基于地域入口点的指向区域群播方案

参考文献（Stojmenovic，2004）提出了另一种保证传输的策略，它是基于入口点概念的。入口点（在前一小节中也称为外部边界节点）是一个位于目标区域之外，但至少有一个邻居位于目标区域之内的节点。该策略用于将地域群播问题简化为到达每个入口点的问题，可以从这些入口点启动智能洪泛，以到达区域内的连通节点。

假设R是传输半径，且对于每个节点来说是相同的。根据定义可以得出，每个入口点必定位于距离区域边界≤R的位置。然后，它才可能通过在地区周围精心挑选的区域使用地理组播，从而到达所有入口点。必须确定好这些位置（称为入口区），这样：

1）任何入口点必定属于某个入口区，这意味着所有入口区的并集必定位于宽度大于R的区域内。

2）如果任何区域内的一个节点重发消息，则同一区域内的任何其他节点必定会收到该消息。这种特性能够确保从区域内任意节点发送的，能够消息到达该区域内的所有潜在入口点。

如图5-10所示，如果考虑区域中的单个层（图5-10a中的两种指标是不相容的），这两个限制条件无法同时得到满足。满足这些标准的入口区构建实际上取决于地域群播区域的形状。例如，如果地域群播区域是矩形的，则入口区可能是由两层长度为R/2的正方形，或者更理想的情况，是由一维（与区域垂直的那维）长度为R/2，另一维尽可能大的矩形构成的，假定区域直径不超过R（如图5-10b所示）。另一个实例是参考文献（Stojmenovic and Wu，2006）提供的将地域群播区域看做是一个圆形的解决方案。

图5-10 入口区分层(www.xing528.com)

a）1层入口区 b）两层入口区

一旦源节点确定了所有入口区，则采用诸如GMR协议（见第5.1节），启动从源节点到所有区域“中心”的地理组播任务。需要注意的是，此处所谓的中心实际上是指区域内的任意点。一旦组播启动，则路由路径可以进行分割，来为目标节点提供最优服务。对于每个目标节点来说，当到达对应区域内的任意节点，或者恢复模式中的环路形成（它意味着目标区是空集或与网络其他部分是断开的）时，进程中止。在消息到达每个节点的情形中，为了使消息到达位于同一区域内的所有潜在入口点，该节点重传一次消息，然后这些节点（如果存在的话）在目标区域内启动智能洪泛过程。

参考文献（Stojmenovic，2004）提出了该协议的一些优化思路。例如，某一路径上的几个节点可以集体推断某个区域（或一组区域）是空集，从而避免在恢复模式中形成完全环路。另一种可能的优化方法是组播任务执行期间，强制节点在接收和重发之间等待一段时间，以合并接收到的来自于不同邻居的潜在路由分配方案。同时，不同入口区可以在不同时间，触发区域中的多个洪泛操作的事实，要求对超时和流量记忆调整为比常规洪泛任务稍大的值，以确保能够识别已接收的消息，且不再进行重传。需要注意的是，由于组播协议可能用到恢复模式，因而时间延迟非常重要。

显而易见，此协议存在的主要问题是由空穴区导致的开销。实际上，如果我们不考虑上面讨论的优化问题，则每个空穴区可能会在网络内触发更大范围的面遍历，且即使可以避免部分环路的形成，在稀疏网络中，该协议的通信开销仍然很大。但是，在密集网络中，该协议执行效果非常好。同时，如果在现实世界部署时考虑采用该协议，则它有一个有意思的特点，即基于两种现有方案（组播和洪泛），这一点会降低传感器上路由软件的内存消耗总量。

在参考文献（Khan et al.，2008），作者假定通常情况下地域群播区域相同的场景。基于这一假设，可以永久性选择区域入口点（选择一个实际节点来为区域内的每个连通组件提供服务）。选择结果要向位置服务器进行报告。当节点准备在区域内进行地域群播时，它向位置服务器发送请求，位置服务器回送与距离源节点最近的入口点有关的信息。通过与最近入口点进行单播通信，然后依次到达其他节点。每个入口点在区域内部，洪泛分配给它的连通性组件。