[发明专利]移动Ad hoc网络可靠路由方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动Ad Hoc网络的路由领域，特别是涉及一种基于链路稳定性的移动Ad Hoc网络可靠路由方法。

背景技术

移动Ad Hoc网络是由一组带有无线收发装置的移动终端组成的多跳、临时性自治系统。网络中的节点可以互相通信且都具有终端和路由的功能。传统的路由方法是为相对稳定的网络拓扑而设计的，它们无法满足移动Ad hoc网络拓扑快速变化的需要。因此可靠的路由方法对于网络可靠性差、结点移动性大的移动Ad Hoc网络而言尤其重要。

到目前为止，研究人员已经提出了许多移动Ad hoc网络路由方法，根据路由发现策略，主要可以分为以下三类：

(1)表驱动路由方法：

表驱动路由方法也称为主动路由方法或者先验式路由方法。其原理是每个节点维护一张包含到达节点路由信息的路由表。源节点一旦需要发送报文，可以立即获得到达目的节点的路由。当网络拓扑发生变化时，更新路由表信息，并把这个更新消息传遍整个网络。目前常用的表驱动路由协议主要有DSDV、WRP即等。

(2)按需路由方法：

按需路由方法又称为随选型路由方法或者反应式路由方法，是专门针对MANET环境提出来的。与表驱动路由方法相反，该类方法并不事先生成路由，而是仅在源节点需要时才这样做。因此，路由表信息是按需建立的，它可能仅仅是整个拓扑结构信息的一部分。按需路由一般包括两个阶段，路由发现和路由维护。该类型中各路由方法的差别表现在发现路由的过程、取得和维护信息的方法、传输数据的方式。主要包括AODV、DSR和ARB等。

(3)混合型路由方法：

混合型路由方法结合了表驱动路由方法和按需路由方法的优点，其原理是整个移动Ad hoc网络被分为多个簇，这些簇由若干个节点组成，在每个簇内根据特定方式选举出簇头。在簇内的节点间采用表驱动的路由方法，簇头节点间通信采用按需路由方法。这类路由方法主要是ZRP。

根据网络所采用的逻辑拓扑结构形式，可将(1)和(2)归纳为平面型路由方法，而(3)则属于层次型路由方法。以上路由方法虽然各有其优点及适用场合，但是在移动Ad hoc网络中，它们并不算是完美的路由方法。以上的路由方法并没有反应底层链路的情况，在很多情况下直接采用跳数作为衡量路由选路的唯一标准。但是在移动Ad hoc网络环境下，这种选路是很不合理的。

移动性是移动Ad Hoc网络的一个重要特性，这种移动性对协议栈中的各层都具有一定影响。在链路层，移动性决定了链路特性的变化速率和链路连通性的持续时间。在网络层，结点的移动性对分组转发的效率起着决定性的作用。结点移动性对网络性能的综合影响最终决定了该网络的健壮性和可用性。因此，基于链路稳定性的可靠路由方法设计对提高网络的整体性能和数据传输有效性具有非常重要的意义。

发明内容

本发明以提高数据传输有效性为目标，以结合链路稳定性和路由选路为核心思想，解决移动Ad Hoc网络环境下的可靠路由问题。具体包括：

1.在链路层，以本领域广泛采用的网络模型和移动模型为基础，推导移动Ad Hoc网络的链路稳定性模型，预测给定链路在未来某一时间段内始终连通的概率。

2.在网络层，每个节点维护两个表：链路稳定性表和路由表。移动Ad hoc网络是一个节点不断移动，拓扑动态变化的网络，所以及时更新链路稳定性表。当节点有数据要发送时，按需建立路由表。为了保证路由可靠，以链路稳定性为衡量路由选路的标准。所选取的路由为到达目的节点稳定性最高的路径。为了进一步提高路由的可靠性，对路径上低于特定阈值的链路进行保护，这种保护是通过构造冗余链路来实现的。

本发明的技术方案如下：

一种移动Ad Hoc网络环境下可靠路由的方法，包括数据链路层周期性链路稳定性预测步骤和网络层的链路稳定性表与路由表的维护步骤，其特征在于：

所述数据链路层周期性链路稳定性预测步骤包括：

1)节点根据初始距离和方向生成位置信息，并将该位置信息交付给链路层，每个节点将自己的位置信息广播给邻居节点；

2)节点计算出到每个邻居节点的距离，并预测各个链路的稳定性，链路层将计算得到的链路稳定性信息交给网络层；

所述网络层的链路稳定性表与路由表的维护步骤包括：

1)网络层根据数据链路层产生的链路稳定性信息构造链路稳定性表；