[发明专利]基于自适应动态机制的无线分组网按需路由维护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种Ad Hoc移动无线网络路由维护的方法，特别是一种基于自适应动态机制的无线分组网按需路由维护方法。

背景技术

所谓Ad Hoc移动网络是一种不依赖于固定基础设施，无中心节点，具有路由和转发功能的临时自组性网络。以其组网灵活、快捷、不需要预设网络基础设施，生存性极强，创建和移动极为方便、完全分布式等特点，使得它在很多特殊场合的通信应用中有独特的优势。然而由于地面环境的复杂多变，各个节点临时组网同时又在不断的移动，导致通信链路变的不可靠，给路由协议的设计带来了极大的挑战。因此，在实际应用中，首先必须为Ad Hoc网络单独设计传输协议、路由协议、信道接入协议，同时根据网络的需要和特点单独的进行改进和调整。

目前，Ad Hoc移动网络路由协议从路由发现的角度可以分为主动路由和按需路由。主动路由具有延时较小，实时动态获取整个网络的拓扑范围的优点，但同时路由维护花费开销较大，路由协议始终处于不收敛状态的缺点，如WRP、DSDV等路由协议；而按需路由不用实时维护路由，仅仅在有数据发送时才进行路由发现，数据有一定的延时，如DSR、AODV、TORA、ABR等路由协议，图1和图2为典型的按需路由标准AODV协议的工作流程图。与此同时，也有一些将按需路由和主动路由相结合的混合路由协议，但其思想是在一定的网络区域采用主动路由的设计，区域间则采用被动路由的设计。因此，Ad Hoc网络中存在着诸多亟待解决的问题。发明内容

本发明的目的就是为了克服已有技术的不足，提供一种基于自适应动态机制的无线分组网按需路由维护方法。

为了实现上述方法，本发明采用的技术方案是：

一种基于自适应动态机制的无线分组网按需路由维护方法。其按需路由维护方法为设置有路由维护线程处理方法和拥塞控制线程的处理方法，并设置有专用心跳信息包格式；同时路由线程处理方法又包含有发送端的路由维护线程发送心跳信息方法和接收端路由维护线程接收心跳信息方法；且路由维护线程处理方法中的每一个路由表的活跃路由目的节点设置有1个发送心跳信息；而拥塞控制线程处理方法中的每一个路由表的目的节点上设置有1个拥塞窗口；二者进行实时交互。

所述路由维护线程处理方法用于节点根据路由表中路由信息和网络拥塞的状态，来判断是否对路由表中的目的节点周期性的发送控制信息，以更新整条路径上节点的路由表，我们称这种周期发送的控制信息为心跳信息。因此，需要在路由协议中添加心跳消息HeartHop，用于向路由表中的目的节点发送心跳信息。

所述路由维护线程处理方法又包含有发送端路由维护线程发送心跳信息（HeartHop）方法和接收端路由维护线程接收心跳信息（HeartHop）方法。

所述发送端路由维护线程发送心跳信息方法分5步完成，具体软件处理方法步骤是：

步骤4.1是发送端遍历自己的路由表，查询路由表中的每一条记录，根据到每一个目的地址的跳数Hop进行筛选。

步骤4.2是发送端筛选集合的处理。通过4.21，比较跳数Hop与1的大小，大于1的路由表，进入4.22，将其放入目的节点集合S_d，t-T（t：当前时刻，T：发送心跳信息的周期，t-T：过去的T时刻内），到目的节点下一跳节点集合S_n，t-T；筛选跳数Hop等于1的路由表，进入4.23将其放入目的节点集合S_i，t-T，然后进入4.24，将集合S_i，t-T和集合S_n，t-T作差，求出在集合S_i，t-T中存在且在集合S_n，t-T中不存在的集合S_i+1，t-T，为了减小网络维护信息的开销，因此通过求差集进行筛选目的地址。

步骤4.3是发送端进行信息判断。查询在过去的T时刻内，有无发往目的节点D_i（D_i为每一个在集合S_d，t-T和S_i+1，t-T中的节点）的路由请求、路由回复、数据信息、心跳信息，同时发送端也未收到从D_i节点发送来的数据信息和心跳信息。如果未收到过，进入步骤4.4；如果收到过，则进入步骤4.52，不发送心跳信息。这一步根据在过去的时间T内收到路由表中D_i的信息进行筛选，以判断是否需要发送心跳信息给目的节点D_i。