CN105578555A - 无线自组织网的路由方法、节点装置和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种无线自组织网中的路由方法,包括:源节点发送路由请求,所述路由请求中携带链路质量信息;中间节点接收所述路由请求,计算与上一跳节点间的链路质量,并更新所述路由请求中的链路质量信息,然后转发更新后的路由请求;目的节点接收转发的路由请求,计算与上一跳节点间的链路质量,结合路由请求中的链路质量信息和跳数选择路由,回复路由应答。本发明还提出相应的节点装置和无线自组织网系统。本发明综合考虑链路质量和跳数因素提供源和目的节点之间的最优路由,从而加快数据传输,减少端到端时延。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域,尤其涉及无线自组织网的路由方法、节点装置和系统。
背景技术
移动自组织网络是由多个节点通过无线链路组成的多跳自组织网络,具有无中心节点、网络拓扑动态变化、无线传输带宽受限等特点。它不依赖于任何固定的网络基础设施,能实现快速组网。因此这种技术拓宽了移动通信的应用领域,可广泛应用于军事通信、抗震救灾、传感器网络等。在移动自组织网络中,由于节点之间的拓扑结构变化较快、无线资源受限等因素,一种高效的、能快速适应拓扑结构变化的路由算法显得尤为重要。无线自组织网络中常用的路由算法可分为两大类:主动路由算法(Table-Driven)和按需路由算法(On-Demand)。
在主动路由中,每个节点都在本地维护一个包含到达其他所有节点的路由信息表,并与其他节点周期性交换该路由信息。当节点有数据需要发送时,直接查询路由表即可。因此主动路由能保证较好的实时性以及服务质量,但是需要花费较大的代价维护路由信息。典型的主动路由算法有:DSDV(Destination-SequenceDistance-VectorRouting,目的序列距离矢量路由)协议、WRP(WirelessRoutingProtocol,无线路由)协议、OLSR(OptimizedLinkStateRouting,优化的链路状态)协议、FSR(FisheyeStateRouting,鱼眼状态)协议等。
与主动路由不同,按需路由不需要周期性广播路由更新信息,只有在节点有通信需求时才会建立路由,因此大大减少了发送控制分组带来的开销,但其建立的路由信息可能只是整个网络拓扑信息的一部分。典型的按需路由算法有:AODV(AdhocOn-DemandDistanceVectorRouting,Adhoc按需距离矢量)协议、DSR(DynamicSourceRouting,动态源路由)协议、ABR(Associability-basedRouting,联合稳定度路由)协议等。与主动路由相比,按需路由可以降低网络开销,提高路由效率,一般认为按需路由更适用于多跳无线自组织网络,因此按需路由也成了研究的重点。
传统分层设计中各层功能相互独立,网络整体性能被忽略。在现有的自组网路由协议中,不管是主动路由还是按需路由,多数是采用最短跳数作为选路准则,没有考虑物理层和媒体接入控制子层(MAC)的性能。由于无线链路的时变性,这样选出来的路由不一定是最佳路由。
发明内容
为克服上述缺点,本发明提出一种无线自组织网中的路由方法,包括:源节点发送路由请求,所述路由请求中携带链路质量信息;中间节点接收所述路由请求,计算与上一跳节点间的链路质量,并更新所述路由请求中的链路质量信息,然后转发更新后的路由请求;目的节点接收转发的路由请求,计算与上一跳节点间的链路质量,结合路由请求中的链路质量信息和跳数选择路由,回复路由应答。
优选的,所述链路质量信息包括信噪比信息和/或传输速率信息;进一步的,所述传输速率信息包括最低速率和总速率。
优选的,所述中间节点更新所述路由请求中的链路质量信息具体包括:所述中间节点计算与上一跳节点之间的传输速率,与所述路由请求中的携带的最低速率比较,若小于所述最低速率则替换所述最低速率,并更新总速率;否则直接更新总速率;所述总速率为各跳速率之和。进一步的,所述中间节点计算与上一跳节点之间的传输速率具体包括:物理层计算与上一跳节点之间的SNR,上报给MAC层;MAC层统计信噪比平均值,确定调制编码方案,根据调制编码方案和传输资源的映射关系获得一个时隙可发送的比特数;确定与上一跳节点间可用的时隙个数;将一个时隙可发送的比特数乘以可用的时隙个数,再除以时间得到传输速率;将计算出的传输速率和接收到的路由请求上报给网络层。跟进一步的,所述确定与上一跳节点间可用的时隙个数具体包括:所述中间节点根据存储的资源使用情况表,查询上一跳节点的可发送资源与自身可接收资源的交集,得到可用时隙个数。
优选的,所述目的节点选择路由具体包括:根据整条路由上的最低速率、总速率和总跳数计算各路由的最终速率V,具体为:
V=Vmin*α+Vtotal/N*β,其中,Vmin为整条路由上的最低速率;Vtotal为整条路由中各跳速率的总和;N为总跳数;α和β分别为加权因子,且α+β=1;比较各路由的最终速率V,选择其中最终速率最快的路由。
基于相同的构思,本发明还提出一种无线自组织网中的节点装置,包括:第一模块,当所述节点装置作为源节点时,用于发送路由请求,所述路由请求中携带链路质量信息;第二模块,当所述节点装置作为中间节点时,用于接收所述路由请求,计算与上一跳节点间的链路质量,并更新所述路由请求中的链路质量信息,然后转发更新后的路由请求;第三模块,当所述节点装置用于作为目的节点时,用于计算与上一跳节点间的链路质量,接收转发的路由请求,结合路由请求中的链路质量信息和跳数选择路由,回复路由应答。
优选的,所述链路质量信息包括最低速率和总速率。
进一步的,所述第二模块更新所述路由请求中的链路质量信息具体包括:计算与上一跳节点之间的传输速率,与所述路由请求中的携带的最低速率比较,若小于所述最低速率则替换所述最低速率,并更新总速率;否则直接更新总速率;所述总速率为各跳速率之和。更进一步的,所述第二模块计算与上一跳节点之间的传输速率具体包括:物理层计算与上一跳节点之间的SNR,上报给MAC层;MAC层统计信噪比平均值,确定调制编码方案,根据调制编码方案和传输资源的映射关系获得一个时隙可发送的比特数;确定与上一跳节点间可用的时隙个数;将一个时隙可发送的比特数乘以可用的时隙个数,再除以时间得到传输速率;将计算出的传输速率和接收到的路由请求上报给网络层。其中确定与上一跳节点间可用的时隙个数具体包括:查询上一跳节点的可发送资源与自身可接收资源的交集,得到可用时隙个数。
优选的,所述第三模块根据选择路由具体包括:根据整条路由上的最低速率、总速率和总跳数计算各路由的最终速率V,具体为:
V=Vmin*α+Vtotal/N*β,其中,Vmin为整条路由上的最低速率;Vtotal为整条路由中各跳速率的总和;N为总跳数;α和β分别为加权因子,且α+β=1;比较各路由的最终速率V,选择其中最终速率最快的路由。
基于相同的构思,本发明还提出一种无线自组织网系统,所述系统包括源节点、中间节点和目的节点,所述源节点,用于发送路由请求,所述路由请求中携带链路质量信息;所述中间节点,用于接收所述路由请求,计算与上一跳节点间的链路质量,并更新所述路由请求中的链路质量信息,然后转发更新后的路由请求;所述目的节点,用于接收转发的路由请求,计算与上一跳节点间的链路质量,结合路由请求中的链路质量信息和跳数选择路由,回复路由应答。
优选的,所述链路质量信息包括最低速率和总速率。
优选的,所述中间节点更新所述路由请求中的链路质量信息具体包括:计算与上一跳节点之间的传输速率,与所述路由请求中的携带的最低速率比较,若小于所述最低速率则替换所述最低速率,并更新总速率;否则直接更新总速率;所述总速率为各跳速率之和。进一步的,所述中间节点计算与上一跳节点之间的传输速率具体包括:物理层计算与上一跳节点之间的SNR,上报给MAC层;MAC层统计信噪比平均值,确定调制编码方案,根据调制编码方案和传输资源的映射关系获得一个时隙可发送的比特数;确定与上一跳节点间可用的时隙个数;将一个时隙可发送的比特数乘以可用的时隙个数,再除以时间得到传输速率;将计算出的传输速率和接收到的路由请求上报给网络层。其中,所述确定与上一跳节点间可用的时隙个数具体包括:所述中间节点根据存储的资源使用情况表,查询上一跳节点的可发送资源与自身可接收资源的交集,得到可用时隙个数。
优选的,所述目的节点选择路由具体包括:根据整条路由上的最低速率、总速率和总跳数计算各路由的最终速率V,具体为:
V=Vmin*α+Vtotal/N*β,其中,Vmin为整条路由上的最低速率;Vtotal为整条路由中各跳速率的总和;N为总跳数;α和β分别为加权因子,且α+β=1;比较各路由的最终速率V,选择其中最终速率最快的路由。
本发明提出的无线自组织网的路由方法、节点装置和系统,使自组织网络中的节点在有数据传输需要建立路由时,不再单纯以最短跳数作为选路准则,而是综合考虑链路质量,提供源和目的节点之间的最优路由,从而加快数据传输,减少端到端时延。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提出的路由方法的流程框图;
图2为实施例1的网络拓扑图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例;需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提出的路由方法,适用于多个节点组成的移动自组织网络中节点之间的路由建立。
请参照附图1,该方法的主要步骤包括:
步骤1:源节点发送路由请求,所述路由请求中携带链路质量信息;
当源节点有数据需要发往目的节点时,首先构造路由请求(RouteRequest,RREQ)消息,在该消息里包含链路上的链路质量信息,比如信噪比信息、传输速率信息等等。此处以最低速率和总速率为例,即RREQ消息中包括最低速率和总速率两个字段;在源节点端,这两个字段初始值可以设为0。
步骤2:中间节点接收所述路由请求,计算与上一跳节点间的链路质量,并更新所述路由请求中的链路质量信息,然后转发更新后的路由请求;
基于步骤1中的假设,此处每个中间节点收到RREQ消息后,先建立到达源节点的反向路由,然后计算其和上一跳节点之间的传输速率,并将该传输速率和RREQ消息中的最低速率进行比较,若该速率小于最低速率,则将该速率替换为RREQ中的最低速率,并更新链路上的总速率信息;否则直接更新链路上的总速率信息;其中所述总速率为该路由上每一跳的速率的和。然后转发该更新后的RREQ消息。
在RREQ的传播过程中,中间节点计算传输速率的可以如下设置:首先由物理层计算与上一跳节点之间的SNR,并上报给MAC层。MAC层在收到RREQ消息后,计算一段时间内的信噪比(SignaltoNoiseRatio,SNR)平均值,由该SNR平均值选择一种合适的调制编码方案(ModulationandCodingScheme,MCS),然后根据MCS与传输块大小(TransportBlockSize,TBSize)的一一映射关系得到一个时隙可以发送的比特数。最后,节点需要判断与上一跳节点之间可利用的时隙个数,节点根据存储的资源使用情况表,查询上一跳节点的可发送资源与自身可接收资源的交集,得到可利用时隙个数,将该时隙个数乘以一个时隙可以发送的比特数便得到可供传输的比特数,再除以时间就能得到传输速率。MAC计算出传输速率后,与RREQ消息一起上报给网络层。
步骤3:目的节点接收转发的路由请求,计算与上一跳节点间的链路质量,结合路由请求中的链路质量信息和跳数选择路由,回复路由应答。
这样,RREQ到达目的节点时,包含了整条链路上的最低速率和总速率信息。目的节点在来自多条路由的RREQ时,分别计算与上一跳的速率信息,然后将各条路由中的最低速率乘以加权因子α再加上总速率除以总跳数乘以加权因子β得到该路由的最终速率,即:V=Vmin*α+Vtotal/N*β,其中,Vmin为整条路由上的最低速率;Vtotal为整条路由中各跳速率的总和;N为总跳数;α和β分别为加权因子,且α+β=1;然后比较不同路由的最终速率信息,选出一条具有最快传输速率的链路回复路由应答消息。其中α和β可以由系统预先配置,亦可以由节点按照一定算法自适应计算得出。
当源节点收到路由应答消息后,一条具有较快传输速率的链路便在源节点和目的节点之间建立。
上述方法具有如下特点,第一、路由请求包中携带了路径上的传输速率信息;第二、由物理层上报信噪比、媒体接入层计算单个链路的传输速率、网络层综合考虑整条链路的传输速率,各层相互协作,共同完成路由选择;第三、网络中的节点在进行路由选择时,考虑了跳数,也考虑了链路上的传输速率。
利用上述路由方法可以获得如下有益效果:第一、解决了移动自组织网络中现有路由因只考虑最短跳数作为选路准则带来的链路传输质量差问题;第二、路由请求包中只需携带最低传输速率和链路总速率信息便能提供整条链路上的链路信息,节省网络资源;第三、建立起来的路径都具有较快的传输速率,从而提高了移动自组织网络的吞吐量;
以下通过具体实例解释本发明提出的路由方法:
实施例:
请参照附图2,源节点S向目的节点D发起路由查询。
(1)节点S作为源节点发起到目的节点D的路由请求;
(2)节点A、G、F作为S的邻居节点,收到S发出的RREQ后,分别计算S到A、S到G、S到F之间链路上的传输速率;以节点A为例,由A的MAC层统计一段时间内S到A之间链路上的平均SNR,由该平均SNR选择对应的MCS,再由MCS得到每个时隙可以承载的比特数TBSize。然后节点A查看本地存储的资源使用情况表,选出S的可发送时隙与A的可接收时隙的交集,将该可利用的时隙数乘以TBSize得到可供传输的比特数,再除以时间算出S到A之间的传输速率。节点G和节点F以同样的方式计算链路上的传输速率。
(3)节点A、G、F的MAC层将计算出来的传输速率连同RREQ消息一起上报给网络层,由网络层将传输速率写进RREQ消息里(最低速率字段和总传输速率字段都为该传输速率),然后转发RREQ消息;
(4)节点D收到来自E的RREQ消息后,发现自己为目的节点,此时开启定时器,继续等待来自其他路径的RREQ消息;
(5)节点B以及E分别收到来自A和G的RREQ消息后,同样由MAC层计算A与B之间、G与E之间的传输速率,并将速率上报给B和E的网络层,由网络层更新最低速率以及总传输速率字段并继续转发RREQ;
(6)节点C计算B与C之间的传输速率并上报网络层,网络层更新传输速率信息并转发RREQ;
(7)最终节点D会收到来自S→F→D、S→G→E→D以及S→A→B→C→D三条路径来的RREQ消息,节点D的MAC层在计算出F→D,E→D,C→D这三条单个链路上的传输速率后,分别上报给D的网络层。由D的网络层计算S→F→D,S→G→E→D以及S→A→B→C→D三条路径上的最低传输速率和总传输速率;
(8)节点D在选择路由时,按照下面的公式均衡一条链路上的跳数和传输速率关系:最终速率=路由上的最低传输速率*α+路由上的总传输速率/总跳数*β,其中α+β=1。
节点D比较几条路由的最终速率,从中选择最终速率最大的路由回复路由应答。
当节点S收到路由应答时,一条由S通往D且具有较快传输速率的路径便建立起来。
基于相同的构思,本发明还提出一种无线自组织网中的节点装置,包括:第一模块,当所述节点装置作为源节点时,用于发送路由请求,所述路由请求中携带链路质量信息;第二模块,当所述节点装置作为中间节点时,用于接收所述路由请求,计算与上一跳节点间的链路质量,并更新所述路由请求中的链路质量信息,然后转发更新后的路由请求;第三模块,当所述节点装置用于作为目的节点时,用于计算与上一跳节点间的链路质量,接收转发的路由请求,结合路由请求中的链路质量信息和跳数选择路由,回复路由应答。
优选的,所述链路质量信息包括最低速率和总速率。
进一步的,所述第二模块更新所述路由请求中的链路质量信息具体包括:计算与上一跳节点之间的传输速率,与所述路由请求中的携带的最低速率比较,若小于所述最低速率则替换所述最低速率,并更新总速率;否则直接更新总速率;所述总速率为各跳速率之和。更进一步的,所述第二模块计算与上一跳节点之间的传输速率具体包括:物理层计算与上一跳节点之间的SNR,上报给MAC层;MAC层统计信噪比平均值,确定调制编码方案,根据调制编码方案和传输资源的映射关系获得一个时隙可发送的比特数;确定与上一跳节点间可用的时隙个数;将一个时隙可发送的比特数乘以可用的时隙个数,再除以时间得到传输速率;将计算出的传输速率和接收到的路由请求上报给网络层。其中确定与上一跳节点间可用的时隙个数具体包括:查询上一跳节点的可发送资源与自身可接收资源的交集,得到可用时隙个数。
优选的,所述第三模块根据选择路由具体包括:根据整条路由上的最低速率、总速率和总跳数计算各路由的最终速率V,具体为:
V=Vmin*α+Vtotal/N*β,其中,Vmin为整条路由上的最低速率;Vtotal为整条路由中各跳速率的总和;N为总跳数;α和β分别为加权因子,且α+β=1;比较各路由的最终速率V,选择其中最终速率最快的路由。
基于相同的构思,本发明还提出一种无线自组织网系统,所述系统包括源节点、中间节点和目的节点,所述源节点,用于发送路由请求,所述路由请求中携带链路质量信息;所述中间节点,用于接收所述路由请求,计算与上一跳节点间的链路质量,并更新所述路由请求中的链路质量信息,然后转发更新后的路由请求;所述目的节点,用于接收转发的路由请求,计算与上一跳节点间的链路质量,结合路由请求中的链路质量信息和跳数选择路由,回复路由应答。
优选的,所述链路质量信息包括最低速率和总速率。
优选的,所述中间节点更新所述路由请求中的链路质量信息具体包括:计算与上一跳节点之间的传输速率,与所述路由请求中的携带的最低速率比较,若小于所述最低速率则替换所述最低速率,并更新总速率;否则直接更新总速率;所述总速率为各跳速率之和。进一步的,所述中间节点计算与上一跳节点之间的传输速率具体包括:物理层计算与上一跳节点之间的SNR,上报给MAC层;MAC层统计信噪比平均值,确定调制编码方案,根据调制编码方案和传输资源的映射关系获得一个时隙可发送的比特数;确定与上一跳节点间可用的时隙个数;将一个时隙可发送的比特数乘以可用的时隙个数,再除以时间得到传输速率;将计算出的传输速率和接收到的路由请求上报给网络层。其中,所述确定与上一跳节点间可用的时隙个数具体包括:所述中间节点根据存储的资源使用情况表,查询上一跳节点的可发送资源与自身可接收资源的交集,得到可用时隙个数。
优选的,所述目的节点选择路由具体包括:根据整条路由上的最低速率、总速率和总跳数计算各路由的最终速率V,具体为:
V=Vmin*α+Vtotal/N*β,其中,Vmin为整条路由上的最低速率;Vtotal为整条路由中各跳速率的总和;N为总跳数;α和β分别为加权因子,且α+β=1;比较各路由的最终速率V,选择其中最终速率最快的路由。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (19)
1.一种无线自组织网中的路由方法,其特征在于,包括:
源节点发送路由请求,所述路由请求中携带链路质量信息;
中间节点接收所述路由请求,计算与上一跳节点间的链路质量,并更新所述路由请求中的链路质量信息,然后转发更新后的路由请求;
目的节点接收转发的路由请求,计算与上一跳节点间的链路质量,结合路由请求中的链路质量信息和跳数选择路由,回复路由应答。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述链路质量信息包括信噪比信息和/或传输速率信息。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述传输速率信息包括最低速率和总速率。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述中间节点更新所述路由请求中的链路质量信息具体包括:
所述中间节点计算与上一跳节点之间的传输速率,与所述路由请求中的携带的最低速率比较,若小于所述最低速率则替换所述最低速率,并更新总速率;否则直接更新总速率;所述总速率为各跳速率之和。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述中间节点计算与上一跳节点之间的传输速率具体包括:
物理层计算与上一跳节点之间的SNR,上报给MAC层;
MAC层统计信噪比平均值,确定调制编码方案,根据调制编码方案和传输资源的映射关系获得一个时隙可发送的比特数;确定与上一跳节点间可用的时隙个数;将一个时隙可发送的比特数乘以可用的时隙个数,再除以时间得到传输速率;将计算出的传输速率和接收到的路由请求上报给网络层。
6.根据权利了要求5所述的方法,其特征在于,所述确定与上一跳节点间可用的时隙个数具体包括:所述中间节点根据存储的资源使用情况表,查询上一跳节点的可发送资源与自身可接收资源的交集,得到可用时隙个数。
7.根据权利要求3~6任意一项所述的方法,其特征在于,所述目的节点选择路由具体包括:
根据整条路由上的最低速率、总速率和总跳数计算各路由的最终速率V,具体为:V=Vmin*α+Vtotal/N*β,
其中,Vmin为整条路由上的最低速率;Vtotal为整条路由中各跳速率的总和;N为总跳数;α和β分别为加权因子,且α+β=1;
比较各路由的最终速率V,选择其中最终速率最快的路由。
8.一种无线自组织网中的节点装置,其特征在于,所述节点装置包括:
第一模块,当所述节点装置作为源节点时,用于发送路由请求,所述路由请求中携带链路质量信息;
第二模块,当所述节点装置作为中间节点时,用于接收所述路由请求,计算与上一跳节点间的链路质量,并更新所述路由请求中的链路质量信息,然后转发更新后的路由请求;
第三模块,当所述节点装置用于作为目的节点时,用于计算与上一跳节点间的链路质量,接收转发的路由请求,结合路由请求中的链路质量信息和跳数选择路由,回复路由应答。
9.根据权利要求8所述的节点装置,其特征在于,所述链路质量信息包括最低速率和总速率。
10.根据权利要求9所述的节点装置,其特征在于,所述第二模块更新所述路由请求中的链路质量信息具体包括:计算与上一跳节点之间的传输速率,与所述路由请求中的携带的最低速率比较,若小于所述最低速率则替换所述最低速率,并更新总速率;否则直接更新总速率;所述总速率为各跳速率之和。
11.根据权利要求10所述的节点装置,其特征在于,所述第二模块计算与上一跳节点之间的传输速率具体包括:
物理层计算与上一跳节点之间的SNR,上报给MAC层;
MAC层统计信噪比平均值,确定调制编码方案,根据调制编码方案和传输资源的映射关系获得一个时隙可发送的比特数;确定与上一跳节点间可用的时隙个数;将一个时隙可发送的比特数乘以可用的时隙个数,再除以时间得到传输速率;将计算出的传输速率和接收到的路由请求上报给网络层。
12.根据权利了要求11所述的节点装置,其特征在于,所述确定与上一跳节点间可用的时隙个数具体包括:查询上一跳节点的可发送资源与自身可接收资源的交集,得到可用时隙个数。
13.根据权利要求9~12任意一项所述的节点装置,其特征在于,所述第三模块根据选择路由具体包括:
根据整条路由上的最低速率、总速率和总跳数计算各路由的最终速率V,具体为:V=Vmin*α+Vtotal/N*β,
其中,Vmin为整条路由上的最低速率;Vtotal为整条路由中各跳速率的总和;N为总跳数;α和β分别为加权因子,且α+β=1;
比较各路由的最终速率V,选择其中最终速率最快的路由。
14.一种无线自组织网系统,所述系统包括源节点、中间节点和目的节点,其特征在于:
所述源节点,用于发送路由请求,所述路由请求中携带链路质量信息;
所述中间节点,用于接收所述路由请求,计算与上一跳节点间的链路质量,并更新所述路由请求中的链路质量信息,然后转发更新后的路由请求;
所述目的节点,用于接收转发的路由请求,计算与上一跳节点间的链路质量,结合路由请求中的链路质量信息和跳数选择路由,回复路由应答。
15.根据权利要求14所述的系统,其特征在于,所述链路质量信息包括最低速率和总速率。
16.根据权利要求15所述的系统,其特征在于,所述中间节点更新所述路由请求中的链路质量信息具体包括:计算与上一跳节点之间的传输速率,与所述路由请求中的携带的最低速率比较,若小于所述最低速率则替换所述最低速率,并更新总速率;否则直接更新总速率;所述总速率为各跳速率之和。
17.根据权利要求16所述的系统,其特征在于,所述中间节点计算与上一跳节点之间的传输速率具体包括:
物理层计算与上一跳节点之间的SNR,上报给MAC层;
MAC层统计信噪比平均值,确定调制编码方案,根据调制编码方案和传输资源的映射关系获得一个时隙可发送的比特数;确定与上一跳节点间可用的时隙个数;将一个时隙可发送的比特数乘以可用的时隙个数,再除以时间得到传输速率;将计算出的传输速率和接收到的路由请求上报给网络层。
18.根据权利了要求17所述的系统,其特征在于,所述确定与上一跳节点间可用的时隙个数具体包括:所述中间节点根据存储的资源使用情况表,查询上一跳节点的可发送资源与自身可接收资源的交集,得到可用时隙个数。
19.根据权利要求15~18任意一项所述的系统,其特征在于,所述目的节点选择路由具体包括:
根据整条路由上的最低速率、总速率和总跳数计算各路由的最终速率V,具体为:V=Vmin*α+Vtotal/N*β,
其中,Vmin为整条路由上的最低速率;Vtotal为整条路由中各跳速率的总和;N为总跳数;α和β分别为加权因子,且α+β=1;
比较各路由的最终速率V,选择其中最终速率最快的路由。
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