[发明专利]用于实现VDES的路由协议及路由方法

说明书

本发明所设计的一种用于实现VDES的路由协议，该路由协议采用IEEE802.11s协议标准，该路由协议按照开放式系统互连七层模型的结构，该协议包括物理层、链路层、网络层和传输层；该路由协议具有自行组网能力，可将接收到的信息发送给自身覆盖范围内的所有节点，并将各个节点的地址与路由信息中的目的地址进行匹配，根据路由表信息进行修正路径，能够为源节点和目的节点之间提供可靠的、最小开销的路径选择。每个节点生成一个路由表，且路由表每隔一段时间更新一次发送给自身覆盖范围内的所有节点，根据路由表信息自行修正路径。通过这样的方式便能够相对的增加路基信号的传输范围，将现有的陆上宽带无线网络的覆盖范围扩展到海上。

技术领域

本发明涉及船舶通信技术领域，具体地指一种用于实现VDES的路由协议及路由方法。

技术背景

船舶自动识别系统(AIS)被公认为航海安全的重要系统，但近年来，随着AIS系统在甚高频(VHF)段通信需求的增加，导致了VHF数据链路负载的激增，将会导致信息阻塞等严重问题的发生，影响航行安全。因此迫切需要为基于AIS技术的新兴应用分配新频率，以减轻AIS甚高频数据链路的负载。

因此国际航标协会(IALA)E-航海委员会提出甚高频数据交换系统(VDES，VHFData Exchange System)的概念，用以解决AIS在VHF数据链路中的过载问题和航海无缝传输问题，保证多种航海安全应用、保护海洋环境和有效货运。

当前海上通信的主要方式有：MF(中频)、HF(高频)、VHF(甚高频)通信以及卫星通信，卫星通信的主要缺点在于成本较高，而中高频、甚高频通信存在带宽有限、传输距离等缺点。ITU提出VDES(VHF data exchange system)的概念，通过多跳中继和自组织网络能扩展地面通信系统的覆盖范围。目前该系统还处于概念阶段，并没有实际的方案。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种用于实现VDES的路由协议及路由方法，该路由协议具有自行组网能力，可将所接收到的信息发送给自身覆盖范围内的所有节点，并将各个节点的地址与路由信息中的目的地址进行匹配，根据路由表信息进行修正路径，能够为源节点和目的节点之间提供可靠的、最小开销的路径选择。能以每艘船的位置作为网络中的一个节点，其中的每个节点生成一个路由表，且路由表每隔一段时间更新一次(路由表更新是一个单独的过程，后续的路由方法描述的是组网过程和有效信息的传递过程。因为这是一个动态的自组网，有节点加入也有节点离开，定时更新的路由表有助于在组网过程中节点根据自身路由表查找是否有到达目的节点的路径)发送给自身覆盖范围内的所有节点，根据路由表信息自行修正路径。通过这样的方式便能够相对的增加路基信号的传输范围，将现有的陆上宽带无线网络的覆盖范围扩展到海上。

为实现此目的，本发明所设计的用于实现VDES的路由协议，该路由协议采用IEEE802.11s协议标准，该路由协议按照开放式系统互连七层模型的结构，该协议包括物理层、链路层、网络层和传输层；

其中，物理层用于提供在一个对原始比特流进行发射和接收的物理载体，负责向数据链路层传输比特流，并对原始比特流进行调制和编码，并将调制和编码后的信息经过调频送给发射机发射；物理层还用于对接收机接收到的比特流进行解调制和解码；

链路层用于解决数据打包、错误纠错和信息丢失，用固定的数据打包格式对比特流加入校验和识别标志，在数据传送过程中进行错误检测和纠正；

网络层用于负责信道的建立和维护，管理消息的优先级、传输包在信道之间的分配、解决数据链路拥塞的问题；

传输层用于从会话层接收数据，把数据转换成合适长度的传输包并对数据包排序，再传递给网络层；提供与较高层的接口协议。保证在船之间、船和岸及船和卫星之间数据段的可靠传输。