一种无线自组网环境下实现可靠通信链路的路由方法技术

本发明专利技术涉及一种无线自组网环境下实现可靠通信链路的路由方法，步骤包括：源节点开始路由寻址，构建一个信标帧；下一跳节点收到信标帧后，在路由路径中添加本节点信号后构建一个新的信标帧并发送；源节点窃听下一跳节点发送的新的信标帧后，根据帧序列号，下一跳节点完成转发，直至下一跳节点为目的节点时，路由寻址完成；目的节点构建路由应答帧，路由应答帧以单播形式回传应答源节点，完成寻址过程；源节点按照寻址得到的路由链路进行数据传输。本发明专利技术使用路由寻址逻辑，精确把控每一个数据包的传输，不存在废包、无效包的情况，充分利用数据带宽，并合理减少网络泛洪的次数，同时寻址可发现多条不交叉的路由，保证了高质量的路由发现结果。

【技术实现步骤摘要】
一种无线自组网环境下实现可靠通信链路的路由方法
本专利技术涉及移动自组网无线通信领域，尤其涉及一种无线自组网环境下实现可靠通信链路的路由方法。
技术介绍
本方法针对带宽有限，半双工通信，移动自组网路由链路灵活多变的应用场景。移动自组网具有通信路由随机动态变化的特点，传统的自组网网状网路由方法，大多可以提供一条相对可靠的路由路径，用户可以按照此路径进行数据传输。但是，无线传输本身就具有不可靠性，收发器半双工的特性又大大增加了无线传输的不稳定性，因此，在实际应用中，用户传输的数据很容易丢失，通信链路的可靠性也难以保障。在带宽有限的情况下，需要充分考虑路由寻址过程中网络广播及网络转发所消耗的带宽，提高路由寻址效率，如果不加以控制，很容易由于网络泛洪造成网络瘫痪。在无线传输环境中，半双工通信时传输数据很容易发生误码和丢包，一套完整可靠的路由保障机制应当能够应对这种不确定情况，保障用户数据的可靠传输。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无线自组网环境下实现可靠通信链路的路由方法，解决在不可靠无线传输链路上进行可靠数据传输的问题。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种无线自组网环境下实现可靠通信链路的路由方法，包括如下步骤：步骤一，源节点开始路由寻址，构建一个信标帧；步骤二，下一跳节点收到信标帧后，在路由路径中添加本节点信号后构建一个新的信标帧，随后本节点将新的信标帧转发送；步骤三，源节点窃听下一跳节点发送的新的信标帧后，根据帧序列号，通过发送等待定时器判断下一跳节点是否完成转发；步骤四，新的下一跳节点重复步骤二的过程，每个节点仅处理一次同一个帧序列号的帧请求，直至下一跳节点为目的节点时，路由寻址完成；步骤五，目的节点构建路由应答帧，路由应答帧以单播形式回传应答源节点，直至源节点收到路由应答帧，完成寻址过程；步骤六，寻址完成后，源节点按照寻址得到的路由链路进行数据传输。进一步地，每个节点发送新的信标帧后均设有发送等待定时器，用于判定下一跳节点反馈给本节点的信标帧是否在定时器周期内，若不在，则超时。进一步地，所述源节点设有路由等待定时器，源节点未在定时周期内接收寻址结果则发起二次寻址，多次寻址均超时则路由链路不可达。进一步地，目的节点若收到多条路由链路，目的节点则选择一条路由链路作为主路进行回传答复，其余路由链路回传给源节点进行备用。进一步地，在路由链路传输过程中，本节点未在设定的发送等待定时器内窃听到下一跳节点的数据帧，则表明路由链路断裂，本节点立即发送路由异常包通知源节点，源节点则按照备用路由链路重新进行数据传输。进一步地，下一跳节点新的信标帧中帧序列号、源节点、目标节点保持不变，路由路径中添加本节点信息作为下一跳的路由路径并生成新的包长和检验位。进一步地，步骤五中，目的节点构建的路由应答帧中，源节点为本目的节点，目的节点为源节点，路由路径为寻址得到的路由链路，下一跳目的节点则根据路由链路的逆过程动态变化，从本节点逐级回传至源节点，回传以单播形式进行，每个路由应答帧含有明确的下一跳目的节点，同时使用窃听机制和发送等待定时器保障路由应答帧顺利达到源节点。与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：本路由方法通过数据帧校验，保障数据帧的可靠性，应用于所有数据帧中，并引入帧序列号、窃听机制和等待定时器机制，实现一套完整可靠的路由方法；帧序列号具有唯一性和独立性，所有的数据帧都具有一个帧序列号，通过帧序列号，各节点对每一个数据包进行把控，保障数据传输的可靠性；窃听机制可以有效提高路由寻址及数据帧传输效率，在多跳路由关系中，前一跳节点通过帧序列号，窃听后一跳节点是否转发处理本帧数据，通过此机制，不需要消耗额外的数据带宽，就形成了每个节点对自己下一跳节点负责的管理模式；等待定时器保障了路由的时效性，由于移动自组网路由链路灵活多变，所以通过寻址得到的路由链路也具有时效性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例。其中：图1是本专利技术实施例无线自组网路由寻址的结构示意图；图2是本专利技术实施例寻址完成后数据传输机制流程图；图3是本专利技术实施例路由链路断裂后数据传输保障机制流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本专利技术保护的范围。本专利技术的一种无线自组网环境下实现可靠通信链路的路由方法，包括如下步骤：步骤一，源节点开始路由寻址，构建一个信标帧；步骤二，下一跳节点收到信标帧后，在路由路径中添加本节点信号后构建一个新的信标帧，随后本节点将新的信标帧转发送；步骤三，源节点窃听下一跳节点发送的新的信标帧后，根据帧序列号，通过发送等待定时器判断下一跳节点已完成转发；步骤四，新的下一跳节点重复步骤二的过程，每个节点仅处理一次同一个帧序列号的帧请求，直至下一跳节点为目的节点时，路由寻址完成；步骤五，目的节点构建路由应答帧，路由应答帧以单播形式回传应答源节点，直至源节点收到路由应答帧，完成寻址过程；步骤六，寻址完成后，源节点按照寻址得到的路由链路进行数据传输。本路由方法，帧序列号具有唯一性和独立性，所有的数据帧都具有一个帧序列号，通过帧序列号，各节点对每一个数据包进行把控，保障数据传输的可靠性。对于同一类数据帧，帧序列号是相同的。例如寻址中用到的信标帧，根据帧序列号，每个节点仅处理一次信标帧请求，这种寻址机制得到的多条路由链路，不会出现大量中继节点交叉使用的情况，降低了节点“失联”后，大面积路由瘫痪的风险，使寻址得到的备用路由更有价值。信标帧由帧序列号、包长、源节点、目的节点、路由路径和校验位组成，下一跳节点新的信标帧中帧序列号、源节点、目的节点保持不变，路由路径中添加本节点信息作为下一跳的路由路径并生成新的包长和检验位。路由应答帧，由帧序列号、包长、源节点、下一跳节点、最终目的节点、路由路径、备用路由路径和校验位组成，源节点为本目的节点，最终目的节点为源节点，路由路径为寻址得到的路由链路，下一跳目的节点则根据路由链路的逆过程动态变化，从本节点至逐级回传至源节点，回传以单播形式进行，每个路由应答帧含有明确的下一跳目的节点，同时使用窃听机制和发送等待定时器保障路由应答帧顺利达到源节点。窃听机制可以有效提高路由寻址及数据帧传输效率。在多跳路由关系中，前一跳节点通过帧序列号，窃听后一跳节点是否转发处理本帧数据，并以此判断下一跳数据的传达情况，如果后一节点长时间未响应，则前一跳节点会进行二次重发。通过这种机制，不需要消耗额外的数据带宽，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线自组网环境下实现可靠通信链路的路由方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤一，源节点开始路由寻址，构建一个信标帧；/n步骤二，下一跳节点收到信标帧后，在路由路径中添加本节点信号后构建一个新的信标帧，随后本节点将新的信标帧转发送；/n步骤三，源节点窃听下一跳节点发送的新的信标帧后，根据帧序列号，通过发送等待定时器判断下一跳节点是否完成转发；/n步骤四，新的下一跳节点重复步骤二的过程，每个节点仅处理一次同一个帧序列号的帧请求，直至下一跳节点为目的节点时，路由寻址完成；/n步骤五，目的节点构建路由应答帧，路由应答帧以单播形式回传应答源节点，直至源节点收到路由应答帧，完成寻址过程；/n步骤六，寻址完成后，源节点按照寻址得到的路由链路进行数据传输。/n

【技术特征摘要】
1.一种无线自组网环境下实现可靠通信链路的路由方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，源节点开始路由寻址，构建一个信标帧；
步骤二，下一跳节点收到信标帧后，在路由路径中添加本节点信号后构建一个新的信标帧，随后本节点将新的信标帧转发送；
步骤三，源节点窃听下一跳节点发送的新的信标帧后，根据帧序列号，通过发送等待定时器判断下一跳节点是否完成转发；
步骤四，新的下一跳节点重复步骤二的过程，每个节点仅处理一次同一个帧序列号的帧请求，直至下一跳节点为目的节点时，路由寻址完成；
步骤五，目的节点构建路由应答帧，路由应答帧以单播形式回传应答源节点，直至源节点收到路由应答帧，完成寻址过程；
步骤六，寻址完成后，源节点按照寻址得到的路由链路进行数据传输。


2.根据权利要求1所述的路由方法，其特征在于，每个节点发送新的信标帧后均设有发送等待定时器，用于判定下一跳节点反馈给本节点的信标帧是否在定时器周期内，若不在，则超时。


3.根据权利要求1所述的路由方法，其特征在于，所述源节点设有路由等待定时器，源节点未在定时周期内接收寻址结果则发起二次寻址，多...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄廷磊，翟文军，周相君，唐小明，华绿绿，刘久云，
申请(专利权)人：中科全维科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32