[发明专利]一种基于终端能量感知的改进AODV路由方法

摘要

本发明提出一种基于终端能量感知的改进AODV路由方法。所述方法根据树形拓扑网络中源节点和目的节点深度得到泛洪节点范围，在终端能量感知和均衡的场景下，将设备按其剩余能量分为两个等级，并根据泛洪路径中节点消耗时间动态地划分临界能量范围，从而避免了路径中含有不同位置和时刻终端的过早死亡和失效。本发明方法实现了节点的合理泛洪和利用，有效减少了泛洪的节点总数；其面向虚拟终端系统终端侧基于终端能量感知的改进AODV路由方法非常简单而易于实现，具有很好的应用前景。 

主权项

一种基于终端能量感知的改进AODV路由方法，其特征在于，包括步骤如下：步骤A，建立树形拓扑网络；在该网络中，先加入网络的终端节点为后加入网络的终端节点分配网络地址，该先加入并分配网络地址的终端节点为父节点，后加入并被分配网络地址的终端节点为子节点，每个父节点包含有至少一个子节点，每个子节点只能有一个父节点；节点的深度表示该节点在树形拓扑网络中的层次，每个节点到根节点的路径上，深度大的节点是深度小的节点的子代节点，深度小的节点是深度大的节点的父代节点；网络中各节点的网络地址设置如下：A_n＝A_p+C_skip(d)×R_m+n,1≤n≤C_m‑R_m或A_n＝A_p+C_skip(d)×(n‑1)+1,1≤n≤R_m$C_{\mathrm{skip}}\left(d\right)=\left\{\begin{array}{cc}1+C_m\&times;(L_m-d-1),& R_m=1\\ \frac{1+C_m-R_m-C_m\&times;R_m^{L_m-d-1}}{1-R_m}& R_m>1\end{array}\right.$其中，d为父节点X的深度；L_m为网络的最大深度；A_p是深度为d的父节点地址；R_m为每个子节点最多路由节点数；C_m为每个父节点最多连接子节点数；初始化根节点的网络地址为0，网络深度D_epth＝0；C_skip(d)是网络深度为d的父节点为其子节点分配地址的偏移量；步骤B，根据目的节点和源节点的网络地址和网络深度，确定所述改进AODV路由方法的泛洪范围和方向；具体描述如下：根据源节点和目的节点地址，分别计算源节点S的深度d_S和目的节点D的深度d_D；若d_S<d_D，即目的节点是源节点的子代节点，则通过AODV路由方法转发路由请求数据包，所述路由请求数据包由源节点向其子节点方向泛洪广播，寻找最优路由路径；若d_S>d_D，即目的节点是源节点的父代节点，则通过AODV路由方法转发路由请求数据包，所述路由请求数据包由源节点向其父节点方向泛洪广播，寻找最优路由路径；若d_S＝d_D，即目的节点的深度等于源节点的深度，如果目的节点是源节点的邻居节点，则该目的节点即为下一跳节点；如果目的节点和源节点有相同的邻居节点，则该邻居节点即为下一跳节点；如果源节点的邻居节点包含目的节点的父节点，则利用泛洪方法找出具有最大深度的邻居节点的父节点，该父节点即为下一跳节点；步骤C，在设定的时间周期内，当终端能量值小于设定的门限值E_wrning时，该终端节点不再参与终端侧业务流传输，则网络拓扑结构发生改变，导致终端侧最优路由路径也随之改变；若源节点与目的节点间路由路径发生改变，则返回步骤B继续执行，重新寻找最优路由路径；其中，E_wrning为网络中终端能量门限值：$E_{\mathrm{warning}}=\frac{1}{t}\&times;\sqrt{E_0}\&times;\frac{\mathrm{\&alpha;}}{f\left(x\right)}$$\begin{array}{cc}f\left(x\right)=\frac{N_{\mathrm{nodes}}\&times;x}{N_{\mathrm{nodes}}-x}& 1\&le;x\&le;N_{\mathrm{nodes}}\end{array}$t表示网络运行时间；E₀为终端节点初始能量值；a为设定系数；N_nodes表示整个网络中在初始状态时可用的终端节点数；x表示当前所有不具有路由能力的终端节点数。