[发明专利]混合无线网状协议HWMP双路由协作方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，进一步涉及一种混合无线网状协议HWMP双路由协作方法，可用于多种无线Mesh骨干网络中，有效的结合两类路由模式的优点，满足不断提高的网间节点通信业务要求。

背景技术

混合无线网状协议HWMP是802.11s标准中关于无线Mesh网络的默认路由协议。HWMP提供两种路由模式，先应式树形路由和按需式路由。这两种路由模式并不是独立的，节点可以同时工作在两种模式下，即混合路由模式。HWMP协议是基于先验式扩展树的混合路由机制，它为第一个数据帧的传输省去了路径发现过程的时延。基于802.11s的无线Mesh网络主要为客户端提供Internet网络接入服务，具有显著的层次结构，且数据流具有方向性，因此不仅仅需要在全网的范围内寻找各条点对点的最优路径，还要为Mesh客户端与其他类型网络节点的通信寻找较好的转发路由，从而实现无线Mesh网络基本通信功能。

M.Bahr，“ProposedRoutingforIEEE802.11sWLANMeshNetworks，”inProceedingsofthe2ndAnnualInternationalWirelessInternetConference，Aug.2006，M.Bahr提出了结合两种路由算法的初始观念，但是并没有给出算法的细节和实施的具体过程。何凌，黄俊.基于混合无线网状网协议的计算方法研究[J].计算机应用研究.2011，28(5)：1846-1849，该文针对网络内部业务量繁重时，存在端对端丢包率较高、树的根是故障点、节点附近负载不均等问题，提出一种混合无线网状网协议的改进算法。该算法将先应式路由协议与按需路由协议相结合，每个源节点可以根据全网邻居表计算出到任意目的节点的路由，然后与经过根节点的源-目的节点对的先应路由进行比较，得出最优路由，再由最优路由传送数据。这种算法虽说减少了由于数据包冲突和碰撞导致的丢包，提高了网络性能，但是由于其只是针对基于无线Mesh网络内部节点的通信情况进行改进，并未解决无线Mesh网络中网内节点与网外节点的通信都要经过网关节点进行转发的问题，造成在实际无线Mesh网络中网间节点通信场景下，数据传输时延较大，服务性能降低。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种混合无线网状协议HWMP双路由协作方法，以解决无线Mesh网络中网内节点与网外节点的通信都要经过网关节点进行转发的问题，降低传输时延，提高服务性能。

为实现上述目的，本发明的技术思路是有效地使用两种路由模式并满足网间节点的数据业务要求，其实现步骤包括如下：

(1)建立先验式树状路由；

(2)当源节点有数据帧发送时，在数据帧结构中添加节点标识位，并在其路由表项中查找是否有到目的节点的路由，选择路由模式：

若有，则直接将数据帧转发给下一跳节点，由下一跳节点按照路由表信息将数据帧发送到目的节点；

若无，则源节点按照先验式树状路由将数据帧立即发送给其父节点，再转发给根节点；

(3)根节点接收到数据帧后，在其路由表项中查找是否有到目的节点的路由，根据查找结果，设置目的节点类型：

若有到目的节点的路由，则将数据帧中的目的节点类型NF字段设置为0，即目的节点为网内节点；

若没有到目的节点的路由，则将数据帧中的目的节点类型NF字段设置为1，即目的节点为网间节点；

(4)根据目的节点类型进行路由发送：

若目的节点为网内节点，则根节点直接将数据帧发送到目的节点；

若目的节点为网间节点，则根节点将数据帧发送到有线骨干网络中，通过有线网络寻找到目的节点，再将数据帧发送到目的节点；

(5)目的节点接收到数据帧后，根据数据帧的中NF值，判断是否触发按需路由：

若NF＝0，则目的节点触发按需路由模式，进行最优路由发现过程，最优路由建立后，源节点会通过最优路由进行数据帧的发送；

若NF＝1，则目的节点不做任何操作，数据帧按照原路由继续发送。

(6)数据发送结束，维护树状路由：

当源节点将数据帧发送结束后，按需路由失效，根节点会周期性地发送根宣告RANN消息，以维护当前先验式树状路由。

本发明与现有技术相比具有以下优点：