無線網絡的基於能量的多路徑路由方法
2023-05-22 23:23:56 2
專利名稱：無線網絡的基於能量的多路徑路由方法
技術領域：
本發明涉及無線網絡，特別是一種無線網絡的節能路由方法。
背景技術：
當前，無線網絡技術發展迅速，其中一個重要的技術瓶頸是供電。因為無線網絡的 單元——節點都是使用電池供電，在使用過程中無法充電，所以節能路由方法是業界的重 要研究內容。現有的無線網絡的節能路由主要分為兩類集中式路由方法和分布式路由方法。集中式路由方法需要具備全局拓撲信息、流量分布信息，路徑計算過程可以根據 上述信息計算源和宿之間的最優路徑，每次計算可以以每分組為單位，也可以以每連接為 單位執行。計算過程中基本不考慮信令傳送帶來的開銷，也未考慮路由計算和信令傳輸延 遲等的代價。因此，雖然集中式算法具有較好的路由代價性能，卻難以在較大規模的、動態 無線網絡中使用，它僅使用網絡規模較小，連接需求靜態的情況。分布式路由方法通常通過源節點在網絡中擴散一條信令，來尋找到達宿節點的路 徑。當宿節點收到這樣的一條信令時，即可以認為找到了一條連接源和宿的路徑。通常採 用的路由度量包括端到端跳數、端到端延遲、端到端功率之和、剩餘能量的倒數之和等。上 述方法，雖然簡單，易於實現，並且能夠一定程度上降低節點能耗，但沒有充分考慮如何更 有效地均衡網絡中的節點能耗，以延長網絡壽命。並且，已有分布式無線網絡節能路由方法 多是每會話單路徑的路徑發現/維護方式，而即使採用多路徑方式，對於路徑選擇的優化 也有很大的局限性，難以充分利用網絡中的節點能量並利用網絡的寬度平衡網絡中的能量 損耗。
發明內容
本發明旨在引入新的路由度量機制和尋徑方法，設計一種保持在低複雜度和簡單 性基礎上的、路由效率更高的多路徑路由方法。本發明所涉及的無線網絡，具備以下條件節點採用電池供電；節點是全向天線； 節點可以自由移動也可以靜止。本發明包括路徑發現方法、路徑維護方法、數據發送和流量分配方法三部分；路徑 發現方法是源節點以洪泛RREQ信令方式發起尋徑過程；中間節點根據接收到該RREQ信 令的鏈路的質量狀況和自身剩餘能量信息設置遲滯轉發時間；遲滯過程中，如果收到更好 的路徑，則更新路徑信息和遲滯時間；每個中間節點僅轉發一次RREQ信令；宿節點根據所 收到的RREQ消息獲得多條節能路徑。路徑維護方法和數據發送方法是慣用方法，即在鏈路中斷時，源節點從本地路由 表中刪除路徑，重新尋徑；數據發送過程中，每個數據分組攜帶該分組走過路徑的節點列表 fn息ο本路由方法的多路徑上的流量分配方法的優選方案根據連接信源和
3信宿的多條路徑代價進行分配，某個路徑Px的流量比例R (Px)的值為R(PX)
權利要求
1.無線網絡的基於能量的多路徑路由方法，所述的無線網絡，具備以下條件節點採 用電池供電；節點是全向天線；節點可以自由移動也可以靜止；其特徵是包括路徑發現方法、路徑維護方法、數據發送和流量分配方法三部分；路徑 發現方法是源節點以洪泛RREQ信令方式發起尋徑過程；中間節點根據接收到該RREQ信 令的鏈路的質量狀況和自身剩餘能量信息設置遲滯轉發時間；遲滯過程中，如果收到更好 的路徑，則更新路徑信息和遲滯時間；每個中間節點僅轉發一次RREQ信令；宿節點根據所 收到的RREQ消息獲得多條節能路徑；路徑維護方法和數據發送方法是慣用方法，即在鏈路 中斷時，源節點從本地路由表中刪除路徑，重新尋徑；數據發送過程中，每個數據分組攜帶 該分組走過路徑的節點列表信息。
2.無線網絡的基於能量的多路徑路由方法，其特徵是多路 徑上的流量分配方法的優選方案根據連接信源和信宿的多條路 徑代價進行分配，某個路徑Px的流量比例R (Px)的值為=R(Px)路徑代價的計算方法是一條路徑PATH的代價由該路徑上的鏈路功耗和節點剩餘能 量決定，具體如下
3.根據權利要求1所述的無線網絡的基於能量的多路徑路由方法，其特徵是引入剩 餘能量信息的狀態判別方法每個節點當自身能量變化超過一定門限ΔΕ之後，將向兩跳 鄰居擴散新的剩餘能量信息，每個節點則可以根據自己的剩餘能量在兩跳鄰居中剩餘能量 排名確定自己是否在局部處於能量飢餓狀態。
全文摘要
無線網絡的基於能量的多路徑路由方法，涉及無線網絡。其中，路徑發現方法是源節點以洪泛RREQ信令方式發起尋徑過程；中間節點根據接收到該RREQ信令的鏈路的質量狀況和自身剩餘能量信息設置遲滯轉發時間；遲滯過程中，如果收到更好的路徑，則更新路徑信息和遲滯時間；每個中間節點僅轉發一次RREQ信令；宿節點根據所收到的RREQ消息獲得多條節能路徑。本發明路由方法能夠通過按需路徑發現過程，發現多條能量高效路徑，從而提高節點能量效率、降低路徑發現頻率，降低協議開銷，延長網絡壽命，並易於在現有無線節點平臺之上實現。
文檔編號H04W40/12GK102137463SQ201110055948
公開日2011年7月27日 申請日期2011年3月9日 優先權日2011年3月9日
發明者張錦剛, 王嶔, 王江, 趙壯, 高雪 申請人:無錫泛聯物聯網科技股份有限公司