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申请/专利权人：西安电子科技大学

摘要：本发明公开了一种面向无人机组网的宽窄带链路辅助路由方法，主要解决现有技术开销较大及时延较高的问题。其实现方案是：采用宽窄带链路辅助的方式，构建分簇模型，并利用加权聚类算法进行簇首选举及备用簇首选举和更替；利用分簇结果构建基于宽窄带链路辅助路由协议的拓扑模型，在簇内和簇间分别采用表驱动路由协议和按需路由协议，跨层提取链路信息，计算链路权重参数并建立路由表；在簇内按照路由表进行业务转发，在簇间选择合适的中间节点进行多节点协作路由寻路，并利用标签栈直接对业务进行簇间转发。本发明能实现大规模无人机组网中节点彼此间的低开销与低时延通信，提高无人机网络在大规模高动态场景下的通信性能，可用于无人机自组织网络。

主权项：1.一种面向无人机组网的宽窄带链路辅助路由方法，其特征在于，包括如下步骤：1设计宽窄带链路辅助成簇机制:1a在成簇初始阶段，每个节点都将自己的状态设为初始节点；1b发送时间经过随机抖动延迟后从窄带链路广播HELLO信息，每个节点根据收到的窄带链路HELLO信息构建出窄带邻居表并统计节点的窄带邻居数；1c计算节点的能量参数、节点度、节点度变化率，根据这些参数计算节点的加权得分WID；1d利用上述得到的窄带邻居数和加权得分WID进行簇首竞争，竞争出的簇首维护一个以簇首为中心的簇群；1e通过簇首节点的默认超时时间判断簇群的生存状态：若簇首的簇群维护定时器超出默认超时时间，则簇首节点从簇首状态转为初始状态，其他簇内节点也清除自己维护的簇首信息并将状态也转为初始状态，即该簇群生存状态结束，重新开始进行簇首竞争；否则，簇群保持在生存状态，并选择备用簇首进行簇首更替，形成新簇；2设计基于簇的宽窄带链路辅助的路由协议：2a新簇内的每个节点通过宽带链路实现邻居发现，生成宽带邻居表，并通过窄带链路直接传递给簇首节点；2b簇首节点将收集到的所有节点的邻居信息汇总成拓扑表，再通过窄带链路将该拓扑表广播至簇内节点，簇内节点根据收到的拓扑表构建出整个簇群的拓扑；2c所有节点计算自身节点的链路层排队时延，并从物理层获取链路质量，根据这些参数计算链权重参数WN1,Nk：2d所有节点均利用2b中获得的拓扑和2c中获得的链路质量权重参数，计算各自的簇群路由表，并根据不同业务传输的目的地址执行转发：若业务传输的目的地址与源节点在同一簇群时，则按照路由表进行转发；否则，先将该路由表通过窄带链路汇总到簇首节点，再执行步骤3；3设计多节点协作的簇间路由转发方案：3a簇内源节点向簇首节点发出路由请求消息RREQ，簇首节点再通过窄带链路将收到的RREQ消息向其他簇首节点泛洪，直到每个簇首节点都生成一条到源节点所在簇首节点的反向路由，每经过一次泛洪RREQ的转发次数加1，并判断转发次数是否达到最大；若达到最大，则丢弃该请求，业务请求失败；否则，继续泛洪至目的节点所在簇首，执行步骤3b；3b目的节点所在簇的簇首根据RREQ的目的节点生成路由回复消息RREP，并将该消息沿反向路由传输；3c反向路由上的簇首节点判断簇群间是否存在中继节点：若存在，则将该中继节点的节点标签添加到RREP的标签栈中，并继续传输到源节点所在簇首节点；否则，执行步骤3d；3d簇首节点将通过定位设备获得的边缘拓扑表共享给相邻簇群，选出相邻簇群与本簇群距离最近的几个簇内节点作为边缘节点，并将这些相邻的边缘节点间的邻接标签添加到RREP的标签栈中，继续传输到源节点所在簇首节点；3e源节点所在簇首节点将收到的RREP中的标签栈后，再将其通过窄带链路传输给簇内的源节点，源节点按照标签栈进行簇间路由转发。

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