[发明专利]基于MIMO链路的认知路由方法

摘要

本发明公开了一种基于MIMO链路的认知路由方法，主要解决现有技术的吞吐量低和开销大的问题。其过程是：通过Q学习算法实现认知的过程，对网络的状态进行学习和预测；根据所感知的网络状态设置路由寿命和hello周期；使用MIMO技术，使得网络中存在多种链路类型，即复用、分集和组复用链路；建立网络中每个节点的扩展因子表，通过查询该表获得节点之间的链路类型；使用分集链路发送hello、RREQ包，通过查表获得发送数据和RREP包所使用的链路类型；更新扩展因子表，使节点之间的链路类型不断更新；更新路由表，使源节点和目的节点之间所建立的路径最优。本发明保证了业务的QoS需求，优化网络的性能，能够根据节点密度和网络状态的变化进行自适应的调整。

主权项

一种基于MIMO链路的认知路由方法，包括如下过程：(1)在路由表、RREQ和RREP包中增加路由代价域，在RREP包中增加端到端时延域；(2)建立网络中每个节点的扩展因子表，通过查询扩展因子表获得与下一跳节点之间的链路类型；(3)网络中的源节点采用广播泛洪的方式通过分集链路发送RREQ包，源节点在开始广播RREQ包时，将路由代价域初始化为0；(4)第一次收到RREQ包的中继节点，更新扩展因子表，根据MIR路由协议中的metric公式更新RREQ包中的路由代价域，并记录在路由表中，同时根据该节点是否有到达目的节点的有效路径判断是回复RREP包还是转发RREQ包，如果该节点有一条到达目的节点的有效路径，中继节点回复RREP包，否则，中继节点将转发RREQ包；(5)收到重复RREQ包的中继节点，更新扩展因子表，根据MIR路由协议中的metric公式更新RREQ包中的路由代价域，根据目的节点序列号和路由代价判断是否对路由表进行更新，如果RREQ包中的源节点序列号大于路由表中记载的目的节点序号或等于路由表中记载的目的节点序号且前者记录的路由代价小于后者时，中继节点将更新路由表；同时根据该节点是否有到达目的节点的有效路径判断是回复RREP包还是转发RREQ包，如果该节点有一条到达目的节点的有效路径，中继节点回复RREP包，从扩展因子表中读取到达下一跳节点所使用的链路类型，并按照该信息将RREP包转发到下一跳节点，否则，中继节点将转发RREQ包；(6)目的节点回复RREP包时，从路由表中读取路由代价并将其赋给RREP包中的路由代价域，从MAC层读取接入时延并将其赋给RREP包中的端到端时延域，从扩展因子表中读取扩展因子，该因子决定回复RREP包所使用的链路类型；(7)收到RREP包的中继节点，更新RREP中的时延域、路由代价域和扩展因子表，根据目的节点序列号和路由代价决定是否转发该RREP包和更新路由表，如果RREP包中的目的节点序号大于路由表中记载的目的节点序号或目的节点序号等于路由表中记载的目的节点序号且前者记录的路由代价小于后者时，中继节点将转发该RREP包，同时更新路由表，并采用Q学习算法重新设置hello周期和本条路由的路由寿命；(8)收到RREP包的源节点，更新RREP中的时延域、路由代价域和扩展因子表，采用Q学习算法重新设置hello周期和本条路由的路由寿命，根据目的节点序列号和路由代价决定是否更新路由表，如果RREP包中的目的节点序号大于路由表中记载的目的节点序号或目的节点序号等于路由表中记载的目的节点序号且前者记录的路由代价小于后者时，源节点更新路由表，完成源节点与目的节点之间的路由建立；(9)源节点和目的节点之间利用已建立的路由传输数据包，并从扩展因子表中读取扩展因子，根据扩展因子决定所使用的链路类型。