果请求下载的资源下载完毕，则结束资源分发过程，否则返回步骤1，重新选择当前资源密度最大的mesh路由器进行下载。

作为优选方案，TTL为10跳。

移动客户端节点的能力评估可以综合考虑节点能量E、带宽B和节点自身能力C等多种因素。可以定义Fun(i)＝αE+βB+λC作为移动客户端节点i的能力评估，每次mesh路由器都选择Fun(i)最大的节点i提供资源下载服务。

mesh路由器更新资源状态包括两部分：移动客户端向新关联的mesh路由器发布资源；移动客户端向之前关联的mesh路由器撤销资源，即向之前关联的mesh路由器通知自己的资源不可用。

本发明提出的资源分发方法可采用Mobile IP来提供持续的服务。Mesh路由器作为Mobile IP中的家乡代理和外部代理，节点的移动性都需要向mesh路由器发布位置更新和移动更新。管理移动性的具体流程如下：当资源请求节点移动时，需要向之前的家乡代理mesh路由器发布mobile IP的更新和绑定消息，从而确保数据源节点和该节点的持续通信。当数据源节点移动时，则由该源节点对应的mesh路由器节点指定备份节点提供资源服务，所有与目的移动节点的通信数据需要都需要由该mesh路由器节点正确地转发到新挑选的资源下载服务移动客户端节点。