[发明专利]一种生物友好的三维水下路由方法

权利要求书

1.一种生物友好的三维水下路由方法，将以源节点S1到目的节点S0的向量为轴线的圆柱范围称为路由管道，路由管道内的节点参与数据转发，主要步骤如下：

1)当前转发节点F以泛洪的方式发送数据包，邻居节点接收到数据包后，首先计算自身到路由矢量的距离，如果距离足够近，小于预设值，则拥有转发数据包的资格，成为候选节点；其中“预设值”由节点发送的数据包字段RADIUS决定，RADIUS越大，参与到数据转发的节点越多，节点根据实际通信情况，包括节点部署密度、数据包优先级在内的因素决定该字段的具体值；计算向量和之间的夹角θ，A为候选节点；否则，直接丢弃该数据包；

2)候选节点在转发数据包之前，首先探测其发射范围内是否存在海洋生物，如果不存在，直接广播数据包；如果探测到海洋生物，需等待时间t_b，根据最大边界值确定此等待时间：

其中，d_b为海洋生物到候选节点的距离，R是转发节点F的传播半径，v_b为海洋生物的运动速度；

3)在候选节点多于一个时，引入转发优先级的概念，每个候选节点自适应地衡量自身转发数据包的利益，对于当前转发节点F，其相邻候选节点的转发优先级计算公式：

M表示记录的总感知次数，m是感知到范围内有海洋生物次数，p是候选节点到路由向量的垂直距离，d是A到转发节点F的距离，W是路由管道的半径，N为大于等于1的整数，N越大，生物友好程度越低；α越大，优先级越低；

4)候选节点A在接收数据包后延迟一段时间再发送，使最靠近路由向量的节点最先转发，这个延迟的时间间隔的计算与转发优先级α有关：

在上式中，t_delay是预先定义的最大时延，v是声信号在水中的传播速度，候选节点A在等待时间t_adaptation内，如果从n个其它节点收到重复的数据包，那么首先计算候选节点相对于这些节点的转发优先级α₁，α₂……α_n以及相对于转发节点F的转发优先级α₀，如果满足下式：

其中α_c是事先定义的初始值，0≤α_c≤3，那么A转发这个数据包，否则，丢弃该包。