[發明專利]基于AODV且考慮延時能量節省的路由改進方法

有效

• 申請號: 201110397487.8
• 申請日: 2011-12-02
• 公開（公告）號: CN102413538A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 陳佳品;胡海春;毛玲;李振波
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04W40/04
• 分類號: H04W40/04;H04W52/02;H04W84/18
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，適用于低速運動的Ad?Hoc網絡的低延時節能的路由改進策略。

背景技術

隨著移動計算平臺和小型無線設備的普及，Ad?Hoc無線網絡因其無物理位置限制而且能隨時隨地自組網絡而得到越來越多的關注。智能雷場作為本發明此項研究的應用平臺，Ad?Hoc更是顯示出其特有的優勢。實際戰爭環境中的雷場因其地理環境的多變性和不確定性，所以對無線數據通信網絡的自組性提出了很高的要求，又由于無線通信結點自身攜帶的電池供電能力有限，因此，在保證結點間數據通信及時性和可靠性的基礎上，高效地管理能量，能夠延長結點及整個網絡的工作時間。

AODV是在Ad?Hoc網絡中較常用的一種通信傳輸協議。在硬件或軟件設計上，前人已經提出了很多適用于AODV的節能方法，像AODVjr，AODVsimplified，自適應AODV，適用于低速運動網絡的低功耗AODV協議等，但是發明人發現前人的這些改進算法在智能雷場環境中，表現效果并不是很理想，因為低能耗往往是以犧牲網絡的數據傳輸率和提高數據傳輸延時為代價的，雖然延長了整個智能雷場的網絡工作時間，但是數據傳輸延時時間過久，在實際工作中是非常危險的。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種基于AODV且考慮延時能量節省的路由改進方法。

根據本發明的一個方面，提供基于AODV且考慮延時能量節省的路由改進方法，其特征在于，包括如下流程步驟：

步驟一：遍歷鄰結點的剩余能量R；

步驟二：判斷所述剩余能量R是否大于等于第一閾值r；若所述剩余能量R大于等于第一閾值r，則計算所有路徑的消耗P，選出消耗最小的路徑，結束流程；若所述剩余能量R小于第一閾值r，則進入步驟三；

步驟三：判斷該結點是否為目的結點；若該結點為目的結點，則結束流程；若該結點不為目的結點，則進入步驟四；

步驟四：判斷該結點的當前剩余能量E與網絡平均剩余能量的比值是否小于第二閾值B；若該結點的當前剩余能量E與網絡平均剩余能量的比值小于第二閾值B，則不使用該結點；若該結點的當前剩余能量E與網絡平均剩余能量的比值大于等于第二閾值B，則使用該結點，進入步驟五；

步驟五：計算該結點到下一跳結點的連接功率消耗g_i；

步驟六：判斷該結點到下一跳結點的連接功率消耗g_i是否小于第三閾值g_min；若該結點到下一跳結點的連接功率消耗g_i大于等于第三閾值g_min，則不使用這條路徑；若該結點到下一跳結點的連接功率消耗g_i小于第三閾值g_min，則使用這條路徑，并返回所述步驟三。

優選地，路由代價評價函數如下：

其中Pt_consume_i是結點i到它的下一跳結點傳送信息所需要消耗的能量，E_i是結點i的剩余能量，是網絡的平均剩余能量，α是調節剩余能量的權重系數，η_i是結點熱噪聲，G是整條路由代價評價，其中，公式(1)是計算結點i到它的下一跳結點的連接功率消耗，整條路由的消耗如公式(2)所示，源結點會選擇G值較小的路由，Pt_consumei表示的是收發模塊內部實際能量的消耗。

優選地，在RREQ中增加一個只要結點i收到一個RREQ，它就將包中的更新為如式(3)所示：

其中，B_i是節點i的剩余能量，N是RREQ中記錄的跳數；然后，它將更新為如式(4)所示：

其中，β是反映網絡運動情況的權重系數。的初值為節點的初始能量。

優選地，當一個結點接收到一個RREQ時，其計算自己剩余能量和網絡平均剩余能量的比值如果該值小于第二閾值B，結點不再將RREQ廣播出去，也將不參于此次路由發現。

優選地，當一個路由建立后，一個名為established_energy的域會在相應路由表項中建立，用來記錄當前結點建立路由時的剩余能量。

優選地，如果最小結點剩余能量