[发明专利]一种基于DTN的一体化网络协议架构及路由方法

权利要求书

1.一种基于DTN的一体化网络协议架构，其特征在于，针对基于多种无线通信信道的设备，所述基于多种无线通信信道的设备采用5G、WIFI、天通卫星、北斗卫星和集群对讲五种方式进行通信，同时通过物联网通信方式连接前端的物联网设备，并通过5G、天通卫星和北斗卫星三种方式连接后端的服务器；

根据以上五种通信方式的距离长短，划分为簇内和簇外，簇内采用MANET类型的路由，簇外采用DTN类型的路由，同时在协议层次划分上引入了数据束层和CLA层，其中，所述CLA层作为对底层网络的适配器或称汇聚层，对于不同的传输层协议，提供不同的适配层，即为不同的传输层定义了接口，保证了数据束层的一致性，同时CLA层负责通知上层网络协议，底层链路是否存在，从而决定是否发送数据包；所述数据束层中路由模块实现链路的可达性探测，当链路不存在时数据束层持久的存储并转发消息，当链路恢复或者路由通知下一跳可用时，转发消息。

2.根据权利要求1所述的一种基于DTN的一体化网络协议架构，其特征在于，所述数据束层中传输过程具体为：源节点当有数据需要发送时，首先向中间节点发送保管请求，当中间节点接收保管请求后对数据包进行保管，保管有数据包的中间节点与目的节点在通讯覆盖内时，将数据包转发给目的节点。

3.根据权利要求2所述的一种基于DTN的一体化网络协议架构，其特征在于，所述源节点和目的节点之间采用多副本的泛洪路由作为通信链路。

4.根据权利要求1所述的一种基于DTN的一体化网络协议架构，其特征在于，所述CLA层需与底层协议互相配合，具体以DTN节点为网络基本组成单位，由DTN节点组成子网，在子网的边沿通过DTN网关实现异构子网之间的协议转换和互连互通，子网内部采用不同的MAC层接入协议，即在网络内部节点采用配置Bundle层协议的DTN节点，在网络边沿连接部分采用DTN网关，网关同时配置两套协议体系，完成协议的转换。

5.一种权利要求1所述的基于DTN的一体化网络协议架构的路由方法，其特征在于，网络中的节点运行不同的协议层结构，其中DTN网关实现全部DTN协议层流程，普通节点只实现IP层及以下层协议流程；数据包在流转过程中，根据其是在子网内部流动还是在子网之间流动具有不同的路由方案：在每个子网的边沿，数据包通过DTN网关传输时采取DTN路由，而在子网内部，采用IP路由。

6.根据权利要求5所述的一种基于DTN的一体化网络协议架构的路由方法，其特征在于，路由协议工作流程包括：基于MAC层的邻居发现、路由表的维护、路由决策过程及路由反馈过程。

7.根据权利要求6所述的一种基于DTN的一体化网络协议架构的路由方法，其特征在于，基于MAC层的邻居发现利用MAC层的beacon信号收发流程来实现，MAC层有两个独立的与路由相关的进程：第一、节点周期性广播beacon帧；第二、通过定时发送广播信息来进行路由探测，获得通信范围内的节点信息。

8.根据权利要求6所述的一种基于DTN的一体化网络协议架构的路由方法，其特征在于，路由表的维护分为主动和被动两个过程；主动维护路由表根据路由生命周期时间限制，当生命周期耗尽时删除该路由；被动维护路由表根据收到的路由广播报文来更改路由表中对应的表项，并重新设置生命周期。

9.根据权利要求6所述的一种基于DTN的一体化网络协议架构的路由方法，其特征在于，路由决策过程具体为：当前节点一旦收到下一跳节点的收条，首先保存该收条，然后删除收条对应的自身保管的Bundle包，并将该收条以EPI方式传输给相邻节点；子网内传输的Bundle包，除非通过邻居发现流程探测到目标节点或目标节点所在的子网，将一直在子网内保管Bundle包，而不再将该Bundle包传递到其他的节点。

10.根据权利要求6所述的一种基于DTN的一体化网络协议架构的路由方法，其特征在于，路由反馈过程具体为：目的节点收到数据报文以后，接收数据包的目的节点对其所有邻居泛洪收条；子网的DTN网关收到收条后删除本地副本。