[发明专利]无线自组织网的路由方法、节点装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及无线自组织网的路由方法、节点装置 和系统。

背景技术

移动自组织网络是由多个节点通过无线链路组成的多跳自组织网络，具有 无中心节点、网络拓扑动态变化、无线传输带宽受限等特点。它不依赖于任何 固定的网络基础设施，能实现快速组网。因此这种技术拓宽了移动通信的应用 领域，可广泛应用于军事通信、抗震救灾、传感器网络等。在移动自组织网络 中，由于节点之间的拓扑结构变化较快、无线资源受限等因素，一种高效的、 能快速适应拓扑结构变化的路由算法显得尤为重要。无线自组织网络中常用的 路由算法可分为两大类：主动路由算法(Table-Driven)和按需路由算法 (On-Demand)。

在主动路由中，每个节点都在本地维护一个包含到达其他所有节点的路由 信息表，并与其他节点周期性交换该路由信息。当节点有数据需要发送时，直 接查询路由表即可。因此主动路由能保证较好的实时性以及服务质量，但是需 要花费较大的代价维护路由信息。典型的主动路由算法有：DSDV (Destination-SequenceDistance-VectorRouting，目的序列距离矢量路由)协议、 WRP(WirelessRoutingProtocol，无线路由)协议、OLSR(OptimizedLinkState Routing，优化的链路状态)协议、FSR(FisheyeStateRouting，鱼眼状态)协 议等。

与主动路由不同，按需路由不需要周期性广播路由更新信息，只有在节点 有通信需求时才会建立路由，因此大大减少了发送控制分组带来的开销，但 其建立的路由信息可能只是整个网络拓扑信息的一部分。典型的按需路由算法 有：AODV(AdhocOn-DemandDistanceVectorRouting，Adhoc按需距离矢量) 协议、DSR(DynamicSourceRouting,动态源路由)协议、ABR (Associability-basedRouting,联合稳定度路由)协议等。与主动路由相比，按 需路由可以降低网络开销，提高路由效率，一般认为按需路由更适用于多跳无 线自组织网络，因此按需路由也成了研究的重点。

传统分层设计中各层功能相互独立，网络整体性能被忽略。在现有的自组 网路由协议中，不管是主动路由还是按需路由，多数是采用最短跳数作为选路 准则，没有考虑物理层和媒体接入控制子层(MAC)的性能。由于无线链路 的时变性，这样选出来的路由不一定是最佳路由。

发明内容

为克服上述缺点，本发明提出一种无线自组织网中的路由方法，包括：源 节点发送路由请求，所述路由请求中携带链路质量信息；中间节点接收所述路 由请求，计算与上一跳节点间的链路质量，并更新所述路由请求中的链路质量 信息，然后转发更新后的路由请求；目的节点接收转发的路由请求，计算与上 一跳节点间的链路质量，结合路由请求中的链路质量信息和跳数选择路由，回 复路由应答。

优选的，所述链路质量信息包括信噪比信息和/或传输速率信息；进一步 的，所述传输速率信息包括最低速率和总速率。

优选的，所述中间节点更新所述路由请求中的链路质量信息具体包括：所 述中间节点计算与上一跳节点之间的传输速率，与所述路由请求中的携带的最 低速率比较，若小于所述最低速率则替换所述最低速率，并更新总速率；否则 直接更新总速率；所述总速率为各跳速率之和。进一步的，所述中间节点计算 与上一跳节点之间的传输速率具体包括：物理层计算与上一跳节点之间的 SNR，上报给MAC层；MAC层统计信噪比平均值，确定调制编码方案，根据 调制编码方案和传输资源的映射关系获得一个时隙可发送的比特数；确定与上 一跳节点间可用的时隙个数；将一个时隙可发送的比特数乘以可用的时隙个 数，再除以时间得到传输速率；将计算出的传输速率和接收到的路由请求上报 给网络层。跟进一步的，所述确定与上一跳节点间可用的时隙个数具体包括： 所述中间节点根据存储的资源使用情况表，查询上一跳节点的可发送资源与自 身可接收资源的交集，得到可用时隙个数。

优选的，所述目的节点选择路由具体包括：根据整条路由上的最低速率、 总速率和总跳数计算各路由的最终速率V，具体为：