【技术实现步骤摘要】
一种基于服务质量保障的无线mesh网络机会路由算法
本专利技术属于无线通讯
,具体涉及一种基于服务质量保障的无线mesh网络机会路由算法。
技术介绍
传统的无线局域网(WirelessLAN)中,每个用户可以通过无线链路连接到固定接入点(AP:AccessPoint)方式访问网络,属于单跳网络结构。这种方式虽然较之有线连接方式,给用户带来更多的便捷性。然而,由于固定AP与用户间无线通信的范围有限,且障碍物对于两点间通信有较大影响,传统的无线局域网很难达到理想的覆盖性与扩展性。无线mesh网络(WMN:WirelessMeshNetworks)是一种典型的无线多跳网络,它以自组织性、组网灵活、与多种接入方式兼容等优势,被认为是自组织无线网中最具发展潜力的组网技术之一,目前在紧急通信、军事应用等方面贡献巨大,有着广阔的应用前景。与传统无线局域网相比,无线mesh网络中各节点既可以作为接入点,也可以作为路由器,都可以与一个或多个其它对等节点进行通信,形成多跳网络结构。因为这种多跳网络结构,无线mesh网络具有支持非视距传输的特性,此特性让网络传输数据时,可以有效地避开障碍物,扫除单跳网络环境中的通信盲点。此外,无线mesh网络的多跳传输结构,可以通过选取一系列中继节点,完成远距离数据传输,其覆盖性与扩展性与传统无线局域网方式相比有较大提升。无线多跳网络同时也会给路由设计带来挑战。虽然在组网方式上,无线mesh网络与ad-hoc网络有一定的相似之处,但传统ad-hoc网络组网方式更注重通信的可行性。对于无线mesh网络,为了进一步注重数据传输的服务质量需求, ...
【技术保护点】
1.一种基于服务质量保障的无线mesh网络机会路由算法,其特征在于,包括如下步骤:S1、无线mesh网络中各节点周期性交互信息,维护更新邻居表,获取下一跳邻居节点的状态信息;S2、需要转发数据的节点广播路由请求,收到路由请求的邻居节点计算出与目的节点之间的距离,并向需要转发数据的节点回复路由应答;S3、需要转发数据的节点根据接收到的路由应答,将回复路由应答的邻居节点组成可用邻居节点集,根据自身和目的节点距离与邻居节点和目的节点距离的差值,选取适合作为可用下一跳节点的邻居节点,组成可用下一跳节点集;S4、需要转发数据的节点根据数据所需服务质量需求及与可用下一跳节点之间信道容量的估算值,将信道容量与信息交互延迟的比值设置为度量值以选取候选下一跳节点集,候选下一跳节点集中根据度量值对节点进行优先级排序,并根据优先级顺序转发数据;S5、收到转发数据的各邻居节点,根据优先级设置返回确认字符的计时器,以确定开始转发数据的时间;S6、需要转发数据的节点收到任一候选下一跳节点的返回确认字符,则结束当前路由进程;S7、循环上述步骤,直至路由到达目的节点。
【技术特征摘要】
1.一种基于服务质量保障的无线mesh网络机会路由算法,其特征在于,包括如下步骤:S1、无线mesh网络中各节点周期性交互信息,维护更新邻居表,获取下一跳邻居节点的状态信息;S2、需要转发数据的节点广播路由请求,收到路由请求的邻居节点计算出与目的节点之间的距离,并向需要转发数据的节点回复路由应答;S3、需要转发数据的节点根据接收到的路由应答,将回复路由应答的邻居节点组成可用邻居节点集,根据自身和目的节点距离与邻居节点和目的节点距离的差值,选取适合作为可用下一跳节点的邻居节点,组成可用下一跳节点集;S4、需要转发数据的节点根据数据所需服务质量需求及与可用下一跳节点之间信道容量的估算值,将信道容量与信息交互延迟的比值设置为度量值以选取候选下一跳节点集,候选下一跳节点集中根据度量值对节点进行优先级排序,并根据优先级顺序转发数据;S5、收到转发数据的各邻居节点,根据优先级设置返回确认字符的计时器,以确定开始转发数据的时间;S6、需要转发数据的节点收到任一候选下一跳节点的返回确认字符,则结束当前路由进程;S7、循环上述步骤,直至路由到达目的节点。2.根据权利要求1所述的一种基于服务质量保障的无线mesh网络机会路由算法,其特征在于,所述步骤S1中无线mesh网络中各节点周期性交互Hello报文信息,以实时获取邻居节点的状态信息,状态信息包括交互信息延迟和信道容量的估算值。3.根据权利要求1或2所述的一种基于服务质量保障的无线mesh网络机会路由算法,其特征在于,所述信道容量的估算值的计算公式为:其中,i为需要转发数据的节点,j为相邻节点,γ为路径损耗因子,hij表示需要转发数据的节点i与邻居节点j之间的信道增益,B为可用带宽,P为节点发射信号功率,n0/2为白噪声的功率谱密度,Dist(i,j)为需要转发数据的节点i与邻居节点j之间的距离。4.根据权利要求1或2所述的一种基于服务质量保障的无线mesh网络机会路由算法,其特征在于,所述步骤S2中,需要转发数据的节点首先判断邻居节点是否有目的节点,若有,则直接转发,否则广播路由请求。5.根据权利要求1所述的一种基于服务质量保障的无线mesh网络机会路由算法,其特征在于,所述步骤S3中,需要转发数据的节点和目的节点距离与邻居节点和目的节点距离的差值的公式为:Dij=Dist(i,d)-Dist(j,d)(2)其中,Dist(i,d)为需要转发数据的节点i和目的节点d之间距离,Dist(j,d)为邻居节点j和目的节点d之间的距离,Dij为距离跨度值;当距离跨度值Dij小于0,则邻居节点j更远离目的节点d,不适合作为可用下一跳选节点;当距离跨度值Dij大于0,则邻居节点j更接近目的节点d,适合作为可用下一跳节点,并组建可用下一跳节点集。6.根据权利要求1所述的一种基于服务质量保障的无线mesh网络机会路由算法,其特征在于,所述步骤S4中,若可用下一跳节点集中没有候选下一跳节点...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱洪波,倪介元,朱晓荣,纪言,
申请(专利权)人:南京邮电大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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