專利名稱：基于節(jié)點(diǎn)發(fā)送和接收能力的干擾感知跨層路由方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特別用于移動(dòng)AdHoc網(wǎng)絡(luò)中跨層路由的實(shí)現(xiàn)方案，屬于通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
移動(dòng)AdHoc網(wǎng)絡(luò)(MANETs)是一種無中心自組織的多跳無線網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)既可以作為主機(jī)和路由器自由的進(jìn)入或離開網(wǎng)絡(luò)。但是由于節(jié)點(diǎn)的任意移動(dòng)性，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋾?huì)頻繁的變化，并且往往不可預(yù)測(cè)。因此如何選擇到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路由已經(jīng)成為AdHoc網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要和核心的問題。由于MANETs獨(dú)有的特點(diǎn)，路由協(xié)議的跨層設(shè)計(jì)已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢(shì)，跨層設(shè)計(jì)的主要思想是利用各層的相關(guān)性，增加
層與層之間的垂直通信減少節(jié)點(diǎn)間的水平通信從而減少資源的浪費(fèi)提高網(wǎng)絡(luò)性能。傳統(tǒng)的ad hoc路由協(xié)議采用跳數(shù)作為路由選擇的度量參數(shù)，但跳數(shù)最少的路徑并不意味著就是最優(yōu)路徑，所以需要引入新的路由指標(biāo)。目前，對(duì)MAC層與網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行跨層設(shè)計(jì)的一些研究認(rèn)為:干擾與鄰居節(jié)點(diǎn)的數(shù)目有關(guān)，并將干擾定義為不同通信范圍內(nèi)鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)目的加權(quán)。這將存在兩個(gè)問題:①對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中某節(jié)點(diǎn)來說，并不是所有鄰居節(jié)點(diǎn)都會(huì)對(duì)它產(chǎn)生干擾，只有被選作路由用來轉(zhuǎn)發(fā)和接收分組的工作節(jié)點(diǎn)才會(huì)對(duì)其產(chǎn)生干擾。②節(jié)點(diǎn)要完全統(tǒng)計(jì)鄰居節(jié)點(diǎn)的信息必須周期的發(fā)送ffiLLO廣播分組，這不僅給節(jié)點(diǎn)增加工作負(fù)擔(dān)更嚴(yán)重的是網(wǎng)絡(luò)的性能也會(huì)因?yàn)閺V播包的周期發(fā)送而大大降低。另一些研究則基于MAC層重傳策略，提出了衡量節(jié)點(diǎn)接入能力的參數(shù)，以體現(xiàn)節(jié)點(diǎn)周圍信道的繁忙程度及其搶占信道的能力，并選擇接入能力強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)作為路徑節(jié)點(diǎn)。這同樣存在兩個(gè)問題:①從MAC層重傳次數(shù)的角度定義節(jié)點(diǎn)接入信道的能力，并不能有效的反映真實(shí)的情況，能直接反映MAC層接入信道的能力的參數(shù)是網(wǎng)絡(luò)分配向量NAV ((Network Allocation Vector),因?yàn)镹AV指出了信道處于忙狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)節(jié)點(diǎn)不能發(fā)送信息，換句話說，節(jié)點(diǎn)在這段時(shí)間內(nèi)是不能接入信道的，在某時(shí)間段內(nèi)NAV的值越大，表明這段時(shí)間內(nèi)節(jié)點(diǎn)接入信道的可能性越小。②僅僅考慮了節(jié)點(diǎn)的發(fā)送能力而忽略了節(jié)點(diǎn)的接收能力，即使節(jié)點(diǎn)有很強(qiáng)的發(fā)送能力，如果接收能力很差的話，分組將不能及時(shí)接收和轉(zhuǎn)發(fā)，最終影響網(wǎng)絡(luò)的性能。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題:本發(fā)明的目的是提供一種基于節(jié)點(diǎn)發(fā)送和接收能力的干擾感知跨層路由方法。該方法要求建立路由時(shí)既要考慮節(jié)點(diǎn)的發(fā)送能力又要考慮節(jié)點(diǎn)的接收能力，它們與周圍活躍鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)目、經(jīng)過節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)流的數(shù)目、節(jié)點(diǎn)接入信道的能力以及節(jié)點(diǎn)周圍拓?fù)渥兓闆r有關(guān)；利用該方法所建立的路由可以顯著地改善網(wǎng)絡(luò)性能。技術(shù)方案:本發(fā)明旨在提供一種基于節(jié)點(diǎn)發(fā)送和接收能力的干擾感知跨層路由方法。該方法包括:a.定義并計(jì)算節(jié)點(diǎn)發(fā)送能力和節(jié)點(diǎn)離開時(shí)間，為計(jì)算節(jié)點(diǎn)的綜合能力和鏈路所受的干擾做準(zhǔn)備。以

圖1為例，節(jié)點(diǎn)C發(fā)送屬于數(shù)據(jù)流S — D分組的能力—和接
收屬于數(shù)據(jù)流S D分組的能力CAP_FECVtD分別為:
權(quán)利要求
1.一種基于節(jié)點(diǎn)發(fā)送和接收能力的干擾感知跨層路由方法，其特征在于該方法包括: a.計(jì)算節(jié)點(diǎn)發(fā)送能力和節(jié)點(diǎn)離開時(shí)間，節(jié)點(diǎn)C發(fā)送屬于數(shù)據(jù)流S— D分組的能力CAP 見\對(duì).>D和接收屬于數(shù)據(jù)流S — D分組的能力— REClf>D分別為:
全文摘要
本發(fā)明是一種基于節(jié)點(diǎn)發(fā)送和接收能力的干擾感知跨層路由方法，該方法基于802.11MAC層，定義了衡量節(jié)點(diǎn)的發(fā)送和接收能力的參數(shù)，這兩個(gè)參數(shù)可以反映節(jié)點(diǎn)周圍干擾的強(qiáng)弱以及節(jié)點(diǎn)所承受的通信負(fù)載程度；在此基礎(chǔ)上，結(jié)合MAC層和網(wǎng)絡(luò)層定義了新的路由判據(jù)，新判據(jù)與周圍活躍鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)目、經(jīng)過節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)流的數(shù)目、節(jié)點(diǎn)接入信道的能力以及節(jié)點(diǎn)周圍拓?fù)渥兓闆r有關(guān)，更能全面的反映網(wǎng)絡(luò)的真實(shí)情況。本發(fā)明以減少路由所受的干擾為目的，盡量選擇瓶頸節(jié)點(diǎn)綜合能力最大的路徑或者瓶頸鏈路干擾最小的路徑作為路由，從而降低了平均端到端時(shí)延、丟包率，提高了吞吐量。
文檔編號(hào)H04W40/04GK103108372SQ20131002055
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月21日
發(fā)明者朱琦, 顧超 申請(qǐng)人:南京郵電大學(xué)