[发明专利]一种基于定向天线的无线网络路由方法

摘要

本发明公开了一种基于定向天线的无线网络路由方法，通过引入节点级别设置消除路径扩散的回路，保证路径请求报文快速扩散到目的节点；在路径回复的反向回馈过程中，通过目的节点制定最佳路由决策，避免了由源节点做决策情况下各链路进行路径请求回馈造成的定向延迟；为了减少节点定向通信引入的扫描延迟，在路径请求回复和后向回馈过程中，通过中间节点记录的与下一跳节点的通信方位角，及时有效地建立通信链接。本发明充分考虑了源节点的按需通信业务对于链路QoS的需求，并在路由的建立过程中对节点引入了级别的概念，采用分布式处理方法，通过中间节点的快速有条件转发，目的节点的最优决策，最终建立了一条自适应分布式QoS路由。

主权项

一种基于定向天线的无线网络路由方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：第一步，源节点根据自己的业务需求提出其路由链路带宽最低要求BWmin、延迟最大容忍度Delaymax、Delay累积量相差门限ξ及带宽相差门限η，转下步；第二步，源节点检查自己的邻居节点ID表，检查其欲发送数据的目的节点是否在其邻居节点ID表中；若目的节点在其邻居节点表中，且其与目的节点的链路条件满足“链路带宽条件”，则源节点可以直接通过发送一跳路径请求与目的节点建立链接；若目的节点不在其邻居节点表中或者两者之间的直接链路不满足“链路带宽条件”要求，则转到下一步；第三步，源节点首先将自己的路由级别设置为0级，将业务延迟Delay累积量赋初值0，转下一步；第四步，源节点封装形成RREQ，转下一步；第五步，源节点将RREQ发送给满足“链路带宽条件”的邻居节点，并记录与邻居节点定向通信的方位角，转下一步；第六步，收到RREQ的中间节点首先记录RREQ包中相关信息，然后检查自身是否是目的节点，若是，转向第十三步，若不是，转向下一步；第七步，该中间节点根据第六步所记录的该RREQ所经节点的节点ID链中是否已经含有自己，即判断自己是否已经存在于该链路中；若已含有自身，则直接转到第十二步，若没有转到下一步；第八步，节点将该包中的Delay累积量及链路最小带宽值与已经收到过的最佳链路条件的RREQ包的相应值进行比较，若两个指标满足“中间节点链路带宽及Delay累积量过滤条件”，就转到下一步，若不满足，则直接转到第十二步；第九步，该中间节点将RREQ中标记的转发此RREQ帧的节点级别与自己的级别号进行比较，所述节点级别设为i，若满足“级别条件”，则将自己的级别重新设置为i+1，并将自己的上一级节点设置为此RREQ的转发节点，且转向下一步，若不满足“级别条件”，则转向第十二步；第十步，根据延迟累积量计算公式计算新的Delay累积量，若新的Delay累积量满足“时延累积量条件”，转向下一步，否则转向第十二步；第十一步，该中间节点封装RREQ发送给满足“链路带宽条件”的邻居节点，并在对应包中将最小链路带宽与对应节点链路带宽相比，将小者替换成链路最小带宽封装在包中；再进入第六步进行循环，中间节点每向邻居节点转发一次路径请求报文RREQ，将记录下其与邻居节点通信的方位角；若该中间节点只有发送该RREQ的节点这一个邻居节点，那么进入下一步；第十二步，该中间节点将RREQ包丢弃，并不做任何转发，且删除第六步中已记录的相关信息；第十三步，由于RREQ中的目的节点ID号与自身相同，故该节点就是目的节点；目的节点自收到第一条RREQ时开始最优路由选择计时器计时，在该计时器减小到0后，选择该时间内所有到达目的节点的链路中按“中间节点链路带宽及Delay累积量过滤条件”选择时延和带宽最好的一条路径作为当前的路由请求响应路径；此时目的节点将从该路径请求报文中提取出来的链路节点ID信息装入路由回复帧RREP中，并利用节点记录的通信方位角定向发送给链路节点信息中的上一节点；第十四步，收到RREP的节点首先对比自身ID与RREP中的源节点ID，若相同，则代表链路建立成功，若不相同，则再按该RREP中的链路节点ID信息向其上一节点转发该RREP信号；最终RREP被转发回源节点，此时路由链路建立成功。