[发明专利]一种基于邻域强连通性的移动自组网数据传输方法

权利要求书

1.一种基于邻域强连通性的移动自组网数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)基于连通概率的网络建模，通过移动自组网的位置信息和速度信息判断一定时间区间内节点与节点之间的连通概率建立概率图网络模型；

(2)利用步骤(1)建立的概率图网络模型存储邻居节点集合及与邻居节点间的连通概率，并由此根据路由发现算法MDSR通过跳数和路由连通率发现路由，返回多条路由；

(3)根据移动自组网中节点的快速移动特性，基于邻域连通性进行节点集合的分簇，按簇分区段在步骤(2)中返回的多条路由中对路由进行筛选，根据节点间的连通概率和节点及邻域间的连通性进行路由的选择，并基于选择的区段路由组合后形成一条完整的路由，最终完成数据的传输转发；

所述步骤(2)中的路由发现算法MDSR具体为：

当源节点发起路由发现时，根据步骤(1)建立的概率图网络模型，节点广播信息(ID,x,y,v)，包括节点当前时刻的编号ID，位置x,y和速度v,节点根据接收广播信息发现邻居节点后计算与邻居节点间的连通概率并记录在本地，节点i的邻居节点集记作N(i)，邻居节点之间通过应答的方式形成包含从源节点到终点的路由，目的节点返回多条路由；

定义1：路由连通概率，假设路由L是由节点1,2,3,…,i构成的，p₁,p₂,…,p_i-1为L包含的边的连通概率值，则路由L的连通概率定义为

其中

P(L)＝1时说明路由上相邻两个节点之间的距离都小于通信距离；根据节点的移动速度，设定跳数的阈值H和路由连通概率的阈值P；将同时满足两个阈值的路由返回源节点，并缓存所有满足条件的路由信息；当设定的路由连通性是1时，则退化为常规路由的选择；

所述步骤(3)中基于邻域连通性进行节点集合的分簇具体为：从强连通的角度对路由进行区段划分，减少路由失效的概率；从图的连通性的角度，缓存的路由构成的图至少是1-连通图；假设通过步骤(2)发现并缓存的所有路由包含的节点记为V＝{1,2,…,k}，假设源节点为1，目标节点为k,则令C₁＝N(1)∪{1}，C₂＝N(k)∪{k}，令V'＝V\(V(C₁)∪V(C₂))，对任意节点j∈V'，如果|V(C₁)∩N(j)|≥|V'∩N(j)|，或者|V(C₂)∩N(j)|≥|V'∩N(j)|；为不失一般性，假设|V(C₁)∩N(j)|≥|V'∩N(j)|成立，则令C₁＝C₁∪{j}，V'＝V\(V(C₁)∪V(C₂))，重复直到没有满足的节点为止；如果最终则结束分簇的过程，C₁,C₂即为最终的两个簇；如果则V'重复上述过程，直到所有节点被分到某个簇中为止；

所述步骤(3)中根据节点间的连通概率和节点及邻域间的连通性进行路由的选择，具体为：假设所有的簇记作C₁,C₂,…,C_m，在每一个簇内进行路由选择；假设L₁,L₂,…,L_m分别是C₁,C₂,…,C_m优先选择的第一条路由，条件如下：

P(L_i)＝max{P(L)|L是簇C_i中的任意路由} 式(1)

且H(P(L_i))＝min{H(P(L))|L是簇C_i中满足式(1)的任意路由}；L₁,L₂,…,L_m之间任选一条连通概率最大的边进行簇间消息的传递，形成簇内传输、簇间传输的循环结构，最终将簇内路由联合簇间路由构成了整条路由。