构建网络稳定性自适应的自组织网络终端的方法

文档序号:7968822阅读:143来源:国知局
专利名称:构建网络稳定性自适应的自组织网络终端的方法
技术领域
本发明涉及无线网络的路由技术领域,特别是涉及构建一种稳定性自适应的自组织网络终端的方法。
背景技术
无线网络从结构组成上可分为两大类有固定基础结构的网络和无固定基础结构的网络。(Elizabeth M.Royer,Chai-Keong Toh,″A Reviewof Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networks″,IEEE Personal Communications,Vol.6,No.2,pp.46-55,April 1999.)第一类网络中设有固定的、通过有线方式相互连接的网络节点,这些节点构成了网络的基本体系结构,如蜂窝网、本地无线接入网(WLAN)。蜂窝网中,基础网络结构由基站组成,以基站为中心,基站发射半径范围内的圆形(正六边形)区域构成一个“小区”,固定的均匀分布的基站共同实现网络对某地区的覆盖。用户移动设备与所处小区的基站直接建立连接,所有数据均通过基站转发给用户,基站之间一般通过有线的方式相互连接,基站配有专用的交换设备完成对用户数据的交换、转发。本地无线接入网中,接入点(Access Point,AP)构成了网络的基础结构。在每个AP的无线收发机覆盖范围内的移动终端可通过AP接入互联网络,所有的用户数据均通过AP转发。在此类无线网络中,移动终端和其通信范围内的“接入点”(基站、AP等)建立连接,所传输的业务数据均通过“接入点”处理转发。当终端从一个“接入点”的通信范围内移出并进入另一个“接入点”的通信范围内时,在新旧“接入点”之间发生切换,使它们能够在整个网络内连续的进行无缝通信。但位于系统“接入点”覆盖范围之外的终端则无法与系统建立联系,终端之间无法直接建立通信链路。整个网络的拓扑结构是固定的,由网络基础设备的分布而决定。
第二类无线网络中没有“接入点”或者交换设备,而是由一组用户终端自发形成的一种分布式的通信网络,被称为“无线自组织网络”(Wireless Ad hoc network)。
自组织网络(ad hoc)起源于1968年美国夏威夷大学为了连接学校的教育设施而建立了ALOHA网络。在此基础上,1973年提出了多跳分组无线电网络PRNet-Packet Radio network(J.Jubin and J.D.Tomow,“The DARPA packet radio network protocol,”Proc.Of the IEEE,vol 75,No.1,Jan 1987,pp.21-32)。
IEEE在开发IEEE 802.11标准时,将PRNet改称为Ad hoc网络。1997年IETF成立了移动Ad hoc网络MANET(Mobile Ad hoc NETwork)工作组,专门负责具有数百个节点的移动Ad hoc网络的路由算法的研究和开发,进行相应的标准化工作。MANET工作组已经制定了十几个Internet草案标准。
在无线自组织网络中,两个相邻终端可直接建立“端到端”的通信链路,无需通过基站(或者AP)等设备转发;同时,在自组织网络中,无交换机、路由器等专用设备,每个终端均具有路由交换的功能,可建立、维护到其他终端的路由并为其相邻终端转发业务数据。进而当非相邻终端需要通信时,终端本身可动态的搜索有效路由,数据包通过其他终端转发,以“多跳”的方式传递至最终的目的终端。在端到端的通信业务中,建立路由是完成传输的前提条件,路由的搜索效率、路径质量、系统开销则决定了系统的整体传输性能。无线自组织网络的灵活性使得其终端所采用的路由算法成为影响网络性能的主要因素之一,进而路由算法设计成为这一领域的研究难点和热点。目前,已经提出的自组织网络的路由算法大多是基于传统有线互联网络或无线蜂窝网中的路由搜索、建立、维护的机制,以最短路由作为首选最佳路由进行通信传输。无线自组织网络中,通信终端的移动性造成了网络拓扑结构不断变化,因而在无线自组织网络中,最短路由并不一定是最佳路由。
在现有的自组织网络系统的路由算法中,当搜索到多条到同一目的终端的路由时,将选择其中“路径延时最小”的一个,如AODV(Ad hocOn-Demand Distance Vector(AODV)Routing,Jan.19,2002)算法。但延时最小的路径并不一定是最稳定的路由。如图1所示,从源节点S到目的节点D的可选路径可能有多条,包括(S,K1,K2,D)和(S,A,D),其中(S,A,D)是“延时最小”的一条,那么在AODV算法下,源节点S将选择这一路径发送数据。但如果K1、K2节点的稳定性比A节点高,并且两条路径的延时相差不多时,那么选择(S,K1,K2,D)作为路由更适合于数据的成功有效传输。同时,当某条路径上的负载过重时,可能造成网络局部的数据拥塞,此时应选择其他路径作为数据传输的路由,因此在路由选择中应综合考虑路径时延、路径稳定性和路径间的负载均衡三个因素。

发明内容
本发明的目的在于提供一种综合考虑网络路径延迟、路径稳定性和路径负载的构建网络稳定性自适应的自组织网络终端的方法。
为达到上述目的,本发明的技术解决方案是提供一种构建网络稳定性自适应的自组织网络终端的方法,它是一种以节点历史成功传递的数据包数量来衡量节点的稳定性,以节点的等待发送的数据缓存区占用率来衡量节点的负载,从而以综合考虑路径延时特性、路由稳定性和路径负载作为无线自组织网络路由标准的路由选择方法。
所述的方法,其含有以下步骤(1)设定参数及其结构;(2)发送节点根据数据包包头中的最终目的终端的地址,在缓存路由表中查询相应的有效路由若查到有效路由,则发出此数据包;否则,发出路由搜索信息包(RQ),进行下一步的路由搜索;(3)当某邻居节点收到该RQ时,将此RQ的标号和其记录中的到相同目的节点的RQ标号作比较若此RQ的标号大,则此节点继续处理RQ包,同时将此RQ的标号记录为到相同目的节点的已经处理的最大RQ标号;否则直接丢弃此RQ;(4)此节点检查RQ中已经列出的中间节点地址中是否包含其本身地址若已经保护,便是一个环路路由,丢弃;否则,继续处理;(5)当收到RQ的节点不是此RQ的目的节点时,检查RQ跳数是否超过了其最大跳数限制(Hop-Limit)若已经超过,则丢弃;否则,将其本身地址顺序写入RQ的中间节点地址列表,并继续向邻居节点发送更新后的RQ信息包;(6)若收到某个RQ的节点已经是此RQ的目的节点,或者遵循步骤(2)查到其保存的路由缓存表中有到相应目的节点的有效路由信息,则此节点复制相应的中间节点地址及上述其他参数值,发回路由应答信息包(RP);(7)当RQ的发起节点即源节点收到RP时,便计算此路径的联合选择参数W,并将路由信息存入其路由缓存表;(8)当源节点以后再发送数据时,将选择到达相应目的节点的所有路由中W值最小的一个;(9)当源节点发出RQ后,若在一定的时间(Route-Discovery-Period)内未收到RP,则源节点将延迟一段时间(Route-Discovery-Delay)后重新发出路由搜索信息包RQ,并且把上述两个时间值加倍,以防止频繁发出路由搜索而过度占用系统资源。
所述的方法,其所述设定参数及其结构,包括1)终端稳定度每个终端以在指定周期内其成功传递的数据包作为其稳定度的衡量依据,其参数结构为a)累计周期由系统指定,用Count-Cycle表示;在一个计数周期内成功传递的数据包数量,用Packet-Counter表示;b)路径的稳定度V-nodeV-node=0.1·V-node+Packets-Counter;2)终端负载终端缓存中等待发送的数据包所占的比例;3)路由搜索信息终端进行路由搜索时发出的路由搜索信息包(RQ),其结构为a)ID由发起此路由搜索信息包的终端给出RQ编号;b)Source-address发起此RQ的终端的地址;
c)Destination-address此RQ目的终端的地址;d)Hop-Limit(N)此RQ搜索的最大跳数限制值;e)K-route路由负载参数;f)V-route路由稳定性参数;g)Address-i路径中第i个中间节点的地址;V-route=V-route+Vi-node;Vi-node为节点i的稳定性参数;K-route=K-route+Ki-node;Ki-node为节点i的负载参数;4)路由应答信息当搜索到一条到达目的终端的路由时,相应的节点发回的路由应答信息包(RP)ID、Source-address、Destination-address、K-route、V-route、Address-1……Address-N的定义与此RP对应的RQ中的相应变量定义相同;5)缓存路由表每个终端保存的一定时期内搜索到的有效路由信息,其参数结构含有a)目的节点地址(Destination Node Address);b)路由联合选择参数(Selection Measurement,用W表示);c)路由中间节点地址列表(Middle Nodes Address List);d)路由有效时限(Life time);其中,第k个从节点i到节点j的路由W用Wk-ij表示,Wk-ij=A1·N+1N(A2·K-route+A3·V-route)]]>其中N此路由的总跳数;A1路径距离权重系数,设定;A2“负载均衡”权重系数,设定;A3“稳定性”权重系数,设定;6)路由失效信息(Route Error,RE)由路由错误导致的相应终端发出的“路由失效信息包”,其参数结构为失效路由的目的终端地址(Destination-address),发生路由错误的中间节点地址(Node-address)。
本发明所提出的网络稳定性自适应的路由算法中,采用了节点历史成功传递的数据包数量衡量节点的稳定性,以节点的等待发送的数据缓存区占用率衡量节点的负载,综合考虑路径延时特性、路由稳定性和路径负载,计算每条路径的W值,如下Wk-ij=A1·N+1N(A2·K-route+A3·V-route),]]>Wk-ij第k个从节点i到节点j的路由;N此路由的总跳数;V-route;路由稳定性参数;K-route;路由负载参数;A1路径距离权重系数;A2“负载均衡”权重系数;A3“稳定性”权重系数;在到相同目的终端的多条路由中,具有最小W值的路由将被作为首选路由发送用户数据包。W值越小表示此路由长度较短、稳定性较高、负载较小。进而提高网络中数据的成功传输比率和网络传输能力,并降低数据的平均传输延时。
本发明的特征在于它是一种以节点历史成功传递的数据包数量来衡量节点的稳定性,以节点的等待发送的数据缓存区占用率来衡量节点的负载,从而以综合考虑路径延时特性、路由稳定性和路径负载作为无线自组织网络路由标准的路由选择方法;当源节点发出RQ后,若在一定的时间(Route-Discovery-Period)内未收到RP,则源节点将延迟一段时间(Route-Discovery-Delay)后重新发出路由搜索信息包RQ,并且把上述两个时间值加倍,以防止频繁发出路由搜索而过度占用系统资源。
本发明中提出的无线自组织网络终端设计中所给出的路由算法则充分考虑了自组织网络中,终端的稳定性对系统性能的影响,构建了综合考虑路由长度、路由稳定性、网络负载均衡的无线自组织通信系统。通过系统仿真比较,这种网络稳定性自适应的自组织网络终端较传统的基于AODV算法的自组织网络终端(Ad hoc On-Demand Distance Vector(AODV)Routing,Jan.19,2002),在系统平均传输延时、系统平均传输成功率、终端容量、链路平均断路数量等指标考核中,均具有更好的性能。
仿真实验表明无论在终端的运动停留时间相同而网络负载不同,或者网络负载一定但终端的运动停留时间变化下,网络稳定性自适应路由选择方法的饱和系统性能均优于AODV方法。
本发明可应用于无线通信领域,会议室、办公室、教室等临时性、终端密度较高的环境中,临时构建网络,用于信息的发布和共享;家庭环境中,用于各种设备的无线互联及数据交换,以低成本构建局域网络;个人随身便携设备之间的协同工作及数据同步,如笔记本电脑、手机、PDA等设备间的临时构建个域网(Personal Area Network);公共场所的临时性接入服务,如咖啡厅、餐厅内服务人员或顾客手持设备临时性的接入局域网;传统蜂窝网络的服务覆盖盲区的连接服务,如大型建筑物内部的阴影角落、地下建筑等提供传统网络覆盖困难(或成本过高)的环境;无网络覆盖地区,如在偏远山区、沙漠、森林、峡谷内,人员之间的相互通信;传统网络无法正常工作的环境,如灾害地区的紧急通信服务;战场、太空等特殊环境下的人员通信、设备互联;传感网络(sensornetwork),一种准静态、多跳的自组织网络应用,可用于战场上的情报搜集(如地形、地表状况检测,雷区探测)、系统监控(如城市地下管道系统的状态监测、生产线状态检测等)、地震及海啸的早期预报等方面。


图1为路径的稳定性因素示意图;图2为本发明网络稳定性自适应路由选择方法的路由搜索图;图3为终端运动停留时间相同而网络负载不同时,本发明网络稳定性自适应路由选择方法和AODV方法的系统饱和容量比较曲线图;图4为网络负载一定而终端运动停留时间变化时,本发明网络稳定性自适应路由选择方法和AODV方法的系统性能比较图图4(a)为“数据包成功传输比”指标的比较;图4(b)为“节点平均吞吐能力”指标的比较;图4(c)为“链路失败数量”指标的比较;图4(d)为“平均端到端延时”指标的比较;图4(e)为“系统路由开销”指标的比较;图5为本发明所述方法的程序流程框图。
具体实施例方式
一、参数结构定义1.终端稳定度每个终端以在指定周期内其成功传递的数据包数量作为其稳定度的衡量依据,其参数结构为

其中累计周期(Count-Cycle)由系统指定,Packets-Counter和V-node的初始值为0。终端将在Packets-Counter中记录在一个Count-Cycle内成功传递的数据包数量,V-node的计算公式为V-node=0.1·V-node+Packets-Counter在一个Count-Cycle结束时,Packets-Counter重置为0。
2.终端负载在SAR路由算法中,终端缓存中等待发送的数据包数量在节点缓存空间中所占的比例作为此终端的负载量度,记为参数K-node,计算如下K_node=1-Packets_number_in_waiting_listAmount_of_Buffer]]>Packets_number_in_waiting_list节点当前缓存的需要发出的数据包数量;Amount_of_Buffer节点为发送数据开辟的缓存空间大小。
3.路由搜索信息当终端进行路由搜索时,将发出“路由搜索信息包”(Route Quest,RQ),其结构为

ID是由发起此路由搜索信息包的终端给出的RQ编号,Source-address是发起此RQ终端的地址,Destination-address是此RQ目的终端的地址,Hop-limit是此RQ搜索的最大跳数限制值,Address-i是路径中第i个中间节点的地址。V-node和K-node分别是此路径的稳定度和负载参数,其计算公式为V-route=V-route+Vi-nodeK-route=K-route+Ki-node4.路由应答信息当搜索到一条到目的终端的路由时,相应的节点将发回“路由应答信息包”(Route Reply,RP),其结构为

RP中的ID、Source-address、Destination-address、Address-I、V-route和K-route的定义与此RP对应的RQ中的相应变量定义相同,变量值相等。
5.缓存路由表在网络稳定自适应路由算法中,每个终端保存了一定时期内搜索到的有效路由信息,其缓存路由表结构包括目的节点地址(Destination NodeAddress)、路由联合选择参数W(Selection Measurement-W)、路由中间节点地址列表(Middle Nodes Address list)、路由有效时限(Lifetime),如下所示。

6.路由失效信息在数据传递过程中,如果发现由于网络拓扑结构变化等引起的路由错误,则相应的终端发出“路由失效信息包”(Route Error,RE),其结构为

Destination-address是失效路由的目的终端地址,Node-address是发生路由错误的中间节点地址。
二、路由搜索及维护网络稳定性自适应的路由算法中,路由搜索机制如下当终端发送数据包时,在数据包的包头写有此数据包的最终目的终端的地址,发送节点将根据其目的终端地址,在缓存路由表中查询相应的路由。如果能查找到有效路由,则发出此数据包;如果无有效路由,则发出RQ,进行路由搜索。
以图2为例,假设节点A需要搜索一条到节点E的路由,将由A发出RQ,在A节点的发射功率覆盖范围内的邻居节点将收到这一RQ包,每个RQ均有一个ID标号,标明其发出顺序。每个收到RQ包的节点也记录其处理过的到某一目的节点的RQ标号。
当某个节点收到RQ时,首先检查是否处理过到相同目的节点的RQ,只有当此RQ的标号比其记录中的到相同目的节点的RQ标号大时,此节点才继续处理此RQ包,否则将直接丢弃。之后此节点将检查RQ中已经列出了中间节点地址中是否包含其本身地址,如果已经包含,则证明这是一个环路路由,丢弃;不包含则继续处理。
如果收到RQ的节点不是此RQ的目的节点并且在其缓存路由中无到RQ目的节点的有效路由,则检查RQ跳数是否超过了其Hop-limit,如果已经超过,则丢弃;如果未超过,则将其本身地址顺序写入RQ的中间节点地址列表,并继续向其邻居节点发播更新后的RQ信息包。
如果节点是此RQ的目的节点(destination-address)或者此节点的缓存路由表中已经保存了有效的到目的节点的路由,则此节点复制相应的中间节点地址及其他参数值,发回路由应答信息包RP。当RQ的发起节点A收到RP时,将计算此路径的联合选择参数W,如下Wk-ij=A1·N+1N(A2·K-route+A3·V-route),]]>并将此路由存入其路由缓存表,当A节点发送数据时将选择到相应目的节点的所有路由中W值最小的一个。
当源节点发出RQ后,如果在一定的时间(Route-Discovery-Period)内未收到RP,则源节点将延迟一段时间(Route-Discovery-Delay)后重新发出路由搜索信息包RQ,并且将Route-Discovery-Delay值加倍,以防止频繁的发出路由搜索请求过度占用系统资源。
在图2所示的网络拓扑结构中,当节点A搜索到E的路由时,所有收到RP的中间节点也记录了相应的路径信息,因而当搜索到“A到E”的路径时,同时得到了“A到C”、“A到D”、“B到D”、“B到E”、“C到E”的路径。
当某节点(例如节点C)向其下一跳节点(例如节点D)发送数据,但未收到D的接收确认(ACK)时,C将向D重发数据,如果连续发送次数超过最大重发次数(Retransmission-Limit),则认为“C到D”的这条路径已经出现错误,节点C将发出RE信息包,收到RE的节点将删除其缓存路由表中包含“C到D”路径的所有路由。
三、与AODV算法的性能比较我们使用了GloMoSim网络仿真平台(GloMoSimA ScalableNetwork Simulation Environment,Lokesh Bajaj,Mineo Takai,Ken Tang,Rajive Bagrodia,Mario Gerla)完成了性能仿真。仿真模型如下●仿真地理区域范围160×160,终端数量16个;●终端均匀随机分布根据终端数量将仿真的地理范围均匀分成16个子区域,在每个子区域中为一个终端随机生成一个位置坐标;●终端移动模型在其平均运动速率范围内(0~2米/秒)均匀随机生成某终端的运动速率,并均匀随机生成此终端的运动方向。当终端运动至仿真地理范围的边界时则遵循“左出右进”的规则计算其位置坐标;对于终端的匀速直线运动采用均匀抽样模拟,终端在某一点上的“停留时间”即为抽样间隔;●无线传输采用双指数衰落模型,衰落指数(-2,-4),阈值100m;●无线载波频率5.2GHz,信道带宽20MHz,终端最大传输速率54Mbps,接收机灵敏度21dB,发射机功率0dBm(有效接收范围50m);●天线增益0dB,背景温度270K,噪声系数10;
●网络MAC及物理层采用IEEE802.11a协议,网络层以上采用TCP/IP协议,应用层采用CBR生成传输任务,单位数据包长2048bytes,终端的平均负载则随着CBR数据包发送时间间隔而变化,仿真时间400秒;●每个仿真点为相同条件下20次仿真结果的算术平均值;●仿真中,SAR算法的累积周期(Count-Cycle)值设为0.1秒;●采用两组路由权重系数(A1=1,A2=0.1,A3=0.05)和(A1=1,A2=0.1,A3=0);在第一组仿真中,图3给出了终端运动停留时间为0.5秒条件下,当网络负载不同时,网络稳定性自适应路由算法与AODV的饱和系统容量比较。
在第二组仿真中,图4给出了网络负载一定(CBR数据包发送间隔为0.002秒,终端平均负载8274.747070Kb/s),终端的运动停留时间变化时(0.5秒~5秒),网络稳定性自适应路由算法与AODV的性能比较。仿真结果中的参数指标定义如下Offered Load在5秒时间内生成32个CBR数据传输任务,CBR任务的发起时刻在0~5秒内均匀随机分布,发起终端和目的终端在16个终端内随机生成(每个任务的发起终端和目的终端不同),每个任务发出CBR数据包数量为100个,每个数据包为定长2048bytes(1byte=8bits)数据包发送间隔时间为T秒。
Offered_Load(bits/s)=2048*8T]]>Node’s Throughpu对于某个终端k,记其在仿真时间内开始接收数据的时刻为T1,接收最后一个数据包的时刻为T2,在T1到T2时间内共接收数据包M个(每个数据包中含有2048*8bits信息),则终端N的Throughput为Throughput_node_k(bits/s)=M*(2048*8)T2-T1]]>Node’s Throughput是所有终端的Throughput的算术平均值Node′s_Throughput=1NΣi=1NThroughput_Node_i]]>Packets delivery ratio所有被任务的目的节点成功接收的数据包数量与任务发起节点发出的所有数据包的比值。
Broken Link Number在仿真时间内,已经建立的通信链路由于各种因素导致错误失效的链路数量。
End-to-end Delay对于任一个数据包,自传输任务的发起节点发出此数据包,到其被任务的最终目的终端正确接收为止,这段时间定义为此数据包的“端到端的传输延时”,End-to-end Delay定义为仿真时间内所有被成功传输的数据包的“端到端的传输延时”的算术平均值。
Routing Control Cost在仿真时间内,路由维护包(RQ、RP、RE)称为Control Packets,所有发出的数据包称为Data Packets,则Routing_Control_Cost=Data_Packets(bits)Control_Packets(bits)]]>当终端处于移动状态下,网络拓扑结构的变化成为影响网络性能的重要因素之一。在新路由算法的路由搜索时选择了稳定性较高的路由进行数据传递,因而其路由的有效时间更长,路由失败的概率较小,数据结果表明在这种仿真条件下,新路由算法的数据成功传输比率较AODV提高了约6.1%,终端的数据平均传输吞吐能力提高约7.3%,传输过程中链路失效数量下降17.6%,其数据平均传输延时较AODV降低7.4%,;同时由于在路由搜索建立时考虑了网络负载均衡问题,避免了局部的数据传输拥塞,也有较大提高。
在各种网络通信终端设备上,如无线网卡、终端内部集成的通信模块等,将其网络层(Network Layer)的路由算法更新为网络稳定性自适应的路由算法,即可构建成“网络稳定性自适应的自组织网络终端”。
权利要求
1.一种构建网络稳定性自适应的自组织网络终端的方法,其特征在于,它是一种以节点历史成功传递的数据包数量来衡量节点的稳定性,以节点的等待发送的数据缓存区占用率来衡量节点的负载,从而以综合考虑路径延时特性、路由稳定性和路径负载作为无线自组织网络路由标准的路由选择方法。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,含有以下步骤(1)设定参数及其结构;(2)发送节点根据数据包包头中的最终目的终端的地址,在缓存路由表中查询相应的有效路由若查到有效路由,则发出此数据包;否则,发出路由搜索信息包(RQ),进行下一步的路由搜索;(3)当某邻居节点收到该RQ时,将此RQ的标号和其记录中的到相同目的节点的RQ标号作比较若此RQ的标号大,则此节点继续处理RQ包,同时将此RQ的标号记录为到相同目的节点的已经处理的最大RQ标号;否则直接丢弃此RQ;(4)此节点检查RQ中已经列出的中间节点地址中是否包含其本身地址若已经保护,便是一个环路路由,丢弃;否则,继续处理;(5)当收到RQ的节点不是此RQ的目的节点时,检查RQ跳数是否超过了其最大跳数限制(Hop-Limit)若已经超过,则丢弃;否则,将其本身地址顺序写入RQ的中间节点地址列表,并继续向邻居节点发送更新后的RQ信息包;(6)若收到某个RQ的节点已经是此RQ的目的节点,或者遵循步骤(2)查到其保存的路由缓存表中有到相应目的节点的有效路由信息,则此节点复制相应的中间节点地址及上述其他参数值,发回路由应答信息包(RP);(7)当RQ的发起节点即源节点收到RP时,便计算此路径的联合选择参数(W),并将路由信息存入其路由缓存表;(8)当源节点以后再发送数据时,将选择到达相应目的节点的所有路由中W值最小的一个;(9)当源节点发出RQ后,若在一定的时间(Route-Discovery-Period)内未收到RP,则源节点将延迟一段时间(Route-Discovery-Delay)后重新发出路由搜索信息包RQ,并且把上述两个时间值加倍,以防止频繁发出路由搜索而过度占用系统资源。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述设定参数及其结构,包括1)终端稳定度每个终端以在指定周期内其成功传递的数据包作为其稳定度的衡量依据,其参数结构为a)累计周期由系统指定,用Count-Cycle表示;在一个计数周期内成功传递的数据包数量,用Packet-Counter表示;b)路径的稳定度V-nodeV-node=0.1·V-node+Packets-Counter;2)终端负载终端缓存中等待发送的数据包所占的比例;3)路由搜索信息终端进行路由搜索时发出的路由搜索信息包(RQ),其结构为a)ID由发起此路由搜索信息包的终端给出RQ编号;b)Source-address发起此RQ的终端的地址;c)Destination-address此RQ目的终端的地址;d)Hop-Limit(N)此RQ搜索的最大跳数限制值;e)K-route路由负载参数;f)V-route路由稳定性参数;g)Address-i路径中第i个中间节点的地址;V-route=V-route+Vi-node;Vi-node为节点i的稳定性参数;K-route=K-route+Ki-node;Ki-node为节点i的负载参数;4)路由应答信息当搜索到一条到达目的终端的路由时,相应的节点发回的路由应答信息包(Route Reply,RP)ID、Source-address、Destination-address、K-route、V-route、Address-1……Address-N分别是此RP对应的RQ中的相应变量值;5)缓存路由表每个终端保存的一定时期内搜索到的有效路由信息,其参数结构含有a)目的节点地址(Destination Node Address)b)路由联合选择参数(Selection Measurement,用W表示);c)路由中间节点地址列表(Middle Nodes Address List);d)路由有效时限(Life time);其中,第k个从节点i到节点j的路由的“路由联合选择参数”用Wk-ij表示,Wk-ij=A1·N+1N(A2·K-route+A3·V-route)]]>其中N此路由的总跳数;A1路径距离权重系数,设定;A2“负载均衡”权重系数,设定;A3“稳定性”权重系数,设定;6)路由失效信息(Route Error,RE)由路由错误导致的相应终端发出的“路由失效信息包”,其参数结构为失效路由的目的终端地址(Destination-address),发生路由错误的中间节点地址(Node-address)。
全文摘要
构建网络稳定性自适应的自组织网络终端的方法属于无线自组织网络路由技术领域,其特征在于它是一种以节点历史成功传递的数据包数量来衡量节点的稳定性,以节点的等待发送的数据缓存区占用率来衡量节点的负载,从而以综合考虑路径延时特性、路由稳定性和路径负载作为无线自组织网络路由标准的路由选择方法。它和传统的基于AODV算法的自组织网络终端相比,路由的有效时间更长、路由的失败概率较小;在数据成功传送比率、终端的数据平均传输吞吐能力、链路失败数量、数据平均传输延迟诸方面都有改进。
文档编号H04W84/18GK1491055SQ0315815
公开日2004年4月21日 申请日期2003年9月15日 优先权日2003年9月15日
发明者钟晓峰, 王有政 申请人:清华大学, 东芝(中国)有限公司
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