[发明专利]基于吞吐量性能的无线Mesh网络自适应路由方法

权利要求书

1.一种基于吞吐量性能的无线Mesh网络自适应路由方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步，每个无线Mesh节点会以设定的时间间隔发送探针包，同时接收其他节点发送的探针包，并将所接收到探针包的发送节点标记为邻居；

第二步，根据第一步中所使用的探针包的发送频率和一段时间内收到邻居节点的探针包个数，由探针包的丢失率来计算两个节点之间的链路质量，这些由探针包获得的链路质量信息将被放在本地发出的探针包中一起发送出去；

第三步，根据第一步和第二步所描述的探针包发送机制，本地将接收到其他节点所发出的探针包的信息，以及从对方发来的探针包中所携带的本地发出的探针包的信息，计算出一个链路质量metric值，并生成一个链路质量数据库记录链路质量信息，同时无线Mesh节点根据信道中信号占用的百分比来确定一个权值，并将这个权值计入链路质量metric值的计算，以确保隐藏节点的数据通信不会对基于吞吐量性能选择的路由产生不可知的影响；

第四步，当一个节点需要与其他节点通信时，它将发送出一条路由请求，每个节点都将对这个路由请求进行转发，直到找到目的节点为止，根据第三步所述的链路质量数据库，每个转发路由请求的节点都会将本节点与上一个转发此请求节点的链路质量metric值计入请求中，因此通过不同路径到达目的节点的路由将会因为查询过程中代表链路质量metric值而产生区别，这就是选择最佳路由的依据，最佳路由被选择出来后，所有路由上的节点都会在有效期内缓存此条路由，路由经过了有效期后将被删除，系统如有需要将会重复上述步骤来重新获取路由；

第五步，网关节点主动通告网络自己的存在，以使得整个网络的节点都能够拥有一条或多条默认路由，而每个节点也会根据第四步所述的方法，通过计算每个节点的一条或多条默认路由上链路质量metric值的和，去选择一条最优的到达网关节点的路由；

所述的探针包是这样一种数据帧，它包含有本节点的节点编号、节点类型、节点信噪比这些物理信息，同时包含了本节点探针包的设定信息和本节点所接收到的邻居节点探针包的丢失率，探针包不但能够作为Hello包声明自己的存在，也能够作为链路维持的数据基础，同时还使每个节点获知自己发送的探针包在其他节点的接收率，使得每个节点都能双向的了解链路质量信息，根据探针包，系统将维护一张邻居表来表示所有的邻居节点，并为每个邻居建立一张探针信息表，记录每个邻居节点的相关探针包发送和接收统计信息。

2.根据权利要求1所述的基于吞吐量性能的无线Mesh网络自适应路由方法，其特征是，所述的探针包的发送频率，是指人为设定的在一定时间内发送探针包的个数，这个设定将随探针包发送出去，以使得邻居节点在这个设定的时间长内，通过对所接收到的探针包数量的统计，得到探针包的丢失率，这个丢失率将被记录在探针信息表中，同时将被随着之后的探针包发送出去。

3.根据权利要求1所述的基于吞吐量性能的无线Mesh网络自适应路由方法，其特征是，所述的链路质量metric值，是对当前网络状况下，对固定数据包的传输时间的一个估计值，任意两个邻居节点间，都会实时维护这样一个metric值，根据网络状况对这个值进行重新收敛和计算，以保证链路的畅通，这个值主要受到链路所使用的数据传输速率、链路数据传输的丢包率和链路被隐藏节点占用的情况影响，根据链路所使用的数据传输速率可计算得到数据包发送的时间m，根据丢包率可计算出数据重传的次数和所需要的退避时间k，根据链路占用情况可算出权值s，加上链路固定的时间片占用p，得到估计数据传输时间，也就是metric值t＝(m+k)*s+p。

4.根据权利要求1所述的基于吞吐量性能的无线Mesh网络自适应路由方法，其特征是，所述的发送路由请求是指当节点需要将数据包传输给另一个节点，但是在路由表中没有到达目的地的路由信息的时候，节点会向外洪泛一个路由请求，即向周围的所有邻居节点询问到达目的地的路由信息，收到请求的节点如果知道到达目的节点的信息，就会将数据传回，如果不知道，就会将这个请求继续发送，并将自己放入到这个请求包的源路由队列中，使得之后的节点能够知道这个数据包经过了哪些节点，同时，每个节点也根据请求包的源路由队列获知自己到达源节点的最优路径。