專利名稱：優(yōu)化業(yè)務(wù)分配的信道自適應(yīng)路由方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)的無(wú)線系統(tǒng)，尤其涉及無(wú)線路由網(wǎng)絡(luò)(“Mesh”網(wǎng)絡(luò))、自組織(Ad hoc)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和中繼系統(tǒng)中的路由方法。
背景技術(shù)：
自組織(Ad hoc)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)方便、快捷、不受時(shí)間和地點(diǎn)限制的特點(diǎn)，使其不僅可以單獨(dú)使用，滿足人們直接通信的需求，而且可以疊加在現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)上，以加強(qiáng)覆蓋和擴(kuò)展業(yè)務(wù)，為用戶提供自適應(yīng)的、靈活的接入服務(wù)。
無(wú)線路由網(wǎng)絡(luò)(“Mesh”網(wǎng)絡(luò))是一種將寬帶業(yè)務(wù)擴(kuò)展到大量低端用戶市場(chǎng)的有效方案，它降低了對(duì)無(wú)線視距傳輸?shù)囊?，并且組網(wǎng)形式靈活，代價(jià)低廉，是未來(lái)通信極具發(fā)展前景的十大技術(shù)之一。
但是，這些網(wǎng)絡(luò)面臨的主要問(wèn)題之一是路由選擇。優(yōu)化的路由方法應(yīng)該是基于目前的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，即應(yīng)該是動(dòng)態(tài)或自適應(yīng)的。對(duì)于“Mesh”網(wǎng)絡(luò)、Ad hoc移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)及中繼系統(tǒng)來(lái)講，由于其動(dòng)態(tài)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和無(wú)線資源的限制，使路由算法的研究更富有挑戰(zhàn)性。
無(wú)線通信系統(tǒng)的性能受移動(dòng)無(wú)線信道的制約，而無(wú)線信道是極其復(fù)雜的。路徑損失、信號(hào)的多徑傳輸以及移動(dòng)引起的多普勒頻移等都將使信號(hào)產(chǎn)生衰落，同時(shí)無(wú)線用戶的大量增加和不斷增長(zhǎng)的對(duì)高速多媒體業(yè)務(wù)的需求，要求未來(lái)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)能夠提供更高的數(shù)據(jù)速率和更大的帶寬。這種需求并非不可達(dá)到，優(yōu)化信道狀況的自適應(yīng)調(diào)制和編碼技術(shù)，可以極大地提高帶寬利用率。如果將自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)引入“Mesh”網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)及中繼系統(tǒng)中，并作為選擇路由的判據(jù)，則有可能獲得源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)之間的最小傳輸時(shí)延和最大吞吐量。
考慮鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議中，基于關(guān)聯(lián)的按需路由協(xié)議(ABR)，其主要目標(biāo)在于提供節(jié)點(diǎn)間最穩(wěn)定的路徑，這樣可以降低重建路由的頻率，從而降低開(kāi)銷，節(jié)省帶寬資源。信號(hào)穩(wěn)定路由(SSR)將建立一條最短并且都在強(qiáng)信號(hào)鏈路上的最佳路徑，它同樣考慮了連接的穩(wěn)定度問(wèn)題。基于分集碼的多徑路由協(xié)議，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)分組進(jìn)行編碼，并以優(yōu)化的方法將編碼后的信息在多條路徑上分配，以最小化分組丟失率，平衡業(yè)務(wù)，改進(jìn)系統(tǒng)的端到端時(shí)延性能。
但是，如果只考慮信道狀況，以調(diào)制速率的高低為判據(jù)來(lái)選擇路由，有可能使所有節(jié)點(diǎn)都選擇最高調(diào)制速率的鏈路，這樣勢(shì)必會(huì)在某些接收節(jié)點(diǎn)處造成擁塞，引起大的時(shí)延和分組丟失，從而浪費(fèi)寶貴的無(wú)線資源。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到無(wú)線信道的不可靠和不穩(wěn)定因素，本發(fā)明提出一種適用于“Mesh”網(wǎng)絡(luò)、自組織移動(dòng)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)和中繼系統(tǒng)的路由方法，即優(yōu)化業(yè)務(wù)分配的信道自適應(yīng)路由方法(OSD-CASPR)。如果源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間存在著多條路徑，根據(jù)本發(fā)明的方法能夠根據(jù)不同的路徑帶寬來(lái)優(yōu)化分組在這些路徑上的路由，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)平均分組時(shí)延最小的目標(biāo)。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種在移動(dòng)通信系統(tǒng)中優(yōu)化業(yè)務(wù)分配的信道自適應(yīng)路由方法，所述方法包括步驟(1)移動(dòng)臺(tái)實(shí)時(shí)收集所述移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的信息；(2)所述移動(dòng)臺(tái)對(duì)于與其他移動(dòng)臺(tái)之間的信道進(jìn)行質(zhì)量估計(jì)，并且確定與其他移動(dòng)臺(tái)之間的調(diào)制速率；(3)所述移動(dòng)臺(tái)通過(guò)以下的公式計(jì)算與其他移動(dòng)臺(tái)之間鏈路i的信道質(zhì)量因數(shù)Qi(t)=Ci(t)C0,]]>其中i＝0，1，2，...k-1，C0代表最佳信道狀態(tài)條件下的最大傳輸速率，Ci代表兩個(gè)移動(dòng)臺(tái)X和Y之間鏈路i的實(shí)際調(diào)制速率；
(4)基于以下的公式來(lái)確定移動(dòng)臺(tái)X與移動(dòng)臺(tái)Y之間鏈路i的鏈路代價(jià)CXY=1QXY]]>其中Qxy是移動(dòng)臺(tái)X與移動(dòng)臺(tái)Y之間鏈路i的信道質(zhì)量因數(shù)；(5)每個(gè)所述移動(dòng)臺(tái)維持一個(gè)鏈路狀態(tài)矩陣CSM，即CSM＝{E(x，y)N×N|1≤x，y≤N}E(x,y)=Exy(t)=1QXY]]>Exy(t)∈{∞,E0,E1,,...Ei...Ek-1};]]>(6)基于所述鏈路狀態(tài)矩陣，確定所述移動(dòng)臺(tái)到目的節(jié)點(diǎn)的最短路徑和次短徑路由；(7)通過(guò)以下公式計(jì)算向最短路徑分配業(yè)務(wù)的優(yōu)化概率P1*P1*=V1V1+V2+V1×V2aλ×(V1+V2)×(V1-V2),]]>其中V1，V2是最短路徑和次短路徑的瓶頸容量，a示分組的長(zhǎng)度，λ是節(jié)點(diǎn)的分組到達(dá)率。通過(guò)以下公式計(jì)算向次短路徑分配業(yè)務(wù)的優(yōu)化概率P2*P2*=1-P1*]]>這里，0≤λPi*<μi,]]>其中μi是鏈路i的鏈路容量；(8)按照上述概率分別向最短路徑和次短路徑分配業(yè)務(wù)。
下面介紹本專利中將要用到的術(shù)語(yǔ)R候選路由集，由路由選擇算法產(chǎn)生。
δri鏈路i被選擇作為路由r的鏈路的概率。
λrr路徑上的分組到達(dá)率Cri(t)r路徑上i鏈路的容量，所以鏈路i的服務(wù)速率為μri=Cri(t)a,]]>也就是以分組表示的鏈路容量。
Vr(t)路徑r的瓶頸容量，是隨時(shí)間而變化的，r=1,2,...]]>Vr(t)=min{Cri(t)},i=1,2,...,]]>
以分組表示的容量為μr(t)=Vr(t)a]]>Pr(t)在時(shí)間t，選擇路徑r路由分組的概率，Pr(t)∈
并且∑Pr(t)＝1Pr*(t)對(duì)應(yīng)于優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的Pr(t)。
Tr(t)時(shí)間t，經(jīng)過(guò)路徑r的穩(wěn)態(tài)平均分組時(shí)延。


下面參考附圖并結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明，其中圖1是多徑分配業(yè)務(wù)的示意圖；圖2是單徑和兩徑分組時(shí)延性能的比較。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，多徑路由就是指源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間存在有多條候選路徑。下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明的自適應(yīng)路由方法。
第一步，對(duì)信道進(jìn)行分析建模自適應(yīng)調(diào)制系統(tǒng)中，信道的信噪干擾比(SINR)已經(jīng)被量化為若干階，并與一定的調(diào)制方式一一對(duì)應(yīng)，因此，自適應(yīng)調(diào)制系統(tǒng)的信道變遷轉(zhuǎn)移可以用多狀態(tài)馬爾可夫鏈來(lái)表示。
在瑞利信道下，令A(yù)代表接受信號(hào)的信噪比，則A與信號(hào)包絡(luò)的平方成正比。A的概率密度分布是指數(shù)形式的，可以寫成pA(a)=1ρexp{-aρ}]]>這里，ρ＝E[A]， a≥0 (1)令fm代表最大多普勒頻移，在蜂窩移動(dòng)通信中，fm=vλ,]]>其中，v為移動(dòng)臺(tái)的速度，λ為波長(zhǎng)。而在移動(dòng)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中，相互通信的雙方都在運(yùn)動(dòng)，具有雙倍的移動(dòng)性，這時(shí)的最大多普勒頻移fm=fm1→2=v1+v2cfc,]]>其中，v1、v2為節(jié)點(diǎn)的速度，fc為載頻。則單位時(shí)間內(nèi)，信噪比衰落至某一給定水平a的次數(shù)(類似于電平通過(guò)率，可稱為信噪比通過(guò)率)Na是一個(gè)由fm和pA(a)共同影響的函數(shù)，則有Na=2πaρfmexp{-aρ}--(2)]]>令0＝A0＜A1＜A2＜…＜AK＝∞為SNR的閾值。可以將瑞利信道的信噪比量化為K個(gè)狀態(tài)。如果a∈[Ak，Ak+1)，則稱a屬于狀態(tài)sk，k＝0，1，…，K-1，而這些狀態(tài)，在自適應(yīng)調(diào)制系統(tǒng)中，可以與不同的調(diào)制編碼組合方式相對(duì)應(yīng)。
根據(jù)式(1)，可以寫出信噪比在k狀態(tài)的穩(wěn)態(tài)概率為pk=∫AkAk+11ρexp{-xρ}dx=exp{-Akρ}-exp{-Ak+1ρ}--(3)]]>在我們的研究中，假定信道的衰落足夠慢，使得狀態(tài)的改變只可能發(fā)生在相鄰狀態(tài)之間。這個(gè)假設(shè)在實(shí)際應(yīng)用中的意義在于對(duì)信道的預(yù)測(cè)和反饋能夠跟得上信道的變化。令pi，j表示狀態(tài)i，j之間的轉(zhuǎn)移概率，則有pi，j＝0，|i-j｜＞1。
基于這樣的假設(shè)，下面求轉(zhuǎn)移概率pi，j。
由于轉(zhuǎn)移只能在相鄰狀態(tài)之間。那么，事件從狀態(tài)k向狀態(tài)k-1的轉(zhuǎn)移概率應(yīng)當(dāng)是閾值為Ak的信噪比通過(guò)率除以每秒內(nèi)發(fā)生k狀態(tài)的次數(shù)。設(shè)鏈路的符號(hào)速率為Rsymbols/s，則每秒內(nèi)，發(fā)生k狀態(tài)的次數(shù)可以用每秒內(nèi)在k狀態(tài)傳送的符號(hào)數(shù)目Rk來(lái)表示，并有Rk＝R×pk。
(4)記每秒內(nèi)SINR下降至門限Ak之下的次數(shù)為Nk，k＝1，2，3，…，K-1。
由(2)，有Nk=2πAkρfmexp{-Akρ}--(5)]]>則，可得馬爾可夫鏈的轉(zhuǎn)移概率為pk,k+1=Nk+1Rk,k=0,1,2,3,...,K-2----(6)]]>
pk,k-1=NkRk,k=1,2,3,...,K-2.--(7)]]>pk，k＝1-pk，k+1-pk，k-1，k＝1，2，3，…，K-2(8)p0，0＝1-p0，1；pK-1，K-1＝1-pK-1，K-2(9)可以通過(guò)馬爾可夫鏈的平衡特性驗(yàn)證上述推導(dǎo)。
例如，在狀態(tài)S0，根據(jù)平衡方程，有p0×p0，1＝p1×p1，0(10)將(4)-(6)式代入(10)，方程左右兩邊都等于N1/R同樣，可以驗(yàn)證狀態(tài)Sk下的平衡方程。pk×(pk，k+1+pk，k-1)＝pk-1×pk-1，k+pk+1×pk+1，k(11)再將(4)-(6)式代入(11)，可以看到方程左邊為RkR×(Nk+1Rk+NkRk)=1R(Nk+1+Nk)]]>方程右邊等于Rk-1R×NkRk-1+Rk+1R×Nk+1Rk+1=1R(Nk+1+Nk)]]>方程左右兩邊是相等的，這證明上述的轉(zhuǎn)移概率和穩(wěn)態(tài)概率求取方法能夠滿足馬爾可夫鏈的穩(wěn)態(tài)平衡特性。
上面討論中，(3)式中的A0、A1、A2、…AK等值都是預(yù)先設(shè)定的。因此，信道信噪比(SNR)處于狀態(tài)Sk的概率分布僅與ρ有關(guān)。如果發(fā)射功率一定，接收機(jī)結(jié)構(gòu)相同，則ρ的大小主要受路徑損耗的影響。不同的位置，移動(dòng)臺(tái)的ρ值不一樣，使得它們所對(duì)應(yīng)的馬爾可夫鏈的穩(wěn)態(tài)概率和各狀態(tài)間的轉(zhuǎn)移概率也不一樣。另外，如果能夠測(cè)量出節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)速度，根據(jù)公式fm=fm1→2=v1+v2cfc]]>以及式(4)-(6)式可以估算出狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率。如果節(jié)點(diǎn)移動(dòng)速度不能夠測(cè)量，則需要節(jié)點(diǎn)依據(jù)實(shí)際測(cè)量的SNR變化情況，直接進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，求出狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率。
SNR的狀態(tài)是與一定的調(diào)制階數(shù)和信道編碼方案一一對(duì)應(yīng)的，而調(diào)制階數(shù)和信道編碼方案又對(duì)應(yīng)著一定的鏈路傳輸速率。因此，我們可以將上述馬爾可夫鏈的各個(gè)狀態(tài)與相應(yīng)的鏈路傳輸速率相對(duì)應(yīng)，就得到了速率變化的馬爾可夫鏈路模型。
信道自適應(yīng)最短徑路由的研究中，由于運(yùn)用有限狀態(tài)馬爾可夫信道模型對(duì)衰落信道進(jìn)行建模，并且采用了自適應(yīng)信道編碼和調(diào)制技術(shù)。移動(dòng)終端之間的時(shí)變信道所產(chǎn)生的信道吞吐量也是時(shí)變的。這樣就可以在路由的研究中，將物理層的技術(shù)細(xì)節(jié)屏蔽起來(lái)，使得研究易于進(jìn)行。
第二步，建立路由表，用矩陣來(lái)記錄每對(duì)節(jié)點(diǎn)之間的即時(shí)鏈路狀況和轉(zhuǎn)移到下一狀態(tài)的概率。
第三步，計(jì)算信道質(zhì)量因數(shù)。如果用S＝{C0，C1，…Ck-1}代表一系列有限的信道狀態(tài)，C0代表最好信道狀態(tài)條件下的最大傳輸速率(也就是對(duì)應(yīng)于最高的調(diào)制階數(shù))，Ci代表兩個(gè)終端之間鏈路i的實(shí)際調(diào)制速率，則兩個(gè)終端之間鏈路i的信道質(zhì)量因數(shù)為Qi(t)=Ci(t)C0]]>i＝0，1，2，...k-1，由它反映信道質(zhì)量的好壞。所以，最好鏈路的質(zhì)量因數(shù)是1，而其它鏈路的質(zhì)量因數(shù)隨著Ci的減小而小于1。
第四步，計(jì)算鏈路代價(jià)。在基于接收機(jī)的信道自適應(yīng)最短徑路由(RB-CASPR)中，鏈路代價(jià)是CXY=1QXY]]>其中， 是X到Y(jié)鏈路代價(jià)的信道質(zhì)量部分。
第五步，每個(gè)移動(dòng)臺(tái)維持一個(gè)鏈路狀態(tài)矩陣(CSM)。
CSM＝{E(x，y)N×N|1≤x，y≤N}E(x,y)=Exy(t)=1QXY,]]>Exy(t)∈{∞,E0,E1,,...Ei...Ek-1}]]>如果Exy(t)不等于無(wú)窮，則說(shuō)明節(jié)點(diǎn)x能夠直接發(fā)送數(shù)據(jù)包給節(jié)點(diǎn)y。否則，節(jié)點(diǎn)x和節(jié)點(diǎn)y則不能直接通信。
第六步，根據(jù)連接狀態(tài)矩陣CSM，每一個(gè)源移動(dòng)臺(tái)利用基于貝爾曼-福特(Bellman-Ford)最短路徑算法的距離向量方法來(lái)尋找最短徑和次短徑路由。
第七步，計(jì)算每條路徑上分配業(yè)務(wù)的概率，并按照概率分配業(yè)務(wù)。
根據(jù)前面的定義，路徑r上的分組到達(dá)率為λPr。在時(shí)間t，路徑r上的穩(wěn)態(tài)平均分組時(shí)延T‾r(t)=1μr(t)-λPr(t)]]>這里，λPr(t)≤μr(t)鏈路i上的全部分組到達(dá)率為Σr∈RλrδriPr]]>所以整個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延T‾=1γΣi∈AΣr∈RλrδriPrCria-Σr∈RλrδriPr]]>路由選擇問(wèn)題是確定路由選擇概率Pr，使T‾=min{1γΣi∈AΣr∈RλrδriPrCria-Σr∈RλrδriPr}--(1)]]>約束條件aΣr∈RλrδriPr≤Cri---∀i∈A--(2)]]>Σr∈RPr=1--(3)]]>約束關(guān)系(2)保證每一條鏈路上的業(yè)務(wù)量不超過(guò)其容量，(3)式保證每一分組一條路由。上述是多選擇、多約束條件的優(yōu)化問(wèn)題，即是一個(gè)NP完備問(wèn)題。
考慮到尋找路由以及存儲(chǔ)路由表的代價(jià)和開(kāi)銷，在本發(fā)明中將多徑路由限制為兩條路徑。也就是OSD-CASPR在尋路過(guò)程中，根據(jù)信道質(zhì)量因數(shù)，不僅保留最小代價(jià)路徑，同時(shí)還保存了源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)之間的次小代價(jià)路徑。
在OSD-CASPR路由中，如果業(yè)務(wù)量較小時(shí)，則利用單路徑傳輸全部業(yè)務(wù)，這時(shí)即為CASPR路由；當(dāng)業(yè)務(wù)量增加到一定程度時(shí)，則利用最短路徑和次短路徑傳輸業(yè)務(wù)。
下面討論兩條路徑上的業(yè)務(wù)分配問(wèn)題。
若要求這兩條路徑的鏈路總代價(jià)平衡，這時(shí)應(yīng)該有∂(P1×T1‾)∂P1|P1*=∂(P2×T2‾)∂P2|P2*≤∂(Pl×Tl‾)∂Pl|Pl*=0---∀l≠1,2]]>
也就是μ1(μ1-λP1*)2=μ2(μ2-λP2*)2]]>可以得出，選擇路徑V1分配業(yè)務(wù)的優(yōu)化概率P1*=μ1μ1+μ2+μ1×μ2λ×(μ1+μ2)×(μ1-μ2)]]>即P1*=V1V1+V2+V1×V2aλ×(V1+V2)×(V1-V2)]]>選擇路徑V2分配業(yè)務(wù)的優(yōu)化概率P2*=1-P1*]]>這里，0≤λPi*<μi,]]>其中μi是鏈路i的鏈路容量。如果兩條路徑的瓶頸容量為μ12=Σl=12μl]]>根據(jù)前面的討論可以有下面的業(yè)務(wù)分配算法在路徑1上分配業(yè)務(wù)μ1-μ1×(μ12-λ)Σl=12μl,i=1,2]]>即V1a-V1×(V12a-λ)Σl=12Vl,]]>i＝1，2，其中a是分組的長(zhǎng)度。在路徑2上分配業(yè)務(wù)μ2-μ2×(μ12-λ)Σl=12μl,i=1,2]]>即V2a-V2×(V12a-λ)Σl=12Vl,i=1,2]]>圖2顯示的是單路徑與兩路徑路由的性能比較?？梢钥闯?，在低業(yè)務(wù)量時(shí)(λ≤4.6分組/秒)，單路徑路由時(shí)延性能好于兩路徑路由。因兩路徑路由中的次小代價(jià)路徑的信道不一定處于好的狀態(tài)，所以當(dāng)業(yè)務(wù)量較小時(shí)，利用最小代價(jià)路由，可以獲得好的時(shí)延性能。但隨著業(yè)務(wù)量的增加(λ＞4.6分組/秒)，CASPR有可能在某些節(jié)點(diǎn)處形成擁塞，性能變差。如果這時(shí)采用兩路徑路由，就可以改善網(wǎng)絡(luò)性能，如圖中所示。而OSD-CASPR路由充分利用兩種路由性能好的一面(即低業(yè)務(wù)量時(shí)，應(yīng)用單路徑路由；高業(yè)務(wù)量時(shí)，應(yīng)用兩路徑路由)，這樣可以獲得較小的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。
但OSD-CASPR路由中業(yè)務(wù)量的閾值，即單路徑與兩路徑路由的切換點(diǎn)，要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。另外，OSD-CASPR是利用每條路徑的瓶頸容量進(jìn)行業(yè)務(wù)分配的，所以有可能存在某些鏈路帶寬浪費(fèi)的現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種在移動(dòng)通信系統(tǒng)中優(yōu)化業(yè)務(wù)分配的信道自適應(yīng)路由方法，所述方法包括步驟(1)移動(dòng)臺(tái)實(shí)時(shí)收集所述移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的信息；(2)所述移動(dòng)臺(tái)對(duì)于與其他移動(dòng)臺(tái)之間的信道進(jìn)行質(zhì)量估計(jì)，并且確定與其他移動(dòng)臺(tái)之間的調(diào)制速率；(3)所述移動(dòng)臺(tái)通過(guò)以下的公式計(jì)算與其他移動(dòng)臺(tái)之間鏈路i的信道質(zhì)量因數(shù)Qi(t)=Ci(t)C0,]]>其中i＝0，1，2，...，k-1，Co代表最佳信道狀態(tài)條件下的最大傳輸速率，Ci代表兩個(gè)移動(dòng)臺(tái)X和Y之間鏈路i的實(shí)際調(diào)制速率；(4)基于以下的公式來(lái)確定移動(dòng)臺(tái)X與移動(dòng)臺(tái)Y之間鏈路i的鏈路代價(jià)CXY=1QXY]]>其中Qxy是移動(dòng)臺(tái)X與移動(dòng)臺(tái)Y之間鏈路i的信道質(zhì)量因數(shù)；(5)每個(gè)所述移動(dòng)臺(tái)維持一個(gè)鏈路狀態(tài)矩陣CSM，即CSM＝{E(x，y)N×N|1≤x，y≤N}E(x,y)=Exy(t)=1QXY]]>Exy(t)∈{∞,E0,E1,,...Ei...Ek-1};]]>(6)基于所述鏈路狀態(tài)矩陣，確定所述移動(dòng)臺(tái)到目的節(jié)點(diǎn)的最短路徑和次短徑路由；(7)通過(guò)以下公式計(jì)算向最短路徑分配業(yè)務(wù)的優(yōu)化概率P1*P1*=V1V1+V2+V1×V2aλ(V1+V2)×(V1-V2),]]>其中V1，V2是最短路徑和次短路徑的瓶頸容量，α示分組的長(zhǎng)度，λ是節(jié)點(diǎn)的分組到達(dá)率。通過(guò)以下公式計(jì)算向次短路徑分配業(yè)務(wù)的優(yōu)化概率幾P2*P2*=1-P1*]]>這里，0≤λPi*<μi,]]>其中，μi是鏈路i的鏈路容量；(8)按照上述概率分別向最短路徑和次短路徑分配業(yè)務(wù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述移動(dòng)臺(tái)利用按需路由協(xié)議或者表驅(qū)動(dòng)路由實(shí)時(shí)收集所述移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述信道質(zhì)量因數(shù)Qi(t)≤1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中最佳信道狀態(tài)條件下的最大傳輸速率通過(guò)最高的調(diào)制階數(shù)實(shí)現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述移動(dòng)臺(tái)基于所述鏈路狀態(tài)矩陣，并且利用基于Bellman-Ford最短路徑算法的距離向量方法確定所述移動(dòng)臺(tái)到目的節(jié)點(diǎn)的最短路徑。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種在移動(dòng)通信系統(tǒng)中基于接收機(jī)的信道自適應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)最短徑路由的方法，所述方法包括步驟移動(dòng)臺(tái)實(shí)時(shí)收集所述移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的信息；所述移動(dòng)臺(tái)對(duì)于與其他移動(dòng)臺(tái)之間的信道進(jìn)行質(zhì)量估計(jì)，并且確定與其他移動(dòng)臺(tái)之間的調(diào)制速率；所述移動(dòng)臺(tái)通過(guò)以下的公式計(jì)算與其他移動(dòng)臺(tái)之間鏈路i的信道質(zhì)量因數(shù)；基于以下的公式來(lái)確定移動(dòng)臺(tái)X與移動(dòng)臺(tái)Y之間鏈路i的鏈路代價(jià)；每個(gè)所述移動(dòng)臺(tái)維持一個(gè)鏈路狀態(tài)矩陣CSM；基于所述鏈路狀態(tài)矩陣，確定所述移動(dòng)臺(tái)到目的節(jié)點(diǎn)的最短路徑和次短徑路由；計(jì)算向最短路徑和次短路徑分配業(yè)務(wù)的優(yōu)化概率，并且按照上述概率分別向最短路徑和次短路徑分配業(yè)務(wù)。
文檔編號(hào)G04C11/02GK1558579SQ200410001540
公開(kāi)日2004年12月29日 申請(qǐng)日期2004年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月13日
發(fā)明者田輝, 謝芳, 張平, 田 輝 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)