[发明专利]无线多跳链状网的路由实现方法

说明书

本发明涉及无线通信技术领域，提出一种无线多跳链状网的路由实现方法。通过二叉树形式构造链状或树状的拓扑结构。这种拓扑结构的建立，是通过节点一个个接入系统而形成的。采用一种特殊的具有逻辑性的编址方式，使得全网中每个通信节点具有唯一逻辑标识符LID（包含两个域BID和NID），并将其体现在IP地址中。由于系统的LID具有一定的逻辑性，即同一分叉上的节点其BID相同，且前向节点的NID大于反向节点的NID，利用这规律，便于路由转发功能的实现。本发明实现基于无线多跳链状网的路由，以达到路由控制开销小，路由表的简化，转发数据分组更快速的目的。

技术领域

发明属于无线通信技术领域，涉及一种无线多跳链状网的路由实现方法。

背景技术

随着无线通信技术的不断发展，在实际应用中实现了多种无线通信网络技术，如移动自组织网络，无线局域网，无线网格网络，无线蜂窝网等。从网络拓扑结构上，无线通信网络可以分为星型，如无线蜂窝网；网状，如无线网格网络；簇状，如一些传感器网络等，应用于不同拓扑结构上的技术。

现有的无线通信技术可满足区域覆盖需求，但难以满足链状拓扑结构的应用场景对于高带宽、低成本、低延迟等技术需求，如高速公路、江河湖泊、输油管道和高压电网等监控管理应用场合。

研究表明，现有路由方法在降低路由开销、提高数据传输效率，节省网络能耗和降低网络复杂性方面存在一些问题，具体体现：

（1）由于上述列举的现有无线通信网络的拓扑结构无规则性，所以在利用现有的路由方法转发数据分组的时候，为了找到一条合适的路径，源节点往往会采用洪泛的方式，这种寻找路径的方式具有很大的盲目性，消耗大量的带宽，增加路由开销；

（2）按照所依据网络逻辑结构的不同，现有路由方法采用了平面结构和分层结构，平面结构中各个节点在路由功能上地位相同，其可扩展性差，在一定程度上限制了网络的规模；分层结构方法实现复杂，路由开销较高；

（3）在现有路由方法中，通常需要在节点中建立和维护全局的路由信息，这将增大路由的控制开销，增大路由的复杂度，降低网络的有效吞吐量；

（4）现有路由方法大都采用了先应式路由方法和反应式路由方法，先应式路由方法虽然具有寻找路由延时小的特点，但会造成带宽资源的浪费；反应式路由方法虽然可以降低路由开销，提高网络吞吐量，但在路由查找时会引入较大的时延。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种基于二叉树拓扑结构的路由实现方法，具有控制开销少，数据传输效率高等优点。

为了实现上述目的，本发明的方法如下：

（1）通过二叉树形式构造链状或树状的拓扑结构；

（2）IP地址的生成：首节点为每个等待接入网络的节点分配一个既具有唯一性又具有逻辑性的逻辑标识符LID，其他节点根据一个节点的逻辑标识符得知通过哪条路径可以到达该节点；节点根据LID计算生成对应的IP地址；

（3）路由表的构造：节点上的路由表包含两条路由表项，前向右子树路由表项和前向左子树路由表项，所述前向右子树路由表项表示节点前向右子树方向上存在哪些节点的分叉号，前向左子树路由表项表示节点前向左子树方向上存在哪些节点的分叉号。

其中，所述逻辑标识符LID包括分叉号BID和节点号NID，BID用于标识节点所在的分叉，NID用于标识节点本身。

节点接入网络时LID的分配方法为：规定远离首节点的方向为前向，靠近首节点的方向为反向；在同一分叉内的节点分叉号BID相同，节点号NID沿着远离首节点的方向顺序增大；分配的规则为通过判断新接入的节点所处系统拓扑结构中的第几条分叉及处于分叉中第几个节点来计算出相应的LID。节点根据获得的逻辑标识符LID映射到IP地址中。