路由轉發方法、路由節點及無線通信網絡的製作方法

2023-07-26 21:26:56

專利名稱：路由轉發方法、路由節點及無線通信網絡的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，特別涉及一種路由轉發方法、路由節點及無線通信網
背景技術：
隨著網絡技術的發展，在各種類型網絡的具體應用中，對於數據傳輸的實時性和 可靠性都有著較高的要求。現有技術的一種洪泛路由轉發方法，源節點將數據副本傳送給每一個鄰居節點， 每個鄰居節點再將數據傳送給各自的除發送數據的節點以外的其他節點，直到數據傳送至 目標節點或者設定的數據生存時間為零為止。這種洪泛路由方法易導致廣播風暴，產生嚴 重的丟包現象，並且網絡能耗過大。現有技術的一種按需路由轉發方法，採用自組織網絡按需矢量(Ad-hocOn-Demand Distance Vector ；以下簡稱A0DV)協議，源節點需要和目的節點通信時，如果在路由表中 已經存在了對應的路由，則直接進行數據傳輸。當源節點需要和新的目的節點通信時，則源 節點會發起路由發現過程，通過廣播路由請求信息來查找相應路由，參見圖1A。當路由請求 信息到達目的節點本身，或者具有目的節點路由的中間節點時，目的節點和中間節點通過 原路返回一個路由回覆信息來向源節點確定路由的可用性，參見圖1B。這種按需方法具有 一定的時延，無法保證信息及時傳遞到目的節點。現有技術的一種混合路由轉發方法，參見圖2，sink節點為目的節點，目的節點廣 播梯度擴散信息，各路由節點接收到梯度擴散信息後分別建立至目的節點的路由並進行周 期性更新。目的節點周期性廣播拓撲更新消息，獲取全網拓撲信息。其他路由節點維護所 有梯度小於自身可達目的節點的下一跳路由表項。這種混合路由方法中，擴散半徑內的路 由為樹狀結構，這種結構會因節點移動、節點死亡等因素而造成路由失效，一旦路由失效則 所有通過此節點的信息將會全部丟失，因此可靠性不高。且這種方法選取的路徑不一定為 最短時延路徑，無法保證信息傳遞的及時性。

發明內容
本發明實施例提供一種路由轉發方法、路由節點及無線通信網絡，用以提高源節 點到目的節點的信息傳遞的及時性和可靠性。—方面，本發明實施例提供一種路由轉發方法，包括獲取前一路由節點廣播的信息；根據所述信息的目的地址，確定下一跳節點；並採用單播發送的方式轉發所述信息至所述下一跳節點。另一方面，本發明實施例提供一種路由節點，包括獲取模塊，用於獲取前一路由節點廣播的信息；確定模塊，用於根據所述獲取模塊獲取的所述信息的目的地址，確定下一跳節佔.
^ \\\ 發送模塊，用於採用單播發送的方式轉發所述信息至所述確定模塊確定的下一跳 節點。本發明實施例還提供了一種無線通信網絡，包括多個路由節點；所述路由節點中的第一路由節點用於廣播信息；所述路由節點中的第二路由節點用於獲取所述第一路由節點廣播的所述信息，根 據所述信息的目的地址，確定下一跳節點；並採用單播發送的方式轉發所述信息至所述下 一跳節點。本發明實施例提供的路由轉發方法、路由節點及無線通信網絡，網絡中的路由節 點收到前一路由節點廣播的信息後，廣播該信息或根據目的地址確定下一跳節點，向下一 跳節點單播轉發此信息。在源節點向目的節點發送信息的過程中，先廣播後單播的方式提 高了信息傳遞的及時性和可靠性，保證了網絡的低能耗。


圖1A為現有按需路由轉發方法的源節點路由發現流程圖；圖1B為現有按需路由轉發方法的目的節點和中間節點路由發現流程圖；圖2為現有混合路由轉發方法的網絡結構示意圖；圖3為本發明一個實施例提供的路由轉發方法流程圖；圖4為本發明又一個實施例提供的路由轉發方法流程圖；圖5為本發明另一個實施例提供的路由轉發方法流程圖；圖6為本發明再一個實施例提供的路由轉發方法流程圖；圖7為本發明實施例廣播半徑為1跳時的網絡結構示意圖；圖8為本發明實施例廣播半徑為2跳時的網絡結構示意圖；圖9為本發明一個實施例提供的路由節點結構示意圖；圖10為本發明又一個實施例提供的路由節點結構示意圖；圖11為本發明一個實施例提供的無線通信網絡結構示意圖。
具體實施例方式下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。圖3為本發明一個實施例提供的路由轉發方法流程圖，如圖3所示，該方法包括S301、獲取信息，將信息的目的地址設為廣播地址，廣播半徑設置為第一廣播半 徑；S302、向相鄰路由節點廣播信息。本發明實施例適用於多種類型的網絡，如無線傳感器網絡(WirelessSensor Network，簡稱WSN)或Mesh網絡等。獲取的信息可以為網絡中對可靠性要求比較高的信 息，例如報警信息或其他上報信息等，也可以為網絡中任意兩個節點間傳送的信息。以WSN網絡中傳遞報警信息為例，WSN中由大量廉價的部署在監測區域內的微型 傳感器節點組成，每個傳感器節點都集成了傳感器件、數據處理單元和通信模塊，具有一定 的通信、計算和存儲能力。這些傳感器節點能夠感知周邊環境中的溫度、溼度、光強度、壓
5力、土壤成分，移動物體的大小、速度和方向等物理信息。在WSN中，這些傳感器節點可能是 普通節點，也可能是路由節點，這些節點均具有監測周圍環境的作用。因此，報警信息既可 以由普通節點產生，也可以由路由節點產生。報警信息由源路由節點發出，可上報給特定的 目標節點、匯聚節點或信息採集節點等網絡節點。報警信息的產生可以基於一定的策略，例如節點的某項監測值的絕對值大於某 一閾值，或兩次監測值之差大於某一閾值時即可產生報警信息。如果報警信息由普通節點 產生，由於普通節點不預備路由能力，則普通節點將報警信息發送給所屬的路由節點，由路 由節點將報警信息發送出去。當路由節點獲得所管理的普通節點發送的報警信息或自身通過監測產生報警信 息後，該路由節點作為源路由節點，將報警信息的目的地址設為廣播地址(OxFFFF)，廣播半 徑設置為第一廣播半徑。其中，廣播半徑以跳為單位，例如廣播半徑為1跳或2跳等，廣播 半徑設置在傳輸的數據幀幀頭的特定位置處。其中，廣播半徑具體可以根據不同的網絡類 型以及各種網絡中不同的應用場景或其他具體情況來設置。報警信息在廣播半徑範圍內採用廣播方式傳播。具體的，源路由節點設置廣播地 址和廣播半徑後，向周圍相鄰的路由節點廣播該報警信息。周圍相鄰的路由節點作為中間 節點接收到該報警信息後，根據報警信息的目的地址，仍採用廣播的方式向周圍相鄰路由 節點傳送該報警信息，或者根據報警信息的目的地址確定下一跳路由節點，並按原有的路 由機制單播轉發該報警信息。其中，報警信息中的目的地址信息為報警信息產生時添加在 報警信息幀中的，原有的路由機制通常可以為按需路由方式、梯度路由方式等，原有路由方 式通常為單一路徑，但由於報警信息採用先廣播在單播的發送方式，實現多條路逕到達目 的節點。本發明實施例提供的路由轉發方法，當源節點獲取信息時，向鄰居節點廣播該信 息，中間節點收到前一節點的廣播信息後，仍以廣播方式發送該信息，或根據信息的目的地 址按原有的路由機制單播轉發信息。提高了信息傳遞的及時性和可靠性，並保證了網絡的 低能耗。圖4為本發明又一個實施例提供的路由轉發方法流程圖，如圖4所示，該方法包 括S401、獲取前一路由節點廣播的信息；S402、根據所述信息的目的地址，確定下一跳節點；S403、採用單播發送的方式轉發所述信息至所述下一跳節點。仍以前一路節點廣播的信息為報警信息進行說明，報警信息既可以由普通節點產 生，也可以由路由節點產生。因此，源路由節點獲取的報警信息可能是所管理的普通節點產 生，也可能是自身監測產生。報警信息由源路由節點發出，可上報給特定的目標節點、匯聚 點或信息採集點等網絡節點。源路由節點獲得報警信息後，將報警信息的目的地址設為廣播地址(OxFFFF)，在 傳輸的數據幀幀頭的特定位置處設置廣播半徑為第一廣播半徑，廣播半徑以跳為單位，具 體可根據不同網絡中的不同的應用場景以及應用的具體情況來設置。源路由節點設置廣播地址和廣播半徑後，向周圍相鄰的路由節點廣播該報警信 息。中間路由節點接收到前一節點廣播的報警信息後，根據報警信息的目的地址，仍採用廣
6播的方式向周圍相鄰路由節點傳送該報警信息，或者根據報警信息的目的地址確定下一跳 路由節點，並按照原有的路由機制單播轉發該報警信息。本發明實施例提供的路由轉發方法，源節點向鄰居節點廣播獲取的信息，中間節 點收到前一節點的廣播信息後，仍以廣播方式發送該信息，或根據信息的目的地址確定下 一跳節點，並原有路由機制單播轉發信息。先廣播後單播的傳輸方式提高了信息傳遞的及 時性和可靠性，並保證了網絡的低能耗。圖5為本發明另一個實施例提供的路由轉發方法流程圖，如圖5所示，該方法包 括S501、獲取信息；源節點獲取的信息可能為源節點或源節點所管理的普通節點產生的信息，例如報 警信息，還可以是源路由節點或所管理的普通節點需要向網絡中其他節點發送的信息。S502、將信息的目的地址設為廣播地址，廣播半徑設置為第一廣播半徑；源路由節點獲得信息後，將該信息的目的地址設為廣播地址(OxFFFF)，在傳輸的 數據幀幀頭的特定位置處設置廣播半徑為第一廣播半徑，廣播半徑以跳為單位，具體可以 根據不同網絡的不同的應用場景以及應用的具體情況來設置。S503、根據信息的類型設置網絡層幀類型子域中的幀類型；若信息為源路由節點自身產生的信息，則源路由節點根據信息的類型設置網絡層 幀類型子域中的幀類型，以便中間路由節點接收到信息後，能夠獲知信息的幀類型，從而根 據該幀類型對應的特定傳輸方式進行傳輸。例如如果信息為報警信息，則源路由節點在 產生報警信息後將網絡層幀類型子域中的幀類型設置為報警幀，中間路由節點接收到信息 後，從網絡層幀類型子域中的幀類型中獲知信息為報警信息，從而按照報警幀的傳輸方式 進行傳輸。需要說明的是，如果信息由普通節點產生，則普通節點在產生信息後，首先根據信 息的類型設置網絡層幀類型子域中的幀類型，再將信息發送給所屬的路由節點。源路由節 點接收到普通節點發送的信息後，通過網絡層幀類型子域中的幀類型獲知信息的類型。S502和S503並沒有先後順序，源路由節點只要在向相鄰路由節點廣播信息之前 完成上述操作即可。S504、向相鄰路由節點廣播信息；S505、在設定時間內是否接收到信息的接收確認信息；是，則流程結束；否則執行 S506 ；S506、將信息的廣播半徑更改為第二廣播半徑，第二廣播半徑大於第一廣播半徑; 執行S504。源路由節點在發出信息後，如果信息順利到達目的節點，則目的節點在收到信息 後，會向源路由節點發出關於信息的接收確認信息。但信息在傳輸過程中可能丟失，或者目 的節點沒有及時發現信息，在這種情況下，源路由節點不會接收到信息的接收確認信息。為 了提高信息傳輸的及時性，減小網絡時延，源路由節點可以重新發出信息。具體是如源路 由節點在一定的時間內沒有收到信息的接收確認信息，很可能是信息並未到達目的節點， 或目的節點並未及時發現信息，那麼源路由節點可以重新設置廣播半徑為第二廣播半徑， 在第二廣播半徑的範圍內重新廣播信息，在第二廣播半徑的範圍外根據信息的目的地址信息、按原有路由機制單播轉發信息。其中，第二廣播半徑需大於在先發送的信息的第一廣播半徑，即源路由節點進一步擴大信息的廣播範圍，以增加信息傳遞的可靠性。中間路由節點收到廣播半徑為第二廣播半徑的信息後，再次廣播信息或根據目的 地址確定下一跳節點，並單播轉發信息，該過程與收到廣播半徑為第一廣播半徑的信息相 類似，不再贅述。本發明實施例提供的路由轉發方法，當源節點獲取信息時，設置一定的廣播半徑 向鄰居節點廣播該信息，中間節點收到前一節點的廣播信息後，仍以廣播方式廣播該信息， 或根據目的地址確定下一跳節點，並按原有路由機制單播轉發信息。先廣播後單播的方式 提高了路由的及時性和可靠性，並保證了網絡的低能耗。若源節點在一定時間內沒收到接 收確認信息，則源節點擴大廣播半徑，再次發送廣播發送信息，以增加信息傳遞的可靠性， 並減少時延。圖6為本發明再一個實施例提供的路由轉發方法流程圖，如圖6所示，該方法包 括S601、獲取前一路由節點廣播的信息；前一路由節點廣播的信息可以為源節點所管理的普通節點產生的信息，或源節點 自身監測產生的信息，或者是源路由節點或所管理的普通節點需要向網絡中其他節點發送 的信息。中間節點接收前一路由節點廣播的幀，幀內包括該信息；源路由節點獲得信息後，將信息的目的地址設為廣播地址(OxFFFF)，在傳輸的數 據幀幀頭的特定位置處設置廣播半徑為第一廣播半徑，廣播半徑以跳為單位，具體可以根 據不同網絡的不同的應用場景以及應用的具體情況來設置。S602、是否收到過相關信息相同的信息；是，則執行S603 ；否，則執行S604 ；S603、丟棄該信息；S604、對該信息的相關信息進行記錄；中間路由節點在第一次收到某一信息時，要對該信息的相關信息進行記錄，這些 相關信息可能是發出該信息的源節點信息以及該信息在源節點處的發送序列號，還可以是 其他一些能夠使該信息區別於其他信息的相關信息。中間節點可以通過相關信息唯一地確 定某一信息。因此，中間路由節點根據信息的相關信息判斷是否已經接收過相關信息相同 的信息，若接收過，則丟棄後續接收到的信息，以避免再次將信息進行廣播或單播轉發，節 省網絡資源。S605、判斷信息的目的地址為單播地址或廣播地址；若為單播地址，則執行S610 ； 若為廣播地址，則執行S606;S606、將廣播半徑減1 ；S607、判斷廣播半徑是否大於0 ；是，則執行S608 ；否，則執行S609 ；S608、向相鄰節點廣播信息；S609、將信息的目的地址設置為單播；即將幀類型由廣播改為單播。S610、根據目的地址單播轉發信息。在信息從源路由節點到目的節點的過程中，可能途徑多個中間節點，每個中間節 點在收到信息時，需查看信息的目的地址，如果目的地址已經為單播地址，則說明該信息至少已經經過一個中間節點，即已經經過了廣播半徑範圍內的廣播傳輸，這種情況下，收到單 播地址的中間節點根據信息中的目的地址信息、按原路由機制單播轉發該信息。如果收到 的信息的目的地址為廣播地址，則中間節點進一步根據廣播半徑判斷廣播發送信息還是單 播發送信息。具體可以為中間路由節點將廣播半徑減1後判斷廣播半徑是否大於0，如果 大於0，則說明相鄰節點仍在廣播半徑範圍內，則向相鄰節點廣播信息。如果等於0，則說明 相鄰節點在廣播半徑範圍外，則將信息的目的地址設置為單播，並根據信息中的目的地址、 按原有的路由機制單播轉發信息。另外，源路由節點在發出信息後，如果該信息順利到達目的節點，則目的節點在收 到該信息後，會向源路由節點發出關於該信息的接收確認信息。但該信息在傳輸過程中可 能丟失，或者目的節點沒有及時發現該信息，這種情況下，源路由節點不會接收到該信息的 接收確認信息。為了提高信息傳輸的及時性，減小網絡時延，源路由節點可以重新設置廣播 半徑為第二廣播半徑，在第二廣播半徑的範圍內重新廣播該信息，在第二廣播半徑的範圍 外根據該信息中的目的地址信息確定下一跳節點，並原有路由機制單播轉發信息。其中，第 二廣播半徑需大於在先發送的信息的第一廣播半徑，即源路由節點進一步擴大信息的廣播 範圍，增加信息傳遞的可靠性。中間節點收到廣播半徑為第二廣播半徑的信息後，仍執行S601 S610的步驟，不 再贅述。本發明實施例提供的路由轉發方法，當源節點獲取信息時，設置一定的廣播半徑 向鄰居節點廣播該信息，中間節點收到前一節點的廣播信息後，仍以廣播方式廣播該信息， 或根據目的地址確定下一跳節點，並按原有路由機制單播轉發該信息。中間節點還將相關 信息相同的後續信息丟棄，以避免中間節點重複發送該信息，減少了網絡能耗。先廣播後單 播的方式提高了路由的可靠性和及時性。若源節點在一定時間內沒收到回覆信息，則擴大 廣播半徑，再次發送該信息，以增加信息傳遞的可靠性，並減少時延。以下舉出一個具體例子以WSN中發送報警信息為例，參見圖7 在WSN中，普通節點s監測負責區域內的 信息，當普通節點s根據監測情況產生報警信息後，由於普通節點不具備路由能力，因此， 普通節點s將報警信息傳送至所屬路由節點A，該路由節點A即為源路由節點，節點A得知 此信息為報警信息後，在網絡層幀類型子域中將幀類型設為報警幀。假設節點A將廣播半 徑設為一跳，則節點A立即向相鄰路由節點(B、C、D、E)廣播此報警信息。鄰居路由節點B、C、D、E接收到該報警信息後，由於其廣播半徑為1跳，於是B、C、 D、E將不再對數據包進行廣播，而是根據報警信息中的目的地址信息，分別應用各自原有路 由機制進行單播發送。在WSN中，各節點原有的路由機制通常為按需路由。其中，各中間節 點可以在一定時間內記錄曾經接收過的報警信息，可通過產生報警的源節點地址和在源節 點處的發送序列號來唯一識別報警信息。如果中間節點接收到多份報警信息，則丟棄後續 接收到的報警信息，例如圖中到A點和F點的畫叉路徑，這樣可有效地避免洪泛引起的廣播 風暴帶來的過度能耗。最終報警信息將沿著多條路逕到達目的節點L。為了提高路由的可靠性，可以將廣播半徑設置為多跳，圖8所示為節點A將廣播半 徑設為2跳的情況當鄰居節點B、C、D、E接收到報警信息後，由於其廣播半徑為2跳，則B、C、D、E先將廣播半徑減ι後，仍然對相鄰節點進行廣播。H、J、G、L、M在接收到廣播後，在將廣播半徑 減1，由於減1後數值為零，則H、J、G、L、M將不再對報警信息進行廣播，而是根據報警信息 中的目的地址信息，分別應用各自的原有的路由機制進行單播。本領域普通技術人員可以理解實現上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過 程序指令相關的硬體來完成，前述的程序可以存儲於一計算機可讀取存儲介質中，該程序 在執行時，執行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括R0M、RAM、磁碟或者 光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。圖9為本發明一個實施例提供的路由節點結構示意圖，如圖9所示，中間路由節點 包括獲取模塊91、確定模塊92和發送模塊93 ；其中，獲取模塊91，用於獲取前一路由節點廣播的信息；確定模塊92，用於根據獲 取模塊91獲取的信息的目的地址，確定下一跳節點；發送模塊93用於採用單播發送的方式 轉發信息至確定模塊92確定的下一跳節點。源路由節點獲得信息後，將信息的目的地址設為廣播地址(OxFFFF)，在傳輸的數 據幀幀頭的特定位置處設置廣播半徑為第一廣播半徑，廣播半徑以跳為單位，廣播半徑具 體可以根據不同網絡的不同的應用場景以及應用的具體情況來設置。源路由節點設置廣播地址和廣播半徑後，向周圍相鄰的路由節點廣播該信息。周 圍相鄰的路由節點即中間路由節點，中間路由節點的獲取模塊91接收到信息後，確定模塊 92根據目的地址信息確定下一跳節點，發送模塊93按照信息中原有的路由機制向下一跳 節點單播轉發該信息。如果信息的目的地址仍為廣播地址，則發送模塊93繼續向相鄰的路 由節點廣播發送該信息。本實施例提供的路由節點，其轉發路由的方法可參照前述路由轉發方法實施例。本發明實施例提供的路由節點，接收到前一路由節點廣播的信息後，廣播該信息， 或者根據目的地址確定下一跳節點，向下一跳節點單播轉發信息。在源節點向目的節點發 送信息的過程中，先廣播後單播的方式提高了信息傳遞的及時性和可靠性，保證了網絡的 低能耗。圖10為本發明又一個實施例提供的路由節點結構示意圖，如圖10所示，路由節點 包括獲取模塊91、確定模塊92和發送模塊93 ；其中，獲取模塊91，用於獲取前一路由節點廣播的信息；確定模塊92，用於根據獲 取模塊91獲取的信息的目的地址，確定下一跳節點；發送模塊93用於採用單播發送的方式 轉發信息至確定模塊92確定的下一跳節點。進一步的，確定模塊92可以包括判斷單元921，用於判斷獲取模塊91獲取的信息的目的地址類型；處理單元922，用於若判斷單元921判斷出目的地址為單播地址，則確定下一跳節點。 若判斷單元921判斷出目的地址為廣播地址，則判斷單元921還用於將廣播半徑 減1後判斷廣播半徑是否大於0 ；若判斷單元921判斷出所述廣播半徑大於0，則發送模塊93還用於廣播信息；若 判斷單元921判斷出廣播半徑等於0，則處理單元922還用於確定下一跳節點。路由節點還可以包括
記錄模塊94，用於記錄獲取模塊91獲取的信息的相關信息，相關信息用於使所述信息區別於其他信息；刪除模塊95，用於若在設定時間內所述獲取模塊91接收到相關信息與信息相同 的另一信息，則丟棄另一信息；獲取模塊91具體用於接收前一路由節點廣播的幀，幀內包括信息；發送模塊93具 體用於將幀的類型由廣播改為單播，並單播發送幀至下一跳節點。獲取模塊91獲取的信息可以為源路由節點所管理的普通節點產生的信息，或源 路由節點自身監測產生的信息，也可以是源路由節點或所管理的普通節點需要向網絡中其 他節點發送的信息。源路由節點獲得信息後，將信息的目的地址設為廣播地址(OxFFFF)，在 傳輸的數據幀幀頭的特定位置處設置廣播半徑為第一廣播半徑，廣播半徑以跳為單位，具 體可以根據不同網絡的不同的應用場景以及應用的具體情況來設置。若信息由源路由節點 產生，則源路由節點根據信息的類型設置網絡層幀類型子域中的幀類型，以便中間路由節 點接收到信息後，能夠獲知數據幀類型，從而根據該幀類型對應的特定傳輸方式進行傳輸。獲取模塊91第一次接收到某一信息後，記錄模塊94會記錄該信息的相關信息，以 便唯一地確定該信息，當獲取模塊91再次接收相關信息相同的另一信息，則刪除模塊95進 行丟棄處理，以避免再次將信息進行廣播或單播轉發，從而以節省網絡資源。在某一信息從源路由節點到目的節點的過程中，可能途徑多個中間節點，每個中 間節點的獲取模塊91在收到該信息時，判斷單元921需判斷該信息的目的地址，如果目的 地址已經為單播地址，則說明該該信息至少已經經過一個中間節點，即已經經過了廣播半 徑範圍內的廣播傳輸，這種情況下，處理單元922根據目的地址確定下一跳節點，由發送模 塊93將該信息單播轉發給下一跳節點。如果信息的目的地址為廣播地址，則判斷單元921 進一步根據廣播半徑判斷廣播發送信息還是單播發送信息。具體可以為判斷單元921將 廣播半徑減1後判斷廣播半徑是否大於0，如果大於0，則說明相鄰節點仍在廣播半徑範圍 內，則向相鄰節點廣播信息。如果等於0，則說明相鄰節點在廣播半徑範圍外，則發送模塊 93將該信息的幀類型由廣播更改為單播，並根據原有的路由機制將該信息單播轉發給下一 跳節點。另外，源路由節點在發出信息後，如果信息順利到達目的節點，則目的節點在收到 信息後，會向源路由節點發出關於該信息的接收確認信息。但信息在傳輸過程中可能丟失， 或者目的節點沒有及時發現該信息。為了提高信息傳輸的及時性，減小網絡時延，源路由 節點可以重新設置廣播半徑為第二廣播半徑，在第二廣播半徑的範圍內重新廣播該信息， 在第二廣播半徑的範圍外按信息的原有路由方式單播轉發信息至下一跳節點。其中，第二 廣播半徑需大於在先發送的信息的第一廣播半徑，即源路由節點進一步擴大信息的廣播範 圍，增加信息傳遞的可靠性。獲取模塊91收到廣播半徑為第二廣播半徑的信息後，執行的 步驟與接收到廣播半徑為第一廣播半徑的信息過程類似，不再贅述。本發明實施例提供的路由節點，當源節點獲取信息時，設置一定的廣播半徑向鄰 居節點廣播信息，中間節點收到前一節點的廣播信息後，仍以廣播方式廣播該信息，或根據 目的地址確定下一跳節點，並按原有路由機制單播轉發該信息。中間節點處還將相關信息 相同的後續信息丟棄，以避免中間節點重複發送該信息，減少了網絡能耗。先廣播後單播的 方式提高了路由的可靠性和及時性。若源節點在一定時間內沒收到回覆信息，則擴大廣播半徑，再次發送該信息，以增加信息傳遞的可靠性，並減少時延。圖11為本發明一個實施例提供的無線通信網絡結構示意圖，如圖11所示，該無線 通信網絡包括多個路由節點；其中，所述路由節點中的第一路由節點用於廣播信息；所述路由節點中的第二路由節點用於獲取所述第一路由節點廣播的所述信息，根 據所述信息的目的地址，確定下一跳節點；並採用單播發送的方式轉發所述信息至所述下 一跳節點。具體的，該無線通信網絡可以是WSN、Mesh網等各種類型的網絡，信息可以是無線 傳感器網絡中普通節點或路由節點產生的上報信息，例如報警信息；也可以是普通節點或 路由節點向網絡中其他節點傳遞的信息。以第一節點為源路由節點1，第二節點為中間路由 節點2為例進行說明。當然，第一節點也可以是對信息進行廣播的中間路由節點2。信息由源路由節點1發出，經過多個中間路由節點2後，最終到達特定的目標節 點、匯聚點或信息採集點等網絡節點。源路由節點1獲得所管理的普通節點發送的信息，或 路由節點自身通過監測產生信息後，將信息的目的地址設為廣播地址(OxFFFF)，廣播半徑 設置為第一廣播半徑。其中，廣播半徑以跳為單位，例如可以為1跳或2跳等，廣播半徑設 置在傳輸的數據幀幀頭的特定位置處，廣播半徑具體可以根據不同網絡的不同的應用場景 以及應用的具體情況來設置。源路由節點1設置廣播地址和廣播半徑後，向周圍相鄰的路由節點廣播該信息。 周圍相鄰的路由節點作為中間路由節點2接收到信息後，仍採用廣播的方式向周圍相鄰路 由節點傳送該信息，或根據目的地址確定下一跳節點，並按原有的路由機制單播轉發該信 肩、o本發明實施例提供的無線傳感器網絡，當源節點獲取信息時，向鄰居節點廣播該 信息，中間節點收到前一節點的廣播信息後，仍以廣播方式發送該信息，或根據信息的目的 地址按原有的路由機制單播轉發信息。提高了信息傳遞的及時性和可靠性，並保證了網絡 的低能耗。最後應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡 管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然 可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替 換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精 神和範圍。所述方法適用於其它各種無線通信網絡中的路由節點的信息路由轉發。
權利要求
一種路由轉發方法，其特徵在於，包括獲取前一路由節點廣播的信息；根據所述信息的目的地址，確定下一跳節點；並採用單播發送的方式轉發所述信息至所述下一跳節點。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述根據所述信息的目的地址，確定下一 跳節點包括判斷所述目的地址的類型；若所述目的地址為單播地址，則確定下一跳節點。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，還包括若所述目的地址為廣播地址，則將廣播半徑減1之後判斷所述廣播半徑是否大於0 ； 若所述廣播半徑大於0，則廣播所述信息； 若所述廣播半徑等於0，則確定下一跳節點。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其特徵在於，還包括記錄所述信息的相關信息，所述相關信息用於使所述信息區別於其他信息； 若在設定時間內接收到相關信息與所述信息相同的另一信息，則丟棄所述另一信息。
5.根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其特徵在於，所述獲取前一路由節點廣播的信息包括接收前一路由節點廣播的幀，所述幀內包括 所述信息；所述採用單播發送的方式轉發所述信息至所述下一跳節點包括將所述幀的類型由廣 播改為單播，並單播轉發該幀至所述下一跳節點。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述信息為無線傳感器網絡中的報警信肩、o
7.—種路由節點，其特徵在於，包括獲取模塊，用於獲取前一路由節點廣播的信息；確定模塊，用於根據所述獲取模塊獲取的所述信息的目的地址，確定下一跳節點； 發送模塊，用於採用單播發送的方式轉發所述信息至所述確定模塊確定的下一跳節點o
8.根據權利要求7所述的路由節點，其特徵在於，所述確定模塊包括 判斷單元，用於判斷所述獲取模塊獲取的所述信息的目的地址類型；處理單元，用於若所述判斷單元判斷出所述目的地址為單播地址，則確定下一跳節點。若所述判斷單元判斷出所述目的地址為廣播地址，則所述判斷單元還用於將廣播半徑 減1後判斷所述廣播半徑是否大於0 ；若所述判斷單元判斷出所述廣播半徑大於0，則所述發送模塊還用於廣播所述信息； 若所述判斷單元判斷出所述廣播半徑等於0，則所述處理單元還用於確定下一跳節點。
9.根據權利要求7或8所述的路由節點，其特徵在於，還包括記錄模塊，用於記錄所述獲取模塊獲取的所述信息的相關信息，所述相關信息用於使 所述信息區別於其他信息；刪除模塊，用於若在設定時間內所述獲取模塊接收到相關信息與所述信息相同的另一信息，則丟棄所述另一信息。
10. 一種無線通信網絡，其特徵在於，包括多個路由節點； 所述路由節點中的第一路由節點用於廣播信息；所述路由節點中的第二路由節點用於獲取所述第一路由節點廣播的所述信息，根據所 述信息的目的地址，確定下一跳節點；並採用單播發送的方式轉發所述信息至所述下一跳 節點。
全文摘要
本發明實施例提供一種路由轉發方法、路由節點及無線通信網絡。路由轉發方法包括獲取前一路由節點廣播的信息；根據所述信息的目的地址，確定下一跳節點；並採用單播發送的方式轉發所述信息至所述下一跳節點。本發明實施例，網絡中的路由節點收到前一路由節點廣播的信息後，廣播該信息或根據目的地址確定下一跳節點，向下一跳節點單播轉發此信息。在源節點向目的節點發送信息的過程中，先廣播後單播的方式提高了信息傳遞的及時性和可靠性，保證了網絡的低能耗。
文檔編號H04W40/02GK101873273SQ20101022520
公開日2010年10月27日 申請日期2010年7月8日 優先權日2010年7月8日
發明者劉培 申請人:華為技術有限公司