一种用于无线自组网的单播数据传输方法技术

本发明专利技术公开了一种用于无线自组网的单播数据传输方法，该方法包括:源节点路由链路表检测更新以及转发和目标节点的路由链路表检测更新；源节点采用AODV方式周期性广播路由链路信息来维护路由，转发及目的节点更新自身存储的路由链路表；源节点接收单播IP数据包并组装成UCP存储到对应的发送FIFO，并根据优先级及传输权重进行传输；转发及目标节点解析并判断进行单播数据包接收或转发；该方法解决了现有无线自组网中数据传输方法的路由链路创建及更新速率慢，可靠性低的问题，其提升数据传输的可靠性和实时性。输的可靠性和实时性。输的可靠性和实时性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于无线自组网的单播数据传输方法


[0001]本专利技术涉及无线自组网通信领域，特别是涉及一种用于无线自组网的单播数据传输方法。

技术介绍

[0002]无线自组网的单播数据传输往往需要搭载在多个无线链路上才能从源到达目的，如图1所示，源节点1借助节点2的无线链路桥梁把单播数据转发到目的节点4上，同时随着路由链路的变化，源节点1到目的节点4的单播传输路径也发生变化，如图1中从路由链路1变迁到路由链路2上，需要源节点1能快速地将路由链路创建或更新信息并及时地通知给节点2、3和4，让它们快速地更新链路状态以确保对数据收发进行调整，从而保证单播数据传输的实时性和稳定性。但目前现有的无线自组网没有明确地标准来表明如何进行单播数据传输。虽然现有4g/5g的RRC,RLC和MAC给出了一整套无线链路单播点对点数据传输方案，但该方案无法适配无线自组网，例如RRC中RB链路的建立和更新是需要通过多次握手机制来完成，但当无线自组网单播数据需要多跳链路的时候则需要花费大量时间开销来完成每跳链路的建立和更新；其次RRC每个RB链路是针对业务的，当无线自组网同一传输对上存在多种单播数据业务的时候，其链路建立开销将会按照业务个数呈线性增长；因此将现有的链路传输方案建立机制应用于无线自组网的单播数据传输会大大降低数据传输的实时性和可靠性。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于无线自组网的单播数据传输方法，可解决现有无线自组网中数据传输方法的路由链路创建及更新速率慢，可靠性低的问题，从而克服现有技术的不足。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术公开有一种用于无线自组网的单播数据传输方法，其包括如下步骤：
[0005]S1.首先确定无线自组网中源节点、转发及目标节点；
[0006]S2.当接收到应用层的IP数据或进行轮询时，源节点分析对应目的节点的路由链路表及传输路径，并根据工作时间及传输路径变化对源节点中路由链路表及对应传输路径进行检测更新；同时转发及目标节点根据工作时间对自身路由链路表进行检测更新；
[0007]S3.源节点采用AODV方式周期性向转发及目的节点广播路由链路信息，转发及目的节点接收到源节点广播的路由链路信息后更新自身存储的路由链路表；
[0008]S4.源节点接收单播IP数据包，并根据数据包中对应的目的节点地址检索相应的路由链路表，将单播IP数据包组装成无线自组网单播数据包并按照优先级和目的节点发置对应的发送FIFO中，根据发送FIFO优先级及传输权重进行传输；
[0009]S5.转发及目标节点接收到传输块后解析出发送地址和接收地址，并判断当前节点地址是否为接收地址，若为接收地址，且当前节点为目标节点，则进行单播数据包接收；
若为接收地址，且当前节点不为目标节点，则进行单播数据包转发。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述S2步骤中源节点根据工作时间及传输路径变化对源节点中路由链路表及对应传输路径进行更新的具体步骤为：
[0011]S21.应用层的单播IP数据或轮询机制触发源节点路由链路表检测，其中若由接收单播IP数据触发检测，则更新路由链路表工作时间；
[0012]S22.判断相应目的节点的路由链路表是否存在，不存在进入到步骤S23，存在进入到步骤S24；
[0013]S23.查询源节点到目的节点的传输路径是否存在，若不存在，退出检测过程；若存在，则为相应的目的节点创建新的路由链路表，并进行初始化操作：将传输路径上的源节点、目的节点及转发节点赋值给传输路径集合；路由索引ID依照公式路由索引ID＝(目的节点路由ID++)％256进行更新；路由链路表的工作时间按照当前时间+预设工作时段进行更新；
[0014]S24.判断路由链路表的工作时间是否超时，若是，将对应路由链路表删除并退出；若否，进入到步骤S25；
[0015]S25.查询源节点到目的节点的传输路径是否存在，若不存在直接退出；若存在进入到步骤S26；
[0016]S26.判断传输路径是否发生变化，若无变化退出检测流程；若有变化则更新对应传输路径：将变化后传输路径中的源节点、转发节点以及目标节点赋值给新的传输路径集合；针对变化后传输路径按照公式路由索引ID＝(目的节点路由ID++)％256赋予新的路由索引ID。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，所述S3步骤中源节点周期性向转发及目的节点广播路由链路信息的具体步骤为：
[0018]S31.源节点在广播路由链路信息之前会先遍历对应源节点中所有的路由链路表集合并按照预设格式将各项路由链路信息封装到路由链路表内容中，并将路由个数设置为路由链表集合个数；
[0019]S32.从所有的路由链路表中选择出最大传输跳数，并设置为最大发送生存时间TTL，然后源节点在定时周期内选择适合资源将路由链路表信息转发给邻居节点；
[0020]S33.当邻居节点接收到广播的路由链路表信息后，会判断发送生存时间TTL是否为0，若为0，则不转发该路由链路表信息；若大于0，则会将发送生存时间TTL递减一次，并选择合适资源继续转发对应路由链路表信息给邻居节点，若节点在定时周期没有接收到该路由链表信息会按照其内容更新自身的路由链路表；
[0021]S34.当有新的路由链路表且工作优先级改变，会将目的节点的发送FIFO从原工作优先级搬迁到当前工作优先级。
[0022]作为本专利技术的进一步改进，所述S31步骤中封装到路由链路表中封装的各项路由链路信息包括源节点ID、发送生存时间TTL、路由个数及若干项路由链表内容，其中每项路由链表内容包括内容长度、目的节点、路由ID、转发节点个数、若干转发节点及优先级。
[0023]作为本专利技术的进一种改进，所述S33步骤中当前节点按照路由链路表内容更新自身的路由链路表的具体方法为：
[0024]S331.用源节点、目的节点和路由索引ID作为路由链路表的唯一索引；
[0025]S332.遍历所有路由链路表内容，查询路由链路表的唯一索引是否在当前节点的路由链路表中存在，若存在则更新传输路径集合和更新工作优先级，若不存在则按照唯一索引做为路由链路表的主键，创建新的路由链路表，并对传输路径集合、路由索引ID以及工作优先级按照新路由链路表内容进行赋值，同时更新路由链路表工作时间。
[0026]作为本专利技术的进一种改进，所述S4步骤中源节点接收单播IP数据包，并按照优先级和目的节点发置对应的发送FIFO的具体步骤为：
[0027]S41.源节点接收单播IP数据包，根据数据包中对应的目的节点地址检索相应的路由链路表，若不存在则丢弃该数据，若存在进入步骤S42；
[0028]S42.将IP数据包组装成无线自组网的单播数据包UCP，并根据路由链路表中设置的工作优先级和目的节点，将单播数据包UCP发置到相应的发送FIFO中，并记录下放置时间和路由ID；
[0029]S43.周期轮询各个发送FIFO，若检测有超时的单播数据包UCP本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于无线自组网的单播数据传输方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.首先确定无线自组网中源节点、转发及目标节点；S2.当接收到应用层的IP数据或进行轮询时，源节点分析对应目的节点的路由链路表及传输路径，并根据工作时间及传输路径变化对源节点中路由链路表及对应传输路径进行检测更新；同时转发及目标节点根据工作时间对自身路由链路表进行检测更新；S3.源节点按照AODV方式周期性向转发及目的节点广播路由链路信息来维护路由状态，转发及目的节点接收到源节点广播的路由链路信息后更新自身存储的路由链路表；S4.源节点接收单播IP数据包，并根据数据包中对应的目的节点地址检索相应的路由链路表，将单播IP数据包组装成无线自组网单播数据包UCP并按照优先级和目的节点发置对应的发送FIFO中，根据发送FIFO优先级及传输权重进行传输；S5.转发及目标节点接收到传输块后解析出发送地址和接收地址，并判断当前节点地址是否为接收地址，若为接收地址，且当前节点为目标节点，则进行单播数据包接收；若为接收地址，且当前节点不为目标节点，则进行单播数据包转发。2.根据权利要求1所述的单播数据传输方法，其特征在于，所述S2步骤中源节点根据工作时间及传输路径变化对源节点中路由链路表及对应传输路径进行更新的具体步骤为：S21.应用层的单播IP数据或轮询机制触发源节点路由链路表检测，其中若由接收单播IP数据触发检测，则更新路由链路表工作时间；S22.判断相应目的节点的路由链路表是否存在，不存在进入到步骤S23，存在进入到步骤S24；S23.查询源节点到目的节点的传输路径是否存在，若不存在，退出检测过程；若存在，则为相应的目的节点创建新的路由链路表，并进行初始化操作：将传输路径上的源节点、目的节点及转发节点赋值给传输路径集合；路由索引ID依照公式路由索引ID＝(目的节点路由ID++)％256进行更新；路由链路表的工作时间按照当前时间+预设工作时段进行更新；S24.判断路由链路表的工作时间是否超时，若是，将对应路由链路表删除并退出；若否，进入到步骤S25；S25.查询源节点到目的节点的传输路径是否存在，若不存在直接退出；若存在进入到步骤S26；S26.判断传输路径是否发生变化，若无变化退出检测流程；若有变化则更新对应传输路径：将变化后传输路径中的源节点、转发节点以及目标节点赋值给新的传输路径集合；针对变化后传输路径按照公式路由索引ID＝(目的节点路由ID++)％256赋予新的路由索引ID。3.根据权利要求1所述的单播数据传输方法，其特征在于，所述S3步骤中源节点按照AODV方式周期性向转发及目的节点广播路由链路信息来维护路由状态的具体步骤为：S31.源节点在广播路由链路信息之前会先遍历对应源节点中所有的路由链路表集合并按照预设格式将各项路由链路信息封装到路由链路表内容中，并将路由个数设置为路由链表集合个数；S32.从所有的路由链路表中选择出最大传输跳数，并设置为发送生存时间TTL，然后源节点在定时周期内选择适合资源将路由链路表信息转发给邻居节点；S33.当邻居节点接收到广播的路由链路表信息后，会判断发送生存时间TTL是否为0，
若为0，则不转发该路由链表信息；若大于0，则会将发送生存时间TTL递减一次，并选择合适资源继续转发对应路由链路表信息给下一邻居节点，若节点在定时周期没有接收到该路由链表信息会按照其内容更新自身的路由链路表；S34.当有新的路由链路表且工作优先级改变，会将目的节点的发送FIFO从原工作优先级搬迁到当前工作优先级。4.根据权利要求3所述的单播数据传输方法，其特征在于，所述S31步骤中封装到路由链路表中封装的各项路由链路信息包括源节点ID、发送生存时间TTL、路由个数及若干项路由链表内容，其中每项路由链表内容包括内容长度、目的节点、路由ID、转发节点个数、若干转发节点及优先级。5.根据权利要求3所述的单播数据传输方法，其特征在于，所述S33步骤中当前节点按照路由链路表内容更新自身的路由链路表的具体方法为：S331.用源节点、目的节点和路由索引ID作为路由链路表的唯一索引；S332.遍历所有路由链路表内容，查询路由链路表的唯一索引是否在当前节点的路由链路表中存在，若存在则更新传输路径集合和更新工作优先级，若不存在则按照唯一索引做为路由链路表的主键，创建新的路由链路表，并对传输路径集合、路由索引ID以及工作优先级按照新路由链路表内容进行赋值，同时更新路由链路表工作时间。6.根据权利要求1所述的单播数据传输方法，其特征在于，所述S4步骤中源节点接收单播IP数据包，并按照优先级和目的节点发置对应的发送FIFO的具体步骤为：S41.源节点接收单播IP数据包，根据数据包中对应的目的节点地址检索相应的路由链路表，若不存在则丢弃该数据，若存在进入步骤S42；S42.将IP数据包组装成无线自组网的单播数据包UCP，并根据路由链路表中设置的工作优先级和目的节点，将单播数据包UCP发置到相应的发送FIFO中，并记录下放置时间和路由ID；S43.周期轮询各个发送FIFO，若检测有超时的单播数据包UCP，则直接从发送FIFO中删除并丢弃；S44.若有无线发送资源进入到链路数据传输中，根据发送FIFO的工作优先级及传输权重进行传输。7.根据权利要求6所述的单播数据传输方法，其特征在于，所述S44步骤中根据发送FIFO的工作优先级及传输权重进行传输的具体步骤为：S441.首先传输高优先级的发送FIFO；当同一工作优先级存在多个不同目的节点的发送FIFO时，按照公式max...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏举，
申请(专利权)人：中科华军北京科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：