一种Ad Hoc移动网络路由修复方法技术

本发明专利技术公开了一种Ad Hoc移动网络路由修复方法，属于网络技术领域。所述Ad Hoc移动网络在路由建立阶段，同时建立源节点到目的节点的前向路由，以及目的节点到源节点的反向路由；路由链路断裂后，通过比较断链处离目的节点与源节点的跳数来选择本地修复的方向：如果断链处离源节点的跳数大于或等于离目的节点的跳数，则由断链处的上游节点进行以目的节点为修复目的节点的向下路由修复；反之，由断链处的下游节点进行以源节点为修复目的节点向上路由修复。本发明专利技术可降低路由维护造成的时延与路由控制分组的开销，提高路由维护机制的灵活性。

【技术实现步骤摘要】
—种Ad Hoc移动网络路由修复方法
本专利技术涉及，尤其涉及一种基于跳数的Ad Hoc移动网络双向路由修复方法，属于网络
。
技术介绍
移动Ad Hoc网络是一种拓扑动态变化的多跳型无线通信网络，路由协议是移动Ad Hoc网络的重要技术之一。路由协议主要负责路由建立和路由维护工作。对于拓扑高度动态变化的移动Ad Hoc网络，路由的频繁断裂是不可避免的，及时地以较小的开销进行路由维护，可以大为提高路由的稳健性、时效性、抗毁性及网络性能。移动Ad Hoc网络按需路由协议，以其开销小、适应性强的优点，适用于动态变化的网络拓扑、资源受限的移动Ad Hoc网络。AODV、DSR、LAR、ZRP、CBRP等都是经典的按需式路由协议。按需式路由主要分为路由发现和路由维护两个阶段: 在路由发现阶段，通过路由请求分组RREQ (Route Request)和路由应答分组RREP(Route Reply)来建立路由。源节点广播以目的节点地址为搜索条件的RREQ，节点接收到新的RREQ，更新或添加到源节点的路由信息，若没有到目的节点的有效路由，就继续广播转发该RREQ，直到目的节点或具有到目的节点的有效路由的中间节点接收到该RREQ后，发送RREP到源节点进行路由应答，源节点接收到RREP后便可建立源节点与目的节点之间的双向路由。双向路由指反向路由和前向路由，反向路由为目的节点到源节点的路由，是在广播RREQ分组的过程中建立的；前向路由为源节点到目的节点的路由，是在单播RREP分组的过程中建立的。节点的路由表项中存储着目的节点、到目的节点的下一跳节点、到目的节点的跳数等信息。在路由维护阶段，主要通过路由出错报文RERR (Routing Error)来维护路由。目前，路由维护方法主要有四类:一是源修复方法，当路由链路断裂后，断链处上游节点发送RERR给源节点，由源节点进行路由修复:源节点发送以目的节点地址为搜索条件的RREQ，目的节点或具有到目的节点的有效路由的中间节点接收到RREQ后发送RREP给源节点，源节点收到RREP后完成路由修复。这类方法简单易行，但造成的时延和网络开销比较大，如早期的AODV协议。二是备用路由方法，节点维护多条到目的节点的路由，当原路由断裂后，节点选择一条备用路由。这类方法减小了时延，但网络开销较大，且可靠性不高，备用路由因MANET动态变化的拓扑会很容易失效，如A0DV-BR，DSR等协议。三是本地修复方法，当路由断裂后，直接由断链处上游节点发起到目的节点的路由修复:断链处上游节点发送以目的节点地址为搜索条件的RREQ，目的节点或具有到目的节点的有效路由的中间节点接收到RREQ后返回RREP，上游节点在一定的等待时间内收到RREP，便完成路由修复；若没有收到RREP,则广播RERR以通知其他节点该链路断裂，源节点重新建立到目的节点的路由。这类方法可有效减小时延与网络开销。但当断链处离目的节点较远时，就等效于源修复方法了，如后期的AODV协议。四是一跳修复方法，此类方法是本地路由修复方法的改进，当路由断裂后，由断链处上游节点发起到断链处的下一跳节点或下两跳节点的路由修复，断链处上游节点发送以下一跳节点或下两跳节点地址为搜索条件的RREQ，此类方法能进一步降低时延与网络控制分组的开销，但其没有以目的节点为修复目的节点，风险较大，成功率不高。各类按需路由协义基本采用上述四类路由维护方法的一类或几类的结合。如DSR、AODV-BR采用备用路由机制，AODV, ZRP、CBRP采用了源修复机制和本地修复机制。以上路由维护方法有各自的优缺点，但存在着共同的缺陷:它们都采用路由“单向”修复方式。路由“单向”修复，即无论断链处位于何处，总是进行面向断链处下游的目的节点的进行路由修复，灵活性不够，特别当断链处离目的节点较远时，将会带来较大的网络开销和时延。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有移动Ad Hoc网络按需路由协议中路由“单向”修复方法的不足，提供，可降低路由维护造成的时延与路由控制分组的开销，提高路由维护机制的灵活性。本专利技术的技术方案具体如下: ，所述Ad Hoc移动网络在路由建立阶段，同时建立源节点到目的节点的前向路由，以及目的节点到源节点的反向路由；路由链路断裂后，通过比较断链处离目的节点与源节点的跳数来选择本地修复的方向:如果断链处离源节点的跳数大于或等于离目的节点的跳数，则由断链处的上游节点进行以目的节点为修复目的节点的向下路由修复；反之，由断链处的下游节点进行以源节点为修复目的节点向上路由修复。优选地，所述比较断链处离目的节点与源节点的跳数，具体通过以下方法:断链处的上游节点和下游节点分别计算各自到源节点的跳数与到目的节点的跳数之间的差值；对于上游节点，如该差值大于或等于-1，则断链处离源节点的跳数大于或等于离目的节点的跳数；对于下游节点，如该差值小于等于0，则断链处离源节点的跳数小于离目的节点的跳数。优选地，所述向下路由修复具体如下:所述上游节点以其距离目的节点的跳数作为RREQ的广播范围，以目的节点地址作为RREQ的搜索条件，以源节点地址作为RREQ的始发地址，以其距离源节点的跳数值加I作为RREQ中的跳数初值，广播RREQ分组，并等待RREP分组应答；若在限定时间内收到RREP分组，则向下路由修复成功，若没有收到，则在网络范围内广播RREQ分组；若仍然无法修复路由，则上游节点广播RERR分组，通知其他节点。优选地，所述向上路由修复具体如下:所述下游节点以其距离源节点的跳数作为RREQ的广播范围，以源节点地址作为RREQ的搜索条件，以目的节点地址作为RREQ的始发地址，以其距离目的节点的跳数值加I作为RREQ中的跳数初值，广播RREQ分组，并等待RREP分组应答；若在限定时间内收到RREP分组，则向上路由修复成功，若没有收到，则在网络范围内广播RREQ分组；若仍然无法修复路由，则广播RERR分组，通知其他节点。进一步地，当路由修复成功后，按照以下方法进行路由更新: 负责进行修复的节点沿反向路由向源节点发送路由更新通知分组，所述路由更新通知分组包括报文类型、源节点地址、目的节点地址； 沿途节点依次根据接收到的路由更新通知分组中的目的节点地址与转发该路由更新通知分组的上一跳节点信息，更新或添加自身到目的节点的前向路由信息； 源节点根据所接收到的路由更新通知分组中的源节点地址与目的节点地址，以及转发该路由更新通知分组的上一跳节点，首先更新自身路由表中到目的节点的下一跳节点信息，然后沿前向路由向目的节点发送路由更新请求分组，所述路由更新请求分组包括报文类型、源节点地址、目的节点地址、跳数，其中跳数的初始值为I; 沿途节点依次根据接收到的路由更新请求分组更新或添加到源节点地址的反向路由信息:首先，更新自身到源节点的跳数为路由更新请求分组中的跳数，更新自身到源节点的下一跳节点为转发该路由更新请求分组的上一跳节点，然后将路由更新请求分组中的跳数值加I后继续沿前向路由转发，直到到达目的节点； 目的节点接收到路由更新请求分组后沿反向路由发送路由更新应答分组，所述路由更新应答分组包括报文类型、源节点地址、目的节点地址、跳数，其中跳数的初始值为I; 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ad Hoc移动网络路由修复方法，其特征在于，所述Ad Hoc移动网络在路由建立阶段，同时建立源节点到目的节点的前向路由，以及目的节点到源节点的反向路由；路由链路断裂后，通过比较断链处离目的节点与源节点的跳数来选择本地修复的方向：如果断链处离源节点的跳数大于或等于离目的节点的跳数，则由断链处的上游节点进行以目的节点为修复目的节点的向下路由修复；反之，由断链处的下游节点进行以源节点为修复目的节点向上路由修复。

【技术特征摘要】
1.一种Ad Hoc移动网络路由修复方法，其特征在于，所述Ad Hoc移动网络在路由建立阶段，同时建立源节点到目的节点的前向路由，以及目的节点到源节点的反向路由；路由链路断裂后，通过比较断链处离目的节点与源节点的跳数来选择本地修复的方向:如果断链处离源节点的跳数大于或等于离目的节点的跳数，则由断链处的上游节点进行以目的节点为修复目的节点的向下路由修复；反之，由断链处的下游节点进行以源节点为修复目的节点向上路由修复。2.如权利要求1所述AdHoc移动网络路由修复方法，其特征在于，所述比较断链处离目的节点与源节点的跳数，具体通过以下方法:断链处的上游节点和下游节点分别计算各自到源节点的跳数与到目的节点的跳数之间的差值；对于上游节点，如该差值大于或等于-1，则断链处离源节点的跳数大于或等于离目的节点的跳数；对于下游节点，如该差值小于等于0，则断链处离源节点的跳数小于离目的节点的跳数。3.如权利要求1所述AdHoc移动网络路由修复方法，其特征在于，所述向下路由修复具体如下:所述上游节点以其距离目的节点的跳数作为RREQ的广播范围，以目的节点地址作为RREQ的搜索条件，以源节点地址作为RREQ的始发地址，以其距离源节点的跳数值加I作为RREQ中的跳数初值，广播RREQ分组，并等待RREP分组应答；若在限定时间内收到RREP分组，则向下路由修复成功，若没有收到，则在网络范围内广播RREQ分组；若仍然无法修复路由，则上游节点广播RERR分组，通知其他节点。4.如权利要求1所述AdHoc移动网络路由修复方法，其特征在于，所述向上路由修复具体如下:所述下游节点以其距离源节点的跳数作为RREQ的广播范围，以源节点地址作为RREQ的搜索条件，以目的节点地址作为RREQ的始发地址，以其距离目的节点的跳数值加I作为RREQ中的跳数初值，广播RREQ分组，并等待...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴学文，孔飞，谭国平，周燕，朱晓凯，李鹏，曹锋，江磊，崔楠，秦操，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32