[发明专利]802.11多接口宽带无线mesh网络路由方法

说明书

技术领域

本发明属于宽带无线mesh接入网技术领域，特别涉及802.11多接口无线mesh网络中的路由技术。

背景技术

近年来，一种新型的宽带无线接入技术：mesh网络技术成为通信领域的一个重要话题，当前被广泛议论的mesh网络大多是采用802.11技术的多接口无线mesh网络。路由技术是这种网络的关键技术之一。

路由的目的是为端到端数据流选择最佳的路径使得数据流在该路径上传输可以达到的速率最高，而无线网络的路由可以有表驱动和源路由两种方式，如果采用表驱动，那么无法为每个端到端数据流单独选择路径，这样端到端数据流通过表驱动获得的路径就无法保证是最佳的，因此无线网络最好采用源路由，但是普通的源路由也有缺点：源路由器需要为各数据包添加源路由路径，从而增加包长，如果原始数据包长度已经为协议规定的最大包长，那么必须为数据包进行分片，对那些不允许分片的数据包就只能丢弃，这就会导致某些端到端数据流无法进行传输。

传统的基于最小跳数的路由简单而且快速，但是对于无线mesh网络来说，路由器之间的无线链路的质量受环境影响很大、不稳定，而且链路两端距离越大，链路的质量越差，速率就越低，特别是802.11g中规定了从1mbps到54mbps不等的速率，所以路径的跳数越小就意味着路径上各链路两端的距离越大从而使得链路的速率可能很低，整个路径的端到端速率就会因此变得很低，因此为了提高路径端到端速率，不应该使用基于最小跳数的路由。目前学术界都研究基于链路质量的路由，但是目前学术界已经提出的各种基于链路质量的路由方法都需要通过多个参数来衡量链路质量，但是获取这些参数需要很大的开销，而且它们大多是物理层的一些参数，难于获取并可能不被当前商用无线网卡的驱动所支持。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种简单方便且能够提高端到端速率的802.11多接口宽带无线mesh网络路由方法。

所述的802.11多接口无线mesh网络由多个无线路由器组成，这些路由器都有多个802.11无线接口，可以分别使用三个正交信道，按照功能不同这些路由器可以分为三类：1)普通路由器，这种路由器只用于路由数据包，其无线接口都使用ad-hoc模式，用于和周围路由器进行无线互连；2)带AP功能的路由器，这种路由器除了用于路由数据包，还用于为用户提供宽带接入，所以要有一个接口使用AP模式供用户接入，其余接口使用ad-hoc模式；3)网关路由器，这种路由器通过光缆或其他网络连接设备接入有线骨干网，为整个mesh网络提供到有线骨干网的宽带数据接入，它们的无线接口也都使用ad-hoc模式；为了进行无线互连，使用相同信道且使用ad-hoc模式的无线接口使用同一个网段的IP。

本发明的技术方案的总体结构是：1)当路由器为数据包查找路由失败，或者带AP功能的路由器设定的到网关路由发现定时器的定时时间到，则进行路由发现；2)当路由器发现链路失效，则进行错误恢复。

本发明的技术方案具体包括以下部分：1)每个路由器预先分配一个固定的节点号(ID)，并维护一张IP与ID对应的列表，该列表称为“IP-ID”列表；2)路由器基于源路由器ID和目的路由器ID为数据包进行路由查找；3)若路由查找失败，或者带AP功能的路由器设定的到网关路由发现定时器的定时时间到则基于源路由器ID和目的路由器ID进行路由发现；4)若发现链路失效，则基于源路由器ID和目的路由器ID进行错误恢复。由此本发明提供了一种简单方便且能够提高端到端速率的802.11多接口宽带无线mesh网络路由方法。

本发明中，所说的“IP-ID”列表是预先为各路由器设置的一张列表，该表由一系列表项构成，除了一个默认的表项以外，其余每个表项都表示一个IP地址或IP网段及与其对应的路由器ID；这里，“对应”的意思是指该表项中的每个IP地址或网段由节点号为该表项中的ID的路由器管理。该列表中，默认的表项代表不属于本mesh网络的IP地址或IP网段对应的ID为0。由于国际标准规定240.0.0.0/8网段的IP地址不能被用来分配给任何网络接口，这样240.0.0.0对应的ID将肯定为0。

本发明中，所说的路由器基于源、目的路由器ID为数据包进行路由查找的步骤为：1)通过查找“IP-ID”表确定数据包源IP、目的IP对应的源路由器ID s_id、目的路由器ID d_id；2)如果d_id为本路由器ID，或者d_id为0且本路由器为网关路由器，那么直接使用数据包目的IP查找路由表，否则使用240.0.目的路由器ID.源路由器ID，即240.0.d_id.s_id作为目的IP地址查找路由表。