[發明專利]一種無線中繼路徑優選方法

有效

• 申請號: 201310135521.3
• 申請日: 2013-04-18
• 公開（公告）號: CN103281747A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 孟繁鼎;聶光義
• 申請（專利權）人: 上海桑銳電子科技有限公司
• 主分類號: H04W40/12
• 分類號: H04W40/12;H04W40/22
• 代理公司: 上海浦東良風專利代理有限責任公司 31113
• 代理人: 陳志良

技術領域

本發明涉及一種無線通信技術，特別是公開一種無線中繼路徑優選方法，適用于無線集抄、無線物聯網、智能家居和無線傳感器網絡。?

背景技術

無線自組織網絡(mobile?ad-hoc?network)是一個由幾十到上百個節點組成的、采用無線通信方式的、動態組網的多跳的移動性對等網絡。其目的是通過動態路由和移動管理技術傳輸具有服務質量要求的多媒體信息流。通常節點具有持續的能量供給。?

由于Adhoc網絡具有節點節電、減少帶寬消耗、拓撲快速變化、適應單向信道環境等多方面的要求，使得現有的IP路由協議，如RIP（選路信息協議）和OSPF（開放最短路徑優先協議）等不能滿足要求，Adhoc網絡路由協議的設計具有很大難度。IETF的MANET工作組重點研究無線Adhoc中的路由協議。主要有如下幾種草案：?

1.AODV（AdhoconDemandDistmceVectorRouting）Adhoc網絡的距離矢量路由算法。?

2.TORA（TemporallyOrderedRoutingAlgorithm）臨時順序路由算法。?

3.DSR（DynamicSourceRouting）動態源路由協議。?

4.OLSR（OptimizedLinkStateRoutingProtocol）優化的鏈路狀態路由協議。?

5.TBRPF（TopologyBroadcastBasedonReversePathForwarding）基于拓撲廣播的反向路徑轉發。?

6.FSR（FisheyeStateRoutingProtocol）魚眼狀態路由協議。?

7.IERP（theInterzoneRoutingProtocol）區域間路由協議。?

8.IARP（theIntrazoneRoutingProtocol）區域內路由協議。?

9.DSDV（DestinationSequencedDistanceVector）目標序列距離路由矢量算法。?

這些協議的路徑選擇是基于路徑查找過程，過程需要路徑中的的每個節點參與，中心節點（ZigBee中稱為全功能節點）并沒有新路徑生成能力，這樣的路徑查找過程可以概括地講是按需廣播查找。這種方法缺點：一是只找到了可用的路徑，是不是最優路徑無法衡量；二是通信前如果沒有路徑，需要先廣播查找路徑，然后再通訊，路徑失敗后再次啟動查找，通信延時較大。?

發明內容

本發明的目的是解決現有技術中存在的問題，提供一種無線中繼路徑優選方法，中心節點通過鄰居節點的信息計算出動態最優路徑，無需子節點參與路徑計算過程，提高了通訊成功率。?

本發明是這樣實現的：一種無線中繼路徑優選方法，是在中心節點收集到相鄰節點之間的關系與鏈路質量（或信號強度）之后，進行的路徑計算，其步驟如下：?

1、啟動網絡識別過程，中心發送一個自身信息識別數據包，接收到此包的子節點按照順序廣播自身的信息識別數據包，每個節點廣播與接收的過程中，收集到相鄰節點信息，信息包含對方的長地址與鏈路質量數據，信號強度數據也可以替代鏈路質量數據，中心在廣播后啟動收集過程，收集過程與路徑優化過程交替進行；

2、鏈路質量指標計算，在網絡中，兩個節點之間的關系是雙向的，與數據通訊過程對應，命令下行和數據上行兩個過程會產生兩次通信，這兩次通信發送方與接收方是不相同的，這就產生了一對鏈路質量數據，取最差的數據作為單跳鏈路質量數據；作為優化，使用信號強度替代鏈路質量數據，因為多數RF芯片只能提供信號強度數據，所以將系統中信號強度轉換為鏈路強度指標或使用信號強度絕對值參與計算，這兩種方法不影響計算結果；

3、計算單跳路徑消耗指標，用單跳鏈路質量數據或信號強度數據查表得到單跳鏈路指標，用此指標計算出單跳鏈路消耗指標，計算公式：

，

其中a取值為[0，6]，b取值為[1，5]，n為單跳鏈路質量指標；

4、計算路徑消耗指標，有了節點間單跳路徑消耗指標和節點之間的關系后，采用倒推法計算出路徑，同時將路徑中所有的單跳路徑消耗指標累加作為完整路徑消耗指標；