申请/专利权人：中科润物科技(南京)有限公司

申请日：2022-04-22

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN114828153B

主分类号：H04L45/655

分类号：H04L45/655;H04W40/24

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2024.06.25#专利申请权的转移;2024.05.31#专利申请权的转移;2022.08.16#实质审查的生效;2022.07.29#公开

摘要：本发明提出一种基于组播的软件定义无人机自组网路由信息高效传送方法。该方法由控制器下发流表项过程中控制器和普通节点的操作组成，包含“完全精简源节点地址字段”、“自适应精简目的节点地址字段”和“完全精简控制器地址字段”三种新机制；在不影响路由信息传送效果的前提下采用自适应组播方式传送流表项控制分组，精简了流表项所含基本路由表中的所有源节点地址字段、所有装载控制器地址的字段，并自适应地减少目的节点地址字段；从而显著减少了控制器下发的流表项中的路由信息，缩短了流表项控制分组的长度，降低了路由信息传送方法的控制开销，增加了网络的可用带宽，有利于提高网络吞吐量和数据分组平均端到端时延等性能。

主权项：1.基于组播的软件定义无人机自组网路由信息高效传送方法，其特征是：采用“完全精简源节点地址字段”、“自适应精简目的节点地址字段”和“完全精简控制器地址字段”三种新机制，删除了不必要的源节点地址字段和控制器地址字段，并且自适应地删除了冗余的目的节点地址字段；由控制器下发流表项过程中控制器和普通节点的操作组成，具体如下：S1：软件定义无人机自组网中的节点判断自己是否是控制器，如果是，执行下一步，如果不是，转S7；S2：控制器判断：是否需要向其它节点下发流表项？如果是，执行下一步；如果否，返回本步骤；S3：控制器根据流表项控制分组的最大长度、精简内容后的基本路由表的长度，判断：是否流表项控制分组能够装载多个精简内容后的基本路由表并且有多个基本路由表需要传送？如果是，执行下一步；如果不是，转S5；S4：控制器先对多个目的节点地址按照流表项控制分组到达的顺序进行倒序排序，即后到达的目的节点的地址排前面，如果有跳数距离相同的，则节点地址小的目的节点排前面；接着，对需要装入流表项控制分组的多个基本路由表进行排序，顺序与目的节点地址的顺序相同；接下来，对所有基本路由表的路由表项进行排序，顺序为：控制器、与到达顺序相反的目的节点序列、其它节点序列；然后，对这些基本路由表进行精简，精简方法是：将每个基本路由表中指向源节点自身的路由表项去掉；采用“完全精简源节点地址字段”新机制，去掉所有基本路由表的“源节点地址”字段；采用“自适应精简目的节点地址字段”新机制，去掉第2个及其后的基本路由表的目的节点地址序列；采用“完全精简控制器地址字段”新机制，去掉目的节点地址序列中装控制器地址的字段，如果流表项控制分组的目的节点是控制器的邻居节点，则去掉其对应的基本路由表中指向控制器的路由表项；接下来，控制器将上述精简后的基本路由表集合装入流表项控制分组的路由信息域；然后，转S6；S5：控制器先对要装入流表项控制分组的基本路由表的路由表项进行排序，顺序为：控制器、目的节点、其它节点；然后，对该基本路由表进行精简，精简方法是：将指向源节点自身的路由表项删除；采用“完全精简源节点地址字段”新机制，删除所有的“源节点地址”字段；采用“完全精简控制器地址字段”新机制，删除目的节点地址序列中装控制器地址的字段；如果目的节点是控制器的邻居则删除指向控制器的路由表项；然后，控制器将上述精简后的基本路由表装入流表项控制分组的路由信息域；S6：控制器在流表项控制分组的“类型”字段填上一个新的分组类型值，推荐值为十进制的“14”，以便与已有类型的分组相区别；接着，将该流表项控制分组发往目的节点；然后，返回S2；S7：当前节点判断：是否收到发给自己的流表项控制分组？如果是，执行下一步；如果否，返回本步骤；S8：当前节点判断：自己是否是唯一或排序第1的目的节点？如果是，执行下一步；如果不是，转S11；S9：当前节点从收到的流表项控制分组的路由信息域取出基本路由表的内容，执行下述操作使其恢复完整：S9-1：采用“完全精简控制器地址字段”新机制，在精简后的基本路由表的“目的节点地址”序列的第1个位置，添加控制器地址；如果当前节点是控制器邻居，则在“下一跳节点地址”序列的第1个位置添加控制器地址，在“跳数”序列的第1个位置添加一个值为“1”的字段；S9-2：采用“完全精简源节点地址字段”新机制，为精简后的基本路由表的所有路由表项添加“源节点地址”序列，源节点地址为当前节点地址，“源节点地址”字段添加在每一个路由表项的首部；S9-3：当前节点如果需要建立指向自身的路由表项，则在上述基本路由表的第2条路由表项位置，插入指向自己的路由表项：“源节点地址”、“目的节点地址”和“下一跳节点地址”三个字段都填入自己的地址，“跳数”字段的值设为0；S10：当前节点将上述恢复后的基本路由表存储备用；然后判断自己是否是唯一的目的节点；如果是，返回S7；如果不是，转S13；S11：当前节点根据自己在目的节点地址序列中的位置，从流表项控制分组中路由信息域的相应位置取出自己对应的基本路由表的内容；然后，根据第1个基本路由表的目的节点地址序列、流表项控制分组中第1个目的节点的地址，还有自己在目的节点地址序列中的位置，以及自己是否是控制器邻居，执行下述操作来将自己的基本路由表恢复完整：S11-1：采用“自适应精简目的节点地址字段”新机制，将第1个基本路由表的目的节点地址序列作为自己的基本路由表目的节点地址序列的主体；并且，将流表项控制分组中第1个目的节点地址放在该“目的节点地址”序列中的第1个位置；S11-2：采用“完全精简控制器地址字段”新机制，在上述“目的节点地址”序列的第1个位置，即流表项控制分组中第1个目的节点地址之前，添加控制器地址；如果当前节点是控制器的邻居，则在上述基本路由表的起始位置添加指向控制器的路由表项：下一跳节点为控制器，跳数为1；S11-3：按照自己在流表项控制分组目的节点序列中的位置，将“下一跳地址”序列和“跳数”序列中相同位置的字段空出，其后字段的内容依次后移；S11-4：采用“完全精简源节点地址字段”新机制，为上述基本路由表的所有路由表项添加“源节点地址”序列，源节点地址为当前节点地址，“源节点地址”字段添加在每一个路由表项的首部；S11-5：当前节点如果需要建立指向自身的路由表项，则在上述基本路由表中指向自己的路由表项的“下一跳节点地址”字段填入自己的地址、“跳数”字段填入“0”；S12：当前节点将上述恢复后的基本路由表存储备用；S13：当前节点判断：自己是否是最后收到流表项控制分组的目的节点？如果是，返回S7；如果不是，则将流表项控制分组目的节点序列里装载自己地址的字段删除，并且删除路由信息域里自己对应的基本路由表；接着，转发该流表项控制分组，如果需要在不同路径转发就根据路径分离目的节点并在这些路径上分别转发；然后，返回S7。

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