WO2011140877A1 - 路由转发方法、路由节点及无线通信网络 - Google Patents

Description

路由转发方法、 路由节点及无线通信网络

本申请要求于 2010年 7月 8日提交中国专利局、申请号为 201010225202.8、 发明名称为"路由转发方法、路由节点及无线通信网络，，的中国专利申请的优先 权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种路由转发方法、路由节点及无线 通信网络。 背景技术

随着网络技术的发展， 在各种类型网络的具体应用中， 对于数据传输的 实时性和可靠性都有着较高的要求。

现有技术的一种洪泛路由转发方法， 源节点将数据副本传送给每一个邻 居节点，每个邻居节点再将数据传送给各自的除发送数据的节点以外的其他节 点， 直到数据传送至目标节点或者设定的数据生存时间为零为止。这种洪泛路 由方法易导致广播风暴， 产生严重的丟包现象， 并且网络能耗过大。

现有技术的一种按需路由转发方法， 釆用自组织网络按需矢量 (Ad-hoc On-Demand Distance Vector ； 以下简称： AOD V )协议， 源节点需要和目的节 点通信时， 如果在路由表中已经存在了对应的路由， 则直接进行数据传输。 当 源节点需要和新的目的节点通信时， 则源节点会发起路由发现过程，通过广播 路由请求信息来查找相应路由， 参见图 1A。 当路由请求信息到达目的节点本 身， 或者具有目的节点路由的中间节点时， 目的节点和中间节点通过原路返回 一个路由回复信息来向源节点确定路由的可用性， 参见图 1B。 这种按需方法 具有一定的时延， 无法保证信息及时传递到目的节点。

现有技术的一种混合路由转发方法， 参见图 2, sink节点为目的节点， 目 的节点广播梯度扩散信息，各路由节点接收到梯度扩散信息后分别建立至目的 节点的路由并进行周期性更新。 目的节点周期性广播拓朴更新消息， 获取全网 拓朴信息。其他路由节点维护所有梯度小于自身可达目的节点的下一跳路由表 项。 这种混合路由方法中， 扩散半径内的路由为树状结构， 这种结构会因节点 移动、节点死亡等因素而造成路由失效，一旦路由失效则所有通过此节点的信 息将会全部丟失， 因此可靠性不高。且这种方法选取的路径不一定为最短时延 路径， 无法保证信息传递的及时性。 发明内容

本发明实施例提供一种路由转发方法、路由节点及无线通信网络， 用以提 高源节点到目的节点的信息传递的及时性和可靠性。

一方面， 本发明实施例提供一种路由转发方法， 包括：

获取前一路由节点广播的信息；

判断所述信息的目的地址的类型；

若所述目的地址为广播地址，则将广播半径减 1之后判断所述广播半径是 否大于 0;

若所述广播半径大于 0, 则广播所述信息；

若所述广播半径等于 0, 则确定下一跳节点， 并釆用单播发送的方式转发 所述信息至所述下一跳节点。

另一方面， 本发明实施例提供一种路由节点， 包括：

获取模块， 用于获取前一路由节点广播的信息；

确定模块， 包括： 判断单元和处理单元； 所述判断单元， 用于判断所述获 取模块获取的所述信息的目的地址类型，若所述目的地址为广播地址， 则将广 播半径减 1后判断所述广播半径是否大于 0; 所述处理单元， 用于若所述判断 单元判断出所述广播半径等于 0, 则确定下一跳节点；

所述发送模块， 用于在所述处理单元确定下一跳节点后， 釆用单播发送的 方式转发所述信息至所述确定模块确定的下一跳节点；所述发送模块还用于若 所述判断单元判断出所述广播半径大于 0, 则广播所述信息。

本发明实施例还提供了一种无线通信网络， 包括多个路由节点； 所述多个路由节点中的第一路由节点用于广播信息；

所述多个路由节点中的第二路由节点用于获取所述第一路由节点广播的 信息； 判断所述信息的目的地址的类型； 若所述目的地址为广播地址， 则将广 播半径减 1之后判断所述广播半径是否大于 0; 若所述广播半径大于 0, 则广 播所述信息； 若所述广播半径等于 0 , 则确定下一跳节点， 并釆用单播发送的 方式转发所述信息至所述下一跳节点。

本发明实施例提供的路由转发方法、路由节点及无线通信网络， 网络中的 路由节点收到前一路由节点广播的信息后，广播该信息或根据目的地址确定下 一跳节点， 向下一跳节点单播转发此信息。在源节点向目的节点发送信息的过 程中，先广播后单播的方式提高了信息传递的及时性和可靠性，保证了网络的 低能耗。 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简单地介绍，显而易见地， 下面描述 中的附图仅仅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 出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1 A为现有按需路由转发方法的源节点路由发现流程图；

图 1B为现有按需路由转发方法的目的节点和中间节点路由发现流程图； 图 2为现有混合路由转发方法的网络结构示意图；

图 3为本发明一个实施例提供的路由转发方法流程图；

图 4为本发明又一个实施例提供的路由转发方法流程图；

图 5为本发明另一个实施例提供的路由转发方法流程图；

图 6为本发明再一个实施例提供的路由转发方法流程图；

图 7为本发明实施例广播半径为 1跳时的网络结构示意图；

图 8为本发明实施例广播半径为 2跳时的网络结构示意图；

图 9为本发明一个实施例提供的路由节点结构示意图；

图 10为本发明又一个实施例提供的路由节点结构示意图；

图 11为本发明一个实施例提供的无线通信网络结构示意图。 具体实施方式

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。

图 3为本发明一个实施例提供的路由转发方法流程图，如图 3所示，该方 法包括：

S301、 获取信息， 将信息的目的地址设为广播地址， 广播半径设置为第一 广播半径；

S302、 向相邻路由节点广播信息。

本发明实施例适用于多种类型的网络，如无线传感器网络（Wireless Sensor Network, 简称： WSN )或 Mesh网络等。 获取的信息可以为网络中对可靠性 要求比较高的信息， 例如报警信息或其他上报信息等，也可以为网络中任意两 个节点间传送的信息。

以 WSN网络中传递报警信息为例， WSN中由大量廉价的部署在监测区 域内的微型传感器节点组成，每个传感器节点都集成了传感器件、数据处理单 元和通信模块， 具有一定的通信、 计算和存储能力。 这些传感器节点能够感知 周边环境中的温度、 湿度、 光强度、 压力、 土壤成分， 移动物体的大小、 速度 和方向等物理信息。 在 WSN中， 这些传感器节点可能是普通节点， 也可能是 路由节点， 这些节点均具有监测周围环境的作用。 因此， 报警信息既可以由普 通节点产生， 也可以由路由节点产生。 报警信息由源路由节点发出， 可上报给 特定的目标节点、 汇聚节点或信息釆集节点等网络节点。

报警信息的产生可以基于一定的策略， 例如： 节点的某项监测值的绝对值 大于某一阔值， 或两次监测值之差大于某一阔值时即可产生报警信息。如果报 警信息由普通节点产生， 由于普通节点不预备路由能力， 则普通节点将 警信 息发送给所属的路由节点， 由路由节点将报警信息发送出去。

当路由节点获得所管理的普通节点发送的报警信息或自身通过监测产生 报警信息后， 该路由节点作为源路由节点，将报警信息的目的地址设为广播地 址（OxFFFF ), 广播半径设置为第一广播半径。 其中， 广播半径以跳为单位， 例如： 广播半径为 1跳或 2跳等， 广播半径设置在传输的数据帧帧头的特定位 置处。其中， 广播半径具体可以根据不同的网络类型以及各种网络中不同的应 用场景或其他具体情况来设置。 报警信息在广播半径范围内釆用广播方式传播。具体的， 源路由节点设置 广播地址和广播半径后， 向周围相邻的路由节点广播该报警信息。周围相邻的 路由节点作为中间节点接收到该报警信息后，根据报警信息的目的地址， 仍釆 用广播的方式向周围相邻路由节点传送该报警信息，或者根据报警信息的目的 地址确定下一跳路由节点， 并按原有的路由机制单播转发该报警信息。 其中， 报警信息中的目的地址信息为报警信息产生时添加在报警信息帧中的，原有的 路由机制通常可以为按需路由方式、梯度路由方式等，原有路由方式通常为单 一路径，但由于报警信息釆用先广播在单播的发送方式， 实现多条路径到达目 的节点。

本发明实施例提供的路由转发方法， 当源节点获取信息时， 向邻居节点广 播该信息， 中间节点收到前一节点的广播信息后， 仍以广播方式发送该信息， 或根据信息的目的地址按原有的路由机制单播转发信息。提高了信息传递的及 时性和可靠性， 并保证了网络的低能耗。

图 4为本发明又一个实施例提供的路由转发方法流程图， 如图 4所示， 该 方法包括：

5401、 获取前一路由节点广播的信息；

5402、 根据所述信息的目的地址， 确定下一跳节点；

5403、 釆用单播发送的方式转发所述信息至所述下一跳节点。

仍以前一路节点广播的信息为报警信息进行说明，报警信息既可以由普通 节点产生， 也可以由路由节点产生。 因此， 源路由节点获取的报警信息可能是 所管理的普通节点产生，也可能是自身监测产生。报警信息由源路由节点发出， 可上 ^艮给特定的目标节点、 汇聚点或信息釆集点等网络节点。

源路由节点获得报警信息后， 将报警信息的目的地址设为广播地址 ( OxFFFF ), 在传输的数据帧帧头的特定位置处设置广播半径为第一广播半 径， 广播半径以跳为单位， 具体可根据不同网络中的不同的应用场景以及应用 的具体情况来设置。

源路由节点设置广播地址和广播半径后，向周围相邻的路由节点广播该报 警信息。 中间路由节点接收到前一节点广播的报警信息后，根据报警信息的目 的地址，仍釆用广播的方式向周围相邻路由节点传送该报警信息，或者根据报 警信息的目的地址确定下一跳路由节点，并按照原有的路由机制单播转发该报 警信息。

本发明实施例提供的路由转发方法， 源节点向邻居节点广播获取的信息， 中间节点收到前一节点的广播信息后， 仍以广播方式发送该信息，或根据信息 的目的地址确定下一跳节点， 并原有路由机制单播转发信息。先广播后单播的 传输方式提高了信息传递的及时性和可靠性， 并保证了网络的低能耗。

图 5为本发明另一个实施例提供的路由转发方法流程图， 如图 5所示， 该 方法包括：

5501、 获取信息；

源节点获取的信息可能为源节点或源节点所管理的普通节点产生的信息， 例如报警信息，还可以是源路由节点或所管理的普通节点需要向网络中其他节 点发送的信息。

5502、 将信息的目的地址设为广播地址， 广播半径设置为第一广播半径； 源路由节点获得信息后， 将该信息的目的地址设为广播地址 （OxFFFF ), 在传输的数据帧帧头的特定位置处设置广播半径为第一广播半径，广播半径以 跳为单位，具体可以根据不同网络的不同的应用场景以及应用的具体情况来设 置。

S503、 根据信息的类型设置网络层帧类型子域中的帧类型；

若信息为源路由节点自身产生的信息，则源路由节点根据信息的类型设置 网络层帧类型子域中的帧类型， 以便中间路由节点接收到信息后， 能够获知信 息的帧类型， 从而根据该帧类型对应的特定传输方式进行传输。 例如： 如果信 息为报警信息，则源路由节点在产生报警信息后将网络层帧类型子域中的帧类 型设置为报警帧， 中间路由节点接收到信息后， 从网络层帧类型子域中的帧类 型中获知信息为报警信息， 从而按照报警帧的传输方式进行传输。

需要说明的是， 如果信息由普通节点产生， 则普通节点在产生信息后， 首 先根据信息的类型设置网络层帧类型子域中的帧类型，再将信息发送给所属的 路由节点。 源路由节点接收到普通节点发送的信息后，通过网络层帧类型子域 中的帧类型获知信息的类型。

S502和 S503并没有先后顺序，源路由节点只要在向相邻路由节点广播信 息之前完成上述操作即可。

5504、 向相邻路由节点广播信息；

5505、 在设定时间内是否接收到信息的接收确认信息； 是， 则流程结束； 否则执行 S506;

S506、将信息的广播半径更改为第二广播半径， 第二广播半径大于第一广 播半径； 执行 S504。

源路由节点在发出信息后，如果信息顺利到达目的节点， 则目的节点在收 到信息后，会向源路由节点发出关于信息的接收确认信息。但信息在传输过程 中可能丟失， 或者目的节点没有及时发现信息， 在这种情况下， 源路由节点不 会接收到信息的接收确认信息。 为了提高信息传输的及时性， 减小网络时延， 源路由节点可以重新发出信息。 具体是： 如源路由节点在一定的时间内没有收 到信息的接收确认信息，很可能是信息并未到达目的节点， 或目的节点并未及 时发现信息， 那么源路由节点可以重新设置广播半径为第二广播半径， 在第二 广播半径的范围内重新广播信息，在第二广播半径的范围外根据信息的目的地 址信息、 按原有路由机制单播转发信息。 其中， 第二广播半径需大于在先发送 的信息的第一广播半径， 即源路由节点进一步扩大信息的广播范围， 以增加信 息传递的可靠性。

中间路由节点收到广播半径为第二广播半径的信息后，再次广播信息或根 据目的地址确定下一跳节点， 并单播转发信息， 该过程与收到广播半径为第一 广播半径的信息相类似， 不再赘述。

本发明实施例提供的路由转发方法， 当源节点获取信息时，设置一定的广 播半径向邻居节点广播该信息， 中间节点收到前一节点的广播信息后， 仍以广 播方式广播该信息， 或根据目的地址确定下一跳节点， 并按原有路由机制单播 转发信息。先广播后单播的方式提高了路由的及时性和可靠性， 并保证了网络 的低能耗。 若源节点在一定时间内没收到接收确认信息， 则源节点扩大广播半 径， 再次发送广播发送信息， 以增加信息传递的可靠性， 并减少时延。

图 6为本发明再一个实施例提供的路由转发方法流程图， 如图 6所示， 该 方法包括：

S601、 获取前一路由节点广播的信息； 前一路由节点广播的信息可以为源节点所管理的普通节点产生的信息，或 源节点自身监测产生的信息，或者是源路由节点或所管理的普通节点需要向网 络中其他节点发送的信息。 中间节点接收前一路由节点广播的帧， 帧内包括该 信息；

源路由节点获得信息后， 将信息的目的地址设为广播地址（OxFFFF ), 在 传输的数据帧帧头的特定位置处设置广播半径为第一广播半径，广播半径以跳 为单位， 具体可以根据不同网络的不同的应用场景以及应用的具体情况来设 置。

5602、 是否收到过相关信息相同的信息； 是， 则执行 S603; 否， 则执行 S604;

5603、 丟弃该信息；

5604、 对该信息的相关信息进行记录；

中间路由节点在第一次收到某一信息时， 要对该信息的相关信息进行记 录，这些相关信息可能是发出该信息的源节点信息以及该信息在源节点处的发 送序列号，还可以是其他一些能够使该信息区别于其他信息的相关信息。 中间 节点可以通过相关信息唯一地确定某一信息。 因此， 中间路由节点根据信息的 相关信息判断是否已经接收过相关信息相同的信息， 若接收过， 则丟弃后续接 收到的信息， 以避免再次将信息进行广播或单播转发， 节省网络资源。

5605、 判断信息的目的地址为单播地址或广播地址； 若为单播地址， 则执 行 S610; 若为广播地址， 则执行 S606;

5606、 将广播半径减 1 ;

5607、 判断广播半径是否大于 0; 是， 则执行 S608; 否， 则执行 S609;

5608、 向相邻节点广播信息；

5609、 将信息的目的地址设置为单播；

即将帧类型由广播改为单播。

S610、 根据目的地址单播转发信息。

在信息从源路由节点到目的节点的过程中，可能途径多个中间节点，每个 中间节点在收到信息时， 需查看信息的目的地址，如果目的地址已经为单播地 址， 则说明该信息至少已经经过一个中间节点， 即已经经过了广播半径范围内 的广播传输， 这种情况下， 收到单播地址的中间节点根据信息中的目的地址信 息、 按原路由机制单播转发该信息。 如果收到的信息的目的地址为广播地址， 则中间节点进一步根据广播半径判断广播发送信息还是单播发送信息。具体可 以为： 中间路由节点将广播半径减 1后判断广播半径是否大于 0,如果大于 0, 则说明相邻节点仍在广播半径范围内， 则向相邻节点广播信息。 如果等于 0, 则说明相邻节点在广播半径范围外， 则将信息的目的地址设置为单播， 并根据 信息中的目的地址、 按原有的路由机制单播转发信息。

另外， 源路由节点在发出信息后， 如果该信息顺利到达目的节点， 则目的 节点在收到该信息后，会向源路由节点发出关于该信息的接收确认信息。但该 信息在传输过程中可能丟失，或者目的节点没有及时发现该信息，这种情况下， 源路由节点不会接收到该信息的接收确认信息。 为了提高信息传输的及时性， 减小网络时延， 源路由节点可以重新设置广播半径为第二广播半径，在第二广 播半径的范围内重新广播该信息，在第二广播半径的范围外根据该信息中的目 的地址信息确定下一跳节点， 并原有路由机制单播转发信息。 其中， 第二广播 半径需大于在先发送的信息的第一广播半径，即源路由节点进一步扩大信息的 广播范围， 增加信息传递的可靠性。

中间节点收到广播半径为第二广播半径的信息后， 仍执行 S601~ S610的 步骤， 不再赘述。

本发明实施例提供的路由转发方法， 当源节点获取信息时，设置一定的广 播半径向邻居节点广播该信息， 中间节点收到前一节点的广播信息后， 仍以广 播方式广播该信息， 或根据目的地址确定下一跳节点， 并按原有路由机制单播 转发该信息。 中间节点还将相关信息相同的后续信息丟弃， 以避免中间节点重 复发送该信息，减少了网络能耗。先广播后单播的方式提高了路由的可靠性和 及时性。 若源节点在一定时间内没收到回复信息， 则扩大广播半径， 再次发送 该信息， 以增加信息传递的可靠性， 并减少时延。

以下举出一个具体例子：

以 WSN中发送 警信息为例， 参见图 7: 在 WSN中， 普通节点 s监测 负责区域内的信息， 当普通节点 s根据监测情况产生报警信息后， 由于普通节 点不具备路由能力， 因此， 普通节点 s将报警信息传送至所属路由节点 A, 该 路由节点 A即为源路由节点， 节点 A得知此信息为报警信息后， 在网络层帧 类型子域中将帧类型设为报警帧。假设节点 A将广播半径设为一跳，则节点 A 立即向相邻路由节点 （B、 C、 D、 E ) 广播此 4艮警信息。

邻居路由节点 B、 C、 D、 E接收到该报警信息后， 由于其广播半径为 1 跳， 于是 B、 C、 D、 E将不再对数据包进行广播， 而是根据报警信息中的目 的地址信息， 分别应用各自原有路由机制进行单播发送。 在 WSN中， 各节点 原有的路由机制通常为按需路由。其中，各中间节点可以在一定时间内记录曾 经接收过的报警信息 ,可通过产生报警的源节点地址和在源节点处的发送序列 号来唯一识别报警信息。如果中间节点接收到多份报警信息， 则丟弃后续接收 到的报警信息， 例如图中到 A点和 F点的画叉路径， 这样可有效地避免洪泛 引起的广播风暴带来的过度能耗。最终报警信息将沿着多条路径到达目的节点 L。

为了提高路由的可靠性， 可以将广播半径设置为多跳， 图 8所示为节点 A将广播半径设为 2跳的情况：

当邻居节点 B、 C、 D、 E接收到报警信息后， 由于其广播半径为 2跳， 则：8、 C、 D、 E先将广播半径减 1后， 仍然对相邻节点进行广播。 H、 J、 G、 L、 M在接收到广播后， 在将广播半径减 1 , 由于减 1后数值为零， 则 H、 J、 G、 L、 M将不再对报警信息进行广播， 而是根据报警信息中的目的地址信息， 分别应用各自的原有的路由机制进行单播。

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。

图 9为本发明一个实施例提供的路由节点结构示意图，如图 9所示， 中间 路由节点包括： 获取模块 91、 确定模块 92和发送模块 93;

其中， 获取模块 91 , 用于获取前一路由节点广播的信息； 确定模块 92, 用于根据获取模块 91获取的信息的目的地址， 确定下一跳节点； 发送模块 93 用于釆用单播发送的方式转发信息至确定模块 92确定的下一跳节点。

源路由节点获得信息后， 将信息的目的地址设为广播地址（OxFFFF ), 在 传输的数据帧帧头的特定位置处设置广播半径为第一广播半径，广播半径以跳 为单位，广播半径具体可以根据不同网络的不同的应用场景以及应用的具体情 况来设置。

源路由节点设置广播地址和广播半径后，向周围相邻的路由节点广播该信 息。 周围相邻的路由节点即中间路由节点， 中间路由节点的获取模块 91接收 到信息后，确定模块 92根据目的地址信息确定下一跳节点，发送模块 93按照 信息中原有的路由机制向下一跳节点单播转发该信息。如果信息的目的地址仍 为广播地址， 则发送模块 93继续向相邻的路由节点广播发送该信息。

本实施例提供的路由节点，其转发路由的方法可参照前述路由转发方法实 施例。

本发明实施例提供的路由节点，接收到前一路由节点广播的信息后， 广播 该信息， 或者根据目的地址确定下一跳节点， 向下一跳节点单播转发信息。 在 源节点向目的节点发送信息的过程中，先广播后单播的方式提高了信息传递的 及时性和可靠性， 保证了网络的低能耗。

图 10为本发明又一个实施例提供的路由节点结构示意图， 如图 10所示， 路由节点包括： 获取模块 91、 确定模块 92和发送模块 93 ;

其中， 获取模块 91 , 用于获取前一路由节点广播的信息； 确定模块 92, 用于根据获取模块 91获取的信息的目的地址， 确定下一跳节点； 发送模块 93 用于釆用单播发送的方式转发信息至确定模块 92确定的下一跳节点。

进一步的， 确定模块 92可以包括：

判断单元 921 , 用于判断获取模块 91获取的信息的目的地址类型； 处理单元 922 , 用于若判断单元 921判断出目的地址为单播地址， 则确定 下一跳节点；

若判断单元 921判断出目的地址为广播地址，则判断单元 921还用于将广 播半径减 1后判断广播半径是否大于 0;

若判断单元 921判断出所述广播半径大于 0, 则发送模块 93还用于广播 信息； 若判断单元 921判断出广播半径等于 0, 则处理单元 922还用于确定下 一跳节点。

路由节点还可以包括： 记录模块 94 , 用于记录获取模块 91获取的信息的相关信息， 相关信息用 于使所述信息区别于其他信息；

删除模块 95 , 用于若在设定时间内所述获取模块 91接收到相关信息与信 息相同的另一信息， 则丟弃另一信息；

获取模块 91具体用于接收前一路由节点广播的帧， 帧内包括信息； 发送 模块 93具体用于将帧的类型由广播改为单播， 并单播发送帧至下一跳节点。

获取模块 91 获取的信息可以为源路由节点所管理的普通节点产生的信 息， 或源路由节点自身监测产生的信息， 也可以是源路由节点或所管理的普通 节点需要向网络中其他节点发送的信息。 源路由节点获得信息后， 将信息的目 的地址设为广播地址（OxFFFF ), 在传输的数据帧帧头的特定位置处设置广播 半径为第一广播半径， 广播半径以跳为单位，具体可以根据不同网络的不同的 应用场景以及应用的具体情况来设置。 若信息由源路由节点产生， 则源路由节 点根据信息的类型设置网络层帧类型子域中的帧类型，以便中间路由节点接收 到信息后， 能够获知数据帧类型，从而根据该帧类型对应的特定传输方式进行 传输。

获取模块 91第一次接收到某一信息后，记录模块 94会记录该信息的相关 信息， 以便唯一地确定该信息， 当获取模块 91再次接收相关信息相同的另一 信息， 则删除模块 95进行丟弃处理， 以避免再次将信息进行广播或单播转发， 从而以节省网络资源。

在某一信息从源路由节点到目的节点的过程中， 可能途径多个中间节点， 每个中间节点的获取模块 91在收到该信息时， 判断单元 921需判断该信息的 目的地址，如果目的地址已经为单播地址， 则说明该该信息至少已经经过一个 中间节点， 即已经经过了广播半径范围内的广播传输， 这种情况下， 处理单元 922根据目的地址确定下一跳节点， 由发送模块 93将该信息单播转发给下一 跳节点。如果信息的目的地址为广播地址， 则判断单元 921进一步根据广播半 径判断广播发送信息还是单播发送信息。具体可以为： 判断单元 921将广播半 径减 1后判断广播半径是否大于 0 , 如果大于 0 , 则说明相邻节点仍在广播半 径范围内， 则向相邻节点广播信息。 如果等于 0, 则说明相邻节点在广播半径 范围外， 则发送模块 93将该信息的帧类型由广播更改为单播， 并根据原有的 路由机制将该信息单播转发给下一跳节点。

另外， 源路由节点在发出信息后， 如果信息顺利到达目的节点， 则目的节 点在收到信息后，会向源路由节点发出关于该信息的接收确认信息。但信息在 传输过程中可能丟失， 或者目的节点没有及时发现该信息。 为了提高信息传输 的及时性，减小网络时延，源路由节点可以重新设置广播半径为第二广播半径， 在第二广播半径的范围内重新广播该信息，在第二广播半径的范围外按信息的 原有路由方式单播转发信息至下一跳节点。其中， 第二广播半径需大于在先发 送的信息的第一广播半径， 即源路由节点进一步扩大信息的广播范围， 增加信 息传递的可靠性。 获取模块 91收到广播半径为第二广播半径的信息后， 执行 的步骤与接收到广播半径为第一广播半径的信息过程类似， 不再赘述。

本发明实施例提供的路由节点， 当源节点获取信息时，设置一定的广播半 径向邻居节点广播信息， 中间节点收到前一节点的广播信息后， 仍以广播方式 广播该信息， 或根据目的地址确定下一跳节点， 并按原有路由机制单播转发该 信息。 中间节点处还将相关信息相同的后续信息丟弃， 以避免中间节点重复发 送该信息， 减少了网络能耗。先广播后单播的方式提高了路由的可靠性和及时 性。 若源节点在一定时间内没收到回复信息， 则扩大广播半径， 再次发送该信 息， 以增加信息传递的可靠性， 并减少时延。

图 11为本发明一个实施例提供的无线通信网络结构示意图，如图 11所示， 该无线通信网络包括多个路由节点；

其中， 所述路由节点中的第一路由节点用于广播信息；

所述路由节点中的第二路由节点用于获取所述第一路由节点广播的所述 信息， 根据所述信息的目的地址， 确定下一跳节点； 并釆用单播发送的方式转 发所述信息至所述下一跳节点。

具体的， 该无线通信网络可以是 WSN、 Mesh网等各种类型的网络， 信息 可以是无线传感器网络中普通节点或路由节点产生的上报信息， 例如报警信 息； 也可以是普通节点或路由节点向网络中其他节点传递的信息。 以第一节点 为源路由节点 1 , 第二节点为中间路由节点 2为例进行说明。 当然， 第一节点 也可以是对信息进行广播的中间路由节点 2。

信息由源路由节点 1发出， 经过多个中间路由节点 2后， 最终到达特定的 目标节点、 汇聚点或信息釆集点等网络节点。 源路由节点 1获得所管理的普通 节点发送的信息， 或路由节点自身通过监测产生信息后，将信息的目的地址设 为广播地址（OxFFFF ), 广播半径设置为第一广播半径。 其中， 广播半径以跳 为单位， 例如： 可以为 1跳或 2跳等， 广播半径设置在传输的数据帧帧头的特 定位置处，广播半径具体可以根据不同网络的不同的应用场景以及应用的具体 情况来设置。

源路由节点 1设置广播地址和广播半径后，向周围相邻的路由节点广播该 信息。周围相邻的路由节点作为中间路由节点 2接收到信息后， 仍釆用广播的 方式向周围相邻路由节点传送该信息， 或根据目的地址确定下一跳节点， 并按 原有的路由机制单播转发该信息。

本发明实施例提供的无线传感器网络， 当源节点获取信息时， 向邻居节点 广播该信息，中间节点收到前一节点的广播信息后，仍以广播方式发送该信息， 或根据信息的目的地址按原有的路由机制单播转发信息。提高了信息传递的及 时性和可靠性， 并保证了网络的低能耗。

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。所述方法适用于其它各种无 线通信网络中的路由节点的信息路由转发。

Claims

权 利 要 求

1、 一种路由转发方法， 其特征在于， 包括：

获取前一路由节点广播的信息；

判断所述信息的目的地址的类型；

若所述目的地址为广播地址，则将广播半径减 1之后判断所述广播半径是 否大于 0;

若所述广播半径大于 0, 则广播所述信息；

若所述广播半径等于 0, 则确定下一跳节点， 并釆用单播发送的方式转发 所述信息至所述下一跳节点。

2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 还包括：

记录所述信息的相关信息， 所述相关信息用于使所述信息区别于其他信 息；

若在设定时间内接收到相关信息与所述信息相同的另一信息，则丟弃所述 另一信息。

3、 根据权利要求 1或 2所述的方法， 其特征在于，

所述获取前一路由节点广播的信息包括： 接收前一路由节点广播的帧， 所 述帧内包括所述信息；

所述釆用单播发送的方式转发所述信息至所述下一跳节点包括：将所述帧 的类型由广播改为单播， 并单播转发该帧至所述下一跳节点。

4、 根据权利要求 3所述的方法， 其特征在于， 所述信息为无线传感器网 络中的报警信息。

5、 一种路由节点， 其特征在于， 包括：

获取模块， 用于获取前一路由节点广播的信息；

确定模块， 包括： 判断单元和处理单元； 所述判断单元， 用于判断所述获 取模块获取的所述信息的目的地址类型，若所述目的地址为广播地址， 则将广 播半径减 1后判断所述广播半径是否大于 0; 所述处理单元， 用于若所述判断 单元判断出所述广播半径等于 0, 则确定下一跳节点；

所述发送模块， 用于在所述处理单元确定下一跳节点后， 釆用单播发送的 方式转发所述信息至所述确定模块确定的下一跳节点；所述发送模块还用于若 所述判断单元判断出所述广播半径大于 0, 则广播所述信息。

6、 根据权利要求 5所述的路由节点， 其特征在于， 还包括：

记录模块， 用于记录所述获取模块获取的所述信息的相关信息， 所述相关 信息用于使所述信息区别于其他信息；

删除模块，用于若在设定时间内所述获取模块接收到相关信息与所述信息 相同的另一信息， 则丟弃所述另一信息。

7、 一种无线通信网络， 其特征在于， 包括多个路由节点；

所述多个路由节点中的第一路由节点用于广播信息；

所述多个路由节点中的第二路由节点用于获取所述第一路由节点广播的 信息； 判断所述信息的目的地址的类型； 若所述目的地址为广播地址， 则将广 播半径减 1之后判断所述广播半径是否大于 0; 若所述广播半径大于 0, 则广 播所述信息； 若所述广播半径等于 0 , 则确定下一跳节点， 并釆用单播发送的 方式转发所述信息至所述下一跳节点。