[发明专利]移动中继系统中基于能量采集的机会式转发方法

摘要

本发明公开了一种移动中继系统的基于能量采集的机会式转发方法。它的步骤为采用两跳转发方法，源节点可以复制消息给中继节点，中继节点将消息转发给目的节点。当源节点检测到中继节点进入到最大发射半径内时，以一定的判断准则选择是否转发消息拷贝。其中在该判断准则设计中，考虑中继节点的移动速度以及源节点的能量采集速率，通过比较源节点与中继节点之间期望的相遇速率以及源节点的能量采集速率，从而做出最大化消息在时延要求内成功到达目的节点的概率的转发决策。本发明可用于具有移动中继，允许的时延较长的无线网络中，节点间通信的转发方法。

主权项

一种移动中继系统的基于能量采集的机会式转发方法，其特征在于，步骤如下：1)源节点以时隙长为U的时间间隔从时刻t0＝0开始进行检测，查看是否有中继节点进入最大发射半径R内，并与进入最大发射半径内的中继节点一一建立通信联系，也称为源节点与中继节点相遇；时刻tk表示源节点与中继节点在第k次相遇的时刻，k为自然数；源节点一直检测到收到目的节点已成功接收到消息的反馈信息，如果没有收到目的节点已成功接收到消息的反馈信息则一直检测到预先设置的消息的最大时延容忍T；2)在时刻tk，源节点检测到m个中继节点进入最大发射半径R内，m为自然数，并与之一一建立通信联系；源节点计算每个中继节点与目的节点的相遇速率λi,D，1≤i≤m为自然数，D表示目的节点；源节点找出与目的节点具有最大相遇速率的中继节点i；3)源节点根据网络中携带有消息拷贝的中继节点个数Fk预测转发消息拷贝给与目的节点具有最大相遇速率的中继节点i后，距离下一次与中继节点相遇的平均时间间隔τ(Fk)；源节点根据自己的能量采集速率σ，如果σ·τ(Fk)≥1，表示源节点在下一次与中继节点相遇之前能够采集到超过一个单位的能量完成下一次消息的转发，因此源节点在时刻tk转发消息拷贝给与目的节点具有最大相遇速率的中继节点i；4)如果σ·τ(Fk)＜1，表示源节点在下一次与中继节点相遇之前采集到的能量不超过一个单位，那么源节点预测在接下来的M‐1次与中继节点相遇都转发消息拷贝，但是在第M次与中继节点相遇没有足够能量转发消息拷贝的时刻t′k+M；如果t′k+M≥T，表示这个时刻已经超过了消息的最大时延容忍T，因此源节点在时刻tk转发消息拷贝给与目的节点具有最大相遇速率的中继节点i；5)如果t′k+M＜T，那么源节点比较是在当前时刻消耗一个单位的能量转发消息拷贝对消息成功到达目的节点的期望概率增益大，还是保留这个单位的能量在时刻t′k+M转发消息拷贝对消息成功到达目的节点的期望概率增益大；如果当前时刻转发消息拷贝获得的增益大，那么源节点在当前时刻转发分组，反之，如果在时刻t′k+M转发消息拷贝获得的增益大，那么源节点在当前时刻不转发分组拷贝给与目的节点具有最大相遇速率的中继节点i。