[发明专利]一种基于方向性天线的Ad Hoc传输数据的方法

权利要求书

1.一种基于方向性天线的Ad Hoc传输数据的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：根据已建立的邻居节点表，计算邻居节点之间的连通概率以及稳定性，从邻居节点中选择出备选节点集合；所述的步骤一中，所述的连通概率是：设节点j是节点i的邻居节点；i、j均为正整数；

当节点i方向性天线处于扇区s_i时，节点j从节点i接收的消息总数目为

则节点i通过扇区s_i与节点j之间的连通概率表示为

其中，M表示节点i发送消息的总时间；τ是最小时间单位，(n+1)τ表示一次收发过程所用时间，n为正整数；表示节点i从扇区s_i接收到的消息占从所有扇区接收到的消息的比例；

所述的稳定性计算是：引入系数其中，为节点i的扇区集合，E_i表示节点i在每个扇区内全部邻居节点从节点i接收到消息总数目；

则计算稳定性值ρ(i,j,s_i)值越大表示链路越稳定；

根据ρ(i,j,s_i)由大到小从邻居节点中选取备选节点集合；

步骤二：在备选节点集合中，计算两跳范围内节点之间通信的等待时延和可持续传输时间；

备选节点集合中邻居节点作为中继节点，根据源节点、中继节点和两跳节点的方向性天线在相遇扇区的起始时间和结束时间，分两种情况来计算节点间通信的等待时延和可持续传输时间，情况a为中继节点在不同的扇区与源节点和两跳节点相遇，情况b为中继节点在同一扇区与源节点和两跳节点相遇；

步骤三：设定节点之间的可持续传输时间阈值，根据步骤二计算所得可持续传输时间，从备选节点集合中，选出能够成功到达目的节点的有效节点，获得有效路径集合；

将步骤一计算的邻居节点之间的连通概率作为权重，将步骤二计算的两节点间的可持续传输时间乘以对应的权重作为两节点间最终的可持续传输时间；对于两跳范围内节点的路径，如果两跳的最终的可持续传输时间都大于设定的可持续传输时间阈值H，则表示该路径为有效路径，该路径中的中继节点为有效节点；否则，该路径为无效路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤二中，首先计算源节点、邻居节点和两跳节点的方向性天线在相遇扇区的起始时间和结束时间，具体是：

设源节点i与中继节点j方向性天线相对时，节点i方向性天线位于扇区s_ij，节点j方向性天线位于扇区s_ji；设节点j与两跳节点k方向性天线相对时，节点j方向性天线位于扇区s_jk，节点k方向性天线位于扇区s_kj；已知的节点i方向性天线所指向扇区s_ij的起始时间和结束时间

根据节点i邻居节点表，获得节点j与节点i方向性天线开始相对的时刻为此时节点j方向性天线所在扇区为s_ji，节点j在扇区s_ji预计停留总时间为剩余停留时间为表示节点j从扇区s_ji接收到的消息数/节点j从所有扇区接收到消息总数，T表示节点方向性天线旋转一周所用时间；则求得：节点j方向性天线离开扇区s_ji的时刻进入扇区s_ji的时刻

同样，获得两跳节点k与中继节点j方向性天线相遇时刻为此时两跳节点k方向性天线所在扇区为s_kj，它在扇区s_kj预计停留总时间为剩余停留时间为表示节点k从扇区s_kj接收到的消息数/节点k从所有扇区接收到消息总数；则求得：节点k方向性天线离开扇区s_kj的时刻进入扇区s_kj的时刻

计算中继节点j方向性天线在扇区s_jk的起始时间和结束时间分两种情况：

a.扇区s_ji≠s_jk，则中继节点j方向性天线离开扇区s_jk的时刻相应的进入扇区s_jk的时刻R_f表示节点j从扇区f接收到的消息数/节点j从所有扇区接收到消息总数，扇区f为从扇区s_ji的下一个扇区到扇区s_jk；表示节点j从扇区s_jk接收到的消息数/节点j从所有扇区接收到消息总数；

b.扇区s_ji＝s_jk，则中继节点j方向性天线离开扇区s_jk的时刻进入扇区s_jk的时刻