[发明专利]认知无线传感网络中多信道机会路由协议的设计方法

摘要

本发明提供一种认知无线传感网络中多信道机会路由协议的设计方法，在本发明中，每个节点的竞争节点优先级顺序的确定是通过权衡竞争节点的剩余电量、节点与其竞争节点之间的投递率和ETX来实现的。其中，每条链路的投递率和ETX是通过计算网络中所有信道的平均值来获得的。在增大竞争节点集的同时能量的消耗也在增加，考虑到节点能量的有限性，在选择竞争节点集大小时需要在投递率与能量之间作权衡以减少能量开支。为此，本发明提出了一个评价指标EDP（每焦耳能量期望投递率）来权衡上述两者之间的关系。仿真结果进一步证明本发明提出的路由协议在吞吐量和数据包的丢包率上都要比多信道路由协议（MCR）有更好的性能表现。

主权项

一种认知无线传感网络中多信道机会路由协议的设计方法，包括如下步骤：第一步：计算网络中各条链路的平均投递率和期望重传次数ETX；第二步：生成网络中各节点的路由条目，其中，路由条目包括下一跳节点的地址、下一跳节点的剩余功率、本节点与下一跳节点之间的投递率与ETX、本节点的下一跳节点与下两跳节点之间的投递率与ETX；第三步：构造每个节点的竞争节点集；对网络中的每一个节点从其路由条目中选取下一跳节点作为竞争节点，根据路由条目的权重值来安排相应的优先级顺序，以及根据权衡能量与投递率之间的关系来确定竞争节点集的大小；第四步：通过第三步确定竞争节点集之后根据频谱感知在可用信道中选择一个数据信道，并在该数据信道上进行数据包的传递；第一步中所述的链路平均投递率和ETX的计算方法如下：pij=(poff)Npijon+CNk(pon)N-k(poff)kpijoff]]>ETXij=(pon)N1pijon+CNk(pon)N-k(poff)k1pijoff]]>其中，Pon和Poff分别对应表示主用户状态为ON和OFF的概率；pij和ETXij分别表示节点i与节点j之间的平均投递率和期望重传次数；N为网络中信道的数目；表示从N个信道中选择k个信道的可选情况数；表示所有信道上的主用户状态都为ON时的投递率：pijon=pc]]>其中，pc表示控制信道的投递率；表示部分信道的主用户状态为OFF时的投递率：pijoff=1-(1-pc)Πci(1-pci),ci∈C,i∈1,..,k]]>其中，C为该部分信道集合，k为集合大小，ci表示主用户状态为OFF的一个信道，表示为该信道的投递率。