[发明专利]WINCE 下 Ad Hoc网络局部拓扑形成与维护方法

说明书

技术领域

本发明属于异类点无线移动自组织网络(Ad Hoc网络)，主要应用于Windows CE平台下无线路由协议的实现，特别涉及WINCE下Ad Hoc网络局部拓扑形成与维护方法。

背景技术

目前存在的对无线Ad Hoc网络下的路由协议的研究主要有两种：

第一种是面向研究的方法，该方法是在一定的场景中，比如同类点或异类点，军用或民用的场景中设计一种理想的网络模型或路由协议来最大化网络性能，包括收包率、延迟、吞吐量等等，来达到最佳的通信效果。该方法主要通过仿真来模拟验证协议的性能，主要优点在于仿真可以不过于考虑物理环境的限制，将研究的重点集中放在协议的理论价值上。缺点在于协议的当前的实用性并不高。

第二种是面向实现的方法，该方法主要面向无线路由在现实中的应用，也包括各种场景。此种应用实现的平台主要有Linux，Windows CE，uC/OS，TinyOS等等。其主要目的是在一定的环境，如电子会议，救灾环境等环境中实现临时通信，在性能上并没有第一种方法中要求来得严格，一般并不需要达到最佳效果，因为一般也无法达到这种效果，由于真实环境的制约，比方说无线本身的不稳定性和地理上可能存在的阻隔，而是达到的既定的要求即可。目前这方面的文献并不太多，比如说AODV的实现和多路径源路由的实现等等，鉴于这些实现都没有考虑到利用局部拓扑来加速路由发现和并减轻路由维护的负载，导致过多的路由发现，尤其是真实环境中的链路极不稳定性导致的不断的路由更新过程，将导致大量的控制负载。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术不足，提供一种WINCE下Ad Hoc网络局部拓扑形成与维护方法，主要从代码实现角度分析局部拓扑的形成与维护，而解决真实环境中无线网络路由协议的实现过程中由于通信链路的不稳定性导致的不断地路由重建的问题，同时加速路由发现过程。

本发明的技术方案是这样实现的：包括以下步骤：

Step1每个节点维护一个二维链表，链表表项通过指针与具有相同ID的链表表头产生关联。节点之间在NDIS的中间层通过UDP协议进行发包，并使收包方在底层截包，在将数据传往TCP/IP等上层协议前对这些包进行处理，来维护拓扑信息。

Step2每个节点周期性广播hello包来形成双向邻居。对于刚进入网络的节点，每一步骤均需要一定的时间，这通过NDIS层的timer来设置计时器来实现。

Step3每个节点有选择地广播或单播自己的双向邻居信息，以便其它节点可以知道自己的邻居信息，也可以有选择地决定是否代本节点广播邻居信息。

Step4如果有必要，节点需要广播自己的局部拓扑图来与周围节点共享。

Step5节点进入维护阶段，为每一个双向邻居表项设置一个时间戳来维护双向邻居。同时节点之间通过交换邻居列表得到周围节点的双向邻居信息，通过调用Broadcast，Unicast，或Multicast等发UDP包来实现。另外节点也可以一次性地发送节点的拓扑图，来使周围节点进行局部拓扑的融合，通过调用Broadcast，Unicast，或Multicast等发UDP包来实现。

本发明将基于Windows CE下NDIS的中间层驱动，在给定的真实拓扑情况下，为每个节点能够形成并维护相应的局部拓扑提供代码实现方面的分析，此结构由每个节点通过二维链表维护。本发明能很好地适应网络的移动性。而且很好地处理了双向邻居的关系，因此也能很好的解决单向链路的问题。局部拓扑的辅助可以很好地缓解真实环境中由于链路不稳定导致的路由重发现过程，减轻了网络的控制负载，并减少路由发现的延迟，也使路由维护更加方便快捷。

附图说明

图1(a)是本发明一种简单情况下的真实拓扑图；

图1(b)是利用本发明得到的相应拓扑图链表表示。

图2(a)是稍微复杂情况下的真实拓扑图；

图2(b)是利用本发明得到的相应拓扑图链表表示。

具体实施方式

参照图1(a)、(b)所示，其中1、4、5是网络中的节点，且两两节点都在通信范围内，如附图1(a)所示，每个节点只维护节点的双向邻居就足够了，利用本发明可得拓扑图用链表表示如附图1(b)，其中4是当前节点，LT表示局部拓扑，G表示当前节点是普通节点，与大功率节点相对应。