解决无线路由拥塞问题的一种新的路由协议

摘要

解决无线路由拥塞问题的一种新的路由协议，可用于信息检测传送。主要由链路断裂策略和节点拥塞策略构成。当节点中路由因链路断裂变得无效时，所述路由协议能在限定的范围内限制无效路由的广播并以现有的信息创建一个新的到达目的节点的无循环路由，可以减少因链路断裂产生的丢包，提高网络的分组成功投递率。当节点发生拥塞时，所述路由协议能通过通知上游节点，用与处理链路断裂相同的处理方式，重建一个到达目的节点的无循环路由，可以减少因节点拥塞产生的丢包，提高网络的分组成功投递率。

说明书

技术领域

本发明属于无线通信领域，涉及一种适用于信息检测传送的网络路由策略，具体涉及解决无线路由拥 塞问题的一种新的路由协议，可用于信息检测传送。

背景技术

Mobileadhocnetworks(MANETs)是一种移动自组织网。在这种网络中，终端覆盖范围具有有限性，两 个无法直接通信的用户终端可借助其它节点进行分组转发。由于其特殊性，它的应用场合主要有以下几类： 军事应用、传感器网络、紧急应用、个人通信等，其在传感器网络方面的应用在逐步增加。而由于基础设 施的缺乏、节点的移动性和不可预知的拓扑变化都可能导致节点连接的失败。此外，当网络通信量较大而 节点网卡队列不够时，分组成功投递率也将降低，此时对于拥塞的控制就显得尤为重要。

Destination-SequencedDistanceVectorroutingprotocol(DSDV)是一个典型的MANETs路由协议，改进 自传统的路由信息协议RoutingInformationProtocol(RIP)。每个DSDV节点都保存了一张路由表，包含了 要到达目的节点所经过的下一跳节点。DSDV协议为每一个路由表中的条目都标记了一个由目的节点产生 的序列号，用来判断这条路由条目的新旧。每个节点每次都将序列号加2，当路由条目中的序列号小于接 收到的路由条目时，此路由条目将会被替代。当节点移动或当节点不能使用时都会导致链路断裂，断裂路 由的metric设为BIG值，序列号加1(奇数序列号)。其产生的奇数序列号将大于之前由目的节点所产生 的序列号，此时这个无效路由将被传播到整个网络。在此过程中除了目的节点之外的所有节点都认为不可 通过此节点到达目的节点，因此将产生很多丢包。当网络通信量较大时，节点的网卡队列也会产生丢包。

近年来，人们对DSDV协议性能的提高主要集中在解决DSDV因使用陈旧路由而致使的丢包问题。 人们大多通过检测链路的状态，通过信息交换策略等方法重建断裂的路由，这只能解决链路断裂造成的分 组丢失问题而不能解决网络拥塞造成的分组丢失问题。对于网络的拥塞问题，人们大多是通过调整发送速 率来减轻网络的拥塞，这种方法虽然可以减轻网络的拥塞，却无法高效的利用整个网络，从而造成资源浪 费。

发明内容

本发明提出了解决无线路由拥塞问题的一种新的路由协议，所述路由协议通过路由重建可以减少因链 路断裂和节点拥塞而丢失的分组。

本发明通过以下技术方案实现：

解决无线路由拥塞问题的一种新的路由协议，其包括链路断裂策略和节点拥塞策略，当节点1检测到 链路断裂时，所述链路断裂策略让所述节点1在一跳的范围内通过广播无效路由创建一个新的无循环路由， 减少因链路断裂造成的丢包。当节点C发生拥塞时，所述节点拥塞策略让所述节点C通过通知上游节点B， 让所述上游节点B重建一个到达目的节点的无循环路由，减轻节点的拥塞状态；

当所述节点1检测到链路断裂时，所述链路断裂策略使用以下信息交换策略：

当所述节点1检测到与邻节点2之间的链路断裂时，所述链路断裂策略将所述节点1中所有要经过这 条链路的路由都设为无效，并广播所述无效路由，在所述无效路由重建之前，所有要经过这条链路的分组 都进行缓存；

接收到所述无效路由的邻节点，将所述无效路由与所述邻节点路由表中的相应有效路由相比较，当所 述邻节点路由表中的相应所述有效路由为到所述节点2且下一跳为所述节点1的路由时，所述邻节点用所 诉无效路由更新所述有效路由，当所述邻节点路由表中的相应所述有效路由的序列号比所述无效路由的序 列号大时，所述邻节点立即广播所述路由重建信息，或当所述邻节点路由表中的相应所述有效路由的序列 号与所述无效路由的序列号相同但跳数不大于所述无效路由的跳数加1时,所述邻节点立即广播所述路由 重建信息，当所述节点1或所述路由表中所述无效路由的目的节点为所述节点2的所述邻节点接收到所述 路由重建信息时，所述节点1和所述邻节点更新路由并广播，当所述节点1或所述路由表中所述无效路由 的目的节点为所述节点2的所述邻节点没有接收到所述路由重建信息时，且当所述节点1和所述邻节点没 有要发送到所述节点2的分组时，只需等待周期更新以重建所述无效路由，反之，所述节点1和所述邻节 点立即重播所述无效路由；

所述节点拥塞策略，首先为所有节点的网卡队列设置两个阈值，分别称为上限阈值和下限阈值，当所 述节点C的所述网卡队列中的分组数目超过所述上限阈值且所述节点C中有一个分组来自所述节点B要 转发到节点D时，所述节点C向所述节点B发送拥塞信息并设置一个定时器，所述节点B接收到所述拥 塞信息，将路由表中下一跳为所述节点C目的节点为所述节点D的路由设置为拥塞无效，当所述节点B 有分组要转发到所述节点D时，所述节点B广播路由拥塞无效信息，接收到所述路由拥塞无效信息的所述 节点C和节点E广播拥塞无效回复信息，所述节点B接收到所述拥塞无效回复信息后要加以判断，忽略 路由表中与之相矛盾的路由，其他按常规更新方式更新并广播，当所述定时器时间到且所述节点C仍处于 拥塞状态时，重复上述步骤，反之，不做任何处理，当所诉节点C的所述网卡队列中的分组数目少于所述 下限阈值时，所述节点C发送以自己为目的节点的更新包；

本发明的有益技术效果为：

解决无线路由拥塞问题的一种新的路由协议，其特征在于为所有节点的所述网卡队列设置两个阈值， 分别为所述上限阈值和所述下限阈值，当所述节点C的所述网卡队列中的分组数目超过所述上限阈值时， 判断为所述节点C发生拥塞，所述节点C向需要转发分组的所述上游节点B发送拥塞信息，接收到所述 拥塞信息的所述节点B将路由表中相应的下一跳为所述节点C的路由设置为拥塞无效，当所述节点B中 有分组要经过所述节点C转发时，所述节点B广播路由拥塞无效信息，接收到所述路由拥塞无效信息的邻 节点广播拥塞无效回复信息，所述节点B接收到所述拥塞无效回复信息后要加以判断，忽略路由表中与之 相矛盾的路由，其他按常规更新方式更新并广播，通过信息交换创建一个新的无循环路由，以改善拥塞发 生时网络的状态。

附图说明

图1是所述节点C发生拥塞；

图2是所述节点C发送所述拥塞信息给所述节点B；

图3是所诉节点B有分组要经所述节点C转发给所述节点D；

图4是所述节点B广播到所述节点D的所述拥塞无效路由信息；

图5是所述节点C和所述节点E广播到所述节点D的所述拥塞无效回复信息；

图6是所述节点B得以重建到所述节点D的路由；

图7是所述节点B广播到所述节点D的新的路由；

图8是所述节点A得以重建到所述节点D的路由。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

本发明设计了解决无线路由拥塞问题的一种新的路由协议，改善了网络因节点拥塞产生的丢包。利用 路由重建信息交换方案的设计，可以实现路由的重建，通过合理使用所述路由重建信息交换方案，可以提 高网络的分组成功投递率。

如图1至图8所示的本发明拥塞路由重建过程图，其步骤可总结为：

(1)所述节点C的所述网卡队列中的分组数目超过所述上限阈值且所述节点C中有一个分组来自所述 节点B要转发到所述节点D；

(2)所述节点C向所述节点B发送所述拥塞信息并设置一个所述定时器；

(3)所述节点B接收到所述拥塞信息，将路由表中下一跳为所述节点C目的节点为所述节点D的路由 设置为拥塞无效，所述节点B有分组要转发到所述节点D；

(4)所述节点B广播所述路由拥塞无效信息；

(5)接收到所述路由拥塞无效信息的所述节点C和所述节点E广播所述拥塞无效回复信息；

(6)所述节点B接收到所述拥塞无效回复信息后加以判断，忽略路由表中与之相矛盾的路由，其他按 常规更新方式更新；

(7)所述节点B广播到所述节点D的新的路由；

(8)所述节点A得以重建到所述节点D的路由；当所述定时器时间到且所述节点C仍处于拥塞状态时， 重复上述步骤，反之，不做任何处理，当所诉节点C的所述网卡队列中的分组数目少于所述下限阈值时， 所述节点C发送以自己为目的节点的更新包；

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进 行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不 脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。