[發(fā)明專利]一種無線網(wǎng)絡(luò)路徑切換方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310135483.1
• 申請日: 2013-04-18
• 公開（公告）號: CN103249066A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟繁鼎;聶光義
• 申請（專利權(quán)）人: 上海桑銳電子科技有限公司
• 主分類號: H04W24/02
• 分類號: H04W24/02;H04W40/36
• 代理公司: 上海浦東良風(fēng)專利代理有限責(zé)任公司 31113
• 代理人: 陳志良

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無線通信技術(shù)，特別是公開一種無線網(wǎng)絡(luò)路徑切換方法，適用于無線集抄、無線物聯(lián)網(wǎng)、智能家居和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。?

背景技術(shù)

無線自組織網(wǎng)絡(luò)(mobile?ad-hoc?network)是一個(gè)由幾十到上百個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的、采用無線通信方式的、動(dòng)態(tài)組網(wǎng)的多跳的移動(dòng)性對等網(wǎng)絡(luò)。其目的是通過動(dòng)態(tài)路由和移動(dòng)管理技術(shù)傳輸具有服務(wù)質(zhì)量要求的多媒體信息流。通常節(jié)點(diǎn)具有持續(xù)的能量供給。?

由于Adhoc網(wǎng)絡(luò)具有節(jié)點(diǎn)節(jié)電、減少帶寬消耗、拓?fù)淇焖僮兓⑦m應(yīng)單向信道環(huán)境等多方面的要求，使得現(xiàn)有的IP路由協(xié)議，如RIP（選路信息協(xié)議）和OSPF（開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議）等不能滿足要求，Adhoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的設(shè)計(jì)具有很大難度。IETF的MANET工作組重點(diǎn)研究無線Adhoc中的路由協(xié)議。主要有如下幾種草案：?

1.AODV（AdhoconDemandDistmceVectorRouting）Adhoc網(wǎng)絡(luò)的距離矢量路由算法。?

2.TORA（TemporallyOrderedRoutingAlgorithm）臨時(shí)順序路由算法。?

3.DSR（DynamicSourceRouting）動(dòng)態(tài)源路由協(xié)議。?

4.OLSR（OptimizedLinkStateRoutingProtocol）優(yōu)化的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議。?

5.TBRPF（TopologyBroadcastBasedonReversePathForwarding）基于拓?fù)鋸V播的反向路徑轉(zhuǎn)發(fā)。?

6.FSR（FisheyeStateRoutingProtocol）魚眼狀態(tài)路由協(xié)議。?

7.IERP（theInterzoneRoutingProtocol）區(qū)域間路由協(xié)議。?

8.IARP（theIntrazoneRoutingProtocol）區(qū)域內(nèi)路由協(xié)議。?

9.SDV（DestinationSequencedDistanceVector）目標(biāo)序列距離路由矢量算法。

這些協(xié)議的路徑選擇是基于路徑查找過程，過程需要路徑中的的每個(gè)節(jié)點(diǎn)參與，一次查找過程可以獲取到多條路徑，中心節(jié)點(diǎn)（ZigBee中稱為全功能節(jié)點(diǎn)）并沒有新路徑生成能力。通訊過程中第一條路徑失敗后啟用第二條，如此循環(huán)，全部失敗后，再啟動(dòng)廣播查找過程。這種方法缺點(diǎn)：一是受限于單片機(jī)的資源，路徑數(shù)量不能太多，通常只保存1-3條路徑，頻繁的路徑查找過程會(huì)干擾通信的效率；二是多條路徑只是一種備份機(jī)制，系統(tǒng)無法判斷哪一條路徑更合理。三是路徑故障無法定位到故障點(diǎn)，無法保證切換后的路徑成功繞過了故障點(diǎn)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中無線路由算法需要?jiǎng)討B(tài)獲取路徑加上備份路徑用于切換，切換后的路徑質(zhì)量無法評估，也無法定位故障點(diǎn)，切換后的路徑不能確定已經(jīng)繞過了故障點(diǎn)的問題，提供一種線網(wǎng)絡(luò)路徑切換方法。本發(fā)明針對每個(gè)點(diǎn)計(jì)算父節(jié)點(diǎn)的成功率，父節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障后切換到另一個(gè)無故障的父節(jié)點(diǎn)，因?yàn)槁窂街兴兄欣^均采用此原理，整條路徑的中繼質(zhì)量可以得到保證。?

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種無線網(wǎng)絡(luò)路徑切換方法，所述的方法包括以下步驟：?

1、路徑可靠性收集，無線傳輸過程兼容單跳重傳與應(yīng)用重傳兩種機(jī)制實(shí)現(xiàn)傳輸過程的魯棒性；單跳重傳是發(fā)送方在未接收到接收方發(fā)送的確認(rèn)包時(shí)進(jìn)行多次嘗試，仍然失敗的情況下，會(huì)向中心節(jié)點(diǎn)報(bào)告一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障信息，這樣中心節(jié)點(diǎn)可以明確知道故障的位置，路徑錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器記錄子節(jié)點(diǎn)與父節(jié)點(diǎn)關(guān)系故障一次；應(yīng)用重傳機(jī)制是發(fā)送方發(fā)送后并不用等接收方的確認(rèn)包，發(fā)送完成后任務(wù)就結(jié)束了，如果傳送過程中出現(xiàn)故障，中心節(jié)點(diǎn)在等待一段時(shí)間超時(shí)后認(rèn)為此路徑無效，路徑錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器記錄路徑中所有父子節(jié)點(diǎn)故障一次；如果通信成功完成，則路徑成功計(jì)數(shù)器記錄路徑中所有父子關(guān)系成功次數(shù)累加一次，這樣就建立了路徑中每個(gè)父子關(guān)系的可靠性數(shù)據(jù)；

2、可靠性數(shù)據(jù)歸零，隨著成功次數(shù)與失敗次數(shù)的逐漸累加，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)數(shù)累加到路徑錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器或路徑成功計(jì)數(shù)器的最大值，那么中心節(jié)點(diǎn)將較小的值歸零，較大的值變更為兩者的差值的絕對值，路徑錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器或路徑成功計(jì)數(shù)器的數(shù)值大于或等于計(jì)數(shù)器最大值時(shí)觸發(fā)可靠性數(shù)據(jù)歸零動(dòng)作，計(jì)數(shù)器最大值是一個(gè)常量，取值范圍為[1，255]，數(shù)值越小代表路徑切換越快，數(shù)值越大，路徑切換越慢；