[发明专利]OLSR路由协议中基于UCDS算法构建虚拟骨干网的实现方法

说明书

本发明提出了一种OLSR路由协议中基于UCDS算法构建虚拟骨干网的实现方法，该方法包括如下步骤：(1)通过“DS规则”选出DS节点；(2)通过“CS规则”、“CS例外规则”和“非CS规则”选出CS候选节点(CS’)和CS节点；(3)通过Hello消息和TC消息进行信息的交互和维护。本发明将UCDS算法应用于OLSR协议中，通过OLSR协议的控制消息洪泛来维护DS和CS节点，从而构建出一个虚拟骨干网。该虚拟骨干网在能量消耗、功率控制、链路重建、控制消息洪泛等方面都会带来性能优化。

技术领域

本发明将UCDS(Unifying Connected Dominating Set，统一连通支配集)算法应用于OLSR(Optimized Link State Routing，最优化链路状态路由)协议中，并通过Hello和TC(Topology Control，拓扑控制)控制消息的洪泛来维护DS(Dominating Set)和CS(Connecting Set)节点信息，实现全网信息交互，完成虚拟骨干网的搭建。

背景技术

无线自组织网络(Mobile Ad Hoc Network,MANET)是由一组兼具终端及路由功能的设备通过无线链路形成的无中心、多跳、临时性自治系统，其目的是通过动态路由和移动管理技术传输满足一定服务质量要求的信息流。无线自组织网络是一种新型的网络形式，它不需要任何基础设施支持，节点通过自组织的方式进行多跳的无线网络。通信时，当源节点和目的节点不在直接通信范围之内时，它们可以借助中间节点中继来实现通信。中间节点帮助其他节点中继时，先接收前一个节点发送的消息，然后再向下一个节点转发以实现中继。

OLSR是为MANET而开发的一种表驱动式链路状态路由协议，它是对经典链路状态协议进行优化而形成的。其核心思想是通过多点中继(Multipoint Relays,MPR)机制来减少消息的发送。协议通过节点之间Hello消息的周期性交互，执行链路检测、邻居发现功能；通过TC消息的周期性交互执行MPR信息声明功能，最终以这些消息建立起来的拓扑结构为基础，进行基于MPR的路由计算。OLSR路由协议利用MPR节点转发达到减少控制消息的目的。

OLSR路由协议是一种先应式的链路状态路由协议，节点在数据传输时已经存在到达目的节点的路径信息，具有路径选择等待时延小的优点；协议采用中继节点转发机制，减少由于链路状态信息洪泛所带来的路由开销。

UCDS算法是一个分布式的算法，即每个节点仅需获得两跳邻居拓扑，并不需要全网拓扑结构，就可正确执行该算法。该算法可以产生一个UCDS集合，即DS和CS节点集，用以组成整个网络的一个虚拟骨干网络。

将UCDS算法应用于OLSR协议中，可以利用OLSR协议中的Hello和TC控制消息周期性交互完成UCDS算法中的DS和CS节点集的构建，而该节点集的构建可以将全网组成一个虚拟骨干网，从而实现全网互连，进行网络性能优化。

发明内容

本发明的目的是OLSR协议信息交互的特点，提出一种OLSR路由协议中基于UCDS算法构建虚拟骨干网的实现方法，该方法能够构建出一个虚拟骨干节点网，并实现网络性能的优化和提升。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：OLSR路由协议中基于UCDS算法构建虚拟骨干网的实现方法，具体包括如下步骤：

OLSR协议中存在Hello和TC两种控制消息，网络节点之间周期性地交换各种控制消息，通过分布式计算更新和建立自己的网络拓扑图。为了实现UCDS算法，修改对控制消息结构进行修改，并对本地表等进行维护。

(1)修改Hello和TC的消息结构，增加DS、CS本地表

(1.1)Hello消息格式修改

Hello消息的长度是固定的，除去必要的信息存储之外，还有空余的比特。从中留出一定长度的比特用于标记本节点选择的DS节点。