[發明專利]自組織網絡中基于最少信道切換的多信道路由方法

無效

• 申請號: 200910036192.0
• 申請日: 2009-10-14
• 公開（公告）號: CN101674631A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發明（設計）人: 朱琦;謝晉
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W40/02
• 分類號: H04W40/02;H04W40/24;H04W84/18
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明涉及一種特別用于自組織網絡中基于最少信道切換的多信道用戶尋找路由的實現方案，屬于通信技術領域。

背景技術

Ad?Hoc網絡是一種特殊的無線移動通信網絡，它是由無線移動節點組成，其網絡拓撲具有任意性和臨時性。自組織網絡的主要特點有：獨立組網，無需依賴于任何預先假設的網絡設施，網絡節點可以快速、自動地組成一個獨立的網絡；無中心自組織，所有的節點地位平等，任何節點的意外情況不會影響整個網絡的存在與運行，各節點根據約定的準則調節自己的行為；多跳路由，當節點需要同覆蓋范圍之外的節點進行通信時，就需要借助其他節點的轉接來完成；動態拓撲，這是由網絡中的節點可以隨時移動，以及可以隨時加入或離開網絡所決定的；安全性差，由于每個節點可以作為終端或轉接節點，因此更加容易收到入侵或竊聽等惡意破壞行為。在有線網絡無法使用時，使用Ad?Hoc網絡快速組建起的自組織網能提供通信和信息的接入，從而保證了該環境下的通信。Ad?Hoc網絡廣泛地應用于軍事通信、應急通信等領域。

Ad?Hoc網絡的路由方式與傳統的移動通信系統和無線局域網的路由方式都有所不同。傳統的移動通信系統中有基站負責終端之間的轉接，無線局域網是一個單跳的網絡，而Ad?Hoc是一個無線自組織的多跳網絡，網絡中的每個終端是對等的。Ad?Hoc網絡中的每個終端除了可以作為發送或接收終端，運行面向用戶的應用程序外，還可以作為路由器使用，運行相應的路由協議，根據路由策略和路由表參與分組轉發工作和路由維護工作。而且由于無線節點隨時都可能運動，移動速度和方向也是未知的，因此網絡的拓撲結構隨時都可能變化，網絡中的路由信息則具有一定的時效性。

基于以上對分析，其路由協議需要具備以下特點：能夠進行分布式的操作，其路由算法應該是分布式的，每個節點能夠獨立地處理自己加入或離開網絡的操作；動態自適應性，由于Ad?Hoc網絡的拓撲結構隨時可能發生變化，因此要求路由算法和協議必須對網絡的拓撲結構具有快速反應能力，計算方法能快速收斂，從而避免出現路由環路，或者在出現路由環路時能及時消除其不利影響；支持單向路由，實際無線網絡環境的影響，加上每個終端擁有的資源有限且不盡相同，因此很可能出現單向信道的情況，因此在設計路由協議的時候，除了要考慮建立正向的路由，同時還要重新發現和建立反向路由，避免通信的中斷以及系統資源的浪費。

在多信道的無線多跳網絡中，有效地使用多信道，允許多個傳輸同時發生，不僅可以提高網絡的吞吐量，還可以減少傳輸數據過程中為競爭信道而增加的等待時延，降低網絡擁塞和沖突碰撞。由于Ad?Hoc網絡中現有的路由協議基本都是基于最短距離路由，在單信道網絡中可以有效的選擇路由，但是由于沒有考慮網絡中可用信道的多樣性，因此這類協議在多信道無線網絡的性能就無法得到保障。