[發明專利]無線多跳鏈狀網的路由實現方法

有效

• 申請號: 201510098840.0
• 申請日: 2015-03-05
• 公開（公告）號: CN104618980B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 郭江;蘇靜
• 申請（專利權）人: 江蘇中科羿鏈通信技術有限公司
• 主分類號: H04W40/02
• 分類號: H04W40/02;H04L12/741
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

本發明涉及無線通信技術領域，提出一種無線多跳鏈狀網的路由實現方法。通過二叉樹形式構造鏈狀或樹狀的拓撲結構。這種拓撲結構的建立，是通過節點一個個接入系統而形成的。采用一種特殊的具有邏輯性的編址方式，使得全網中每個通信節點具有唯一邏輯標識符LID（包含兩個域BID和NID），并將其體現在IP地址中。由于系統的LID具有一定的邏輯性，即同一分叉上的節點其BID相同，且前向節點的NID大于反向節點的NID，利用這規律，便于路由轉發功能的實現。本發明實現基于無線多跳鏈狀網的路由，以達到路由控制開銷小，路由表的簡化，轉發數據分組更快速的目的。

技術領域

發明屬于無線通信技術領域，涉及一種無線多跳鏈狀網的路由實現方法。

背景技術

隨著無線通信技術的不斷發展，在實際應用中實現了多種無線通信網絡技術，如移動自組織網絡，無線局域網，無線網格網絡，無線蜂窩網等。從網絡拓撲結構上，無線通信網絡可以分為星型，如無線蜂窩網；網狀，如無線網格網絡；簇狀，如一些傳感器網絡等，應用于不同拓撲結構上的技術。

現有的無線通信技術可滿足區域覆蓋需求，但難以滿足鏈狀拓撲結構的應用場景對于高帶寬、低成本、低延遲等技術需求，如高速公路、江河湖泊、輸油管道和高壓電網等監控管理應用場合。

研究表明，現有路由方法在降低路由開銷、提高數據傳輸效率，節省網絡能耗和降低網絡復雜性方面存在一些問題，具體體現：

（1）由于上述列舉的現有無線通信網絡的拓撲結構無規則性，所以在利用現有的路由方法轉發數據分組的時候，為了找到一條合適的路徑，源節點往往會采用洪泛的方式，這種尋找路徑的方式具有很大的盲目性，消耗大量的帶寬，增加路由開銷；

（2）按照所依據網絡邏輯結構的不同，現有路由方法采用了平面結構和分層結構，平面結構中各個節點在路由功能上地位相同，其可擴展性差，在一定程度上限制了網絡的規模；分層結構方法實現復雜，路由開銷較高；

（3）在現有路由方法中，通常需要在節點中建立和維護全局的路由信息，這將增大路由的控制開銷，增大路由的復雜度，降低網絡的有效吞吐量；

（4）現有路由方法大都采用了先應式路由方法和反應式路由方法，先應式路由方法雖然具有尋找路由延時小的特點，但會造成帶寬資源的浪費；反應式路由方法雖然可以降低路由開銷，提高網絡吞吐量，但在路由查找時會引入較大的時延。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的上述缺陷，提供一種基于二叉樹拓撲結構的路由實現方法，具有控制開銷少，數據傳輸效率高等優點。

為了實現上述目的，本發明的方法如下：

（1）通過二叉樹形式構造鏈狀或樹狀的拓撲結構；

（2）IP地址的生成：首節點為每個等待接入網絡的節點分配一個既具有唯一性又具有邏輯性的邏輯標識符LID，其他節點根據一個節點的邏輯標識符得知通過哪條路徑可以到達該節點；節點根據LID計算生成對應的IP地址；

（3）路由表的構造：節點上的路由表包含兩條路由表項，前向右子樹路由表項和前向左子樹路由表項，所述前向右子樹路由表項表示節點前向右子樹方向上存在哪些節點的分叉號，前向左子樹路由表項表示節點前向左子樹方向上存在哪些節點的分叉號。

其中，所述邏輯標識符LID包括分叉號BID和節點號NID，BID用于標識節點所在的分叉，NID用于標識節點本身。

節點接入網絡時LID的分配方法為：規定遠離首節點的方向為前向，靠近首節點的方向為反向；在同一分叉內的節點分叉號BID相同，節點號NID沿著遠離首節點的方向順序增大；分配的規則為通過判斷新接入的節點所處系統拓撲結構中的第幾條分叉及處于分叉中第幾個節點來計算出相應的LID。節點根據獲得的邏輯標識符LID映射到IP地址中。