CN114585041A

CN114585041A - 路由协议方法、移动自组织网络、站点及存储介质

Info

Publication number: CN114585041A
Application number: CN202210199201.3A
Authority: CN
Inventors: 张东东
Original assignee: Hytera Communications Corp Ltd
Current assignee: Hytera Communications Corp Ltd
Priority date: 2022-03-01
Filing date: 2022-03-01
Publication date: 2022-06-03

Abstract

本申请实施例公开了一种路由协议方法、移动自组织网络、站点及存储介质，第一站点(移动自组织网络中的任意一个站点)周期性全网广播的第一路由信息中包括：第一站点的标识和第一站点的邻站点的标识；第一站点接收到各个非第一站点广播的路由信息后，基于各个站点广播的路由信息更新第一站点维护的全网路由信息，全网路由信息中包括：各个站点的标识，以及各个站点的邻站点的标识。基于本申请的方案，移动自组织网络中的每个站点广播本站点和本站点的邻站点的相关信息，使得每个站点均可以获得各个站点的标识，以及各个站点的邻站点的标识，从而每个站点均可以拓扑出整个网络的网络连接情况，提高了移动自组织网络的智能性。

Description

路由协议方法、移动自组织网络、站点及存储介质

技术领域

本申请涉及通信技术领域，更具体地说，涉及一种路由协议方法、移动自组织网络、站点及存储介质。

背景技术

移动自组织网络(Mobile Ad Hoc Network，MANET)是一种特殊的无线移动通信网络，它不依赖于任何网络基础设施，具有很强的自组织性、鲁棒性和抗毁性，在军事、抢险、救灾及应急通信领域具有广泛的应用前景。移动自组织网络中的任意节点都可以同时承担终端和路由的角色，即使网络中的部分节点失效时，得益于网络结构较强的抗损毁和自愈能力，仍然可以在很大程度上维持整个网络的正常通信，避免网络瘫痪的情况出现。

目前，移动自组织网络中的站点无法获得全网路由信息，网络的智能性较低。

发明内容

本申请的目的是提供一种路由协议方法、移动自组织网络、站点及存储介质，包括如下技术方案：

一种路由协议方法，用于移动自组织网络，所述方法包括：

第一站点周期性全网广播第一路由信息；其中，所述第一路由信息包括：所述第一站点的标识和所述第一站点的邻站点的标识；所述第一站点为所述移动自组织网络中的任意一个站点；

所述第一站点接收到各个非第一站点广播的路由信息后，基于各个站点广播的路由信息更新所述第一站点维护的全网路由信息，所述全网路由信息中包括：各个站点的标识，以及各个站点的邻站点的标识。

上述方法，优选的，所述第一路由信息中还包括：计数参数，以及所述计数参数的第一初始值，所述计数参数用于确定所述第一路由信息从所述第一站点到达非第一站点所经历的跳数；

所述方法还包括：第一中转站点接收到所述第一路由信息后，将所述第一路由信息中的计数参数加1后进行转发；所述第一中转站点为所述移动自组织网络中的任意一个转发所述第一路由信息的站点；

所述全网路由信息中还包括：对应每一个非第一站点，从该非第一站点到所述第一站点的最小跳数。

上述方法，优选的，所述第一路由信息中还包括：所述第一站点的消息句柄；所述消息句柄用于标识所述第一路由信息的版本；

所述基于各个站点广播的路由信息更新所述第一站点维护的全网路由信息，包括：

基于各个站点广播的路由信息中的消息句柄确定各个站点的最新版本的路由信息；

基于各个站点广播的最新版本的路由信息更新所述第一站点维护的全网路由信息。

上述方法，优选的，所述第一路由信息中还包括如下至少一项：

所述第一站点的定位信息，所述第一站点的场强值，所述第一站点的发射功率，所述第一站点的剩余电量。

上述方法，优选的，不同站点在同一周期的不同时间片内全网广播路由信息。

上述方法，优选的，每一个周期包括路由时间窗，路由冗余时间窗和业务时间窗；其中，

不同的站点在同一周期的路由时间窗中的不同时间片内全网广播路由信息；

所述路由冗余时间窗用于所述第一站点的广播时间片被业务数据的中转占用或所述第一站点无法准确估计自己在所述路由时间窗中的时间片位置时，广播路由信息；

所述业务时间窗用于业务数据的中转。

上述方法，优选的，所述时间片的长度通过如下方式确定：

获取所述移动自组织网络中各个站点对对应的最小跳数，每个站点对对应的最小跳数表征从该站点对中的其中一个站点到该站点对中的另一个站点的最小跳数；

从各个站点对对应的最小跳数中确定最大值N；

根据所述最大值N以及单个站点转发路由信息的延时和帧消耗时间，确定所述时间片的长度。

上述方法，优选的，所述移动自组织网络中的站点包括主站点和若干普通站点；

所述路由时间窗，路由冗余时间窗和业务时间窗由所述主站点确定后在所述业务时间窗内全网广播至所述若干普通站点。

上述方法，优选的，还包括：

第二站点开机完成初始化后，全网广播站点上线消息；所述站点上线消息中包括：所述第二站点的标识；

非第二站点接收到所述站点上线消息后，在所述非第二站点维护的全网路由信息中增加所述第二站点的信息；

如果所述非第二站点为所述主站点，所述主站点还向所述第二站点回复上线应答消息，以便所述第二站点获得所述移动自组织网络中各个站点的标识；所述上线应答消息中包括：所述移动自组织网络中各个站点的标识。

上述方法，优选的，还包括：

所述主站点定期全网广播主站点心跳信息；

任意一个普通站点在预设时长内未接收到所述主站点心跳信息时，如果确定本站点可以做新的主站点，全网广播主站点心跳信息，以声明作为新的主站点。

上述方法，优选的，还包括：

如果第一普通站点广播了主站点心跳信息，且接收到了第二普通站点广播的主站点心跳信息，确定所述第一普通站点和所述第二普通站点的优先级；

若所述第一普通站点的优先级高于所述第二普通站点的优先级，则所述第一普通站点再次全网广播主站点心跳信息；否则所述第一普通站点不再广播主站点心跳信息。

上述方法，优选的，还包括：

所述主站点全网广播主站点指定消息；所述主站点指定消息中包括指定的新的主站点的标识；

所述指定的新的主站点接收到所述主站点指定消息后，若确定本站点可以做主站点，全网广播主站点心跳信息。

上述方法，优选的，还包括：

若所述第一站点连续M个周期未收到所述第一站点的第一邻站点广播或转发的路由信息，向所述第一邻站点发送邻站查询信息；所述第一邻站点为所述第一站点的任意一个邻站点；若未收到所述第一邻站点的应答消息，所述第一站点删除本站维护的路由信息中的所述第一邻站点的信息。

上述方法，优选的，还包括：

所述第一站点连续K个周期未收到非第一站点广播的路由信息，删除本站点维护的路由信息中所述第一站点的所有邻站点的信息。

一种移动自组织网络，包括若干个站点，其中，

第一站点用于周期性全网广播第一路由信息，其中，所述第一路由信息包括：所述第一站点的标识和所述第一站点的邻站点的标识；所述第一站点为所述移动自组织网络中的任意一个站点；

所述第一站点还用于接收到各个非第一站点广播的路由信息后，基于各个站点广播的路由信息更新所述第一站点维护的全网路由信息，所述全网路由信息中包括：各个站点的标识，以及各个站点的邻站点的标识。

一种站点，用于移动自组织网，其特征在于，所述站点包括：

存储器，用于存储程序；

处理器，用于调用并执行所述存储器中的所述程序，通过执行所述程序实现如上任一项所述的路由协议方法的各个步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上任一项所述的路由协议方法的各个步骤。

一种站点，用于移动自组织网络，其特征在于，所述站点为第一站点，所述第一站点包括：

广播模块，用于周期性全网广播第一路由信息；其中，所述第一路由信息包括：所述第一站点的标识和所述第一站点的邻站点的标识；所述第一站点为所述移动自组织网络中的任意一个站点；

处理模块，用于接收到各个非第一站点广播的路由信息后，基于各个站点广播的路由信息更新所述第一站点维护的全网路由信息，所述全网路由信息中包括：各个站点的标识，以及各个站点的邻站点的标识。

通过以上方案可知，本申请提供的一种路由协议方法、移动自组织网络、站点及存储介质，第一站点(移动自组织网络中的任意一个站点)周期性全网广播的第一路由信息中包括：第一站点的标识和第一站点的邻站点的标识；第一站点接收到各个非第一站点广播的路由信息后，基于各个站点广播的路由信息更新第一站点维护的全网路由信息，全网路由信息中包括：各个站点的标识，以及各个站点的邻站点的标识。基于本申请的方案，移动自组织网络中的每个站点广播本站点和本站点的邻站点的相关信息，使得每个站点均可以获得各个站点的标识，以及各个站点的邻站点的标识，从而每个站点均可以拓扑出整个网络的网络连接情况，即每个站点均可以获得全网路由信息，从而提高了移动自组织网络的智能性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的路由协议方法的一种实现流程图；

图2a为本申请实施例提供的移动自组织网络的一种示意图；

图2b为本申请实施例提供的移动自组织网络的另一种示意图；

图2c为本申请实施例提供的移动自组织网络的又一种示意图；

图3为本申请实施例提供的广播周期内的时间窗口的一种分配示例图；

图4为本申请实施例提供的移动自组织网络的又一种示意图；

图5为本申请实施例提供的站点的一种结构示意图；

图6为本申请实施例提供的站点的又一种结构示意图。

说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的部分，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例，能够以除了在这里图示的以外的顺序实施。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了更清楚的体现本申请的路由协议方法与现有的路由协议方法的区别，首先对现有的路由协议方法进行说明。

现有的路由协议方法主要包括AODV(Ad hoc On-demand Distance VectorRouting，按需平面距离向量路由协议)协议和DSDV(Destination Sequenced DistanceVector Routing，目的节点序列距离矢量路由协议)协议；其中，

AODV协议基本原理是当一个节点需要给网络中的其他节点传送信息时，如果没有到达目标节点的路由，则必须先以多播的形式发出RREQ(路由请求)报文。RREQ报文中记录着发起节点和目标节点的网络层地址，邻近节点收到RREQ，首先判断目标节点是否为自己。如果是，则向发起节点发送RREP(路由回应)；如果不是，则首先在路由表中查找是否有到达目标节点的路由，如果有，则向源节点单播RREP，否则继续转发RREQ进行查找。显然，该路由协议无法使得节点确定全网路由信息，而且该路由协议方法在发起请求前先发送RREQ报文，需要接收到RREP确定路由方向后再发起业务，存在业务发起不即时的问题。

DSDV协议的基本原理是每个节点维护本节点到其他节点的最短路径路由表信息，路由表信息基本元素有：本节点到其他节点跳数、本节点到其他节点路径下一跳节点和节点序列号信息，该协议通过邻节点间周期性广播路由表信息，更新每个节点间通信最短路径。

但DSDV协议方法至少存在如下问题：1、邻节点间周期性广播节点维护的所有路由信息(即路由表信息)，随着网络中节点数量的增加，邻节点间广播的信息成倍数增大，对网络带宽要求较高，不适宜专网窄带低带宽的网络环境。2、每个节点维护的路由表信息只维护到达目的节点路径的跳数和下一跳节点id信息，根据该路由表信息不能拓扑出整个网络的网络连接情况，而在专网行业通过拓扑实时监测网络环境非常重要。另外，邻节点间周期性广播，存在节点间广播传递路由信息的滞后性和无序性，由于窄带环境可用信道资源不多，各个节点周期性但无序的广播容易产生碰撞，和普通业务产生碰撞的概率也大，不适宜专网窄带环境。

为了至少部分地解决现有的路由协议方法存在的问题，提出本申请方案。

如图1所示，为本申请实施例提供的路由协议方法的一种实现流程图，可以包括：

步骤S101：第一站点周期性全网广播路由信息(记为第一路由信息)，第一路由信息中包括：第一站点的标识和第一站点的邻站点的标识。

第一站点为移动自组织网络中的任意一个站点，也就是说，移动自组织网络中的每一个站点均周期性全网广播路由信息，每个站点周期性全网广播的路由信息中均包括本站点的标识以及本站点的邻站点的标识。

本申请中，移动自组织网络中的每个站点在周期性全网广播路由信息时，仅广播本站点及本站点的邻站点的信息，而不广播其它站点的信息。

第一站点的标识可以是指第一站点的唯一识别码。站点的唯一识别码可以是预先分配并存储在站点中的。也可以是根据站点中的信息实时计算得到的。具体实现方式不做具体限定。比如，第一站点的标识可以是第一站点的MAC地址，或者，可以是根据第一站点的MAC地址计算得到hash值。

第一站点的邻站点为各个非第一站点中到第一站点的最小跳数为1的非第一站点。

步骤S102：第一站点接收到各个非第一站点广播的路由信息后，基于各个站点广播的路由信息更新第一站点维护的全网路由信息，全网路由信息中包括：各个站点的标识，各个站点的邻站点的标识。

由于每个站点都会周期性全网广播路由信息，所以第一站点会收到移动自组织网络中的除第一站点外的其它站点(即非第一站点)全网广播的路由信息，而每个站点广播的是站点自身的信息，以及站点的邻站点的信息，因此，第一站点能够知道整个移动自组织网络中有哪些站点，各个站点的邻站点有哪些，从而能够拓扑出整个网络的拓扑结构。

本申请实施例提供的路由协议方法，移动自组织网络中的每个站点周期性全网广播本站点和本站点的邻站点的相关信息，使得每个站点均可以获得各个站点的标识，以及各个站点的邻站点的标识，从而每个站点均可以拓扑出整个网络的网络连接情况，即每个站点均可以获得全网路由信息，便于实时监测网络环境，从而提高了移动自组织网络的智能性。

而且，每个站点不广播除本站点及邻站点外的其它站点的信息，与已有协议相比，广播数据量较少，适宜专网窄带低带宽的网络环境。

在一可选的实施例中，第一站点广播的第一路由信息中还可以包括：计数参数(可以记为第一计数参数)，以及第一计数参数的初始值(记为第一初始值)，第一计数参数用于确定第一路由信息从第一站点到达非第一站点所经历的跳数。

作为示例，第一计数参数的第一初始值可以为1，则第一初始值表征第一路由信息到达第一站点的邻站点所经历的跳数。

作为示例，第一计数参数的第一初始值也可以为0，则第一初始值表征第一路由信息到达第一站点所经历的跳数。

相应的，本申请实施例提供的路由协议方法还可以包括：

第一中转站点接收到第一路由信息后，将第一路由信息中的第一计数参数加1后进行转发。其中，第一中转站点为移动自组织网络中的任意一个转发第一路由信息的站点。

对全网广播的信息(比如，路由信息，业务信息或其它信息等)进行转发是移动自组织网络的一个特点，具体哪些站点会转发信息不是本申请关注的重点，这里不再详述。

相应的，全网路由信息中还可以包括：对应每一个非第一站点，从该非第一站点到第一站点的最小跳数。

作为示例，在第一计数参数的第一初始值为1的情况下，非第一站点接收到第一路由信息时，第一路由信息中的第一计数参数的取值就是从非第一站点到第一站点的跳数。

作为示例，在第一计数参数的第一初始值为0的情况下，非第一站点接收到第一路由信息时，第一路由信息中的第一计数参数的取值加1就是从非第一站点到第一站点的跳数。显然，由于第一终端站点是将第一路由信息中的计数参数加1后进行转发，因此第一中转站点转发第一路由信息时第一路由信息中的第一计数参数的取值就是第一路由信息从第一站点到达第一中转站点的跳数，对应接收到第一路由信息而无需转发第一路由信息的站点，则需要将接收到的第一路由信息中的第一计数参数的取值加1，得到第一路由信息从第一站点到达接收到第一路由信息而无需转发第一路由信息的站点的跳数。

在移动自组织网络中，对于任意一个非第一站点，从该非第一站点到第一站点可能会有多个路径，其中，不同的路径中从该非第一站点到第一站点的跳数可能相同，也可能不同，本申请中，第一站点仅记录从该非第一站点到第一站点的最小跳数。

对应每个非第一站点，通过记录从该非第一站点到第一站点的最小跳数，可以在第一站点需要向目标非第一站点发送信息时，根据从目标非第一站点到第一站点的最小跳数选择从第一站点到目标非第一站点的路径(记为目标路径)，目标路径中从第一站点到目标非第一站点的跳数为从目标非第一站点到第一站点的最小跳数。

在一可选的实施例中，第一站点全网广播的路由信息中还可以包括扩展信息，该扩展信息可以包括如下至少一项：第一站点的消息句柄，该消息句柄用于标识第一路由信息的版本；第一站点的定位信息，比如，GPS(Global Positioning System，全球定位系统)信息；第一站点的场强值，第一站点的发射功率，第一站点的剩余电量等。

在扩展信息包括第一站点的消息句柄的情况下，上述基于各个站点广播的路由信息更新第一站点维护的全网路由信息的一种实现方式可以为：

基于各个站点广播的最新版本的路由信息更新第一站点维护的全网路由信息。

也就是说，第一站点只有在至少一个站点全网广播的路由信息的版本更新时，才会更新第一站点维护的全网路由信息。

在每个站点全网广播的路由信息中包括站点的定位信息，站点的场强值，站点的发射功率和站点的剩余电量等的情况下，每个站点维护的全网路由信息中还可以包括各个站点的定位信息，场强值，发射功率和剩余电量等。

每个站点还可以与网络管理系统通信，基于此，每个站点可以将站点维护的全网路由信中的定位信息，场强值，发射功率和剩余电量等发送给网络管理系统，网络管理系统可以根据各个站点的定位信息通过地图标示出各个站点的位置，并在每个站点的位置处关联该站点的场强值，发射功率和剩余电量等信息，让用户管理、沟通和维护工作更加高效。

作为示例，网络管理系统可以为增强型网络管理系统(Extended NetworkManagement System，XNMS)。

在一些实施例中，扩展信息中还可以包括GPS锁定状态，GPS锁定状态为锁定GPS或未锁定GPS。如果第一站点锁定GPS，则第一站点可以确定第一站点的定位信息，还可以通过GPS秒脉冲信号(Pulse Per Second，1PPS)进行时序对齐。

如图2a所示，为本申请实施例提供的移动自组织网络的一种拓扑图，该示例中，一共有7个站点，基于该拓扑图，以及本申请的路由协议方法，站点S3中维护的路由信息的一种示例如表1所示：

表1

其中，DestSiteid表示站点标识，Adjecentid表示邻站点标识，Adjecentid-SeqHandle表示邻站点标识和邻站点的消息句柄，Adjecentid-SeqHandle-Rssi标识邻站点的标识、邻站点的消息句柄和邻站点的场强，HopCount为计数参数，用于确定从站点S3到DestSiteid的最小跳数，GPS_Lock表示GPS锁定状态，最后一列的SeqHandle表示DestSiteid对应的站点的消息句柄。

以S2这一行为例，由这一行的“Adjecentid-SeqHandle-Rssi”这一列中的信息可以知道，站点S2的邻站点为S1、S3、S4，其中，S1-003-77dBm表示站点S2的邻站点S1的消息句柄是003，站点S1的Rssi是77dBm，S3-002-69dBm表示站点S2的邻站点S3的消息句柄是002，站点S3的Rssi是69dBm，S4-005-85dBm表示站点S2的邻站点S4的消息句柄是005，站点S4的Rssi是85dBm。

在S2这一行，“HopCount”这一列中的数字1表示从站点S3到达站点S2的最小跳数为1。

在S2这一行，“GPS_Lock”这一列中的1表示站点S2的GPS锁定状态为锁定GPS。

当然，表1只是站点S3中维护的全网路由信息的一种示例，其还可以有其它信息，比如，站点的发射功率、电量、每个站点的邻站点的数量等信息。

在S2这一行，“SeqHandle”这一列中的S2-002表示站点S2的消息句柄为002。

图2a中站点S6维护的全网路由信息如表2所示。

表2

需要说明的是，表1和表2只是示例性说明，并不构成对本申请方案的限制。

如图2b所示，如果图2a中的S3站点从S2站点附近移动到S6/S7站点附近，则根据本申请实施例，S3站点维护的全网路由信息会更新为表3所示的信息：

表3

相应的，站点S6维护的全网路由信息更新为表4所示的信息：

表4

需要说明的是，表3和表4只是示例性说明，并不构成对本申请方案的限制。

其它站点维护的全网路由信息的更新类似，这里不再一一说明。

如果各个站点广播路由信息的时间是无序的，那么，不同站点广播的路由信息发生碰撞的概率较高，为了降低发生碰撞的概率，本申请中，不同站点在同一周期的不同时间片内全网广播路由信息，其中各个时间片的长度相同，不同的时间片不存在重叠区域，即各个时间片相互独立。

另外，移动自组织网络的主要目的还是传输业务数据，且站点广播路由信息和传输业务数据使用相同信道资源，因此，站点广播的路由信息有和业务数据发生碰撞的可能，为了使得站点广播路由信息尽可能对业务数据传输影响最小，本申请实施例中，将移动自组织网络的传输链路按时间周期划分为三种时间窗：业务时间窗、路由时间窗和路由冗余时间窗。即每个周期均包括业务时间窗、路由时间窗和路由冗余时间窗。其中，

业务时间窗主要用于业务数据的中转；业务时间窗还可以用于其它信息量较小的数据传输，具体详见后续内容。

路由时间窗是专门为每个站点周期性广播路由信息开设的时间窗，即不同的站点在同一周期的路由时间窗中的不同时间片内全网广播路由信息。

虽然设置了用于传输业务数据的业务时间窗，但是实际应用中，可以存在路由时间窗被正常业务(比如紧急业务数据等)占用的情况，为降低此情况对路由信息中转的影响，设置了路由冗余时间窗。在另外一些情况下，站点可能无法估计自己在路由时间窗的时间片位置，此情况下，站点就不会全网广播路由信息，冗余路由时间窗也可以降低站点无法估计自己在路由时间窗的时间片位置对路由信息中转的影响。

也就是说，路由冗余时间窗是为防止某些站点在路由时间窗属于自己的时间片内由于正常业务占用信道，或者，站点无法准确估计自己在路由时间窗中的时间片位置，导致在自己的广播时间片内没有即时广播本站点的路由信息，专门设置一个冗余的时间窗来广播路由信息，也就是说，路由冗余时间窗用于站点的广播路由信息的时间片被业务数据的中转占用或无法确定自己在路由时间窗中的时间片位置时，广播路由信息。路由冗余时间窗的长度通常为2-3个时间片的长度。当然，路由冗余时间窗也存在被正常业务占用的情况，此情况下也是正常业务优先中转，等信道空闲时才能广播路由信息。

为了保证路由信息广播的有序性，任意两个广播顺序上的临近站点(记为站点1和站点2，其中，站点1的广播时间早于站点2的广播时间)，站点2需要在接收到站点1广播的路由信息后，站点2才能广播路由信息。基于此，

在一可选的实施例中，时间片的长度可以通过如下方式确定：

获取移动自组织网络中各个站点对对应的最小跳数；其中，移动自组织网络中的任意两个站点都可以构成一个站点对，每个站点对对应的最小跳数表征从该站点对中的其中一个站点到该站点对中的另一个站点的最小跳数。

从各个站点对对应的最小跳数中确定最大值，这里将该最大值记为N。

根据最大值N以及单个站点转发路由信息的时延和帧消耗时间，确定时间片的长度。

可选的，时间片的长度可以为帧消耗时间与N个时延的和值，用公式可以表示为：

L＝Tp+N*Td，

其中，L表示时间片的长度，Tp表示单个站点的帧消耗时间，Td表示单个站点的转发路由信息的时延。

由于每个站点维护的全网路由信息都可以拓扑出整个网络结构，因此，每个站点都可以根据上述方法确定时间片的长度。

可选的，可以根据各个站点的唯一识别码为各个站点分配时间片，比如，按照唯一识别码由小到大的顺序，将时间片按照起始时间由早到晚的顺序分配给站点，即站点的识别码越小，对应的时间片的起始时间越早。或者，按照唯一识别码由大到小的顺序，将时间片按照起始时间由早到晚的顺序分配给站点，即站点的识别码越大，对应的时间片的起始时间越早。也就是说，相邻时间片对应的两个站点为标识相邻的站点。此种情况下，没有锁定GPS的站点在接收到识别码比自己小1或大1的站点广播的信息后，即可以确定可以进入自己的广播时间片全网广播路由信息了，为避免冲突，可以先退避一定时长(比如60ms)再全网广播路由信息即可。

作为示例，假设周期性广播的间隔周期为5分钟，以移动自组织网络中包括5个站点，各个站点对对应的最小跳数的最大值为4，单个站点广播路由信息耗费的时间为180ms(一帧小同步60ms+一帧有效帧60ms+冗余时间60ms)，单个站点转发路由信息时的时延为90ms，则单个站点在路由时间窗中广播时间片消耗最大为4*90ms+180ms＝540ms，路由时间窗的长度为5*540ms＝2700ms，以冗余时间窗为1200ms为例，则本申请实施例提供的广播周期内的时间窗口的一种分配示例图如图3所示，该示例中，每个周期内，路由时间窗的起始时间最早，冗余路由时间窗位于路由时间窗之后，业务时间窗位于冗余路由时间窗之后。

本申请研究发现，上述时间片确定方式及分配方式在移动自组织网络中的站点的数量较少时，问题不大。当站点数量增多时，单个站点需要考虑的转发路由信息的时延就会增加，比如，以图2a所示拓扑结构为例，一共有7个站点，各个站点对对应的最小跳数的最大值为4，假设单个站点转发路由信息时的时延为90ms，则每个时间片需要考虑间隔4*90ms＝360ms的多跳时延保护，而随着整个网络站点数量增加，整个网络周期广播的路由时间窗也会相应增加，假设站点数量增加到20个，单个时间片需要考虑的多跳时延保护仍为4*90ms＝360ms，则路由时间窗中总的多跳时延保护就会达到360*20＝7200ms＝7.2s，这个时间太长可能被正常业务打断的概率就增加，为此提出改进的时间片分配方式：

相邻时间片对应的两个站点为相邻站点，或者，相邻时间片对应的两个站点为同一站点的两个相邻站点。

按照该方式为站点分配时间片时，由于任意两个广播顺序上的临近站点是网络拓扑中跳数接近于1跳的站点，因此，不需要在每个时间片中保留大量的跳数延时保护时间，每个时间片中只需要保留少量的跳数延时保护时间即可，最大程度上规避了跳数延时的问题，按此顺序广播可以大大减少路由时间窗时长，而且和普通业务碰撞的概率也会大大降低。

以图2b所示的网络拓扑结构(即站点3移动到站点S6/S7附近)为例，路由时间窗中需要7个时间片，如果以S1->S2->S3->S4->S5->S6->S7的顺序广播路由信息，广播顺序上相邻的两个站点之间在网络拓扑上的最小跳数的最大值为3(即从S2到S3的跳数)，则每个时间片需要考虑的多跳时延保护为3*90＝270ms，而如果以S1->S2->S4->S5->S6->S3->S7的顺序广播路由信息，广播顺序上相邻的两个站点之间在网络拓扑上的最小跳数的最大值为1，则每个时间片需要考虑的多跳时延保护为1*90＝90ms。

再例如，如果网络拓扑结构变成了图2c所示的结构，如果以S1->S2->S3->S4->S5->S6->S7的顺序广播路由信息，广播顺序上相邻的两个站点之间在网络拓扑上的最小跳数的最大值为3(即从S2到S3的跳数)，则每个时间片需要考虑的多跳时延保护为3*90＝270ms，而如果以S1->S2->S4->S5->S6->S3->S7的顺序广播路由信息，广播顺序上相邻的两个站点之间在网络拓扑上的最小跳数的最大值为2(即从S5到S6的跳数)，则每个时间片需要考虑的多跳时延保护为2*90＝180ms。

在一可选的实施例中，本申请实施例中移动自组织网络中的站点分为两类：主站点和普通站点，其中，主站点只有1个，其它站点为普通站点，即普通站点有若干个。

前述的路由时间窗、路由冗余时间窗和业务时间窗，以及路由时间窗内的时间片均可以由主站点确定后全网广播至普通站点。通过主站点确定上述信息，可以降低普通站点的功耗，使得普通节点能够更好的执行正常业务的数据传输。

主站点可以根据前述方法确定周期内的各个时间窗口和时间片。主站点可以在自身维护的全网路由信息变更时，根据前述方法更新周期内的各个时间窗口和时间片。

可选的，从拓扑图中的任意一个站点开始，根据自身维护的全网路由信息，依次识别各个站点的邻站点，直到识别出所有的站点，按照识别的顺序为各个站点分配广播时间片，越早识别到站点，分配的时间片的起始时间越早。

主站点可以在业务时间窗内空闲状态下周期性广播时间窗信息(即路由时间窗开始时间及时长、路由冗余时间窗开始时间及时长、站点数量、每个站点的广播时间片)，以便各个普通站点获取时间窗信息。广播时间窗信息的广播周期可以是预先配置好的，比如通过可编程写频软件(CPS)写频配置。

每个普通站点根据接收到的时间窗信息和各自的标识确定各自的广播时间片，这样，在路由时间窗内，把各个站点划分到独立的广播时间片内广播本站点的路由信息。

在实际应用中，会存在有站点失锁(即未锁定GPS)的情况，此情况下，主站点可以在业务时间窗和路由时间窗临界广播时间窗信息，时间窗信息中还可以包括是否立刻进入路由时间窗标识，失锁的普通站点接收到时间窗信息后，根据“是否立刻进入路由时间窗标识”来确定是否进入路由时间窗。其中，“是否立刻进入路由时间窗标识”包括两种值：1、表征立刻进入路由时间窗的值，2、表征进入路由时间窗的具体时间的值。

在普通站点失锁的情况下，普通站点可以与主站点保持时间同步，此时，主站点可以根据自己锁定的GPS的秒脉冲信号1PPS和UTC时间，主站点到各个普通站点的最小路径的跳数jump，以及主站点到各个普通站点的最小路径的最大跳数Jmax和单个站点转发路由信息时的时延delay确定各个站点进入路由时间窗的时间，具体的，假设主站点到第i个普通站点的最小路径的跳数为jump_i，第i个普通站点接收到主站点广播的时间窗信息的时间为t，则第i个普通站点进入路由时间窗的时间为：t+(Jmax-jump_i)*delay。

在站点锁定GPS时，站点可以准确确定UTC时间，因此，根据接收到的时间窗信息，能够准确确定进入路由时间窗的时间，基于此，在站点锁定GPS的情况下，不管“是否立即进入路由时间窗标识”是什么，锁定GPS的普通站点无需关注该标识，自行确定是否进入路由时间窗即可。

为便于维护、管理，主站点需要GPS锁定且经过1PPS信号时序对齐，在此基础上，可以由唯一识别码最小的站点担任主站点，或者，可以由最先开机的站点担任主站点等等，具体使用哪种方式指定本申请不做具体限定。

在一些场景下，可能存在整个网络内所有站点都未锁定GPS的情况，此种情况下，可以将由编程写频软件(CPS)写频配置的站点确定为主站点。

当有新的站点(为便于叙述，记为第二站点)开机启动时，为了使第二站点获取整个网络的站点信息(比如，网络中都包括哪些站点)，第二站点开机完成初始化后，全网广播站点上线消息；该站点上线消息中包括：第二站点的标识。

非第二站点接收到上述站点上线消息后，在非第二站点维护的全网路由信息中增加第二站点的信息。

如果非第二站点为主站点，主站点还向第二站点回复上线应答消息，以便第二站点获得移动自组织网络中各个站点的标识；上线应答消息中包括：移动自组织网络中各个站点的标识。

主站点可能会收到多个站点转发/发送的上述第二站点的站点上线消息，但，主站点仅基于最早接收到的第二站点的站点上线消息进行回复即可。

在一可选的实施例中，站点上线消息中还可以包括：计数参数(可以记为第二计数参数)，以及第二计数参数的初始值(记为第二初始值)，第二计数参数用于用于确定站点上线消息从第二站点到达非第二站点所经历的跳数。

作为示例，第二计数参数的第二初始值可以为1，则第二初始值表征站点上线消息达到第二站点的邻站点所经历的跳数。

作为示例，第二计数参数的第二初始值可以为0，则第二初始值表征站点上线消息达到第二站点所经历的跳数。

如果非第二站点为中转站点(记为第二中转站点)，第二中转站点还将站点上线消息中的第二计数参数加1后进行转发。

可选的，主站点回复的上线应答消息中还可以包括：计数参数(可以记为第三计数参数)，以及第三计数参数的初始值(记为第三初始值)，第三计数参数用于确定上线应答消息从主站点到达普通站点所经历的跳数。

作为示例，第三计数参数的第三初始值可以为1，则第三初始值表征上线应答消息到达主站点的邻站点所经历的跳数。

作为示例，第三计数参数的第三初始值可以为0，则第三初始值表征上线应答消息到达主站点所经历的跳数。

如图4所示，为本申请实施例提供的移动自组织网络的一种示意图，其中，站点S1、S2、S3、S4为已上线站点，站点S1为主站点。而站点S5为新开机站点。则站点S5广播站点上线信息，以及主站点S1回复上线应答消息的过程可以为：

步骤1，站点S5开机，完成开机初始化，GPS锁定以及根据1pps信号完成时序对齐后，广播本站点上线消息，站点上线消息中携带站点S5的标识，跳数HopCount(初始化为1)，消息句柄Seq_Handle(初始化为随机值)以及GPS锁定信息；

步骤2，站点S2收到S5广播的站点上线消息后，更新本站点维护的全网路由信息，即添加新增站点S5的路由信息，包括S5的站点标识，以及S5<->S2中继跳数，站点S5的GPS锁定信息、站点S5的消息句柄等；站点S2将站点上线消息中的跳数HopCount加1后转发。

步骤3，S1作为主站点，接收到S2转发的S5的上线消息(即站点上线消息)，更新站点S1维护的全网路由信息，添加新增站点S5的路由信息，包括站点S5的标识，S5<->S1中继跳数，站点S5的GPS锁定信息、消息句柄等；同时回复上线应答消息，应答消息携带主站点S1的标识，主站点S1的GPS锁定信息以及网内其他站点标识及GPS锁定信息；

步骤4，站点S3、S4接收到S2转发的S5的上线信息后，更新本站点维护的全网路由信息，添加新增站点S5路由信息，包括站点S5的标识，S5<->S3/S4中继跳数，站点S5的GPS锁定信息、站点S5的消息句柄等；

步骤5，站点S2接收并中转S1的上线应答消息，转发时上线应答消息中更新跳数HopCount加1(这里的跳数用于站点S5获知S1<->S5中继跳数)；

步骤6，站点S5接收站点S2转发的S1回复的上线应答信息，更新站点S5维护的全网路由信息，新增主站点路由信息，包括站点S1的标识，S1<->S5中继跳数，站点S1的GPS锁定信息，站点S1的消息句柄。更新其他站点标识及GPS锁定信息。

之后，主站点S1会根据S1、S2、S3、S4、S5这五个站点构成的网络拓扑结构计算各个站点的时间片，进而确定路由时间窗、冗余路由时间窗和业务时间窗，并将时间窗信息全广播至S2、S3、S4、S5这四个站点。

上述新开机站点广播站点上线信息，主节点站点回复上线应答消息的过程可以在业务时间窗内完成。

在一可选的实施例中，主站点定期全网广播主站点心跳消息。主站点可以在业务时间窗内广播主站点心跳消息。

任意一个普通站点在预设时长(比如，连续3个周期)内未收到主站点心跳消息时，如果确定本站点可以做新的主站点，则全网广播主站点心跳信息，以声明自己作为新的主站点。

作为示例，普通站点确定本站点可以做新的主站点可以包括：普通站点锁定GPS且经过1pps信号时序对齐。

实际场景中，可能会同时有多个普通站点同时声明自己作为新的主站点，此时，会从这多个普通站点中选择出一个站点作为新的主站点。可选的，

如果第一普通站点广播了主站点心跳信息，且接收到了第二普通站点广播的主站点心跳信息，确定第一普通站点和第二普通站点的优先级。

第一普通站点为任意一个普通站点，第二普通站点是任意一个与第一普通站点不同的普通站点。

可选的，可以根据站点的识别码确定站点的优先级，比如，识别码越小，优先级越高。或者，

可以根据站点的开机时间确定站点的优先级，比如，开机时间越早，优先级越高。

若第一普通站点的优先级高于第二普通站点的优先级，则第一普通站点再次全网广播主站点心跳信息，以声明自己为主站点；否则第一普通站点不再广播主站点心跳信息，即自己不作主站点。

普通站点声明自己为主站点的过程可以在业务时间窗内完成。

在一可选的实施例中，如果主站点出现异常(比如电量低)需要关机，可以在关机前指定新的主站点，具体实现方式可以为：

主站点全网广播主站点指定消息；该主站点指定消息中包括指定的新的主站点的标识。

可选的，主站点可以指定唯一识别码比自己大但最小的站点为新的主站点，或者，可以指定开机时间比自己晚但最早的站点为新的主站点。

指定的新的主站点接收到主站点指定消息后，若确定本站点可以做主站点，全网广播主站点心跳信息。

可选的，如果本站点锁定了GPS且经过1pps信号时序对齐，确定本站点可以做主站点。

主站点可以在业务时间窗口广播主站点指定消息。

此外，第一站点关机前，还可以全网广播关机消息。第一站点可以在业务时间窗内广播关机消息。关机消息中可以包括第一站点的标识，以及GPS锁定消息。当然，还可以包括其它信息，比如注释信息等。

可选的，若第一站点连续M(比如，M＝3)个周期未收到第一站点的第一邻站点广播或转发的路由信息，则启动邻站查询流程：

第一站点向第一邻站点发送邻站查询信息；第一邻站点为第一站点的任意一个邻站点；第一站点在业务时间窗口向第一邻站点发送邻站查询信息。

若未收到第一邻站点针对邻站查询信息的应答消息，第一站点删除本站维护的全网路由信息中的第一邻站点的信息。

若收到第一邻站点针对邻站查询信息的应答消息，则结束邻站查询流程。

也就是说，任意一个站点连续M个周期未收到其某个邻站点广播或转发的路由信息，可以向该某个邻站点发送邻站查询信息，以便确定该某个邻站是否仍在线。

第一站点可以是普通站点，也可以是主站点。

在一可选的实施例中，第一站点如果连续K(比如，K＝3)个周期未收到非第一站点广播的路由信息，删除本站点维护的全网路由信息中第一站点的所有邻站点的信息。

当第一站点连续K次未收到任何一个其它站点广播的路由信息，说明第一站点失联了，可以删除本站维护的全网路由信息中第一站点的所有邻站点的信息。

此外，本申请中，每个站点均可以和网管或调度系统通信，当站点确定自己失联时，可以将本站点维护的全网路由信息中本站点的所有邻站点的信息删除后同步到网管或调度系统，以便网管或调度系统输出提示信息，提示站点失联，管理人员获取到提示信息后进行相应的处理。

与方法实施例相对应，本申请实施例还提供一种移动自组织网络，该移动自组织网络包括若干个站点，其中，

本申请实施例提供的移动自组织网络，移动自组织网络中的每个站点广播本站点和本站点的邻站点的相关信息，使得每个站点均可以获得各个站点的标识，以及各个站点的邻站点的标识，从而每个站点均可以拓扑出整个网络的网络连接情况，即每个站点均可以获得全网路由信息，从而提高了移动自组织网络的智能性。

每个站点的细化功能和扩展功能可参照上文描述，这里不再赘述。

与方法实施例相对应，本申请实施例还提供一种站点，该站点可以为第一站点，所述第一站点的一种结构示意图如图5所示，可以包括：

广播模块501和处理模块502；其中，

广播模块501用于周期性全网广播第一路由信息；其中，所述第一路由信息包括：所述第一站点的标识和所述第一站点的邻站点的标识；所述第一站点为所述移动自组织网络中的任意一个站点；

处理模块502用于接收到各个非第一站点广播的路由信息后，基于各个站点广播的路由信息更新所述第一站点维护的全网路由信息，所述全网路由信息中包括：各个站点的标识，以及各个站点的邻站点的标识。

所述站点还可以为中转站点、主站点或普通站点。

与方法实施例相对应，本申请实施例还提供一种站点，所述站点可以为第一站点，所述第一站点的一种结构示意图如图6所示，可以包括：至少一个处理器1，至少一个通信接口2，至少一个存储器3和至少一个通信总线4。

在本申请实施例中，处理器1、通信接口2、存储器3、通信总线4的数量为至少一个，且处理器1、通信接口2、存储器3通过通信总线4完成相互间的通信。

处理器1可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路等。

存储器3可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)等，例如至少一个磁盘存储器。

其中，存储器3存储有程序，处理器1可调用存储器3存储的程序，所述程序用于：

所述第一站点周期性全网广播第一路由信息；其中，所述第一路由信息包括：所述第一站点的标识和所述第一站点的邻站点的标识；所述第一站点为所述移动自组织网络中的任意一个站点；

所述站点还可以为中转站点、主站点或普通站点；

与方法实施例相对应，本申请实施例还提供一种存储介质，该存储介质可存储有适于处理器执行的程序，所述程序用于：

可选的，所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。

综上，本申请实施例提供的路由协议方法、移动自组织网络、站点及存储介质，每个站点仅广播本站点和本站点的邻站点的相关信息，而不广播除本站点及邻站点外的其它站点的信息，使得广播数据量较少，适宜专网窄带低带宽的网络环境，而且每个站点维护的路由信息为各个站点的标识，各个站点的邻站点的标识，以及所述第一站点到每一个非第一站点的最小跳数，使得每个站点均可以拓扑出整个网络的网络连接情况，便于实时监测网络环境。

每个节点广播的路由信息中还可以包括GPS锁定信息，站点电量、发射功率、站点间场强信号、异常状态等信息，这些信息可以直观地显示移动自组织网络中各个站点的连接情况和自身属性，让移动自组网网络的管理和后期维护更加简单。

针对窄带自组网特点，创新提出主站点的概念，由主站点统一管理路由时间窗、路由冗余时间窗和站点广播时间片等，规范和管理站点广播，使站点周期性广播占空比最小，最大限度的减少由于路由广播堵塞正常业务。

根据路由拓扑情况，按照节点拓扑状态顺序广播路由信息，使得整个网络的路由广播时间更少，更适合窄带带宽低的网络中，防止由于路由广播堵塞正常业务情况。

此外，由于站点锁定了GPS，因此可以确定站点的位置，网管或调度系统根据各站点的位置，以及站点的功率或站间场强信息可以识别出重叠覆盖区域，进而可以在业务中转时，及时甄别当前网络存在的重叠覆盖情况，通过如禁发重叠覆盖区中一台或多台设备，调节功率等规避手段一定程度可以降低重叠覆盖区同频干扰问题。

通过本申请，后期还可以通过本地接入管理和跨站接入管理等方式，识别当前站点是否需要中继，无需中继时不发射，提高本站点待机时间；同时识别呼叫是本地呼叫还是跨节点呼叫，在一张网里可同时承载多路呼叫，彼此不相互干扰，并最大提高网络吞吐率，提高客户的沟通效率。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

应当理解，本申请实施例中，从权、各个实施例、特征可以互相组合结合，都能实现解决前述技术问题。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种路由协议方法，其特征在于，用于移动自组织网络，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一路由信息中还包括：计数参数，以及所述计数参数的第一初始值，所述计数参数用于确定所述第一路由信息从所述第一站点到达非第一站点所经历的跳数；

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一路由信息中还包括：所述第一站点的消息句柄；所述消息句柄用于标识所述第一路由信息的版本；

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一路由信息中还包括如下至少一项：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，不同站点在同一周期的不同时间片内全网广播路由信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，每一个周期包括路由时间窗，路由冗余时间窗和业务时间窗；其中，

所述业务时间窗用于业务数据的中转。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述时间片的长度通过如下方式确定：

从各个站点对对应的最小跳数中确定最大值N；

8.根据权利要求6-7任意一项所述的方法，其特征在于，所述移动自组织网络中的站点包括主站点和若干普通站点；

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

所述主站点定期全网广播主站点心跳信息；

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

若所述第一站点连续M个周期未收到所述第一站点的第一邻站点广播或转发的路由信息，向所述第一邻站点发送邻站查询信息；所述第一邻站点为所述第一站点的任意一个邻站点；

若未收到所述第一邻站点的应答消息，所述第一站点删除本站维护的路由信息中的所述第一邻站点的信息。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

15.一种移动自组织网络，其特征在于，包括若干个站点，其中，

16.一种站点，用于移动自组织网，其特征在于，所述站点包括：

存储器，用于存储程序；

处理器，用于调用并执行所述存储器中的所述程序，通过执行所述程序实现如权利要求1-14中任一项所述的路由协议方法的各个步骤。

17.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-14中任一项所述的路由协议方法的各个步骤。