CN116016328B - 一种基于多无线电的快速路由恢复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于多无线电的快速路由恢复方法,其步骤包括:采用HELLO消息实现各个相邻节点间的邻居检测,以判断各个邻居节点是对称链路,还是非对称链路;当检测到丢失链路时,发现有节点故障或丢失,开始对HELLO发送间隔以及路由表过期时间进行动态调整;利用贪心算法来选择各个节点的MPR集,各个节点的拓扑信息都只会在它的MPR节点上进行处理和转发;TC消息通过多点中继在各个节点之间传播,各个节点根据接收到的TC消息构建拓扑表,检测到邻居状态发生变化,会对拓扑表进行更新,并进行路由表的更新;为每个节点设置多无线电多网卡,给两个网卡所属的网络分配两个不同的信道进行运行,让它们互不干扰,加快TC消息的处理,从而加快路由恢复。
Description
技术领域
本发明属于无人机自组网体系路由协议领域,具体地涉及一种基于多无线电的无人机网络快速路由恢复方法。
背景技术
当今社会,无人机得到了越来越广泛的应用,就比如民用范围的航拍摄像,抢险救灾时的搜寻目标,军用范围的勘探敌情等等。这些都不是单个无人机所能完成的任务,而是需要多架无人机的协同配合,相互通讯才能合力做到的事情。因此建立一个无人机自组织网络便成为了一件十分重要的事情。
而建立网络就离不开路由协议,协议的相关性能指标有很多种,其中路由恢复时间便是比较特殊的一种,它在很多场景里并不是那么重要,但在战场上却重要无比,事关通信的顺利与否以及士兵的性命安危。
由于无人机节点的特殊性和高速移动性,有时某个节点突然离开了自组网的通信范围,或者某个节点因为故障,无法与网络中的其他节点进行通讯,此时都视该节点为故障节点。如果是主动路由协议,这时候便需要更新路由表,将该故障节点的IP地址从所有节点维护的路由表里删除。从开始故障到节点地址信息被所有路由表删除的时间便是路由恢复时间。而对于被动路由表,当发生通讯链路上的节点故障,便会向源节点回发控制消息,进行重新寻找新路径的过程。从节点故障,到找到新的通信链路所耗费的时间便被称为路由恢复时间。
目前改进无人机网络性能的技术,有很多种,例如动态调整控制消息的发送间隔,采用多信道传输增加信息容量等等,但都很少关注路由恢复时间这一参量。在战场上,由于需要较低的延迟,因此,无人机自组网大都选择主动路由协议。而对于主动路由协议来说,由于它需要实时维护每个节点的路由表信息,因此开销较大,但正常传输信息时,所耗费的时间少,时延小。可是一旦出现节点故障,需要逐跳更新路由表信息,删除故障节点,故而路由恢复时间一般较大。
发明内容
本发明提供一种基于多无线电的无人机网络快速路由恢复方法。可用于解决现有技术中当节点发生故障,主动路由协议不能及时将故障节点从所有路由表中删除,路由恢复时间过长的问题。
本发明的技术方案如下:一种基于多无线电的无人机网络快速路由恢复方法,考虑有N架无人机在某区域进行侦查,在某个时间点T,无人机X发生故障,与组网联系发生中断,通过给每个无人机配置多无线电多网卡,并在检测到节点故障后,动态调整控制消息发送间隔来减少路由恢复时间。所述快速路由恢复方法包括以下步骤:
步骤一,通过每个节点之间互相收发HELLO消息,确定每个节点之间的邻居状态和链路状态,在发送HELLO消息和接收HELLO消息时,对节点之间的链路状态进行检测并生成邻居表;
步骤二,采用自适应算法,当检测到节点之间的链路状态为丢失时,发现有节点故障或节点丢失,对HELLO消息的发送间隔及路由表过期时间进行动态调整,将HELLO消息的发送间隔及路由表过期时间改小,加快拓扑更新和路由恢复,在路由恢复后,再将HELLO消息的发送间隔及路由表过期时间调整回原来数值,以减小网络开销;
步骤三,采用多点中继技术,利用贪心算法选择每个节点的MPR集,每个节点的拓扑信息只会在它的MPR节点上进行处理和转发;
步骤四,TC消息通过多点中继在各个节点之间传播,每个节点根据接收到的TC消息构建拓扑表;
步骤五,对TC消息的发送间隔也采用自适应算法进行调整,如果检测到邻居状态发生变化,立刻发送一个新的TC消息,对拓扑表进行更新,并调小TC消息发送间隔,并在下一次发送TC消息后,调整回原来的TC消息发送间隔,以减小网络开销;
步骤六,采用多无线电多信道传输方法,为每个节点设置多无线电多网卡,给每个网卡所属的网络分配不同的信道进行运行,给每个信道分配合适的中心频率,让它们互不干扰,加快TC消息的处理,从而加快路由恢复;
步骤七,当检测到拓扑变化时、邻居状态变化,删除旧的路由表,根据现有的邻居表和拓扑表进行计算更新新的路由表。
进一步的,步骤一中,通过每个节点之间互相收发HELLO消息,确定每个节点之间的邻居状态和链路状态,其中邻居状态为三种:SYM_NEIGH拥有一条对称链路的邻居、MPR_NEIGH拥有一条对称链路且已被选择为源节点的MPR节点的邻居和NOT_NEIGH没有对称链路的邻居;链路状态分为四种:UNSPEC_LINK状态未知的链路、ASYM_LINK不对称的链路、SYM_LINK对称的链路和LOST_LINK已经丢失的链路,
确定邻居节点间的邻居状态,需要三个HELLO消息发送间隔:
A首先向B发送空的HELLO消息,B接收后未发现HELLO消息中有关B的地址消息,便将A标为ASYM_LINK,然后B向A发送包含A的地址信息的HELLO消息,A接收后在HELLO消息里找到自己的地址,将B标记为SYM_LINK,A再次向B发送包含B地址信息的HELLO消息,B在HELLO消息里找到自己的地址后,也将A标记为SYM_LINK,即两个邻居节点必须都完成一次收发HELLO消息的过程,才能确定邻居是否为SYM_NEIGH。
进一步的,步骤二中,采用自适应算法,当检测到节点之间的链路状态为丢失时,发现有节点故障或节点丢失,当节点数目较少时路由恢复时间主要与邻居表过期时间有关,HELLO消息的发送间隔与邻居保持时间关系为3*HELLO_interval=neighhold_time,对HELLO消息的发送间隔及路由表过期时间进行动态调整的具体步骤为:
在每个节点里设置一个节点级变量lost1,当节点发送或接收到的HELLO消息里检测到lost-link后,便将lost1设置为1,表明网络进入路由恢复状态,启动对HELLO消息的发送间隔及路由表过期时间进行动态调整,当lost1=1后,该节点在下次发送HELLO消息时,即调用generateHELLO函数将HELLO_interval调整为1s,neighhold_time调整为3s,HELLO消息的发送间隔的调整立即生效,而该节点的邻居保持时间的调整等下一次邻居表过期时才会生效。
进一步的,步骤三中,采用多点中继技术,即设置MPR节点会在自己的对称一跳邻居里面选择若干个节点来进行自己相关路由信息的转发和广播,这一组节点定义为MPR节点为源节点的MPR集,在各个节点的MPR集的选择上,采用贪心算法,具体步骤为最先考虑二跳邻居节点的全覆盖,首先寻找能够覆盖孤立二跳邻居节点的一跳邻居节点,然后覆盖二跳邻居节点数目的高低依次挑选对称一跳邻居节点,直至二跳邻居节点全被覆盖为止,各个节点的拓扑信息都只会在它的MPR节点上进行处理和转发。
进一步的,步骤四中,TC消息就是节点的拓扑消息,主要是通过MPR节点的转发广播来实现在无线自组网络内的传输,当一个节点收到一个TC消息时,先判断TC消息的发送方是否为接收方节点的SYM_NEIGH,若不是接收方节点的SYM_NEIGH则不会进行处理,若是接收方节点的SYM_NEIGH发送来的TC消息,则会再次进行判断接收方是否为发送方节点的MPR_NEIGH,如果是,处理完后会对此TC消息进行转发,若不是发送方节点的MPR_NEIGH,则不会转发,TC消息主要包含的是发送节点的MPR Selector信息和ANSN通告邻居序列号,当发送节点的MPR Selector信息发生改变时,ANSN通告邻居序列号会增加,以此判断TC消息的更新程度,根据节点之间传输的TC消息,建立拓扑表,每次对TC消息的处理,都会造成拓扑结构的变化,并对拓扑表进行更新。
进一步的,步骤六中,为每个节点设置多无线电多网卡,每个节点设置有两个网卡,两个网卡分配两个不同的信道进行运行,为使两个信道互不干扰,将两个信道的中心频率分别设置为2.412Ghz和2.437Ghz,
将MID消息的发送和MID表的处理功能关闭,在不影响各节点主地址的路由信息的同时减小输出路由信息的文档大小。
进一步的,步骤七中,具体步骤为,首先,当检测到拓扑变化时、邻居状态变化时,删除源节点路由表的所有条目信息,然后,根据邻居表里的信息,添加源节点的所有一跳邻居信息,此时将源节点到一跳邻居节点的距离跳数R_dist设置为1,接着根据二跳邻居集里的信息,添加源节点的所有二跳邻居节点的信息,此时将源节点到二跳邻居节点的距离跳数R_dist设置为2,最后,根据拓扑表里的条目,由近到远添加节点信息,具体步骤如下:
对于拓扑表里的信息,如果T_dest_addr与路由表中的任何路由条目的R_dest_addr不相同,并且它的T_last_addr与R_dist等于h的路由条目的R_dest_addr相同,则令R_dest_addr =T_dest_addr,其中h=2.3.4.5...N,N为当前拓扑表里源节点到离它最远的节点的距离; R_next_addr =记录的路由条目的R_next_addr,R_dist=h+1;R_iface_addr=记录的路由条目的R_iface_addr。
有益效果
本发明在采用主动路由协议的情况下,给每个无人机配置多无线电,当某个无人机节点发生故障,加快控制信息的处理转发,加快路由恢复。另外,在不增加过多网络开销的基础上,采用自适应算法,在检测到链路丢失,有无人机节点发生故障后,调小控制消息的发送间隔,也在另一方面加快了路由恢复的过程。本发明可以在有无人机节点发生故障或飞出通信范围的情况下,更快地把所有节点的路由表里的故障节点信息删除,完成路由恢复工作。
附图说明
图1为因节点故障而导致的路由恢复的组网结构示意图;
图2为因节点移动出组网通信范围导致的路由恢复的结构示意图;
图3为本发明与普通路由恢复方法在环形拓扑下的仿真结果图;
图4为本发明与普通路由恢复方法在网状拓扑下的仿真结果图;
图5为节点移动出组网通信范围下的仿真结果图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1所示,是路由恢复的其中一种情况,某个节点由于本身故障,导致链路中断,需要进行路由恢复的拓扑结构。图2是路由恢复的另外一种情况,某个节点由于高速移动,飞出了网络的通信范围,导致链路丢失,需要路由恢复的拓扑结构。
具体地,所述基于多无线电的无人机网络快速路由恢复方法包括如下步骤:
步骤1,通过节点之间互相收发HELLO消息,能够确定各个节点之间的邻居状态和链路状态。在发送HELLO消息和接收HELLO消息的时候,会对链路状态进行检测并打印出来。
步骤2,采用自适应算法,当检测到链路为丢失状态时,会发现有节点故障或丢失,会对HELLO消息发送间隔以及路由表过期时间进行动态调整,将其改小,以加快拓扑更新和路由恢复,在路由恢复后,又会将其调整回原来数值,以减小开销。
步骤3,利用贪心算法来选择各个节点的MPR集,各个节点的拓扑信息都只会在它的MPR节点上进行处理和转发。
步骤4,TC消息通过多点中继在各个节点之间传播,各个节点根据接收到的TC消息构建拓扑表。
步骤5,对TC消息的发送间隔也采用自适应算法进行调整,如果检测到邻居状态发生变化,便会立刻发送一个新的邻居对拓扑表进行更新,并调小TC消息发送间隔,并在下一次发送TC消息后,调整回原来的发送间隔,以避免不必要的开销。
步骤6,采用多无线电多信道传输的方法,为每个节点设置多无线电多网卡,给两个网卡所属的网络分配两个不同的信道进行运行,并参考WIFI信道分类,给它们的信道分别分配合适的中心频率,让它们互不干扰,以加快TC消息的处理转发,从而加快路由恢复。
步骤7,当检测到拓扑变化,邻居状态变化,则删除旧的路由表,根据现有的邻居表和拓扑表进行计算更新新的路由表。
在步骤1中通过节点之间互相收发HELLO消息,能够确定各个节点之间的邻居状态和链路状态,其中邻居状态分为三种:1.SYM_NEIGH(拥有一条对称链路的邻居),2.MPR_NEIGH(拥有一条对称链路,且已被选择为源节点的MPR节点的邻居),3.NOT_NEIGH(没有对称链路的邻居)。链接状态则分为四种:1.UNSPEC_LINK (状态未知的链接),ASYM_LINK(不对称的链接),SYM_LINK(对称的链接),LOST_LINK(已经丢失的链接)。
确定邻居间的邻居状态,一般需要三个HELLO发送间隔:
A首先向B发送空的HELLO消息,B接收到后,未发现HELLO消息中有关B的地址信息,便将A标为非对称;然后B向A发包含A的地址信息的HELLO消息,A接收到后,在HELLO消息里找到自己的地址,将B标为对称,再次向B发送包含B的地址信息的HELLO消息,B接收到在HELLO消息里找到自己的地址后,也将A标记为对称。即两个邻居节点必须都完成一次收发HELLO消息的过程,才能确定邻居是否拥有对称链路。
在步骤2中采用自适应算法调整HELLO消息发送间隔和邻居表过期时间。当检测到丢失链路时,会发现有节点故障或丢失,由于路由恢复时间当节点数目较少时,主要与邻居表过期时间有关,并且HELLO消息的发送间隔与邻居保持时间一般保持着如下的关系:3*HELLO_interval=neighhold_time,所以对HELLO消息发送间隔以及路由表过期时间进行动态调整。
具体步骤为:在每个节点里设置一个节点级变量lost1,当发送或接收到的HELLO消息里检测到lost-link后,便会将lost1设置为1,表明已经进入路由恢复状态,开始进行自适应调整,当lost1=1后,该节点下次发送HELLO消息,即调用generateHELLO函数时便会将HELLO_interval改为1s,neighhold-time改为3s。HELLO消息的发送间隔的改变会立刻生效,而邻居保持时间只有等到下次邻居表过期才会生效。
在步骤3中采用多点中继技术,即一个节点会在自己的对称一跳邻居里面选择若干个节点来进行自己相关路由信息的转发和广播。这一组节点被称为源节点的MPR集,在各个节点的MPR集的选择问题中,主要采用的是贪心算法,具体步骤为最先考虑二跳邻居节点的全覆盖,追求局部的最优化结果。具体步骤可以分为两步,先寻找能够覆盖孤立二跳邻居节点的一跳邻居节点,然后按覆盖二跳邻居节点数目的高低依次挑选对称一跳邻居节点,直至二跳邻居节点全被覆盖为止。各个节点的拓扑信息都只会在它的MPR节点上进行处理和转发。
在步骤4中,TC消息,就是节点的拓扑信息主要是通过MPR节点的转发广播来实现在无线自组网络内的传输的。当一个节点收到一个TC消息时,会首先判断消息的发送方是否是它的邻居节点,若不是邻居节点,则不会进行处理。若是邻居节点发送来的,则会再次进行判断接收方是否为发送方的MPR节点,如果是,处理完后会对此TC消息进行转发,反之则不会转发。TC消息主要包含的是发送节点的MPR Selector(MS)信息。其余还有ANSN序号(通告邻居序号),当节点的MS表发生改变时,ANSN的序列号会增加,以此可以判断TC消息的更新程度。根据节点之间传输的TC消息,可以建立拓扑表,每次对TC消息的处理,都可能造成拓扑结构的变化,并导致拓扑表的更新。
在步骤5中如果检测到邻居状态发生变化,便会立刻发送一个新的TC消息,对拓扑表进行更新,并调小下次TC消息发送间隔,等到再下次调用generateTC函数时,又会将TC消息发送间隔重新调整为原值,以便减少开销。
在步骤6中为每个节点设置多无线电多网卡给两个网卡所属的网络分配两个不同的信道进行运行,为了使两个信道互不干扰,参考WIFI信道的频段划分,将两个信道的中心频率分别设置为WIFI信道里的1信道2.412Ghz和3信道2.437Ghz。
将MID消息的发送与MID表的处理等一系列功能关闭。MID的收发功能封禁后,各个节点2接口的ip地址会缺少很多,但不影响各个节点主地址的路由信息,同时能够极大地减小输出路由信息的文档大小。
在步骤7中当检测到拓扑变化,邻居状态变化,则删除旧的路由表,根据现有的邻居表和拓扑表进行计算更新新的路由表,具体步骤如下:首先,会删除该节点路由表的所有条目信息,然后先根据邻居表里的信息,添加该节点的所有一跳邻居节点的信息,此时将距离R_dist设置为1;接着根据二跳邻居集里的信息,开始添加该节点的所有二跳邻居节点的信息,此时R_dist设置为2;随后根据拓扑表里的条目,由近到远添加节点信息,具体步骤如下:
对于拓扑表里的信息,如果其T_dest_addr与路由表中任何路由条目的R_dest_addr 不相同,并且它的T_last_addr与R_dist 等于h(h=2.3.4.5...)的路由条目的R_dest_addr相同,则令R_dest_addr =T_dest_addr; R_next_addr =记录的路由条目的R_next_addr,R_dist=h+1;R_iface_addr=记录的路由条目的R_iface_addr。
本发明的基于多无线电的无人机网络快速路由恢复方法,图3是在环形拓扑的情况下,选择不同的节点数目进行仿真实验,在同一个时刻节点故障,分别测试采用普通路由恢复方法进行路由恢复,以及采用本发明进行路由恢复下的不同恢复时间。
从图3可以看的出来,对于节点数目较少时,路由恢复时间只与邻居保持时间有关。当将故障后第二次邻居表过期时间从24s提前到21s后,12,16,20节点组的路由恢复时间很明显减少了3s。当节点数目开始增加后,路由恢复时间就主要与TC消息发送转发的快慢有关。因此,24,28节点时,虽然路由恢复时间有所减少,但都受限于TC消息的传播速度,都是在第二次邻居表过期之后,才将故障节点信息从所有路由表中完全删除。
图4是在网状拓扑的情况下,选择不同的节点数目进行仿真实验,在同一个时刻节点故障,分别测试采用普通路由恢复方法进行路由恢复,以及采用本发明进行路由恢复下的不同恢复时间。从图4可以看出,和环形拓扑结构相比,相同节点的网状拓扑结构下,路由恢复时间会少一些。并且与环形拓扑不同,网状拓扑拥有很多不同的传输路径,当增加控制消息的发送频率时,并不会导致通信路径发生拥塞等现象。因此这两种因素综合下来,使用本发明后,网状拓扑结构下的路由恢复时间减少的更多一些,12-28节点的路由恢复时间改进后都主要取决于邻居保持时间,变为了11s。
图5是考虑节点移动性的仿真实验,即节点因为高速移动,离开组网通信范围而导致的路由恢复仿真实验。在这种情况下,并不能知道节点离开通信范围的具体时间点,因此也就无法准备测算到路由恢复时间的具体数值,于是从信息交付率入手,它与路由恢复时间大体上成反比关系。从图5可以看出,使用本发明后,信息交付率有所上升,丢包率有所下降,路由恢复时间也就相应地得到了一定的减小。可见,新发明在该场景下也能起到减少路由恢复时间的作用。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于多无线电的快速路由恢复方法,其特征在于,为每个节点设置多无线多网卡,并为每个网卡设置互不干扰的信道,包括以下步骤:
步骤一,通过每个节点之间互相收发HELLO消息,确定每个节点之间的邻居状态和链路状态,在发送HELLO消息和接收HELLO消息时,对节点之间的链路状态进行检测并生成邻居表;
步骤二,采用自适应算法,当检测到节点之间的链路状态为丢失时,发现有节点故障或节点丢失,对HELLO消息的发送间隔及路由表过期时间进行动态调整,将HELLO消息的发送间隔及路由表过期时间改小,加快拓扑更新和路由恢复,在路由恢复后,再将HELLO消息的发送间隔及路由表过期时间调整回原来数值,以减小网络开销;
步骤三,采用多点中继技术,利用贪心算法选择每个节点的MPR集,每个节点的拓扑信息只会在它的MPR节点上进行处理和转发;
步骤四,TC消息通过多点中继在各个节点之间传播,每个节点根据接收到的TC消息构建拓扑表;
步骤五,对TC消息的发送间隔也采用自适应算法进行调整,如果检测到邻居状态发生变化,立刻发送一个新的TC消息,对拓扑表进行更新,并调小TC消息发送间隔,并在下一次发送TC消息后,调整回原来的TC消息发送间隔,以减小网络开销;
步骤六,采用多无线电多信道传输方法,为每个节点设置多无线电多网卡,给每个网卡所属的网络分配不同的信道进行运行,给每个信道分配合适的中心频率,让它们互不干扰,加快TC消息的处理,从而加快路由恢复;
步骤七,当检测到拓扑变化时、邻居状态变化,删除旧的路由表,根据现有的邻居表和拓扑表进行计算更新新的路由表;
所述的步骤二中,采用自适应算法,当检测到节点之间的链路状态为丢失时,发现有节点故障或节点丢失,当节点数目较少时路由恢复时间主要与邻居表过期时间有关,HELLO消息的发送间隔与邻居保持时间关系为3*HELLO_interval=neighhold_time,对HELLO消息的发送间隔及路由表过期时间进行动态调整的具体步骤为:
在每个节点里设置一个节点级变量lost1,当节点发送或接收到的HELLO消息里检测到lost-link后,便将lost1设置为1,表明网络进入路由恢复状态,启动对HELLO消息的发送间隔及路由表过期时间进行动态调整,当lost1=1后,该节点在下次发送HELLO消息时,即调用generateHELLO函数将HELLO_interval调整为1s,neighhold_time调整为3s,HELLO消息的发送间隔的调整立即生效,而该节点的邻居保持时间的调整等下一次邻居表过期时才会生效。
2.根据权利要求1所述的一种基于多无线电的快速路由恢复方法,其特征在于,所述的步骤一中,通过每个节点之间互相收发HELLO消息,确定每个节点之间的邻居状态和链路状态,其中邻居状态为三种:SYM_NEIGH拥有一条对称链路的邻居、MPR_NEIGH拥有一条对称链路且已被选择为源节点的MPR节点的邻居和NOT_NEIGH没有对称链路的邻居;链路状态分为四种:UNSPEC_LINK状态未知的链路、ASYM_LINK不对称的链路、SYM_LINK对称的链路和LOST_LINK已经丢失的链路,
确定邻居节点间的邻居状态,需要三个HELLO消息发送间隔:
A首先向B发送空的HELLO消息,B接收后未发现HELLO消息中有关B的地址消息,便将A标为ASYM_LINK,然后B向A发送包含A的地址信息的HELLO消息,A接收后在HELLO消息里找到自己的地址,将B标记为SYM_LINK,A再次向B发送包含B地址信息的HELLO消息,B在HELLO消息里找到自己的地址后,也将A标记为SYM_LINK,即两个邻居节点必须都完成一次收发HELLO消息的过程,才能确定邻居是否为SYM_NEIGH。
3.根据权利要求2所述的一种基于多无线电的快速路由恢复方法,其特征在于,所述的步骤三中,采用多点中继技术,即设置MPR节点会在自己的对称一跳邻居里面选择若干个节点来进行自己相关路由信息的转发和广播,这一组节点定义为MPR节点为源节点的MPR集,在各个节点的MPR集的选择上,采用贪心算法,具体步骤为最先考虑二跳邻居节点的全覆盖,首先寻找能够覆盖孤立二跳邻居节点的一跳邻居节点,然后覆盖二跳邻居节点数目的高低依次挑选对称一跳邻居节点,直至二跳邻居节点全被覆盖为止,各个节点的拓扑信息都只会在它的MPR节点上进行处理和转发。
4.根据权利要求3所述的一种基于多无线电的快速路由恢复方法,其特征在于,所述的步骤四中,TC消息就是节点的拓扑消息,主要是通过MPR节点的转发广播来实现在无线自组网络内的传输,当一个节点收到一个TC消息时,先判断TC消息的发送方是否为接收方节点的SYM_NEIGH,若不是接收方节点的SYM_NEIGH则不会进行处理,若是接收方节点的SYM_NEIGH发送来的TC消息,则会再次进行判断接收方是否为发送方节点的MPR_NEIGH,如果是,处理完后会对此TC消息进行转发,若不是发送方节点的MPR_NEIGH,则不会转发,TC消息主要包含的是发送节点的MPR Selector信息和ANSN通告邻居序列号,当发送节点的MPRSelector信息发生改变时,ANSN通告邻居序列号会增加,以此判断TC消息的更新程度,根据节点之间传输的TC消息,建立拓扑表,每次对TC消息的处理,都会造成拓扑结构的变化,并对拓扑表进行更新。
5.根据权利要求4所述的一种基于多无线电的快速路由恢复方法,其特征在于,所述的步骤六中,为每个节点设置多无线电多网卡,每个节点设置有两个网卡,两个网卡分配两个不同的信道进行运行,为使两个信道互不干扰,将两个信道的中心频率分别设置为2.412Ghz和2.437Ghz,
将MID消息的发送和MID表的处理功能关闭,在不影响各节点主地址的路由信息的同时减小输出路由信息的文档大小。
6.根据权利要求4所述的一种基于多无线电的快速路由恢复方法,其特征在于,所述的步骤七中,具体步骤为,首先,当检测到拓扑变化时、邻居状态变化时,删除源节点路由表的所有条目信息,然后,根据邻居表里的信息,添加源节点的所有一跳邻居信息,此时将源节点到一跳邻居节点的距离跳数R_dist设置为1,接着根据二跳邻居集里的信息,添加源节点的所有二跳邻居节点的信息,此时将源节点到二跳邻居节点的距离跳数R_dist设置为2,最后,根据拓扑表里的条目,由近到远添加节点信息,具体步骤如下:
对于拓扑表里的信息,如果T_dest_addr与路由表中的任何路由条目的R_dest_addr不相同,并且它的T_last_addr与R_dist等于h的路由条目的R_dest_addr相同,则令R_dest_addr =T_dest_addr,其中h=2.3.4.5...N,N为当前拓扑表里源节点到离它最远的节点的距离; R_next_addr =记录的路由条目的R_next_addr,R_dist=h+1;R_iface_addr=记录的路由条目的R_iface_addr。
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