基于网络编码的无线自组网路由查方法
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号 CN 101686521 A
(43)申请公布日 2010.03.31
(21)申请号 CN200910022723.0
(22)申请日 2009.05.27
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(71)申请人 西安电子科技大学
    地址 710071 陕西省西安市太白路2号
(72)发明人 盛敏 杨希 史琰 李建东 时振帅 张习通
(74)专利代理机构 陕西电子工业专利中心
    代理人 王品华
(51)Int.CI
      H04W40/00
      H04W84/18
                                                                  权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
      基于网络编码的无线自组网路由查方法
(57)摘要
      本发明公开了一种基于网络编码的无线自组网路由查方法,主要改进现有技术中路由信息交换的次数多,生存时间低的问题。其步骤为:在分的大规模无线分组网中,源节点向首发送路由请求信息,首通过查路由表返回信息或通过网关转发信息;网关节点在转发信息时,若在时延内收到两个首的信息,则将其进行编码广播,若只收到一个首的信息,则直接向相应首转发;首节点根据收到的信息和解码的结果转发和返回信息,当已知目的节点路径时,首向源节点返回路由答复信息,否则首向相邻首转发路由请求信息。本发明具有信息发送次数少,网络能耗低的优点,可用于大规模无线自组网的路由建立。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1、一种基于网络编码的无线自组网路由查方法,包括如下步骤:
(1)在分的大规模无线分组网中,源节点向首节点发送路由请求信息,首节点根据路由请求信息在路由表中查到目的节点路径,对到路径的目的节点,首将路径存入路由答复信息并向源节点返回,对不到路径的目的节点,首通过网关转发路由请求信息给相邻首;
(2)网关在转发信息时,时延一段时间,如果只收到一个首发送的路由请求信息或路由答复信息,就直接转发给相应首,如果收到了两个首发送的路由请求信息或路由答复信息,就将这两个信息按位进行异或编码运算,通过无线广播媒介,一次发送给两个首;
(3)首收到编码信息后进行解码,根据解码的结果返回路由答复信息或是通过网关转发解码出的信息给相邻首;
(4)在回送路由答复信息时,如果有别的首偷听到路由答复信息,首将根据偷听到的路由答复信息建立缓存表,保存路径,并对缓存表进行更新;
(5)源节点收到包含路径的路由答复信息后,按照到目的节点的路径通过网关发送数据信息;
(6)若在传输过程当中发现路由失效,先在失效处重新发送路由请求信息,若在时延一段时间后没有收到路由回复信息,再由源节点发送路由请求信息。
2、根据权利要求1所述的无线分布式网络路由方法,其中步骤(1)所述路由表,包括内节点表和通过偷听到的信息建立的缓存表。
3、根据权利要求1所述的无线分布式网络路由方法,其中步骤(3)所述根据解码的结果返回路由答复信息或是通过网关转发解码出的信息给相邻首,分为两种情况:
第一种情况:解出的结果如果是路由请求信息,则根据是否能在首路由表中到到目的节
点的路径,确定向源节点返回信息或向相邻首转发信息,如果首能到到目的节点的路径,则将到目的节点的路径存入路由答复信息并向源节点返回,如果首不到到目的节点的路径,则通过网关转发路由请求信息给相邻首;
第二种情况:解出的结果如果是路由回复信息或数据信息,则首按路径通过网关转发路由回复信息或数据信息。
4、根据权利要求1所述的无线分布式网络路由方法,其中步骤(4)所述对缓存表进行更新,是将超时的条目删除,若没有超时的条目则选择淘汰掉包含节点最少的路径。
说  明  书
技术领域
本发明涉及无线通信领域,特别涉及一种路由查方法,可用于无线自组网络。
背景技术
无线自组网Ad hoc是由一组带有无线收发信装置的节点组成的一个无线通信网络,它不依赖于预设的基础设施而临时组建,网络中的节点利用自身的无线收发设备交换信息,当彼此不在通信范围内时,可以借助其他中间节点中继来实现多跳通信。
无线自组网大多采用分布式网络结构,分布式结构又分为完全分布式网络结构和分层分布式控制网络结构,在完全分布式网络中,网络的每个节点在路由方面的责任完全相等,随着网络范围的扩大,节点在维护路由信息方面的信息交换也就越来越多,继而导致了网络时延的增大和网络的拥塞。分是克服以上缺点的常用方式。在分结构中,网络被划分为,每个由一个首和多个成员和一部分网关组成,首形成高一级网络。中首和成员动态变化,节点仍是自动组网,由首节点和网关节点负责间数据转发。
现有的分网络路由查协议CGSR(Clusterhead Gateway Switch Routing)中,通过由首和网关维护的路由表进行路径的查,节点对接收的信息并不进行任何处理,接收信息后储存,然后转发给相邻节点。这种方法由于在查路由的过程中节点间的需要多次交换信息,浪费了网络有限的能量。
发明内容
本发明的目的在于克服上诉已有技术的缺点,提出一种基于网络编码的无线自组网路由查方法,以减少了查路由过程当中的信息交换次数,延长了网络的生存时间。
网络编码是一种融合编码和路由的信息交换技术,在传统存储转发的路由方法基础上,通过允许对接收的多个数据包进行编码信息融合,增加单次传输的信息量,提高网络整体性能。2000年,香港中文大学的R.Ahlswede等人基于网络信息流的概念提出了网络编码的思想后,网络编码的研究主要集中在网络编码的构造方式,理论容量等方面,较少的将网络编码应用在实际网络当中。
网络编码从广义上讲,是网络中的节点将对接收到的信息进行一定形式的编码处理,然后再传输出去的多点传送技术。在传统的网络中,作为中继的节点只能对接收到的信号进行复制、放大和转发,这对于网络资源有时候是一种浪费。网络编码技术打破了这种限制,它允许中继节点对接收到的信息进行编码,并将接收到的多个数据包按照某种特定算法重新组合再发送出去。网络编码的本质是利用节点的计算能力提高链路带宽的利用率。

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