一種無線與電力載波有線混合路由選擇方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無線與電力載波有線混合路由選擇方法，它包括：步驟1、利用AOVDjr算法建立路由路徑信息；步驟2、路由選擇；通過公式計算所有路由路徑優(yōu)先級；步驟3、選擇到達目標節(jié)點最大優(yōu)先級路徑，使用最大優(yōu)先級路徑發(fā)送數(shù)據(jù)；解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用AODVjr算法，它適用于單節(jié)點中單一通訊方式路由組網(wǎng)，沒有路由選擇機制，單一通訊方式下路由算法采用的“最佳路徑”與“最短路徑”算法只能在一種通訊方式中計算通訊效率；因此不能適用于電力線載波通信和RF無線通訊結(jié)合的使用等技術(shù)問題。
【專利說明】
-種無線與電力載波有線混合路由選擇方法
技術(shù)領(lǐng)域：
[0001] 本發(fā)明屬于電力通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種無線與電力載波有線混合路由選擇 方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 在電力線載波通信和RF無線通訊技術(shù)中，主要是采用基于AODVjr路由算法。 AODVjr路由是一種按需分配的路由協(xié)議，只有在路由節(jié)點接收到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，并且網(wǎng)絡(luò)數(shù) 據(jù)包的目的地址不在節(jié)點的路由表中時才會進行路由發(fā)現(xiàn)過程。也就是說，路由表的內(nèi)容 是按需要建立的，而且它可能僅僅是整個網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的一部分。
[0003] AODVjr的優(yōu)點是，相對于AODV路由協(xié)議而言，它不需要周期性的路由信息廣播，節(jié) 省了一定的網(wǎng)絡(luò)資源，并降低了網(wǎng)絡(luò)功耗。缺點是需要時才發(fā)起路由尋找過程，會增加數(shù)據(jù) 到達目的地址的時間；而且AODVjr算法適用于單節(jié)點中單一通訊方式路由組網(wǎng)，沒有路由 選擇機制，單一通訊方式下只能采用單一路由方式，當只有一條路徑到達目標節(jié)點的情況 下，如果路徑中一個節(jié)點出現(xiàn)問題將導致一個或多個節(jié)點無法到達。2、單一通訊方式下路 由算法采用的"最佳路徑"與"最短路徑"算法只能在一種通訊方式中計算通訊效率；因此不 能適用于電力線載波通信和RF無線通訊結(jié)合的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題:提供一種無線與電力載波有線混合路由選擇方法，W 解決現(xiàn)有技術(shù)中采用AODVjr算法，它適用于單節(jié)點中單一通訊方式路由組網(wǎng)，沒有路由選 擇機制，單一通訊方式下路由算法采用的"最佳路徑"與"最短路徑"算法只能在一種通訊方 式中計算通訊效率；因此不能適用于電力線載波通信和RF無線通訊結(jié)合的使用等技術(shù)問 題。
[0005] 本發(fā)明技術(shù)方案：
[0006] -種無線與電力載波有線混合路由選擇方法，它包括：
[0007] 步驟1、利用AOVDjr算法建立路由路徑信息；
[0010][0011 ]式中：i = 1，2…，DataLen表示節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)長度;LkRate (j)表示j節(jié)點物理連接
[000引 張驢2、路由洗擇，誦討下沐公擊計當所有路由路巧優(yōu)先巧，
[0009] 鏈路通訊速率，RouteCnt為當前路由路徑總跳數(shù)，SendRatio (i)表示路徑i通信成功率， Route化th( i)priority表不路徑i優(yōu)先級,K表不所有路由路徑中取最大優(yōu)先級路徑；
[0012] 步驟3、選擇到達目標節(jié)點最大優(yōu)先級路徑，使用最大優(yōu)先級路徑發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0013] 在初始狀態(tài)下SendRatio為1，隨著通訊記錄增多，此值會隨著次數(shù)而改變，由此達 到智能自動選擇最優(yōu)通訊方式。
[0014] 步驟1所述利用AOVDjr算法建立路由路徑信息，它包括:路由發(fā)現(xiàn)過程、反向路由 建立過程和正向路由建立過程。
[001引所述路由發(fā)現(xiàn)過程，其方法為:有路由能力的節(jié)點接收到數(shù)據(jù)帖請求時，且路由表 中沒有和目的節(jié)點對應(yīng)條目時，它發(fā)起路由發(fā)現(xiàn)過程，源節(jié)點首先創(chuàng)建一個路由請求數(shù)據(jù) 包RREQ，并使用多播Multi.Broadcast的方式向周圍節(jié)點進行廣播;并建立相應(yīng)的路由表條 目和路由發(fā)現(xiàn)表條目，狀態(tài)設(shè)置為路由發(fā)現(xiàn)中，任何一個節(jié)點從不同的鄰居節(jié)點處接受到 廣播的RREQ，節(jié)點是第一次接收到RREQ消息，且消息的目的地址不是自己，則節(jié)點會保留運 個RREQ數(shù)據(jù)包的信息用于建立反向路徑，然后將運個RREQ消息廣播出去；如果之前已經(jīng)接 收過運個RREQ消息，則節(jié)點將丟棄運個信息。
[0016] 所述反向路由建立過程，其方法為：當RREQ消息從一個源節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)到不同的目的 地時，沿途所經(jīng)過的節(jié)點均自動建立到源節(jié)點的反向路由，也就是記錄當前接收到的RREQ 消息是由哪一個節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)而來的，通過記錄收到的第一個RREQ消息的鄰居地址來建立反向 路由，當RREQ消息最終到達目的節(jié)點，節(jié)點驗證RREQ中的目的地址為自己的地址后，目的節(jié) 點就會產(chǎn)生RREP消息，作為對RREQ消息的應(yīng)答，采取單播的方式把RREP消息傳送給源節(jié)點。
[0017] 所述正向路由建立過程，其方法為:在RREPW單播方式轉(zhuǎn)發(fā)回源節(jié)點的過程中，沿 著運條路徑上的每一個節(jié)點都會根據(jù)RREP的信息建立到目的節(jié)點的路由，然后將該鄰居節(jié) 點寫入路由表中，一直到RREP傳送到源節(jié)點。
[001引本發(fā)明的有益效果：
[0019] 本發(fā)明專利在AODVjr路由建立基礎(chǔ)上，增加路由選擇算法，通過識別連接類型，綜 合考慮連接通信速率、跳數(shù)、連接類型接收數(shù)據(jù)長度等因素計算出路由路徑優(yōu)先級，根據(jù)優(yōu) 先級別高低選擇數(shù)據(jù)傳輸路徑;本發(fā)明通過多種通訊選擇方式計算通訊效率;根據(jù)路由路 徑選擇最優(yōu)通訊方式，增加在單節(jié)點多種通信方式下，電力載波和無線通訊網(wǎng)絡(luò)中路由選 擇機制。解決了AODVjr算法在電力載波和無線通訊網(wǎng)絡(luò)中路由選擇的問題；明顯更加先進 可靠;解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用AODVjr算法，它適用于單節(jié)點中單一通訊方式路由組網(wǎng)，沒有 路由選擇機制，單一通訊方式下路由算法采用的"最佳路徑"與"最短路徑"算法只能在一種 通訊方式中計算通訊效率;因此不能適用于電力線載波通信和RF無線通訊結(jié)合的使用等技 術(shù)問題。
【具體實施方式】：
[0020] 一種無線與電力載波有線混合路由選擇方法，它包括：
[0021 ]步驟1、利用AOVDjr算法建立路由路徑信息；
[0022] 步驟1所述利用AOVDjr算法建立路由路徑信息，它包括:路由發(fā)現(xiàn)過程、反向路由 建立過程和正向路由建立過程。
[0023] 所述路由發(fā)現(xiàn)過程，對于一個具有路由能力的節(jié)點，當接受到一個從網(wǎng)絡(luò)層的更 高發(fā)出的發(fā)送數(shù)據(jù)帖的請求，且路由表中沒有和目的節(jié)點對應(yīng)條目時，它就會發(fā)起路由發(fā) 現(xiàn)過程。源節(jié)點首先創(chuàng)建一個路由請求數(shù)據(jù)包(RREQ)，并使用多播(Mul ti . broadcast)的方 式向周圍節(jié)點進行廣播。
[0024] 如果一個節(jié)點發(fā)起了路由發(fā)現(xiàn)過程，它就應(yīng)該建立相應(yīng)的路由表條目和路由發(fā)現(xiàn) 表條目，狀態(tài)設(shè)置為路由發(fā)現(xiàn)中。任何一個節(jié)點都可能從不同的鄰居節(jié)點處接受到廣播的 RREQ。如果是第一次接收到RREQ消息，且消息的目的地址不是自己，則節(jié)點會保留運個RREQ 數(shù)據(jù)包的信息用于建立反向路徑，然后將運個RREQ消息廣播出去。如果之前已經(jīng)接收過運 個RREQ消息，表明運是由于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)多個節(jié)點頻繁廣播產(chǎn)生的多余消息，對路由建立過程沒 有任何作用，則節(jié)點將丟棄運個信息。
[0025] 所述反向路由建立過程，當RREQ消息從一個源節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)到不同的目的地時，沿途 所經(jīng)過的節(jié)點都要自動建立到源節(jié)點的反向路由。也就是記錄當前接收到的RREQ消息是由 哪一個節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)而來的，通過記錄收到的第一個RREQ消息的鄰居地址來建立反向路由，運 些反向路由將會維持一定時間，該段時間足夠RREQ消息在網(wǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)W及產(chǎn)生RREP消息返回 源節(jié)點。
[00%]當RREQ消息最終到達目的節(jié)點，節(jié)點驗證RREQ中的目的地址為自己的地址后，目 的節(jié)點就會產(chǎn)生RREP消息，作為一個對RREQ消息的應(yīng)答。由于之前已經(jīng)建立了明確的反向 路由，因此RREP無需進行廣播，只需按照反向路由的指導，采取單播的方式即可把RREP消息 傳送給源節(jié)點。
[0027]所述正向路由建立過程，在RREPW單播方式轉(zhuǎn)發(fā)回源節(jié)點的過程中，沿著運條路 徑上的每一個節(jié)點都會根據(jù)RREP的知道建立到目的節(jié)點的路由，也就是說確定到目的地址 節(jié)點的下一條。方法就是記錄RREP是從哪一個節(jié)點傳播而來，然后將該鄰居節(jié)點寫入路由 表中，一直到RREP傳送到源節(jié)點。至此，一次路由建立過程完畢。源節(jié)點與目標節(jié)點之間可 W開始傳輸數(shù)據(jù)。
[00%]可W看出，AODVjr是按需驅(qū)動的，使用RREQ、RREP控制實現(xiàn)的，先廣播后單播的路 由建立過程。
[0029] 步驟2、路由選擇;通過下述公式計算所有路由路徑優(yōu)先級；
[0030]
[0031]
[0032] 式中：i = l，2…，DataLen表示節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)長度;LkRate(j)表示j節(jié)點物理連接 鏈路通訊速率，RouteCnt為當前路由路徑總跳數(shù)，SendRatio表示路徑i通信成功率， Route化th(i)pri〇ri巧表示路徑i優(yōu)先級，K表示所有路由路徑中取最大優(yōu)先級路徑；
[0033] 步驟3、選擇到達目標節(jié)點最大優(yōu)先級路徑，使用最大優(yōu)先級路徑發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0034] 當通過AODVjr路由算法成功建立路由路徑信息后，通過上述公式計算所有路由路 徑優(yōu)先級，選擇到達目標節(jié)點最大優(yōu)先級路徑。然后使用最大優(yōu)先級路徑發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0035] 初始狀態(tài)下通訊成功率SendRatio為I，隨著通訊記錄增多，此值會隨著次數(shù)而改 變，由此達到智能自動選擇最優(yōu)通訊方式。
[0036] 本發(fā)明引入了SendRatio通訊成功率概念，與普通路由選擇方法不同點在于，普通 路由選擇算法，在單個設(shè)備上只能通過單一的一種通訊方式進行通訊。此路由算法可W支 持單設(shè)備上同時支持有線與無線通訊，并通過通信記錄數(shù)據(jù)，得出通訊成功率，最終在設(shè)備 上選出最優(yōu)通訊方式。
【主權(quán)項】
1. 一種無線與電力載波有線混合路由選擇方法，其特征在于:它包括： 步驟1、利用AOVD jr算法建立路由路徑信息； 步驟2、路由選擇;通過下述公式計算所有路由路徑優(yōu)先級；K=max[RoutePath(i )pri〇rity] 式中：i = 1，2···，Da妃Len表示節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)長度;LkRate(j)表示j節(jié)點物理連接鏈路 通訊速率，RouteCnt為當前路由路徑總跳數(shù)，SendRatio(i)表示路徑i通信成功率， Route化th(i)pri〇ri巧表示路徑i優(yōu)先級，K表示所有路由路徑中取最大優(yōu)先級路徑； 步驟3、選擇到達目標節(jié)點最大優(yōu)先級路徑，使用最大優(yōu)先級路徑發(fā)送數(shù)據(jù)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線與電力載波有線混合路由選擇方法，其特征在于:所 述SendRatio在初始狀態(tài)為1，隨著通訊記錄的增多，SendRatio的值隨之改變。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線與電力載波有線混合路由選擇方法，其特征在于:步 驟1所述利用AOVDjr算法建立路由路徑信息，它包括:路由發(fā)現(xiàn)過程、反向路由建立過程和 正向路由建立過程。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無線與電力載波有線混合路由選擇方法，其特征在于:所 述路由發(fā)現(xiàn)過程，其方法為:有路由能力的節(jié)點接收到數(shù)據(jù)帖請求時，且路由表中沒有和目 的節(jié)點對應(yīng)條目時，它發(fā)起路由發(fā)現(xiàn)過程，源節(jié)點首先創(chuàng)建一個路由請求數(shù)據(jù)包RREQ，并使 用多播Multi .化oadcast的方式向周圍節(jié)點進行廣播;并建立相應(yīng)的路由表條目和路由發(fā) 現(xiàn)表條目，狀態(tài)設(shè)置為路由發(fā)現(xiàn)中，任何一個節(jié)點從不同的鄰居節(jié)點處接受到廣播的RREQ， 節(jié)點是第一次接收到RREQ消息，且消息的目的地址不是自己，則節(jié)點會保留運個RREQ數(shù)據(jù) 包的信息用于建立反向路徑，然后將運個RREQ消息廣播出去；如果之前已經(jīng)接收過運個 RREQ消息，則節(jié)點將丟棄運個信息。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無線與電力載波有線混合路由選擇方法，其特征在于:所 述反向路由建立過程，其方法為：當RREQ消息從一個源節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)到不同的目的地時，沿途所 經(jīng)過的節(jié)點均自動建立到源節(jié)點的反向路由，也就是記錄當前接收到的RREQ消息是由哪一 個節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)而來的，通過記錄收到的第一個RREQ消息的鄰居地址來建立反向路由，當RREQ 消息最終到達目的節(jié)點，節(jié)點驗證RREQ中的目的地址為自己的地址后，目的節(jié)點就會產(chǎn)生 RREP消息，作為對RREQ消息的應(yīng)答，采取單播的方式把RREP消息傳送給源節(jié)點。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無線與電力載波有線混合路由選擇方法，其特征在于:所 述正向路由建立過程，其方法為:在RREP W單播方式轉(zhuǎn)發(fā)回源節(jié)點的過程中，沿著運條路徑 上的每一個節(jié)點都會根據(jù)RREP的信息建立到目的節(jié)點的路由，然后將該鄰居節(jié)點寫入路由 表中，一直到RREP傳送到源節(jié)點。
【文檔編號】H04W40/28GK105847150SQ201610167854
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月23日
【發(fā)明人】張秋雁, 歐家祥, 徐宏偉, 丁超, 王成益, 陳劍
【申請人】貴州電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院