[發(fā)明專利]基于位置信息低功耗的自組網(wǎng)路由方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810113030.1
• 申請(qǐng)日: 2018-02-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108495249B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史琰;劉漢濤;盛敏;劉俊宇;孫紅光;仲偉慧;楊志明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W4/02
• 分類號(hào): H04W4/02;H04W40/02;H04W40/20;H04W84/18
• 代理公司: 61205 陜西電子工業(yè)專利中心
• 代理人: 田文英;王品華<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>

一種基于位置信息的低功耗自組網(wǎng)路由實(shí)現(xiàn)方法。其主要實(shí)現(xiàn)步驟為：1.源節(jié)點(diǎn)構(gòu)建并發(fā)送RREQ；2.判斷接收節(jié)點(diǎn)位置或預(yù)測(cè)位置是否位于請(qǐng)求區(qū)域內(nèi)；3.進(jìn)一步判斷本鄰居節(jié)點(diǎn)位于哪個(gè)候選區(qū)中；4.第一候選區(qū)中的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)RREQ；4.第二、三候選區(qū)中節(jié)點(diǎn)先監(jiān)聽(tīng)第一候選區(qū)是否有轉(zhuǎn)發(fā)RREQ，再?zèng)Q定是否轉(zhuǎn)發(fā)；5.計(jì)時(shí)器結(jié)束，源節(jié)點(diǎn)未收到RREP，重新規(guī)劃請(qǐng)求區(qū)域，發(fā)送RRREQ進(jìn)行路由重建；6.源節(jié)點(diǎn)收到RREP，完成路由建立。本發(fā)明采用位置信息作為路由建立的輔助手段，建立一條穩(wěn)定、高效的路由，在建立路由過(guò)程中減少泛洪的范圍，有效降低了全局的功耗，實(shí)現(xiàn)了低功耗的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步涉及無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域中的一種基于位置信息低功耗的自組網(wǎng)路由方法。本發(fā)明可應(yīng)用于在無(wú)線自組網(wǎng)中，建立一條高效、穩(wěn)定的路徑。

背景技術(shù)

路由技術(shù)是自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)非常關(guān)鍵的技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的效率、時(shí)延以及整個(gè)系統(tǒng)的性能都非常重要。常見(jiàn)的路由技術(shù)包括AODV、DSR、LAR、OLSR等，其中AODV和DSR為按需路由，當(dāng)有數(shù)據(jù)發(fā)送請(qǐng)求的時(shí)候會(huì)發(fā)起路由請(qǐng)求，通常需要通過(guò)節(jié)點(diǎn)廣播泛洪路由請(qǐng)求包來(lái)完成路由的查找和建立，這樣會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中有大量的路由信息在傳遞，很多節(jié)點(diǎn)本身沒(méi)有必要進(jìn)行路由請(qǐng)求包的轉(zhuǎn)發(fā)，使得全局功耗增大。

隨著GPS技術(shù)的發(fā)展，節(jié)點(diǎn)可以時(shí)時(shí)獲取本節(jié)點(diǎn)的位置信息。在路由建立過(guò)程中，可以借助位置信息，通過(guò)限制路由請(qǐng)求信息的轉(zhuǎn)發(fā)范圍，減少了轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)數(shù)量，有效降低全局功耗。

北京信威通信技術(shù)股份有限公司在其申請(qǐng)的專利文獻(xiàn)“一種無(wú)線自組網(wǎng)的路由方法”(專利申請(qǐng)?zhí)枺篊N201410549579.7，公開(kāi)號(hào)：CN105578558A)中提出了一種無(wú)線自組網(wǎng)的路由方法。該方法通過(guò)自組網(wǎng)的各節(jié)點(diǎn)互相廣播其鄰節(jié)點(diǎn)信息，根據(jù)接收到的鄰節(jié)點(diǎn)的廣播消息維護(hù)本地路由表，各節(jié)點(diǎn)根據(jù)收到的廣播消息選擇和維護(hù)自己的中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)，并通知所述中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)，路由消息由所述中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。該發(fā)明提出的方法可以有效縮短路由建立時(shí)間。但是，該方法仍然存在的不足之處是，由于該方法通過(guò)自組網(wǎng)的各節(jié)點(diǎn)互相廣播其鄰節(jié)點(diǎn)信息各節(jié)點(diǎn)，所采用的廣播方式進(jìn)行信息的交互，使得全局節(jié)點(diǎn)一直處于工作狀態(tài)，導(dǎo)致全局功耗增大，減少了節(jié)點(diǎn)的使用壽命，使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)不能正常工作。

電子科技大學(xué)在其申請(qǐng)的專利文獻(xiàn)“基于鏈路生命期的分布式自組網(wǎng)穩(wěn)定路徑路由方法”(專利申請(qǐng)?zhí)枺篊N201010570906.9，公開(kāi)號(hào)：CN102006651A)中提出了一種基于鏈路生命期的分布式自組網(wǎng)穩(wěn)定路徑路由方法。該方法通過(guò)各節(jié)點(diǎn)記錄本地節(jié)點(diǎn)與鄰居節(jié)點(diǎn)之間的鏈路的連通起始時(shí)刻，并據(jù)此更新路徑穩(wěn)定性，從而選擇最穩(wěn)定路徑，使得路由協(xié)議能夠?yàn)橛脩魳I(yè)務(wù)提供更加穩(wěn)定的路徑，減少路由維護(hù)開(kāi)銷；中間節(jié)點(diǎn)及目的節(jié)點(diǎn)在轉(zhuǎn)發(fā)路徑搜尋報(bào)文、路徑轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文這些控制報(bào)文時(shí)沒(méi)有等時(shí)延，保證路徑的快速建立。但是，該方法仍然存在的不足之處是，路由的建立只依據(jù)鏈路的穩(wěn)定性，選取出來(lái)的路徑比較冗長(zhǎng)，不能夠選取出高效的路徑，在實(shí)現(xiàn)降低功耗方面并不理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有的技術(shù)的不足，提出了一種基于位置信息低功耗的自組網(wǎng)路由方法。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的思路是，本發(fā)明重新設(shè)定了路由協(xié)議中選取轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的規(guī)則，借助地理位置信息，采用了三個(gè)具有優(yōu)先級(jí)的候選區(qū)，既保障了穩(wěn)定性又兼顧了高效性；引入了節(jié)點(diǎn)位置預(yù)測(cè)的方法，進(jìn)一步精準(zhǔn)選擇有效轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)；提出了一種新的路由退化規(guī)則，避免全局泛洪，降低了全局的功耗。

本發(fā)明是在由32個(gè)節(jié)點(diǎn)和一個(gè)位置服務(wù)節(jié)點(diǎn)組成的自組網(wǎng)中，建立節(jié)點(diǎn)間的路由，32個(gè)節(jié)點(diǎn)中擬發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)作為源節(jié)點(diǎn)，32個(gè)節(jié)點(diǎn)中擬接收數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)作為目的節(jié)點(diǎn)，該方法的具體步驟包括如下：

(1)獲取節(jié)點(diǎn)位置信息：

(1a)位置服務(wù)節(jié)點(diǎn)借助全球定位系統(tǒng)GPS，獲取自組網(wǎng)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的位置信息；