[发明专利]基于节点发送和接收能力的干扰感知跨层路由方法

摘要

本发明是一种基于节点发送和接收能力的干扰感知跨层路由方法，该方法基于802.11MAC层，定义了衡量节点的发送和接收能力的参数，这两个参数可以反映节点周围干扰的强弱以及节点所承受的通信负载程度；在此基础上，结合MAC层和网络层定义了新的路由判据，新判据与周围活跃邻居节点数目、经过节点的数据流的数目、节点接入信道的能力以及节点周围拓扑变化情况有关，更能全面的反映网络的真实情况。本发明以减少路由所受的干扰为目的，尽量选择瓶颈节点综合能力最大的路径或者瓶颈链路干扰最小的路径作为路由，从而降低了平均端到端时延、丢包率，提高了吞吐量。

主权项

1.一种基于节点发送和接收能力的干扰感知跨层路由方法，其特征在于该方法包括： a.计算节点发送能力和节点离开时间，节点C发送属于数据流S→D分组的能力和接收属于数据流S→D分组的能力分别为：其中，表示节点C处于发送状态的概率；表示节点C可以发送分组时，发送的下一个分组是属于数据流S→D的概率；表示节点C为数据流S→D成功预约到信道的概率；表示节点C在预约到信道之后，将属于数据流S→D的分组成功的发送给下一跳的概率；b.计算节点综合能力和链路所受的干扰：集合Paths={P₁,P₂,...,P_m}表示源节点S到目的节点D的m条路径，集合表示路径P_t包含的l个节点序列，节点是节点的上一跳，节点的综合能力为：或 其中，和分别表示节点发送属于数据流S→D分组的能力和接收属于数据流S→D分组的能力，表示节点发送属于数据流S→D分组的能力，链路所受的干扰为：c.计算路由判据：定义某条路径中综合能力最小的节点为瓶颈节点、干扰最大的链路为瓶颈链路，选择瓶颈节点综合能力最大的路径或者瓶颈链路干扰最小的路径作为路由，即路由判据为： 或 d.路由建立过程 d1.如果源节点没有到达目的节点的路由或者该路由已经过期，计算自己的能力值即发送能力和综合能力填入路由询问消息RREQ（Route Request）分组，向周围节点发送此RREQ分组； d2.中间节点收到此RREQ分组后依次执行以下操作： ①判断是否有收到过相同源节点序列号的RREQ分组，若有则丢弃此RREQ分组；没有则登记此RREQ分组； ②计算自己的能力值，按照新路由判据建立或更新反向路由； ③若中间节点是目的节点，则将自己的能力值填入路由回答消息RREP（Route Reply）分组的相应区域，向源节点发送RREP消息；否则更新RREQ分组中的能力值后将RREQ分组转发给其它节点，直到目的节点收到此RREQ分组后发送RREP分组为止； d3.源节点在收到目的节点发给自己的RREP消息后，重新计算自己的所受的能力值，按照新路由判据建立或更新前向路由。