一种基于主动式路由协议的多因素混合路由算法制造技术

本发明专利技术涉及一种基于主动式路由协议的多因素混合路由算法，包括以下步骤：步骤1：每个节点探测与其邻居节点间的链路；步骤2：每个节点检测与其具有双向链路的邻居节点间，并生成邻居信息库；步骤3：每个节点选择自己的中继节点集；步骤4：根据中继节点集得到拓扑表，删除重复的拓扑消息；步骤5：根据邻居信息库和拓扑表得到路由表。本发明专利技术可在动态实时获去全网节点拓扑连接关系，实时综合分析跳数、链路质量、负载、能量等因素计算路由信息的情况下，降低路由信令开销，节约网络带宽。

【技术实现步骤摘要】
一种基于主动式路由协议的多因素混合路由算法
本专利技术涉及无线自组网通信协议领域，具体地说是一种基于主动式路由协议的多因素混合路由算法。
技术介绍
无线通信技术的迅速发展，驱使了各种无线传输网络技术的发展。人们对于网络的要求与期望也越来越高，对具有移动性，随时随地的数据访问和数据交换的需求越来越明显。无线自组网主要用于解决各类突发事件现场的全方位态势感知问题。在不依托基础设施的情况下，无线宽带自组网可在事发现场迅速完成部署，及时、迅速、准确、安全的将现场实时信息传送给指挥人员，使指挥员对现场“看得见、听得到、控得了”，继而实现快速反应、准确判断、科学有效地处置。无线宽带自组网在军事战术通信、政府应急(包括应急处突、重大活动安保、抢险救灾等)以及工业物联网等行业领域有着非常广泛的应用前景。在无线自组网中，路由算法是最关键的技术之一，高效的路由算法可以在有效的信令开销内，提供高效、准确、可靠路由信息，保证数据的可靠、安全、及时的传输。是整个网络正常工作的基础。
技术实现思路
针对现有自组网路由协议的不足，本专利技术提供了一种基于主动式路由协议的多因素混合路由算法。本专利技术的技术方案如下：一种基于主动式路由协议的多因素混合路由算法，包括以下步骤：步骤1：每个节点探测与其邻居节点间的链路，更新链路信息表；步骤2：每个节点根据链路信息表检测与其具有双向链路的邻居节点，并生成邻居信息库；步骤3：每个节点选择自己的中继节点集；步骤4：根据中继节点集得到拓扑表；步骤5：根据邻居信息库和拓扑表得到路由表。所述步骤1包括以下步骤：节点发送HELLO消息至邻居节点，链路信息表作为消息的内容；节点收到HELLO消息，更新链路信息表。所述步骤2包括以下步骤：当节点A收到来自于邻居节点B的HELLO消息，A将B放入自己的邻居信息库中，并将到B的链路状态标记为非对称状态；然后，在A向B发送HELLO消息时，该HELLO消息包含B是A的非对称状态的邻居节点的信息；当B收到该HELLO消息时，B将在自己的邻居信息库中将A的链路状态更新为对称状态；B再次向A发送HELLO消息时，HELLO消息中包含A是B的对称状态的邻居节点的信息；当A收到该HELLO消息时，A就在自己的邻居信息库中将B的状态更新为对称状态。所述步骤3包括以下步骤：节点发送hello消息来获取一跳信息；对于节点i的一跳邻居节点j而言，节点i的一跳邻居就是节点j的两跳邻居；节点i如果满足如下条件，则节点i是节点j的中继节点；(1)节点j与中继节点i之间是双向对称链路；(2)节点j所发送的消息通过节点i的中继，能够到达所有的两跳邻居节点。所述hello消息包含节点的状态。所述节点与中继节点之间是双向对称链路。所述步骤5，包括以下步骤：1)清除现有路由表中的所有表项；2)跳数h＝1，将具有对称链路的邻居作为目的地址，将自己的邻居节点加入路由表；3)跳数h＝2，对于任意两跳邻居，表项中包含neighbor_addr即该两跳邻居的前一跳邻居等于本地的一个一跳邻居；将每个两跳邻居节点加入路由表；4)跳数＝h+1，将目的地为h+1跳的路由表项记录在路由表；h从2开始，每次加1，对于h的每个值，在迭代中没有新表项被记录时，执行停止；对于拓扑表中的每个拓扑表项，如果其拓扑目的地址T_dest_addr不等于于路由表中任何表项的路由目的地址R_dest_addr且其前一跳地址T_last_addr等于一个跳数R_dist为h的路由表项的路由目的地址R_dest_addr，则记录新的路由表项。所述步骤2)中，跳数h＝1时，路由表项包括：R_weight＝＝a*负载+b*能量+c*链路质量其中，R_weight表示路由的权重值，a、b、c为系数。所述步骤3)中，跳数h＝2时，表项包括：信号强度R_weight＝＝α*R_dist+β*R_weight_last其中，α是该路由总跳数的系数，β是最后一跳R_weight值的系数；R_weight表示路由的权重值，R_dist表示跳数，R_weight_last表示当前节点到上一跳节点的路由权重值。所述步骤4)中，跳数＝h+1时，路由表项包括：R_weight＝＝α*(h+1)+β*R_weight_last其中，h为计算过程中的临时跳数，α是该路由总跳数的系数，β是最后一跳weight值得系数；R_weight表示路由的权重值，R_weight_last表示当前节点到上一跳节点的路由权重值。本专利技术的有益效果和优点：1.本专利技术可在动态实时获去全网节点拓扑连接关系，实时综合分析跳数、链路质量、负载、能量等因素计算路由信息的情况下，降低路由信令开销，节约网络带宽。附图说明图1为邻居侦听过程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做详细说明。该算法主要包括链路感知、邻居探测、中继节点集生产、拓扑消息处理、路由计算和路由表维护六个过程。每个过程具体如下所述。1.链路感知每个节点都要探测与其邻居节点间的链路，由于无线传播的不确定性，某些链路可能会被认为是单向的。因此，所有链路必须双向验证才被认为是可用的。链路感知是通过HELLO消息的周期性交互实现的。本地链路信息表存储了该节点到邻居节点的链路信息。节点发送HELLO消息时，本地链路信息表作为消息的内容。节点收到HELLO消息，更新本地链路信息表。1)接收到一个HELLO消息，如果不存在如下表项：邻居节点地址neighbor_addr＝＝HELLO分组的源地址originatoraddress则建立一个新的表项如下：邻居节点地址neighbor_addr＝＝HELLO分组的原地址originatoraddress对称链路有效期L_SYM_TIME＝＝当前时间-1(过期)非对称链路有效期L_ASYM_TIME＝＝当前时间+有效时间链路质量Link_Quality＝＝HELLO分组中携带的链路质量2)若存在前述的链路表项，则修改如下：非对称链路有效期L_ASYM_TIME＝＝当前时间+有效时间，如果链路类型是对称链路SYM_LINK，则：对称链路有效期L_SYM_TIME＝＝当前时间+有效时间同时更新链路质量:链路质量Link_Quality＝＝HELLO分组中携带的链路质量2.邻居探测每个节点必须检测它与哪些邻居节点间具有双向链路。节点周期性地广播HELLO消息，它携带了其邻节点的负载信息、能量信息和链路状态。HELLO消息只在一跳范围内传输。通过HELLO分组的周期性交互，节点生成了邻居信息库。邻居侦听的过程如图1所示，在初始化阶段，当节点A收到一个来自于邻居节点B的HELLO消息，A将B放入自己的邻居集中，并将到B的链路标记为非对称状态，然后，在A向B发送HELLO消息时，在HELLO消息中就包含有B是A的非对称状态的邻居节点的信息，当B收到该HELLO消息时，B将在邻居集中将A的状态更新为对称状态，同理，在B再次向A发送HELLO消息时，HELLO消息中就包含了A是B的对称状态的邻居节点的信息，当A收到该HELLO消息时，A就在邻居集中将B的状态更新为对称状态。之后，A、B再分别计算自己的中继节点集，在后面的HELLO消息交互中会包含各自的中继节点集信息。邻居侦听具体操作过程如下：从一个对称邻居中接收到一个H本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于主动式路由协议的多因素混合路由算法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：每个节点探测与其邻居节点间的链路，更新链路信息表；步骤2：每个节点根据链路信息表检测与其具有双向链路的邻居节点，并生成邻居信息库；步骤3：每个节点选择自己的中继节点集；步骤4：根据中继节点集得到拓扑表；步骤5：根据邻居信息库和拓扑表得到路由表。

【技术特征摘要】
1.一种基于主动式路由协议的多因素混合路由算法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：每个节点探测与其邻居节点间的链路，更新链路信息表；步骤2：每个节点根据链路信息表检测与其具有双向链路的邻居节点，并生成邻居信息库；步骤3：每个节点选择自己的中继节点集；步骤4：根据中继节点集得到拓扑表；步骤5：根据邻居信息库和拓扑表得到路由表。2.根据权利要求1所述的基于主动式路由协议的多因素混合路由算法，其特征在于：所述步骤1包括以下步骤：节点发送HELLO消息至邻居节点，链路信息表作为消息的内容；节点收到HELLO消息，更新链路信息表。3.根据权利要求1所述的基于主动式路由协议的多因素混合路由算法，其特征在于所述步骤2包括以下步骤：当节点A收到来自于邻居节点B的HELLO消息，A将B放入自己的邻居信息库中，并将到B的链路状态标记为非对称状态；然后，在A向B发送HELLO消息时，该HELLO消息包含B是A的非对称状态的邻居节点的信息；当B收到该HELLO消息时，B将在自己的邻居信息库中将A的链路状态更新为对称状态；B再次向A发送HELLO消息时，HELLO消息中包含A是B的对称状态的邻居节点的信息；当A收到该HELLO消息时，A就在自己的邻居信息库中将B的状态更新为对称状态。4.根据权利要求3所述的基于主动式路由协议的多因素混合路由算法，其特征在于所述步骤3包括以下步骤：节点发送hello消息来获取一跳信息；对于节点i的一跳邻居节点j而言，节点i的一跳邻居就是节点j的两跳邻居；节点i如果满足如下条件，则节点i是节点j的中继节点；(1)节点j与中继节点i之间是双向对称链路；(2)节点j所发送的消息通过节点i的中继，能够到达所有的两跳邻居节点。5.根据权利要求4所述的基于主动式路由协议的多因素混合路由算法，其特征在于所述hello消息包含节点的状态。6.根据权利要求4所述的基于主动式路由协议的多因素混合路由算法，其特征在于所述节点与中继节点之间是双向对称链路。7.根据权利要求1所述的基于主动式...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶林，窦宏浩，孙琳琳，田越，马晓华，王丹宁，李俊萍，吴智睿，万积文，杨少华，
申请(专利权)人：奥维飞越通信有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21