專利名稱：用于無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)的鎖定路由方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)(Wireless Multi-hop Network)領(lǐng)域，包括移動(dòng)自組織 網(wǎng)絡(luò)(MANET)，無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)(Wireless Mesh Network)，以及無(wú)線傳感網(wǎng)(Wireless Sensor Network)。
背景技術(shù)：
無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)是不依賴已有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，由任意移動(dòng)或靜止的節(jié)點(diǎn)，靠節(jié)點(diǎn) 間的無(wú)線鏈路，形成的自治無(wú)線系統(tǒng)。無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)包括移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)(MANET)，無(wú)線網(wǎng) 狀網(wǎng)(Wireless Mesh Network)，無(wú)線傳感網(wǎng)(Wireless Sensor Network)等網(wǎng)絡(luò)形式，隨 著近些年商業(yè)應(yīng)用的發(fā)展，也成為了物聯(lián)網(wǎng)的重要技術(shù)之一。無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是1)多跳通信，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的通信是依靠無(wú)線鏈路的多跳 轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn)的；2)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的隨意移動(dòng)性，這導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫冀K處于不可預(yù)測(cè)的變化的 狀態(tài)；3)自我組網(wǎng)，自我修復(fù)；4)組網(wǎng)迅速；5)受制于無(wú)線鏈路，帶寬有限；6)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)大 多依賴電池提供能量，能量有限。路由方法在無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)中起著至關(guān)重要的作用。由于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的任意移動(dòng)，網(wǎng)絡(luò) 拓?fù)涫冀K在動(dòng)態(tài)變化。因此，正在進(jìn)行的通信會(huì)由于路由的變化，經(jīng)常被打斷，如何在原路由 變化之前，發(fā)現(xiàn)新的路由，保持通信的持續(xù)性，同時(shí)又能有效的利用有限的帶寬，并使網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點(diǎn)分擔(dān)能量消耗，從而延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)使用壽命，這是用于無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)路由方法的設(shè)計(jì)目標(biāo)。已有的路由方法按數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)策略，大致可以分為兩類1)源路由(Source Routing)，例如DSR，數(shù)據(jù)包中包含完整的路由路徑信息，源節(jié)點(diǎn)和各轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)根據(jù)完整的 路由，來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包；幻下一跳路由(Next-hop Routing)，例如A0DV，源節(jié)點(diǎn)和各個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié) 點(diǎn)只記住路由路徑中下一跳節(jié)點(diǎn)，來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。由于源路由在每一個(gè)數(shù)據(jù)包中都包含完 整的路由路徑信息，較之下一跳路由，網(wǎng)絡(luò)開銷(overhead)較大。按路由發(fā)現(xiàn)策略，已有的路由方法大致可以分為三類1)先驗(yàn)式路由(Proactive Routing)，例如DSDV，無(wú)論是否通信，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)周期性的交換路由信息，這樣通信起始時(shí)的 時(shí)延較小，但網(wǎng)絡(luò)資源開銷大，特別是沒(méi)有通信的時(shí)候，周期性的路由信息交換沒(méi)有意義， 而且交換周期很難適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓念l率；2)反應(yīng)式路由(Reactive Routing)，例如 DSR, A0DV，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間要通信的時(shí)候，源節(jié)點(diǎn)以泛洪(flooding)的方式，向目的節(jié)點(diǎn) 發(fā)送路由請(qǐng)求，目的節(jié)點(diǎn)收到路由請(qǐng)求之后，單播路由應(yīng)答，返回給源節(jié)點(diǎn)，源節(jié)點(diǎn)收到后， 根據(jù)發(fā)現(xiàn)的路由發(fā)送數(shù)據(jù)包，當(dāng)源節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有路由斷裂時(shí)，源節(jié)點(diǎn)再以泛洪的方式，重新 發(fā)現(xiàn)替代路由，來(lái)維持通信，泛洪式的路由發(fā)現(xiàn)所消耗的網(wǎng)絡(luò)資源較大，并影響其它正在進(jìn) 行的通信；3)混合式路由(Hybrid Routing)，例如ZRP，先驗(yàn)式路由和反應(yīng)式路由的融合， 通常是局部采用先驗(yàn)式路由，全局采用反應(yīng)式路由。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是解決無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性、網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性以及能量有限這三大技術(shù)難題。在無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)任意移動(dòng)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潆y以預(yù)測(cè)的變化，從 而打斷正在進(jìn)行的通信，也觸發(fā)了大量的路由控制開銷；而且，路由控制開銷隨著網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展 而增加，這限制了網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性；另外，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)多以電池為能量來(lái)源，如果個(gè)別節(jié)點(diǎn)過(guò)多 的參與數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，消耗較多的能量，這會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的使用壽命。因此，如何有效率的和 適應(yīng)性的跟蹤網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓３滞ㄐ诺某掷m(xù)，以及延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的使用壽命，是無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò) 路由方法的設(shè)計(jì)關(guān)鍵。本發(fā)明、鎖定路由方法，發(fā)明了新穎的局部廣播機(jī)制，利用原路由路徑上的節(jié)點(diǎn)和 它們的鄰居節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)路由更新和局部路由請(qǐng)求，使路由控制所產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)開銷局限于網(wǎng)絡(luò) 的局部。在路徑節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包和目的節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)包的過(guò)程中，監(jiān)測(cè)路由路徑(Route Path)的鏈路質(zhì)量參數(shù)，以及路徑節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行參數(shù)，例如負(fù)載和能量參數(shù)，在其中一個(gè)參數(shù) 超過(guò)一定閾值時(shí)，觸發(fā)下游節(jié)點(diǎn)到上游節(jié)點(diǎn)的路由更新過(guò)程，從而在原路由路徑斷裂之前 發(fā)現(xiàn)替代路由路徑，從而鎖定目的節(jié)點(diǎn)，保持通信的持續(xù)，并且可以分擔(dān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載和 能量消耗，延長(zhǎng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的使用時(shí)限。局部路由請(qǐng)求是源節(jié)點(diǎn)至目的節(jié)點(diǎn)的路由請(qǐng)求，由于 消息傳播局限于原路由周圍，所以產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)開銷比泛洪式的路由請(qǐng)求要小。1)基于下一跳路由(Next Hop Routing)的鎖定路由方法的技術(shù)方案采取如下步 驟實(shí)現(xiàn)1. 1)路由發(fā)現(xiàn)和鄰居關(guān)系的建立源節(jié)點(diǎn)在通信的初期泛洪(flood)路由請(qǐng)求 或者其他方式，發(fā)現(xiàn)至目的節(jié)點(diǎn)的路由路徑，并根據(jù)此路由路徑傳送數(shù)據(jù)包給目的節(jié)點(diǎn)。 目的節(jié)點(diǎn)收到數(shù)據(jù)包后，定期發(fā)送Hello信息包(Hello Packet)。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過(guò)偷聽 (Overhear)數(shù)據(jù)包，來(lái)判斷自己是否是源節(jié)點(diǎn)、路徑節(jié)點(diǎn)、或者此路由路徑的鄰居節(jié)點(diǎn)；通 過(guò)偵聽Hello信息包或者目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送的路由更新消息，來(lái)判斷自己是否是目的節(jié)點(diǎn)的鄰 居節(jié)點(diǎn)。鄰居關(guān)系的有效性受一定時(shí)限或鏈路參數(shù)的約束。如果源節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包的間隙 超過(guò)一定時(shí)限，源節(jié)點(diǎn)可以發(fā)送內(nèi)容為空的數(shù)據(jù)包至目的節(jié)點(diǎn)。1.2)路由更新路徑節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)在接收數(shù)據(jù)包的同時(shí)，監(jiān)測(cè)上一跳 (Previous Hop)鏈路的質(zhì)量參數(shù)，以及自己的運(yùn)行參數(shù)，例如負(fù)載和能量參數(shù)，如果其中的 一個(gè)參數(shù)超過(guò)相應(yīng)的閾值，一個(gè)路由更新過(guò)程可以被觸發(fā)。監(jiān)測(cè)鏈路質(zhì)量參數(shù)和自己運(yùn)行參數(shù)的路徑節(jié)點(diǎn)可以決定是否觸發(fā)路由更新，或者 將這些參數(shù)傳送給下游節(jié)點(diǎn)，由下游節(jié)點(diǎn)決定。路由更新分為部分更新和全部更新。部分更新是指更新原路由中的部分路徑，路 由更新消息包含一個(gè)路由更新節(jié)點(diǎn)列表，用來(lái)指示需要更新的部分，路由更新消息從一個(gè) 下游節(jié)點(diǎn)局部廣播至一個(gè)上游節(jié)點(diǎn)，只有路由更新消息的始發(fā)節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的路徑 節(jié)點(diǎn)，以及路由更新節(jié)點(diǎn)列表中節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)，才能轉(zhuǎn)發(fā)路由更新消息，原路由路徑中可 能同時(shí)進(jìn)行的部分更新之間應(yīng)該確保沒(méi)有重疊。全部更新是指更新原路由的全部路徑，路 由更新消息從目的節(jié)點(diǎn)局部廣播至源節(jié)點(diǎn)，只有原路由的路徑節(jié)點(diǎn)，原路由的鄰居節(jié)點(diǎn)，以 及目的節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)，才能轉(zhuǎn)發(fā)路由更新消息。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對(duì)一個(gè)路由更新消息只轉(zhuǎn)發(fā)一次，并且確保鏈路質(zhì)量參數(shù)不超過(guò)一個(gè)閾 值，如果路由更新是由于節(jié)點(diǎn)運(yùn)行參數(shù)引發(fā)的，路由更新轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行參數(shù)也不應(yīng)該超 過(guò)相應(yīng)的閾值。在轉(zhuǎn)發(fā)路由更新消息時(shí)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)更新路由更新消息中新路由的參數(shù)，例如 鏈路質(zhì)量和自己的運(yùn)行參數(shù)，并更新自己的路由表。
路由更新的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)根據(jù)最近一次的路由更新，更新自己的路由表，如果最近一 次的路由更新有多個(gè)路由更新消息到達(dá)，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)根據(jù)新路由的參數(shù)，選擇性的更新自己 的路由表。同一始發(fā)節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的路由更新過(guò)程在一定時(shí)間段內(nèi)只被發(fā)起一次。1. 4)路由再發(fā)現(xiàn)當(dāng)源節(jié)點(diǎn)收到路徑節(jié)點(diǎn)的路由錯(cuò)誤消息后，源節(jié)點(diǎn)發(fā)送局部路 由請(qǐng)求消息至目的節(jié)點(diǎn)，只有原路由的路徑節(jié)點(diǎn)，原路由路徑的鄰居節(jié)點(diǎn)，以及目的節(jié)點(diǎn)的 鄰居節(jié)點(diǎn)，才能轉(zhuǎn)發(fā)局部路由請(qǐng)求消息，當(dāng)目的節(jié)點(diǎn)收到局部路由請(qǐng)求消息后，單播路由應(yīng) 答返回至源節(jié)點(diǎn)。如果局部路由請(qǐng)求不能發(fā)現(xiàn)替代路由，源節(jié)點(diǎn)再以泛洪的方式發(fā)送路由 請(qǐng)求給目的節(jié)點(diǎn)，以獲取替代路由。2)基于源路由(Source Routing)的鎖定路由方法的技術(shù)方案采取如下步驟實(shí) 現(xiàn)2. 1)路由發(fā)現(xiàn)和鄰居關(guān)系的建立源節(jié)點(diǎn)在通信的初期泛洪路由請(qǐng)求或者其他 方式，發(fā)現(xiàn)至目的節(jié)點(diǎn)的路由路徑，并根據(jù)此路由路徑傳送數(shù)據(jù)包給目的節(jié)點(diǎn)。通過(guò)偷聽數(shù) 據(jù)包，周圍的節(jié)點(diǎn)來(lái)判斷自己是否是源節(jié)點(diǎn)、路徑節(jié)點(diǎn)或者此路由路徑的鄰居節(jié)點(diǎn)；通過(guò)偵 聽目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送的報(bào)文，如路由更新消息，周圍的節(jié)點(diǎn)來(lái)判斷自己是否是目的節(jié)點(diǎn)的鄰居。 鄰居關(guān)系的有效性受一定時(shí)限或鏈路參數(shù)的約束。如果源節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包的間隙超過(guò)一定 時(shí)限，源節(jié)點(diǎn)可以發(fā)送內(nèi)容為空的數(shù)據(jù)包至目的節(jié)點(diǎn)。2.2)路由更新路徑節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)在接收數(shù)據(jù)包的同時(shí)，監(jiān)測(cè)上一跳 (Previous Hop)鏈路的質(zhì)量參數(shù)，以及自己的運(yùn)行參數(shù)，例如負(fù)載和能量參數(shù)，如果其中的 一個(gè)參數(shù)超過(guò)相應(yīng)的閾值，一個(gè)路由更新過(guò)程可以被觸發(fā)。監(jiān)測(cè)鏈路質(zhì)量參數(shù)和自己運(yùn)行 參數(shù)的路徑節(jié)點(diǎn)可以決定是否觸發(fā)路由更新，或者將這些參數(shù)傳送給下游節(jié)點(diǎn)，由下游節(jié) 點(diǎn)決定。路由更新可以是部分更新，也可以是全部更新。部分更新是指只更新原路由中的 部分路徑，路由更新消息從一個(gè)下游節(jié)點(diǎn)局部廣播至源節(jié)點(diǎn)，只有路由更新消息的始發(fā)節(jié) 點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)之間的路徑節(jié)點(diǎn)，以及路由更新節(jié)點(diǎn)列表中節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)，才能轉(zhuǎn)發(fā)路由更 新消息。全部更新是指更新原路由的全部路徑，路由更新消息從目的節(jié)點(diǎn)局部廣播至源節(jié) 點(diǎn)，只有原路由的路徑節(jié)點(diǎn)，原路由的鄰居節(jié)點(diǎn)，以及目的節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)，才能轉(zhuǎn)發(fā)路由 更新消息。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對(duì)一個(gè)路由更新消息只轉(zhuǎn)發(fā)一次，并且確保鏈路質(zhì)量參數(shù)不超過(guò)一個(gè)閾 值，如果路由更新是由于節(jié)點(diǎn)運(yùn)行參數(shù)引發(fā)的，路由更新轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行參數(shù)也不應(yīng)該超 過(guò)相應(yīng)的閾值。在轉(zhuǎn)發(fā)路由更新消息時(shí)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)更新路由更新消息中新路由的參數(shù)，例如 鏈路質(zhì)量和自己的運(yùn)行參數(shù)。源節(jié)點(diǎn)根據(jù)最近一次的路由更新，更新自己的路由表，如果最近一次的路由更新 有多個(gè)路由更新消息到達(dá)，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)根據(jù)新路由的參數(shù)，選擇性的更新自己的路由表。同一 始發(fā)節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)的路由更新過(guò)程在一定時(shí)間段內(nèi)只被發(fā)起一次。2. 3)路由再發(fā)現(xiàn)當(dāng)源節(jié)點(diǎn)收到路徑節(jié)點(diǎn)的路由錯(cuò)誤消息后，源節(jié)點(diǎn)發(fā)送局部路 由請(qǐng)求消息至目的節(jié)點(diǎn)，只有原路由的路徑節(jié)點(diǎn)，原路由路徑的鄰居節(jié)點(diǎn)，以及目的節(jié)點(diǎn)的 鄰居節(jié)點(diǎn)，才能轉(zhuǎn)發(fā)局部路由請(qǐng)求消息，當(dāng)目的節(jié)點(diǎn)收到局部路由請(qǐng)求消息后，單播路由應(yīng) 答返回至源節(jié)點(diǎn)。如果局部路由請(qǐng)求不能發(fā)現(xiàn)替代路由，源節(jié)點(diǎn)再以泛洪的方式發(fā)送路由 請(qǐng)求給目的節(jié)點(diǎn)，以獲取替代路由。
本發(fā)明的有益效果是a)以局部廣播為特征的路由更新和局部路由請(qǐng)求，將路由 控制消息所產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)開銷局限于網(wǎng)絡(luò)中的局部，大大減小了網(wǎng)絡(luò)開銷，從而使鎖定路由 方法更有效率，也增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性；b)路由更新可以在原路由斷裂之前，發(fā)現(xiàn)替代 路由，保持了通信的持續(xù)性；C)路由更新觸發(fā)的頻率與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓念l率正相關(guān)，使鎖 定路由方法對(duì)于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓哂羞m應(yīng)性；d)節(jié)點(diǎn)間鄰居關(guān)系的建立，大多是通過(guò)偷聽數(shù) 據(jù)包來(lái)實(shí)現(xiàn)，無(wú)需更多的路由控制開銷；e)路徑節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)自己的運(yùn)行參數(shù)，如負(fù)載和 能量，請(qǐng)求路由更新，從而可以使網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)分擔(dān)網(wǎng)絡(luò)資源的消耗，提高網(wǎng)絡(luò)整體的使用 時(shí)限?？傊?，鎖定路由方法可以有效率和適應(yīng)性的跟蹤網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓l(fā)現(xiàn)替代路由，保 持通信的暢通，并延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的使用壽命。


圖1例示了下一跳鎖定路由方法的路由更新；圖2例示了下一跳鎖定路由方法的數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)，以及數(shù)據(jù)包報(bào)頭結(jié)構(gòu)；圖3例示了下一跳鎖定路由方法的路由更新消息的結(jié)構(gòu)；圖4例示了下一跳鎖定路由方法中是否更新路由表的邏輯流程圖；圖5例示了下一跳鎖定路由方法的局部路由請(qǐng)求消息的結(jié)構(gòu)；圖6例示了源路由鎖定路由方法的路由更新；圖7例示了源路由鎖定路由方法的數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)，以及數(shù)據(jù)包報(bào)頭結(jié)構(gòu)；圖8例示了源路由鎖定路由方法的路由更新消息的結(jié)構(gòu)；圖9例示了源路由鎖定路由方法中源節(jié)點(diǎn)是否更新路由表的邏輯流程圖；圖10例示了源路由鎖定路由方法的局部路由請(qǐng)求消息的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖，下面對(duì)基于下一跳路由的鎖定路由方法和基于源路由的鎖定路由方 法，分別進(jìn)行詳細(xì)描述。首先在此使用的術(shù)語(yǔ)和定義如下路徑節(jié)點(diǎn)在路由路徑上參與轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。路由路徑的鄰居節(jié)點(diǎn)在一個(gè)路由路徑周圍，偷聽到路由路徑上轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包的 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。上游節(jié)點(diǎn)沿源節(jié)點(diǎn)至目的節(jié)點(diǎn)的方向，在路由路徑中位置相對(duì)處于上游的節(jié)點(diǎn)。下游節(jié)點(diǎn)沿源節(jié)點(diǎn)至目的節(jié)點(diǎn)的方向，在路由路徑中位置相對(duì)處于下游的節(jié)點(diǎn)。路由更新節(jié)點(diǎn)列表需要參與路由更新的原路由路徑上節(jié)點(diǎn)的集合，包括路由更 新的始發(fā)節(jié)點(diǎn)，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，以及其他中間的路徑節(jié)點(diǎn)，以此劃定了原路由需要路由更新的區(qū) 域。鏈路質(zhì)量參數(shù)度量無(wú)線鏈路質(zhì)量的參數(shù)，可以用信號(hào)強(qiáng)度，信噪比，誤碼率等參 數(shù)，或者他們的組合，(本示例中以信號(hào)強(qiáng)度為鏈路質(zhì)量參數(shù))。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)運(yùn)行參數(shù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中度量節(jié)點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)的參數(shù)，例如剩余能量和當(dāng)前 負(fù)載。有效鄰居時(shí)限只有在過(guò)去的一個(gè)時(shí)間段內(nèi)，A節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)到B節(jié)點(diǎn)，A節(jié)點(diǎn)才是B節(jié)點(diǎn)的有效鄰居。路由控制消息序列號(hào)每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對(duì)于每個(gè)路由控制消息，如路由請(qǐng)求，路由 應(yīng)答，和路由更新，都維護(hù)一個(gè)單調(diào)遞增的序列號(hào)，用來(lái)區(qū)分路由控制消息的新舊。路由更新目標(biāo)節(jié)點(diǎn)路由更新消息的目的節(jié)點(diǎn)。路由更新始發(fā)節(jié)點(diǎn)路由更新消息的源節(jié)點(diǎn)。路由更新緩存定時(shí)器路徑節(jié)點(diǎn)緩存一個(gè)路由更新消息的時(shí)限。路由表更新定時(shí)器對(duì)于接收到的路由更新消息，更新了路由表之后，在一定時(shí)限 內(nèi)不再對(duì)同一目的節(jié)點(diǎn)的路由，更新路由表。路由更新暫停定時(shí)器在一定時(shí)限內(nèi)，目的節(jié)點(diǎn)不再觸發(fā)對(duì)于同一個(gè)源節(jié)點(diǎn)的路
由更新。局部路由請(qǐng)求源節(jié)點(diǎn)發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)的路由請(qǐng)求消息，有別于泛洪式的路由請(qǐng) 求，局部路由請(qǐng)求只允許原路徑的路徑節(jié)點(diǎn)，原路由的鄰居節(jié)點(diǎn)，以及目的節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn) 來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)。1)基于下一跳路由的鎖定路由方法的一個(gè)具體實(shí)施例如下1. 1)路由發(fā)現(xiàn)源節(jié)點(diǎn)首先以泛洪的方式，發(fā)送路由請(qǐng)求給目的節(jié)點(diǎn)。收到單播 返回的路由應(yīng)答后，源節(jié)點(diǎn)按照發(fā)現(xiàn)的路由路徑，發(fā)送數(shù)據(jù)包給目的節(jié)點(diǎn)。當(dāng)目的節(jié)點(diǎn)收到 第一個(gè)數(shù)據(jù)包后，周期性的發(fā)送Hello信息包(本示例中周期設(shè)為1秒)。1. 2)鄰居關(guān)系的建立路由路徑周圍的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過(guò)偷聽數(shù)據(jù)包和偵聽Hello信 息包，判斷自己是否是源節(jié)點(diǎn)，路徑節(jié)點(diǎn)，或目的節(jié)點(diǎn)的鄰居；通過(guò)偷聽數(shù)據(jù)包，根據(jù)數(shù)據(jù)包 中的源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)，來(lái)判斷自己是否是路由路徑的鄰居節(jié)點(diǎn)。鄰居關(guān)系的有效性受有 效鄰居時(shí)限的約束(本示例中有效鄰居時(shí)限設(shè)為2秒)。1. 3)路徑節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)包報(bào)頭的處理圖2例示了下一跳鎖定路由的數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)， 以及下一跳鎖定路由數(shù)據(jù)包報(bào)頭。當(dāng)路徑節(jié)點(diǎn)收到數(shù)據(jù)包時(shí)，路徑節(jié)點(diǎn)更新自己的路由表， 標(biāo)記此路由路徑處于激活狀態(tài)，并且度量上一跳鏈路的質(zhì)量參數(shù)和自己的能量參數(shù)，對(duì)路 由更新節(jié)點(diǎn)列表和路由更新等待標(biāo)志進(jìn)行更新，下面分三種情況分別描述1. 3. 1)當(dāng)上一跳鏈路的質(zhì)量參數(shù)超過(guò)鏈路質(zhì)量閾值，或者自己的能量參數(shù)超過(guò)一 個(gè)閾值時(shí)，路徑節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)包報(bào)頭中的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)IP地址和上一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的IP地址，填入 數(shù)據(jù)包報(bào)頭的路由更新節(jié)點(diǎn)列表中，并設(shè)置路由更新等待標(biāo)志為FALSE。圖1例示了路由更 新過(guò)程，節(jié)點(diǎn)5監(jiān)測(cè)到與節(jié)點(diǎn)4的鏈路趨于斷裂，將節(jié)點(diǎn)2和節(jié)點(diǎn)4的IP地址，填入數(shù)據(jù)包 報(bào)頭的路由更新節(jié)點(diǎn)列表中。1. 3. 2)當(dāng)上一跳鏈路的質(zhì)量參數(shù)不超過(guò)鏈路質(zhì)量閾值時(shí)，路徑節(jié)點(diǎn)檢查以下三個(gè) 條件是否都滿足a)路由更新節(jié)點(diǎn)列表是否不為空，b)路由更新等待標(biāo)志是否為FALSE，c) 路徑節(jié)點(diǎn)是否在過(guò)去的路由更新緩存定時(shí)器時(shí)段內(nèi)，沒(méi)有緩存對(duì)于同一路由更新目標(biāo)節(jié)點(diǎn) 的路由更新消息。如果這三個(gè)條件都滿足，此路徑節(jié)點(diǎn)設(shè)置路由更新等待標(biāo)志是否為TRUE， 然后產(chǎn)生并緩存一個(gè)路由更新消息，路由更新消息的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)是路由更新節(jié)點(diǎn)列表中的最 上游節(jié)點(diǎn)。圖3示例了路由更新消息結(jié)構(gòu)。如圖1例示，節(jié)點(diǎn)8產(chǎn)生并緩存一個(gè)路由更新 消息，路由更新節(jié)點(diǎn)列表包括節(jié)點(diǎn)2、4、5、8，路由更新目標(biāo)節(jié)點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)2，路由更新始發(fā)節(jié) 點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)8。1. 3. 3)當(dāng)以上三種情況都不滿足時(shí)，路徑節(jié)點(diǎn)清空路由更新節(jié)點(diǎn)列表，并設(shè)路由
9更新等待標(biāo)志為FALSE。路徑節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時(shí)，將自己的IP地址填入數(shù)據(jù)包報(bào)頭的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)IP地址，將 上一跳節(jié)點(diǎn)的IP地址填入上一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)IP地址。1. 4)路徑節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由更新消息如果一個(gè)路徑節(jié)點(diǎn)緩存了一個(gè)路由更新消息， 在路由更新緩存定時(shí)器時(shí)段內(nèi)，通過(guò)偷聽下一跳路徑節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包或者偵聽目的節(jié)點(diǎn) 的Hello信息包，監(jiān)測(cè)到下一跳鏈路質(zhì)量不超過(guò)鏈路質(zhì)量閾值，則此路徑節(jié)點(diǎn)發(fā)送緩存的 路由更新消息；否則將此路由更新消息刪除。1.5)目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由更新消息如果目的節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)到上一跳鏈路質(zhì)量超過(guò)鏈 路質(zhì)量閾值，或者路由更新節(jié)點(diǎn)列表不為空，且路由更新等待標(biāo)志為FALSE，目的節(jié)點(diǎn)立即 發(fā)送一個(gè)路由更新消息。路由更新消息的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)是路由更新節(jié)點(diǎn)列表中的最上游節(jié)點(diǎn)； 如果路由更新節(jié)點(diǎn)列表為空，目標(biāo)節(jié)點(diǎn)是數(shù)據(jù)包中的上一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。1. 6)路由更新的局部廣播當(dāng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)收到路由更新消息時(shí)，在滿足下列條 件之一，丟棄(drop)這個(gè)路由更新消息a)鏈路質(zhì)量超過(guò)一個(gè)鏈路質(zhì)量閾值；b)此節(jié)點(diǎn)的 運(yùn)行參數(shù)，如負(fù)載或能量超過(guò)一個(gè)閾值，并且此路由更新是由于節(jié)點(diǎn)運(yùn)行參數(shù)超過(guò)一個(gè)閾 值而觸發(fā)的；c)此路由更新消息是此節(jié)點(diǎn)發(fā)出的；d)此路由更新消息是一個(gè)重復(fù)接收到的 消息；e)此節(jié)點(diǎn)不是一個(gè)有資格轉(zhuǎn)發(fā)此路由更新的節(jié)點(diǎn)。一個(gè)有資格轉(zhuǎn)發(fā)路由更新的節(jié)點(diǎn)需要滿足下面的條件之一 a)此節(jié)點(diǎn)是路由更 新源節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的路徑節(jié)點(diǎn)；b)此節(jié)點(diǎn)是路由更新節(jié)點(diǎn)列表中節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)。如果此節(jié)點(diǎn)是一個(gè)有資格的路由更新轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，此節(jié)點(diǎn)可以更新路由表，更新路 由更新消息中新路由的相關(guān)參數(shù)，并轉(zhuǎn)發(fā)此路由更新消息。如圖1例示，節(jié)點(diǎn)6作為節(jié)點(diǎn)8 的鄰居，參與轉(zhuǎn)發(fā)了路由更新消息，原路由的部分路徑(節(jié)點(diǎn)4—節(jié)點(diǎn)5—節(jié)點(diǎn)8)被新的 路徑(節(jié)點(diǎn)4 —節(jié)點(diǎn)6 —節(jié)點(diǎn)8)所替代。1. 7)路由目標(biāo)節(jié)點(diǎn)對(duì)路由更新的處理路由目標(biāo)節(jié)點(diǎn)根據(jù)圖4例示的邏輯，決定 是否根據(jù)收到的路由更新消息，更新路由表中至目的節(jié)點(diǎn)的路由。1. 8)局部廣播的路由再發(fā)現(xiàn)源節(jié)點(diǎn)收到中間節(jié)點(diǎn)的路由錯(cuò)誤消息后，發(fā)送局部 路由請(qǐng)求消息給目的節(jié)點(diǎn)，只有原路由的路徑節(jié)點(diǎn)，原路由的鄰居節(jié)點(diǎn)，以及目的節(jié)點(diǎn)的鄰 居節(jié)點(diǎn)，才能轉(zhuǎn)發(fā)局部路由請(qǐng)求消息。局部路由請(qǐng)求消息的結(jié)構(gòu)如圖5例示。當(dāng)目的節(jié)點(diǎn)收 到局部路由請(qǐng)求后，單播路由應(yīng)答，返回給源節(jié)點(diǎn)。如果局部路由請(qǐng)求不能發(fā)現(xiàn)新的路由， 源節(jié)點(diǎn)再以泛洪的方式，發(fā)送路由請(qǐng)求，去獲取新路由。2)基于源路由的鎖定路由方法的一個(gè)具體實(shí)施例如下2. 1)路由發(fā)現(xiàn)源節(jié)點(diǎn)首先以泛洪的方式，發(fā)送路由請(qǐng)求給目的節(jié)點(diǎn)。收到單播 返回的路由應(yīng)答后，源節(jié)點(diǎn)按照發(fā)現(xiàn)的路由路徑，發(fā)送數(shù)據(jù)包給目的節(jié)點(diǎn)。2. 2)鄰居關(guān)系的建立路由路徑周圍的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過(guò)偷聽數(shù)據(jù)包，根據(jù)源節(jié)點(diǎn)和 目的節(jié)點(diǎn)，判斷自己是否是路由路徑的鄰居節(jié)點(diǎn)；通過(guò)偵聽路由更新消息，判斷自己是否是 目的節(jié)點(diǎn)的鄰居。鄰居關(guān)系的有效性受有效鄰居時(shí)限的約束(本示例中有效鄰居時(shí)限設(shè)為 2秒)。2. 3)路徑節(jié)點(diǎn)對(duì)趨于斷裂鏈路的處理當(dāng)路徑節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)到上一跳鏈路質(zhì)量參數(shù) 超過(guò)鏈路質(zhì)量閾值，或者自己的運(yùn)行參數(shù)，如負(fù)載或能量超過(guò)一定閾值時(shí)，路徑節(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù) 包中嵌入源路由鎖定路由數(shù)據(jù)包報(bào)頭，如圖7例示，并設(shè)置路由更新標(biāo)志為TRUE。如圖6例
10示，節(jié)點(diǎn)3監(jiān)測(cè)到與節(jié)點(diǎn)2的鏈路質(zhì)量參數(shù)低于鏈路質(zhì)量閾值，設(shè)置數(shù)據(jù)包報(bào)頭中的路由更 新標(biāo)志為TRUE。2.4)目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由更新消息當(dāng)目的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包中有源路由鎖定路由 數(shù)據(jù)包報(bào)頭，并且路由更新標(biāo)志為TRUE時(shí)，在路由更新暫停定時(shí)器的時(shí)限內(nèi)沒(méi)有觸發(fā)對(duì)于 同一源節(jié)點(diǎn)的路由更新過(guò)程，目的節(jié)點(diǎn)局部廣播路由更新消息給源節(jié)點(diǎn)。源路由鎖定路由 方法的路由更新消息結(jié)構(gòu)如圖8例示。2. 5)路由更新的局部廣播當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)收到路由更新消息時(shí)，在滿足下列條件之 一，丟棄這個(gè)路由更新消息a)鏈路質(zhì)量低于鏈路質(zhì)量閾值；b)此節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行參數(shù)，如負(fù)載 或能量低于一個(gè)閾值，并且此路由更新是由于節(jié)點(diǎn)運(yùn)行參數(shù)超過(guò)一個(gè)閾值而觸發(fā)的；c)此 路由更新消息是此節(jié)點(diǎn)發(fā)出的；d)此路由更新消息是一個(gè)重復(fù)接收到的消息；e)此節(jié)點(diǎn)不 是一個(gè)有資格轉(zhuǎn)發(fā)此路由更新的節(jié)點(diǎn)。—個(gè)有資格轉(zhuǎn)發(fā)路由更新的節(jié)點(diǎn)需要滿足下面的條件之一 a)此節(jié)點(diǎn)是原路由 的路徑節(jié)點(diǎn)；b)此節(jié)點(diǎn)是原路由路徑的鄰居節(jié)點(diǎn)；C)此節(jié)點(diǎn)是目的節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)。如果此節(jié)點(diǎn)是一個(gè)有資格的路由更新轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，此節(jié)點(diǎn)將更新路由更新消息中新 路由的參數(shù)，并轉(zhuǎn)發(fā)此路由更新消息。圖6例示了路由更新的轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程，節(jié)點(diǎn)3發(fā)現(xiàn)了與節(jié) 點(diǎn)2的鏈路趨于斷裂，在數(shù)據(jù)包中設(shè)置了路由更新標(biāo)志，目的節(jié)點(diǎn)發(fā)起路由更新過(guò)程，利用 原路由(源節(jié)點(diǎn)一節(jié)點(diǎn)1—節(jié)點(diǎn)2 —節(jié)點(diǎn)3 —節(jié)點(diǎn)4 —節(jié)點(diǎn)5 —目的節(jié)點(diǎn))和它的鄰居節(jié) 點(diǎn)，找到了替代路由(源節(jié)點(diǎn)一節(jié)點(diǎn)6 —節(jié)點(diǎn)7 —節(jié)點(diǎn)8—節(jié)點(diǎn)4 —節(jié)點(diǎn)5 —目的節(jié)點(diǎn))。2. 6)源節(jié)點(diǎn)對(duì)路由更新的處理是否根據(jù)收到的路由更新消息，更新路由表中至 目的節(jié)點(diǎn)的路由，其邏輯如圖9例示。2. 7)局部廣播的路由再發(fā)現(xiàn)源節(jié)點(diǎn)收到中間節(jié)點(diǎn)的路由錯(cuò)誤消息后，局部廣播 局部路由請(qǐng)求消息給目的節(jié)點(diǎn)，只有原路由的路徑節(jié)點(diǎn)，原路由的鄰居節(jié)點(diǎn)，以及目的節(jié)點(diǎn) 的鄰居節(jié)點(diǎn)，才能轉(zhuǎn)發(fā)路由再發(fā)現(xiàn)消息。局部路由請(qǐng)求的結(jié)構(gòu)如圖10所示。當(dāng)目的節(jié)點(diǎn)收 到局部路由請(qǐng)求后，單播路由應(yīng)答，返回給源節(jié)點(diǎn)。如果局部路由請(qǐng)求不能發(fā)現(xiàn)新的路由， 源節(jié)點(diǎn)再以泛洪的方式，發(fā)送路由請(qǐng)求，去獲取新路由。以上所述只是本發(fā)明較佳的實(shí)施而已，不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制，還可以擴(kuò)展 到其它實(shí)施方式，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，作任何的修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包 含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)，基于下一跳路由的路由方法，所述方法包括源節(jié)點(diǎn)沿原路由路徑傳送數(shù)據(jù)包至目的節(jié)點(diǎn)，通過(guò)局部廣播，發(fā)現(xiàn)新的路由路徑，在局部廣播中，原路由路徑的路徑節(jié)點(diǎn)，以及原路由路徑周圍的鄰居節(jié)點(diǎn)才有資格轉(zhuǎn) 發(fā)路由控制消息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括，路由控制消息包括路由更新消息，如 果一個(gè)路由更新消息是為了更新從源節(jié)點(diǎn)至目的節(jié)點(diǎn)的整條路由路徑，此路由更新消息需 要包含原路由路徑的標(biāo)識(shí)，當(dāng)目的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)原路由路徑需要更新，并決定全部更新時(shí)，目的節(jié)點(diǎn)局部廣播一個(gè)路 由更新消息至源節(jié)點(diǎn)，只有原路由路徑的路徑節(jié)點(diǎn)，原路由路徑的鄰居節(jié)點(diǎn)，以及目的節(jié)點(diǎn) 的鄰居節(jié)點(diǎn)才可以轉(zhuǎn)發(fā)此路由更新消息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括，路由控制消息包括路由更新消息，如 果一個(gè)路由更新消息是為了更新原路由路徑的部分區(qū)域，此路由更新消息需要包含一個(gè)路 由更新節(jié)點(diǎn)列表，用來(lái)指示原路由路徑需要更新的部分，當(dāng)一個(gè)下游節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)原路由路徑需要部分更新時(shí)，此節(jié)點(diǎn)在確保原路由路徑其他部分 可能產(chǎn)生的路由更新過(guò)程，不會(huì)與此節(jié)點(diǎn)發(fā)起的路由更新過(guò)程相重疊的情況下，將發(fā)起一 個(gè)路由更新過(guò)程，路由更新消息的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)可以是原路由路徑需要更新部分的最上游路徑 節(jié)點(diǎn)，也可以是源節(jié)點(diǎn)，只有路由更新消息的始發(fā)節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的路徑節(jié)點(diǎn)，和路由 更新節(jié)點(diǎn)列表中節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)，才可以轉(zhuǎn)發(fā)此路由更新消息。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，所述方法還包括，路由更新的觸發(fā)條件是根據(jù)路由 路徑上鏈路的質(zhì)量參數(shù)和路徑節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行參數(shù)來(lái)決定的，路徑節(jié)點(diǎn)在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時(shí)，監(jiān)測(cè) 上一跳鏈路的質(zhì)量參數(shù)和自己的運(yùn)行參數(shù)，目的節(jié)點(diǎn)在接收數(shù)據(jù)包的時(shí)候，監(jiān)測(cè)上一跳鏈 路的質(zhì)量參數(shù)，如果其中有一個(gè)參數(shù)超過(guò)相應(yīng)的閾值，路由更新就可以被觸發(fā)，路由更新觸發(fā)條件的判定，可以由路徑節(jié)點(diǎn)來(lái)執(zhí)行，或者路徑節(jié)點(diǎn)可以傳送鏈路質(zhì)量 參數(shù)和路徑節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行參數(shù)給下游節(jié)點(diǎn)，由下游節(jié)點(diǎn)來(lái)執(zhí)行，路由路徑中最后一跳的鏈路 質(zhì)量是否滿足路由更新的觸發(fā)條件，由目的節(jié)點(diǎn)來(lái)判定，在一定時(shí)間段內(nèi)，從同一個(gè)路由更新始發(fā)節(jié)點(diǎn)至同一個(gè)路由更新目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的路由更新 過(guò)程只被發(fā)起一次。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，所述方法還包括，節(jié)點(diǎn)之間鄰居關(guān)系的建立是通過(guò)偵 聽報(bào)文或偷聽數(shù)據(jù)包來(lái)實(shí)現(xiàn)的，目的節(jié)點(diǎn)的鄰居是偵聽目的節(jié)點(diǎn)發(fā)出的報(bào)文，源節(jié)點(diǎn)的鄰 居是偷聽源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包，路徑節(jié)點(diǎn)的鄰居是偷聽路徑節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包，路由路徑 的鄰居是偷聽路由路徑上傳送的數(shù)據(jù)包，節(jié)點(diǎn)間鄰居關(guān)系的有效性受一定時(shí)限或鏈路參數(shù) 的約束；當(dāng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)收到路由更新消息，如果此節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行參數(shù)超過(guò)一個(gè)閾值，并且此路 由更新是由于節(jié)點(diǎn)運(yùn)行參數(shù)而觸發(fā)的，或者鏈路質(zhì)量參數(shù)超過(guò)一個(gè)閾值，此節(jié)點(diǎn)丟棄這個(gè) 路由更新消息；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在轉(zhuǎn)發(fā)路由更新消息時(shí)，更新消息中新路由路徑的參數(shù)，并更新自己的路由表；當(dāng)路由更新目標(biāo)節(jié)點(diǎn)收到路由更新消息后，以最近一次的路由更新消息，來(lái)更新路由表，如果最近一次的路由更新過(guò)程中有多個(gè)路由更新消息到達(dá)，則比較新路由的參數(shù)，來(lái)更 新自己的路由表。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括，路由控制消息包括局部路由請(qǐng)求消 息，局部路由請(qǐng)求過(guò)程如下當(dāng)路徑節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)鏈路斷裂時(shí)，路徑節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由錯(cuò)誤消息至源節(jié)點(diǎn)；源節(jié)點(diǎn)收到后，局部廣播一個(gè)局部路由請(qǐng)求消息至目的節(jié)點(diǎn)，只有原路由路徑的路徑 節(jié)點(diǎn)，原路由路徑的鄰居節(jié)點(diǎn)，以及目的節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)，才能轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)局部路由請(qǐng)求消 息；原路由路徑的鄰居節(jié)點(diǎn)關(guān)系是通過(guò)偷聽原路由上傳送的數(shù)據(jù)包來(lái)建立的，目的節(jié)點(diǎn)的 鄰居節(jié)點(diǎn)關(guān)系是通過(guò)偵聽目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送的報(bào)文來(lái)建立的，鄰居關(guān)系的有效性受一定時(shí)限的 約束；目的節(jié)點(diǎn)收到局部路由請(qǐng)求消息后，返回路由應(yīng)答。
7.一種用于無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)，基于源路由的路由方法，所述方法包括源節(jié)點(diǎn)沿原路由路徑傳送數(shù)據(jù)包至目的節(jié)點(diǎn)，通過(guò)局部廣播，發(fā)現(xiàn)新的路由路徑，在局部廣播中，原路由路徑的路徑節(jié)點(diǎn)，以及原路由路徑周圍的鄰居節(jié)點(diǎn)才有資格轉(zhuǎn) 發(fā)路由控制消息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，所述方法還包括，路由控制消息包括路由更新消息，如 果一個(gè)路由更新消息是為了更新從源節(jié)點(diǎn)至目的節(jié)點(diǎn)的整條路由路徑，此路由更新消息需 要包含原路由路徑的標(biāo)識(shí)，當(dāng)目的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)原路由路徑需要更新，并決定全部更新時(shí)，目的節(jié)點(diǎn)向源節(jié)點(diǎn)局部廣 播一個(gè)路由更新消息，只有原路由路徑的路徑節(jié)點(diǎn)，原路由路徑的鄰居節(jié)點(diǎn)，以及目的節(jié)點(diǎn) 的鄰居節(jié)點(diǎn)，才可以轉(zhuǎn)發(fā)此路由更新消息。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，所述方法還包括，路由控制消息包括路由更新消息，如 果一個(gè)路由更新消息是為了更新原路由路徑的部分區(qū)域，此路由更新消息需要包含一個(gè)路 由更新節(jié)點(diǎn)列表，用來(lái)指示原路由路徑需要更新的部分，當(dāng)目的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)原路由路徑需要更新，并決定部分更新時(shí)，目的節(jié)點(diǎn)向源節(jié)點(diǎn)局部廣 播一個(gè)路由更新消息，只有原路由路徑的路徑節(jié)點(diǎn)，和路由更新節(jié)點(diǎn)列表中節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié) 點(diǎn)，才可以轉(zhuǎn)發(fā)此路由更新消息，當(dāng)一個(gè)路徑節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)原路由路徑需要部分更新時(shí)，此路徑節(jié)點(diǎn)向源節(jié)點(diǎn)局部廣播一個(gè) 路由更新消息，只有路由更新消息的始發(fā)節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)之間的路徑節(jié)點(diǎn)，以及路由更新節(jié) 點(diǎn)列表中節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)，才可以轉(zhuǎn)發(fā)此路由更新消息。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，所述方法還包括，路由更新的觸發(fā)條件，是根據(jù)路 由路徑上鏈路的質(zhì)量參數(shù)和路徑節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行參數(shù)來(lái)決定的，路徑節(jié)點(diǎn)在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時(shí)，監(jiān) 測(cè)上一跳鏈路的質(zhì)量參數(shù)和自己的運(yùn)行參數(shù)，目的節(jié)點(diǎn)在接收數(shù)據(jù)包的時(shí)候，監(jiān)測(cè)上一跳 鏈路的質(zhì)量參數(shù)，如果其中有一個(gè)參數(shù)超過(guò)相應(yīng)的閾值，路由更新就可以被觸發(fā)，路由更新觸發(fā)條件的判定，可以由路徑節(jié)點(diǎn)來(lái)執(zhí)行，或者路徑節(jié)點(diǎn)可以傳送鏈路質(zhì)量 參數(shù)和路徑節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行參數(shù)給下游節(jié)點(diǎn)，由下游節(jié)點(diǎn)來(lái)執(zhí)行，路由路徑中最后一跳的鏈路 質(zhì)量是否滿足路由更新的觸發(fā)條件，由目的節(jié)點(diǎn)來(lái)判定，在一定時(shí)間段內(nèi)，從同一個(gè)路由更新始發(fā)節(jié)點(diǎn)至同一個(gè)路由更新目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的路由更新 過(guò)程只被發(fā)起一次。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，所述方法還包括，節(jié)點(diǎn)之間鄰居關(guān)系的建立是通過(guò) 偵聽報(bào)文或偷聽數(shù)據(jù)包來(lái)實(shí)現(xiàn)的，目的節(jié)點(diǎn)的鄰居是偵聽目的節(jié)點(diǎn)發(fā)出的報(bào)文，源節(jié)點(diǎn)的 鄰居是偷聽源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包，路徑節(jié)點(diǎn)的鄰居是偷聽路徑節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包，路由路 徑的鄰居是偷聽路由路徑上傳送的數(shù)據(jù)包，節(jié)點(diǎn)間鄰居關(guān)系的有效性受一定時(shí)限或鏈路參 數(shù)的約束；當(dāng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)收到路由更新消息，如果此節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行參數(shù)超過(guò)一個(gè)閾值，并且此路 由更新是由于節(jié)點(diǎn)運(yùn)行參數(shù)而觸發(fā)的，或者鏈路質(zhì)量參數(shù)超過(guò)一個(gè)閾值，此節(jié)點(diǎn)丟棄這個(gè) 路由更新消息；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在轉(zhuǎn)發(fā)路由更新消息時(shí)，更新消息中新路由路徑的參數(shù)；當(dāng)源節(jié)點(diǎn)收到路由更新消息后，以最近一次的路由更新消息，來(lái)更新路由表，如果最近 一次的路由更新過(guò)程中有多個(gè)路由更新消息到達(dá)，則比較新路由的參數(shù)，來(lái)更新自己的路由表。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，所述方法還包括，路由控制消息包括局部路由請(qǐng)求消 息，局部路由請(qǐng)求過(guò)程如下當(dāng)路徑節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)鏈路斷裂時(shí)，路徑節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由錯(cuò)誤消息至源節(jié)點(diǎn)；源節(jié)點(diǎn)收到后，局部廣播一個(gè)局部路由請(qǐng)求消息至目的節(jié)點(diǎn)，只有原路由路徑的路徑 節(jié)點(diǎn)，原路由路徑的鄰居節(jié)點(diǎn)，以及目的節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)，才能轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)局部路由請(qǐng)求消 息；原路由路徑的鄰居節(jié)點(diǎn)關(guān)系是通過(guò)偷聽原路由上傳送的數(shù)據(jù)包來(lái)建立的，目的節(jié)點(diǎn)的 鄰居節(jié)點(diǎn)關(guān)系是通過(guò)偵聽目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送的報(bào)文來(lái)建立的，鄰居關(guān)系的有效性受一定時(shí)限的 約束；目的節(jié)點(diǎn)收到局部路由請(qǐng)求消息后，返回路由應(yīng)答。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的方法，所述方法還包括，如果源節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包的間隙 超過(guò)一定時(shí)限，源節(jié)點(diǎn)可以發(fā)送內(nèi)容為空的數(shù)據(jù)包至目的節(jié)點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了基于下一跳路由和基于源路由的鎖定路由方法，旨在解決無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性、網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性以及能量有限這三大技術(shù)難題。利用局部廣播，鎖定路由方法可以幫助源節(jié)點(diǎn)，有效率和適應(yīng)性的跟蹤節(jié)點(diǎn)移動(dòng)所導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓?，發(fā)現(xiàn)替代路由，鎖定目的節(jié)點(diǎn)。在局部廣播中，路由控制消息的傳播只局限于原路由以及周圍的鄰居節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)開銷大為減少，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性，其中，沿目的節(jié)點(diǎn)至源節(jié)點(diǎn)方向的路由更新，可以根據(jù)鏈路質(zhì)量參數(shù)和節(jié)點(diǎn)運(yùn)行參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)替代路由，從而保持了通信的持續(xù)性，也延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)使用壽命。鎖定路由算法適用于所有無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)，包括移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)，和無(wú)線傳感網(wǎng)。
文檔編號(hào)H04W40/24GK102088752SQ20111005701
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月10日
發(fā)明者張毅昆 申請(qǐng)人:張毅昆