面向无线自组织网络的路由信息增量传输方法技术

本发明专利技术公开了一种面向无线自组织网络的路由信息增量传输方法。主要解决现有技术路由开销大，网络寿命短的问题。其实现方案是：1)网络中节点在对路由信息发送和处理的过程中，对自身以及其他节点的路由信息进行缓存，并为路由信息交互分组添加序列号机制；2)统计这些路由信息交互分组的成功接收概率；3)根据已统计的最小成功接收概率确定完整路由信息的发送周期T；4)在发送端结合发送周期T对传输的路由信息进行筛选发送；5)在接收端根据接收的缓存路由信息表进行路由信息恢复并处理，实现路由信息的增量传输；本发明专利技术利用节点的存储计算能力实现对内容增量的传输，降低了路由开销，延长了网络平均寿命，可用于无线自组织网络。

【技术实现步骤摘要】
面向无线自组织网络的路由信息增量传输方法
本专利技术属于移动通信
，特别涉及路由信息增量传输的方法，可用于无线自组织网络。
技术介绍
自组织网络是一种不需要固定基础设施支持的、由若干移动节点组成的多跳分布式无线网络。具有自组织、任意移动、多跳等待性，网络的节点通过分层的网络协议和分布式算法相互协调，实现网络的自动组织和运行，是一种强壮而有效的无线移动网络。自组织网络常用的路由协议主要分为三类：表驱动路由协议、按需路由协议、混合路由协议。在自组织网络场景中，大多数的节点并没有可靠的能源供给，因此能源受限成了大多数自组织网络必须要面对的问题。表驱动的路由协议必须周期性地维护路由表，产生大量开销，虽然按需的路由协议不需要周期性地维护路由表，开销相对较小，但由于其路由发现的过程增加了数据到达的时延并不适用于含有较低时延业务的网络。在计算机网络中，开放式最短路径优先OSPF路由协议使用了触发更新以及增量更新的机制，但它的触发更新机制在网络拓扑变化较为频繁时将频繁的触发路由信息交互，使得路由开销增加；而其增量更新实际上是一个链路状态的通告，在无线网路中，链路状态的变化相比有线网络中更为频繁，而且信道质量原没有有线网络中的可靠，在这样的情况下OSPF协议中的增量式更新将会使得网络路由信息的滞后。在移动通信网络中，申请号为CN201811446499.3的专利申请提出了一种面向移动通信网路的内容增量传输方法及移动通信系统。该方法允许网络中可信节点在对数据进行存储转发的过程中，对数据内容进行智能解析，并对传输的数据量进行正负增量处理，实现内容增量交换。首先，可信节点结合其存储的上下文信息，对传输控制协议报文段内容进行正增量或负增量操作，完成数据正向传输；然后，各级节点接收到数据后，对数据的正向传递结果进行逐级反馈。由于该方法需要大量的先验知识以及需要复杂算法予以支持，所以该方法实现难度较大，而且获取先验知识以及实时信息需要网络中节点周期性的发送报文，这将极大的增加网络开销。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种面向无线自组织网络的路由信息增量传输方法，以减小网络开销，简化实现复杂度。本专利技术的技术思路是：通过允许网络中节点在对路由信息发送和处理的过程中，对自身以及其他节点的路由信息进行保存以及更新，并对传输的路由信息进行检查，实现路由信息增量传输。其实现步骤包括如下：(1)网络中节点为缓存其他节点路由信息开辟新的存储空间，为路由信息交互分组增加序列号机制，并统计这些路由信息交互分组的成功接收概率；(2)根据已统计的最小成功接收概率确定完整路由信息的发送周期T；(3)发送基于增量式的路由信息交互分组：(3a)将自身缓存路由信息与当前路由信息进行对比，并对信息相同路由条目进行标记；(3b)根据确定的完整路由信息发送周期T判断是否发送完整的路由信息：若是，则将所有路由条目标记清除，若不是，则将未标记的路由信息写入路由信息交互分组并发送；(3c)将本节点当前路由信息存储到缓存路由表的相应区域；(4)接收基于增量式发送的路由信息交互分组:(4a)根据本地接收序列号加一后的值与从分组中获取的发送序列号是否相等判断是否接收该分组：若不相等，则执行(4b)；若相等，则接收该分组并执行(4c)；(4b)向源节点发送路由信息请求分组：(4c)对接收到的路由信息交互分组进行路由信息恢复，并将恢复后的路由信息存储到缓存路由表的相应区域。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点：第一，本专利技术充分利用节点的存储计算能力，基于节点检测自身路由信息改变情况以及接收节点对路由信息的恢复，在传统的主动式路由协议交互所有路由信息的基础上，通过“存储-检测-恢复”操作实现了路由信息增量式传输，即减小传统主动式路由协议的开销，延长网络寿命。第二，本专利技术由于增加序列号机制以及自适应的发送包含完整信息的路由交互分组，可以有效地适应无线信道的不可靠性。附图说明图1是本专利技术的实现流程图；图2是本专利技术中发送端发送基于增量式的路由信息交互分组子流程图；图3是本专利技术中增量式发送方式示意图；图4是本专利技术中接收端接收基于增量式的路由信息交互分组子流程图；图5是本专利技术中路由信息恢复的示意图；图6是本专利技术提供的基于仿真软件OPNET在空地场景下的路由开销仿真结果图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。针对传统无线自组织网络的主动式路由技术存在周期性交互路由信息，无法满足在能源受限条件下的路由开销要求的问题。本专利技术在网络中节点已知收到邻居节点上一次的路由信息，并且在保证不影响网络中路由信息一致性的前提下，对传输路由信息进行增量式发送，以降低路由开销，延长网络寿命。参照图1，本专利技术实施例提供的面向无线自组织网络的路由信息增量传输的方法，实现步骤如下：步骤1，网络中节点为缓存其他节点路由信息开辟新的存储空间，为路由信息交互分组增加序列号机制，并统计这些路由信息交互分组的成功接收概率。1.1)网络中各节点首先为缓存相邻节点路由信息开辟新的存储空间；1.2)为路由信息交互分组增加序列号机制：(1.2.1)在发送端初始一个值为0的发送序列号，在发送路由信息交互分组之前将该序列号加1，并将该序列号写入路由信息交互分组；(1.2.2)在接收端初始一个值为0的接收序列号，在接收端从接收到的路由信息交互分组中读取发送序列号，并判断接收序列号加1后与从分组中获取的发送序列号是否相等：若相等，则将发送序列号的值赋值给本地接收序列号；如不相等，则对接收序列号不采取操作。由于增量式发送路由信息的限制性,即完整路由信息只能根据上一次缓存的路由信息进行恢复，因此为路由信息分组增加序列号机制能确保节点可以检测是否连续地收到邻居节点发来的路由信息分组。例如，节点A上一次收到节点B的路由信息分组序列号为3，本次收到节点B的路由信息分组序列号为5，则证明未收到节点B发送的序列号为4的路由信息分组，本次无法恢复收到节点B发送的序列号为5的路由信息，此时需要向节点B发送请求完整路由信息分组的消息。1.3)根据节点发送路由信息交互分组的周期T1和节点统计接收邻居节点路由信息交互分组数量的周期T2，统计这些路由信息交互分组的成功接收概率：P(n)＝N/(T2/T1),其中，N为接收到邻居节点n的路由信息交互分组数量，P(n)为邻居节点n的路由信息交互分组成功接收概率。步骤2，根据已统计的最小成功接收概率确定完整路由信息的发送周期T。2.1)统计接收到邻居节点n的路由信息交互分组数量N，计算路由信息交互分组成功接收概率：P(n)＝N/(T2/T1)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向无线自组织网络的路由信息增量传输的方法，其特征在于，包括如下：/n(1)网络中节点为缓存其他节点路由信息开辟新的存储空间，为路由信息交互分组增加序列号机制，并统计这些路由信息交互分组的成功接收概率；/n(2)根据已统计的最小成功接收概率确定完整路由信息的发送周期T；/n(3)发送基于增量式的路由信息交互分组：/n(3a)将自身缓存路由信息与当前路由信息进行对比，并对信息相同路由条目进行标记；/n(3b)根据确定的完整路由信息发送周期T判断是否发送完整的路由信息：/n若是，则将所有路由条目标记清除，/n若不是，则将未标记的路由信息写入路由信息交互分组并发送；/n(3c)将本节点当前路由信息存储到缓存路由表的相应区域；/n(4)接收基于增量式发送的路由信息交互分组:/n(4a)根据本地接收序列号加一后的值与从分组中获取的发送序列号是否相等判断是否接收该分组：若不相等，则执行(4b)；若相等，则接收该分组并执行(4c)；/n(4b)向源节点发送路由信息请求分组：/n(4c)对接收到的路由信息交互分组进行路由信息恢复，并将恢复后的路由信息存储到缓存路由表的相应区域。/n

【技术特征摘要】
1.一种面向无线自组织网络的路由信息增量传输的方法，其特征在于，包括如下：
(1)网络中节点为缓存其他节点路由信息开辟新的存储空间，为路由信息交互分组增加序列号机制，并统计这些路由信息交互分组的成功接收概率；
(2)根据已统计的最小成功接收概率确定完整路由信息的发送周期T；
(3)发送基于增量式的路由信息交互分组：
(3a)将自身缓存路由信息与当前路由信息进行对比，并对信息相同路由条目进行标记；
(3b)根据确定的完整路由信息发送周期T判断是否发送完整的路由信息：
若是，则将所有路由条目标记清除，
若不是，则将未标记的路由信息写入路由信息交互分组并发送；
(3c)将本节点当前路由信息存储到缓存路由表的相应区域；
(4)接收基于增量式发送的路由信息交互分组:
(4a)根据本地接收序列号加一后的值与从分组中获取的发送序列号是否相等判断是否接收该分组：若不相等，则执行(4b)；若相等，则接收该分组并执行(4c)；
(4b)向源节点发送路由信息请求分组：
(4c)对接收到的路由信息交互分组进行路由信息恢复，并将恢复后的路由信息存储到缓存路由表的相应区域。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，(1)中为路由信息交互分组增加序列号机制，是实现如下：
(1a)在发送端初始一个值为0的发送序列号，在发送路由信息交互分组之前将该序列号加1，并将该序列号写入路由信息交互分组；
(1b)在接收端初始一个值为0的接收序列号，在接收端从接收到的路由信息交互分组中读取发送序列号，并判断接收序列号加1后与从分组中获取的发送序列号是否相等：
若相等，则将发送序列号的值赋值给本地接收序列号；
如不相等，则对接收序列号不采取操作。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，(1)中统计路由信息交互分组成功接收概率，通过如下公式进行：
P(...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊宇，史斌，史琰，盛敏，赵雄旺，张忠凯，朱伟，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61