CN101431810A - Ad Hoc网络中可支持多速率传输的跨层协同路由方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种Ad Hoc网络中可支持多速率传输的跨层协同路由方法，它涉及无线通信技术领域。其步骤为：高层数据产生后，网络层查找是否存在到达目的节点的有效路由，若存在，将下一跳IP地址和数据帧交给ARP层，否则网络层先按长跳路由原则建立路由，再将下一跳IP地址和数据帧交给ARP层；ARP层进行相应地址转换后将地址和数据帧交给MAC层；MAC层先寻找是否存在协同节点，若存在，MAC层采用协同MAC方式传输，若不存在，MAC层采用DCF方式传输。本发明在路由建立中按长跳路由原则，使得协同节点存在的概率增大，并通过使用协同技术，将路由中包含的每一条低速的长距离链路变成两个高速的短链路，从而更有效的支持多速率传输，提高网络性能。

Description

Ad Hoc网络中可支持多速率传输的跨层协同路由方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是一种Ad Hoc网络中可支持多速率传输的跨层协同路由方法。

背景技术

无线网络通常可以分为基于基础设施的网络和没有基础设施的网络两大类。基于基础设施的网络要依赖预先部署的网络基础设施，典型例子有蜂窝网和无线局域网(WLAN)；而为了能够临时快速自动组网，提出了没有基础设施的网络，即Ad Hoc网络。

Ad Hoc网络是由一组带有无线收发装置的移动终端组成的临时性、任意拓扑结构的自治系统。该移动终端被简称为网络节点或节点。在Ad Hoc网络中，节点的发射功率受到限制，一般不会覆盖全网络。当要与其直接通信范围外的节点通信时，需要中间节点的转发，即要经过多跳。与普通的网络不同的是，转发数据的任务是由Ad Hoc网络中的每个普通节点完成的，而不需要专用的路由器，即每个网络节点都具有路由器功能，需要运行相应的路由协议，参与数据的转发和路由维护的工作。

现在提出的很多无线网络标准都有支持多速率的能力，例如802.11b、802.11a、802.11g等。它们的物理层都使用了不同的编码和调制方式，以提供不同的通信速率。通常质量好的信道可以支持使用高速率的调制方式，信道质量下降时则应该使用低速率进行通信。根据信道质量动态的调整节点的通信速率，以提高传输的成功率和对无线信道的利用率。

在有基础设施的无线网络即WLAN中，所有通信都发生在一跳以内。在节点的物理层具备多速率通信能力的条件下，仅仅在数据链路层MAC增加速率切换功能就可以支持多速率通信。现有的自动速率MAC协议有：ARF、RBAR、OAR等。

而在Ad Hoc网络中应用多速率通信，会给路由选择带来很大的困难。这是由于通信信道的物理特性，无线通信的速率与有效通信距离之间存在一个内在的折衷关系。长距离的通信必须使用较低的速率，而高速率的通信则只能在短距离内发生。例如：由长距离的链路组成的路由可以用更少的跳数到达目的节点，但是其成员链路必须工作于低速率；而短的链路可以使用高速率进行通信，但由它们组成的路由需要更多跳才能到达目的节点。因此在选择路由时必须综合考虑速率与跳数的因素。

现有的主流Ad Hoc路由协议，如DSR、AODV、DSDV等，并不能有效支持多速率通信，主要是因为它们是基于最小跳数原则来选择路由。使用这些标准时，路由中的每个节点都倾向于选择在最大传输范围内尽可能远的节点作为下一跳转发节点，最终生成的路由中主要包含速率较低的长距离链路，在这个路由上发送数据的节点将没有机会使用高速率进行通信，从而无法发挥多速率传输能力。

近年来人们也提出了一些支持多速率传输的路由协议。但是这些支持多速率传输的路由协议需要更多的协议开销来获得所需的信息，而且高速率通信需要更多跳才能到达目的节点，增大了数据的转发次数，竞争信道的次数增多，从而导致网络整体时延增大。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的问题，提出了一种Ad Hoc网络中可支持多速率传输的跨层协同路由方法，以实现在路由协议开销小、信道竞争次数少的情况下支持多速率传输。

本发明的目的是这样实现的：

一、术语说明

DCF：分布式协调功能。

RTS控制帧：MAC层发送的请求发送控制帧。

CTS控制帧：MAC层发送的允许发送控制帧。

ACK控制帧：MAC层发送的应答认可控制帧。

RREQ：网络层发送的路由请求消息。

RREP：网络层发送的路由应答消息。

二、本发明提供的一种Ad Hoc网络中可支持多速率传输的跨层协同路由方法，包括如下步骤：

(1)任意一个节点的高层产生数据后，将数据递交给网络层处理，网络层根据该高层数据的目的地址，先查找缓存中是否存在到达该目的节点的有效路由，若存在，获得下一跳IP地址，并把高层数据组装成特定的网络层数据帧，然后将该数据帧及下一跳IP地址交给ARP层；若不存在到达该目的节点的有效路由，由网络层按照长跳路由原则为该高层数据建立一条到达目的节点的路由，并根据所选路由获得下一跳IP地址，把高层数据组装成特定的网络层数据帧，将网络层数据帧与下一跳IP地址递交给ARP层；

(2)ARP层将网络层递交的下一跳IP地址转换为下一跳MAC地址，并将转换的下一跳MAC地址和网络层递交的数据帧交给MAC层；

(3)MAC层根据下一跳MAC地址，在协同表格中查找满足协同条件的协同节点，若协同节点存在，MAC层采用协同MAC方式进行传输，若协同节点不存在，MAC层则按照DCF方式进行传输；同时网络中的其他节点，通过监听发送的控制帧和数据帧获取链路状态信息，对协同表格进行实时更新。

所述的网络层按照长跳路由原则为高层数据建立一条到达目的节点的路由，按如下过程进行：

1a)任意一个节点S为寻找一条到达目的节点的路由，使用洪泛法发送路由请求消息；

1b)中间节点收到路由请求消息后，若缓存中没有到达该目的节点的有效路由，则延时相应的时间后转发该路由请求消息，设d为该中间节点与发送该路由请求消息的节点之间的距离，则该延时时间设置为：当数据传输速率为2M bps时的最大传输距离<d<＝数据传输速率为1Mbps时的最大传输距离，该延时时间取值服从均匀分布，均匀分布的区间为[0s，0.01s]；当数据传输速率为5.5Mbps时的最大传输距离<d<＝数据传输速率为2Mbps时的最大传输距离，该延时时间取值服从均匀分布，均匀分布的区间为[0s，0.015s]；否则，该延时时间取值在均匀分布时间的基础上加一个固定退避时间0.005s，即延时时间＝[0s，0.015s]+0.005s；

1c)当路由请求消息到达目的节点或者任何一个缓存有到目的节点路由的中间节点时，目的节点或该中间节点向节点S发送路由应答消息。

所述的MAC层采用协同MAC方式进行传输，按如下过程进行：

3a)任意一个节点根据下一跳MAC地址选择好协同节点后，发送请求协同发送的控制帧；

3b)下一跳目的节点，即下一跳MAC地址对应的节点，收到该控制帧后，若信道空闲，发送CTS控制帧，否则不予回应；

3c)协同节点收到请求协同发送的控制帧和CTS控制帧后，若信道空闲且满足协同要求的数据传输速率，给该任意节点回一个帮助协同传输的控制帧，否则不予回应；

3d)该任意节点若正确收到CTS控制帧和协同节点发送的帮助协同传输的控制帧后，表明协同握手成功，则采用高速的两跳方式传输数据，即该任意节点先给协同节点发送数据，协同节点再转发收到的数据给下一跳目的节点；该任意节点若只收到CTS控制帧，表明协同握手不成功，但竞争到信道，则该任意节点直接发送数据给下一跳目的节点；若该任意节点没有收到CTS控制帧，竞争信道不成功，做相应的传输失败处理；

3e)下一跳目的节点收到该任意节点或协同节点发给自己的数据帧后，直接给该任意节点回ACK控制帧，否则不予回应；

3f)该任意节点在规定的等待时间范围内收到回应的ACK控制帧，表明数据帧已成功传输到下一跳目的节点，该任意节点做相应的传输成功处理；否则，该任意节点做相应的传输失败处理。

所述的对协同表格进行实时更新，采用如下方式：

A、任意一个节点通过与周围邻节点间的MAC层控制信息交互，获得该节点与邻节点之间的链路状态，从而估计出该节点到邻节点之间的数据帧发送速率，更新协同表格表项中该节点到协同节点、该节点到下一跳目的节点的数据帧发送速率；

B、任意一个节点通过“串扰”收到其它节点对之间的数据包，获得协同节点与下一跳目的节点之间的数据帧发送速率，根据获得的数据帧发送速率更新协同表格表项；

C、网络层在路由维护过程中维护着一张邻居列表，若在路由维护中某邻节点失效，则网络层通过邻居列表获得失效的邻节点信息，并告知MAC层删除协同表格中该邻节点作为协同节点所对应的表项。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1.与传统的最小跳数路由相比，本发明在路由请求信息的转发过程中，其转发时延与转发节点和发送该路由请求的节点之间的距离有关，两节点之间的距离越大，其转发时延的时间平均值越小，所以路由选择过程中更偏向于选择长跳路由，从而使得协同节点存在的概率增大，能更好地与MAC层的协同方式相结合。

2.与传统的最小跳数路由和MAC层结合相比，由于本发明提出的跨层协同路由方法对网络层根据长跳路由原则寻找到的路由进行优化，将该路由中包含的每一条低速率的长距离链路用两个高速率的短链路代替，能够更有效的支持网络的多速率传输能力，因而提高网络吞吐量、减少数据的端到端时延。

3.与现有的其它支持多速率传输的路由方法相比，本发明提出的跨层协同路由方法在实施过程中其路由层的开销要小。

4.与现有的其它支持多速率传输的路由方法所采取的短跳路由相比，本发明提出的跨层协同路由方法在寻找路由时按长跳路由原则，减少了中继次数，从而减少了竞争信道的次数，降低了端到端时延。

附图说明

图1是本发明的工作流程图；

图2是本发明数据传输路径图；

图3是本发明方法与现有方法端到端时延对比曲线图。

具体实施方式

参照图1，本发明的协同路由方法步骤如下：

步骤1，高层数据到达网络层。

任意一个节点的高层产生数据后，将数据递交给网络层处理，网络层根据该高层数据的目的地址，先查找缓存中是否存在到达该目的节点的有效路由，若存在，获得下一跳IP地址，并把高层数据组装成特定的网络层数据帧，然后将该数据帧及下一跳IP地址交给ARP层；若不存在到达该目的节点的有效路由，由网络层按照长跳路由原则为该高层数据建立一条到达目的节点的路由，并根据所选路由获得下一跳IP地址，把高层数据组装成特定的网络层数据帧，将网络层数据帧与下一跳IP地址递交给ARP层。

网络层按照长跳路由原则建立路由的过程如下：

(1)任意一个节点S为寻找一条到达目的节点的路由，使用洪泛法发送路由请求消息；

(2)中间节点收到路由请求消息后，若缓存中没有到达该目的节点的有效路由，则延时相应的时间后转发该路由请求消息，设d为该中间节点与发送该路由请求消息的节点之间的距离，因为路由建立过程是遵守长跳路由原则，所以应根据d的大小设置延时时间，d越大，其延时时间越小；另外，根据协同节点的选择条件，只有两节点之间的数据传输速率为1Mbps、2Mbps的情况下，MAC层才有可能选择到协同节点，所以为了更好的将路由与协同MAC方式相结合，增大协同发送概率，延时时间按照数据传输速率对应的最大传输距离分别设置为：

当数据传输速率为2M bps时的最大传输距离<d<＝数据传输速率为1Mbps时的最大传输距离，该延时时间取值服从均匀分布，均匀分布的区间为[0s，0.01s]；

当数据传输速率为5.5Mbps时的最大传输距离<d<＝数据传输速率为2Mbps时的最大传输距离，该延时时间取值服从均匀分布，均匀分布的区间为[0s，0.015s]；

否则，该延时时间取值在均匀分布时间的基础上加上一个固定退避时间0.005s，即延时时间＝[0s，0.015s]+0.005s；

(3)当路由请求消息到达目的节点或者任何一个缓存有到目的节点路由的中间节点时，目的节点或该中间节点向节点S发送路由应答消息。

在路由建立的过程中路由层发送的广播路由请求分组RREQ和路由应答分组RREP的长度偏小，此时若在MAC层使用控制帧进行握手开销反而比较大，并且为了将网络层中的路由控制分组与数据分组相区别，因此在MAC层设置一个使用RTS门限，使得路由控制分组到达MAC层后采用DCF方式的基本方案。

步骤2，数据帧及下一跳IP地址到达ARP层。

ARP层将网络层递交的下一跳IP地址转换为下一跳MAC地址，并将转换后的下一跳MAC地址和网络层递交的数据帧交给MAC层；

步骤3，数据帧及下一跳MAC地址到达MAC层。

MAC层收到数据帧及下一跳MAC地址后，根据下一跳MAC地址，在协同表格中查找满足协同条件的协同节点，协同表格格式采用表1所示的格式。

表1  协同表格格式

 

ID(48bits)	ID(48bits)	Time(8bits)	Rhd(8bits)	Rsh(8bits)
					目的地址1	协同节点1的地址	更新Rhd的最近时间	协同节点1与目的节点1之间的数据传输速率	本节点与协同节点1之间的数据传输速率
	……	……	……	……
					目的地址n	协同节点n的地址	更新Rhd的最近时间	协同节点n与目的节点n之间的数据传输速率	本节点与协同节点n之间的数据传输速率

若协同表格中某表项的目的地址与下一跳MAC地址相同，且该表项中的其余参数满足不等式： $\frac{8*L}{R_{\mathrm{sh}}}+\frac{8*L}{R_{\mathrm{hd}}}+T_1+T_{\mathrm{PLCP}}+T_2+2*T_{\mathrm{SIFS}}<\frac{8*L}{R_{\mathrm{direct}}}+T_{\mathrm{RTS}}$ 则该表项中的协同节点可选为协同节点；

若不止一个表项满足上述不等式，此时应选使得不等式左边值最小的协同节点做为协同节点，即 $\frac{8*L}{R_{\mathrm{sh}}}+\frac{8*L}{R_{\mathrm{hd}}}+T_1+T_{\mathrm{PLCP}}+T_2+2*T_{\mathrm{SIFS}}$ 值最小；

若 $\frac{8*L}{R_{\mathrm{sh}}}+\frac{8*L}{R_{\mathrm{hd}}}+T_1+T_{\mathrm{PLCP}}+T_2+2*T_{\mathrm{SIFS}}$ 值相同，选协同表格中时间最新的节点作为协同节点。

不等式中的R_sh为本节点与协同节点之间的数据帧的传输速率，R_hd为协同节点与目的节点之间的数据帧的传输速率，R_direct为本节点与目的节点之间的数据传输速率，L为包括MAC帧头的MAC层数据长度，单位bytes，T₁为发送请求协同发送的控制帧的传输时间，T₂为协同节点发送的帮助协同传输的控制帧的传输时间，T_RTS为发送RTS控制帧的传输时间，T_SIFS为SIFS间隔的大小，T_PLCP为发送物理层收敛协议(PLCP)子层所需的时间。

如果协同节点存在，则MAC层采用协同MAC方式进行传输；如果协同节点不存在，MAC层则按照DCF方式进行传输。其中MAC层采用协同MAC方式进行传输时，按如下过程进行：

(1)任意一个节点根据下一跳MAC地址选择好协同节点后，发送请求协同发送的控制帧；

(2)下一跳目的节点，即下一跳MAC地址对应的节点，收到该控制帧后，若信道空闲，发送CTS控制帧，否则不予回应；

(3)协同节点收到请求协同发送的控制帧和CTS控制帧后，若信道空闲且满足协同要求的数据传输速率，给该任意节点回一个帮助协同传输的控制帧，否则不予回应；

(4)该任意节点若正确收到CTS控制帧和协同节点发送的帮助协同传输的控制帧后，表明协同握手成功，则采用高速的两跳方式传输数据，即该任意节点先给协同节点发送数据，协同节点再转发收到的数据给下一跳目的节点；该任意节点若只收到CTS控制帧，表明协同握手不成功，但竞争到信道，该任意节点直接发送数据给下一跳目的节点；若该任意节点没有收到CTS控制帧，竞争信道不成功，做相应的传输失败处理；

(5)下一跳目的节点收到该任意节点或协同节点发给自己的数据帧后，直接给该任意节点回ACK控制帧，否则不予回应。

(6)该任意节点在规定的等待时间范围内收到回应的ACK控制帧，表明数据帧已成功传输到下一跳目的节点，该任意节点做相应的传输成功处理；否则，该任意节点做相应的传输失败处理。

网络中的信道条件在网络运行过程中不断变化，因此，需对协同表格进行实时更新，其更新方式有：

A、固定节点的发送功率，则任意一个节点可通过与邻节点间MAC层控制信息交互，获得该节点与邻节点之间的链路状态，从而估计出该节点到邻节点之间的数据帧发送速率，更新协同表格表项中该节点到协同节点的数据发送速率R_sh、该节点到下一跳目的节点的数据发送速率R_sd，若 $\frac{1}{R_{\mathrm{sh}}}+\frac{1}{R_{\mathrm{hd}}}>\frac{1}{R_{\mathrm{sd}}},$ 删除该协同表格项；

B、任意一个节点通过“串扰”收到其它节点对之间的数据包，获得协同节点与下一跳目的节点之间的数据帧发送速率R_hd，根据获得的数据帧发送速率更新协同表格表项。若该协同节点与下一跳目的节点对不存在于协同表格中，且根据已知的信息满足 $\frac{1}{R_{\mathrm{sh}}}+\frac{1}{R_{\mathrm{hd}}}<\frac{1}{R_{\mathrm{sd}}}$ 不等式，则将该协同节点作为新的协同节点加入到协同表格中，协同与目的节点之间的数据传输速度、本节点与协同节点之间的数据传输速度分别填入R_hd、R_sh，时间设为当前时间；若该协同节点已存在协同表格项中且新获得的R_hd值大于等于原先协同表格项中的对应值，则更新协同表格项中的R_hd值，时间设为当前时间；若该协同节点已存在协同表格项中但新获得的速率信息R_hd使得 $\frac{1}{R_{\mathrm{sh}}}+\frac{1}{R_{\mathrm{hd}}}>\frac{1}{R_{\mathrm{sd}}},$ 删除该协同表格项。

C、网络层在路由维护过程中维护着一张邻居列表，若在路由维护中某邻节点失效，则网络层通过邻居列表获得失效的邻节点信息，并告知MAC层删除协同表格中该邻节点作为协同节点所对应的表项。

本发明的数据传输路径如图2所示，图2中S节点和D节点分别代表数据的源节点和目的节点。按照长跳路由原则建立的S节点到D节点的有效路由为：S→A→D，在MAC层使用协同MAC方式后，数据传输路径变为：S→helper1→A→helper2→D。

本发明的效果，可通过以下仿真进一步说明：

仿真条件与仿真内容：

本仿真基于OPNET 10.5仿真平台。网络中的60个节点随机放置在400*400的正方形区域内；网络中各节点保持静止不动，其发送功率固定，覆盖范围为100m；从该60个节点中随机选择30个节点作为源节点向随机选择的目的节点发送数据；各源节点均按相同的泊松分布产生数据，数据长度为2048bits；本仿真中信道的传输损耗模型采用自由空间模型；数据帧的传输速率依赖于源节点和目的节点之间的距离，其具体对应关系参照表2，控制帧的传输速率固定为1Mbps。

表2  数据帧的传输速率

 

数据帧的传输速率(Mbps)	11	5.5	2	1
					源节点和目的节点之间最大距离(m)	48.2	67.1	74.7	100

仿真结果：

仿真中使用3种方案进行性能比较，方案1是路由建立时采用AODV路由方法，MAC层采用DCF方式；方案2是路由建立时采用AODV路由方法，MAC采用协同MAC方式；方案3是本发明的方法。

表3显示了仿真中使用方案1和本发明时统计得到的各种传输速率在数据帧的发送过程中所占的比例，从表3中可以看出，相比于方案1，本发明对按照长跳路由原则建立的路由采用协同方法进行优化，将该路由中包含的每一条低速率的长距离链路用两个高速率的短链路代替，从而更有效的支持网络的多速率传输。

表3  各种传输速率在数据帧的发送过程中所占的比例

表4显示了仿真中使用方案2和本发明时统计得到的协同成功传输的比例，其中协

从表4中可以看出，由于本发明在建立路由时选择更长跳，使得协同节点存在的概率增大，因此，本发明协同成功传输的比例比方案2的要大。同时，也可以看出，随着包的到达率增加，碰撞的增大，两种方案的协同成功传输比例均有减少趋势。

表4  协同成功传输的比例

 

数据的到达率(包/秒)	方案2	本发明
			1	0.47423	0.59464
2	0.44659	0.54463
			3.3	0.41528	0.50782
10	0.30403	0.3472

表5显示了轻负载情况下采用各方案后获得的端到端吞吐量。

图3给出轻负载情况下端到端时延对比曲线图。

表5  不同数据到达率情况下的端到端吞吐量

 

数据到达率(包/秒)	方案1	方案2	本发明
				1	58861.41304	59546.68651	59604.79986
1.25	73050.72659	73988.31461	74043.56554
				1.67	95243.985	97147.20599	96567.25094
2	113422.0225	116013.6629	114976.7191
				2.5	137435.3258	141607.0712	139782.5918
3.3	175965.4346	181912.5738	178021.5359

结合表5和图3可以看出，在轻负载的情况下，网络均能及时处理上层递交的数据，三种方案下的吞吐量没有太大差别，但在端到端时延上有差异。相比于方案1，由于本发明能够更有效的支持网络的多速率传输能力，通过本发明方法获得的端到端时延明显优于方案1；另外，相比于方案2，本发明的路由选择过程中更偏向于选择长跳路由，从而使得协同节点存在的概率增大，能更好地与MAC层的协同方式相结合，因此在轻负载情况下，通过本发明方法所获得的端到端时延要小一些。

Claims (4)

1.一种Ad Hoc网络中可支持多速率传输的跨层协同路由方法，包括如下过程：

(1)任意一个节点的高层产生数据后，将数据递交给网络层处理，网络层根据该高层数据的目的地址，先查找缓存中是否存在到达该目的节点的有效路由，若存在，获得下一跳IP地址，并把高层数据组装成特定的网络层数据帧，然后将该数据帧及下一跳IP地址交给ARP层；若不存在到达该目的节点的有效路由，由网络层按照长跳路由原则为该高层数据建立一条到达目的节点的路由，并根据所选路由获得下一跳IP地址，把高层数据组装成特定的网络层数据帧，将网络层数据帧与下一跳IP地址递交给ARP层；

(2)ARP层将网络层递交的下一跳IP地址转换为下一跳MAC地址，并将转换的下一跳MAC地址和网络层递交的数据帧交给MAC层；

(3)MAC层根据下一跳MAC地址，在协同表格中查找满足协同条件的协同节点，若协同节点存在，MAC层采用协同MAC方式进行传输，若协同节点不存在，MAC层则按照DCF方式进行传输；同时网络中的其他节点，通过监听发送的控制帧和数据帧获取链路状态信息，对协同表格进行实时更新。

2.根据权利要求书1所述的协同路由方法，其特征在于过程(1)所述的网络层按照长跳路由原则为高层数据建立一条到达目的节点的路由，按如下过程进行：

1a)任意一个节点S为寻找一条到达目的节点的路由，使用洪泛法发送路由请求消息；

1b)中间节点收到路由请求消息后，若缓存中没有到达该目的节点的有效路由，则延时相应的时间后转发该路由请求消息，设d为该中间节点与发送该路由请求消息的节点之间的距离，则该延时时间设置为：当数据传输速率为2Mbps时的最大传输距离<d<＝数据传输速率为1Mbps时的最大传输距离，该延时时间取值服从均匀分布，均匀分布的区间为[0s，0.01s]；当数据传输速率为5.5Mbps时的最大传输距离<d<＝数据传输速率为2Mbps时的最大传输距离，该延时时间取值服从均匀分布，均匀分布的区间为[0s，0.015s]；否则，该延时时间取值在均匀分布时间的基础上加一个固定退避时间0.005s，即延时时间＝[0s，0.015s]+0.005s；

1c)当路由请求消息到达目的节点或者任何一个缓存有到目的节点路由的中间节点时，目的节点或该中间节点向节点S发送路由应答消息。

3.根据权利要求书1所述的协同路由方法，其特征在于过程(3)所述的MAC层采用协同MAC方式进行传输，按如下过程进行：

3a)任意一个节点根据下一跳MAC地址选择好协同节点后，发送请求协同发送的控制帧；

3b)下一跳目的节点，即下一跳MAC地址对应的节点，收到该控制帧后，若信道空闲，发送CTS控制帧，否则不予回应；

3c)协同节点收到请求协同发送的控制帧和CTS控制帧后，若信道空闲且满足协同要求的数据传输速率，给该任意节点回一个帮助协同传输的控制帧，否则不予回应；

3d)该任意节点若正确收到CTS控制帧和协同节点发送的帮助协同传输的控制帧后，表明协同握手成功，则采用高速的两跳方式传输数据，即该任意节点先给协同节点发送数据，协同节点再转发收到的数据给下一跳目的节点；该任意节点若只收到CTS控制帧，表明协同握手不成功，但竞争到信道，则该任意节点直接发送数据给下一跳目的节点；若该任意节点没有收到CTS控制帧，竞争信道不成功，做相应的传输失败处理；

3e)下一跳目的节点收到该任意节点或协同节点发给自己的数据帧后，直接给该任意节点回ACK控制帧，否则不予回应；

3f)该任意节点在规定的等待时间范围内收到回应的ACK控制帧，表明数据帧已成功传输到下一跳目的节点，该任意节点做相应的传输成功处理；否则，该任意节点做相应的传输失败处理。

4.根据权利要求书1所述的协同路由方法，其特征在于过程(3)所述的对协同表格进行实时更新，采用如下方式：

A、任意一个节点通过与邻节点间的MAC层控制信息交互，获得该节点与邻节点之间的链路状态，从而估计出该节点到邻节点之间的数据帧发送速率，更新协同表格表项中该节点到协同节点、该节点到下一跳目的节点的数据帧发送速率；

B、任意一个节点通过“串扰”收到其它节点对之间的数据包，获得协同节点与下一跳目的节点之间的数据帧发送速率，根据获得的数据帧发送速率更新协同表格表项；

C、网络层在路由维护过程中维护着一张邻居列表，若在路由维护中某邻节点失效，则网络层通过邻居列表获得失效的邻节点信息，并告知MAC层删除协同表格中该邻节点作为协同节点所对应的表项。

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