[发明专利]一种改进的无线自组织网络多链路路由方法

说明书

本发明公开了一种改进的无线自组织网络多链路路由方法，其步骤包括：1)在无线自组织网络的每一节点中设置路由初始化模块、路由信息处理模块、添加路由模块、路由信息更新模块、时效性检查模块、链路监听模块、链路切换模块和路由信息广播模块；2)初始化本地路由表，将当前的节点信息录入至本地路由表并广播，检查路由是否过时；3)从邻居节点发送来的路由信息中提取出源节点和宿节点，找出该源节点对于该宿节点的N个最短距离的路由并按照距离排序，选择一条最优路由作为主路由，其余N‑1条路由作为备用路由；然后对路由表信息进行更新并进行路由信息广播；4)当节点的丢包数达到预设上限之后，从备用路由中找出一路由进行链路切换。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种基于Bellman–Ford算法的改进Ad-hoc网络多链路路由方法。

背景技术

无线自组织网络(Ad-hoc网络)具有无中心与自组织的特点，网络中的节点动态的与其他节点建立连接。因此，实现Ad-hoc网络中数据传输的重点，在于如何在源节点和宿节点之间找到可用的并且可靠的传输链路，针对这一路由问题，当前已有的协议以及算法大致有以下的几类：

传统路由协议：AODV协议是Ad-Hoc网络中的典型协议，这个协议主要特点是按需生成路由。该协议的结构简单，易于实现，但是当网络中节点的拓扑变化或者信道状态变化的时候，AODV协议在重新建立路由的过程中效率很低，而且当网络存在汇聚点时，由于AODV协议的局限性，汇聚点附近的部分节点负载会很大，可能造成拥塞甚至导致节点死亡。

分层路由协议：分层路由协议有低功耗自适应分簇协议(LEACH)、低功耗传感器信息收集系统(PEGASIS)、门限感知的节能传感器网络协议(TEEN)以及其改进(APTEEN)。分层类型的协议可以解决以数据为中心的协议和平面结构的协议带来的网络负载分布不均衡的问题。以LEACH为例，该协议通过动态的选择传感器节点作为簇头从而形成多个簇，将簇内部的数据都通过簇头进行聚合之后再转发，这样就显著降低了网络流量负载，能够很大地降低能量消耗。另一方面，分层的路由协议过于依赖簇头面临着一些鲁棒性的问题，比如簇头一旦发生故障，对网络结构的恢复会比较繁琐。此外，簇的形成需要额外的信号交互，簇头的频繁更换会给网络增加一定的开销。

地理路由协议：基于地理信息的路由协议典型的有最低功耗通信网络协议(MECN)及其改进SMECN协议。地理路由协议依靠设备的定位模块，不直接构造路由表，而是利用局部位置信息来决定路径，因此节点对全网其他节点位置信息的掌握程度往往决定了其路由的性能。

Ad-hoc网络的通信质量受到无线信道条件的巨大影响，信道质量的突变会让原来有效的链路失效，使数据传输中断，尤其是在户外或者野外的场景下，环境中干扰因素更加复杂并且不可预测，导致信道参数稳定性很差。此外，Ad-hoc网络的节点本身具有移动性，因而网络的拓扑结构可能会短时间内发生较大变化。这些问题给Ad-hoc网络的可靠通信带来了巨大的挑战。

为了能够准确地解决上述问题，需要综合考虑一种多链路路由协议来对数据进行可靠传输。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以提高Ad-hoc网络的通信性能的多链路路由协议。本发明提出的是一种基于Bellman–Ford算法的改进Ad-hoc网络多链路路由方法，所述方法包括：路由初始化模块、路由信息处理模块、添加路由模块、路由信息更新模块、时效性检查模块、链路监听模块、链路切换模块和路由信息广播模块。所述路由初始化模块调用添加路由模块、时效性检查模块、路由信息广播模块，所述路由信息处理模块调用路由信息更新模块、添加路由模块、路由信息广播模块，所述路由信息更新模块被路由信息处理模块、时效性检查模块、链路切换模块调用，其中：

所述路由初始化模块，初始化本地路由表，调用添加路由模块，将当前的节点信息录入至本地路由表，然后调用路由信息广播模块向外进行路由广播，并调用时效性检查模块检查路由是否过时。