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协作路由方法技术

技术编号:6591497 阅读:312 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种协作路由方法,包括:本跳节点根据其邻居节点表中 下一跳节点的位置信息,以直传模式计算从本跳节点到下一跳节点的直传链 路能量消耗值,以协作模式计算从本跳节点到下一跳节点的各个协作链路能 量消耗值;获得各个协作链路能量消耗值中最小的协作链路能量消耗值,并 判断所述最小的协作链路能量消耗值是否小于所述直传链路能量消耗值,是 则获得所述最小的协作链路能量消耗值所对应的协作节点,通过协作模式建 立本跳节点经过所述协作节点到下一跳节点的协作路由,否则通过直传模式 建立本跳节点到下一跳节点的直传路由。本发明专利技术技术方案使得整个网络在保 证数据传输成功率的前提下,提高了整个网络的节能效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信网络中的路由技术,特别是涉及一种, 属于通信

技术介绍
随着通信技术的不断发展,特别是无线网络的普及,各种无线网络,如 移动自组织网路和无线传感器网络中,各个节点均可作为数据的发送节点、 接收节点和转发节点。而作为网络中节点的移动设备均存在着一定的能量、 存储能力和计算能力,特别是对于移动自组织网路而言,其一般应用于环境 较为恶劣的场合,移动设备的能量消耗过多会导致能量降低,从而降低移动 设备传送数据的效果,甚至,移动设备可能因能量耗费完毕而无法工作,从 而降低整个网络的生命周期。现有技术中一般采用最短路径的方法建立源节点到目的节点的路由,这 样可以降低数据传输的距离,提高数据传输的速率,但是,这样建立起来的 路由并未考虑节点的能量耗费问题,使得在数据传输过程中,部分节点可能 需要具有较大的数据传输功率才可达到较好的数据传输成功率或传输效果, 使得节点往往需要消耗大量的能量,出现能量不足,从而使得数据传输成功 率下降或无法完成数据传输,造成节点在网络中失效,从而降低了整个网络 的生命周期。同时网络中的其它节点可能不在最短路径上,因此,即使该节 点具有较少的能量消耗即可实现到目的节点的数据传输且具有较高的传输成 功率也不被采用,使得网络中各节点的能量消耗不均衡,且每个数据传输路 径可能具有较大的能量消耗,不利于网络的节能。因此,如何有效地降低或5节省节点的能量消耗,提高网络整体的生命周期以及网络的节能效果是非常 必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种,可以有效降低网络中节点的能 量消耗,提高整个网络的生命周期。为实现上述目的,本专利技术提供了一种,包括步骤10、本跳节点根据其邻居节点表中下一跳节点的位置信息,以直传模式计算从本跳节点到下一跳节点的直传链路能量消耗值,以协作模式计算 从本跳节点到下 一跳节点的各个协作链路能量消耗值;步骤20、获得各个协作链路能量消耗值中最小的协作链路能量消耗值, 并判断所述最小的协作链路能量消耗值是否小于所述直传链路能量消耗值, 是则执行步骤30,否则执行步骤40;步骤30、获得所述最小的协作链路能量消耗值所对应的协作节点,通过协作模式建立本跳节点经过所述协作节点到下一跳节点的协作路由,执行步 骤50;步骤40、通过直传模式建立本跳节点到下一跳节点的直传路由; 步骤50、下一跳节点判断自己是否是目的节点,是则执行步骤60,否则 执行步骤10;步骤60、结束。其中,所述步骤10中从本跳节点到下一跳节点的直传链路能量消耗值为其中为本跳节点到下一跳节点的直传链路能量消耗值;《,为本跳 节点到下一跳节点的距离;为路径损耗指数;iV。为噪声功率;i 。为预定义 的数据发送速率;W为预定义的数据发送成功概率。6所述步骤10中本跳节点以协作模式计算从本跳节点到下一跳节点的各个协作链路能量消耗值包括步骤100、获得设定通信区域内可与本跳节点和下一跳节点建立通信的所 有节点,并组成第一节点集合,所述设定通信区域是第一通信区域和第二通 信区域的重叠区域,所述第一通信区域是以本跳节点为圓心、以本跳节点和 下一跳节点之间的距离为半径的通信区域,所述第二通信区域是以下一跳节 点为圆心、以本跳节点和下 一跳节点之间的距离为半径的通信区域;步骤101、本跳节点分别以所述第一节点集合中的节点作为到下一跳节点 的协作链路中的协作节点,并以协作模式计算各节点对应的协作链路能量消 耗值。所述步骤101中节点对应的协作链路能量消耗值为《,(《,:,《》.,《:)=尸 PrW + 2, . Pr⑨=,(2 - P柳 其中,A为节点,《;(《2,《^《2)为节点A对应的协作链路能量消耗值;Pc (2, 为节点A对应的协作链路中节点发送数据时消耗的能量,/^=_^^^-,2iV , —为每一时隙的数l + Pr⑨2 — exp(—1 一 ^《y) + exp( -, (《+《)) \|《9据发送速率,PrW = 1 - exp(-g《;)+ exp(-g(《少+《))-exp(-g(《 +《z +《))为节 点A对应的协作链路中只有本跳节点发送数据时发送概率,《=《z(《《z),g = (2 (1)7V。; R。为预定义的数据发送速率;《j为本跳节点到作为协作节点 的节点A的距离;《—为本跳节点到下一跳节点的距离;《:为节点A到下一跳 节点的距离;为路径损耗指数;^为预定的数据发送成功概率;w。为噪声 功率。本专利技术提供了一种,源节点在建立到目的节点路由的过程 中,本专利技术技术方案的本跳节点根据节点自身的能量消耗作为建立到目的节点的路由的依据,通过计算本跳节点到下 一跳节点中满足要求的所有链路上 的能量消耗,并以能量消耗最小的链路作为到下一跳节点的路由,使得源节 点最终建立到目的节点的路由中各节点均具有较少的能量消耗,从而有效减 少了网络中各节点的能量消耗,避免了节点因能量消耗过多而导致整个网络 生命周期的降低,提高了整个网络的生命周期。同时,本专利技术技术方案使得 整个网络在保证数据传输成功率的前提下,可有效降低数据传输中的能量消 耗,提高了整个网络的节能效果。附图说明图1为本专利技术第一实施例的流程示意图; 图2为本专利技术第二实施例的流程示意图。具体实施例方式下面通过附图和实施例,对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。 图1为本专利技术第一实施例的流程示意图。本实施例包括 步骤10、本跳节点根据其邻居节点表中下一跳节点的位置信息,以直传模式计算从本跳节点到下一跳节点的直传链路能量消耗值,以协作模式计算从本跳节点到下 一跳节点的各个协作链路能量消耗值;步骤20、获得各个协作链路能量消耗值中最小的协作链路能量消耗值,并判断该最小的协作链路能量消耗值是否小于直传链路能量消耗值,是则执行步骤30,否则执行步骤40;步骤30、获得该最小的协作链路能量消耗值所对应的协作节点,通过协作模式建立本跳节点经过该协作节点到下一跳节点的协作路由,执行步骤50; 步骤40、通过直传模式建立本跳节点到下一跳节点的直传路由; 步骤50、下一跳节点判断自己是否是目的节点,是则执行步骤60,否则执行步骤10;8步骤60、结束。本实施例中,源节点在建立到目的节点路由的过程中,各本跳节点根据 节点自身的能量消耗作为建立到目的节点的路由的依据,使得源节点到目的 节点的路由是具有最小能量消耗的链路,依此建立的路由使得路由中的各节 点均具有较少的能量消耗即可实现较好的数据传送成功率将数据传输至目的节点。路由建立过程中,本跳节点确定其下一跳节点后,本跳节点和下一跳节点之间具有直传链路(Direct Transmission Link)和协作链路 (Cooperative Transmission Link)两种类型,其中,直传链路是指数据是以 直传模式(Direct Transmission Mode)传输的链路,而协作链路是指数据是 以协作模式(Cooperative Transmission Mode)传输的链路。本实施例中所述 的直传模式是指采用直传方式传输数据,即本跳节点发送到下一跳节点的数 据是直接传送,数据传输过程中不需要通过其它节点,以直传模式进行数据 传输的路径即为直传链路;协作模式是指采用协作通信的方式传输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种协作路由方法,其特征在于包括: 步骤10、本跳节点根据其邻居节点表中下一跳节点的位置信息,以直传模式计算从本跳节点到下一跳节点的直传链路能量消耗值,以协作模式计算从本跳节点到下一跳节点的各个协作链路能量消耗值; 步骤20、获得各个协作链路能量消耗值中最小的协作链路能量消耗值,并判断所述最小的协作链路能量消耗值是否小于所述直传链路能量消耗值,是则执行步骤30,否则执行步骤40; 步骤30、获得所述最小的协作链路能量消耗值所对应的协作节点,通过协作模式建立本跳节点经过所述协作节点到下一跳节点的协作路由,执行步骤50; 步骤40、通过直传模式建立本跳节点到下一跳节点的直传路由; 步骤50、下一跳节点判断自己是否是目的节点,是则执行步骤60,否则执行步骤10; 步骤60、结束。

【技术特征摘要】
1、一种协作路由方法,其特征在于包括步骤10、本跳节点根据其邻居节点表中下一跳节点的位置信息,以直传模式计算从本跳节点到下一跳节点的直传链路能量消耗值,以协作模式计算从本跳节点到下一跳节点的各个协作链路能量消耗值;步骤20、获得各个协作链路能量消耗值中最小的协作链路能量消耗值,并判断所述最小的协作链路能量消耗值是否小于所述直传链路能量消耗值,是则执行步骤30,否则执行步骤40;步骤30、获得所述最小的协作链路能量消耗值所对应的协作节点,通过协作模式建立本跳节点经过所述协作节点到下一跳节点的协作路由,执行步骤50;步骤40、通过直传模式建立本跳节点到下一跳节点的直传路由;步骤50、下一跳节点判断自己是否是目的节点,是则执行步骤60,否则执行步骤10;步骤60、结束。2、 根据权利要求1所述的协作路由方法,其特征在于,所述步骤10中 从本跳节点到下一跳节点的直传链路能量消耗值为其中为本跳节点到下一跳节点的直传链路能量消耗值;《,为本跳 节点到下一跳节点的距离;为路径损耗指数;iv。为噪声功率;i 。为预定义 的数据发送速率;^为预定义的数据发送成功概率。3、根据权利要求1所述的协作路由方法,其特征在于,所述步骤10中 本跳节点以协作模式计算从本跳节点到下 一跳节点的各个协作链路能量消耗 值包括步骤100、获得设定通信区域内可与本跳节点和下一跳节点建立通信的所有节点,并组成第一节点集合,所述设定通信区域是第一通信区域和第二通 信区域的重叠区域,所述第一通信区域是以本跳节点为圆心、以本跳节点和 下一跳节点之间的距离为半径的通信区域,所述第二通信区域是以下一跳节点为圓心、以本跳节点和下一跳节点之间的距离为半径的通信区域;步骤101、本跳节点分别以所述第一节点集合中的节点作为到下一跳节点的协作链路中的协作节点,并以协作模式计算各节点对应的协作链路能量消 耗值。4、根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘凯张军王力
申请(专利权)人:刘凯张军王力
类型:发明
国别省市:11

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