專利名稱：基于olsr協(xié)議的路由方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，特別是涉及一種基于OLSR協(xié)議的路由方法及系統(tǒng)。背景技術(shù)：
自組織網(wǎng)絡(luò)路由面臨的主要挑戰(zhàn)是傳統(tǒng)的保存在節(jié)點(diǎn)中的分布式路由數(shù)據(jù)庫(kù)如何適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膭?dòng)態(tài)變化。自組織網(wǎng)絡(luò)中多跳路由是由普通節(jié)點(diǎn)協(xié)作完成的，而不是由專用的路由設(shè)備完成的。因此，必須設(shè)計(jì)專用的、高效的無(wú)線多跳路由協(xié)議。目前，一般普遍得到認(rèn)可的代表性成果協(xié)議除了有較為成熟的OLSR協(xié)議，還有DSDV (目的序列距離矢量)路由協(xié)議、DSR(動(dòng)態(tài)路由)協(xié)議，RFC4728、T0RA(臨時(shí)按需)路由算法、AODV(Ad hoc按需距離矢量)路由協(xié)議，RFC3561等。然而，這些基于自組織網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議與OLSR—樣為固定路由協(xié)議，當(dāng)鏈路斷開，其更新路由表時(shí)仍然需要一定的時(shí)間并丟失一部分?jǐn)?shù)據(jù)包。在鏈路狀態(tài)不好，網(wǎng)絡(luò)流量過(guò)大或者網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涠嘧兊那闆r下將限制網(wǎng)絡(luò)整體吞吐量的提升。

發(fā)明內(nèi)容鑒于上述狀況，有必要提供一種能有效提升網(wǎng)絡(luò)吞吐量的基于OLSR協(xié)議的路由方法及系統(tǒng)。一種基于OLSR協(xié)議的路由方法，用于無(wú)線終端在無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)，基于OLSR協(xié)議的無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)及與所述多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)連接的普通節(jié)點(diǎn)，所述多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)之間相互轉(zhuǎn)發(fā)包含與普通節(jié)點(diǎn)連接的鏈路子集信息的控制分組，所述普通節(jié)點(diǎn)僅接收多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)布的控制分組，發(fā)送原始數(shù)據(jù)包的源節(jié)點(diǎn)以及接收原始數(shù)據(jù)包的目的節(jié)點(diǎn)均為所述多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)之一，包括以下步驟將源節(jié)點(diǎn)的原始數(shù)據(jù)包以η個(gè)為一批進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼，得到多個(gè)數(shù)據(jù)分組，所述數(shù)據(jù)分組包括編碼數(shù)據(jù)和編碼向量；將所述數(shù)據(jù)分組廣播給一組被所述源節(jié)點(diǎn)選定的多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)；所述一組被源節(jié)點(diǎn)選定的多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)中的每一個(gè)對(duì)接收到的所述數(shù)據(jù)分組進(jìn)行再次網(wǎng)絡(luò)編碼，并廣播給下一組多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)，如此重復(fù)，直到多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)收到目的節(jié)點(diǎn)的確認(rèn)信息；及所述目的節(jié)點(diǎn)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行解碼，得到所述原始數(shù)據(jù)包。進(jìn)一步地，還包括每一個(gè)多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組之前，還需要比較各多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)，并選擇優(yōu)先級(jí)最高的一組多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。進(jìn)一步地，所述網(wǎng)絡(luò)編碼為隨機(jī)線性編碼，具體方式如下所述源節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)包信息為吣…^，則經(jīng)過(guò)隨機(jī)線性編碼后的編碼數(shù)據(jù)X可表示為
權(quán)利要求
1.一種基于OLSR協(xié)議的路由方法，用于無(wú)線終端在無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)，基于OLSR協(xié)議的無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)及與所述多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)連接的普通節(jié)點(diǎn)，所述多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)之間相互轉(zhuǎn)發(fā)包含與普通節(jié)點(diǎn)連接的鏈路子集信息的控制分組，所述普通節(jié)點(diǎn)僅接收多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)布的控制分組，發(fā)送原始數(shù)據(jù)包的源節(jié)點(diǎn)以及接收原始數(shù)據(jù)包的目的節(jié)點(diǎn)均為所述多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)之一，其特征在于，包括以下步驟 將源節(jié)點(diǎn)的原始數(shù)據(jù)包以η個(gè)為一批進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼，得到多個(gè)數(shù)據(jù)分組，所述數(shù)據(jù)分組包括編碼數(shù)據(jù)和編碼向量； 將所述數(shù)據(jù)分組廣播給一組被所述源節(jié)點(diǎn)選定的多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)； 所述一組被源節(jié)點(diǎn)選定的多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)中的每一個(gè)對(duì)接收到的所述數(shù)據(jù)分組進(jìn)行再次網(wǎng)絡(luò)編碼，并廣播給下一組多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)，如此重復(fù)，直到多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)收到目的節(jié)點(diǎn)的確認(rèn)信息；及 所述目的節(jié)點(diǎn)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行解碼，得到所述原始數(shù)據(jù)包。
2.如權(quán)利要求I所述的基于OLSR協(xié)議的路由方法，其特征在于，還包括每一個(gè)多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組之前，還需要比較各多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)，并選擇優(yōu)先級(jí)最高的一組多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
3.如權(quán)利要求I所述的基于OLSR協(xié)議的路由方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)編碼為隨機(jī)線性編碼，具體方式如下 所述源節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)包信息為Μ^··Μη，則經(jīng)過(guò)隨機(jī)線性編碼后的編碼數(shù)據(jù)X可表示為 其中g(shù)Sg2，…，gn是從有限域GF(28)中獨(dú)立選取的編碼系數(shù)，它們組成一個(gè)編碼向量g ;傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組包括編碼向量g和編碼數(shù)據(jù)X，其中編碼向量g用于接收端解碼。
4.如權(quán)利要求3所述的基于OLSR協(xié)議的路由方法，其特征在于，對(duì)所述數(shù)據(jù)分組進(jìn)行再次網(wǎng)絡(luò)編碼為隨機(jī)線性編碼，具體方式如下 若一個(gè)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)接收和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)分組(gl，X1), (g2，X2)-, (gm，Xffl)的數(shù)據(jù)分組數(shù)量達(dá)到預(yù)設(shè)的數(shù)量m，則該節(jié)點(diǎn)從有限域中隨機(jī)選定編碼系數(shù)h1，h2，…，hm，并利用下面的公式 得到新的數(shù)據(jù)分組(g')，Xm為節(jié)點(diǎn)儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)分組中的編碼數(shù)據(jù)，這一過(guò)程在若干個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)中重復(fù)進(jìn)行。
5.如權(quán)利要求I所述的基于OLSR協(xié)議的路由方法，其特征在于，每個(gè)節(jié)點(diǎn)在收到新的數(shù)據(jù)分組時(shí)，先判斷是否與已保存的數(shù)據(jù)分組線性獨(dú)立，若線性獨(dú)立，則將新的數(shù)據(jù)分組保存到節(jié)點(diǎn)，否則，則丟棄新的數(shù)據(jù)分組。
6.如權(quán)利要求I所述的基于OLSR協(xié)議的路由方法，其特征在于，每個(gè)節(jié)點(diǎn)在收到新的數(shù)據(jù)分組時(shí)，要先判斷本節(jié)點(diǎn)是否比發(fā)送所述新的數(shù)據(jù)分組的節(jié)點(diǎn)具有更高的優(yōu)先級(jí)，若具有更高優(yōu)先級(jí)，則將新的數(shù)據(jù)分組保存到節(jié)點(diǎn)，否則，則丟棄新的數(shù)據(jù)分組。
7.如權(quán)利要求2或6所述的基于OLSR協(xié)議的路由方法，其特征在于，節(jié)點(diǎn)之間優(yōu)先級(jí)的高低是通過(guò)分析各節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)獲得的，到目的節(jié)點(diǎn)跳數(shù)越少的節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級(jí)越聞。
8.如權(quán)利要求7所述的基于OLSR協(xié)議的路由方法，其特征在于，在OLSR協(xié)議中的控制分組中加入了節(jié)點(diǎn)的路由信息，使得Hello控制包可使各節(jié)點(diǎn)獲得其鄰居節(jié)點(diǎn)達(dá)到目的節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)信息。
9.如權(quán)利要求I所述的基于OLSR協(xié)議的路由方法，其特征在于，所述目的節(jié)點(diǎn)的確認(rèn)信息為ACK應(yīng)答包。
10.如權(quán)利要求9所述的基于OLSR協(xié)議的路由方法，其特征在于，目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送ACK應(yīng)答包的方式為廣播方式，信道上所有收到ACK應(yīng)答包的節(jié)點(diǎn)都將停止這一批數(shù)據(jù)分組的轉(zhuǎn)發(fā)。
11.如權(quán)利要求10所述的基于OLSR協(xié)議的路由方法，其特征在于，源節(jié)點(diǎn)在上一批數(shù)據(jù)分組發(fā)送完成后就開始下一批數(shù)據(jù)包的發(fā)送，并將上一批編碼過(guò)的數(shù)據(jù)分組保存，當(dāng)在一定的限制時(shí)間內(nèi)收到ACK應(yīng)答包后便清除保存的上一批數(shù)據(jù)分組，若超出限制時(shí)間還未收到ACK應(yīng)答包，則重新發(fā)送上一批數(shù)據(jù)分組。
12.如權(quán)利要求I所述的基于OLSR協(xié)議的路由方法，其特征在于，目的節(jié)點(diǎn)在接收到大于等于η個(gè)線性無(wú)關(guān)的數(shù)據(jù)分組后，通過(guò)高斯消元法解出所述原始數(shù)據(jù)包。
13.—種基于OLSR協(xié)議的路由系統(tǒng)，包含若干個(gè)節(jié)點(diǎn)，其特征在于，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括 編碼模塊，用于將節(jié)點(diǎn)的原始數(shù)據(jù)包進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼，得到數(shù)據(jù)分組，所述數(shù)據(jù)分組包括編碼數(shù)據(jù)和編碼向量； 存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括接收到的數(shù)據(jù)分組以及經(jīng)過(guò)本節(jié)點(diǎn)編碼后的數(shù)據(jù)分組； 發(fā)送模塊，用于本節(jié)點(diǎn)編碼得到的將數(shù)據(jù)分組以廣播的形式發(fā)送給下一組節(jié)點(diǎn)；及 解碼模塊，用于在接收大于等于原始數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)的數(shù)據(jù)分組后進(jìn)行解碼，得到原始數(shù)據(jù)包，并發(fā)送確認(rèn)信息。
14.如權(quán)利要求13所述的基于OLSR協(xié)議的路由系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送模塊還包括比較模塊，所述比較模塊用于比較各節(jié)點(diǎn)之間的優(yōu)先級(jí)。
15.如權(quán)利要求13所述的基于OLSR協(xié)議的路由系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲(chǔ)模塊還包括判斷模塊，用于接收所述解碼模塊發(fā)送的所述確認(rèn)信息，判斷數(shù)據(jù)傳輸是否完成。
16.如權(quán)利要求15所述的基于OLSR協(xié)議的路由系統(tǒng)，其特征在于，所述判斷模塊還設(shè)有時(shí)鐘，若所述判斷模塊在限制時(shí)間內(nèi)未收到所述確認(rèn)信息，所述發(fā)送模塊從所述存儲(chǔ)模塊中獲取本節(jié)點(diǎn)編碼過(guò)的數(shù)據(jù)分組，并重新發(fā)送；若所述判斷模塊在限制時(shí)間內(nèi)收到所述確認(rèn)信息，則清除存儲(chǔ)模塊中本節(jié)點(diǎn)編碼過(guò)的數(shù)據(jù)分組。
17.如權(quán)利要求13所述的基于OLSR協(xié)議的路由系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲(chǔ)模塊還包括分析模塊，用于分析收到的數(shù)據(jù)分組是否與存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)分組線性獨(dú)立，若是，則將所述數(shù)據(jù)分組存儲(chǔ)到所述存儲(chǔ)模塊，否則，則丟棄所述數(shù)據(jù)分組；所述分析模塊還用于分析數(shù)據(jù)分組是否來(lái)在優(yōu)先級(jí)較低的節(jié)點(diǎn)，若是，則將所述數(shù)據(jù)分組存儲(chǔ)到所述存儲(chǔ)模塊，否則，則丟棄所述數(shù)據(jù)分組。
全文摘要
一種基于OLSR協(xié)議的路由方法，包括以下步驟將源節(jié)點(diǎn)的原始數(shù)據(jù)包以n個(gè)為一批進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼，得到多個(gè)數(shù)據(jù)分組；將數(shù)據(jù)分組廣播給一組被所源節(jié)點(diǎn)選定的多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)；一組被源節(jié)點(diǎn)選定的多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)中的每一個(gè)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行再次網(wǎng)絡(luò)編碼，并廣播給下一組多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)，如此重復(fù)，直到多點(diǎn)中繼節(jié)點(diǎn)收到目的節(jié)點(diǎn)的確認(rèn)信息；及目的節(jié)點(diǎn)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行解碼，得到原始數(shù)據(jù)包。由于采用廣播形式傳遞數(shù)據(jù)分組，可避開由于重建路由所引起的網(wǎng)絡(luò)資源消耗，而網(wǎng)絡(luò)編碼則能有效的避免數(shù)據(jù)的重復(fù)傳送。因此，上述方法突破了傳統(tǒng)路由協(xié)議帶來(lái)的吞吐量瓶頸，有效提升了自組織網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)吞吐量。此外，還提供一種基于OLSR協(xié)議的路由系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04W80/00GK102958129SQ20111025125
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者陳敏, 陳愛(ài), 張偉, 朱英, 黃曉霞 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院