一种大规模自组网复合路由方法与流程

本发明涉及无线通信，尤其是涉及一种大规模自组网复合路由方法。

背景技术：

1、传统无线自组织网中，单设备即可作为路由器也可作为终端设备，不依赖于中心节点，自动形成网络拓扑，根据拓扑计算到网内各节点路由，并根据路由自动转发报文。受限于无线电台频带带宽限制，网络可支持的节点容量有限(典型为几十个节点)，在需要大规模组网应用场景中还需要依靠交换设备组建多级网络结构才能满足需要。

2、公告号为cn113507738b的中国专利公开了一种移动自组网路由决策方法，该方法基于可信机制和q-learning动态信任值实现，所述可信机制包括邻居监控、信息共享、评估决策和路由管理等。本发明解决了自组网在恶劣情况下节点自身的不信任程度以及节点自主选择最适合的下一跳节点等问题，实现了节点内部评估信任并剔除不信任节点，也实现了节点根据自身探索网络后的智能选择。同时解决了基于信任机制的移动自组网中激励节点诚实推荐的问题，并在此基础上实现可信路由协议。在移动自组网中引入信任机制评判节点的行为，能够有效地建立节点间的信任关系,从而构建一个稳定、可信的网络环境。

3、但是上述已公开方案存在如下不足之处：传统的自组网无线连接方法在使用时采用单一寻路方式进行数据传输路径的探索，在实际使用时自组网内部的路由节点之间会由于泛洪机制的寻呼信息降低广播回复的速度进而降低了数据传输的效率。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本发明的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、本发明的目的是针对背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种大规模自组网复合路由方法，本发明在无线自组织网络中，采用了主动路由和按需路由相结合的混合路由技术，可显著减少路由开销，支持数百上千个节点大规模组网，同时本方法在实际使用时通过周期性重复hello报文的方式能够在自组网内部自动排查当前子网路由节点的工作状态，从而能够在节点识别码登记过程当中忽略离线或者故障设备。

3、本发明提出了一种大规模自组网复合路由方法，包括以下步骤：

4、s1安装子网路由步骤，该步骤在需要进行无线网络覆盖区域，进行子网路由节点的安装，在安装过程当中，先确定该区域较为中心处位置，此时将子网路由节点安装在该中心处位置，在中心处子网路由节点安装完成后，此时在中心处子网路由节点附近继续安装其他子网路由节点；

5、s2建立子网路由自组网步骤，该步骤在子网路由节点安装过程当中，通过移动安装位置，使得当前子网路由节点与附近子网路由节点之间信号强度位于强信号强度范围临界间距，此时安装当前子网路由节点，并且让当前子网路由节点向其相邻的子网路由节点发送hello报文，此时相邻的子网路由节点在接收到hello报文后，对报文进行反馈，并且在反馈信息当中添加相邻子网路由节点的识别码信息，从而在每安装一个子网路由节点时通过对相邻的子网路由节点进行广播报文能够将子网路由节点之间自组网信息保存在各个子网路由节点当中；

6、s3安装网关步骤，在子网路由节点在一定区域内安装完成后，此时在该区域靠近边缘处安装交换设备，网关包括交换设备和无线路由，在交换设备安装完成后，交换设备通过无线路由对当前区域内的所有子网路由节点进行广播，广播文件采用泛洪传输机制，在距离交换设备较近的子网路由节点接受到广播文件后，会对其相邻的子网路由节点广播，当子网路由节点第二次收到广播文件后广播停止，从而经过一段时间后该区域内所有子网路由节点都会收到交换设备发出的广播文件，此时所有子网路由节点对广播文件进行回复，回复内容包括自身的识别码以及自身相邻子网路由节点的识别码。

7、s4建立自组网连接步骤，该步骤在交换设备接受到该区域内所有子网路由节点回复广播文件后，根据回复文件当中的各个子网路由节点的识别码进行登记注册，并且根据各个子网路由节点发送的自身相邻的子网路由节点识别码能够在交换设备当中建立出该区域内所有子网路由节点的分布网络，确定了所有子网路由节点之间的信号连接关系以及信号传输路径。

8、s5安装一级网络节点步骤，该步骤通过与网关安装定向信号无线传输设备，从而将网关与其他网关进行无线传输连接，通过定向信号无线传输设备能够使得一级网络当中各个网关节点之间间距较远，且网关分布不需要相互间距相同，各个网关之间通过定向信号无线传输设备进行信息传输时只需要将定向信号无线传输设备朝向距离最近的相邻网关设备；

9、s6建立一级网络自组网步骤，该步骤通过各个区域内的网关安装完成后，通过定向信号无线传输设备使得网关之间进行信息传输，网关在相互信息传输时会将自身区域内部的所有子网路由节点识别码发送给相邻的网关设备当中，从而通过记录相邻的网关其下设备识别码建立自组网连接信息。

10、通过采用上述技术方案，本方案通过建立自组网内部识别码登记的方式额能够在本方法进行数据传输时，通过各节点内部对相邻的节点识别码进行检索，进而实现寻找最短数据传输路径的效果。

11、优选的，所述安装子网路由步骤，该步骤在进行初步子网路由安装时应选择较为开阔的位置进行中心区域的子网路由安装。

12、通过采用上述技术方案，本方案通过在子网路由安装过程当中从区域中心处开始安装的方式能够确保在区域内信息传输最密集区域子网路由节点的信号传输强度稳定。

13、优选的，所述建立子网路由自组网步骤，该步骤在自组网实际使用时会周期性自动重复该步骤，在该步骤重复执行的过程当中能够对一定区域内的子网路由节点位置以及工作状态进行更新，从而在自组网内部出现子网路由离线情况下，通过重复该步骤能够对离线设备的信息进行删除，从而在后续数据传输过程当中避免使用离线设备进行中转。

14、通过采用上述技术方案，本方案通过重复自组网识别码登记步骤能够实现本装置的自排查效果，从而在每次自组网识别码登记的过程当中能够将离线设备排除在自组网内部，从而确保了后续数据传输过程当中不会使用到离线设备。

15、优选的，所述安装网关步骤，该步骤通过使用独立于子网路由的网关交换设备能够避免子网路由自组网内部产生泛洪信息广播时影响到网关设备，因此在子网路由节点安装时，对一定区域内的子网路由节点数量控制在一定范围内，能够避免由于泛洪信息广播对子网路由节点工作效率和数据传输性能产生影响。

16、通过采用上述技术方案，本方案通过安装网关步骤能够实现对一定区域范围内的信息进行远距离传输的效果，从而能够避免大面积使用子路由节点的方法，降低了无线数据传输的使用成本。

17、优选的，所述安装网关步骤，该步骤通过使用独立于子网路由的网关交换设备能够避免子网路由自组网内部产生泛洪信息广播时影响到网关设备，因此在子网路由节点安装时，对一定区域内的子网路由节点数量控制在一定范围内，能够避免由于泛洪信息广播对子网路由节点工作效率和数据传输性能产生影响。

18、通过采用上述技术方案，本方案通过独立的网关设备能够实现本装置泛洪隔离的效果，从而能够在实际使用时，不同区域的子路由广播信息不会传递到其他区域范围内，避免了广播信息的持续复制扩大。

19、优选的，所述建立自组网连接步骤，该步骤使用网关设备对一定区域内的子网路由节点识别码进行存储，在信息传输时，通过网关内部保存的识别码能够快速定位当前信息目标是否处于当前区域内的子网路由节点，进而判断是否需要在该区域内部继续进行数据传输。

20、通过采用上述技术方案，本方案通过自组网连接的方式能够根据识别码库能够快速的判断出当前区域内部是否存在数据目标节点，从而避免了进一步在区域内进行广播问讯，从而实现降低子路由节点工作强度的效果。

21、优选的，所述建立一级网络自组网步骤，该步骤通过将若干个网关内部的子网路由节点识别码进行组合保存，在接收到信息时根据当前网关存储的识别码库判断当前信息是否属于当前区域内部子网路由节点，如果不属于当前区域，通过定向无线传输设备将信息传递至附近的其他网关设备，再由其他网关设备对自身其下的识别码库进行查找，从而快速判断出目标节点属于那个网关其下。

22、通过采用上述技术方案，本方案通过网关之间的连接能够快速定位数据终点位于哪块区域范围内，从而是的多个区域无线数据传输关联。

23、综上所述，本发明包括以下至少一种有益效果：

24、本发明结合主动信标路由和反应式路由技术，路由开销更小，网络扩展性更强，本发明利用网络生成树，将反应路由寻路流程中大部分路由报文的广播改为单播，显著减少了反应路由寻路过程中的路由开销。