一种绿色路由单步选择方法技术

本发明专利技术涉及一种绿色路由单步选择方法，属于计算机网络领域。其操作步骤为：①获取节点vi的协作节点集合H(vi)；②获取协作节点集合H(vi)中所有节点的当前寿命；③从协作节点集合H(vi)中依次选取1个或2个寿命最大的节点作为中继节点vj，进行数据传输；④计算协作节点集合H(vi)中各节点的剩余能量；⑤在步骤④操作的基础上，将步骤③指定的下一跳节点作为源节点，回到步骤一，开始下一轮的路由选择及数据传输，直到数据传输到目的节点。本发明专利技术提供的方法，与已有的路由选择算法相比，具有以下优点：①避免了网络中单一节点因频繁参与协作路由而耗尽能量；②提升了网络整体的生存时间。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种绿色路由单步选择方法，用于从无线网络中的源节点vi向其下一跳节点vj发送数据时的路由单步选择，其特征在于：其操作过程为：步骤一、获取节点vi的协作节点集合H(vi)；其操作步骤包括第1.1步至第1.7步；具体为：第1.1步：令协作节点集合H(vi)初始状态为空集；用N(vi)表示节点vi的所有一跳邻居(vi,vi+1)节点集合，用vk表示集合N(vi)中的元素，即vk∈N(vi)；集合N(vi)由第1.2步计算得到；第1.2步：获取集合N(vi)：令N(vi)初始状态下包含除节点vi外的所有节点；依次考察N(vi)中的每一个节点vk，如果节点vi与节点vk之间的距离d(vi,vk)＞D(vi)或d(vk,vj)＞D(vk)，则将节点vk从集合N(vi)删除；否则，将节点vk保留；其中，为节点间最大直接通信距离，Pmax(vi)为每个节点的最大发射功率，α为传输路径损耗指数，一般取2~4；τ为vi与vk之间成功通信时所需的最低信噪比S表示信号功率，N表示噪声功率；第1.3步：对经过第1.2步的操作后剩余的节点按照与节点vi的距离d(vi,vk)从小到大对节点vk重新排序，并从前至后依次编码为V1,V2,...Vm，即距离vi最远的点为Vm，m为经过第1.2步的操作后集合N(vi)的大小；第1.4步：按照公式（1）依次计算从节点vi到节点Vp传输数据所需要的能量，用符号P(vi,Vp)表示，并找到其最大值1≤p≤m；P(vi,Vp)=(d(vi,Vp))α·τ？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？（1）其中，参数α、τ意义同第1.2步；第1.5步：按照公式（2）更新各节点能量；Et+1(vi)=Et(vi)-P(vi,Vp)Et+1(Vp)=Et(Vp)---(2)其中，Et(vi)表示节点vi的当前能量，其初始值由人为给定；Et+1(vi)表示节点vi的剩余能量，Et(Vp)表示节点Vp的当前能量，Et+1(Vp)表示节点Vp的剩余能量；第1.6步：按照剩余能量大小降序排列集合N(vi)中的各节点，并从前至后依次编码为V1′,V2′,...Vm′；从节点集合{V1′,V2′,...Vm′}中依次选择k＝1,2,3，...个节点进行协作通信，直至k个节点的能量满足公式（3）；Σq=1kEt+1(Vq′)·(d(Vq′,vp))-α≥τ---(3)第1.7步：令Es为各协作节点能量之和，如公式（4）所示：Es=Σq=1kEt+1(vq′)·(d(vq′,vp))-α-τΣq=1k(d(vq′,vp))-α,---(4)若Et+1？Es+Pmax(vi)＜(d(vi,vp))α·τ，则{V′1,V′2,...V′k}为协作通信节点集合H(vi)；否则，采用直接传输方式通信，协作通信节点集合为{vi}；步骤二、获取协作节点集合H(vi)中所有节点的当前寿命；在步骤一操作的基础上，获取协作节点集合H(vi)中所有节点的当前寿命，其操作步骤包括第2.1步至第2.4步；具体为：第2.1步：协作节点集合H(vi)中各节点Vp在初始时刻的能量为步骤O中给定的初始能量值，用符号E0(Vp)表示；第2.2步：在n个节点构成的网络中，可形成n(n？1)条不同的通信路径；经过节点vi及其协作节点之间链路传输数据的总路径数用φi表示，φi通过公式（5）计算得到；φi=Σp=1|H(vi)|βip---(5)其中，βip表示包含节点vi和其协作节点集合H(vi)中第p个节点的路径数；第2.3步：通过公式（6）计算协作节点集合H(vi)中各节点的一次传输数据所需的平均能量，用符号Ep(Vp)表示；Ep(Vp)=ΣφikP(vi,Vp)·βik/n(n-1)---(6)第2.4步：计算协作节点集合H(vi)中各节点的当前寿命Lt(Vp)，如公式（7）所示；Lt(Vp)=Et(Vp)Ep(Vp)---(7)步骤三、在步骤二操作的基础上，从协作节点集合H(vi)中依次选取1个或2个寿命最大的节点作为中继节点，用vj表示，进行数据传输；步骤四、在步骤三操作的基础上，计算协作节点集合H(vi)中各节点的剩余能量，其操作步骤包括第4.1步至第4....

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李杨，樊秀梅，王超，廖乐健，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：