基于位置的无线Mesh网络路由选路方法、装置和电子设备制造方法及图纸

本说明书一个或多个实施例提供一种基于位置的无线Mesh网络路由选路方法、装置和电子设备，包括：搭建以路由器为节点的无线Mesh网络，建立存有邻居节点位置信息与时延的邻居列表，基于贪婪转发策略，计算各个邻居节点到目的节点的欧氏距离，选取若干个距离目的节点最近的邻居节点进行路径发现，通过以位置因素为主因素，时延为辅助因素，更新下一跳邻居节点进行数据包转发。本说明书提供的方法、装置和电子设备可有效降低无线链路的距离对发送时延产生的影响，且既可以避免单播转发的风险偶然性，又可以避免广播转发占用太多的带宽，可以提高吞吐量，降低路由开销的同时又能保证网络的可达性。络的可达性。络的可达性。

【技术实现步骤摘要】
基于位置的无线Mesh网络路由选路方法、装置和电子设备


[0001]本说明书一个或多个实施例涉及无线路由
，尤其涉及一种基于位置的无线Mesh网络路由选路方法、装置和电子设备。

技术介绍

[0002]无线Mesh网络路由协议根据路由发现机制的不同，基本可以分为表驱动路由协议、按需路由协议以及混合式路由协议三种类型。
[0003]表驱动路由协议是网络中的每一个节点都必须维护一个全网的路由信息表，其中包含从它到网络中所有其他节点的路径信息，当网络规模不断扩大时，路由器反复计算网络中的整体传输路径会降低CPU的利用率，增加路由器硬件的热损耗，且容易造成带宽的占用，降低数据传输的利用率。
[0004]按需路由协议是当网络中的节点有通信需求的时候，广播发送路由请求消息，单播发送路由应答消息，本身并不保存路由信息，当广播数据充斥网络无法处理并占用大量网络带宽，导致正常业务不能运行时，容易发生广播风暴，造成局域网局部或整个网络瘫痪，且此协议在等待选路的应答耗时过长，无法及时响应，单播风险在于中间节点可能出现带宽占用率过高，出现数据阻塞的情况。
[0005]混合式路由协议是将表驱动路由协议和按需路由协议两种方式结合起来，在局部范围内使用表驱动路由协议，当目的节点较远时，则使用按需路由协议，但混合式路由协议移动管理比较复杂，在实施上存在很多困难。
[0006]并且，现有的协议对路由的选择大多集中在从跳数的角度出发，选取跳数最少的路由进行数据包的传输，会存在一个相同问题：在相同跳数下，存在路由选择的不是最短的无线链路，导致数据包的发送因节点间无线链路距离较长而时延增加的问题。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种基于位置的无线Mesh网络路由选路方法、装置和电子设备，以克服现有技术中全部或部分不足。
[0008]基于上述目的，本明书一个或多个实施例提供了一种基于位置的无线Mesh网络路由选路方法，包括：
[0009]无线Mesh网络中各节点调用HELLO报文处理策略，建立存有邻居节点位置信息与时延的邻居列表；
[0010]任一节点收到上一跳节点发来的路由请求消息RREQ报文后，根据所述邻居列表计算其各个邻居节点到目的节点的欧氏距离，筛选出若干个距离目的节点最近的邻居节点作为下一跳节点，并向下一跳节点发送RREQ报文，直到目的节点收到RREQ报文；
[0011]所述目的节点收到RREQ报文后，构建路由应答消息RREP报文，发送RREP报文到其上一跳节点，所述目的节点的上一跳节点收到RREP报文后，根据所述邻居列表计算其各个邻居节点到源节点的欧氏距离，筛选出若干个距离源节点最近的邻居节点作为下一跳节
点，并向下一跳节点发送RREP报文，直到源节点收到RREP报文；
[0012]所述源节点收到RREP报文后，按照所述源节点向所述目的节点发送RREQ报文所经过的路由，向所述目的节点发送数据包。
[0013]基于同一专利技术构思，本说明书一个或多个实施例还提供了一种基于位置的无线Mesh网络路由选路装置，包括：
[0014]建立模块，被配置为无线Mesh网络中各节点调用HELLO报文处理策略，建立存有邻居节点位置信息与时延的邻居列表；
[0015]请求模块，被配置任一节点收到上一跳节点发来的路由请求消息RREQ报文后，根据所述邻居列表计算其各个邻居节点到目的节点的欧氏距离，筛选出若干个距离目的节点最近的邻居节点作为下一跳节点，并向下一跳节点发送RREQ报文，直到目的节点收到RREQ报文；
[0016]应答模块，被配置为所述目的节点收到RREQ报文后，构建路由应答消息RREP报文，发送RREP报文到其上一跳节点，所述目的节点的上一跳节点收到RREP报文后，根据所述邻居列表计算其各个邻居节点到源节点的欧氏距离，筛选出若干个距离源节点最近的邻居节点作为下一跳节点，并向下一跳节点发送RREP报文，直到源节点收到RREP报文；
[0017]传输模块，被配置为所述源节点收到RREP报文后，按照所述源节点向所述目的节点发送RREQ报文所经过的路由，向所述目的节点发送数据包。
[0018]基于同一专利技术构思，本说明书一个或多个实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上任意一项所述的方法。
[0019]从上面所述可以看出，本说明书一个或多个实施例提供的路由选路方法、装置和电子设备，通过计算各个邻居节点到目的节点的欧氏距离，筛选出若干个距离目的节点最近的邻居节点进行路径发现，克服了现有路由协议在相同跳数下，存在路由选择的不是最短的无线链路，导致数据包的发送因节点间无线链路距离较长而时延增加的问题。
[0020]并且，相比于表驱动路由协议，无需维护网络中所有节点的信息，只需维护邻居节点的信息，可提高CPU的利用率，降低路由器硬件的热损耗，提高数据传输的利用率。
[0021]再者，相比于按需路由协议，无需向所有邻居节点广播发送路由请求消息，只需向筛选出的邻居节点发送路由请求消息，可以减少宽带的占用，也避免了选取单一邻居节点发送路由应答消息，中间节点可能出现带宽占用率过高，出现阻塞的情况。因此既避免了单播转发的风险偶然性，又不会广播给所有节点占用太多的带宽，可以提高吞吐量，减少时延，降低路由开销的同时又能保证网络的可达性。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本说明书一个或多个实施例的基于位置的无线Mesh网络路由选路方法的流程图；
[0024]图2为本说明书一个或多个实施例的消息包调用策略流程图；
[0025]图3为本说明书一个或多个实施例中的路径发现流程图；
[0026]图4为本说明书一个或多个实施例中的数据包转发流程图；
[0027]图5为本说明书一个或多个实施例的基于位置的无线Mesh网络路由选路装置结构示意图；
[0028]图6为本说明书一个或多个实施例的电子设备结构示意图。
具体实施方式
[0029]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
[0030]需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于位置的无线Mesh网络路由选路方法，其特征在于，包括：无线Mesh网络中各节点调用HELLO报文处理策略，建立存有邻居节点位置信息与时延的邻居列表；任一节点收到上一跳节点发来的路由请求消息RREQ报文后，根据所述邻居列表计算其各个邻居节点到目的节点的欧氏距离，筛选出若干个距离目的节点最近的邻居节点作为下一跳节点，并向下一跳节点发送RREQ报文，直到目的节点收到RREQ报文；所述目的节点收到RREQ报文后，构建路由应答消息RREP报文，发送RREP报文到其上一跳节点，所述目的节点的上一跳节点收到RREP报文后，根据所述邻居列表计算其各个邻居节点到源节点的欧氏距离，筛选出若干个距离源节点最近的邻居节点作为下一跳节点，并向下一跳节点发送RREP报文，直到源节点收到RREP报文；所述源节点收到RREP报文后，按照所述源节点向所述目的节点发送RREQ报文所经过的路由，向所述目的节点发送数据包。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线Mesh网络中各节点调用HELLO报文处理策略，建立存有邻居节点位置信息与时延的邻居列表，具体包括：无线Mesh网络中各节点通过静态配置十六进制的位置信息，绑定节点的IP地址和MAC地址，上传到服务器中，各节点周期广播发送HELLO报文，同时监听并接收邻居节点发来的HELLO报文，收到邻居节点发来的HELLO报文后，返回ACK报文进行响应，根据响应时间获得邻居节点的时延，同时添加报文内的IP地址、MAC地址和位置信息进邻居列表，并在所述邻居列表里添加当前时间作为邻居节点活跃的最新时刻。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若按照所述源节点向所述目的节点发送RREQ报文所经过的路由，向所述目的节点发送数据包的过程中，存在下一跳邻居节点到目的节点欧氏距离相同的情况，则根据邻居列表选取低时延的邻居节点进行数据包发送，若下一跳邻居节点时延相同，则随机选取其中一个邻居节点进行数据包发送。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述RREQ报文和RREP报...

【专利技术属性】
技术研发人员：张沛，黄小红，李丹丹，谢坤，林建凯，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：