[發明專利]一種無線網狀MESH網絡的路由方法和裝置

有效

• 申請號: 201710075618.8
• 申請日: 2017-02-13
• 公開（公告）號: CN106888493B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 管建智
• 申請（專利權）人: 深圳市聯騁科技有限公司
• 主分類號: H04W40/12
• 分類號: H04W40/12;H04W40/34;H04W84/18
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 裴金華

本發明公開一種無線網狀網絡的路由方法和裝置，當前節點接收目的節點的報文；當前節點根據目的節點的報文生成目的節點路由信息和目的節點路由信息的序列號；當當前節點判斷生成的目的節點路由信息的sequence減去當前節點存儲的目標節點路由信息的序列號等于1時，采用生成的目的節點路由信息和存儲的目標節點路由信息之中度量值較小的對應的路由信息為到目的節點的路由信息；當當前節點判斷生成的目的節點路由信息的序列號減去當前節點存儲的目標節點路由信息的序列號大于等于2時，將存儲的目標節點路由信息替換為生成的目的節點路由信息。本發明可以降低實時性，解決因系統繁忙和網絡突發因素帶來的劣質路徑替換優質路徑的問題。

技術領域

本發明實施例涉及通信領域，尤其涉及一種無線網狀(MESH)網絡的路由方法和裝置。

背景技術

無線mesh網絡，由路由器(mesh routers)和客戶端(mesh clients)組成，其中mesh routers構成骨干網絡，并和有線的internet網相連接，負責為mesh clients提供多跳的無線internet連接。無線Mesh網絡也稱為“多跳(multi-hop)”網絡，它是一種與傳統無線網絡完全不同的新型無線網絡技術。

在無線Mesh網絡中，采用網狀Mesh拓撲結構，是一種多點到多點網絡拓撲結構，在這種Mesh網絡結構中，各網絡節點通過相鄰其他網絡節點，以無線多跳方式相連。

無線Mesh網絡采用網狀Mesh拓撲結構，任何無線設備節點都可以同時作為接入點(AP)和路由器，網絡中的每個無線設備節點都可以發送和接收信號，每個無線設備節點都可以與一個或者多個對等無線設備節點進行直接通信。如果最近的AP由于流量過大而導致擁塞，那么數據可以自動重新路由到一個通信流量較小的鄰近節點進行傳輸。依此類推，數據包還可以根據網絡的情況，繼續路由到與之最近的下一個節點進行傳輸，直到到達最終目的地為止。這樣的訪問方式就是多跳訪問。

與傳統的交換式網絡相比，無線Mesh網絡去掉了節點之間的布線需求，但仍具有分布式網絡所提供的冗余機制和重新路由功能。

根據802.11s的定義，WIFI MESH網絡采用的是混合無線Mesh路由協議(HWMP，Hybrid Wireless Mesh Protocol)，HWMP的混合式路由原理：在MESH網絡配置有Portal節點，而且根Portal廣播參數AN＝1的通告，并且在注冊模式下才使用混合路由。當一個Mesh節點S向要給節點D發送數據，但是路由表中卻沒有到節點D的路徑時，節點S可立即向根Portal發送數據幀，而不必發起一個到節點D的路徑查找。因為根Portal在注冊模式下知道所有的Mesh節點，所以可以識別出節點D在Mesh網絡中，則轉發一個帶有標記的數據幀給目的節點，這樣節點S和節點D都在Mesh網絡中。這就為節點S觸發了一個到節點D的路由查找。再根據之后轉發的數據，就設置了一個節點S和節點D之間的最佳路徑。和單一的查找過程相比，混合路由條件下，網絡中Mesh節點的通信沒有潛在的第一幀數據。在最佳路徑建立期間，數據可以按照已知路徑(通常不是最優的)沿著樹結構達到根Portal。這樣也會減少初始等待路徑學習的過程，可減少在初始建立路由時數據的延遲。

HWMP協議實現通過路徑請求(PREQ，Path Request)消息、路徑響應(PREP，PathReply)消息、路徑錯誤(PERR，Path Error)消息、路徑響應確定(PREP ACK)消息和根宣告RANN(Root Announcement)消息。PREQ消息用于路由請求，PREP消息用于對路由請求消息的應答，PERR消息用于鏈路發生錯誤時進行的應答或維護，以及RANN消息用于對自己根節點身份的消息的廣播。

路由過程中關鍵的兩個環節是：空中傳播時間鏈路判據空時鏈路度量值(AirtimeLink Metric)的測量和選擇。