[发明专利]基于节点特征的无线自组织网络容断路由生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线自组织网络技术领域，适用于无线自组织网络应用环境下的路由生成，具体涉及一种基于节点特征的无线自组织网络容断路由生成方法。

背景技术

无线自组织网络由带有收发装置的设备组成，通信的建立依赖于节点对数据包的转发，要求其路由机制能及时适应拓扑的变化和节点的失效，因此，无线自组织网络路由机制应具有分布式和自适应的特点。常见的无线自组织网络路由机制可以分为预设式(Proactive routing)、反应式(reactive or on demand routing)和混杂式(hybrid routing)。预设式路由需所有节点存储和维护包含全网信息的路由表，能较好的响应节点的路由请求，但需付出较多的存储和维护成本；按需路由提供了仅响应有通信需求的节点的机制，避免了维护冗长路由表，给出了包含反应、探寻、建立和传输的路由机制，减少了节点存储成本，响应时间往往长于预设式，而且存在较多恶意攻击的威胁；混杂式结合了两者的特点，是一种层次化的路由机制，为实现特定的目的，设定相应协议的实施范围，可以实现效率和开销的均衡。

为满足路由机制设计中满足可达和无环路的要求，DSR协议引入了节点序列号技术，通过用目标节点标识控制分组和路由信息实现了路由更新和变化引起路由环路的问题；DSDV给出了基于维护全网路由信息的距离向量路由算法，较好的实现了路由算法的优化；AODV借鉴了DSDV的距离向量技术和DSR的节点序列号技术实现了一种具有较高效率的路由算法；ZRP通过设定实施预设式路由的区域范围给出了一种小范围预设路由维护，大范围按需路由实现的混杂式路由，较好的提高了协议的可扩展性和效率。但是上述的路由机制针对每个目标节点仅维护一条可行路径，应用中间节点探寻-重传(AODV)和源节点探寻-重传机制(DSR)应对链路失效的修复，修复效率受路由探寻机制的制约。

为实现对失效链路的反应效率，Park(1997)等提出了多路径路由技术，一方面可以保证数据分组更高效率的传输，另一方面可以应对失效链路，提高反应效率。AOMDV给出了一种在探寻阶段发现多条链路不相交路径的算法，结合中间节点重传机制，提高了AODV应对链路失效的反应效率；O2通过保证任意节点至少有两条到同一目的节点的路径，给出了较易实施的多路径路由算法，由于依赖于节点的分布密度，对于无线自组织网络难以适用；Marina(2006)分析证明了多路径路由在可用性和安全性方面的性能，理论上说明了多路径路由一般优于单路径路由，但设计更高效的多路径协议仍是研究的重点。

Kwong(2010)针对中心控制网络设计了通过对路由节点实现点点备份的方法，实现数据分组无中断传输的路由机制——保护路由(Protection routing)，并证明了探寻可行设置方案是个NP困难问题，从而给出了基于贪婪算法的搜索算法。针对无线自组织网络的特点，本发明借鉴了保护路由思想，探讨了路径不相交的路由对的特点，给出了一种基于节点分类的保护路由生成算法，较好的实现了在出现节点或链路失效的情况下，数据数据仍能不间断传输。同时，通过引入TTL和时钟控制机制实现了控制包的传播范围，减少了控制包对网络性能的影响。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种基于节点特征的无线自组织网络容断路由生成方法，基于一种分布式的保护路由的构建机制，通过对路由表设计，提取结构特征对节点进行分类，基于此，给出了主活动节点能较快探寻到下一跳节点备份的算法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

基于节点特征的无线自组织网络容断路由生成方法，包括以下步骤：

步骤1，源节点s向目标节点d发出通信请求时，源节点s检查其缓存路由表，若存在到目标节点d的路由信息则直接开始通信；否则，源节点s生成主路由探寻包RREQ-Pr，并广播至其邻居节点；