【摘要】 本发明是一种用于降低无线网络整体功耗的基于无线自组网按需距离矢量路由协议的改进方法，适用于较大规模无线传感器网络。该方法利用改进的握手周期广播建立二级邻居表，并在基于该邻居表的信息上决定路由请求帧广播方向及其延迟。同时，通过路由回复帧广播来追捕广播的方式从而达到抑制路由请求泛洪的效果，利用采用广播的方式回复还能选择出一条最稳定的双向链路而不是在某个时刻广播路由请求的最佳路径。本发明利用二级邻居表和路由回复追捕广播结合邻居稳定性算法来进行协议的优化，从而使得路由开销和网络寿命得到进一步提升。 【专利类型】发明授权 【申请人】东南大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】214000 江苏省无锡市新安镇菱湖大道99号 【申请人地区】中国 【申请人城市】无锡市 【申请人区县】新吴区 【申请号】CN201210286826.X 【申请日】2012-08-13 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102821437B 【公开公告日】2014-10-29 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102821437B 【授权公告日】2014-10-29 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】H04W40/02; H04W84/18 【发明人】徐平平; 余自然 【主权项内容】一种无线自组网按需距离矢量路由方法，其特征在于，该方法在握手Hello消息中增加一层邻居信息，通过Hello消息建立二级邻居表；在发起路由请求RREQ中加入邻居信息及其邻居稳定值，各个转发节点根据一层和二层邻居差异度决定路由请求的转发延迟；对于路由回复RREP则采用广播的方式，通过评估路由请求转发时差、一、二层邻居差异度和剩余跳数来决定是否进行追捕，其具体方法为：1).二级邻居建立方法：无线传感器网络中各个节点周期性广播Hello消息，节点在收到其它节点的Hello消息后将该节点存入自己的一层邻居表中，并剖析出其携带的一层邻居信息并与自身一层邻居相比较，将本节点没有而Hello包中有的邻居放入接收节点的二层邻居中；在广播Hello消息期间，任何数据的发送可将下一周期要发送的Hello消息取消，任意节点一旦侦听到某个邻居节点所发出的数据，则认为该邻居正常在网；在节点建立好二级邻居表后，则开始对一层邻居进行稳定性评估，一层邻居需要增加稳定值p和邻居信息侦听次数n；假设Hello消息周期为T，节点在T时刻内侦听到某个邻居的信息时n累加1并且认为该周期内该邻居在网；假设经过N个周期T，节点在N-3个周期内侦听到某邻居信息，则p＝(N-3)/N；p越接近1标明该邻居越稳定，而n/N值越大则标明该邻居越繁忙；2).一层和二层邻居差异度决定路由请求的转发延迟率具体步骤：源节点需要发送数据却没有到达目的地址的路径后，则发起路由请求包，在节点收到由上一节点转发的路由请求包以后，首先查询上一节点转发的路由请求包的邻居表本节点稳定率决定是否转发，从而保证路由的稳定性，若转发则再计算一层邻居差异度ρ和二层邻居差异度β加权值决定转发延迟；其中，邻居差异度为：ρ =s1∪ s2-s1∩ s2s1∪ s2]]>s1和s2分别为路由请求中和本节点中的对应层邻居，β计算方法同ρ；RREQ广播包延时率公式为：μ＝γ*ρ+(1-γ)*βγ为调节值，该值需要根据网络实际情况设置，ρ为邻居差异度；转发延时为：delay=μ *T+nN]]>μ为路由请求广播包延时率，T为延时阈值，n/N为邻居拥塞度；一层邻居差异度可以理解为节点的覆盖范围的异同，该值越大，说明转发节点的广播可扩散的范围越大；而二层邻居差异度则说明了该节点在转发路由请求后的扩散成功率；在成功转发路由请求后，转发节点需要记录该节点的转发时刻、转发后该节点的剩余跳数，以及一二层的邻居差异度，同时建立反向路由以及该路径的稳定率；3).路由回复采用广播的方式，通过评估路由请求转发时差来决定是否进行追捕的具体步骤：路由回复包的网络层目的地址为反向路由地址，MAC层地址为广播地址；当路由请求广播到达含有有到达目的节点的路径的中间结点或者目的节点时，该节点立即广播路由回复包，该路由回复包的主方向为路由请求到达该节点的路径，即反向路由，而反向路由上的节点收到路由回复包后需要建立正向路由；路由回复包的追捕也主要是针对反向路由上的支路，对于非反向路由的节点在收到路由回复广播包后要将追捕标志位置一，以表示该包进入追捕模式；此时，对于路由回复包的处理分为两种情况：a)对于已经收到路由请求包的节点，需要根据实际信息综合评估是否进行追捕源节点发出的路由请求，若该节点是反向路由的一跳节点，建议立即转发，此时它的一层邻居可能在做延迟，对于反向路由上其他节点，在收到路由回复追捕包后首先要计算源节点路由请求的生存时间TTL是否小于源节点设置的TTL值的一半来判断是否值得追捕，然后再根据路由请求的转发时刻决定是否转发路由回复，如果超过阈值δ，则不转发，否则转发直至追捕到未收到路由请求的节点；其中，要根据网络规模决定δ的值；b)对于未收到路由请求包的节点，在收到路由回复包后做记录防止以后收到转发的路由请求包；4).路由维护的具体步骤当路由的某个节点发生断链，其维护过程为：若当前路由没有数据收发或者数据量不大，则可以通过Hello包进行修复：首先在Hello包中加入路由修复数据，即该路由目的地址和发现断链的节点到达目的节点的跳数；当其他节点收到这种类型的Hello包则根据跳数决定是否在自己的Hello包加入相关路由修复数据，一旦某个节点发现自己有到达目的节点的路由，就更新自己的路由表，并通过Hello包告知发起路由修复的节点；若当前路由有数据拥塞，进行正常的路由修复。 【当前权利人】东南大学 【当前专利权人地址】江苏省无锡市新安镇菱湖大道99号 【统一社会信用代码】12100000466006770Q 【引证次数】2.0 【他引次数】2.0 【家族引证次数】2.0 【家族被引证次数】22

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