[发明专利]一种基于贪婪蚁群算法在移动自组网中进行广播的方法及系统

说明书

本发明实施例公开了一种基于贪婪蚁群算法在移动自组网中进行广播的方法方法及系统，其包括：确定信息源节点并进行广播初始化设置；对时间间隔Δt后节点的地理位置进行位移预测；寻找广播过程中信息传输路径并基于目标函数确定出当前传输路径中的全局最优解；在满足广播结束条件时，输出信息传输路径；标识并存储信息传输路径所包含的节点并完成信息由源节点传输给移动自组织网中其余节点的过程。本发明解决了传统在移动自组网中广播通信时存在的同一节点接收多条重复信息的情况进而导致网络资源浪费的不足的问题。本发明能对移动自组网中源节点广播重要信息时的路由路径进行合理规划，并根据目标函数选择最优路径，达到将信息传输给全部节点的目的。

技术领域

本发明涉及数据通信技术领域，尤其涉及一种基于贪婪蚁群算法在移动自组网中进行广播的方法及系统。

背景技术

移动自组网是一种适应于军事领域和民用领域的网络结构，由没有固定基础设施的可移动性节点构成的动态无线传感网络，网络中的每个节点都可以充当主机或路由器，具有无中心节点、独立自组网、多跳路由，网络拓扑结构变化快等特点。移动自组网最初应用于军事领域。上世纪70年代开始，美国军方资助研究在战场环境中使用分组无线网进行通信，直到1991年5月成立的IEEE802.01标准委员会采用“Ad Hoc网络”来描述这种特殊的可移动多跳的通信网络。近年来，移动自组网除军事领域外，还被广泛的应用于民用领域，比如紧急抢险救灾、野外通信、车载网、个人区域网等。由于路由节点的可移动性，资源有限性，导致移动自组网中存在许多传统网络中未曾出现的新问题和新挑战。

具体的：在移动自组网中主要通信方式分为单播路由，多播路由和广播。其中广播是一种将信息源处的特定信息传输给网络中其他节点的操作，是最基本的通信方式。常见的广播策略采用的是基于洪泛算法的信息传递方法，这种方法具有覆盖范围广，转发速度快，简单方便的特点。但是在洪泛算法的转发机制下，每个路由节点在接收到数据信息后都会转发给邻居节点，由于邻居节点之间的相互转发，会造成过量的冗余转播，占用过多的网络资源，搭建多余的通信链路，产生大量的重复数据包最终导致广播风暴问题。为解决广播风暴问题，研究学者提出多种应用于广播的算法，比如基于概率的广播算法、基于面积的广播算法、基于计算机的广播算法和基于位置的广播算法。这些算法均致力于减少转发节点的数量，降低广播风暴发生的概率。由于改进后的算法，依然采用邻居节点相互转发信息的方式，仍存在同一节点接收多条重复信息的情况，造成网络资源浪费。

也就是说，现有的技术均存在同一节点接收多条重复信息的情况进而导致网络资源浪费的问题。

发明内容

基于此，为解决在移动自组网中广播通信时存在的同一节点接收多条重复信息的情况进而导致网络资源浪费的不足，特提出了一种基于贪婪蚁群算法在移动自组网中进行广播的方法。

一种基于贪婪蚁群算法在移动自组网中进行广播的方法，包括：

S1、确定信息源节点并进行广播初始化设置，该广播初始化设置至少包括调用移动自组网中其余节点的位置信息和状态信息、初始化广播所需的参数并设置广播结束条件；

S2、对时间间隔Δt后当前节点的地理位置进行位移预测以获取对应的预测地理位置并计算出各节点间的距离；

S3、寻找广播过程中信息传输路径并基于所设定的目标函数确定出当前传输路径中的全局最优解，该传输路径是通过采用贪婪蚁群算法对各所述预测地理位置计算获得；

S4、在满足广播结束条件时，输出所述全局最优解对应的信息传输路径；

S5、标识并存储所述S4中的信息传输路径所包含的节点，转发节点根据所述路信息传输路径要求将信息转发给下一跳节点直至完成信息由源节点传输给移动自组织网中其余节点的过程。