一种基于Ad Hoc网络形式的认知路由方法

摘要

本发明涉及一种基于Ad Hoc网络形式的认知路由方法。先在路由表中添加本节点和下一跳节点的可用频谱信息，在RREQ、RREP和HELLO分组中添加一条完整路由中所有节点的可用频谱信息；根据完整路径中各个节点的空闲频段集合，以处在最多的空闲频段集合中，且中心频率距离主用户工作频率最远的空闲频段为最优化频段发送数据信息，本发明利用适当的空闲频段自组织构建网络，不需要公共控制信道，减少了链路上的频段切换次数，降低路径延时。本发明提供的路由维护方法，可使路径中每个节点获得最新的空闲频谱信息，维护链路通畅，并能适用在拓扑结构变化快速的CRAHN中；该路由维护方案降低了网络的复杂度，减小了网络开销。

主权项

一种基于Ad Hoc网络形式的认知路由方法，其特征在于包括如下步骤：（1）在路由表中添加本节点和下一跳节点的可用频谱信息，在RREQ、RREP和HELLO分组中添加一条完整路由中所有节点的可用频谱信息；（2）当CRAHN中的源节点向目的节点发送数据而无现成可用的路由时，该源节点先进行频谱检测，得到本地可用的空闲频段集合，将空闲频段集合信息加入RREQ中，再利用其中一个空闲频段广播RREQ，并等待接收RREP分组；（3）除源节点外的其他所有全部节点进行频谱检测，在本地所有空闲频段上循环监听接收数据；若中间节点第一次收到某个ID的RREQ，则将自身的地址、序列号和可用频段集合信息依次加入到RREQ中，路径跳数加1，继续转发RREQ，并对自己的路由表进行更新，若之后收到相同ID的RREQ则不作处理，重复本步骤，直至目的节点收到RREQ；（4）当目的节点收到最先到达的RREQ后，将RREQ中的路径信息反序导入RREP中，该目的节点根据RREQ中路径上各个节点的可用频谱信息，对于该完整路径中各个节点的空闲频段集合，以处在最多的空闲频段集合中，且中心频率距离主用户工作频率最远的空闲频段为最优化频段，并利用该最优化频段沿着反向路由向上发送RREP； （5）属于RREP路由中的节点在收到RREP后，根据路由表中下一节点的信息向上转发RREP并更新自己的路由表，重复本步骤，直至源节点收到RREP；（6）源节点若在等待时间内没有收到RREP分组，则返回步骤（2），重新选取另外一个空闲频段广播RREQ，直至收到来自目的节点的RREP为止；当源节点收到RREP分组后，则判定路由发现过程已经完成，并掌握了正向路由中各个节点的信息；源节点根据RREP中路径上各个节点的可用频谱信息，对于该完整路径中所有节点的空闲频段集合，以处在最多的空闲频段集合中，且中心频率距离主用户工作频率最远的空闲频段为最优化频段，并利用该最优化频段沿着正向路由向目的节点发送数据信息；（7）路由维护由HELLO分组完成，HELLO分组由目的节点周期性地发出，HELLO分组包含RREP中的路径信息，沿着反向路由传送给源节点；路径中的每个节点在转发HELLO分组时，对自己的路由表进行更新，获得最新的可用频谱信息；（8）若源节点在设定时间内收到HELLO分组，源节点根据HELLO中完整路径中的各个节点的可用频谱信息，以处在最多的空闲频段集合中，且中心频率距离主用户工作频率最远的空闲频段为最优化频段，并利用该最优化频段继续向目的节点发送数据；若源节点在设定的时间内未收到HELLO分组，则返回步骤（2）；所述的设定时间为端到端通信时间的2～4倍。