[发明专利]基于路由关联度的多径路由方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线网络技术，更具体地，涉及一种WMN中基于路由关联度的多径路由方法。

背景技术

无线网状网络(WMN，Wireless Mesh Network)中的多径路由算法在使用多条路由进行数据发送时需要考虑所述多条路由之间的独立性以及所述多条路由之间的长度差异，由于无线节点之间共享无线信道，寻找完全独立的多径路由并不容易。因此多径路由算法寻找多径路由时应遵循下列规则：1)选择节点独立的多径路由；2)尽量选择关联度小的多条路由同时发送数据分组；3)多径路由之间的长度差尽量小。

但是，现有的多径路由协议主要是解决如何有效地发现节点独立的多径路由，并没有考虑多条路由之间关联度对负载平衡能力的影响。因而在多条路由上同时发送数据分组时，会出现关联度大的多条路由同时发送数据分组，多条路由发送数据分组互相竞争无线信道，这一方面会增加数据分组端到端的延时，另一方面会造成数据分组局部拥塞，从而影响网络数据分组发送的性能。

因此，有必要提供一种改进的多径路由方法来克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于路由关联度的多径路由方法，能充分考虑多径路由关联度对负载平衡能力的影响，利用关联度小的多条路由发送数据分组，进而减小数据分组端到端的延时，避免数据分组局部拥塞，实现网络数据分组发送性能的改善。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于关联度的多径路由方法，包括如下步骤：源节点发送RREQ(Route Request，路由请求)消息，所述RREQ消息包含累积路径字段和源节点的一跳邻居列表；中间节点收到所述RREQ消息后，当中间节点不存在路由环路时，中间节点对所述RREQ消息进行更新，并广播更新的RREQ消息；目的节点收到所述RREQ消息后，将RREQ消息的累积路径作为新路由，当所述新路由为新的节点不相关路由时，沿新路由的反向路径单播RREP(Route Request，路由应答)消息，所述RREP消息包含新路由的完整路径和旧路由的完整路径；中间节点收到所述RREP消息后，根据所述RREP消息中旧路由的完整路径和新路由中间节点的活动邻居节点计算中间节点与每条旧路由的关联度，并将所述计算的关联度累加到新路由与每条旧路由的关联度中，在所述RREP消息中添加累加关联度字段以更新所述RREP消息；继续单播所述更新的RREP消息；源节点收到所述RREP消息后，根据所述RREP消息中的累加关联度字段确定新路由与每条旧路由的关联度，根据多径路由中每条路由的路径长度和对应路由与其他路由的关联度计算每条路由的相关因子进而得到每条路由的权值，根据权值大小分配分组数据到对应的路由中。

在本发明的一个实施例中，所述中间节点收到所述RREQ消息后还包括步骤：中间节点根据所述RREQ消息的一跳邻居列表计算自身的一跳邻居集合和两跳邻居集合。

在本发明的另一实施例中，所述方法还包括：当所述RREQ消息为重复的RREQ消息时，中间节点计算所述RREQ消息中累积路径字段的跳数，当RREQ的累积路径字段的跳数小于节点的最短反向路由跳数时，中间节点将节点的最短反向路由跳数更新为所述累积路径字段的跳数。

在本发明的再一实施例中，所述方法还包括：当所述RREQ消息不为重复的RREQ消息时，中间节点将节点的最短反向路由跳数更新为所述累积路径字段的跳数。

在本发明的又一实施例中，所述目的节点收到所述RREQ消息后还包括：目的节点根据自身的一跳邻居列表计算自身的一跳邻居集合和两跳邻居集合。

在本发明的再一实施例中，所述目的节点单播RREP消息时还进行如下步骤：目的节点广播Hello(握手)消息，所述Hello消息包含所述目的节点的一跳邻居节点列表；中间节点收到Hello消息后，根据Hello消息的一跳邻居列表计算自身的一跳邻居集合和两跳邻居集合。

在本发明的又一实施例中，所述中间节点对所述RREQ消息进行更新的步骤具体为：中间节点将自身的地址添加到所述RREQ消息的累积路径字段中，将所述RREQ消息的一跳邻居列表替换为自身的一跳邻居列表。

与现有技术相比，本发明基于关联度的多径路由方法中，源节点发现节点不相关多径路由时，需要计算多径路由两两之间的关联度，然后在节点独立的多条路由上依据多径路由两两之间的关联度和路由长度计算多径路由发送数据分组的权值，有效地避免关联度大的多条路由同时发送数据分组，尽量选择关联度小的多条路由发送数据分组，从而尽量减少多条路由发送数据分组时竞争无线信道，从而达到改善数据分组端到端延时和降低数据分组局部拥塞的可能，最终达到改善网络数据分组发送的性能。