CN101827421A - 基于信道状态信息的dsr协作路由方法及路由器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于信道状态信息的DSR协作路由方法及路由器。该方法基于由一个或多个网络一跳模型级联的网络拓扑结构，每一网络一跳模型包括发送节点A、接收节点C、位于发送节点A和接收节点C之间的节点集合M＝{B₁，B₂，……，B_k}；集合M中的每一节点同时具有接收信号和发送信号链路；当前网络一跳模型中的接收节点C为下一个一跳模型中的发送节点A；信源节点S为第一个网络一跳模型中的发送节点A，信宿节点D为最后一个网络一跳模型中的接收节点C；该方法包括前向路由建立步骤、反向路由建立步骤以及数据传输步骤。本发明支持单向链路，实现了DSR源路由中继节点的协作通信，减少整个网络节点能量消耗，延长网络寿命。

Description

基于信道状态信息的DSR协作路由方法及路由器

技术领域

本发明涉及无线网络应用领域，尤其涉及一种基于信道状态信息的DSR协作路由方法及路由器。

背景技术

移动ad hoc网络(MANET)是不依赖于有线基础设施的临时性网络，采用自组织方式进行通信。该类型网络最初是应用于军事领域，以实现战场特定环境下分组无线网络数据的通信。现在，ad hoc网络在其他领域也有了越来越广泛的应用，成为移动通信领域一个新的分支。在ad hoc网络中，由于网络中的节点没有当前网络拓扑结构的先验知识，通常在需要通信时才开始发现路由。DSR(Dynamic SourceRouting)动态源路由协议即为MANNET标准化组织推荐的常用被动式路由方法之一。

Ad hoc网络通信的核心问题在网络通信效率和节点能量消耗之间的合理平衡。而协作通信提供了一个减少网络整体能耗的新思路，协作通信不但适用于类似移动蜂窝网络的有中心的网络，同样也适用于类似ad hoc网络的分布式多跳无中心网络。Huang在文献“Robust cooperative routingprotocol in Mobile Wireless Sensor Network”中表明，在节点分布密集、且链路误码率较高的情况下，协作通信更加节省能量，因为可以避免重传时所需要的功率。在协作通信中，中继用于协助发送者转发信息给接收者。因此，接收者能通过不同的信道得到多份同一信息的复制品。这主要利用了广播模式下的无线广播优势(WBA)和协作模式下的无线协作优势(WCA)，广播模式下一个节点可以把数据发送给多个节点，而协作模式下多个节点可以发送同一数据给同一个信宿节点。

目前DSR路由方法是基于最短路径或最少跳数的，并没有通过考虑中继节点协作通信来减少能量消耗。另一方面，如果数据分组在逐跳传输过程中发现链路失败，而且缓存中没有备用路由，信源节点可能需要重新开始一个新的路由发现过程，这也将增加延时和能量消耗。

如果把协作通信和ad hoc路由方法相结合，就能够降低整个网络信号传输的能量损耗，基于这个目标，目前在adhoc无线网络领域，已有相关文献对协作路由方法展开研究。但是，这些协作路由方法基本上都是在现有路由方法基础上找到一条信源节点和信宿节点之间最短路径路由，当传输数据时，利用中继节点能接收到发端RTS(require-to-send请求发送数据报)和收端CTS(clear-to-send清除发送数据报)信号来获知其潜在协作中继节点身份，并与其他潜在协作中继节点竞争最佳协作节点，发端第一个时隙发送的数据能被最佳中继协作节点和收端同时接收，而下一个时隙由最佳中继节点采用解码转发(decode-and-forward)协作方式转发给发端同一份数据。但是，这种协作路由并没有充分利用路由发现过程所能获取的协作节点信息，而且假设信道是双向链路，不支持单向链路。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于信道状态信息的DSR协作路由方法及路由器以支持单向链路，解决目前DSR源路由协议没有考虑中继节点协作通信，不能使网络节点能量消耗得到优化的问题。

本发明提供了一种基于信道状态信息的DSR协作路由方法，所述方法基于由一个或多个网络一跳模型级联的网络拓扑结构，每一所述网络一跳模型包括发送节点A、接收节点C、位于发送节点A和接收节点C之间的节点集合M＝{B₁，B₂，……，B_k}；所述集合M中的每一节点同时具有接收信号和发送信号链路；当前网络一跳模型中的接收节点C为下一个一跳模型中的发送节点A；信源节点S为第一个网络一跳模型中的发送节点A，信宿节点D为最后一个网络一跳模型中的接收节点C；所述方法包括：建立前向路由；基于所述建立的前向路由进行反向路由的建立；基于所述建立的反向路由进行数据的转发。

上述协作路由方法，优选所述方法还包括信源节点S路由建立步骤：当所述信源节点S有数据分组要发送给信宿节点D时，S查找路由缓存是否有到达D的路由；如果有，执行所述数据传输步骤；否则，执行所述前向路由建立步骤。

上述协作路由方法，优选所述前向路由建立包括：路由请求分组RREQ广播步骤，发送节点A广播，所述路由请求分组RREQ包括信宿、请求分组发送节点地址、本分组ID、路由记录、最近一跳的信道状态信息和训练序列；其中，所述请求分组发送节点地址和本分组ID为RREQ标识，用于惟一地标识RREQ以实现所述路由请求分组RREQ接收处理；所述路由记录将积累地记下RREQ分组逐跳传播时所顺序经过的节点地址以实现路由发现的功能，所述训练序列用于估计信道状态；前向路由建立步骤，前向路由建立步骤，所述接收节点C对接收到的由节点集合M中的多个节点转发的同一标识RREQ分组进行处理，所述接收节点C根据之前两跳的信道状态信息，选择直跳传输路由或从节点集合M中选择最佳协作中继节点路由；如果接收节点C包含RREQ指定的信息，则该节点即为所述信宿D或者具有到达所述信宿D的前向路由；否则，更新RREQ中的路由记录和最近一跳的信道状态信息记录，并广播更新后的RREQ。上述协作路由方法，优选所述反向路由建立步骤为：若接收节点C为RREQ指定的信息，则产生路由回答分组RREP，所述路由回答分组包含所述信宿D接收到RREQ分组的路由记录，所述信源节点S收到所述RREP分组，获取RREQ分组的路由记录并存储。

上述协作路由方法，优选所述数据传输步骤为：所述信源节点S按存储的所述路由记录发送数据，若所述路由记录中两节点之间还存在一个最佳协作中继点节点，则此两节点和最佳协作节点采用时分方式协作通信方式传输数据：前一时隙从发端到接收端直接传输，后一时隙最佳协作中继节点把从所述发送节点A端接收到的信号解码后再转发给所述接收节点C，所述接收节点C将接收到的信号合并处理。

上述协作路由方法，优所述选择最佳协作中继节点通过如下步骤确定：步骤1，所述接收节点C对接收到的所述RREQ分组进行处理，通过接收到的所述训练序列来估计最近一跳的信道状态h；步骤2，通过所述RREQ分组标识判断是否已收到同一RREQ，如果已收到过，转到步骤4；如果未收到过，判断h＞h_thd是否成立，h_thd为满足中断概率条件下的信道状态门限值；如果成立，则采用直传模式的路由通信，转到步骤3；否则，启动定时器T，转到步骤5；步骤3，判断当前节点C是否为RREQ指定的信息，如果是，进行反向路由建立过程；如果不是，采用直传模式的路由通信，把节点C地址加到RREQ路由记录后面，更新最近一跳的信道状态信息，转发RREQ；步骤4，如果当前节点通过RREQ分组的唯一标识判断出已收到同一RREQ，且在定时器T活动期内，即T＜T_thd，T_thd为定时器门限；判断路由记录是否为上游节点A的另一个下一跳节点B_i发送来的分组，如果是，则找出潜在一跳协作节点B_i并存储，记录信道状态h_A，Bi，转到步骤5；否则，丢弃该RREQ分组；步骤5，定时器T超时后，即T＝T_thd时刻，如果不存在协作节点，则转到步骤3；如果存在多个潜在一跳协作节点，则根据C估计的最近一跳的信道状态信息h_Bi，C以及节点B_i估计的最近一跳信道状态信息h_A，Bi记录判定协作系数，协作系数定义为h_A，Bi和h_Bi，C的调和平均数，协作系数最大的协作节点即为最佳协作节点B_max，转到步骤6；步骤6，判断当前节点是否为RREQ指定的信息，如果是，采用协作路由通信，将最佳协作节点B_max和本节点C地址加入路由记录，其中B_max地址需特殊注明是协作节点，进行反向路由建立过程。如果不是，采用协作路由通信，将最佳协作节点B_max和本节点C地址加入路由记录广播给所有下一跳邻居节点，其中B_max地址需特殊注明是协作节点，更新最近一跳的信道状态信息，转发RREQ。

本发明还提供了一种基于信道状态信息的DSR协作路由器，所述路由器基于由一个或多个网络一跳模型级联的网络拓扑结构，每一所述网络一跳模型包括发送节点A、接收节点C、位于发送节点A和接收节点C之间的节点集合M＝{B₁，B₂，……，B_k}；所述集合M中的每一节点同时具有接收信号和发送信号链路；当前网络一跳模型中的接收节点C为下一个一跳模型中的发送节点A；信源节点S为第一个网络一跳模型中的发送节点A，信宿节点D为最后一个网络一跳模型中的接收节点C；所述路由器包括前向路由建立模块、反向路由建立模块以及数据传输模块。

上述协作路由器，优选所述前向路由建立模块包括：路由请求分组RREQ广播单元，发送节点A广播，所述路由请求分组RREQ包括信宿、请求分组发送节点地址、本分组ID、路由记录、最近一跳的信道状态信息和训练序列；其中，所述请求分组发送节点地址和本分组ID为RREQ标识，用于惟一地标识RREQ以实现所述路由请求分组RREQ接收处理；所述路由记录将积累地记下RREQ分组逐跳传播时所顺序经过的节点地址以实现路由发现的功能，所述训练序列用于估计信道状态；前向路由建立单元，所述接收节点C根据之前两跳的信道状态信息，选择直跳传输路由或从节点集合M中选择最佳协作中继节点路由；如果接收节点C包含RREQ指定的信息，则该节点即为所述信宿D或者具有到达所述信宿D的前向路由；否则，更新RREQ中的路由记录和最近一跳的信道状态信息记录，并广播更新后的RREQ。

上述协作路由器，优选所述反向路由建立模块用于在最佳协作中继节点为RREQ指定的信息时，产生路由回答分组RREP，所述路由回答分组包含所述信宿D接收到RREQ分组的路由记录，所述信源节点S收到所述RREP分组，获取RREQ分组的路由记录并存储。

上述协作路由器，优选所述数据传输模块用于所述信源节点S按存储的所述路由记录发送数据，若所述路由记录中两节点之间还存在一个最佳协作中继点节点，则此两节点和最佳协作节点采用时分方式协作通信方式传输数据：前一时隙从发端到接收端直接传输，后一时隙最佳协作中继节点把从所述发送节点A端接收到的信号解码后再转发给所述接收节点C端，所述接收节点C将接收到的信号合并处理。

本发明可以自适应选择直传长跳模式或协作通信模式，减少数据分组传输的总能量消耗，支持单向链路；并且在由于高移动性或无线链路信道衰落引起的中断下，能够迅速利用协作路由信息建立相应路由，而无需重新构建源端到目的端的路由，进而减少因重传或重新构建路由所需的能量消耗和数据分组传输时延。最终减少整个网络节点能量消耗，延长网络寿命。

附图说明

图1是本发明基于信道状态信息的DSR协作路由方法实施例的网络节点拓扑图；

图2是本发明基于信道状态信息的DSR协作路由方法实施例的实现流程图；

图3是本发明基于信道状态信息的DSR协作路由方法中，选择最佳协作节点过程流程图；

图4为本发明基于信道状态信息的DSR协作路由器实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是一种基于信道状态信息的DSR协作路由方法的网络节点拓扑图。图1中，发送数据方为信源节点S，接收数据方为信宿节点D，其他节点A，B₁，B₂，……，B_k，C为中间节点。协作通信每一跳路由都可简化为虚线框中所示的网络一跳模型，即发送方A，接收方为C，节点集合M＝{B₁，B₂，……，B_k}，集合M中的节点同时具有接收A信号的链路和发送信号给节点C的链路。因此集合M中的节点可成为节点A和C通信中的潜在一跳协作节点。中间节点广播的路由请求消息RREQ中，包括唯一标识、路由记录、最近一跳的信道状态信息和训练序列。节点B₁，B₂，……，B_k，C都能收到A发来的RREQ_A，节点B_i(i＝1，2，…，k)转发的RREQ_Bi也能被C接收到，此时，节点C根据RREQ_Bi训练序列可以估计前一跳B_i(i＝1，2，…，k)到C的信道状态信息h_Bi，C，通过解码RREQ_Bi还可以得到上一跳节点B_i所估计的A到B_i信道状态信息h_A，Bi，根据这两个信道状态信息，选择最佳协作中继节点。如果节点B₁，B₂，……，B_k不存在，即

则上述模型简化为只有节点A和C的一跳路由。网络拓扑结构由一个或多个所述网络一跳模型级联构成，当前网络一跳模型中的接收节点C为下一个一跳模型中的发送节点A；信源节点S为第一个网络一跳模型中的发送节点A，信宿节点D为最后一个网络一跳模型中的接收节点C。

图2是一种基于信道状态信息的DSR协作路由方法的实现流程图。图2中，一种基于信道状态信息的DSR协作路由方法实现步骤如下：它包括前向路由建立(RREQ分组)，反向路由建立(RREP分组)和数据传输3个过程。其特征在于，所述方法包括下列步骤：

步骤1：当信源节点S有数据分组要发送给信宿节点D时，S查找路由缓存是否有到达D的路由，如果有，转到数据传输阶段步骤8；否则，启动路由发现过程，转到步骤2；

步骤2：前向路由建立(RREQ分组)，信源节点S广播“路由请求分组”RREQ。RREQ分组应包括信宿、请求分组发送节点地址、本分组ID、路由记录、最近一跳的信道状态信息和训练序列。{请求分组发送节点地址、本分组ID}用于惟一地标识RREQ，以便于RREQ的接收处理，称为RREQ标识。路由记录将积累地记下RREQ分组逐跳传播时所顺序经过的节点地址，从而完成路由发现的功能。训练序列主要用于估计信道状态。

步骤3：前向路由建立(RREQ分组)，节点对接收到的RREQ分组的处理，根据信道状态信息，选择最佳协作中继节点，具体过程参见图3的描述。如果当前节点就是RREQ指定的信息，即该节点就是信宿D或者具有到达D的前向路由，转到步骤4；否则，节点更新RREQ中的路由记录和最近一跳的信道状态信息记录，广播RREQ。RREQ包括唯一标识、路由记录、最近一跳的信道状态信息和训练序列。转到步骤3；

步骤4：反向路由建立(RREP分组)，如果节点就是RREQ指定的信息，即该节点就是信宿D或者具有到达D的前向路由，产生路由回答分组RREP，包含有信宿接收到RREQ分组的路由记录。

步骤5：反向路由建立(RREP分组)，如果网络中所有的链路是双向的，如果信宿到信源的“反向路由”存在，则RREP分组沿“反向路由”点到点传输到信源，转到步骤7。如果信宿到信源的“反向路由”不存在，则按信源的RREQ中的“路由记录”(前向路由)进行反向传送，转到步骤7；

步骤6：反向路由建立(RREP分组)，如果存在单向链路，则信宿执行与信源相同的反向路由发现过程，所不同的是信宿RREQ分组捎带传送RREP分组，转到步骤7；

步骤7：反向路由建立(RREP分组)，信源节点S收到RREP分组，得到RREQ分组的路由记录并存储；

步骤8：数据传输阶段，信源节点S按存储的路由记录发送数据，如果路由记录中两节点之间还存在一个最佳协作节点，则此两节点和最佳协作节点采用协作通信方式传输数据，具体过程为：采用时分方式，前一时隙从发端到接收端直接传输，后一时隙最佳协作中继节点把从发端接收到的信号解码后再转发给接收端，解码可以采用全部解码，也可以逐符号解码，接收端将接收到的信号合并处理。当由于高移动性或无线链路信道衰落引起发端到接收端之间链路中断时，中继协作节点能够迅速利用协作路由信息建立相应路由，而无需重新构建源端到目的端的路由。

图3是一种基于信道状态信息的DSR协作路由方法的选择最佳协作节点过程流程图。以图1中所示的协作通信模型为例，其具体实施步骤如下：

步骤1：接收节点C对接收到的RREQ分组的处理，通过接收到的训练序列来估计最近一跳的信道状态h，训练序列指用于信道估计，对接收端来说为已知的序列；

假设接收到瞬时信号y可表示为

y(t)＝h·x(t)+n(t)                       (1)

其中，x为发送信号，h为信道衰落系数，即信道状态信息，n表示噪声。

步骤2：通过RREQ分组的唯一标识判断是否已收到同一RREQ，如果已收到过，说明不是发送节点A直传的RREQ，转到步骤4；如果未收到过，说明是发送节点A直传的RREQ，判断h＞h_thd是否成立，h_thd为满足一定中断概率条件下的信道状态门限值，如果成立，说明信道状态较好，可以采用直传模式的路由通信，转到步骤3。否则，说明信道状态不够好，可能需要中继节点的协作，启动定时器T，转到步骤5。

步骤3：判断当前节点是否为RREQ指定的信息，如果是，进行反向路由建立过程；如果不是，采用直传模式的路由通信，把节点C地址加到RREQ路由记录后面，更新最近一跳的信道状态信息，转发RREQ。

步骤4：如果当前节点通过RREQ分组的唯一标识判断出已收到同一RREQ，且在定时器T活动期内，即T＜T_thd，T_thd为定时器门限，该数值可根据中继节点解码转发数据所需时间来确定。判断路由记录是否为上游节点A的另一个下一跳节点B_i发送来的分组，如果是，则找出潜在一跳协作节点B_i并存储，记录信道状态h_A，Bi转到步骤5；否则，丢弃该RREQ分组，不作进一步的处理。

步骤5：定时器T超时后，即T＝T_thd时刻，如果不存在协作节点，则转到步骤3；如果存在多个潜在一跳协作节点，则根据C估计的最近一跳的信道状态信息h_Bi，C以及节点B_i估计的最近一跳信道状态信息h_A，Bi记录判定协作系数，协作系数定义为h_A，Bi和h_Bi，C的调和平均数，协作系数最大的协作节点即为最佳协作节点B_max，具体判定过程如下：

$\∀i\∈M:B_{\max }\left(i\right)=\arg \max \left(\frac{2}{\frac{1}{h_{A,\mathrm{Bi}}}+\frac{1}{h_{\mathrm{Bi},C}}}\right)=\arg \max \left(\frac{2h_{A,\mathrm{Bi}}{h}_{\mathrm{Bi},C}}{h_{A,\mathrm{Bi}}+h_{\mathrm{Bi},C}}\right)---\left(2\right)$

步骤6：判断当前节点C是否为RREQ指定的信息，如果是，采用协作路由通信，将最佳协作节点B_max和本节点C地址加入路由记录，其中B_max地址需特殊注明是协作节点，进行反向路由建立过程。如果不是，采用协作路由通信，将最佳协作节点B_max和本节点C地址加入路由记录广播给所有下一跳邻居节点，其中B_max地址需特殊注明是协作节点，更新最近一跳的信道状态信息，转发RREQ。

另一方面，本发明还提供了一种基于信道状态信息的DSR协作路由器，所述路由器基于网络一跳模型，所述网络一跳模型包括发送节点A、接收节点C、位于发送节点A和接收节点C之间的节点集合M＝{B₁，B₂，……，B_k}；所述集合M中的每一节点同时具有接收信号和发送信号链路。网络拓扑结构由一个或多个所述网络一跳模型级联构成，当前网络一跳模型中的接收节点C为下一个一跳模型中的发送节点A；信源节点S为第一个网络一跳模型中的发送节点A，信宿节点D为最后一个网络一跳模型中的接收节点C。参照图4，所述路由器包括前向路由建立模块42、反向路由建立模块44以及数据传输模块46。上述三个模块的工作原理在发明内容部分已经做了描述，且与方法实施例中各个步骤相对应，在此不再赘述。

本发明提供的基于信道状态信息的DSR协作路由方法及路由器，可以自适应选择直传长跳模式或协作通信模式，减少数据分组传输的总能量消耗。并且在由于高移动性或无线链路信道衰落引起的中断下，能够迅速利用协作路由信息建立相应路由，而无需重新构建源端到目的端的路由。减少因重传或重新构建路由所需的能量消耗和数据分组传输时延。最终减少整个网络节点能量消耗，延长网络寿命。

以上对本发明所提供的一种基于信道状态信息的DSR协作路由方法及路由器详细介绍，本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于信道状态信息的DSR协作路由方法，其特征在于，

所述方法基于由一个或多个网络一跳模型级联的网络拓扑结构，每一所述网络一跳模型包括发送节点

A、接收节点C、位于发送节点A和接收节点C之间的节点集合M＝{B₁，B₂，……，B_k}；所述集合M中的每一节点同时具有接收信号和发送信号链路；当前网络一跳模型中的接收节点C为下一个一跳模型中的发送节点A；信源节点S为第一个网络一跳模型中的发送节点A，信宿节点D为最后一个网络一跳模型中的接收节点C；所述方法包括：

前向路由建立步骤，建立前向路由；

反向路由建立步骤，基于所述建立的前向路由进行反向路由的建立；

数据传输步骤，基于所述建立的反向路由进行数据的转发。

2.根据权利要求1所述的协作路由方法，其特征在于，所述方法还包括信源节点S路由建立步骤：

当所述信源节点S有数据分组要发送给信宿节点D时，S查找路由缓存是否有到达D的路由；如果有，执行所述数据传输步骤；否则，执行所述前向路由建立步骤。

3.根据权利要求2所述的协作路由方法，其特征在于，所述前向路由建立步骤包括：

路由请求分组RREQ广播步骤，发送节点A广播，所述路由请求分组RREQ包括信宿、请求分组发送节点地址、本分组ID、路由记录、最近一跳的信道状态信息和训练序列；其中，所述请求分组发送节点地址和本分组ID为RREQ标识，用于惟一地标识RREQ以实现所述路由请求分组RREQ接收处理；所述路由记录将积累地记下RREQ分组逐跳传播时所顺序经过的节点地址以实现路由发现的功能，所述训练序列用于估计信道状态；

前向路由建立步骤，所述接收节点C对接收到的由节点集合M中的多个节点转发的同一标识RREQ分组进行处理，所述接收节点C根据之前两跳的信道状态信息，选择直跳传输路由或从节点集合M中选择最佳协作中继节点路由；如果接收节点C包含RREQ指定的信息，则该节点即为所述信宿D或者具有到达所述信宿D的前向路由；否则，更新RREQ中的路由记录和最近一跳的信道状态信息记录，并广播更新后的RREQ。

4.根据权利要求3所述的协作路由方法，其特征在于，所述反向路由建立步骤为：

若接收节点C为RREQ指定的信息，则产生路由回答分组RREP，所述路由回答分组包含所述信宿D接收到RREQ分组的路由记录，所述信源节点S收到所述RREP分组，获取RREQ分组的路由记录并存储。

5.根据权利要求4所述的协作路由方法，其特征在于，所述数据传输步骤为：

所述信源节点S按存储的所述路由记录发送数据，若所述路由记录中两节点之间还存在一个最佳协作中继点节点，则此两节点和最佳协作节点采用时分方式协作通信方式传输数据：前一时隙从发端到接收端直接传输，后一时隙最佳协作中继节点把从所述发送节点A端接收到的信号解码后再转发给所述接收节点C，所述接收节点C将接收到的信号合并处理。

6.根据权利要求5中所述的协作路由方法，其特征在于，所述最佳协作中继节点的通过如下步骤确定：

步骤1，所述接收节点C对接收到的所述RREQ分组进行处理，通过接收到的所述训练序列来估计最近一跳的信道状态h；

步骤2，通过所述RREQ分组标识判断是否已收到同一RREQ，如果已收到过，转到步骤4；如果未收到过，判断h＞h_thd是否成立，h_thd为满足中断概率条件下的信道状态门限值；如果成立，则采用直传模式的路由通信，转到步骤3；否则，启动定时器T，转到步骤5；

步骤3，判断当前节点C是否为RREQ指定的信息，如果是，进行反向路由建立过程；如果不是，采用直传模式的路由通信，把节点C地址加到RREQ路由记录后面，更新最近一跳的信道状态信息，转发RREQ；

步骤4，如果当前节点通过RREQ分组的唯一标识判断出已收到同一RREQ，且在定时器T活动期内，即T＜T_thd，T_thd为定时器门限；判断路由记录是否为上游节点A的另一个下一跳节点B_i发送来的分组，如果是，则找出潜在一跳协作节点B_i并存储，记录信道状态h_A，Bi，转到步骤5；否则，丢弃该RREQ分组；

步骤5，定时器T超时后，即T＝T_thd时刻，如果不存在协作节点，则转到步骤3；如果存在多个潜在一跳协作节点，则根据C估计的最近一跳的信道状态信息h_Bi，C以及节点B_i估计的最近一跳信道状态信息h_A，Bi记录判定协作系数，协作系数定义为h_A，Bi和h_Bi，C的调和平均数，协作系数最大的协作节点即为最佳协作节点B_max，转到步骤6；

步骤6，判断当前节点是否为RREQ指定的信息，如果是，采用协作路由通信，将最佳协作节点B_max和本节点C地址加入路由记录，其中B_max地址需特殊注明是协作节点，进行反向路由建立过程。如果不是，采用协作路由通信，将最佳协作节点B_max和本节点C地址加入路由记录广播给所有下一跳邻居节点，其中B_max地址需特殊注明是协作节点，更新最近一跳的信道状态信息，转发RREQ。

7.一种基于信道状态信息的DSR协作路由器，其特征在于，

所述路由器基于由一个或多个网络一跳模型级联的网络拓扑结构，每一所述网络一跳模型包括发送节点A、接收节点C、位于发送节点A和接收节点C之间的节点集合M＝{B₁，B₂，……，B_k}；所述集合M中的每一节点同时具有接收信号和发送信号链路；当前网络一跳模型中的接收节点C为下一个一跳模型中的发送节点A；信源节点S为第一个网络一跳模型中的发送节点A，信宿节点D为最后一个网络一跳模型中的接收节点C；

所述路由器包括前向路由建立模块、反向路由建立模块以及数据传输模块。

8.根据权利要求7所述的协作路由器，其特征在于，所述前向路由建立模块包括：

路由请求分组RREQ广播单元，发送节点A广播，所述路由请求分组RREQ包括信宿、请求分组发送节点地址、本分组ID、路由记录、最近一跳的信道状态信息和训练序列；其中，所述请求分组发送节点地址和本分组ID为RREQ标识，用于惟一地标识RREQ以实现所述路由请求分组RREQ接收处理；所述路由记录将积累地记下RREQ分组逐跳传播时所顺序经过的节点地址以实现路由发现的功能，所述训练序列用于估计信道状态；

前向路由建立单元，所述接收节点C根据之前两跳的信道状态信息，选择直跳传输路由或从节点集合M中选择最佳协作中继节点路由；如果接收节点C包含RREQ指定的信息，则该节点即为所述信宿D或者具有到达所述信宿D的前向路由；否则，更新RREQ中的路由记录和最近一跳的信道状态信息记录，并广播更新后的RREQ。

9.根据权利要求8所述的协作路由器，其特征在于，所述反向路由建立模块用于在所述接收节点C为RREQ指定的信息时，产生路由回答分组RREP，所述路由回答分组包含所述信宿D接收到RREQ分组的路由记录，所述信源节点S收到所述RREP分组，获取RREQ分组的路由记录并存储。

10.根据权利要求9所述的协作路由器，其特征在于，所述数据传输模块用于：

所述信源节点S按存储的所述路由记录发送数据，若所述路由记录中两节点之间还存在一个最佳协作中继点节点，则此两节点和最佳协作节点采用时分方式协作通信方式传输数据：前一时隙从发端到接收端直接传输，后一时隙最佳协作中继节点把从所述发送节点A端接收到的信号解码后再转发给所述接收节点C端，所述接收节点C将接收到的信号合并处理。

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