[发明专利]混合网格路由选择协议

说明书

本申请是2005年3月10日提交的中国专利申请 No.200580048992.4的发明名称为“混合网格路由选择协议”的分案申 请。

技术领域

本发明涉及一种用于自动拓扑学习和路径选择的路由选择机制。 具体地，本发明涉及基于媒体访问控制地址在无线局域网格网中确定 路由。

背景技术

无线局域网格网，也称为基于无线LAN的ad hoc网络，包括通 过无线电链路互连并直接或间接地相互通信的两个或多个节点。该网 络可以通过入口连接到互联网或其他网络。在无线局域网格网中，已 经使用IP层路由选择协议来发现从源节点到目的节点的路由。IP层 ad hoc路由选择协议基于IP地址。然而，诸如WLAN接入点之类的 一些设备基于IEEE 802.11媒体访问控制(MAC)地址转发数据分组， 并只操作于链路层(层2)。此外，因为数据分组不需要经过IP层(层 3)，所以在层2转发数据通常比在IP层快。

Ad Hoc按需距离矢量(AODV)协议是一种操作于IP层的ad hoc 路由选择协议。该协议可以支持单播和多播路由发现。路由是基于按 需发现的。当源想要向目的节点发送分组时，如果源不具有到目的节 点的路由并需要该路由，则源通过在网络上广播路由请求消息来发现 到目的地的路由。该消息包括源节点和目的节点的IP地址以及其他必 要信息。目的节点或具有到目的节点的有效路由的节点通过向源节点 发送路由应答来应答此请求。路由请求和路由应答消息在用于转发和 反向路径/路由的中间节点中的每一个中建立路由选择表。如果在给定 的路由生命期内不使用该路由，则所建立的路由到期。按需路由选择 减少了由于网络拓扑变化(例如，节点移动和故障)的失效路由的影 响以及保持不用路由的需要。然而，因为源节点需要在能够发送数据 之前建立路由，所以引入了路由发现延迟。源节点还需要在路由发现 期间对数据进行缓冲。

目的序列距离矢量(DSDV)是针对无线局域网格网的先应式路 由选择协议。网络中的节点交换路由选择控制消息，使得每个节点处 的路由选择表都包括到无线局域网格网中的所有目的节点的信息。由 中间节点沿着路径基于路由选择表将数据分组从源节点转发到目的节 点。为了保持有效路径，并且避免由于链路/节点故障和网络拓扑变换 而导致的路由选择环路，每个节点不仅周期地传输路由更新，而且在 重要的新信息可用时立即广播该更新。虽然DSDV允许使用层2的 MAC地址或层3的IP地址来转发分组，并且不存在路由发现延迟， 但是因为遍布网络的路由选择消息广播，这导致了相对高的路由选择 开销。尤其是在网络中的节点较快地移动以及网络拓扑结构频繁变化 时，将网络容量的大部分用于保持路由选择信息是当前的。此外，由 于处理和电池限制或其他原因，一些节点可能无法转发源自其他节点 的数据分组。然而，上述协议假设每个节点都同意基于请求向其他节 点转播数据分组，并且不考虑非转发节点。

在无线局域网格网中，两个或多个节点通过IEEE 802.11链路互 连。每个节点都具有唯一的IEEE 802.11媒体访问控制(MAC)地址。 当源节点向目的节点发送数据分组时，源节点需要知道从源节点到目 的节点的路径/路由。

所需要的是基于目的MAC地址来发现并建立路径的路由选择机 制。本发明所解决的问题是，在无线局域网格网中源节点如何基于目 的节点的IEEE 802.11 MAC地址来发现并建立到目的节点的路径。

发明内容

无线LAN(WLAN)网格网包括通过IEEE 802.11链路互连的两 个或多个节点。每个节点将参与针对自动拓扑学习和路径选择的路由 选择协议。本发明提供了一种用于基于IEEE 802.11媒体访问控制 (MAC)地址来发现路由的机制。该机制同时支持按需路由发现和先 应式路由建立。该机制可以发现并建立路由以满足实时多媒体应用的 服务质量(QoS)需求，并保持这种路由。此外，该机制支持非转发 节点。