[发明专利]面向链路稳定性的Ad Hoc网络多径路由方法

摘要

本发明公开了一种面向链路稳定性的Ad Hoc网络多径路由方法，用于解决现有的基于负载均衡的自组网并发多径路由方法对于大规模Ad Hoc网络在拓扑结构快速变化情况下QoS保障能力差的技术问题。技术方案是首先建立网络拓扑图，再建立多径路由，然后进行基于移动预测的稳定链路判定，最后进行路由维护。由于采用多径路由与移动预测相结合的方法，充分利用了网络资源，在各个节点间都建立了主、备份路径，利用移动预测预判法确保链路稳定性，减少了路由的中断次数，提高了大规模Ad Hoc网络在拓扑结构快速变化情况下的QoS保障能力。且对网络的拓扑变化具有很强的适应性，具有端到端时延小，丢包率低的特点，并对语音和视频通信提供良好的支持。

主权项

一种面向链路稳定性的Ad Hoc网络多径路由方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：建立网络拓扑图；（1）Ad Hoc网络中各个节点均周期性广播发送HELLO消息，其中HELLO消息包含节点本身下一周期的位置信息及节点的一跳邻居地址列表；（2）邻居收到HELLO消息后，读取消息并更新自身邻居表信息，同时丢弃该消息；（3）Ad Hoc网络中选择部分节点作为多点中继节点，周期性广播发送拓扑控制消息；中继节点将拓扑控制消息传播到全网每个节点；其中拓扑控制消息包含选择该节点为多点中继节点的邻居列表；（4）邻居收到该拓扑控制消息后，更新自身邻居表信息；若邻居节点为多点中继节点，则转发该拓扑控制消息，若邻居节点为单点中继节点，则丢弃；步骤二：建立多径路由；（1）Ad Hoc网络中各个节点由步骤一获得全网或者局部的网络拓扑图；（2）各个节点根据多重最短路径算法，以跳数为权值，获得以节点本身为源节点，全网或者已知局部网络拓扑图中的所有节点为目的节点的两条路径；（3）节点选择跳数少的路径作为主路径，跳数多的路径作为备份路径；步骤三：基于移动预测的稳定链路判定；（1）Ad Hoc网络中各个节点在每次发送HELLO消息之前，利用卡尔滤波移动预测算法，预测出自身节点下一时刻的位置信息，并将该信息封装到HELLO消息中，广播发送给一跳邻居；（2）节点收到一条邻居发送的带有预测信息的HELLO消息之后，提取该预测信息，并与自身的预测信息进行计算，预测出下一时刻节点自身与该一跳邻居的距离；（3）节点根据预测的距离，更新该节点对各个一跳邻居的告警信号；若节点与某一跳邻居的预测距离超过阈值，则将该一跳邻居的告警信号激活，若节点与某一跳邻居的预测距离没有超过阈值，则不作任何操作；（4）节点检查告警信号是否被激活，若被激活，则执行步骤四，若没有被激活，不做任何操作；步骤四：路由维护策略；（1）Ad Hoc网络中各个节点在多径路由建立完毕之后启动周期定时器；（2）定时器超时后，节点检查所有一跳邻居的告警信号是否被激活，若被激活则检查以该一跳邻居为下一跳节点的所有路由的备份路径的下一跳节点的告警信号是否也被激活，若未被激活，则进行主备份路由切换，若被激活，则触发进行损坏路径重建。