一种多射频多信道无线网网状网信道感知的机会路由方法

摘要

本发明公开了一种多射频多信道无线网网状网信道感知的机会路由方法，兼顾多信道特性和多用户分集特性，并在指标基础上提出信道感知机会路由方法。实验结果表明，与单信道机会路由指标和多信道路由指标的机会路由相比，本发明的方法解决了多射频多信道场景下，现有单信道机会路由指标没有充分利用信道资源来减少干扰，传统路由的多信道路由指标包含了信道信息，但没有利用多用户分集不适合机会路由的问题，提升了无线网络的吞吐量，降低了无线网络的延时。

主权项

1.一种多射频多信道无线网网状网信道感知的机会路由方法，其特征在于，该方法为：1）将多射频多信道无线网状网对应成一个无向图G=(V,E)，所述无向图包含N个节点，其中V为节点集，E为节点间链路的矩阵；2）将所述无向图中任意节点i在所有信道下的多信道期望任意传输时间MEATT^(k)_i和最小多信道期望任意传输时间MEATT_i设为无穷大，F_i、F^(k)_i和T_i设为空；目的节点在所有信道下的最小多信道期望任意传输时间MEATT_d设为零，S设为空，Q设为V；其中，F^(k)_i为节点i的候选节点集；F_i为节点i在所有信道下的最小多信道期望任意传输时间对应的候选节点集；S表示已经找到的路径的节点集；Q为用于存储还没有找到路径的节点i′∈V-S的队列；T_i表示节点i要传输数据到目的节点d所使用的信道；i∈V；3）判断Q是否为空，若否，则进入步骤4）；否则，结束；4）选定并去除Q中最小多信道期望任意传输时间最小的节点j；5）对于所述无向图的每一条边(i,j)∈E，检查每一个信道k∈K；6）如果MEATT^(k)_i大于节点j的多信道期望任意传输时间MEATT_j，则将节点j和节点i的候选节点集F^(k)_i设为临时候选节点集J，利用公式计算节点i在信道k上的多信道期望任意传输时间，并赋值到临时多信道期望任意传输时间MEATT’^(k)_i中；其中，L表示数据长度；B_k表示所在信道的速率；c_i表示候选节点集中优先级为i的节点，p^ci,k表示s到c_i使用信道k的链路包投递率；α_i是区别信道的参数，${\alpha }_i=\left\{\begin{array}{c}{\beta }_1,k\ne {\mathrm{Tc}}_i\\ {\beta }_2,k={\mathrm{Tc}}_i\end{array}\right.,0\le {\beta }_1<{\beta }_2,{\beta }_1,{\beta }_2\in R,$Tc_i为c_i进行传输的信道；如果i到c_i使用的信道k与Tc_i不相同，那么α_i设为不同信道惩罚参数β₁；如果i到c_i使用的信道k与Tc_i相同，那么α_i设为相同信道惩罚参数β₂；(L/B_k)/(1-∏_ci∈J(1-p_ci,k))表示s用信道k成功传输到候选节点集J的开销，即至少有一个候选节点成功接收；MEATT_ci是c_i进行转发的开销，表示节点c_i成功接收数据包而优先级比i高的节点没有成功接收数据包的概率；为通过候选节点集J成功转发到目的节点d需要的开销；7）如果MEATT^(k)_i大于MEATT’^(k)_i，那么将临时候选节点集J设为节点i的候选节点集F^(k)_i，即J赋值给F^(k)_i，并更新MEATT^(k)_i为MEATT’^(k)_i；8）如果更新后的MEATT^(k)_i小于节点i的MEATT_i，那么更新节点i的MEATT_i为MEATT^(k)_i，F_i更新为F^(k)_i，T_i更新为k；9）重复步骤6）～步骤8），直到遍历完无向图中与j相连的所有的边(i,j)和所有的信道K；10）重复步骤4）～9），直到Q为空。