[發明專利]實現基于驅動層的移動ad hoc網絡標簽路由和分組交換方法

無效

• 申請號: 201010155801.7
• 申請日: 2010-04-23
• 公開（公告）號: CN101835236A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 徐元欣;麻敏覺;余燕平;陳淑敏;刁世斌;梁書成;章翠枝;于強;劉云峰;王傳剛;王洋
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04W40/02
• 分類號: H04W40/02;H04W40/24;H04W80/00;H04W84/18;H04L12/56
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及移動ad?hoc網絡的技術實現，特別針對802.11b/g驅動層通過標簽路由實現數據交換方法。

背景技術

Ad?hoc網絡是由一組帶有無線收發裝置的移動終端組成的多跳臨時性網絡，每個移動終端同時具有主機和路由器的功能。Ad?hoc網絡具有無中心控制節點、無組織性、網絡拓撲動態變化等特性。由于Ad?hoc網絡中所有節點都具有移動性，并且可以動態地保持與其他節點的聯系，具有能夠臨時組網的優點。因此，ad?hoc網絡經常應用于軍事領域、防震救災、應急通信等領域。

IEEE?802.11協議是在無線局域網領域內的第一個國際上被認可的協議。利用802.11，移動用戶能夠獲得同Ethernet一樣的性能、網絡吞吐率、可用性。802.11協議主要工作在ISO協議的最低兩層上，加入了高速數字傳輸的特性和連接的穩定性。

sk_buffer結構是linux?TCP/IP協議棧中，用于管理Data?Buffer的結構。Sk_buffer在數據包的發送和接收中起著重要的作用。每一個發送或者接收的packet的處理都需要用到該數據結構。

net_device結構處于網絡驅動層的非常核心的位置，net_device結構保存與網絡設備相關的所有信息。每一個網絡設備都對應一個這樣的結構，包括真實設備(例如以太網卡)和虛擬設備(比如bonding或VLAN)。與sk_buff類似，net_device結構比較大，而且包含了很多特性相關的參數，這些參數在不同的協議層中使用。出于這個原因，net_device結構的組織會有一些改變，用于優化協議棧的性能。

發明內容

本發明的目的是實現基于802.11b/g驅動層移動的ad?hoc網絡，包括在驅動層實現標簽路由和分組轉發，擴大802.11b/g網絡傳輸范圍，并且提高了ad?hoc網絡中移動節點之間傳輸速率和服務質量，減小了ad?hoc網絡多跳傳輸的時延，增加了網絡的吞吐量。

一種基于802.11b/g驅動層的移動ad?hoc網絡標簽路由和數據交換方法，包括：

以一個字節長度的數據來唯一地標識使用本發明的ad?hoc網絡的節點。不同的節點必須由不同的標簽來標識。

a)在移動ad?hoc網絡中，源節點需要與指定的目的節點進行分組交換時，源節點的TCP/IP協議層根據需要發送的數據包產生ARP請求包，經過802.11b/g驅動層處理，在ARP包的尾部添加包含有目的地址標簽的自定義域，得到路由請求包，再將路由請求包發送給中間節點；

自定義域是被定義數據包之后的私有類型，對于802.11b/g?MAC層而言是被視為Data域的一部分而存在。自定義域包含了類型，ID號，目的地址標簽，源標簽，中間路由節點標簽，跳數計數，長度共7個子域。

本發明中移動ad?hoc網絡中的節點以按需的方式進行路由查找和數據交換。當源節點需要發送數據包時，由TCP/IP協議上層產生ARP請求包，經過802.11b/g驅動層處理sk_buffer結構里data的數據，從而在ARP包的尾部添加自定義域，轉換為路由請求包(MRRQ)格式，通過net_device結構里的發送函數接口給中間節點。

b)接收到路由請求包的中間節點在802.11b/g驅動層匹配自身標簽與路由請求包中目的地址標簽；

若兩個標簽值相等，則認為當前中間節點是目的節點，將數據包交給目的節點的TCP/IP協議層，由TCP/IP協議層產生ARP回復包，根據獲得的反向路由鏈表，經過驅動層處理，回復源節點；

否則將本節點標簽存放在路由請求包的自定義域中，繼續廣播直至到達目的節點；

c)根據源節點與目的節點之間的路由，源節點與目的節點在ad?hoc網絡中進行分組交換。

利用本發明方法，移動ad?hoc網絡中任意兩點可以獲得路由信息，并將到達目的節點的路由信息緩存驅動程序層中。發送的數據包在驅動程序層進行處理，在數據包的尾部添加自定義域，通過net_device結構里的發送函數接口發送數據包。