CN101420379B - 一种移动ad hoc网络低开销多路径路由方法 - Google Patents

Abstract

一种移动ad hoc网络低开销多路径路由方法，从源节点SN到目的节点DN建立了m条不相交主路径，每条主路径长度相等，均包含n个中间节点MN和n条链路；除第一跳和最后一跳节点外，主路径上的每个中间节点都可以通过k(1≤k≤m)个不同主路径上的下一跳节点到达目的节点。数据开始发送时，源节点SN选择一条主路径进行数据传输，使用动态拥塞控制方法逐跳选择每一跳节点，并最终将数据报文发送到目的节点。本发明可以应用于动态拓扑的多跳网络中，建立网络数据传输的多路径结构；可以提高路径稳定性，降低通信节点间路由发生中断的频率；降低数据报文的路由开销并提高数据报文的传送成功率。

Description

一种移动ad hoc网络低开销多路径路由方法

技术领域

本发明涉及一种移动ad hoc网络低开销多路径路由方法，主要应用于通信领域中动态拓扑的多跳网络中，建立网络数据传输的多路径结构。

背景技术

移动Ad hoc网络的前身是分组无线网(Packet Radio Network)，是一种由带有无线收发装置的移动终端组成的多跳临时性自治系统，移动终端必须具有路由功能，可以通过无线连接构成任意的网络拓扑，这种网络可以独立工作，也可以与Intemet或蜂窝无线网络连接。

移动ad hoc网络具有运动性强、无中心、自组织、自修复的特点，在军事及民用方面有广泛的应用需求，将有望在未来通信系统中发挥重要的作用。移动ad hoc网络中的路由协议的作用是搜索并维护通信节点间的路径，作为通信的基础，是ad hoc网络的关键技术之一。现在观点普遍认为，ad hoc网络中的路由协议多路径结构通常比单路径结构更适合应用在动态拓扑的多跳网络中，可以提高路径稳定性，降低通信节点间路由发生中断的频率。多路径路由协议基于各种多路径结构建立和维护路径，因此可以具有比单路径更低的路由开销。目前，多路径的路由协议的设计主要需要考虑如下问题：

(1)多路径的建立和维护方法。为了适应移动Ad Hoc网络频繁变化的动态网络拓扑结构，多路径路由协议通常设计成按需方式。与单路径路由协议类似，多路径路由协议也分两个阶段进行：在路由建立阶段，源节点发起路由发现请求来查找路径，目的节点则返回路由发现应答进行路径确认；在路由维护阶段，路由协议需要对多条路径进行维护，并在路径中断时触发路由重建。建立的每条路径必须是无环的，这是对路由协议正确性的保证，不同路由协议会建立不同的多路径结构，路由协议还需要保证建立的路径结构是正确的。

(2)保证多路径的获取数量。在路由建立时，多路径路由协议的转发策略会影响多路径的获取数量，一方面，多路径路由协议需要建立一定数量的路径才能获得较好的路径稳定性，另一方面，建立的路径数量越多，则路由协议产生的路由开销也越大，因此，多路径路由协议必须在路径数量和控制报文转发所产生的路由开销方面进行权衡。同时，为了保证多路径的获取数量，还需要对多路径的选择算法进行研究。

(3)多路径的使用策略。在利用多路径传输数据报文时，多路径路由协议需要选择合 适的路径来使用，路径长度、路径延迟估计、路径拥塞程度、路径稳定性等都是路由协议在选择路径时的考虑因素。为了提高报文传输的带宽，路由协议还可以同时使用多条路径传输报文，但需要考虑流量分配问题、报文乱序问题等。

但上述的多路径路由结构在路径稳定性方面表现都不尽人意，而且路由开销较大。

在多路径路由方法上，很多学者和研究结构都提出了他们的研究成果。加拿大渥太华大学的Oliver Yang教授最先对单路径源路由协议DSR进行扩展，提出了多路径源路由协议MSR(Multipath Source Routing)^[1]。在路由发现过程中，源节点广播路由发现请求报文，目的节点对收到的多个路由发现请求报文分别进行应答，从而建立多条路径。而且还提出了基于多路径的负载均衡方法，根据每条路径的报文传输延迟大小来分配每条路径上的流量，而源节点则需要周期性的在每条路径上发送探针报文，通过报文往返时间确定路径的延迟情况。但该协议在控制报文中加入了完整路径信息，探针报文在多条路径上定时发送，都极大的增加了网络路由开销。

美国辛辛那提大学的Mahesh K.Marina和Samir R.Das最先基于AODV协议提出了节点不相交多路径路由协议AOMDV(Ad Hoc On-demand Multipath Distance Vector)^[2]。与MSR协议不同，AOMDV协议不是源路由协议，因此不能根据路径完整信息来保证路径的无环性和不相交性，难以保证网络的稳定性。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对目前多路径路由协议的网络开销较大的问题，提供一种网络开销小的移动ad hoc网络低开销多路径路由方法。

本发明的技术解决方案：一种ad hoc网络的低开销多路径的路由方法——K冗余多路径路由方法，其步骤如下：

A.在网络启动时，参与路由的每个节点，包括源节点SN、目的节点DN和中间节点MN均需建立自己的路由缓存表，路由缓存表包括三种类型：路由缓存表记录re、已接受路径表re.rld和临时路径表re.rld_t；

re类型表结构为：(s，sn，d，an，hcs，rls，rld，rld_t，rlf)，各字段含义是：s、d为路由源节点SN和目的节点DN的地址编号；sn是由源节点SN产生的唯一序列号；sn与s、d唯一标识该re记录；an为主路径声明号，保证在当前节点建立的路由路径无环性；hcs保存从源节点SN到当前节点的路径跳数；rls为从源节点到当前节点的不相交路径列表，其中的每条路径都包含完整的路径节点地址信息；rls用于控制RREQ报文的转发；rld，rld_t保存从当前节点到目的节点DN的已接受和待接受的临时路径列表；rlf为路由缓存记录的有效时间；

re.rld和re.rld_t列表的结构相同，均为(j，hcd，lhn，an1，ifp)，各字段含义分别为：j、hcd和lhn分别表示从当前节点到目的节点DN的下跳节点地址编号、跳数和最后一跳节点地址编号；an1为当前路径的声明号；ifp为当前路径是否为主路径的标志；

B.在首次路由发现时，源节点SN初始化自己的路由缓存表，生成一条路由发现请求报文RREQ，RREQ报文中有(s，sn，d，hc，r)属性，s为路由源节点的地址编号；sn是由源节点产生的唯一序列号，sn与s、d唯一标识一个RREQ；hc表示报文转发跳数；r字段包含RREQ转发经过的每个节点的地址编号；广播发送该请求报文RREQ，对每个目的节点DN，源节点SN在进行新的路由请求时将产生新的序列号sn，并且保证sn的值单调递增并具有唯一性，即sn与s、d可以唯一标识一条re记录和RREQ报文；

C.路由路径上的中间节点MN在收到一条重复的RREQ时，如果发现该报文获得的从源节点SN到当前节点目的DN的路径是一条新的不相交路径，并且该不相交路径的跳数不大于第一个收到的请求报文RREQ的跳数，则将新获得的不相交路径加入re.rls，将自己的地址编号加入请求报文RREQ，增加请求报文RREQ的转发跳数，并转发请求报文RREQ；

D.当目的节点DN在收到中间节点MN转发的路由请求报文RREQ后，保存所获得的路径，确定最大不相交路径集，从中选择m条最短路径，并广播路由应答报文RREP，其中m为大于零的自然数；

E.当目的节点DN在收到中间节点MN转发的路由请求报文RREQ后，保存所获得的路径，确定最大不相交路径集，从中选择m条最短路径，其中m为大于零的自然数，并广播路由应答报文RREP，RREP报文中有(s，sn，d，an2，hc，frl)属性，其中d为路由源节点和目的节点的地址编号；sn是由源节点产生的唯一序列号，sn与s、d唯一标识一个RREP；hc表示报文转发跳数；an2是声明号，保证RREP建立的路由路径的无环性；frl字段包含RREP从目的节点发送到源节点所经过的每个节点的地址编号；

F.路由路径上的中间节点MN在收到应答报文RREP报文，不断更新本地路由缓存表，建立主路径和备用路径；MN节点每次在本地路由缓存表的已接受路由表rt.rld中增加一个新的记录时，需要检查保存的路径是否超过k条路径，如果超过，则删除除主路径外的最长备用路径，其中m为大于零的自然数；

G.源节点SN在收到第一个应答报文RREP时，便建立了到目的节点DN的路由路径，并可以使用该路径发送数据报文；而当源节点SN收到所有m个应答报文RREP时，则成功建立了到目的节点DN的K冗余多路径，完成了路由路径的建立。

所述的步骤E对路由路径中的每个中间节点MN，构造K冗余多路径模型的多条主路 径和备用路径，在构造过程中控制所建立的主路径和备用路径数量，并保证路径的无环性和不相交性。

所述的步骤C路由发现过程中从源节点SN到当前目的节点DN的路径是一条新的不相交路径的方法采用：递增式的不相交路径选择算法或启发式的不相交路径选择算法。

所述的递增式的不相交路径选择算法过程为：中间节点MN在收到第一条路由报文请求RREQ时，将RREQ.r中的路径保存到路由缓存表的re.rls中；中间节点MN在收到重复的RREQ时，比较新获得的路径是否与re.rls中保存的每条路径都不相交，如果条件满足，则该中间节点MN会将RREQ.r中的路径保存到re.rls中，否则直接放弃该路径，当重复的路由发现请求报文RREQ到达某一中间节点MN时，中间节点MN需要判断这条RREQ报文是否可以产生新的从源节点SN到当前中间节点MN的不相交路径，如果能够产生则转发RREQ报文，否则不转发。

所述的启发式的不相交路径选择算法为：为每个节点建立路径中间节点表RNT，在其中循环选择具有最小权值的未处理路径i，如果RNT中其它路径与其含有相同的中间节点，则将这些路径从RNT中删除，经过循环重复执行，直到所有路径处理完毕，RNT中最终剩余行所代表的路径即为最终选出的不相交路径集，即可确定不相交路径。

所述的主路径上的中间节点MN可以根据下一跳中间节点的拥塞状态选择使用主路径或更空闲的备用路径发送数据报文，实现动态拥塞控制的数据报文路由。动态拥塞控制的过程为：在进行数据报文发送时，通信源节点SN从当前主路径中选择其中的一条进行数据发送，并将主路径标识加入数据报文中，中间节点MN通过判断路由缓存中是否存在具有相同最后一条节点的主路径或备用路径，即  $\∃\mathrm{en}\∈\mathrm{re}.\mathrm{rld},\mathrm{en}.\mathrm{lhn}=\mathrm{data}.\mathrm{lhn}$ ，如果存在，则当该路径的下一跳节点空闲时，优先选择使用该路径；否则，中间节点MN将从其它路径中选择更空闲的路径发送数据报文，该过程反复进行，直到报文到达目的节点DN结束。

本发明与现有技术相比的优点在于：本发明通过主路径选择算法，不需要对待选路径进行两两间的不相交性比较，更好的降低算法时间复杂度，并结合K冗余多路径结构特点，通过对数据报文的动态路由选择控制，有效避免拥塞情况的发生，与普遍应用的多路径路由方法相比，可以有效降低路由发现频率，减少网络路由开销，提高数据报文的传输性能，获得比其它多路径方法更低的路由开销，降低数据报文的传送延迟并提高数据报文的传送成功率。

附图说明

图1为本发明方法的结构模型示意图；

图2为本发明中的节点路由缓存表的结构；

图3为本发明的节点路由请求处理过程，其中：图3a为源节点路由请求处理过程，图3b为中间节点路由请求处理过程，图3c为目的节点路由请求处理过程；

图4为本发明节点路由应答处理过程，；其中：图4a为源节点路由应答处理过程，图4b为中间节点路由应答处理过程，图4c为目的节点路由应答处理过程；

图5是本发明动态拥塞控制报文发送处理的样例；

图6是K冗余多路径方法结构模型。

具体实施方式

如图1所示，为本发明的K冗余多路径方法结构模型。移动无线网络中分布了若干节点，节点可以在网络区域内随机的进行运动，节点具有一定的通信半径并可以通过节点间多跳中继的方式相互通信，图1展示了上述网络环境的一个场景，从源节点SN到目的节点DN建立了m条不相交主路径，每条主路径长度相等，均包含n个中间节点MN和n条链路；除第一跳和最后一跳节点外，主路径上的每个中间节点都可以通过k(1≤k≤m)个不同主路径上的下一跳节点到达目的节点。数据开始发送时，源节点SN选择一条主路径进行数据传输，使用动态拥塞控制方法逐跳选择每一跳节点，并最终将数据报文发送到目的节点。本发明可以应用于动态拓扑的多跳网络中，建立网络数据传输的多路径结构；可以提高路径稳定性，降低通信节点间路由发生中断的频率；降低数据报文的路由开销并提高数据报文的传送成功率。

本发明的具体实施过程如下：

在网络启动时，参与路由的每个节点，包括源节点SN、目的节点DN和中间节点MN均需建立自己的路由缓存表。

路由缓存表的结构如图2所示，路由缓存表包括三种类型：路由缓存表记录re，已接受路径表re.rld和临时路径表re.rld_t。其中re类型表结构为：(s，sn，d，an，hcs，rls，rld，rld_t，rlf)，各字段含义是：s、d为路由源节点SN和目的节点DN的地址编号；sn是由源节点SN产生的唯一序列号；sn与s、d唯一标识该re记录；an为主路径声明号，保证在当前节点建立的路由路径无环性；hcs保存从源节点SN到当前节点的路径跳数；rls为从源节点到当前节点的不相交路径列表，其中的每条路径都包含完整的路径节点地址信息；rls用于控制RREQ报文的转发；rld，rld_t保存从当前节点到目的节点DN的已接受和待接受的临时路径列表；rlf为路由缓存记录的有效时间。re.rld和re.rld_t列表的结构相同，均为(j，hcd，lhn，anl，ifp)，各字段含义分别为：j、hcd和lhn分别表示从当前节点到目的节点DN的下跳节点 地址编号、跳数和最后一跳节点地址编号；an1为当前路径的声明号；ifp为当前路径是否为主路径的标志。

如图3a所述，为源节点SN路由请求处理过程。源节点收到数据报文DP传送请求之后，先到本地的路由缓存表去查询是否存在路由信息。如果存在路由信息，就根据该路由信息发送报文。否则，源节点生成一条路由发现请求报文RREQ，对其初始化 

( 

表明当前RREQ经过的路径节点集合为空)，然后广播发送RREQ。需要说明的是：对于每个目的节点DN，源节点SN在进行新的路由请求时，会将re初始化为(s，sn，d，0，0， lifetime_s)，其中sn为新产生新，并且必须保证sn的值单调递增并具有唯一性，即sn与s、s可以唯一标识一条re记录和RREQ报文。lifetime_s是该路由缓存记录的有效时间的初始值，lifetime_s为一个较短时间值，如果源节点在该时间内没有成功建立到达目的节点的路由路径，则该路由缓存记录将会在短时间内被删除，而源节点SN则重新发起一次路由发现过程；源节点一旦成功建立了到达目的节点的路由路径，则该路由缓存将被初始化为一个较长时间值，之后，源节点SN可以使用缓存路径与目的节点DN进行数据通信。

如图3b所述，为中间节点MN路由请求处理过程。网络中不同于源节点SN和目的节点DN的节点被称为中间节点MN，中间节点MN收到路由请求报文RREQ后，需要更新本地路由缓存表，并判断是否转发RREQ。中间节点如果收到一条新的RREQ，则初始化一条新的路由缓存记录re，并将RREQ中包含的从源节点到当前节点的完整路径信息加入re中，然后，中间节点将自己的地址编号加入RREQ，增加RREQ的转发跳数，并转发RREQ。中间节点在收到一条重复的RREQ时，需要确认是否满足如下条件：通过递增式的不相交路径选择算法和启发式的不相交路径选择算法判断该报文获得的从源节点到当前节点的路径是一条新的不相交路径，并且该不相交路径的跳数不大于第一个收到的RREQ的跳数。如果条件满足，则中间节点将新获得的不相交路径加入re.rls，将自己的地址编号加入RREQ，增加RREQ的转发跳数，并转发RREQ。其它情况，则丢弃RREQ，不进行转发。

上述的递增式的不相交路径选择算法过程为：中间节点MN在收到第一条路由报文请求RREQ时，将RREQ.r中的路径保存到路由缓存表的re.rls中；中间节点MN在收到重复的RREQ时，比较新获得的路径是否与re.rls中保存的每条路径都不相交，如果条件满足，则该中间节点MN会将RREQ.r中的路径保存到re.rls中，否则直接放弃该路径，当重复的路由发现请求报文RREQ到达某一中间节点MN时，中间节点MN需要判断这条RREQ报 文是否可以产生新的从源节点SN到当前中间节点MN的不相交路径，如果能够产生则转发请求报文RREQ报文，否则不转发。

上述的启发式的不相交路径选择算法为：为每个节点建立路径中间节点表RNT，在其中循环选择具有最小权值的未处理路径i，如果RNT中其它路径与其含有相同的中间节点，则将这些路径从RNT中删除，经过循环重复执行，直到所有路径处理完毕，RNT中最终剩余行所代表的路径即为最终选出的不相交路径集，即可确定不相交路径。

如图3c所述，为目标节点DN路由请求处理过程。目的节点如果收到一条新的RREQ，则启动定时器并在定时器时间内保存所有收到的RREQ。定时器超时则等待结束，目的节点根据收到的所有RREQ使用KRMR-PRS算法确定最大不相交主路径集，并从中选择m条最短主路径，将选择的路径信息加入路由应答报文RREQ广播发送。

图4为本发明的节点路由应答处理过程。路由应答过程为目的节点发送路由应答报文RREP到源节点的过程，该过程包括主路径的建立过程和备用路径的获取、确认、建立过程。目的节点、中间节点和源节点的处理方法不尽相同。

如图4c所述，为目标节点DN路由应答处理过程。在收到路由请求报文RREQ后，目的节点DN保存所获得的路径，确定最大不相交路径集，从中选择m条最短路径，并广播路由应答报文RREP，完成了m条主路径的建立；在进行主路径选择时，所有路径的选取是源于最大不相交路径集，这样便保证了路径的无环性和不相交性。

如图4b所述，为中间节点MN路由应答处理过程。中间节点收到路由应答报文RREP后，首先查看RREP报文是否初始化声明号an。如果an已经声明并满足要求，那么将RREP所描述的路径加入缓存表，并标示为备用路径。如果没有初始化an，则去判断当前节点是不是RREP.frl中指定的节点j的下一跳节点，然后分为两种情况：(1)当前节点是RREP.frl中指定的节点j的下一跳节点：根据RREP的条数初始化声明号an，然后当前节点将根据RREP建立到目的节点的主路径并转发RREP。其中，当前节点首先从RREP.frl中取出RREP从目的节点发出后经过的第一跳节点；并在re.rld中增加一条新记录，记录中的re.rld.ifp被设置为1，即表示该记录存储的是从当前节点到目的节点的主路径；根据RREP到达当前节点的跳数并加入随机值生成声明号re.an。如果临时路径表re.rld_t存有路径，并且路径的an值小于当前声明号re.an，则将这样的路径记录从re.rld_t转移到re.rld中，标识为备用路径。然后广播传送RREP。(2)当前节点不是RREP.frl中指定的节点j的下一跳节点：且an值并未被初始化，则说明通过当前节点的主路径尚未建立，此时中间节点从任何接收到的RREP中获得的到达目的节 点的路径尚不能确定是否可以被当前节点所接受，因此当前节点会将获得的路径存入临时路径表re.rld_t中。

如图4a所述，为源节点SN路由应答处理过程。节点在收到第一个RREP时，便建立了到目的节点的路由路径，并可以使用该路径发送数据报文；而当源节点收到所有m个RREP时，则成功建立了到目的节点DN的K冗余多路径，并结束路由发现过程。

图5是本发明节点拥塞状态划分示意图。本发明中，用c表示节点的拥塞度，节点每发送qs个报文，则对节点当前拥塞度c进行一次评估，c的取值范围为c∈[0，1]，c越大说明节点越繁忙，越小则说明节点越空闲。如图中示意，为每个节点设置了三种拥塞状态，当c∈[α_c，β_c]时，节点为空闲状态，此时节点负载很小，适合报文的发送；当c∈[α_c，β_c]时，节点为中等繁忙状态，此时节点处于较繁忙状态，可以进行报文的发送，但会产生较大延迟；当c∈(β_c，1]时，节点为重度繁忙状态，此时节点处于异常繁忙状态，发送报文通常产生很大延迟，不适合发送报文，在节点拥塞状态更新和通知算法中，节点首先根据当前拥塞度c计算出节点新的拥塞状态new_sc。然后，比较节点原有的拥塞状态sc与new_sc，如果不同，并且当前节点拥塞度不在sc变化缓冲范围内时，节点更新拥塞状态sc，发送拥塞状态通知报文，否则不进行任何更新和通知操作。

图6是本发明动态拥塞控制报文发送处理的实例。数据报文从源节点SN发送到目的节点DN的发送过程。源节点SN到目的节点DN建立了两条主路径p₁＝{s，a₁，a₂，a₃，a₄，a₅，d}和p₂＝{s，b₁，b₂，b₃，b₄，b₅，d}，源节点SN选择路径p₁发送数据报文，并将路径p₁的最后一跳节点a₅加入数据报文中(data.lhn←a₅)。报文首先从节点SN路由到第一跳中间节点a₁；节点a₁发现路径p₁上的下一跳节点a₂处于繁忙状态，因此将数据报文发送到备用路径的下一跳节点b₂；而节点b₂根据数据报文中的主路径标识(data.lhn)将数据报文发送到路径p₁上的下一跳节点a₃；节点a₃选择主路径p₁上的下一跳节点a₄发送数据报文；节点a₄与主路径p₁上的下一跳节点a₅连接中断，因此发送数据报文到路径p₂的下一跳节点b₅；并最终发送到目的节点DN。从上面的分析可以看出，数据报文通过逐跳选择下跳节点的方式路由数据报文，可以有效避开网络中的拥塞节点，在主路径发生中断后选择备用路径继续发送报文，从而提高报文发送成功率，降低报文的端到端传输延迟。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种移动ad hoc网络低开销多路径路由方法，其特征在于步骤如下：

A.在网络启动时，参与路由的每个节点，包括源节点SN、目的节点DN和中间节点MN均需建立自己的路由缓存表，路由缓存表包括三种类型：路由缓存表记录re、已接受路径表re.rld和临时路径表re.rld_t；

re类型表结构为：(s，sn，d，an，hcs，rls，rld，rld_t，rlf)，各字段含义是：s、d为路由源节点SN和目的节点DN的地址编号；sn是由源节点SN产生的唯一序列号；sn与s、d唯一标识该re记录；an为主路径声明号，保证在当前节点建立的路由路径无环性；hcs保存从源节点SN到当前节点的路径跳数；rls为从源节点到当前节点的不相交路径列表，其中的每条路径都包含完整的路径节点地址信息；rls用于控制路由发现请求报文RREQ报文的转发；rld，rld_t保存从当前节点到目的节点DN的已接受和待接受的临时路径列表；rlf为路由缓存记录的有效时间；

re.rld和re.rld_t列表的结构相同，均为(j，hcd，lhn，an1，ifp)，各字段含义分别为：j、hcd和lhn分别表示从当前节点到目的节点DN的下跳节点地址编号、跳数和最后一跳节点地址编号；an1为当前路径的声明号；ifp为当前路径是否为主路径的标志；

B.在首次路由发现时，源节点SN初始化自己的路由缓存表，生成一条路由发现请求报文RREQ，路由发现请求报文RREQ中有(s，sn，d，hc，r)属性，s为路由源节点的地址编号；d为路由目的节点的地址编号；sn是由源节点产生的唯一序列号，sn与s、d唯一标识一个路由发现请求报文RREQ；hc表示报文转发跳数；r字段包含路由发现请求报文RREQ转发经过的每个节点的地址编号；广播发送该路由发现请求报文RREQ，对每个目的节点DN，源节点SN在进行新的路由请求时将产生新的序列号sn，并且保证sn的值单调递增并具有唯一性，即sn与s、d可以唯一标识一条re记录和路由发现请求报文RREQ；

C.路由路径上的中间节点MN在收到一条重复的路由发现请求报文RREQ时，如果发现该报文获得的从源节点SN到当前节点目的DN的路径是一条新的不相交路径，并且该不相交路径的跳数不大于第一个收到的路由发现请求报文RREQ的跳数，则将新获得的不相交路径加入re.rls，将自己的地址编号加入路由发现请求报文RREQ，增加路由发现请求报文RREQ的转发跳数，并转发路由发现请求报文RREQ，其中re.rls为当前节点的路由缓存表记录re中的从源节点到当前节点的不相交路径列表rls；

D.当目的节点DN在收到中间节点MN转发的路由发现请求报文RREQ后，保存所获得的路径，确定最大不相交路径集，从中选择m条最短路径，并广播路由应答报文RREP，其中m为大于零的自然数；

E.当目的节点DN在收到中间节点MN转发的路由发现请求报文RREQ后，保存所获得的路径，确定最大不相交路径集，从中选择m条最短路径，其中m为大于零的自然数，并广播路由应答报文RREP，路由应答报文RREP中有(s，sn，d，an2，hc，frl)属性，其中s和d分别为路由源节点和目的节点的地址编号；sn是由源节点产生的唯一序列号，sn与s、d唯一标识一个路由应答报文RREP；hc表示报文转发跳数；an2是声明号，保证路由应答报文RREP建立的路由路径的无环性；frl字段包含路由应答报文RREP从目的节点发送到源节点所经过的每个节点的地址编号；

F.路由路径上的中间节点MN在收到路由应答报文RREP后，不断更新本地路由缓存表，建立主路径和备用路径；MN节点每次在本地路由缓存表的已接受路由表re.rld中增加一个新的记录时，需要检查保存的路径是否超过k条路径，如果超过，则删除除主路径外的最长备用路径，其中k为大于零的自然数；

G.源节点SN在收到第一个路由应答报文RREP时，便建立了到目的节点DN的路由路径，并可以使用该路径发送数据报文；而当源节点SN收到所有m个路由应答报文RREP时，则成功建立了到目的节点DN的K冗余多路径，完成了路由路径的建立。

2.根据权利要求1所述的移动ad hoc网络低开销多路径路由方法，其特征在于：所述的步骤E对路由路径中的每个中间节点MN，构造K冗余多路径模型的多条主路径和备用路径，在构造过程中控制所建立的主路径和备用路径数量，并保证路径的无环性和不相交性。

3.根据权利要求1所述的移动ad hoc网络低开销多路径路由方法，其特征在于：所述的步骤C路由发现过程中从源节点SN到当前目的节点DN的路径是一条新的不相交路径的方法采用：递增式的不相交路径选择算法或启发式的不相交路径选择算法。

4.根据权利要求3所述的移动ad hoc网络低开销多路径路由方法，其特征在于：所述的递增式的不相交路径选择算法过程为：中间节点MN在收到第一条路由发现请求报文RREQ时，将RREQ.r中的路径保存到路由缓存表的re.rls中；中间节点MN在收到重复的路由发现请求报文RREQ时，比较新获得的路径是否与re.rls中保存的每条路径都不相交，如果新获得的路径与re.rls中保存的每条路径都不相交，则该中间节点MN会将RREQ.r中的路径保存到re.rls中，否则直接放弃该路径，当重复的路由发现请求报文RREQ到达某一中间节点MN时，中间节点MN需要判断这条路由发现请求报文RREQ是否可以产生新的从源节点SN到当前中间节点MN的不相交路径，如果能够产生则转发路由发现请求报文RREQ，否则不转发，其中re.rls为当前节点的路由缓存表记录re中的从源节点到当前节点的不相交路径列表rls，RREQ.r为路由发现请求报文RREQ中的路由发现请求报文RREQ转发经过的每个节点的地址编号r。

5.根据权利要求3所述的移动ad hoc网络低开销多路径路由方法，其特征在于：所述的启发式的不相交路径选择算法为：为每个节点建立路径中间节点表RNT，在其中循环选择具有最小权值的未处理路径i，如果RNT中其它路径与其含有相同的中间节点，则将这些路径从RNT中删除，经过循环重复执行，直到所有路径处理完毕，RNT中最终剩余行所代表的路径即为最终选出的不相交路径集，即可确定不相交路径。

6.根据权利要求1所述的移动ad hoc网络低开销多路径路由方法，其特征在于：所述的主路径上的中间节点MN可以根据下一跳中间节点的拥塞状态选择使用主路径或更空闲的备用路径发送数据报文，实现动态拥塞控制的数据报文路由。

7.根据权利要求6所述的移动ad hoc网络低开销多路径路由方法，其特征在于：所述的动态拥塞控制的过程为：在进行数据报文发送时，通信源节点SN从当前主路径中选择其中的一条进行数据发送，并将主路径标识加入数据报文中，中间节点MN通过判断路由缓存中是否存在具有相同最后一跳节点的主路径或备用路径，即

如果存在，则当该路径的下一跳节点空闲时，优先选择使用该路径；否则，中间节点MN将从其它路径中选择更空闲的路径发送数据报文，该过程反复进行，直到报文到达目的节点DN结束，其中re.rld为已接受路径表，en.lhn为具有相同最后一跳节点的主路径或备用路径en的最后一跳节点地址编号lhn，data.lhn为传输数据data的最后一跳节点地址编号lhn。

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