[發明專利]一種無線多跳網絡中測量節點可用帶寬的方法

有效

• 申請號: 201811590301.9
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109842889B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 鄺建
• 申請（專利權）人: 廣東外語外貿大學
• 主分類號: H04W16/22
• 分類號: H04W16/22;H04W24/08;H04W40/22;H04W40/24
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李盛洪

1.一種無線多跳網絡下基于馬爾科夫鏈模型的節點可用帶寬測量方法，其特征在于，所述的可用帶寬測量方法包括以下步驟：

S1、將無線多跳網絡中節點間的工作狀態用馬爾科夫鏈進行建模，過程如下：無線多跳網絡中節點的狀態分為“空閑”、“發送”和“干擾”，其中，“空閑”記為狀態“0”，“發送”記為狀態“1”，“干擾”記為狀態“2”；

將節點j在時刻t，處于狀態“0”、“1”和“2”的概率分別記為：α_t(j,0)、α_t(j,1)和α_t(j,2)＝1-α_t(j,0)-α_t(j,1)；

將節點j從狀態“k”轉移到狀態“1”的概率記為p_j,k，其中，k＝0，1或者2；

將節點j在鄰居節點“空閑”的狀態下發送或者轉發數據包的概率記為q_j，在鄰居節點“空閑”的狀態下不發送或者轉發數據包的概率記為q′_j＝1-q_j；

S2、基于馬爾科夫鏈模型中，采用以下公式計算節點j的可用帶寬AB(j)為：

AB(j)＝α_t(j,0)*DR_j， (1)

其中，DR_j為節點j的發送速率；所述的節點j在時刻t處于狀態“2”、“1”和“0”的概率分別為：

α_t(j,1)＝[1-α_t(j,2)]q_j， (3)

α_t(j,0)＝1-α_t(j,1)-α_t(j,2), (4)

其中，n_i,j為一個矩陣N的第i行第j列元素，該矩陣表示無線多跳網絡中節點間的鄰居關系，當n_i,j為1時，表示節點i和j是鄰居節點，當n_i,j為0時，表示節點i和j是非鄰居節點，該矩陣N的所有主對角元素都設為0。

2.根據權利要求1所述的一種無線多跳網絡下基于馬爾科夫鏈模型的節點可用帶寬測量方法，其特征在于，在無線多跳網絡中節點間的工作狀態用馬爾科夫鏈進行建模中，節點處于“空閑”狀態，表示節點本身以及它的鄰居節點都沒有在發送數據包；節點處于“發送”狀態，表示節點在發送數據包，而此時它的鄰居節點都沒有發送數據包；節點處于“干擾”狀態，表示節點的鄰居節點此時正在發送數據包。

3.根據權利要求1所述的一種無線多跳網絡下基于馬爾科夫鏈模型的節點可用帶寬測量方法，其特征在于，在無線多跳網絡中節點間的工作狀態用馬爾科夫鏈進行建模中，假設節點在不同的時刻，狀態可以跳轉，節點j在某一個時刻的狀態為“k”，則它在下一個時刻的狀態跳轉到狀態“1”的概率為p_j,k，其中，k＝0，1或者2。

4.根據權利要求1所述的一種無線多跳網絡下基于馬爾科夫鏈模型的節點可用帶寬測量方法，其特征在于，在無線多跳網絡中節點間的工作狀態用馬爾科夫鏈進行建模中，某一個時刻無線多跳網絡中的節點可以發送數據包，也可以不發送數據包；節點j在它的鄰居節點處于“空閑”的狀態下發送或者轉發數據包的概率為q_j，在鄰居節點“空閑”的狀態下不發送或者轉發數據包的概率為q′_j＝1-q_j。

5.根據權利要求1所述的一種無線多跳網絡下基于馬爾科夫鏈模型的節點可用帶寬測量方法，其特征在于，所述的無線多跳網絡中節點的可用帶寬為在當前時間節點保證自己能正常轉發數據包流量的前提下，能夠容忍的其它節點的轉發數據包流量大小。

6.根據權利要求1至5任一所述的一種無線多跳網絡下基于馬爾科夫鏈模型的節點可用帶寬測量方法，其特征在于，所述的節點j的發送速率由以下公式計算：

DR_j＝L/T_data (5)

其中，L是節點發送的數據包載荷長度，T_data是發送一個數據包所用的時間長度。