[發明專利]基于802.11的感知鏈路質量的機會路由協議方法

有效

• 申請號: 201710155059.1
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN106850428B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 陳晨;劉雷;呂婧華;呂寧;候蓉暉
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學;西安建筑科技大學
• 主分類號: H04L12/707
• 分類號: H04L12/707;H04L12/721
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪;何畏

本發明屬于信息數據處理技術領域，公開了一種基于802.11的感知鏈路質量的機會路由協議方法；提出了一個新的指標“鏈路質量”(LQ)；它不僅刻畫了鏈路的相對位置對于鏈路性能的影響，同時，也考慮了傳輸開銷以及數據投遞率；基于這個指標，本發明設計了一個高速道路場景下基于802.11的感知鏈路質量的機會路由協議；利用這個機制，多跳的傳輸性能可以極大的提升；仿真顯示該協議在數據的投遞率和端到端的傳輸時延方面都要優于對比技術的性能。

技術領域

本發明屬于信息數據處理技術領域，尤其涉及一種基于802.11的感知鏈路質量的機會路由協議方法。

背景技術

車載自組織網絡(VANETs)由于其在安全和娛樂應用方面的潛力，已經吸引了越來越多的關注。為了保障具有一定服務質量(QoS)的各種應用需求，車載自組織網絡主要支持一下通信方式：車-車，車-路邊設施，以及結合兩者的混合結構。作為移動自組織網絡的一個分類，車載自組織網絡有自身獨有的特點，比如，節點高度移動性，拓撲動態變化等。這些容易造成鏈路的不穩定性，從而影響信息的傳輸。為了解決這個問題，已經有許多的機制被提出：為了提升信息傳輸的可用性，EG-RAODV利用演化圖理論建立了高速道路場景下車間的通信模型。該模型刻畫了動態拓撲的演化特征，能夠在發送信息之前決定魯棒的路由。然而，它不能反映信道的性能。GPSR-R完善了GPSR協議。它在選擇下一跳節點中繼數據的過程中，考慮了節點間鏈路的穩定性，進而提出了一個鏈路穩定性的概率分析模型。通過該模型，一系列的節點被選擇，來建立一條從源節點到目的節點之間的路由。然而，相對于GPSR協議，該協議的時延有略微的增加。因為成功傳輸一個數據給多個節點的概率大于給一個特定節點的概率，所以另外一個提升車載網絡穩定性的方法是采用“任播”路由。基于“任播”的概念，LLA引入了一個鏈路開銷的特殊指標。該指標結合了傳輸投遞率和鏈路穩定性來反映不同鏈路的性能。基于該指標，在源節點和目的節點之間的路由可以通過LLA機制建立。但該協議沒有考慮鏈路的相對位置對于網絡性能的影響。現在雖有很多指標用于刻畫多跳鏈路的傳輸性能，比如，ETX，ETF，PRR，ETOP，但是它們主要關注的是估計節點之間鏈路的性能，并沒有反映節點自身的傳輸性能。所以，用這樣的測量指標容易產生次優的方案而影響路由的性能。如此的問題已經被一些實驗所驗證，比如，GreenOrbs。這將進一步影響數據傳輸的穩定性。假設在一對節點之間存在兩條路徑。每條路徑有相同的鏈路組成，但是鏈路的位置不同。如果利用傳統的指標，比如，ETX，來評估不同路徑的性能，則結果是一樣的，而事實上兩者卻并不相同。這是因為它并沒有考慮節點內部的性能，所以就沒能刻畫鏈路的相對位置對于網性能的影響。

綜上所述，現有技術存在的問題是：現有技術沒有考慮組成路由的鏈路的相對位置對于數據傳輸的影響；ETOP和QoF分析了鏈路位置的影響，不過，它們沒有考慮節點的移動、信號衰落、信道競爭、隱藏終端等要素；SPRE雖然反映了鏈路的特性，卻沒有考慮傳輸的時間，同時，它也不適合高速場景。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種基于802.11的感知鏈路質量的機會路由協議方法。

本發明是這樣實現的，一種基于802.11的感知鏈路質量的機會路由協議方法，所述基于802.11的感知鏈路質量的機會路由協議方法包括：

測量鏈路在傳輸開銷和信息投遞率方面的性能，當數據傳輸成功時所需要的鏈路質量LQ_n為：

LPDR_n表示信息投遞率，也就是數據成功傳輸的概率：

LC_n表示數據從節點n到節點1傳輸過程中因為失敗所造成的開銷：

其中t_i(i-1)表示節點i和i-1之間的一跳傳輸時延。