一種無線區域網路由方法
2023-05-13 21:39:36
一種無線區域網路由方法
【專利摘要】本發明公開了一種無線區域網路由方法,其包括以下步驟：步驟S1，在節點接收hello廣播包時，提取其中關於鏈路質量的信息hello_qos，並根據本節點維持的所有鄰居節點的滑動窗口信息計算出本節點到對應鄰居節點的本地鏈路質量；步驟S2，在維持的滑動窗口周期內根據可靠性、跳數、鏈路非對稱懲罰和鏈路評價因子計算出節點到該鄰居節點的總鏈路質量；步驟S3，對步驟S2中計算出的總鏈路質量的大小進行排序，選擇其中最大值作為最佳下一跳節點，選擇其中次大值作為備選的下一跳節點。本發明的路由方法可以尋找到最佳鄰居節點，有效降低時延，提高網絡建立和更新的速度以及網絡性能。
【專利說明】-種無線區域網路由方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於通信網絡【技術領域】，尤其設及無線區域網鏈路質量算法及其無線局域 網的路由方法。
【背景技術】
[000引 DLAR路由值ynamic Load-Aware Routing動態負載感知路由）協議在考慮網絡的 負載均衡問題時，將網卡接口緩存隊列的分組數量當做該路徑當前動態負載的衡量值，並 W此為根據篩選出當前負載最輕的傳輸路徑來轉發分組。具體實現過程是在反應式路由協 議的路由發現階段由目標節點根據數據傳輸的請求收集各個鏈路中間節點的動態負載信 息，將傳輸路徑上所有中間節點的負載值進行累加，在所有候選路徑之中根據負載值結果 選擇出一條綜合負載值最小的傳輸路徑。同時在傳輸數據過程中，為了及時、快速檢測出本 路徑的負載變化情況，DLAR協議請求在數據傳輸過程中梢帶傳輸沿途節點的負載信息，若 是發生擁塞，就需要進行路由重新計算後再篩選，選擇一條新的輕負載路由。
[0003] 上述路由協議的路由判據條件和參數比較單一，不加考慮節點信號強度、傳輸路 徑跳數等方面因素，在路由發現和路由恢復階段採用全網洪泛數據的思想，網絡開銷較大、 會佔用較大的網絡資源。
[0004] L2MPM 路由協議（Layer 2 Mesh Protocol for Mobile 二層無線網格協議）工作 在數據鏈路層，是一種先驗式路由協議。L2MPM路由協議的基本思想是在源節點的所有單 跳可達鄰居節點中為目的節點找到對應路徑上的最佳鄰居節點，並使用最佳鄰居點作為數 據轉發過程中的下一跳節點，而不需要計算、確定出整個網絡的拓撲及路由信息。確定最佳 鄰居節點的依據是鏈路質量，鏈路質量的好壞決定了網絡建立和更新的速度W及網絡的性 能。因此，一種能夠尋找到最佳鄰居節點的鏈路質量評價方法可W有效提高數據傳輸速率、 降低時延和提高網絡性能。
【發明內容】
[0005] 為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明的目的是提供無線區域網路由方 法，其可W尋找到最佳鄰居節點，有效降低時延，提高網絡建立和更新的速度W及網絡性 能。
[0006] 為了實現上述目的，本發明採用的技術方案為：一種無線區域網路由方法，包括 W下步驟：
[0007] 步驟S1，在節點接收hello廣播包時，提取其中關於鏈路質量的信息hello_qos, 並根據本節點維持的所有鄰居節點的滑動窗口信息計算出本節點到對應鄰居節點的本地 鏈路質量；
[000引步驟S2,在維持的滑動窗口周期內根據可靠性、跳數、鏈路非對稱懲罰和鏈路評價 因子計算出節點到該鄰居節點的總鏈路質量；
[0009] 步驟S3,對步驟S2中計算出的總鏈路質量的大小進行排序，選擇其中最大值作為 最佳下一跳節點，選擇其中次大值作為備選的下一跳節點。
[0010] 優選的技術方案，所述步驟S1中計算本地鏈路質量的過程為：
[0011] 節點從鄰居節點收到Hello廣播包後提取數據包中源節點項信息和鏈路質量信 息hello_qos ;若源節點項是節點自身的MAC地址，說明該化11〇廣播包是該源節點自己發 出去的，則將維持的該鄰居節點的滑動窗口對應位置填1 ;否則說明該Hello包來自其它節 點，將滑動窗口對應位置填0 ;最後統計滑動窗口中1和0的數目，從而計算出本節點到滑 動窗口對應的鄰居節點的本地鏈路質量。
[0012] 進一步的優選技術方案，所述步驟S2中的鏈路評價因子包括網絡分配矢量參數、 接收緩存隊列參數、平均時延和丟包率參數、信號強度參數。
[0013] 更進一步的優選技術方案，所述步驟S1中的本地鏈路質量計算公式為： qoe
[0014] qos _o\vn 二一 qor
[0015] 其中，qoe為節點收到的節點自己的廣播包數量；qor為來自其它節點的廣播包數 量。
[0016] 所述步驟S2中總鏈路質量的計算公式為：
[0017] Qos =打ew-qos-data-le打-skb_size-rtt-pacloss-sig打al
[0018] 其中，Qos為總鏈路質量，data_len為發送數據長度，s^_size為接收緩衝隊列長 度，rtt為平均時延，pacloss為丟包率，signal為信號強度的絕對值；
[0019]
【權利要求】
1. 一種無線區域網路由方法，其特徵在於，其其包括以下步驟： 步驟S1，在節點接收hello廣播包時，提取其中關於鏈路質量的信息hell〇_q〇s，並根 據本節點維持的所有鄰居節點的滑動窗口信息計算出本節點到對應鄰居節點的本地鏈路 質量； 步驟S2,在維持的滑動窗口周期內根據可靠性、跳數、鏈路非對稱懲罰和鏈路評價因子 計算出節點到該鄰居節點的總鏈路質量； 步驟S3,對步驟S2中計算出的總鏈路質量的大小進行排序，選擇其中最大值作為最佳 下一跳節點，選擇其中次大值作為備選的下一跳節點。
2. 根據權利要求1所述的一種無線區域網路由方法，其特徵在於，所述步驟S1中計算 本地鏈路質量的過程為： 節點從鄰居節點收到Hello廣播包後提取數據包中源節點項信息和鏈路質量信息hello_qos;若源節點項是節點自身的MAC地址，說明該Hello廣播包是該源節點自己發出 去的，則將維持的該鄰居節點的滑動窗口對應位置填1 ;否則說明該Hello包來自其它節 點，將滑動窗口對應位置填〇 ;最後統計滑動窗口中1和〇的數目，從而計算出本節點到滑 動窗口對應的鄰居節點的本地鏈路質量。
3. 根據權利要求2所述的一種無線區域網路由方法，其特徵在於，所述步驟S2中的鏈 路評價因子包括網絡分配矢量參數、接收緩存隊列參數、平均時延和丟包率參數、信號強度 參數。
4. 根據權利要求3所述的一種無線區域網路由方法，其特徵在於，所述步驟S1中的本 地鏈路質量計算公式為：
其中，qoe為節點收到的自己的廣播包數量；qor為來自其它節點的廣播包數量。
5. 根據權利要求4所述的一種無線區域網路由方法，其特徵在於：所述步驟S2中總鏈 路質量的計算公式為：
其中，Qos為總鏈路質量，data_len為發送數據長度，skb_size為接收緩衝隊列長度，rtt為平均時延，pacloss為丟包率，signal為信號強度的絕對值；
6. -種無線區域網鏈路質量算法，其特徵在於，其包括以下步驟： 步驟S01，在節點接收hello廣播包時，提取其中關於鏈路質量的信息hell〇_q〇s，並根 據本節點維持的所有鄰居節點的滑動窗口信息計算出本節點到對應鄰居節點的本地鏈路 質量； 步驟S2,在維持的滑動窗口周期內根據可靠性、跳數、鏈路非對稱懲罰和鏈路評價因子 計算出節點到該鄰居節點的總鏈路質量。
7. 根據權利要求6所述的一種無線區域網鏈路質量算法，其特徵在於，其包括以下步 驟：所述步驟SOI中計算本地鏈路質量的過程為： 節點從鄰居節點收到Hello廣播包後提取數據包中源節點項信息和鏈路質量信息hello_qos;若源節點項是節點自身的MAC地址，說明該Hello廣播包是該源節點自己發出 去的，則將維持的該鄰居節點的滑動窗口對應位置填1 ;否則說明該Hello包來自其它節 點，將滑動窗口對應位置填〇 ;最後統計滑動窗口中1和〇的數目，從而計算出本節點到滑 動窗口對應的鄰居節點的本地鏈路質量。
8. 根據權利要求7所述的一種無線區域網鏈路質量算法，其特徵在於，所述步驟S02中 的鏈路評價因子包括網絡分配矢量參數、接收緩存隊列參數、平均時延和丟包率參數、信號 強度參數。
9. 根據權利要求8所述的一種無線區域網鏈路質量算法，其特徵在於，所述步驟S01中 的本地鏈路質量計算公式為：
其中，qoe為節點收到的自己的廣播包數量；qor為來自其它節點的廣播包數量。
10. 根據權利要求9所述的一種無線區域網鏈路質量算法，其特徵在於，所述步驟S02 中總鏈路質量的計算公式為：
【文檔編號】H04W28/08GK104486809SQ201410828998
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月26日 優先權日:2014年12月26日
【發明者】陳晨, 劉乃安, 王在剛, 郭峰 申請人:陳晨, 劉乃安