一种基于异构无线自组织网络的路由方法技术

本发明专利技术涉及一种基于异构无线自组织网络的路由方法，属于通信领域。该方法包括以下步骤：步骤1)混合节点发现，查看路由表中是否有到达混合节点任播组H(A)中某个混合节点的路由，当节点收到一个寻找混合节点的ARREQ信息包时，则查看是否收到过相同信息包，当源节点收到混合节点任播组的RREP信息包后，将到混合节点的路由添加到任播路由表中；步骤2)异构网络环境下HC‑AODV路由设计，即源节点产生RREP信息包过程和节点处理RREQ信息包过程。

A routing method based on Heterogeneous Wireless Ad Hoc Networks

The invention relates to a routing method based on heterogeneous wireless ad hoc networks, which belongs to the field of communication. This method includes the following steps: Step 1) the hybrid node finds that whether there is a routing in the routing table that reaches a mixed node in the hybrid node H (A) of the hybrid node, when the node receives a ARREQ packet to find the mixed node, check whether the same packet is received, and the source node receives the RRE of the mixed node as the multicast group. After the P packet, the route to the hybrid node is added to the routing table; step 2) the HC routing AODV routing in the heterogeneous network environment, that is, the source node produces the RREP packet process and the node processes the RREQ packet process.

【技术实现步骤摘要】
一种基于异构无线自组织网络的路由方法
本专利技术属于通信
，涉及一种基于异构无线自组织网络的路由方法。
技术介绍
为保障产业各方的利益，顾及用户在不同场景下对通信业务的个性化需求，未来无线网络发展呈现出无线局域网络、无线广域网、移动通信网络、无线传感网络、卫星网络等多种不同组网技术融合的异构网络。多种接入网络共存也使得终端用户处于一个具有多网重叠覆盖的异构网络环境中，如何能够在异构化的网络环境下给用户提供高质量的服务已经成为未来通信网络研究工作中必须面对的问题。考虑到未来通信网络发展中，WLAN、WWAN、3G、WSN、卫星网络、MANET等都可能得到广泛发展和应用，而无线自组织网络具有灵活机动、组网迅速、适应环境能力强的特点，已经受到军事、医疗、灾难救助、野外勘探等领域的普遍关注，成为组建异构无线网络的重要技术之一。在复杂的异构无线网络环境下，要实现用户之间业务服务就必须实现异构无线网络环境下节点间的通信。由于异构无线网络环境下，路由中前一个通信节点与后一个通信节点的通信方式有可能不同，所以普通的自组织网络路由方法显然已经不能够很好保障异构网络环境下的通信，因此必须进行新的能够满足异构网络环境下自组织网络路由算法的研究。研究者们根据异构网络环境下的不同情况提出了很多异构路由方案，目前来看，主要分类有依据逻辑组织结构、地理位置信息、路由协议主要功能等原则。有研究者根据终端网络接口的通信范围将通信区域分为两层，提出一种新的分簇路由协议HCB(hierarchicalclusterbasedrouting)，通过运用分簇的方法能够降低路由发现的时延。另有相关学者提出一种HAODV(heterogeneousAODV)路由协议，解决了在路由选择时AODV会因为节点拥有不同的网络接口而忽略最短的路由问题。RACIM算法通过合并跨层感知信息评估链路的质量和负载状态，选择最佳路由。但是以上异构网络自组织路由算法的研究均没有充分考虑当终端节点数量增加时，QoS质量保障及网络的负载性能问题，单一的度量因子会让某个节点因过度开销而引起网络拥塞和资源消耗的不公平性。传统基于QoS感知的异构网络路由协议，改善了网络吞吐量、时延和能量消耗，通过backwardutilities建模分析异构网络的复杂异构性，但同样存在路由稳定性及网络的可扩展性问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于异构无线自组织网络的路由方法，针对异构网络环境下自组织网络特点，首先提出混合节点发现算法(HDNA)，用于引导源节点找到混合节点，通过混合节点的中转实现到目的节点的路由，并通过理论分析证明该方法可以获得最优的主动路由区域跳数值。其次，本专利技术提出结合路由跳数和节点负载的综合度量方法(CM-HCTL)，能根据实际网络情况引导源节点合理选择路由，降低网络拥塞。最后将HNDA与CM-HCTL相结合融入AODV协议，得出完整的异构网络环境下自组织网络路由解决方案HC-AODV。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于异构无线自组织网络的路由方法，包括以下步骤：步骤1)混合节点发现；步骤2)异构网络环境下HC-AODV路由设计。所述步骤1)具体包括以下步骤：步骤11)看路由表中是否有到达混合节点任播组H(A)中某个混合节点的路由；步骤12)当节点收到一个寻找混合节点的ARREQ信息包时，则查看是否收到过相同信息包；步骤13)当源节点收到混合节点任播组的RREP信息包后，将到混合节点的路由添加到任播路由表中；所述步骤2)具体包括以下步骤：步骤21)源节点产生RREP信息包过程；步骤22)节点处理RREQ信息包过程；本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的一种混合节点发现算法(HDNA)，用于引导源节点找到混合节点，通过混合节点的中转实现到目的节点的路由，并通过理论分析证明该方法可以获得最优的主动路由区域跳数值。其次，本专利技术提出结合路由跳数和节点负载的综合度量方法(CM-HCTL)，能根据实际网络情况引导源节点合理选择路由，降低网络拥塞。最后将HNDA与CM-HCTL相结合融入AODV协议，得出完整的异构网络环境下自组织网络路由解决方案HC-AODV。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细描述，其中：图1为源节点处理流程图2为HC-AODVRREQ包格式和RREP包格式图3为HC-AODVARREQ包格式和AHELLO包格式图4为RREQ信息包处理流程具体实施方式下面将结合附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。本专利技术提供的一种混合节点发现方法(HDNA)，用于引导源节点找到混合节点，通过混合节点的中转实现到目的节点的路由，并通过理论分析证明该方法可以获得最优的主动路由区域跳数值。其次，本专利技术提出结合路由跳数和节点负载的综合度量方法(CM-HCTL)，能根据实际网络情况引导源节点合理选择路由，降低网络拥塞。该方法包括以下步骤：步骤1)混合节点发现；步骤2)异构网络环境下HC-AODV路由设计。步骤1)混合节点发现；进一步，步骤1)包括以下几个步骤：步骤11)查看路由表中是否有到达混合节点任播组H(A)中某个混合节点的路由，如果路由表中无可用路由，则该节点就创建一个任播路由请求信息包ARREQ，该任播路由请求包中，标识任播的比特位A置为1，其后的4个比特位设置为任播组H(A)的ID，跳数设置为0，ARREQ信息包中包含混合节点任播组中所有节点的IP地址和序列号，其序列号的更新方式以及ARREQ信息包中其它的域值与AODV单播路由相同；步骤12)当节点收到一个寻找混合节点的ARREQ信息包时，则查看是否收到过相同信息包，如果收到过则丢弃。否则，判断该节点若不是目的节点，且没有到达目的节点的路由信息，则建立节点B到源节点的反向路由，同时广播该ARREQ信息包；如果节点至少有一条到达混合节点任播组的路由且节点不在主动路由区域内，则比较节点路由项里的目的序列号和ARREQ信息包中目的节点序列号的大小，判断已有的路由是否最新，如果ARREQ的目的节点序列号大于路由项里的，则节点就不能用已有的路由来响应ARREQ信息包，只能继续广播这个信息包，节点只有在路由项中的目的序列号不小于ARREQ信息包中的目的序列号时，才对收到的ARREQ信息包做出响应，通过单播的形式沿着建立的反向路由返回RREP信息包。如果节点就是混合节点任播组的成员，对收到的ARREQ信息包做出响应，通过单播的形式沿着建立的反向路由返回RREP包。当节点在混合节点任播组成员主动路由区域内时，ARREQ信息包不再被广播，如果没有收到过该ARREQ信息包，那么就对该路由请求做出响应，通过单播的形式沿着建立的反向路由返回RREP信息包；步骤13)当源节点收到混合节点任播组的RREP信息包后，将到混合节点的路由添加到任播路由表中，源节点可能收到来自混合节点任播组的多个路由应答包，都将其添加到任播路由表中，至此混合节点寻找结束；步骤2)异构网络环境下HC-AODV路由设计；进一步，步骤2)包括以下几个步骤：步骤21)源节点产生RREP信息包过程：当节点的通信方式和目的节点有相同的通信方式和普通自组织网络环境下的处理相同，源节点向邻居节点广本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于异构无线自组织网络的路由方法，其特征在于：该方法提出混合节点发现方法(HNDA)以及结合路由跳数和节点负载的综合度量方法(CM‑HCTL)；将HNDA与CM‑HCTL相结合融入AODV协议，得出完整的异构网络环境下自组织网络路由解决方案HC‑AODV，在一定的网络环境下HC‑AODV方法能够提高数据分组投递率，降低平均端到端时延以及路由控制开销具有有效性；该机制具体包括以下步骤：S1)混合节点发现；S2)异构网络环境下HC‑AODV路由设计。

【技术特征摘要】
1.一种基于异构无线自组织网络的路由方法，其特征在于：该方法提出混合节点发现方法(HNDA)以及结合路由跳数和节点负载的综合度量方法(CM-HCTL)；将HNDA与CM-HCTL相结合融入AODV协议，得出完整的异构网络环境下自组织网络路由解决方案HC-AODV，在一定的网络环境下HC-AODV方法能够提高数据分组投递率，降低平均端到端时延以及路由控制开销具有有效性；该机制具体包括以下步骤：S1)混合节点发现；S2)异构网络环境下HC-AODV路由设计。2.如权利要求1所述的一种基于异构无线自组织网络的路由方法，其特征在于，所述步骤S1中，混合节点发现包括以下步骤：步骤S11)查看路由表中是否有到达混合节点任播组H(A)中某个混合节点的路由，如果路由表中无可用路由，则该节点就创建一个任播路由请求信息包ARREQ，该任播路由请求包中，标识任播的比特位A置为1，其后的4个比特位设置为任播组H(A)的ID，跳数设置为0，ARREQ信息包中包含混合节点任播组中所有节点的IP地址和序列号，其序列号的更新方式以及ARREQ信息包中其它的域值与AODV单播路由相同；步骤S12)当节点收到一个寻找混合节点的ARREQ信息包时，则查看是否收到过相同信息包，如果收到过则丢弃；否则，判断该节点若不是目的节点，且没有到达目的节点的路由信息，则建立节点B到源节点的反向路由，同时广播该ARREQ信息包；如果节点至少有一条到达混合节点任播组的路由且节点不在主动路由区域内，则比较节点路由项里的目的序列号和ARREQ信息包中目的节点序列号的大小，判断已有的路由是否最新，如果ARREQ的目的节点序列号大于路由项里的，则节点就不能用已有的路由来响应ARREQ信息包，只能继续广播这个信息包，节点只有在路由项中的目的序列号不小于ARREQ信息包中的目的序列号时，才对收到的ARREQ信息包做出响应，通过单播的形式沿着建立的反向路由返回RREP信息包；如果节点就是混合节点任播组的成员，对收到的ARREQ信息包做出响应，通过单播的形式沿着建立的反向路由返回RREP包；当节点在混合节点任播组成员主动路由区域内时，ARREQ信息包不再被广播，如果没有收到过该ARREQ信息包，那么就对该路由请求做出响应，通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：李朋，陶洋，梅思梦，杨飞跃，章思青，邓行，许湘扬，代建建，谢金辉，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50