一种适合于宽窄结合网络的融合路由系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种适合于宽窄结合网络的融合路由系统及其方法，用于解决宽带和窄带信道的路由组网协议不一致、网络资源利用率不高、无线广播信道特征利用不充分以及难以适应较大规模超短波组网的需要的问题。本发明专利技术主要思路为用户节点根据信道带宽大小选择报文的发送周期，发送报文与邻居进行握手建立邻接关系；节点基于逻辑信道进行路由更新报文的广播，当邻居收到报文后存入本地并计算该节点的校验值，节点在下一周期发送握手报文内协议更新校验值检验是否同步，路由同步后计算路由条目，并把路由条目下发到转发面。本发明专利技术能够适应于多种窄带宽带链路以及较大规模超短波组网的需要，提升网络资源利用率。

A Fusion Routing System Suitable for Broad-Narrow Integrated Networks and Its Method

The invention discloses a fusion routing system suitable for wide-narrow combined network and its method, which is used to solve the problems of inconsistent routing protocols between broadband and narrow-band channels, low utilization of network resources, inadequate utilization of characteristics of radio broadcasting channels, and difficulty in adapting to the needs of large-scale ultra-short wave networks. The main idea of the invention is that the user node chooses the sending period of the message according to the channel bandwidth, sends the message and shakes hands with the neighbor to establish the adjacent relationship; the node broadcasts the routing update message based on the logical channel, stores the message into the local place when the neighbor receives the message and calculates the checking value of the node, and the node sends the handshake message in the next cycle to check whether the protocol update checking value is correct or not. In synchronization, the routing entries are computed after routing synchronization, and the routing entries are sent to the forwarding surface. The invention can meet the needs of a variety of narrow bandwidth links and large-scale ultra-short wave networking, and improve the utilization rate of network resources.

【技术实现步骤摘要】
一种适合于宽窄结合网络的融合路由系统及其方法
本专利技术涉及路由协议
，更具体地，涉及一种适合于宽窄结合网络的融合路由系统及其方法。
技术介绍
目前在宽带链路使用的路由主要是OSPF、RIP等协议、窄带信道上使用的路由主要是OLSR、AODV等协议，还没有一种协议能够根据传输信道带宽和时延的路由，自动调节发送内容、发送频率和发送方式，难以做到宽带和窄带信道的路由组网协议一致性。目前在超短波上的路由协议，一般支持小于等于32个节点，网络规模更大的时候，一般通过分域的方式，域内选举簇头，然后在通过簇头间交换路由信息，从而实现全网路由收敛。超短波无线组网时，分域的方式极大的限制了节点的移动性，同一个域的节点可能被其他域分开，难以适应话较大规模超短波组网的需要。目前的路由协议都是基于最短路径计算传输路径，多链路备份时也选择一条路径进行传输，其他信道空闲，网络资源利用率不高。一是目前的路由协议数据报文和路由报文分开，在无线上存在报文数目较多的情况，超短波等无线窄带信道对报文数目较敏感，可能一个长报文很快发完，但是如果这个长报文分为两个短报文时，发送的时间就较长，这样会影响整个系统性能；二是目前的路由协议Hello报文采用广播或组播方式，更新报文和回执报文采用单播方式一对一的邻居更新，这样路由更新时会存在较多报文，路由开销大，影响系统性能。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的宽带和窄带信道的路由组网协议不一致、难以适应话较大规模超短波组网的需要、网络资源利用率不高以及无线广播信道特征利用不充分缺陷，提供一种适合于多跳、无中心、自主性、动态拓扑、宽窄结合、多跳路由、单向信道和抗毁性等适合于宽窄结合网络的融合路由方法。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种适合于宽窄结合网络的融合路由系统，包括底层的邻居机制模块、信道自适应发送机制模块、逻辑信道管理模块；中间层的拓扑维护模块、路径算法模块；表层的邻居表模块、拓扑表模块和路由表模块。优选地，所述邻居机制模块用于：跟据信道自适应发送机制确定信道Hello间隔周期性并产生Hello报文发送给相邻节点；接收邻居握手报文构建邻居之间的物理信道，确定邻居关系，形成邻居表；超时3次未收到对端邻居报文，则判断为邻居丢失，删除该路径，并通知逻辑信道管理和拓扑维护模块；检测该Hello周期内有无业务报文发送，如果有则把Hello报文插入到业务报文前，进行合并发送。优选地，所述信道自适应发送机制模块用于：完成信道发送握手报文自适应调整，能够根据信道带宽选择不同Hello报文的发送周期；更新报文定时发送机制，把一定时间段内的更新报文合并成一个报文发送；完成把更新报文插入到业务报文中，减少报文发送数目。优选地，所述的一定时间段为信道Hello报文发送周期的一半。优选地，所述逻辑信道管理模块用于：基于邻居机制的构建形成逻辑信道；邻居节点之间基于路由校验检测邻居路由条目同步与否；业务报文的发送时，需从逻辑信道到物理信道的业务发送信道分配。优选地，所述拓扑维护模块用于：基于邻居机制形成的邻居表，交换拓扑信道，在更新拓扑信息时，将同一个接口的一个时间段内更新的报文合并，以广播的方式向接口进行拓扑信息更新；效验值比对，通过发送Hello中携带两个直接的效验值和对端收到记录后在效验的值比对，校验值和条目个数相同则表明两节点路由条目一致，如果不一致则进行再同步处理，即向对端节点发起同步请求，请求对端再发生一次；基于邻居间交换相互知道的拓扑信道，形成全网拓扑表。优选地，所述路径算法模块用于：基于拓扑表计算到其他节点的可达路径；基于可达路径选择无环路路径，形成无环可达路径；基于无环可达路径的每条花费值相加，选择最小花费值的路径，如果存在多跳最小花费值的路径，则以IP小优先。一种适合于宽窄结合网络的融合路由方法，包括以下步骤：S1：网络初始化，节点根据信道带宽大小选择Hello报文的发送周期，发送Hello报文与邻居进行握手建立邻接关系；S2：节点基于逻辑信道进行路由更新报文的广播，邻居收到报文后存入本地并计算该节点的校验值，节点在下一周期发送握手报文协议更新校验值；S3：将下一周期计算的校验值与本周期校验值比对，若校验值一致则其路由数据库和本节点路由数据库同步，若校验值不一致则表明邻居节点数据库和本节点数据库不同步，本节点发送请求报文到邻居节点请求邻居节点再次更新；S4：路由同步后计算路由条目，并把路由条目下发到转发面，其业务转发基于路由进行转发。优选地，所述计算节点的校验值的方法为：将所有邻居路由条目进行排序，排序依据是基于邻居路由条目中目标网段的大小，形成路由条目字符串，对该字符串进行CRC校验计算，条目个数和CRC校验结果一起构成了节点的校验值。优选地，所述发送周期是综合信道在不同带宽速率范围下业务传输能力和Hello报文开销占比，具体为：band≤1.2Kbps发送周期为25s；1.2Kbps＜band≤4.8Kbps发送周期为20s；4.8Kbps＜band≤19.2Kbps发送周期为15s；19.2Kbps＜band≤64Kbps发送周期为10s；64Kbps＜band发送周期为5s；其中band表示信道带宽。与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：通过信道自适应发送机制能够根据信道带宽、信道资源使用和业务发送等情况，自适应控制握手报文和同步报文的发送周期；逻辑信道管理能够将邻居间的多条物理信道从网络层逻辑上看成一条信道，简化网络拓扑关系，降低网络复杂度，减少路由开销；通过在业务报文内插入路由报文，减少多个报文分别发送的次数，降低电台对报文的敏感性，减少发送时间，降低开销。附图说明图1为本专利技术的路由协议的系统框图。图2为本专利技术的多信道并存下的路由过程方法实例图。图3为本专利技术的方法流程图。具体实施方式附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。实施例1如图1所示，本系统包括底层的邻居机制模块、信道自适应发送机制模块、逻辑信道管理模块；中间层的拓扑维护模块、路径算法模块；表层的邻居表模块、拓扑表模块和路由表模块。其中邻居机制模块用于：跟据信道自适应发送机制确定信道Hello间隔周期性并产生Hello报文发送给相邻节点；接收邻居握手报文构建邻居之间的物理信道，确定邻居关系，形成邻居表；超时3次未收到对端邻居报文，则判断为邻居丢失，删除该路径，并通知逻辑信道管理和拓扑维护模块；检测该Hello周期内有无业务报文发送，如果有则把Hello报文插入到业务报文前，进行合并发送。信道自适应发送机制模块用于：完成信道发送握手报文自适应调整，能够根据信道带宽选择不同Hello报文的发送周期；更新报文定时发送机制，将半个发送周期内的更新报文合并成一个报文发送；完成把更新报文插入到业务报文中，减少报文发送数目。逻辑信道管理模块用于：基于邻居机制的构建形成逻辑信道；邻居节点之间基于路由校验检测邻居路由条目同步与否；业务报文的发送时，需从逻辑信道到物理信道的业务发送信道分配。拓扑维护模块用于：基于邻居机制形成的邻居表，交换拓扑信道，在更新拓扑信息时，将同一个接口的一个时间段内更新的报文合并，以广播的方式向接口进行拓扑信息更新；效验值比对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适合于宽窄结合网络的融合路由系统，其特征在于：包括底层的邻居机制模块、信道自适应发送机制模块、逻辑信道管理模块；中间层的拓扑维护模块、路径算法模块；表层的邻居表模块、拓扑表模块和路由表模块。

【技术特征摘要】
1.一种适合于宽窄结合网络的融合路由系统，其特征在于：包括底层的邻居机制模块、信道自适应发送机制模块、逻辑信道管理模块；中间层的拓扑维护模块、路径算法模块；表层的邻居表模块、拓扑表模块和路由表模块。2.根据权利要求1所述的一种适合于宽窄结合网络的融合路由系统，其特征在于：所述邻居机制模块用于：跟据信道自适应发送机制确定信道Hello间隔周期性并产生Hello报文发送给相邻节点；接收邻居握手报文构建邻居之间的物理信道，确定邻居关系，形成邻居表；超时3次未收到对端邻居报文，则判断为邻居丢失，删除该路径，并通知逻辑信道管理和拓扑维护模块；检测该Hello周期内有无业务报文发送，如果有则把Hello报文插入到业务报文前，进行合并发送。3.根据权利要求1、2所述的一种适合于宽窄结合网络的融合路由系统，其特征在于：所述信道自适应发送机制模块用于：完成信道发送握手报文自适应调整，能够根据信道带宽选择不同Hello报文的发送周期；更新报文定时发送机制，把一定时间段内的更新报文合并成一个报文发送；完成把更新报文插入到业务报文中，减少报文发送数目。4.根据权利要求3所述的一种适合于宽窄结合网络的融合路由系统，其特征在于：所述的一定时间段为信道Hello报文发送周期的一半。5.根据权利要求1或2所述的一种适合于宽窄结合网络的融合路由系统，其特征在于：所述逻辑信道管理模块用于：基于邻居机制的构建形成逻辑信道；邻居节点之间基于路由校验检测邻居路由条目同步与否；业务报文的发送时，需从逻辑信道到物理信道的业务发送信道分配。6.根据权利要求1或2所述的一种适合于宽窄结合网络的融合路由系统，其特征在于：所述拓扑维护模块用于：基于邻居机制形成的邻居表，交换拓扑信道，在更新拓扑信息时，将同一个接口的一个时间段内更新的报文合并，以广播的方式向接口进行拓扑信息更新；效验值比对，通过发送Hello中携带两个直接的效验值和对端收到记录后的效验值比对，校验值和条目个数相同则表明两节点路由条目一致，如果不一致则进行再同步处理，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，张春生，胡波，陈正茂，王炜发，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第七研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44