一种路由的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种路由的方法及装置，该方法应用于异构无线网络，包括：节点接收问候Hello消息和拓扑控制TC消息；根据所述Hello消息和所述TC消息建立路由，所述Hello消息携带每个邻居节点唯一的IP地址，所述IP地址上的指定比特用于表示本节点与对应邻居节点在所有信道上的邻接关系。本发明专利技术可以在部分信道上传输路由消息降低了全网的路由开销，同时低速率信道能将宝贵的带宽资源用于业务数据传输，提高低速率信道的使用率和网络吞吐量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域，特别是涉及一种在异构无线网络中的路由的方法及装置。
技术介绍
无线Mesh(网状)网是一种新型宽带无线网络结构，继承了AdHoc(自组织)网络多跳、自组织的主要特点，由Mesh(网状网)骨干网和Mesh接入网组成。构建Mesh网的目标是提供高容量、高速率、可靠的和自组织的分布式网络。无线Mesh网络可以看成是传统的WLAN(无线局域网)网络与AdHoc网络的结合。它结合了两者的特点，同时又有其自身的特点。其主要的特点如下：1)无线Mesh网络中Mesh路由器通常是静止或者缓慢移动的，终端节点通常移动性较强，因而无线Mesh网的骨干网络拓扑变化相对缓慢，接入网的拓扑变化较快。2)无线Mesh网架设简单，部署快速，可以支持节点的自由加入和撤离。3)无线信道数量丰富。通信节点可以使用多个不同类型的无线接口设备同时收发数据，从而极大地提高了网络吞吐量。4)无线Mesh网网状的拓扑结构能够扩大网络覆盖范围和应用场景，实现非视距传输。5)相对于AdHoc网络而言，无线Mesh网具有较好的可扩展性。它可以支持数百个乃至上千个节点进行通信，而一般的AdHoc网络只支持几十个节点组网。6)由于无线Mesh网中的节点可以配置多个无线接口设备，当某个接口的链路断开时，节点可以选择其它接口进行数据收发，因此，网络的冗余度增大，可靠性也相应提高。无线Mesh网在拓扑结构、信道数量等方面与AdHoc网络存在较大差异。这些差异使得无线Mesh网对路由协议有着更多更复杂的要求。直接将传统AdHoc路由协议用于无线Mesh网的话，网络性能将大大降低，甚至会导致网络无法使用，因此需要对AdHoc路由协议进行改进。多信道路由是无线Mesh网路由协议研究的热点之一，如图1所示。采用多信道传输可以充分利用网络资源，从而提高网络的整体性能，如吞吐量、时延。目前无线Mesh网多信道路由协议可以分为单接口多信道路由协议和多接口多信道路由协议。单接口多信道方式是指网络中每个节点只有一个收发装置。节点通过信道的切换使得收发装置分时工作在不同的频率上，而通信双方必须保证工作在同一频率上。这种方法的优点是提高了频谱利用率并且减少了节点间干扰，其缺点是信道切换的时间比较长，同时信道切换的调度算法也比较复杂。多接口多信道方式指的是每个节点拥有多个收发设备，每个收发设备分别工作在不同的信道上，可以无干扰地同时收发数据。多接口多信道方式虽然能够获得更高的系统容量，但是在协议的设计方面更加复杂。OLSR(OptimizedLinkStateRouting，最优链路状态路由)协议使用多点中继的思想，通过减少同一区域内相同控制消息重复转发次数，显著减少了网络中广播消息的数量，同时也可以支持多接口综合组网，适用于网络规模较大、节点分布密集、节点间通信频繁的网络。该协议还具有查找路由时延小的优点，是目前被接受度较高的无线Mesh网路由方法。然而，将多接口OLSR协议直接应用于异构无线网络将产生如下问题：1)对异构网络的适应性差多接口OLSR协议在各接口上发送的控制消息的大小和发送时间间隔相同，平等看待所有接口，没有考虑不同信道间的带宽差异。2)IP地址占用较多在多接口OLSR协议中，每个节点可以有多个接口。OLSR协议为每个接口分配一个IP地址，每个节点将占用多个IP地址。为每个节点分配多个IP地址的做法是对有限的IP地址资源的一种极大浪费，为大规模组网制造了障碍。3)不支持信道选择多接口OLSR协议不支持信道选择，不能根据信道质量的差异从多个信道中选出优势信道。事实上，选择使用高速信道可以获得更高的吞吐量。4)路由控制消息重复发送多接口OLSR协议会将同一个TC(拓扑控制)消息在多个子网中重复发送，在低带宽信道上重复发送将增加低带宽信道的负载，增加了不必要的路由开销。5)使用最小跳数作为路由判据目前的多接口OLSR协议使用最小跳数(hop)作为路由判据。最小跳数没有考虑丢包率、信道带宽对选路的影响，无法选择最优路由，导致网络性能的下降。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种路由的方法及装置，以为异构无线网络通信提供高能效的路由方法，提高异构无线网络的通信效率。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种路由的方法，应用于异构无线网络，包括：节点接收问候Hello消息和拓扑控制TC消息；根据所述Hello消息和所述TC消息建立路由，所述Hello消息携带每个邻居节点唯一的IP地址，所述IP地址上的指定比特用于表示本节点与对应邻居节点在所有信道上的邻接关系。进一步地，上述方法还具有下面特点：所述节点接收Hello消息后还包括：所述节点根据所述Hello消息，周期性地计算本节点到所有邻居节点之间的所有信道的期望传送时间ETT，所述ETT根据以下公式计算：其中，pf表示前向传输成功率，pr表示后向传输成功率，Size为传输的数据包的大小，B为传输信道的带宽，前向传输成功率pf和后向传输成功率pr根据以下公式计算：计算pf时，recv_count(t-ω,t)表示从t-ω时刻到t时刻邻居节点收到的探测包的数量，sent_count(t-ω,t)表示从t-ω时刻到t时刻本节点发送的探测包的数量；计算pr时，recv_count(t-ω,t)表示从t-ω时刻到t时刻本节点实际收到的探测包的数量，sent_count(t-ω,t)表示从t-ω时刻到t时刻邻居节点发送的探测包的数量，若所述节点被上游节点选为多点中继节点，则周期性地生成TC消息并发送，所述TC消息携带本节点到目的节点之间所有信道的ETT值中的最小值，作为下游节点的路由判据。进一步地，上述方法还具有下面特点：所述TC消息还包括：本节点可到达的目的节点的地址以及到达该目的节点地址所需要经过的下一跳节点的地址。进一步地，上述方法还具有下面特点：所述节点发送所述TC消息是通过以下方式实现的：所述节点使用贪心算法选择一个高速率信道集合来发送所述TC消息。进一步地，上述方法还具有下面特点：所述节点接收Hello消息后还包括：所述节点根据接收到的Hello消息建立本节点到邻居节点链表；从一跳邻居节点中选择部分节点作为多点中继节点，所述多点中继节点可使本节点发送的Hello消息到达所有的两跳邻居节点。进一步地，上述方法还具有下面特点：还包括：所述节点周期性地发送Hello消息，所述Hello消息中的参数包括本节点收到探测包的数量和本节点发送探测包的数量，所述Hello消息中的每一个邻居节点IP地址包括本节点向该邻居节点发送Hello消息的数量和本节点与该邻居节点在所有信道上的链路信息。进一步地，上述方法还具有下面特点：所述节点根据所述Hello消息和所述TC消息建立路由是通过以下方式实现的：所述节点同时采用先应式路由与反应式路由相结合的路由策略来建立路由。进一步地，上述方法还具有下面特点：所述节点根据所述Hello消息和所述TC消息建立路由是通过以下方式实现的：所述节点基于弱多径覆盖建立路由。进一步地，上述方法还具有下面特点：所述节点基于弱多径覆盖建立路由，包括：所述节点接收寻由应答报文，根据所述寻由应答报文记录上游节点、路径信息以及跳数；侦听寻由请求报文；根据记录所述路径信息和侦听到的所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种路由的方法，应用于异构无线网络，包括：节点接收问候Hello消息和拓扑控制TC消息；根据所述Hello消息和所述TC消息建立路由，所述Hello消息携带每个邻居节点唯一的IP地址，所述IP地址上的指定比特用于表示本节点与对应邻居节点在所有信道上的邻接关系。

【技术特征摘要】
1.一种路由的方法，应用于异构无线网络，包括：节点接收问候Hello消息和拓扑控制TC消息；根据所述Hello消息和所述TC消息建立路由，所述Hello消息携带每个邻居节点唯一的IP地址，所述IP地址上的指定比特用于表示本节点与对应邻居节点在所有信道上的邻接关系。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述节点接收Hello消息后还包括：所述节点根据所述Hello消息，周期性地计算本节点到所有邻居节点之间的所有信道的期望传送时间ETT，所述ETT根据以下公式计算：ETT=1pf×pr×SizeB,]]>其中，pf表示前向传输成功率，pr表示后向传输成功率，Size为传输的数据包的大小，B为传输信道的带宽，前向传输成功率pf和后向传输成功率pr根据以下公式计算：r(t)=recv_count(t-ω,t)sentc_ount(t-ω,t),]]>计算pf时，recv_count(t-ω,t)表示从t-ω时刻到t时刻邻居节点收到的探测包的数量，sent_count(t-ω,t)表示从t-ω时刻到t时刻本节点发送的探测包的数量；计算pr时，recv_count(t-ω,t)表示从t-ω时刻到t时刻本节点实际收到的探测包的数量，sent_count(t-ω,t)表示从t-ω时刻到t时刻邻居节点发送的探测包的数量，若所述节点被上游节点选为多点中继节点，则周期性地生成TC消息并发送，所述TC消息携带本节点到目的节点之间所有信道的ETT值中的最小值，作为下游节点的路由判据。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述TC消息还包括：本节点可到达的目的节点的地址以及到达该目的节点地址所需要经过的下一跳节点的地址。4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于：所述节点发送所述TC消息是通过以下方式实现的：所述节点使用贪心算法选择一个高速率信道集合来发送所述TC消息。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述节点接收Hello消息后还包括：所述节点根据接收到的Hello消息建立本节点到邻居节点链表；从一跳邻居节点中选择部分节点作为多点中继节点，所述多点中继节点可使本节点发送的Hello消息到达所有的两跳邻居节点。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括：所述节点周期性地发送Hello消息，所述Hello消息中的参数包括本节点收到探测包的数量和本节点发送探测包的数量，所述Hello消息中的每一个邻居节点IP地址包括本节点向该邻居节点发送Hello消息的数量和本节点与该邻居节点在所有信道上的链路信息。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述节点根据所述Hello消息和所述TC消息建立路由是通过以下方式实现的：所述节点同时采用先应式路由与反应式路由相结合的路由策略来建立路由。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述节点根据所述Hello消息和所述TC消息建立路由是通过以下方式实现的：所述节点基于弱多径覆盖建立路由。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述节点基于弱多径覆盖建立路由，包括：所述节点接收寻由应答报文，根据所述寻由应答报文记录上游节点、路
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【专利技术属性】
技术研发人员：王海，李智敏，董超，于卫波，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44