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移動AdHoc網(wǎng)絡中基于距離和能量均衡的廣播方法與流程

文檔序號:12013575閱讀:來源:國知局
移動AdHoc網(wǎng)絡中基于距離和能量均衡的廣播方法與流程

技術特征:
1.一種移動AdHoc網(wǎng)絡中基于距離和能量均衡的廣播方法,其特征是,包括如下步驟:(1-1)建立鄰居信息表:移動AdHoc網(wǎng)絡中的任一個節(jié)點J收到其任一鄰居節(jié)點H的廣播分組,節(jié)點J從廣播分組中獲取H的地址,并計算J和H之間的距離;如果節(jié)點J第一次收到來自節(jié)點H的分組,則節(jié)點J建立用于存儲節(jié)點H的信息的鄰居信息表;否則,節(jié)點J更新對應節(jié)點H的鄰居信息表中的距離和生存時間LTM;(1-2)發(fā)送或轉(zhuǎn)發(fā)廣播分組:(1-2-1)當節(jié)點J需要發(fā)送廣播分組時,節(jié)點J根據(jù)鄰居節(jié)點數(shù)目Jnum和鄰居節(jié)點的分布情況設定距離門限值Dth,并在鄰居節(jié)點中選擇一個鄰居距離最大值Dmax;當鄰居節(jié)點數(shù)目Jnum為1時,則將Dmax設為該鄰居節(jié)點與J之間的距離,并將Dth設為0;當鄰居節(jié)點數(shù)目Jnum為2-4時,則將Dth設為各個鄰節(jié)點中與節(jié)點J之間距離的最小值,將Dmax設為各個鄰節(jié)點中與節(jié)點J之間距離的最大值;當鄰居節(jié)點數(shù)目Jnum大于4時,將Dmax設為各個鄰節(jié)點中與節(jié)點J之間距離的最大值,設定Dth,并使Dth滿足與節(jié)點J的距離大于Dth的鄰居節(jié)點數(shù)目≥Jnum/2;節(jié)點J將距離門限值Dth和鄰居距離最大值Dmax記錄到廣播分組的分組頭中,并發(fā)送廣播分組;節(jié)點J中預設的應答時間Ackt,當節(jié)點J將廣播分組轉(zhuǎn)發(fā)后的Ackt時間內(nèi),節(jié)點J沒有收到來自任一鄰居節(jié)點的相同廣播分組,則節(jié)點J做出廣播分組發(fā)送失敗或發(fā)生碰撞的判斷,節(jié)點J重新發(fā)送該廣播分組,第二次發(fā)送完畢后不再設置應答時間Ackt來等待鄰節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)相同的廣播分組;當節(jié)點J在Ackt時間內(nèi)收到來自任一鄰居節(jié)點的相同廣播分組,則節(jié)點J做出廣播分組已經(jīng)成功發(fā)送的判斷;(1-2-2)當節(jié)點J的任意一個鄰居節(jié)點K收到這個廣播分組后,如果K沒有轉(zhuǎn)發(fā)過節(jié)點J的廣播分組,則節(jié)點K計算與節(jié)點J的距離DKJ,并建立對應鄰節(jié)點J的鄰居信息表或更新對應鄰節(jié)點J的鄰居信息表中的鄰居距離和LTM;將DKJ與廣播分組的分組頭中的Dth和Dmax進行比較,確定節(jié)點K是否需要轉(zhuǎn)發(fā)該廣播分組:當DKJ<Dth時,節(jié)點K不轉(zhuǎn)發(fā)該廣播分組;當DKJ=Dmax時,節(jié)點K直接轉(zhuǎn)發(fā)該廣播分組;當Dth<DKJ<Dmax時,節(jié)點K利用公式計算轉(zhuǎn)發(fā)權PI,其中,α為網(wǎng)絡中設定的常數(shù),R為節(jié)點的無線覆蓋范圍的半徑,Ek為節(jié)點K的當前剩余能量,Emax為任一節(jié)點的電池所能提供的最大能量值;利用公式計算轉(zhuǎn)發(fā)延時時間T1,其中,tanh()為雙曲正切函數(shù)運算符,MT為設定的最大延時時間,PImax是PI的最大值,n是時間常數(shù);然后K根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)延時時間T1進行延時,等待轉(zhuǎn)發(fā)上述廣播分組;當DKJ>Dmax時,K不轉(zhuǎn)發(fā)該廣播分組;(1-2-3)當節(jié)點K需要轉(zhuǎn)發(fā)廣播分組,節(jié)點K利用與節(jié)點J相同的方法確定Dth和Dmax,并將Dth和Dmax記錄到轉(zhuǎn)發(fā)的廣播分組頭中,將廣播分組頭中上一跳節(jié)點地址字段中的值修改為本節(jié)點的地址,然后節(jié)點K發(fā)送廣播分組;(1-3)網(wǎng)絡中所有節(jié)點反復交替執(zhí)行步驟(1-1)至(1-2),直至所有節(jié)點停止廣播該廣播分組。2.根據(jù)權利要求1所述的移動AdHoc網(wǎng)絡中基于距離和能量均衡的廣播方法,其特征是,所述的節(jié)點K等待延時轉(zhuǎn)發(fā)的過程中,如果K再次收到任一鄰節(jié)點N轉(zhuǎn)發(fā)的相同的廣播分組,則節(jié)點K計算K和N的距離DKN;如果DKN的距離大于r,K繼續(xù)延時,等待轉(zhuǎn)發(fā);如果DKN的距離小于r,則K取消延時,不轉(zhuǎn)發(fā);如果K在等待延時的過程中收到任何鄰居節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的同一廣播分組的次數(shù)大于1次,則K取消轉(zhuǎn)發(fā);其中,r的范圍為:3.根據(jù)權利要求1所述的移動AdHoc網(wǎng)絡中基于距離和能量均衡的廣播方法,其特征是,所述的廣播分組應答時間Ackt=t1+2t2+MT;其中,t1為一個廣播分組的發(fā)送時間;t2為網(wǎng)絡的傳播延時。4.根據(jù)權利要求1所述的移動AdHoc網(wǎng)絡中基于距離和能量均衡的廣播方法,其特征是,所述的節(jié)點K的剩余能量Ek利用如下步驟計算獲得:節(jié)點K發(fā)送一個分組所消耗能量為:Esc=PsTp;節(jié)點K接收一個分組所消耗的能量為:Ere=PrTp;節(jié)點K轉(zhuǎn)發(fā)一個分組所需的能量為發(fā)送和接收兩種操作所需能量之和:Eifw=(Ps+Pr)Tp;節(jié)點K已經(jīng)消耗的總能量為Ekc=NksEsc+NkrEre+NkfEifw則節(jié)點K的剩余能量Ek=Emax-Ekc其中,Ps為發(fā)射機的發(fā)射功率;Pr為接收機的接收功率;Tp為發(fā)送或接收一個分組所需時間;Nks、Nkr、Nkf分別為節(jié)點K發(fā)送的分組數(shù)、接收的分組數(shù)、轉(zhuǎn)發(fā)的分組數(shù)。5.根據(jù)權利要求1所述的移動AdHoc網(wǎng)絡中基于距離和能量均衡的廣播方法,其特征是,所述的α的取值范圍為0.4至0.6。6.根據(jù)權利要求1所述的移動AdHoc網(wǎng)絡中基于距離和能量均衡的廣播方法,其特征是,所述的節(jié)點J與鄰節(jié)點H之間的距離利用下述公式計算:其中,Pt為發(fā)射功率,Pr為接收功率,Gt和Gr分別為發(fā)射天線增益和接收天線增益,L是與傳播無關的系統(tǒng)損耗因子,L≥1,λ為波長。7.根據(jù)權利要求1或2或3或4或5或6所述的移動AdHoc網(wǎng)絡中基于距離和能量均衡的廣播方法,其特征是,節(jié)點J中用于存儲鄰節(jié)點H的信息的鄰居信息表包括H的地址、J與H之間的距離和對應這個鄰居信息表的生存時間LTM。
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