一種無線自組網(wǎng)的路由方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種無線自組網(wǎng)的路由方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 路由技術(shù)是自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)非常關(guān)鍵的技術(shù)，對數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的效率、時(shí)延W及整個(gè)系統(tǒng) 的性能都非常重要。常見的路由技術(shù)包括AODV(Ad hoc化Demand Distance Vector)、 DSR (Dynamic Source Routing)、DSDV (Destination Sequenced Distance Vector)、 0LSR(0ptimized Link State Routing)等，其中AODV和DSR為按需路由，當(dāng)有數(shù)據(jù)發(fā)送請 求且查詢路由表沒有路由的時(shí)候會發(fā)起路由請求，路由開銷較小，但是業(yè)務(wù)建立時(shí)延較長； DSDV和化SR是主動路由，節(jié)點(diǎn)需要周期性的廣播路由消息，W便能夠使各個(gè)節(jié)點(diǎn)維護(hù)自身 的路由表，當(dāng)有業(yè)務(wù)請求時(shí)可直接查詢路由表進(jìn)行發(fā)送，具有的較短的業(yè)務(wù)建立時(shí)延，但是 路由的開銷比較大。
[0003] 常見的路由算法中主動路由算法通常都是需要每個(gè)節(jié)點(diǎn)周期性的廣播自身的路 由信息，或者選擇部分中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)周期性的轉(zhuǎn)發(fā)全網(wǎng)路由消息，送樣會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中有大量的 路由消息在傳遞，占用較多的空口開銷；而按需路由算法通常是在有業(yè)務(wù)請求時(shí)發(fā)送路由 請求，源節(jié)點(diǎn)發(fā)送洪泛的路由請求消息，相對主動路由算法，具有較小的開銷，但是也導(dǎo)致 建鏈時(shí)延的增加。因此路由算法通常是在開銷和建鏈速度上進(jìn)行折中。
[0004] W上的路由算法沒有利用自組網(wǎng)自身特點(diǎn)，只是單純的路由算法，實(shí)際的自組網(wǎng) 中可利用自組網(wǎng)本身的特點(diǎn)對路由算法進(jìn)行跨層優(yōu)化，會達(dá)到更優(yōu)的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為克服W上問題，本發(fā)明提出一種無線自組網(wǎng)的路由方法，所述自組網(wǎng)的各節(jié)點(diǎn) 互相廣播其鄰節(jié)點(diǎn)信息，根據(jù)接收到的鄰節(jié)點(diǎn)的廣播消息維護(hù)本地路由表；所述各節(jié)點(diǎn)根 據(jù)收到的廣播消息選擇和維護(hù)自己的中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)，并通知所述中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)；路由消息由所述中 轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。
[0006] 優(yōu)選的，所述本地路由表包括本節(jié)點(diǎn)的一跳節(jié)點(diǎn)和二跳節(jié)點(diǎn)信息。
[0007] 優(yōu)選的，所述各節(jié)點(diǎn)如與兩跳或一跳節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，則直接根據(jù)本地路由表進(jìn)行 路由。
[0008] 優(yōu)選的，所述各節(jié)點(diǎn)如與兩跳W上節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，則進(jìn)行按需路由查找。
[0009] 優(yōu)選的，所述按需路由查找包括；源節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由請求消息，所述路由請求消息中 包括源節(jié)點(diǎn)ID、目的節(jié)點(diǎn)ID和上一跳節(jié)點(diǎn)ID ;中間節(jié)點(diǎn)收到所述路由請求消息后，查找目 的節(jié)點(diǎn)是否在本地路由表中；如果在，則向上一跳節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由響應(yīng)消息，所述路由響應(yīng)消 息攜帶源節(jié)點(diǎn)ID、目的節(jié)點(diǎn)ID和本節(jié)點(diǎn)到達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)；更新反向路由；如果不在且 本節(jié)點(diǎn)是上一跳節(jié)點(diǎn)的中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)，則將路由請求消息中上一跳節(jié)點(diǎn)修改為本節(jié)點(diǎn)，然后轉(zhuǎn) 發(fā)該路由請求消息；中間節(jié)點(diǎn)收到路由響應(yīng)消息后，根據(jù)其中的源節(jié)點(diǎn)ID和目的節(jié)點(diǎn)ID， 查找反向路由，并轉(zhuǎn)發(fā)所述路由響應(yīng)消息；源節(jié)點(diǎn)收到路由響應(yīng)消息，建立路由。
[0010] 優(yōu)選的，所述源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的路由請求消息中還包括轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)TTL ;所述路由請求 消息每轉(zhuǎn)發(fā)一次，所述TTL減一，TTL等于0時(shí)，路由請求消息不再被轉(zhuǎn)發(fā)。
[0011] 優(yōu)選的，所述源節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由請求消息后，還啟動請求超時(shí)定時(shí)器Tl ;如果所述 源節(jié)點(diǎn)在定時(shí)器Tl為0之前沒有收到路由響應(yīng)消息，則路由查找失敗，隨機(jī)退避一段時(shí)間 之后重新發(fā)起路由查找。
[0012] 優(yōu)選的，所述源節(jié)點(diǎn)在收到第一個(gè)路由響應(yīng)消息后，設(shè)置定時(shí)器T2,在定時(shí)器T2 超時(shí)之前保存所收到的所有的路由響應(yīng)消息，然后選擇其中一個(gè)建立路由。
[0013] 優(yōu)選的，當(dāng)所述源節(jié)點(diǎn)收到的路由響應(yīng)消息為多個(gè)時(shí)，所述源節(jié)點(diǎn)選擇最先到達(dá) 的路由響應(yīng)消息建立路由。所述路由響應(yīng)消息中還包含鏈路度量信息，當(dāng)所述源節(jié)點(diǎn)收到 的路由響應(yīng)消息為多個(gè)時(shí)，所述源節(jié)點(diǎn)根據(jù)各路由響應(yīng)消息中攜帶的鏈路度量信息選擇一 個(gè)路由響應(yīng)消息建立路由。
[0014] 本發(fā)明提出的方法可W路由建立時(shí)間縮短，同時(shí)極大降低路由開銷。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例4的節(jié)點(diǎn)拓補(bǔ)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例；需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中 的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可W相互組合?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0017] 針對自組網(wǎng)自身的特點(diǎn)，本發(fā)明對現(xiàn)有路由算法之上進(jìn)行了跨層優(yōu)化，提出了一 種無線自組網(wǎng)的路由方法，包括：各節(jié)點(diǎn)互相廣播其鄰節(jié)點(diǎn)信息，根據(jù)接收到的鄰節(jié)點(diǎn)的廣 播消息維護(hù)本地路由表，所述本地路由表中可W包括本節(jié)點(diǎn)的一跳節(jié)點(diǎn)和二跳節(jié)點(diǎn)信息； 各節(jié)點(diǎn)根據(jù)收到的廣播消息選擇和維護(hù)自己的中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)，并通知所述中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)；路由消息 由所述中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)；各節(jié)點(diǎn)如與兩跳或一跳節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，則直接根據(jù)本地路由表進(jìn)行 路由；如與兩跳W上節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，則進(jìn)行按需路由查找。
[0018] 按需路由查找的過程包括：
[0019] 源節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由請求消息，路由請求消息中可W包括源節(jié)點(diǎn)ID、目的節(jié)點(diǎn)ID和上 一跳節(jié)點(diǎn)ID ;
[0020] 中間節(jié)點(diǎn)收到所述路由請求消息后，查找目的節(jié)點(diǎn)是否在本地路由表中：
[002。 如果化則向上一跳節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由響應(yīng)消息，路由響應(yīng)消息攜帶源節(jié)點(diǎn)ID、目的節(jié) 點(diǎn)ID和本節(jié)點(diǎn)到達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)；更新反向路由；
[002引如果不在，且本節(jié)點(diǎn)是上一跳節(jié)點(diǎn)的中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)，則將路由請求消息中上一跳節(jié)點(diǎn) 修改為本節(jié)點(diǎn)，然后轉(zhuǎn)發(fā)該路由請求消息；
[002引中間節(jié)點(diǎn)收到路由響應(yīng)消息后，根據(jù)其中的源節(jié)點(diǎn)ID和目的節(jié)點(diǎn)ID，查找反向路 由，并轉(zhuǎn)發(fā)所述路由響應(yīng)消息；
[0024] 源節(jié)點(diǎn)收到路由響應(yīng)消息，建立路由。
[002引其中，源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的路由請求消息中還包括轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)TTL ;所述路由請求消息每 轉(zhuǎn)發(fā)一次，所述TTL減一，TTL等于0時(shí)，路由請求消息不再被轉(zhuǎn)發(fā)。
[0026] 所述源節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由請求消息后，還可W啟動請求超時(shí)定時(shí)器Tl ;如果所述源節(jié) 點(diǎn)在定時(shí)器Tl為0之前沒有收到路由響應(yīng)消息，則路由查找失敗，隨機(jī)退避一段時(shí)間之后 重新發(fā)起路由查找。
[0027] 所述源節(jié)點(diǎn)在收到第一個(gè)路由響應(yīng)消息后，還可W設(shè)置定時(shí)器T2,在定時(shí)器T2超 時(shí)之前保存所收到的所有的路由響應(yīng)消息，然后選擇其中一個(gè)建立路由。
[0028] 當(dāng)源節(jié)點(diǎn)收到的路由響應(yīng)消息為多個(gè)時(shí)，源節(jié)點(diǎn)可W選擇最先到達(dá)的路由響應(yīng)消 息建立路由?；蛘?，路由響應(yīng)消息中還包含鏈路度量信息，源節(jié)點(diǎn)還可W根據(jù)各路由響應(yīng)消 息中攜帶的鏈路度量信息選擇一個(gè)來建立路由。
[0029] 實(shí)施例1 ;鄰節(jié)點(diǎn)信息廣播和本地路由表建立
[0030] 設(shè)定網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間相互廣播自己的鄰居節(jié)點(diǎn)信息，則每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能夠通 過接收鄰居節(jié)點(diǎn)的廣播消息知道自己的一跳鄰居和兩條鄰居，從而建立本地路由表，該路 由表中包含一跳節(jié)點(diǎn)和兩跳節(jié)點(diǎn)信息。送樣，對兩跳W內(nèi)的路由尋址，就可W通過查找本地 路由表來完成，而不再需要高層發(fā)起路由請求，從而縮短了兩跳W內(nèi)鏈路建立的時(shí)間，同時(shí) 避免了路由開銷。
[0031] 為了降低路由尋找?guī)淼男帕铋_銷，網(wǎng)絡(luò)中定義路由消息的中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)，該類節(jié)點(diǎn) 在收到路由消息之后，判斷如果路由消息傳播的跳數(shù)沒有超過最大跳數(shù)，則會進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；女口 果不是中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)，在收到路由消息之后，只更新自己本地的路由，不進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都 會根據(jù)接收到的周邊鄰居節(jié)點(diǎn)的廣播消息來計(jì)算自己的中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)，并通過廣播的形式通知 給被選中的節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)選擇的中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)會有不同，同時(shí)每個(gè)節(jié)點(diǎn)選擇的中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)的個(gè) 數(shù)也可能為多個(gè)。
[003引實(shí)施例2巧跳W內(nèi)路由查找
[003引步驟1 ;通過接收鄰居節(jié)點(diǎn)的廣播消息，將每個(gè)對稱鄰居作為1跳鄰居添加到路由 表中；
[0034] 步驟2 ;通過接收到的鄰居節(jié)點(diǎn)廣播的鄰居列表消息，將非1跳的對稱節(jié)點(diǎn)作為2 跳鄰居添加到路由表中；
[0035] 由W上兩個(gè)步驟可W確定每個(gè)節(jié)點(diǎn)的一跳和兩跳鄰居，并通過不斷的接收廣播消 息進(jìn)行路由表的更新。當(dāng)節(jié)點(diǎn)需要和兩跳W內(nèi)的鄰居進(jìn)行通信，則可W直接查詢所存儲的 路由表進(jìn)行發(fā)送即可。
[003引實(shí)施例3巧跳W上路由查找
[0037] 如果節(jié)點(diǎn)需要和超過兩跳W外的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，則進(jìn)行按需路由查找，查找過程 可W分為反向路由查找和前向路由查找，具體包括：
[0038] 1、源節(jié)點(diǎn)X發(fā)送路由請求消息（Route Request)，該消息中包含源節(jié)點(diǎn)ID，轉(zhuǎn)發(fā)次 數(shù)T