[发明专利]基于AODV且考虑延时能量节省的路由改进方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，适用于低速运动的Ad Hoc网络的低延时节能的路由改进策略。

背景技术

随着移动计算平台和小型无线设备的普及，Ad Hoc无线网络因其无物理位置限制而且能随时随地自组网络而得到越来越多的关注。智能雷场作为本发明此项研究的应用平台，Ad Hoc更是显示出其特有的优势。实际战争环境中的雷场因其地理环境的多变性和不确定性，所以对无线数据通信网络的自组性提出了很高的要求，又由于无线通信结点自身携带的电池供电能力有限，因此，在保证结点间数据通信及时性和可靠性的基础上，高效地管理能量，能够延长结点及整个网络的工作时间。

AODV是在Ad Hoc网络中较常用的一种通信传输协议。在硬件或软件设计上，前人已经提出了很多适用于AODV的节能方法，像AODVjr，AODVsimplified，自适应AODV，适用于低速运动网络的低功耗AODV协议等，但是发明人发现前人的这些改进算法在智能雷场环境中，表现效果并不是很理想，因为低能耗往往是以牺牲网络的数据传输率和提高数据传输延时为代价的，虽然延长了整个智能雷场的网络工作时间，但是数据传输延时时间过久，在实际工作中是非常危险的。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于AODV且考虑延时能量节省的路由改进方法。

根据本发明的一个方面，提供基于AODV且考虑延时能量节省的路由改进方法，其特征在于，包括如下流程步骤：

步骤一：遍历邻结点的剩余能量R；

步骤二：判断所述剩余能量R是否大于等于第一阈值r；若所述剩余能量R大于等于第一阈值r，则计算所有路径的消耗P，选出消耗最小的路径，结束流程；若所述剩余能量R小于第一阈值r，则进入步骤三；

步骤三：判断该结点是否为目的结点；若该结点为目的结点，则结束流程；若该结点不为目的结点，则进入步骤四；

步骤四：判断该结点的当前剩余能量E与网络平均剩余能量的比值是否小于第二阈值B；若该结点的当前剩余能量E与网络平均剩余能量的比值小于第二阈值B，则不使用该结点；若该结点的当前剩余能量E与网络平均剩余能量的比值大于等于第二阈值B，则使用该结点，进入步骤五；

步骤五：计算该结点到下一跳结点的连接功率消耗g_i；

步骤六：判断该结点到下一跳结点的连接功率消耗g_i是否小于第三阈值g_min；若该结点到下一跳结点的连接功率消耗g_i大于等于第三阈值g_min，则不使用这条路径；若该结点到下一跳结点的连接功率消耗g_i小于第三阈值g_min，则使用这条路径，并返回所述步骤三。

优选地，路由代价评价函数如下：

其中Pt_consume_i是结点i到它的下一跳结点传送信息所需要消耗的能量，E_i是结点i的剩余能量，是网络的平均剩余能量，α是调节剩余能量的权重系数，η_i是结点热噪声，G是整条路由代价评价，其中，公式(1)是计算结点i到它的下一跳结点的连接功率消耗，整条路由的消耗如公式(2)所示，源结点会选择G值较小的路由，Pt_consumei表示的是收发模块内部实际能量的消耗。

优选地，在RREQ中增加一个只要结点i收到一个RREQ，它就将包中的更新为如式(3)所示：

其中，B_i是节点i的剩余能量，N是RREQ中记录的跳数；然后，它将更新为如式(4)所示：

其中，β是反映网络运动情况的权重系数。的初值为节点的初始能量。

优选地，当一个结点接收到一个RREQ时，其计算自己剩余能量和网络平均剩余能量的比值如果该值小于第二阈值B，结点不再将RREQ广播出去，也将不参于此次路由发现。

优选地，当一个路由建立后，一个名为established_energy的域会在相应路由表项中建立，用来记录当前结点建立路由时的剩余能量。

优选地，如果最小结点剩余能量