[发明专利]一种无线AdHoc网络的路由方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，更具体地涉及到无线Ad Hoc网络(也称移动对等网络、无线自组网络等)中的各节点互相通信的一种路由方法。

背景技术

无线Ad Hoc网络是由多个带有无线收发功能的终端节点共同组成的，它们之间的通信并不需要固定的网络基础设施(例如基站或热点)的支持，每个终端节点可以和无线射频范围内的其他节点直接通信，并且能够通过节点间信息转发(跳)实现更远距离通信，网络中的节点能够自由移动，网络的无线拓扑结构可以随意变化并且无法预知。一般来说，Ad Hoc网络中节点间的路由包含多跳(多次转发)，因此这种网络也称多跳无线Ad Hoc网络，无线Ad Hoc网络中的节点同时兼有主机和路由器的功能。

现有的用于无线Ad Hoc网络的路由协议主要分为表驱动路由协议、按需路由协议和混合式路由协议三类：

1)表驱动路由协议又称先验式路由协议或主动路由协议。网络中的每个节点都要维护一张到其他节点的相对稳定的路由表，定时或当网络拓扑结构发生变化时，节点在全网内广播路由信息更新，使每个节点能连续不断的获得当前网络信息，每个节点的路由表可以准确地反映当前网络的拓扑结构，当节点需要发送数据时，可以立即获得到达目的节点的路由，适用于有实时和Qos要求的通信网络。

2)按需路由协议又称反应式路由协议或源启动按需路由协议，是一种在需要时才查找路由的路由选择方式。节点不需要维护及时准确的路由表，当需要发送数据时才在全网内发起路由查找过程，一旦检验完所有可能的路由排列方式或找到新的路由后就结束查找。路由建立后，由路由维护程序来维护这条路由，直到它不再被需要时删除。

3)混合式路由协议是将表驱动路由协议和按需路由协议两种协议折中平衡的一种协议。表驱动路由协议主动而频繁分发路由信息，因而可靠性高、延时小，但是随着网络规模的增大而表现出及差的可扩展性和极高的路由开销，而且很多控制报文常常是无用的。按需路由协议是按需查找和维护路由，路由开销低，但是发送数据时延和抖动大。将二者结合的混合式路由协议，在局部范围内采用表驱动路由协议，维护准确及时的路由信息，并缩小路由控制信息传播的范围，当目的节点较远时，通过查找发现路由，这样既可以减少路由协议的开销，时延特性也得到一定改善。

在混合式路由协议中，节点主动维护到达本地相邻区域内目的节点的路由，将这个本地相邻区域叫做路由选择域。确切地说，一个节点的路由选择域定义为 一组节点，其离开查询节点的最小跳数距离不大于该域半径。现有的混合式路由协议中特别强调路由选择域不是物理距离的描述，而是节点间连接(跳数)的描述。如图1所示，该图给出一个节点S的域半径等于2跳的路由选择域的例子。图1中节点A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K为节点S的路由选择域的成员节点，节点L处在节点S的路由选择域的外面。在节点S的路由选择域的成员节点中，那些离节点S的跳数距离正好等于该域半径为2的节点，称为该域的外围节点，如图1中的节点G、H、I、J、K。而节点A、B、C、D、E、F则是该路由选择域的内部节点。

节点S要向一个目的节点发送报文，节点S首先检查目的节点是否在其路由选择域内(因为每个节点维护到达其路由选择域内的所有节点的路由信息)。如果目的节点在节点S的路由选择域内，那么就已知到达目的节点的路径，无需再进行路由寻找的处理。如果目的节点不在节点S的路由选择域内，那么节点S边界广播(把消息从一个节点广播到其外围节点)一个路由请求到其所有的外围节点。所有这些外围节点接收到路由请求之后又执行完全相同的算法：检查目的节点是否在其各自的路由选择域内。如果目的节点在某个外围节点的路由选择域内，那么该外围节点就产生一个路由应答，并在其中指出到达目的节点的路由，然后将其回送给节点S。否则，外围节点又将该路由请求转发到其外围节点，重复相同的处理过程，直至找到所需路由为止。

发明内容

本发明描述的无线Ad Hoc网络中的节点也是采用混合式路由协议，但是该协议中路由选择域基本概念的定义和现有协议有很大差别。现有协议采用最小跳数距离限制路由选择域范围的大小，而本发明采用连接周围节点的数量来确定路由选择域的范围。网络中各节点确定自己路由选择域的范围的过程如下：

1)确定本节点的路由选择域成员节点的数量为N；

2)本节点接收周围节点的路由控制信息，并把周围各个节点按距离本节点的最小跳数从小到大归类。

3)从1跳节点数量开始逐跳累加，当累加和大于或等于N时停止累加，并记下当前的跳数T。