CN107612828A - 一种dsr路由协议的改进方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一个目的是要提供一种DSR路由协议的改进方法，相对于现有DSR路由协议存在对快速变化的网络拓扑结构反应较慢，使用单路径容易失去连接，经常需要重新建路，产生较大的时延，路由寻找效率较低等缺点，本发明提供DSR路由协议的改进方法针对DSR路由协议寻找和维护时的应答分组回传的情况，优化DSR路由协议，包括在源节点上使用多条备用路由和为所有中间节点都配置上互不相交的备用路由，解决DSR路由协议存在的问题。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种DSR路由协议的改进方法。
背景技术
随着计算机与网络技术的不断发展,在现代社会的通信技术研究与应用中，
对比有线网络的地域局限性和网络连接的硬件依赖性，移动无线网络已成为了Internet研究与应用的主流发展方向。移动无线通信网络以其对环境适应性强，操作便捷，使用方便，网络节点可扩展性强等优点越来越受到人们的重视。蜂窝移动通信系统、蓝牙技术(Bluetooth)、无线局域网(Wireless Local AreaNetwork,WLAN)、家庭无线网(Home RF)等移动通信新形式，新技术也纷纷涌现。这些新的网络形式与技术的出现，不但极大地方便了人们的生产和生活，同时也提高了网络研究在科研领域的地位。众多无线网络实现方式中，初期的无线网络通常采用有中心端的集中控制方式来组建，一般需要基站或者交换机等相关的基础通信设施支持；而后者则以无线介入的方式与固定有线网络相连接，也就是所谓的点协调通信模式。尽管它们的通信方式都有无线可移动性，但是却有共同的缺点就是需要固定网络的支持，当遇到自然灾害、战争等特殊的地理环境或者场景时，这些网络模型就难以适应环境变化的需要。基于IEEE制定的无线局域网协议802.11而组建的新的无线通信模式---移动无线自组网(即Ad Hoc)恰是我们迫切需要的一种无处不在、无时不在的网络形式。近几年来这种网络应用技术发展的越来越迅速和成熟，应用领域也越来越广泛，其应用范围几乎可以覆盖军事、医疗、工业、商业、办公、家庭等各种不同的场合。
Ad hoc在无线通信高度发达的现代社会应用范围极度广泛，对Ad hoc的研究也就显得比较有现实意义。在Ad hoc的通信连接中，节点之间数据的传输依然需要传统网络协议与业务的支持。Ad hoc最大的优点就是不需基础设施的支持而且没有专门的中央网络管理设备，但这也是它最大的缺陷，这样就给Ad hoc的组网技术带来了极大的挑战。目前关于Ad hoc的研究主要集中在路由协议、MAC协议、服务质量、能量消费、节点移动性管理以及网络安全问题，特别是路由算法的研究是Ad hoc领域最大的热门。
路由协议是事关Ad hoc网络性能的最关键的技术之一，由节点自组织建立起来的Ad hoc网络的实际性能在很大程度上取决于构造该网络所采用的路由协议。Ad hoc网络初期的路由协议通常采用跟有线网络相似的路由机制。研究发现，这类路由机制并不能很好地适应无线信道接入的不稳定性和Ad hoc动态变化的网络拓扑。按需路由协议是所有Adhoc网络路由协议中性能比较好的一种，特别是其中的动态源路由协议(Dynamic SourceRouting Protocol,DSR)和按需距离向量路由协议(Ad hoc On-Demand distance vector,AODV)这两种路由协议较为常见，但是它们都有对快速变化的网络拓扑结构反应较慢，使用单路径容易失去连接，经常需要重新建路，产生较大的时延，路由寻找效率较低等缺点。
发明内容
本发明的一个目的是要提供一种DSR路由协议的改进方法，针对DSR路由协议寻找和维护时的应答分组回传的情况，优化DSR路由协议，包括在源节点上使用多条备用路由和为所有中间节点都配置上互不相交的备用路由，解决DSR路由协议存在的问题。
一种DSR路由协议的改进方法，所述方法包括：针对DSR路由协议寻找和维护时的应答分组回传的情况，优化DSR路由协议；
所述优化DSR路由协议包括在源节点上使用多条备用路由；
所述优化DSR路由协议还包括为所有中间节点都配置上互不相交的备用路由。
具体地，在源节点上使用多条备用路由，包括目的节点对选定的一组查询分组做出应答的情况，查询分组经过洪泛广播后将产生许多拷贝，通过不同的路由到达目的节点。
具体地，在源节点上使用多条备用路由，还包括被应答的那些查询分组就是所有携带有与主源路由不想交的源路由的查询分组。
具体地，所述主源路由就是第一个到达目的节点的查询分组经过的路由。
具体地，在源节点上使用多条备用路由，包括当主路由上发生链路中断时，只有源节点接收到链路中断处节点发来的错误分组后才允许而且仅允许源路由使用备用路由。
具体地，为所有中间节点都配置上互不相交的备用路由，包括正在传输中的数据分组一直拥有备用路由可供选择。
具体地，为所有中间节点都配置上互不相交的备用路由，还包括主路由上的中间节点如果有不想交代备用路由，则它的备用路由上的所有节点发送的数据都将被目的节点所应答。
具体地，所述应答都能响应源节点的请求，但这其中的每一个应答分组针并不针对源节点而只针对中间节点。
通过以上技术方案可知：本发明的一个目的是要提供一种DSR路由协议的改进方法，针对DSR路由协议寻找和维护时的应答分组回传的情况，优化DSR路由协议，包括在源节点上使用多条备用路由和为所有中间节点都配置上互不相交的备用路由，解决DSR路由协议存在的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一种DSR路由协议的改进方法流程示意图。
具体实施方式
所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
如图1所示，一种DSR路由协议的改进方法，所述方法包括：针对DSR路由协议寻找和维护时的应答分组回传的情况，优化DSR路由协议；
所述优化DSR路由协议包括在源节点上使用多条备用路由；
所述优化DSR路由协议还包括为所有中间节点都配置上互不相交的备用路由。
DSR路由协议使用源路由技术，就是由产生数据分组的源节点来确定转发
该分组的所需要的全部节点序列，源路由在其分组头里明确列出该分组的路由传递。DSR协议按需地使用路由寻找并建立路由。源节点初始化一条路由寻找进程，并开始洪泛查询分组，试图寻找出一个到达目的节点所需的路由。每个查询(或者请求)分组的分组头里记录了该分组依次通过的各跳序列，一旦某一个查询分组被被传递到所需的目的节点，那么目的节点就会产生一个应答分组，并且将该查询分组中记录的路由拷贝到应答分组中，并沿着这条路由的反方向将应答分组回传给源节点，这样这条路由将作为一条源路由供数据分组通信使用。每个节点都有一个路由缓存器，用于存储从本节点转发的应答分组，或者从其它任何分组中获得的道道各个目的节点的全部路由。如果传输分组过程中发生了一次失败，那么就认为出现了路由中断，此时则由此节点处将产生一个错误分组并回传给源节点，如果该条路由中包含链路中断，那么错误分组将通知其所通过的所有中间节点的路由缓存器里存储的有关该条路由的所有信息删除。但是如果此时仍需要一条路由发送数据分组，那么就重新激活路由寻找机制并开始一条新的路由寻找进程。
DSR协议使用源路由方式具有一个特有的优点：它把路由作为分组本身的
一部分(比如路由信息记录在数据分组中)，这样就不会形成短暂的或永久的路由闭环，因为如果一旦出现闭环，路由维护机制就会检测出来而把该路由信息删除。这种特性使得我们可以对DSR做多种有利的改进，针对DSR路由寻找和维护时的应答分组回传的情况，提出两种优化设计。即第一种，所述优化DSR路由协议包括在源节点上使用多条备用路由；第二种，所述优化DSR路由协议还包括为所有中间节点都配置上互不相交的备用路由。
第一种：目的节点对选定的一组查询分组做出应答的情况。需要注意的是，查询分组经过洪泛广播后将产生许多拷贝，它们可能会通过不同的路由到达目的节点。被应答的那些查询分组就是所有携带有与主源路由不想交的源路由的查询分组。主源路由就是第一个到达目的节点的查询分组经过的路由，这时也通常指明了源节点和目的节点之间最短路由的定义规则。目的节点把主源路由记录起来目的是为了当一条路由上的链路发生中断时不会影响其它的路由的连通性，为减少路由开销就要控制应答分组的数量，即应答分组不再使用洪泛机制。源节点的路由存储器一直在增加从其它应答分组中接收到的或胖听到的所有路由信息，从而在路由缓存中保存了多条备用路由。当主源路由中断时，则使用当前路由缓存器中的最短备用路由来替换。这个过程持续进行，直到所有路由全部中断(无备用路由可以选择)时，才重新激活路由寻找机制开始路由寻找。本文把这种在源节点上使用多条备用路由的机制的DSR协议扩充称之为基于源节点(Source Node)的DSR扩充协议，简称为SDSR。
第二种：第一种扩充SDSR只是为源节点做了备用路由的配置，这种方案下，当主路由上发生链路中断时，只有源节点接收到链路中断处节点发来的错误分组后才允许而且仅允许源路由使用备用路由，但上行路由中正在传输的数
据分组会因此而出现短暂的路由丢失。为此，则提出了第二种优化方案，所有中间节点都配置上互不相交的备用路由，这样正在传输中的数据分组一直拥有备用路由可供选择而很少出现路由丢失问题。主路由上的中间节点如果有不想交代备用路由，则它的备用路由上的所有节点发送的数据都将被目的节点所应答，而且这些应答都能响应源节点的请求，但这其中的每一个应答分组针并不针对源节点而只针对中间节点。
例如某一个Ad hoc采用此种方案的路由维护过程，源节点S正在向目的节点D发送数据分组，它们使用的是主路由，此时，主路由上的某处发生链路中断，相邻的节点就会做出响应：首先选择一条备用路由Pi代替数据分组中该主路由中断的部分Li-Lm-1，并沿着这条新路由Pi继续进行数据通信。一段时间后，路由Pi上某处也发生了链路中断，则相邻出的节点对此中断做出与Ni类似的响应，同样也相应的产生一个错误分组，并发送给节点Ni-1，节点Ni-1则停止该错误分组的发送，并按照相同方式修改随后的数据分组的分组头中的路由信息，这些修改后的数据分组会沿着某一条备用路由继续发送。以此类推，直至所有存有备用路由的中间节点的备用路由均不可再使用时，才初始化新的路由寻找进程。本文把第二种改进称之为基于中间节点(Intermediate Node)的DSR协议备用路由扩充，简称为IDSR。源节点可以算作一种特殊的中间节点，所以两种方案可以归为一类，就是基于中间节点多备用路由(Alternate Routing，AR)的DSR路由协议扩充。
进一步地，在源节点上使用多条备用路由，包括目的节点对选定的一组查询分组做出应答的情况，查询分组经过洪泛广播后将产生许多拷贝，通过不同的路由到达目的节点。
进一步地，在源节点上使用多条备用路由，还包括被应答的那些查询分组就是所有携带有与主源路由不想交的源路由的查询分组。
进一步地，所述主源路由就是第一个到达目的节点的查询分组经过的路由。
进一步地，在源节点上使用多条备用路由，包括当主路由上发生链路中断时，只有源节点接收到链路中断处节点发来的错误分组后才允许而且仅允许源路由使用备用路由。
进一步地，为所有中间节点都配置上互不相交的备用路由，包括正在传输中的数据分组一直拥有备用路由可供选择。
进一步地，为所有中间节点都配置上互不相交的备用路由，还包括主路由上的中间节点如果有不想交代备用路由，则它的备用路由上的所有节点发送的数据都将被目的节点所应答。
进一步地，所述应答都能响应源节点的请求，但这其中的每一个应答分组针并不针对源节点而只针对中间节点。
通过以上技术方案可知：本发明的一个目的是要提供一种DSR路由协议的改进方法，相对于现有DSR路由协议存在对快速变化的网络拓扑结构反应较慢，使用单路径容易失去连接，经常需要重新建路，产生较大的时延，路由寻找效率较低等缺点，本发明提供DSR路由协议的改进方法针对DSR路由协议寻找和维护时的应答分组回传的情况，优化DSR路由协议，包括在源节点上使用多条备用路由和为所有中间节点都配置上互不相交的备用路由，解决DSR路由协议存在的问题。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (8)
1.一种DSR路由协议的改进方法，其特征在于，所述方法包括：针对DSR路由协议寻找和维护时的应答分组回传的情况，优化DSR路由协议；
所述优化DSR路由协议包括在源节点上使用多条备用路由；
所述优化DSR路由协议还包括为所有中间节点都配置上互不相交的备用路由。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在源节点上使用多条备用路由，包括目的节点对选定的一组查询分组做出应答的情况，查询分组经过洪泛广播后将产生许多拷贝，通过不同的路由到达目的节点。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在源节点上使用多条备用路由，还包括被应答的那些查询分组就是所有携带有与主源路由不想交的源路由的查询分组。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述主源路由就是第一个到达目的节点的查询分组经过的路由。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在源节点上使用多条备用路由，包括当主路由上发生链路中断时，只有源节点接收到链路中断处节点发来的错误分组后才允许而且仅允许源路由使用备用路由。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为所有中间节点都配置上互不相交的备用路由，包括正在传输中的数据分组一直拥有备用路由可供选择。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为所有中间节点都配置上互不相交的备用路由，还包括主路由上的中间节点如果有不想交代备用路由，则它的备用路由上的所有节点发送的数据都将被目的节点所应答。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述应答都能响应源节点的请求，但这其中的每一个应答分组针并不针对源节点而只针对中间节点。
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| 李楠: "一种自组织网络DSR路由协议改进方法的研究", 《通信与网络》 * |
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