CN106034342A - 一种无线自组网中脱簇路由异常的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种无线自组网中脱簇路由异常的处理方法，该方法包括：在节点脱簇之前，将脱簇消息广播给簇内节点。采用该方法，可以减少邻居节点更新脱簇节点路由信息的时间，还可以避免传统路由中源节点在更新路由表之前向待脱簇节点发起业务所引起的链路中断问题。

Description

一种无线自组网中脱簇路由异常的处理方法

技术领域

本发明涉及无线自组网领域，尤其涉及一种脱簇路由异常的处理方法。

背景技术

无线自组网中，基于分簇的路由协议通过分簇网络结构可以减少由于节点移动性对路由算法的影响和路由发现过程中的洪泛开销，并且能够加快路由的查找过程。为了防止路由算法对拓扑变化的过强反应，节点通常在簇内维护完整的路由信息，而簇间路由则需要借助于虚拟骨干网来屏蔽簇内路由的变化。

目前簇内路由表的维护一般采用表驱动路由算法，当节点由于脱簇引起路由异常的时候，需要等待脱簇节点的邻居节点发现该节点消失才触发路由异常维护过程。如果该邻居节点与待脱簇节点之间没有业务，还需要等到路由维护周期才将该异常信息洪泛至全网；如果该邻居节点与待脱簇节点之间有业务，则邻居节点立即广播路由异常信息，但此时业务中断，邻居节点需要寻找新的到达目的节点的路由重发业务，或者在路由维护周期将该信息转发给源节点(或者洪泛至全网节点)，由源节点建立新的到达目的节点的路由，重发业务。整个过程中，全网节点的路由更新时间慢，尤其会增加业务传输时延。

发明内容

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种分簇无线自组网中脱簇路由异常的处理方法，使得在由簇内节点脱簇引起的路由异常情况下，簇内节点可以快速获得节点脱簇信息，减少了路由异常处理时间，进一步减少了业务传输时延。该方法包括：在节点脱簇之前，将脱簇消息广播给簇内节点。

优选的，所述脱簇为有头簇的被动脱簇，所述方法包括以下步骤：

(1)簇头节点广播被脱簇节点的脱簇信息，释放分配给该脱簇节点的簇内ID资源；

(2)邻居节点收到脱簇信息，判断自己是否是待脱簇节点：

如果是待脱簇节点，则释放簇内ID资源，触发本节点进入脱簇状态；这里，待脱簇节点还可以同时检测自己是不是有业务：如果有业务，可以等到业务传输结束后再触发本节点进入脱簇状态，也可以进一步判断业务传输所占用的时频资源是否由簇头分配，如果是簇头分配，则丢弃业务报文中断业务传输，直接进入脱簇状态，如果不是簇头分配，则等到业务传输结束后再触发本节点进入脱簇状态；如果没有业务，则直接触发本节点进入脱簇状态；

如果不是待脱簇节点，则删除路由表中涉及到待脱簇节点的路由，更新本地路由表，同时洪泛转发所述脱簇信息；

(3)重复上一步骤直至全网节点都收到所述脱簇信息。

优选的，所述脱簇为主动脱簇，并且无线自组网的分簇可以是任意簇类型，所述方法包括以下步骤：

(1)待脱簇节点广播自己的脱簇信息，同时释放簇内ID资源，然后触发本节点进入脱簇状态；这里，待脱簇节点还可以同时检测自己是否有业务，如果有，则等到业务传输结束再触发本节点进入脱簇状态，如果没有，则直接触发本节点进入脱簇状态；

(2)邻居节点收到脱簇信息后，检测自己是否是簇头节点：

如果是簇头节点，则删除簇头维护的待脱簇节点信息，释放为待脱簇节点分配的簇内ID资源，删除本地路由表中涉及到待脱簇节点的路由，更新本地路由表，同时洪泛转发所述脱簇信息；

如果不是簇头节点，则删除本地路由表中涉及到待脱簇节点的路由，更新本地路由表，同时洪泛转发所述脱簇信息；

(3)重复上一步骤直至全网节点都收到所述脱簇信息。

本发明提供的脱簇路由异常处理方法用于分簇自组网网络的簇内路由维护，可适用的脱簇类型包括：所有分簇网络的主动脱簇(即节点通过手动实现簇切换)，以及有头簇网络的主动脱簇(即簇头强制节点脱簇)。该方法具有以下优点：1，减少了邻居节点更新脱簇节点路由信息的时间，进一步减少了簇内节点更新路由表的时间；2，避免了传统路由中源节点在更新路由表之前向待脱簇节点发起业务所引起的链路中断问题；3，当待脱簇节点为多跳链路中的节点时，上一跳节点可以快速避免将业务中继到该被脱簇节点，并及时更新到目的节点的路由，以避免重传，减小了业务传输时延。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一的被动脱簇场景示意图；

图2是本发明实施例三的主动脱簇场景示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

簇头在维护簇负载均衡过程中可能强制某些节点脱簇，从而引起簇内脱簇异常。本实施例详细说明该被动脱簇情形下的脱簇路由异常处理方法。

如图1所示，假设簇1有P个节点，簇2有Q个节点，节点随机分布，节点和簇头之间为单跳或者多跳关系。P>>Q时，为维护簇之间的负载均衡，簇头之间经过协商，簇头1强制本簇(P-Q)/2个节点到邻簇。P＝9，Q＝5，则簇头根据脱簇节点选择方案选择脱簇节点为M、G，之后簇内路由异常处理流程如下：

(1)簇头节点1广播洪泛本簇节点(M，G)的脱簇信息，释放分配给该两个待脱簇节点的簇内ID资源，簇内ID资源包括簇内ID等，簇内ID是由簇头节点为簇内节点分配的簇内身份标识；

(2)邻居节点收到脱簇信息，检测自己是否是待脱簇节点：

a，如果是待脱簇节点，则释放节点占用的簇内ID资源，同时检测自己是不是有业务：

如果有业务传输，则判断业务传输所占用的资源是否由簇头分配，如果是由簇头分配，则丢弃业务报文中断业务传输，直接进入脱簇状态；如果不是由簇头分配，则等到业务传输结束再触发本节点进入脱簇状态。

如果没有业务传输，则直接触发本节点进入脱簇状态；

b，如果不是待脱簇节点，则删除路由表中涉及到待脱簇节点的路由，更新本地路由表，同时洪泛转发待脱簇节点的脱簇信息。

(3)重复步骤2直到全网节点都收到待脱簇节点的脱簇信息。

实施例二

簇头在保障节点优先级接入过程中可能强制某些低优先级节点脱簇，从而引起簇内脱簇异常。本实施例说明该被动脱簇情形下的脱簇路由异常处理方法。

假设簇的大小约束为N，如果在簇饱和状态下有高优先级节点接入本簇，簇头节点将强制本簇最低优先级节点脱簇，并将被脱簇节点的簇内ID资源分配给高优先级节点，之后的簇内路由异常处理流程与实例一相同。

因此，本实施例与实施例一的不同仅在于：本实施例还需要将待脱簇节点的簇内ID资源分配给新接入的高优先级节点。

实施例三

节点通过簇搜索发现高优先级簇，可能主动脱离本簇，从而引起簇内脱簇异常。本实施例说明该主动脱簇情形下的脱簇路由异常处理方法。

如图2所示，节点M通过簇搜索，判断并希望加入其他簇。原簇的簇内路由异常处理流程如下：

(1)待脱簇节点广播自己的脱簇信息，同时释放原簇的簇内ID资源；

(2)邻居节点收到脱簇信息，检测自己是否是簇头节点：

如果是簇头节点，则删除簇头维护的节点M信息，释放为节点M分配的簇内ID资源，删除本地路由表中涉及到节点M的路由，更新本地路由表，同时洪泛转发节点M脱簇信息；

如果不是簇头节点，则删除本地路由表中涉及到节点M的路由，更新本地路由表，同时洪泛转发节点M脱簇信息；

(3)重复步骤(2)至全网节点都收到节点M脱簇信息。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.无线自组网中脱簇路由异常的处理方法，其特征在于，所述方法包括：

在节点脱簇之前，将脱簇消息广播给簇内节点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱簇为有头簇的被动脱簇，所述方法包括以下步骤：

2.1，簇头节点广播被脱簇节点的脱簇信息，释放分配给该脱簇节点的簇内ID资源；

2.2，邻居节点收到脱簇信息，判断自己是否是待脱簇节点：

如果是待脱簇节点，则释放簇内ID资源，触发本节点进入脱簇状态；

如果不是待脱簇节点，则删除路由表中涉及到待脱簇节点的路由，更新本地路由表，同时洪泛转发所述脱簇信息；

2.3，重复步骤2.2直至全网节点都收到所述脱簇信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于步骤2.2：

如果是待脱簇节点，还同时检测自己是不是有业务：

如果有，则等到业务传输结束后再触发本节点进入脱簇状态；如果没有，则直接触发本节点进入脱簇状态。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于步骤2.2：

如果是待脱簇节点，还同时检测自己是不是有业务：

如果有，则判断业务传输所占用的时频资源是否由簇头分配，如果是由簇头分配，则丢弃业务报文中断业务传输，直接进入脱簇状态；如果不是由簇头分配，则等到业务传输结束后再触发本节点进入脱簇状态；

如果没有，则直接触发本节点进入脱簇状态。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱簇为主动脱簇，所述方法包括以下步骤：

5.1，待脱簇节点广播自己的脱簇信息，同时释放簇内ID资源，然后触发本节点进入脱簇状态；

5.2，邻居节点收到脱簇信息后，检测自己是否是簇头节点：

如果是簇头节点，则删除簇头维护的待脱簇节点信息，释放为待脱簇节点分配的簇内ID资源，删除本地路由表中涉及到待脱簇节点的路由，更新本地路由表，同时洪泛转发所述脱簇信息；

如果不是簇头节点，则删除本地路由表中涉及到待脱簇节点的路由，更新本地路由表，同时洪泛转发所述脱簇信息；

5.3，重复步骤5.2直至全网节点都收到所述脱簇信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于步骤5.1：

待脱簇节点同时还检测自己是否有业务，如果有，则等到业务传输结束再触发本节点进入脱簇状态，如果没有，则直接触发本节点进入脱簇状态。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述无线自组网的簇类型包含以下一种或几种：有头簇、无头簇、交叠簇、非交叠簇、单跳簇和多跳簇。