[发明专利]一种无线自组网中基于负载感知的联合路由方法及系统

说明书

本发明公开了一种无线自组网中基于负载感知的联合路由方法包括：随机分配可用信道；建立负载均衡的路径作为路由选择信道负载值最大的链路，并重新分配可用信道集中的信道；当第n+1次的信道分配结果与第n次信道分配结果相同，且路径的路由相同则第n次选择的信道和路由为最佳信道和最佳路由，否则重复选择路径并分配信道步骤；将最后一次的路径选择与信道分配结果作为最终的结果。本发明提供的联合路由方法及系统，通过找到负载均衡的路径，并通过负载感知进行信道分配，选择负载最小的信道并找到使网络性能最优的路由，本发明以负载均衡和干扰抑制为优化目标，在寻路的过程中同时考虑到信道负载情况，并进行信道分配，从而实现联合优化的效果。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是指一种无线自组网中基于负载感知的联合路由方法及系统。

背景技术

现有的路由方法为：采用动态加权累积期望传输时间(Dynamic WeightedCumulative Expected Transmission Time)D-WCETT为路由度量的方法，实施的具体步骤包括：

信道初始化：全网链路配置随机信道。

发送RREQ报文：源节点有向目的节点的通信需求，则向邻居节点多播RREQ报文。

处理RREQ报文：节点收到RREQ报文后，从RREQ报文的单条信息域中找到上一条节点到点的目的地址和路由度量D-WCETT，如果点是目的节点，则计算整条路径的路由度量D-WCETT，并通过反向路由向原节点发送RREP报文；如果点不是第一次收到RREQ报文，且其路由度量优于已回复RREQ报文的路由度量，则回复RREP报文，否则丢弃RREQ报文；如果点不是目的节点，但其路由表中有到目的节点的路由，则将路由表中点到目的节点的路由R与RREQ报文中源节点到点的路由R相加，得到源节点到目的节点路由R；将路由表中点到目的节点的路由D-WCETT和RREQ中源节点到点的路由D-WCETT相加，得到源节点到目的节点路由D-WCETT，并且根据反向路由直接回复RREP报文；如果中间节点的路由表中没有到目的节点的路由，则需要转发RREQ报文，当RREQ报文从一个源节点转发到不同节点时，沿途所经过的节点都要自动建立到源节点的反向路由；如果点第一次收到RREP报文或该RREQ报文的单条路由度量优于以前收到的RREQ报文单条度量，则先更新反向路由，路由R和D-WCETT；将到各邻居节点D-WCETT写入到RREQ报文中并转发RREQ报文；点不是第一次收到RREQ报文并且该RREQ报文的单条度量没有优于以前收到的RREQ报文单条度量，则丢弃RREQ报文。

处理RREP：如果本节点是源节点，当本节点收到RREP报文后，计算路由度量D-WCETT，保存路由到路由表项中，按照路由向目的节点发送数据分组。如果点第一次收到RREP报文，则将该条路由保存到路由表中；如果该节点不是第一次收到RREP，则当该RREP报文的路由度量优于之前收到的RREP报文的路由度量，则将该条路由更新到路由表中，否则丢弃该RREP报文。如果本节点不是源节点，则将RREP报文中的路由R与本节点中保存的反向路由中的R相减，作为本节点到目的节点正向路由的R；将RREP报文中的路由D-WCETT与本节点中保存的反向路由中的D-WCETT相减，作为本节点到目的节点正向路由的R。本节点按照反向路径向下一条节点转发RREP报文。

路由的维护与更新：为了维护路由，每个包含路由的节点周期地广播HELLO包报文。一个节点收到一个HELLO包报文就可以知道一个邻居与自己依然保持连接，还能获取队列长度，链路带宽，发包总数以及收包总数等信息。如果在一定时间内收不到一个邻居的HELLO包报文，则认为该邻居与自己不再连接，以这个节点为下一条的路由都不能再用来传送数据，因此将这些路由设置为无效状态。路由方法将进行局部维修，这个节点将启动路由发现过程，广播RREQ报文以便建立新路由，如果在给定时间里能建立起有效路由，就继续发送数据，如果建立路由不成功，则向上游发送RRER(路由错误)报文。源节点收到RRER后，重新发起路由发现过程。

其中，动态加权累积期望传输时间D-WCETT的计算公式为：