[發明專利]一種基于AODV以及鏈路故障類型的路由修復方法

無效

• 申請號: 200810232616.6
• 申請日: 2008-12-05
• 公開（公告）號: CN101436997A
• 公開（公告）日: 2009-05-20
• 發明（設計）人: 曲樺;趙季紅;張鵬;趙季中
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04W84/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 張震國

技術領域

本發明涉及一種Ad?Hoc網絡的路由修復方法，尤其涉及一種基于AODV以及鏈路故障類型的路由修復方法，本發明對網絡規模沒有嚴格的限定，尤其適用于拓撲結構頻繁變化的Ad?Hoc網絡。

背景技術

路由協議是近年來無線Ad?Hoc網絡研究的重要技術之一。路由協議負責路由的建立和維護工作，路由協議必須能夠適應Ad?Hoc網絡拓撲的快速變化，為節點提供準確的路由信息，同時最大限度地減少控制分組開銷以提高網絡性能。

AODV(Ad?hoc?On?Demand?Distance?Vector，Ad?Hoc按需距離矢量)是Ad?Hoc網絡中典型的按需路由協議，它根據需要動態地維護路由表，每個移動節點只建立和維護自己所需目的節點的路由，而不是維護自己到網絡中所有其他節點的路由。雖然路由建立過程會帶來一定的延時，但可以節約有限的無線網絡資源，并且可以滿足節點移動頻繁隨時更新路由的情況。在Ad?Hoc網絡中，由于節點的移動性和無線環境的不穩定性，會造成相鄰節點間鏈路斷開，從而可能造成路由故障。AODV使用兩種方法進行路由修復。方法之一，由源節點發起路由修復過程，當鏈路斷開時，斷開鏈路處的上游節點沿著反向路徑發送RERR(Route?Error)分組至源節點，源節點收到后將發起路由修復過程，以數據分組的目的節點為路由搜索條件廣播RREQ(Route?Request)分組，目的節點或者有到達目的節點路由的節點收到RREQ后返回RREP(Route?Reply)分組，源節點收到RREP分組后路由修復過程結束。方法之二，由斷開鏈路處的上游節點發起本地修復過程，當鏈路斷開時，如果上游節點到目的節點的距離(跳數)小于或等于上游節點到源節點的距離，則滿足AODV的本地修復條件，上游節點不發送RERR分組通知源節點，而是作為修復節點發起本地修復過程，以數據分組的目的節點為路由搜索條件廣播RREQ分組，修復過程對源節點是不可見的。所述的上游節點廣播RREQ分組并等待RREP分組返回，在此期間修復節點將緩存數據分組，如果上游節點在有效時間內沒有收到RREP分組，則上游節點將廣播RERR分組以通知其他節點鏈路斷開。如果收到了RREP分組，則路由修復成功，所述的上游節點將緩存中的數據分組依次取出發送。

AODV的本地修復避免了由源節點重新發起路由建立過程，從而縮短了路由建立時間，減少了控制分組的開銷。但是，當修復節點與目的節點的距離較長時，路由建立時間和控制開銷仍會較大。通常情況下，在節點間的鏈路斷開時，斷開鏈路處的下游節點(下一跳或下兩跳節點)仍具有到達目的節點的路由，且下游節點相對于目的節點，都會更加靠近修復節點，在小范圍內廣播RREQ分組就能夠建立修復節點到下游節點的路由，這樣相當于修復節點到目的節點的路由也建立了?！蹲越M網AODV路由協議中斷鏈修復的改進》(電子科技大學學報，2003年10月第32卷第5期)提出的路由修復方法是，在鏈路斷開時，由斷開鏈路處的下游節點廣播一條鏈路修復分組給鏈路的上游節點，省略了上游節點廣播RREQ分組的過程。該方法的缺點是，如果由于下游節點的軟硬件故障或關閉退網而造成鏈路斷開，則上游節點不能收到鏈路修復分組，這樣本地修復的效率會更低，產生更長的路由建立時間和數據分組時延。《保存下兩跳節點策略在AODV路由算法中的應用》(計算機科學，2005年第32卷第4期)提出了基于保存下兩跳節點的本地修復方法，當節點間鏈路斷開時，斷開鏈路處的上游節點廣播以它的下兩跳節點為路由搜索條件的RREQ分組，建立修復節點到下兩跳節點的路由，從而完成路由修復。該方法的缺點是，一方面它忽視了小范圍RREQ廣播也可以建立到目的節點路由的可能性，另一方面，它假設下兩跳節點仍具有到達目的節點的路由，如果下兩跳節點到目的節點的路由失效，則本地修復的效率會更低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠減小鏈路斷開后的路由建立時間，降低路由修復的控制分組開銷，從而提高Ad?Hoc網絡的性能的基于AODV以及鏈路故障類型的路由修復方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是基于AODV本地修復，對AODV本地修復做出了適當的改進。該方法包括：

a)首先對鏈路斷開處的上游節點檢查是否滿足AODV本地修復條件，即上游節點到達路由目的節點的距離小于或者等于上游節點到達路由始發節點的距離，若滿足本地修復條件，則上游節點啟動路由故障的本地修復，若不滿足本地修復條件，則上游節點向始發節點發送RERR分組，通知始發節點鏈路斷開情況，由始發節點發起路由建立過程；