[发明专利]一种基于能耗和链路质量的路由选择方法

权利要求书

1.一种基于能耗和链路质量的路由选择方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立软件定义飞行自组网模型，该模型包括一个控制节点和多个传输节点；

多个所述传输节点在一个广播间隔时间内，分别生成各自的属性数据包，并将各自所述属性数据包分别上传给所述控制节点；

所述控制节点根据接收到的所有所述属性数据包生成网络拓扑；

所述控制节点根据所述网络拓扑，利用蚁群优化算法分别计算出每个所述传输节点的选择概率，并通过该选择概率确定最佳路由进行数据传输；

多个所述传输节点在下一个广播间隔时间，重复上述步骤，所述控制节点利用每个所述传输节点的更新后的属性数据包重新生成网络拓扑，并重新确定最佳路由进行数据传输。

2.根据权利要求1所述路由选择方法，其特征在于，建立所述软件定义飞行自组网模型的步骤包括：将包含n个传输节点的软件定义飞行自组网建模为一个无向图G＝V,E，其中，E表示链路集合；V＝{C,TN}表示软件定义飞行自组网中所有节点的集合，其中，C表示控制节点；TN＝{v₁,v₂,…,v_n}表示传输节点的集合，v_n表示第n个传输节点。

3.根据权利要求2所述路由选择方法，其特征在于，在所述软件定义飞行自组网模型中，

所有所述传输节点构成一个同构网络，且所有所述传输节点的初始状态相同；所有所述传输节点均在同一高度飞行，任意两个所述传输节点均不在同一位置；所有所述传输节点的通信范围均为半径为R的圆形区域；

所述控制节点能够保持对所有所述传输节点的集中控制。

4.根据权利要求3所述路由选择方法，其特征在于，多个所述传输节点生成各自的属性数据包包含以下步骤：

在所述传输节点的一个广播间隔时间内，所有所述传输节点分别向外广播采样数据包，同时分别接收邻居传输节点的采样数据包；

所有所述传输节点根据接收到的采样数据包，分别计算出当前链路质量的度量参数，所述度量参数包括各自相应信道的收包率PRR、接收信号强度RSSI、信噪比SNR的平均值和链路质量指示LQI的平均值

所有所述传输节点根据各自当前链路的度量参数和当前节点剩余能量，分别生成各自的属性数据包，并将该属性数据包分别通过控制信道上传给所述控制节点。

5.根据权利要求4所述路由选择方法，其特征在于，传输节点v_i的广播间隔时间的公式包括：

其中，e_ij表示传输节点v_i和传输节点v_j之间的链路，v_i∈v_n，v_j∈v_n；NH_i表示传输节点v_i的邻居传输节点的集合；T(e_ij)表示传输节点v_i和传输节点v_j之间的链路持续时间，所述链路持续时间的公式包括：

其中，d_ij表示传输节点v_i和传输节点v_j之间的欧式距离；和分别表示传输节点v_i和传输节点v_j的速度矢量；

所述半径为R的圆形区域内，当两个所述传输节点之间的平均距离为0.9054R时，所述链路持续时间的公式变为：