[發明專利]用于實現VDES的路由協議及路由方法

在審

• 申請號: 201810079385.3
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN108055205A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 金華標;戴玉俊
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: H04L12/741
• 分類號: H04L12/741;H04L12/721;H04L29/08;H04W40/24;H04W84/18
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西;李滿

1.一種用于實現VDES的路由協議，其特征在于：該路由協議采用IEEE802.11s協議標準，該路由協議按照開放式系統互連七層模型的結構，該協議包括物理層、鏈路層、網絡層和傳輸層；

其中，物理層用于提供在一個對原始比特流進行發射和接收的物理載體，負責向數據鏈路層傳輸比特流，并對原始比特流進行調制和編碼，并將調制和編碼后的信息經過調頻送給發射機發射；物理層還用于對接收機接收到的比特流進行解調制和解碼；

鏈路層用于解決數據打包、錯誤糾錯和信息丟失，用固定的數據打包格式對比特流加入校驗和識別標志，在數據傳送過程中進行錯誤檢測和糾正；

網絡層用于負責信道的建立和維護，管理消息的優先級、傳輸包在信道之間的分配、解決數據鏈路擁塞的問題；

傳輸層用于從會話層接收數據，把數據轉換成合適長度的傳輸包并對數據包排序，再傳遞給網絡層；提供與較高層的接口協議。保證在船之間、船和岸及船和衛星之間數據段的可靠傳輸。

2.根據權利要求1所述的用于實現VDES的路由協議，其特征在于：所述鏈路層分為介質訪問控制子層、數據鏈路業務子層和鏈路管理實體子層，其中，介質訪問控制子層用于提供訪問VHF數據鏈路的方法，另外，介質訪問控制子層向數據鏈路業務子層和鏈路管理實體子層提供基于公共時間基準的TDMA信道同步服務、時隙狀態的判別和處理服務、信道訪問服務；

數據鏈路業務子層，用于負責數據鏈激活和釋放、數據傳輸和檢測控制，計算和合計循環冗余校驗和，并確定待發送的數據包長度；

鏈路管理實體子層，用于控制數據鏈路業務子層和介質訪問控制子層的運行，共有四種數據聯接協議，四種數據聯接協議包括自組織時分多址接入協議、固定時分多址接入協議、隨機時分多址接入協議、增量時分多址接入協議，鏈路管理實體子層通過船舶自動識別系統的規則決定選擇其中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的用于實現VDES的路由協議，其特征在于：所述路由協議支持無線分布式系統，并為無線網狀網絡定義介質訪問控制層和物理層協議，以實現WLAN在多個接入點之間通過自配置多跳的方式組網。

4.根據權利要求3所述的用于實現VDES的路由協議，其特征在于：所述無線分布式系統用來作中繼橋接的功能，用于讓多個無線接入點之間通過無線進行橋接，同時不影響其無線接入點覆蓋的功能，支持無線分布式系統的無線接入點或無線路由器具有混合的無線局域網工作模式，能支持點對點、點對多點的數據傳輸。

5.根據權利要求1所述的用于實現VDES的路由協議，其特征在于：所述路由協議的數據幀中，一個幀為1分鐘，分為2250個時隙，每個時隙為26.67ms。

6.根據權利要求5所述的用于實現VDES的路由協議，其特征在于：路由協議的數據幀中默認對數據鏈路的接入是在一個時隙的開始處進行。

7.根據權利要求6所述的用于實現VDES的路由協議，其特征在于：路由協議的數據幀中每一幀的開始和結束都與協調世界時的分鐘一致。

8.根據權利要求1所述的用于實現VDES的路由協議，其特征在于：所述物理層用于對原始比特流采用16QAM方式進行調制和編碼。

9.一種用于實現VDES的路由方法，其特征在于，它包括如下步驟：

步驟1：源節點在發出目標信息前，先廣播發出RREQ路由請求報文，發起的RREQ路由請求報文中攜帶以下信息字段：類型字段、標志位字段、保留字段、跳數器字段、廣播字段、目的地址字段、目的序列號、源地址字段和源序列號，其中，標志位字段中的標志位有5個，包括：節點進入鏈路標志、路由狀態標志、路由應答標志、目的節點應答標志和序列號標志；

步驟2：宿節點收到RREQ路由請求報文后，首先判斷RREQ路由請求報文中攜帶的目的地址與目的序列號是否與該宿節點自身匹配，如果是，則進入步驟3，如果不是，則進入步驟4；

步驟3：該宿節點即為目的節點，該目的節點向源節點單播發送RREP路由響應報文，所述RREP路由響應報文攜帶以下信息字段：類型字段、標志位字段、保留字段、跳數器字段、目的IP地址，目的序列號，源IP地址，生存時間，源節點收到所述RREP路由響應報文后，再將攜帶目標信息的數據包按此路徑發給該目的節點；

步驟4：首先在該宿節點的路由表中查找是否有到達目的節點的路徑，如果有，則向源節點單播發送RREP路由響應報文，源節點將攜帶目標信息的數據包發送給該宿節點，該宿節點根據路由表中的路徑將目標信息轉發給目的節點；如果沒有，則宿節點先將RREQ路由請求報文中的分組跳數加1，記錄對應的相關信息，相關信息包括上游節點標示ID、目的節點ID、源節點ID、廣播標志位、源節點序列號，然后向自己相鄰的宿節點以廣播的方式轉發RREQ路由請求報文繼續查找目的節點，直到找到目的節點，并在路由表中更新加入目的節點信息，如果找到目的節點則對應的宿節點向源節點單播發送RREP路由響應報文，源節點將攜帶目標信息的數據包發送給該宿節點，該宿節點根據路由表中的路徑將目標信息轉發給目的節點。