【摘要】 本发明提出一种无线自组织网络路由稳定性的度量系统及其方法，涉及的领域包括Ad hoc网络以及网络的稳定性度量。该系统由定位模块、获取模块和计算模块组成。首先由定位模块得到的节点移动速度矢量和位置矢量数据以及由获取模块得到的发送速率和信道容量数据被添加在路由协议的RREP包中发送给源节点，然后由源节点根据本发明所提供的度量计算方法对这些数据信息进行分析计算并得到该网络路由的动态稳定域。从而可以由得到的动态稳定域快速在线地判断路由稳定性。 【专利类型】发明授权 【申请人】北京科技大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】100083 北京市海淀区学院路30号 【申请人地区】中国 【申请人城市】北京市 【申请人区县】海淀区 【申请号】CN200810106380.1 【申请日】2008-05-13 【申请年份】2008 【公开公告号】CN101267403B 【公开公告日】2010-06-02 【公开公告年份】2010 【授权公告号】CN101267403B 【授权公告日】2010-06-02 【授权公告年份】2010.0 【IPC分类号】H04L12/56; H04L12/28; H04L12/26; H04L29/06; H04W24/00; H04W40/00 【发明人】周贤伟; 王建萍; 苗许娜; 杨扬; 杨裕亮; 安建伟 【主权项内容】： 1.一种无线自组织网络路由稳定性的度量方法，其特征在于：其具体方法如下： 在Ad hoc网络中的每个节点上配备GPS定位装置，每个节点都具有存储、计算和分析的功能；由定位装置得到的节点移动速度矢量和位置矢量以及由获取模块得到的发送速率和信道容量数据信息被添加到路由协议的RREP包中发送给源节点；每个源节点根据反馈到的数据信息采用动态稳定域计算方法进行计算，得到动态稳定域后在网络运行时对采集来的数据进行分析并做出路由选择；提示其或降低发送数据包的数量或重新选取路由，在重新选路由时，给发送节点到目的节点提供最稳定的路由； 上述的动态稳定域计算方法如下： 1)建立网络模型：针对的是Ad hoc网络，一般表示为赋权图G(N，L)，其中N＝{1，2，…N}为Ad hoc网络的节点集合，L＝{1，2，…L}为节点间能够相互通信的双向链路集合，并且是动态变化的，R＝{1，2，…R}是路由的集合，任意路由r是L的子集； 2)采集网络数据信息：由数据采集器从节点携带的数据库中获取以下信息：无线链路l∈L的传输容量记为Cl，源节点(发送节点)的发送速率xs(t)，节点的位置坐标(xs，ys)、节点的移动速度vs(t)和节点的覆盖半径Rs； 3)由源节点把采集来的数据信息汇聚并根据公式进行计算： 是链路l上的代价函数，包括由拥塞造成的数据包丢失概率 和非拥塞因素造成的数据包丢失的代价函数ql(t)，其中 为通过链路l的发送速率的和，计算步骤如下： (i)计算拥塞代价函数pl(y)，其中 计算拥塞代价函数的公式为 其中(y-cl)+＝max{y-cl，0}，并且链路l上由拥塞造成的单位时间内丢失的数据包为 其中xr为源节点的发送速率； (ii)计算非拥塞代价函数： (a)由定位装置获取链路l的两个节点i和节点j在t时刻的速度矢量v(i，t)和v(j，t)和位置矢量[xi(t)，yi(t)]和[xj(t)，yj(t)]，计算节点i和节点j的相对距离矢量d(i，j，t)和它们的相对速度矢量v(i，j，t)； (b)计算节点i和节点j相对移动性度量：aij＝|v(i，j，t)|； (c)计算链路l上的稳定熵： 这里Pj(t)表示相对位置变化概率，由公式 得到，其中|F(i)|＝2； (d)计算路由r的稳定熵：公式为 其中Nr表示路由r上中间节点集合； (e)最后计算非拥塞代价函数； 为了表示非拥塞因素造成的数据包丢失代价，用由位置变化引起的不稳定代价函数ql(t)＝(1-Hr(t))表示，即由节点移动造成的不稳定概率与链路l上到达的累计发送速率之和的乘积； (iii)计算动态稳定域： 由(i)与(ii)两个步骤的计算，得到了拥塞代价函数和非拥塞代价函数的具体数据，将这些数据带入公式 并由此公式编程计算稳定速率，结合公式dl(t)≤min{Ri，Rj}， 来得出路由稳定时的动态稳定域，动态稳定域包括节点发送速率、节点移动速度、节点位置和节点接收半径的稳定范围，其中微分方程式中kr表示控制增益，控制增益范围为远小于1的一个非常小的正数，ωr(t)为目标值或承受能力， 是链路l上的代价函数，包括由拥塞造成的数据包丢失概率 和非拥塞因素造成的数据包丢失的代价函数ql(t)。 【当前权利人】北京科技大学 【当前专利权人地址】北京市海淀区学院路30号 【统一社会信用代码】121000004000022245 【引证次数】5.0 【他引次数】5.0 【家族引证次数】6.0 【家族被引证次数】5
