移动AdHoc网络中基于距离和能量均衡的广播方法与流程

文档序号:12013575阅读:来源:国知局
移动AdHoc网络中基于距离和能量均衡的广播方法与流程

技术特征:
1.一种移动AdHoc网络中基于距离和能量均衡的广播方法,其特征是,包括如下步骤:(1-1)建立邻居信息表:移动AdHoc网络中的任一个节点J收到其任一邻居节点H的广播分组,节点J从广播分组中获取H的地址,并计算J和H之间的距离;如果节点J第一次收到来自节点H的分组,则节点J建立用于存储节点H的信息的邻居信息表;否则,节点J更新对应节点H的邻居信息表中的距离和生存时间LTM;(1-2)发送或转发广播分组:(1-2-1)当节点J需要发送广播分组时,节点J根据邻居节点数目Jnum和邻居节点的分布情况设定距离门限值Dth,并在邻居节点中选择一个邻居距离最大值Dmax;当邻居节点数目Jnum为1时,则将Dmax设为该邻居节点与J之间的距离,并将Dth设为0;当邻居节点数目Jnum为2-4时,则将Dth设为各个邻节点中与节点J之间距离的最小值,将Dmax设为各个邻节点中与节点J之间距离的最大值;当邻居节点数目Jnum大于4时,将Dmax设为各个邻节点中与节点J之间距离的最大值,设定Dth,并使Dth满足与节点J的距离大于Dth的邻居节点数目≥Jnum/2;节点J将距离门限值Dth和邻居距离最大值Dmax记录到广播分组的分组头中,并发送广播分组;节点J中预设的应答时间Ackt,当节点J将广播分组转发后的Ackt时间内,节点J没有收到来自任一邻居节点的相同广播分组,则节点J做出广播分组发送失败或发生碰撞的判断,节点J重新发送该广播分组,第二次发送完毕后不再设置应答时间Ackt来等待邻节点转发相同的广播分组;当节点J在Ackt时间内收到来自任一邻居节点的相同广播分组,则节点J做出广播分组已经成功发送的判断;(1-2-2)当节点J的任意一个邻居节点K收到这个广播分组后,如果K没有转发过节点J的广播分组,则节点K计算与节点J的距离DKJ,并建立对应邻节点J的邻居信息表或更新对应邻节点J的邻居信息表中的邻居距离和LTM;将DKJ与广播分组的分组头中的Dth和Dmax进行比较,确定节点K是否需要转发该广播分组:当DKJ<Dth时,节点K不转发该广播分组;当DKJ=Dmax时,节点K直接转发该广播分组;当Dth<DKJ<Dmax时,节点K利用公式计算转发权PI,其中,α为网络中设定的常数,R为节点的无线覆盖范围的半径,Ek为节点K的当前剩余能量,Emax为任一节点的电池所能提供的最大能量值;利用公式计算转发延时时间T1,其中,tanh()为双曲正切函数运算符,MT为设定的最大延时时间,PImax是PI的最大值,n是时间常数;然后K根据转发延时时间T1进行延时,等待转发上述广播分组;当DKJ>Dmax时,K不转发该广播分组;(1-2-3)当节点K需要转发广播分组,节点K利用与节点J相同的方法确定Dth和Dmax,并将Dth和Dmax记录到转发的广播分组头中,将广播分组头中上一跳节点地址字段中的值修改为本节点的地址,然后节点K发送广播分组;(1-3)网络中所有节点反复交替执行步骤(1-1)至(1-2),直至所有节点停止广播该广播分组。2.根据权利要求1所述的移动AdHoc网络中基于距离和能量均衡的广播方法,其特征是,所述的节点K等待延时转发的过程中,如果K再次收到任一邻节点N转发的相同的广播分组,则节点K计算K和N的距离DKN;如果DKN的距离大于r,K继续延时,等待转发;如果DKN的距离小于r,则K取消延时,不转发;如果K在等待延时的过程中收到任何邻居节点转发的同一广播分组的次数大于1次,则K取消转发;其中,r的范围为:3.根据权利要求1所述的移动AdHoc网络中基于距离和能量均衡的广播方法,其特征是,所述的广播分组应答时间Ackt=t1+2t2+MT;其中,t1为一个广播分组的发送时间;t2为网络的传播延时。4.根据权利要求1所述的移动AdHoc网络中基于距离和能量均衡的广播方法,其特征是,所述的节点K的剩余能量Ek利用如下步骤计算获得:节点K发送一个分组所消耗能量为:Esc=PsTp;节点K接收一个分组所消耗的能量为:Ere=PrTp;节点K转发一个分组所需的能量为发送和接收两种操作所需能量之和:Eifw=(Ps+Pr)Tp;节点K已经消耗的总能量为Ekc=NksEsc+NkrEre+NkfEifw则节点K的剩余能量Ek=Emax-Ekc其中,Ps为发射机的发射功率;Pr为接收机的接收功率;Tp为发送或接收一个分组所需时间;Nks、Nkr、Nkf分别为节点K发送的分组数、接收的分组数、转发的分组数。5.根据权利要求1所述的移动AdHoc网络中基于距离和能量均衡的广播方法,其特征是,所述的α的取值范围为0.4至0.6。6.根据权利要求1所述的移动AdHoc网络中基于距离和能量均衡的广播方法,其特征是,所述的节点J与邻节点H之间的距离利用下述公式计算:其中,Pt为发射功率,Pr为接收功率,Gt和Gr分别为发射天线增益和接收天线增益,L是与传播无关的系统损耗因子,L≥1,λ为波长。7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的移动AdHoc网络中基于距离和能量均衡的广播方法,其特征是,节点J中用于存储邻节点H的信息的邻居信息表包括H的地址、J与H之间的距离和对应这个邻居信息表的生存时间LTM。
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