专利名称：基于改进aodv协议的通信方法
技术领域：
本发明涉及一种基于改进AODV协议的通信方法，属于数字通信领域。
技术背景
无线自组网按需距离矢量路由协议AODV(Ad hoc On-Demand Distance Vector Routing, AODV)作为一种路由选择协议在无线网状网络中有着极其重要的地位，兼具实现 单播和组播的功能，是一种典型的按需生成路由的协议。按需的表现就是当源节点向目的 节点发送包时，源节点才在网络中发起路由探寻过程，以寻找合适的路由，相较于很多先验 式的网络路由协议来说，发送包不是周期性的，这样可以避免很大一部分的冗余开销。在 没有路由存在的情况下，源节点才发起路由请求(Route Request, RREQ)，其它的中间节 点转发此RREQ，记录源节点，并建立反向路径，当到达目的节点或直到到达目的节点路由 的中间节点时，把路由响应(Route Reply, RREP)沿着反向路径回发至源节点，源节点选 择跳数最少的路径来传送信息。当链路断裂时，断点的上游节点向源节点发送路由错误 (RouteError, RRER)，然后源节点就重新发起路由探寻过程。为了避免节点重复转发RREQ 以及回路的产生，在RREQ中设置了一个序列号，序列号机制也是AODV协议的一个重要特 征。AODV协议是在动态源路由协议(Dynamic Source Routing,DSR)和目标序列距离路由 矢量算法(Destination Sequenced Distance Vector，DSDV)协议的基础上发展起来的，其 性能得到了很大的提高，但是仍然有其不足之处，如最终选用的最短跳数路径可能并不是 最稳定的，因此链路断裂的概率加大；协议发送信息存在冗余路由开销较大等等。
对于链路的稳定性研究，在通信过程中一般采用两种方式来选择稳定路径以减少 链路断裂情况的发生，一种就是采用一些辅助的通讯设备如GPS定位系统，这种方法在思 路上还是比较简单的，但是具体实现起来需要GPS硬件功能支持，还需要考虑成本等多方 面实际问题，这种方法一般很少投入民用通信领域。另一种方式就是采用跨层的思想将通 过底层协议获取节点的信号强度信息来预测节点稳定性，这种方式需要多层协议之间进行 协作和交叉支持，并且由于底层各种干扰有时难以获取节点的信号强度信息，这就使得这 种稳定性检测方法的实际效用大打折扣。之后，逐渐研究出了 NCR-A0DV，这种方法的一个最 大的突破在于脱离了以上两种传统方式的束缚。这种方法的思想在于节点根据节点邻居变 化率来感知节点局部变化程度，最终选择稳定性最好的路由来发送数据。
邻居稳定性算法的核心在于邻居变化率的计算，节点i的邻居变化率如下所示
权利要求
1.基于改进AODV协议的通信方法，其特征是，该通信方法包括两部分首先判断在一个Hello周期内节点是否发送了 RREQ，RREP控制包或DATA数据包，若没 有发送则正常传输Hello信息，否则在这个周期内不发送Hello信息；其次求出网络中路径的稳定性，这个过程是在各个节点处要创建一个新的邻居稳定性 缓存列表，将当前时刻的邻居稳定变化率存储并覆盖更新有限的缓存列表中最老的邻居稳 定性信息，只保留最近的稳定性信息，然后对当前时刻和历史时刻的稳定性由系数λ进行 加权，计算出节点的加权邻居稳定性进而根据相乘的方法求出网络中路径的稳定性，最后 选择最稳定或稳定性相同但跳数更少的路径来传输数据包。
2.如权利要求1所述的基于改进AODV协议的通信方法，其特征是，所述加权的邻居稳 定性的实现方法，具体步骤如下(1)选择与Hello信息发送周期相同的时间间隔Τ，设定邻居集观察周期参数α，设定 包括当前时刻在内的时刻数为K，且在O 1范围内均勻的选取加权系数λ ；(2)对于节点i，设定邻居集的观察周期为α*Τ，并定义
3.如权利要求1所述的基于改进AODV协议的通信方法，其特征是，所述发送RREQ， RREP控制包时，如节点需要向特定目的节点发送数据但是路由表中又没有相应的路由信息 时就需要进行路由探寻，在分组中增加一个新的字段，这个字段用来存储节点的邻居稳定 性度量NCRpath,目的节点接收到分组之后就相应RREP，若目的节点离源节点较远，没有在源 节点的一跳范围之内，就需要中间节点的转发来实现通信，若中间节点第一次接收到RREQ 分组，则根据RREQ分组NCIipath字段的值在路由表中记录下来，并建立反向路由同时转发 RREQ，若接收到多个邻居转发的重复RREQ，则与路由表中邻居稳定性度量相比较，若RREQ 分组NCRpath字段数值更大，则更新路由表中邻居稳定性度量值和反向路径，以保证选用最 稳定路由，之后继续转发出去，一直到达目的节点；对于到达目的节点的RREQ，目的节点将RREQ中的信息复制到RREP沿着反向链路单播传送到源节点，同时建立前向路径，若以后收 到序列号更大更新鲜或序列号相等但是NCRpath值更大的RREQ分组才需要响应RREP并更新 路由；RREQ和路由表中存储的都是链路沿途节点的邻居变化率的乘积值。
全文摘要
本发明公开了一种基于改进的AODV协议的通信方法，该方法首先判断在一个Hello周期内节点是否发送了RREQ，RREP控制包或DATA数据包，若没有发送则正常传输Hello信息，否则在这个周期内不发送Hello信息；其次求出网络中路径的稳定性，选择最稳定或稳定性相同但跳数更少的路径来传输数据包。本发明将稍带机制和邻居稳定性算法结合起来来进行协议的优化，融合了稍带机制和加权邻居稳定性算法两者的优势从而使路由开销和端到端时延性能得到很大的提高。
文档编号H04W40/14GK102036337SQ20101058833
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月15日 优先权日2010年12月15日
发明者曹叶文, 王宁宁 申请人:山东大学