无线自组织网络基于信道的路由算法

摘要

本发明涉及无线自组织网络基于信道的路由算法，提出一种基于物理信道特性的优化链路状态路由协议，核心思想是在路由建立和选择算法中加入对物理链路质量变化的处理机制。并以OLSR路由协议为例展示出在节点快速移动、拓扑频繁变化的场景下，本发明在分组到达率和分组时延有较大的性能提高。

主权项

无线自组织网络基于信道的路由算法，其特征在于：包括如下步骤： 第一步骤：根据无线链路信噪比，在假定的信道模型下，建立链路质量和稳定性模型；其中相关定义如下： 本节点记为节点i，其中某个一跳邻居节点记为节点j，则本节点与一跳邻居节点的链路质量可以记为LinkQty(e[i,j],t)，其中LinkQty(e[i,j],t)＝1‑P_f(e[i,j],t)， 本节点记为节点i，其中某个一跳邻居节点记为节点j，则本节点与一跳邻居节点的链路质量的稳定性记为LinkSty(e[i,j],t_k+1)，其中： 令x代表从本节点到该一跳邻居节点的有向边，则本节点与一跳邻居节点的短时链路稳定预测概率记为P_U(x,t)，其中P_U(x,t)＝Probability{1‑P_f(x,t)>α}； 假设以计算节点S的MPR为例，S的一跳邻居节点集合记为N(S)，两跳邻居节点集合记为N₂(S)，假设S有一跳邻居节点W∈N(S)，在S的两跳邻居节点集合N₂(S)存在k个节点与节点W相连，记这些节点为G_i(k≥i≥1)，记W与G_i(k≥i≥1)之间的链路质量为LinkQty(e[W,G_i],t)，链路质量稳定性为LinkSty(e[W,G_i],t)，短时链路稳定预测概率的为 P_U(e[W,G_i],t)，其中i从1到k取值，则一跳邻居节点W与被其覆盖的关于节点S的两跳邻居节点G_i(k≥i≥1)之间的链路质量LinkQty_2‑hop由下式给出： 链路质量稳定性LinkSty_2‑hop由下式给出： 短时链路稳定概率P_U2‑hop(S_W,t)为下式： W与S之间的链路质量记为：LinkQty(e[S,W],t)，则节点W关于S的相对邻居链路质量为下式： RNLQty_W,S＝β·LinkQty_2‑hop(S_W,t)+(1‑β)LinkQty(e[S,W],t)， 其中β是具体应用相关的可选参数； W与S之间的链路质量稳定性记为：LinkSty(e[S,W],t)，则节点W关于S的相对邻居链路质量稳定性由下式给出： RNLSty_W,S＝η·LinkSty_2‑hop(S_W,t)+(1‑η)LinkSty(e[S,W],t)， 同样，η也是具体应用相关的可选参数； W与S之间的短时链路稳定预测概率记为：P_U(e[S,W],t)，则节点W关于S的相对邻居短时链路稳定预测概率由下式给出： RNLPty_W,S＝P_U2‑hop(S_W,t)·P_U(e[S,W],t) 节点W关于S的结合节点覆盖度的综合节点覆盖质量由下式给出： 其中γ，τ是根据具体应用选定的非负参数，须要满足约束：0≤γ+τ≤1； 第二步骤：对路由协议控制分组的数据结构扩展链路信息域； 第三步骤：为链路信息的存储扩展相应的信息表； 第四步骤：结合链路信息，改造MPR选择算法和路由路径选取算法。