[發明專利]位置啟發因子在無線自組網蟻群節能路由建立的應用方法

有效

• 申請號: 201210593538.9
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103024856A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 唐曉寧;陳佳品;李振波;張大偉;雙兵;胡壽偉
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04W40/04
• 分類號: H04W40/04;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

本發明涉及一種無線自組網絡技術領域的方法，具體是一種位置啟發因子在無線自組網蟻群節能路由建立的應用方法。

背景技術

無線自組網絡是一種具有分布式結構的無線網絡，它的特點是不需要固定的轉發基站，僅依靠網絡節點本身進行數據轉發和網絡路由維持。其路由發現和維護過程相對于傳統無線網絡架構(如WIFI)而言非常復雜。另外，無線自組網絡的設備終端大都是采用電池供電，其組成的網絡壽命很大程度上取決于網絡節點設備自身攜帶電池的能量消耗速度。有效降低網絡通信過程中所需要消耗的能量能夠延長網絡壽命，進而提高無線網絡通信的健壯性。因此節能策略成為無線自組網絡研究的熱點。

在無線自組網絡領域中目前已經提出來很多涉及無線網絡的各個功能層節能策略。如在MAC層上，節能策略有EC-MAC、PAMAS、IEEE802.11網絡節點睡眠狀態切換方法等；在網絡層上，有MTPR，MBCR，MMBCR等。另外，蟻群算法應用到無線自組網的網絡層路由發現和維持也是近年來的流行方法，不僅僅因為蟻群算法的分布式，自適應等優勢，而且因為其自適應參數可以根據網絡狀態和優化方向進行調整，具有多樣的網絡QoS優化適應性。現在已經提出來的基于蟻群算法的路由協議有AntHocNet、EARA、ANSI、ARAMA、AOER等。其中ARAMA，AOER等協議是基于節能角度考慮無線網絡路由的建立和維護。基于蟻群算法的路由協議采用概率計算方式來進行路由選擇和建立，路由選擇概率計算一般是基于螞蟻留在節點中的信息素，但也有采用信息素和其他因素相結合的方式。對于低移動速率無線自組網絡，由于網絡節點的地理位置信息相對固定，節點與節點之間的相對位置變化不大，使得網絡的節點地理位置可以成為網絡路由拓撲的參考，如果路由的建立延著源節點和目標節點的連接方向傳遞的概率增加，就可以提高網絡連通效率，進而減少路由搜索重試的次數，減少網絡能量的浪費，進一步提高網絡壽命與健壯性。

經對現有技術的文獻檢索發現，O.Hussein等在《IEEE?conference?Proceedings?on：Performance，Computing，and?Communication》(IEEE會刊：性能、計算和通信)2003年4月發表的“Ant?routing?algorithim?for?mobile?ad-hoc?networks(ARAMA)”(“用于移動Ad?hoc網絡的螞蟻路由算法(ARAMA)”)，該文中提出的ARAMA算法結合蟻群算法提出來一種節能路由方法，其路由建立概率選擇基于路由建立跳數和網絡節點能量消耗。ShuangBing等在《Proceedings?of?2007?International?conference?on?wireless?communications，Networking?and?Mobile?Computing，(2007年無線通信，網絡技術及移動計算國際會議論文集)2007年9月發表的“An?Ant-Based?On-Demand?Energy?Routing?Protocol?for?Ad?Hocwireless?Networks”(“一種基螞蟻的無線Ad?Hoc網絡按需節能路由方法”)，該文提出的AOER(Ant-based?On-demand?Energy?Routing)(基于螞蟻的按需路由)算法采用網絡節點能量和網絡節點平均能量建立反向信息素表并由此由返回螞蟻進行路由建立概率選擇。上述兩種方法都沒有考慮在低速率無線自組網絡應用中網絡節點位置信息在路由建立和維護中所能起到的作用。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的上述不足，提供了一種位置啟發因子在無線自組網蟻群節能路由建立的應用方法。

本發明是通過以下技術方案實現的。

一種位置啟發因子在無線自組網蟻群節能路由建立的應用方法，包括以下步驟：

步驟一，在路由的請求螞蟻中引入源節點位置域，在路由請求螞蟻從節點n_i向其鄰居節點n_i廣播過程中，源節點s相對節點n_i的位置記為(x_is，y_is)，由請求螞蟻攜帶，源節點s相對節點n_j的位置記為(x_js，y_js)，在節點n_j轉發請求螞蟻之前，通過(x_js，y_js)更新請求螞蟻的源節點位置域；