[發明專利]一種實現動態高能效的移動Ad-hoc網絡路由方法

有效

• 申請號: 201611160062.4
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106604345B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 武林璐;劉濤;王思陽
• 申請（專利權）人: 陜西尚品信息科技有限公司
• 主分類號: H04W40/02
• 分類號: H04W40/02;H04W40/04;H04W52/24;H04W84/18;H04L12/721;H04L12/753
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于動態高能效的Ad?Hoc網絡路由方法。首先根據節點位置信息和無線電傳播距離確定節點所在網格。然后，按照最大電池剩余電量和最小移動性原則，在網格中選擇網格管理節點和網格候選節點。進一步，根據最小生成樹算法得到源節點到目的節點基于距離的最短路徑。最后設置節點的初始發送功率，并在數據轉發過程中基于相鄰節點間的距離動態調整節點上的發送功率。本發明提出的方法可以提高路由路徑的穩定性和可靠性，增大對網絡移動性的適應能力，降低數據包丟失的概率和數據傳送的功率消耗。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種實現動態高能效的移動Ad-hoc網絡路由方法。

背景技術

移動Ad-hoc網絡已經在商業、教育、環境等領域有大量應用。Ad-hoc網絡路由方法是Ad-hoc網絡在各領域中應用的重要基礎?，F有的Ad-hoc網絡路由方法有兩種類型，分別是基于網絡拓撲的路由和基于節點位置的路由。基于網絡拓撲的路由方法又分為主動路由和被動路由。在基于網絡拓撲的主動路由方法中，路由信息存儲在路由表中并且每個節點都需要存儲路由表，所以任何時間節點發生移動時都需要更新路由表，這對于移動性較強的網絡來說，將產生巨大的路由維護開銷。因此，被動路由將發揮更大的作用。

在被動路由協議中，每個節點都有一個路徑緩存，當中存儲了所有鄰居節點的所有路由信息?，F有的路由協議DSR是一個基于網絡拓撲的被動協議。但這個協議的主要缺點是只遵循最小跳數原理，卻不關心每個節點的功率消耗。當網絡中每對節點之間的距離較大時，網絡的功率消耗將會增加。

現有的基于節點位置的路由協議中，GFA(Geographical Adaptive fidelity，地理位置自適應)協議較為典型，它基于虛擬網格的概念，即將網絡覆蓋區域劃分為網格，即網絡中所有節點廣播范圍，每個節點按照位置信息與網格中的點對應，這樣可以降低路由過程的復雜性，并降低了維護路由信息的成本。但在功率消耗、對網絡移動性的適應和連接可靠性方面，性能有些不足。

發明內容

本發明針對現有Ad-hoc路由協議的不足，提出一種實現動態高能效的Ad-hoc路由方法?；谔摂M網格的概念，本發明在每個網格中定義了網格管理節點和網格候選節點來承擔網格的路由功能，利用最小生成樹算法計算從發送節點到接收節點的最短路徑，并在路由路徑的每個節點上根據發送距離動態地調整發送功率。網格管理節點負責經過網格的數據包轉發工作的節點，網格候選節點當網格管理節點剩余電量不足或由于移動性離開當前網格時，承擔網格管理節點工作的節點。提供了一種可靠、高能效并且對網絡移動性有較好適應性的一種移動Ad-hoc網絡的路由方法。

為實現上述目的，本發明提出的技術方案如下：

一種實現動態高能效的移動Ad-hoc網絡路由方法，包括以下步驟：

步驟一：確定節點所在網格；

步驟二：選擇網格管理節點和網格候選節點；

步驟三：選擇最短路由路徑；

步驟四：動態設置路由節點發送功率，實現移動Ad-hoc網絡路由選擇高能效。

進一步根據所述實現動態高能效的移動Ad-hoc網絡路由方法，步驟一中確定節點所在網格，節點的位置信息，記為P(X,Y)；網格由方格組成，方格的邊長稱為網格尺寸，記為r；節點無線電傳播距離為R，R已知，網格尺寸根據R來計算，具體公式為r＝R/√5；對于網絡內任意兩個節點P₁(X₁,Y₁)和P₂(X₂,Y₂)，若Int[X₁/r]＝Int[X₂/r]且Int[Y₂/r]＝Int[Y₂/r]，則將節點P₁、P₂劃分到同一網格，其中Int[]表示取整；