QoS保障下基于能量均衡的无人机自组网路由方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及无线通信中的路由控制技术，具体提供一种QoS保障下基于能量均衡的无人机自组网路由方法及系统，当源节点需要发送数据包时，发送路由请求，等待最大传播路由跳数的预估时间，到达截至时间后，根据等待期间收到的路由回复建立的目的节点的路径表，通过链路保持时间、剩余能量、拥塞度和跳数等四个约束参数构建适应度函数，再快速准确得到每条路径的适应值，选择最大适应值的路径作为最优路径传输数据。本发明专利技术解决了现有的无人机自组网路由算法吞吐量小、部分节点能量消耗大过早死亡、包投递率差等问题，保证了无人机数据传输的连续、有效和及时。有效和及时。有效和及时。

【技术实现步骤摘要】
QoS保障下基于能量均衡的无人机自组网路由方法及系统


[0001]本专利技术涉及无线通信中的路由控制技术，尤其涉及一种QoS保障下基于能量均衡的无人机自组网路由方法及系统。

技术介绍

[0002]飞行自组织网络(Flying Ad Hoc Network，FANET)是一种特殊的移动自组织网络，以无人机(UAV)作为网络节点的飞行自组织网络也称为无人机自组网，无人机自组网中的各个节点间能够自由组网进行数据交换。与传统移动自组织网络、车载自组织网络和无线传感网相比，无人机自组网除了具有多跳、自组织、无中心等特点，还具有带宽有限、高速移动、拓扑变化快等特性。
[0003]现有技术中的FANETs路由算法研究虽各自在能量、稳定度方面体现出良好性能，但是由于集群网络中的无人机节点除了需要适应较高的移动速度和变化频繁的网络拓扑，还应该均衡路径上的节点的负载和能量消耗。目前能够支持该实际应用的FANETs路由技术研究还比较少。因此，如何设计出高效且适配无人机特点的无人机自组网路由协议是当前亟待解决的问题。

技术实现思路
<br/>[0004]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种QoS保障下基于能量均衡的无人机自组网路由方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、源节点发送路由请求；S2：源节点在最大跳数传播时间内接收路由回复包；S3：源节点跟接收到的路由回复包提取每条路径对应的预设指标参数并计算适应值；S4：源节点选择适应值最大的路径作为主路径进行数据传输；所述预设指标参数包括每条路径对应的最小剩余能量、最小链路保持时间、最大拥塞度和跳数。2.根据权利要求1所述的QoS保障下基于能量均衡的无人机自组网路由方法，其特征在于，步骤S3中按照：计算路径p
i
的适应值F(p
i
)，其中：E(p
i
)表示路径p
i
归一化处理后的最小剩余能量，HT(p
i
)表示路径p
i
的最小链路保持时间，C(p
i
)表示路径p
i
的最大拥塞度，H(p
i
)表示路径p
i
的跳数，ω1、ω2、ω3和ω4分别为对应指标的权重系数，且ω1+ω2+ω3+ω4＝1。3.根据权利要求1或2所述的QoS保障下基于能量均衡的无人机自组网路由方法，其特征在于，目的节点收到源节点发送的路由请求后，在反馈的路由回复包中设置有当前节点坐标位置、速度矢量、最小链路保持时间、最小剩余能量和最大拥塞度。4.根据权利要求3所述的QoS保障下基于能量均衡的无人机自组网路由方法，其特征在于，中间节点收到路由回复包后，根据当前节点和发送节点的坐标位置和速度矢量计算链路保持时间，取发送节点和当前节点的最小链路保持时间更新路由回复包，取发送节点和当前节点的最小剩余能量更新路由回复包，取发送节点和当前节点的最大拥塞度更新路由回复包。5.根据权利要求4所述的QoS保障下基于能量均衡的无人机自组网路由方法，其特征在于，中间节点按照：计算链路保持时间，其中：r表示节点的通信范围，节点M的坐标为(x1,y1,z1)，对应各轴的速度的大小分别为(v
1x
,v
1y
,v
1z
)；节点N的坐标为(x2,y2,z2)，对应各轴的速度的大小分别为(v
2x
,v
2...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋阳，王铧民，冯祉睿，谭姝娅，吴玉成，黄天聪，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：