[发明专利]一种基于重复博弈的Ad hoc网络路由选择方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种基于重复博弈的Ad hoc网络路由选择技术。 

背景技术

移动自组织网络MANET(Mobile Ad hoc Networks)是由一组具有路由功能的移动节点组成的分布式多跳网络。在这种网络中，没有节点中心控制节点，每个节点地位平等，并且可以以任何方式动态地与其他节点保持联系。与需要基础设施支持的无线网络相比，Ad hoc网络不需要依靠任何预设的网络基础设施就能实现快速组网，这样就比传统的无线网络更加灵活、抗毁性更强、建网更加廉价，所以广泛地应用在军事、家庭、大型会议等商用领域中，前景广阔。 

传统的Ad hoc网络路由协议大致分为两类：一类为按表驱动路由协议，如目的序列距离矢量路由(Destination Sequenced Distance Vector Routing,DSDV)协议；另一类为按需驱动路由协议，如按需距离矢量路由(Ad hoc On-demand Distance Vector,AODV)协议等，这些协议都是采用最小跳数策略，并未考虑节点能量受限、链路可靠性等因素。采用基于最小跳数原则设计的路由协议大多数情况下并不能提供最大的网络吞吐量，并且路由跳数的最小化会导致每一跳传输距离的最大化，从而会使接收端信号强度的最小化以及无线链路丢包率的最大化，给网络带来不必要的拥塞和重传。另外，Ad hoc网络 是一个能量受限的系统，移动节点大多以电池能量作为动力，其网络特性与能量消耗密切相关。如果忽略网络中节点的能量有限，很容易导致网络中存在部分节点过多地被选为中继节点来频繁发送数据包，造成这些节点能量过快消耗。由于节点能量迅速耗竭，网络容易出现分割，分割之后的网络使得很多节点需要发送数据包时无法找到目的节点的有效路径，从而寻找路由和数据传输失败，网络整体性能也随之下降。在目前的技术水平下，电池容量难以在短期内大幅度提高，因此如何使节点在正常工作的情况下尽量减缓自身能量消耗速度已成为Ad hoc网络的研究热点之一。 

由于Ad hoc网络拓扑结构和信道不断变化，现有以最小跳数为路由度量的传统路由协议考虑因素较为单一，未能综合网络节点能量、中继节点转发业务的收益等，往往不能找到理想的路径，最终导致网络通信无法保障以及网络整体性能下降。 

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述问题，为克服上述现有技术的不足，提供一种基于重复博弈的Ad hoc网络路由选择的实现方法，通过在发送数据节点和潜在中继节点间建立博弈模型，综合考虑节点剩余能量以及博弈收益，实现最优路由选择。所述方法包括以下步骤： 

一种基于重复博弈的Ad hoc网络路由选择方法，包括步骤，源节点检查目的节点是否为其下一跳邻居节点，若是，发送数据包至目的节点；否则，向周围候选的中继节点发送路由请求，源节点计算与所有潜在中继节点的亲密度函数值，比较亲密度值评估与所有潜在中 继节点之间的亲密度，选择亲密度值最大的节点j作为中继节点为其转发数据；如果节点j决定为其转发数据，回复路由确定消息，源节点收到确定消息后，将数据发送给中继节点；若节点j拒绝为其转发数据，源节点根据亲密度值从大到小依次向其余的潜在中继节点发送路由请求，直到有一个中继节点决定为其转发数据；通过重复路由选择，逐一确定通信链路上的各个中继节点，确定数据转发路由，源节点通过数据转发路由将数据包发送至目的节点。