CN106792965A - 车队行进场景下的路由寻路方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了在车队行进场景下的路由寻路方法，涉及无线移动自组织网络领域。本发明将按需距离矢量路由算法和分簇路由算法有效结合起来，根据车队行进场景中通信节点呈链状分布且车载电台的通信距离大于通信节点之间实际距离二倍的特点将通信节点分簇，提出一种基于奇偶性的按需距离矢量路由协议，与传统路由算法相比，本发明降低了算法复杂度，降低了路由开销，减少了路由建立时间，具有较优异的网络性能。

Description

车队行进场景下的路由寻路方法
技术领域
本发明涉及无线移动自组织网络路由协议，特别适用于在车队行进场景下移动通信设备的组网，具有较优异的网络性能。
背景技术
目前无线移动自组织网络路由协议都针对随机游走移动模型进行设计，不能很好的适用于车队行进场景。
发明内容
本发明的目的在于针对车队行进场景中通信节点呈链状分布且车载电台的通信距离大于通信节点之间实际距离二倍的特点提供一种路由寻路方法。本发明保障了网络具备较低的传输层平均时延、较低的路由开销和较高的投递率。
本发明的目的是这样实现的：车队行进场景下的路由寻路方法，以上方法将车队内的通信节点赋予节点号，并根据节点号的奇偶性进行分簇，使得路由寻路过程首先在同簇中发生，从而获得较优异的网络性能，包括以下步骤：
(1)按照车队的前后顺序将其通信节点逐一进行编号；
(2)当源节点要发送数据包时，若本地存在到达目的节点的路由且该路由没有过期，则按照该路由发送数据包，结束本流程；否则转入步骤(3)；
(3)源节点进入路由发现过程，在路由请求报文中加入源节点序列号和目的序列号后，判断是否为第一次开始路由发现过程，若是则转入步骤(4)，否则转入步骤(5)；
(4)源节点根据编号判断本节点和目的节点的奇偶性，若同为奇数，则将路由请求报文的奇偶性标志位置1；若同为偶数，则将路由请求报文的奇偶性标志位置2；若奇偶性不同，则将路由请求报文的奇偶性标志位置0；转入步骤(6)；
(5)源节点将路由请求报文的奇偶性标志位置0，转入步骤(6)；
(6)源节点广播路由请求报文；
(7)当其余节点接收到路由请求报文时，各节点分别判断是否已收到过相同的路由请求报文，若是则抛弃该报文，结束本流程；否则转入步骤(8)；
(8)其余节点按照按需距离矢量路由算法更新路由条目，检查本节点是否为目的节点或存在到目的节点的路由，若是目的节点或存在到目的节点的路由，则向源节点发送路由回复报文，转入步骤(10)；否则转入步骤(9)；
(9)接收到路由请求报文的节点判断路由请求报文中的奇偶性标志位，若奇偶性标志位为0，则转入步骤(6)；否则计算自身的奇偶性，并和路由请求报文的奇偶性标志位做对比，若相同则转入步骤(6)，否则抛弃该报文，结束本流程；
(10)当节点收到路由回复报文之后，若该节点不存在到达目的节点的路由，则建立该路由，转入步骤(12)；否则转入步骤(11)；
(11)该节点按照按需距离矢量路由算法更新路由条目，转入步骤(12)；
(12)判断该节点是否为路由请求报文中的源节点且该节点是否已建立路由或更新了路由条目，如果该节点不是路由请求报文中的源节点且已建立路由或更新了路由条目，则查询本地路由表中到达源节点的下一跳，并转发出去；如果该节点为源节点，则开始发送数据包。
其中，所述步骤(4)还包括将所有通信节点根据编号奇偶性进行分簇。
本发明与现有技术相比的有益效果为：
(1)相比传统按需距离矢量路由算法，该路由寻路方法优先在同簇中进行路由发现过程，因此降低了路由开销，减少了路由建立时间；
(2)相比传统分簇路由算法，该路由寻路方法通过节点的奇偶性进行分簇，降低了算法复杂度。
附图说明
图1是本发明的路由请求报文发送的流程图；
图2是本发明的路由请求报文接收的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步的说明。
车队行进场景下的路由寻路方法，以上方法将车队内的通信节点赋予节点号，并根据节点号的奇偶性进行分簇，使得路由寻路过程首先在同簇中发生，从而获得较优异的网络性能，其特征在于包括以下步骤：
(1)按照车队的前后顺序将车队通信节点逐一进行编号；
在车队行进场景中，车队一般由多个梯队组成，每个梯队包含多辆车，且只有一个通信节点负责与其它梯队进行联系。车队在行进的过程中一般呈链状分布且车载电台的通信距离大于通信节点之间实际距离的二倍。在该路由寻路方法中，首先要对车队的通信节点进行编号，以便区分其奇偶性。
节点发送路由请求报文过程如图1所示。
(2)当源节点要发送数据包时，若本地存在到达目的节点的路由且该路由没有过期，则按照该路由发送数据包，结束本流程；否则转入步骤(3)；
(3)源节点进入路由发现过程，在路由请求报文中加入源节点序列号和目的序列号后，判断是否为第一次开始路由发现过程，若是则转入步骤(4)，否则转入步骤(5)；
路由请求报文在路由发现过程中使用，其中源节点序列号、目的序列号等信息用于确保到达目的节点的路由为最新路由；奇偶性标志位等信息用于传递节点特性。
(4)源节点根据编号判断本节点和目的节点的奇偶性，若同为奇数，则将路由请求报文的奇偶性标志位置1；若同为偶数，则将路由请求报文的奇偶性标志位置2；若奇偶性不同，则将路由请求报文的奇偶性标志位置0；转入步骤(6)；
(5)源节点将路由请求报文奇偶性标志位置0，转入步骤(6)；
为了避免源节点和目的节点奇偶性相同但不存在合适转发节点的情况，路由请求报文会在重传过程中将报文保留位置0，即在路由发现过程中，奇偶性只利用一次，如果不能建立路由则在重新发现的过程中取消奇偶性。
(6)源节点广播路由请求报文；
节点收到路由请求报文过程如图2所示。
(7)当其余节点接收到路由请求报文时，各节点分别判断是否已收到过相同的路由请求报文，若是则抛弃该报文，结束本流程；否则转入步骤(8)；
(8)将路由请求报文中的路由跳数加一，随后查看本地是否存在到达源节点的反向路由，若不存在则建立反向路由，若存在则对比路由请求报文的目的序列号，如果目的序列号大则更新反向路由，若目的序列号相同但跳数较小则更新反向路由，最后检查该节点是否为目的节点或存在到目的节点的路由，若是则发送路由回复报文，转入步骤(10)；否则转入步骤(9)；
(9)接收到路由请求报文的节点判断路由请求报文中的奇偶性标志位，若奇偶性标志位为0，则转入步骤(6)；否则计算自身的奇偶性，并和路由请求报文的奇偶性标志位做对比，若相同则转入步骤(6)，否则抛弃该报文，结束本流程；
(10)当节点收到路由回复报文之后，若该节点不存在到达目的节点的路由则建立该路由，转入步骤(12)，否则转入步骤(11)；
(11)对比路由回复报文中的目的序列号，若该序列号大于节点本地路由表中保存的目的序列号则更新路由信息，若目的序列号相同但路由请求报文中的跳数小于本地路由表中保存的跳数则更新路由信息，否则不更新路由表，转入步骤(12)；
(12)判断该节点是否为路由请求报文中的源节点且该节点是否已建立路由或更新了路由条目，如果该节点不是路由请求报文中的源节点且已建立路由或更新了路由条目，则查询本地路由表中到达源节点的下一跳，并转发出去；如果该节点为源节点，则开始发送数据包。

Claims (2)

1.车队行进场景下的路由寻路方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照车队的前后顺序将其通信节点逐一进行编号；
(2)当源节点要发送数据包时，若本地存在到达目的节点的路由且该路由没有过期，则按照该路由发送数据包，结束本流程；否则转入步骤(3)；
(3)源节点进入路由发现过程，在路由请求报文中加入源节点序列号和目的序列号后，判断是否为第一次开始路由发现过程，若是则转入步骤(4)，否则转入步骤(5)；
(4)源节点根据编号判断本节点和目的节点的奇偶性，若同为奇数，则将路由请求报文的奇偶性标志位置1；若同为偶数，则将路由请求报文的奇偶性标志位置2；若奇偶性不同，则将路由请求报文的奇偶性标志位置0；转入步骤(6)；
(5)源节点将路由请求报文的奇偶性标志位置0，转入步骤(6)；
(6)源节点广播路由请求报文；
(7)当其余节点接收到路由请求报文时，各节点分别判断是否已收到过相同的路由请求报文，若是则抛弃该报文，结束本流程；否则转入步骤(8)；
(8)其余节点按照按需距离矢量路由算法更新路由条目，检查本节点是否为目的节点或存在到目的节点的路由，若是目的节点或存在到目的节点的路由，则向源节点发送路由回复报文，转入步骤(10)；否则转入步骤(9)；
(9)接收到路由请求报文的节点判断路由请求报文中的奇偶性标志位，若奇偶性标志位为0，则转入步骤(6)；否则计算自身的奇偶性，并和路由请求报文的奇偶性标志位做对比，若相同则转入步骤(6)，否则抛弃该报文，结束本流程；
(10)当节点收到路由回复报文之后，若该节点不存在到达目的节点的路由，则建立该路由，转入步骤(12)；否则转入步骤(11)；
(11)该节点按照按需距离矢量路由算法更新路由条目，转入步骤(12)；
(12)判断该节点是否为路由请求报文中的源节点且该节点是否已建立路由或更新了路由条目，如果该节点不是路由请求报文中的源节点且已建立路由或更新了路由条目，则查询本地路由表中到达源节点的下一跳，并转发出去；如果该节点为源节点，则开始发送数据包。
2.根据权利要求1所述的车队行进场景下的路由寻路方法，其特征在于：所述步骤(4)还包括将所有通信节点根据编号奇偶性进行分簇。
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姚俊武: "基于Ad_Hoc技术的顶板离层监测系统路由协议研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》 *

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