自组织网络中基于最少信道切换的多信道路由方法

摘要

本发明是一种自组织网络中基于最少信道切换的多信道路由方法，该方法要求源节点通过自身维护的路由和信道使用信息，在路由更新和维护中，网络中的每个节点除了必要的路由信息外，还需要维护该节点周围的可用信道信息和到达目的节点的路由中每一跳的可用信道集合这两种信道信息，采用周期性全局路由更新和事件触发性局部路由更新的方法。在建立连接时，源节点根据路由表中每一跳的可用信道集合选择到达目的节点的最佳路由，最佳路由即是指需要最小切换时延的路由，并借助于媒体访问控制层的RTS/CTS来完成信道的分配。本发明以尽量减少路由中信道切换为目的，尽量减少信道切换产生的时延，从而降低了网络时延，提高了吞吐量。

主权项

一种自组织网络中基于最少信道切换的多信道路由方法，其特征在于该方法包括：a.路由更新和维护：要求网络中的每个节点除了必要的路由信息外，还需要维护以下两种信道信息，该节点周围的可用信道信息和到目的节点的路由中每一跳的可用信道集合，{CAS1，CAS2，…，CASN}，其中CASk表示距源节点K跳链路上的可用信道集合，N为源节点距离目的节点的跳数；在进行全局路由更新时，节点除了广播路由信息，还要广播每条路由对应的可用信道集合信息；节点的可用信道列表发生改变或者传输信道需要切换时，都会触发局部更新信息的广播，收到邻居节点的路由更新信息分组后，如果该节点与邻居节点无共同可用信道，则放弃路由更新信息分组，与该邻居节点有关的路由也都会失效，而对于新加入网络的节点需等到全局更新时获取邻居节点的路由和信道使用情况，更新自身维护的路由表信息，并通知周围的邻居节点自己的存在，然后才可以有发送或接收要求；节点的控制接口一直绑定在控制信道上，侦听网络中其他节点使用数据信道的情况，随时更新自己的可用信道集合；b.建立连接：源节点有业务发送时，首先侦听控制信道是否空闲，如果空闲，则根据路由表中每一跳的可用信道集合选择到达目的节点的最佳路由，在本方法中是指需要最小切换时延的路由，并将分配给每一跳的信道信息记录在请求发送控制分组中，然后通过控制信道发送给目的节点；请求发送控制分组包括帧控制字段FC、帧间隔的时间DU、传送的目的地址RA、传送的源地址TA、可用信道列表CL和帧校验序列FCS，路由上的节点收到该请求发送控制分组后，记录下分配给自己的信道信息，并将数据信道接口切换到相应的信道上，等待接收目的节点回复的允许发送控制分组；目的节点接收到请求发送控制分组后，以源节点为目的节点，查找路由表进行同样的信道分配，并将分配的信道序列记录在允许发送控制分组中回复给源节点，允许发送控制分组包括帧控制字段FC、帧间隔的时间DU、传送的目的地址RA、可用信道列表CL和帧校验序列FCS，路径上的节点接收到该允许发送控制分组后提取相应的信道分配信息，然后继续转发该允许发送控制分组；握手成功后，源节点和目的节点通过事先分配的信道交换数据。