基于剩余能量和地理位置的路径选择方法技术

本发明专利技术涉及一种基于剩余能量和地理位置的路径选择方法，包括下列步骤：当节点收到数据包时，计算节点位置信息有关参数；判断是否在半径为W的转发管道内；当节点在转发管道内的情况下，对节点剩余能量是否大于初始能量的的X％进行判断，计算转发因子；对等待时间进行初步估算；使用指数平滑法对下一跳转发节点的选择进行预测；对经预测后得到的等待时间T’

Path selection method based on residual energy and geographical location

【技术实现步骤摘要】
基于剩余能量和地理位置的路径选择方法
本专利技术涉及有关水声传感器网络高能效路由的
，具体是在基于矢量转发的路由协议(VBF)基础上，创新的增加对节点能量信息的判断以及预判方法，此种新的路径选择方法可有效减少网络能耗、均衡网络能量、延长网络寿命。
技术介绍
近年来，随陆地资源逐渐稀缺，及世界各国对海洋领域的开发和海洋军事工程迅速发展，水下无线传感器网络(UnderwaterSensorNetworks,UWSNs)的研究与应用受到了极大关注。但由于水下环境恶劣，制约水下传感器网络的首要问题是节能，本专利技术针对水下网络路由设计中的节能问题进行改进。相较于陆地上的传统无线网络，在水下环境中，传感器节点能量有限；水声信道环境复杂多变，传输信号随距离的增加衰减严重，不适合长距离通信。这些特点极大的增加了研究的难度。水下节点无法利用太阳能，而是采用干电池供电。节点长期处于复杂的海洋环境中且在无人看管的情况下工作，这就使得充电和更换电池的难度很大，能量严重受限，一旦节点能量耗尽就会失去作用，造成路由空洞等问题。另一方面，与传统的调制解调器相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于剩余能量和地理位置的路径选择方法，基于矢量转发的路由算法VBF实现，由源节点到目的节点间的矢量，建立一条虚拟的通道，定义为转发管道，以此用来控制参加数据包传输的节点的数目，让数据包沿着这条虚拟的通道进行转发。包括下列步骤：/n1)当节点收到数据包时，计算节点位置信息有关参数：前一跳节点与当前节点间的距离d和到达角AoA；/n2)判断是否在半径为W的转发管道内，若在转发管道内，计算下一跳节点与路由矢量的距离p和下一跳节点与路由矢量的夹角；若不在该转发管道内，则丢弃该数据包，结束转发；/n3)当节点在转发管道内的情况下，对节点剩余能量是否大于初始能量的X％进行判断，若节点剩余能量大于初...

【技术特征摘要】
1.一种基于剩余能量和地理位置的路径选择方法，基于矢量转发的路由算法VBF实现，由源节点到目的节点间的矢量，建立一条虚拟的通道，定义为转发管道，以此用来控制参加数据包传输的节点的数目，让数据包沿着这条虚拟的通道进行转发。包括下列步骤：
1)当节点收到数据包时，计算节点位置信息有关参数：前一跳节点与当前节点间的距离d和到达角AoA；
2)判断是否在半径为W的转发管道内，若在转发管道内，计算下一跳节点与路由矢量的距离p和下一跳节点与路由矢量的夹角；若不在该转发管道内，则丢弃该数据包，结束转发；
3)当节点在转发管道内的情况下，对节点剩余能量是否大于初始能量的X％进行判断，若节点剩余能量大于初始能量的X％时，由用公式1计算转发因子α；若节点剩余能量小于等于初始能量的X％时，由公式2计算转发因子α；






4)计算得转发因子α值后，由公式3先对等待时间进行初步估算，记为Tadaptation；



其中W为转发管道的半径；R为节点信号传播距离，即转发半径；d为前一跳节点与当前节点间的距离；P为下一跳节点与路由矢量的距离；θ为下一跳节点与路由矢量的夹角；residualenergy为节点当前剩余能量；initialenergy为节点初始能量；X％＝residualenergy/initialenergy，即节点剩余能量比率；a为能量系数，...

【专利技术属性】
技术研发人员：金志刚，段晨旭，罗咏梅，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12