CN106792980B - 一种联合路由度量与部分重叠信道分配方法 - Google Patents

一种联合路由度量与部分重叠信道分配方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种联合路由度量与部分重叠信道分配方法包括：确定信道中源节点与目的节点的位置；为源节点与目的节点分配信道；源节点向其多播发送路由请求报文，直到到达到目的节点；收到路由请求报文的节点根据路由度量，选择性地回复路由应答报文；收到路由应答报文的节点根据路由度量，选择性地更新路由表。本发明在保证连通性的情况下，改进了路由度量，提高了整体网络的灵活性和动态性，提升了吞吐量，降低了路由开销。

Description

一种联合路由度量与部分重叠信道分配方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是指一种联合路由度量与部分重叠信道分配方法。
背景技术
无线通信多使用电磁波来传输信息，通常信号都占用较宽频带，而能量主要集中在较窄的频带范围内。比如2.4GHz ISM(industrial,scientific,medical)频段802.11b/g共划分为14条信道，通常只使用前11条信道。相邻信道的中心频率间隔为5MHz，而每条信道占用的频谱带宽为22MHz，因此信道间隔(即中心频率所代表的信道号的差值)必须达到5及以上时频谱才不会重叠，这样的信道称为正交信道(orthogonal channel)。802.11b/g最多可用的正交信道为3条，频谱之间有交叠的信道称为部分重叠信道POC(partiallyoverlapped channel)。传统的无线网络设计认为POC带来的邻信道干扰(adjacentchannel interference)严重影响节点间的正常通信，因此通常为相隔很近的并行通信的2个节点分配正交信道。但是频谱资源的稀缺使得网络很难避免为相隔很近的链路分配相同信道。由此导致的共信道干扰(co-channel interference)会降低数据传输速率，减少网络中的并行传输数，引发WMN容量下降等性能问题。随着认知无线电(cognitive radio)和软件定义无线电(software defined radio)的发展，POC的干扰控制问题能够得到有效解决，节点可以根据自身观察到的干扰动态选择信道，从而增加网络中的并行传输数，提升网络的整体吞吐量性能。
多射频多信道环境下的部分重叠信道的信道分配算法(Partially overlappedchannel assignment for MRMC-WMN，POCA)是借用加权冲突图的概念，根据节点的业务负载确定信道分配顺序的方法。该方法认为，距离网关越近的链路通常负载越重，在进行信道分配时应给予优先考虑。POCA的不足之处有：
其一，只考虑了利用部分重叠信道的信道分配算法，没有考虑其与路由度量的结合，一般在信道分配算法的设计问题中，路由度量和信道分配算法是具有高度的依赖关系的，优化信道分配顺序的衡量公式在障碍物衰减模型下仍可以优化；
其二，增强型路由度量中的协同因子没有量化成连续的数值，不利于计算且容易出现度量值相等的情况。
其三，增强型路由度量的路由开销过大。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种联合路由度量与部分重叠信道分配方法，能够进一步优化信道分配顺序，并降低路由开销。
基于上述目的本发明实施例提供的联合路由度量与部分重叠信道分配方法，包括：
确定信道中源节点与目的节点的位置；
为源节点与目的节点分配信道；
源节点向其多播发送路由请求报文，直到到达到目的节点；
收到路由请求报文的节点根据路由度量，选择性地回复路由应答报文；
收到路由应答报文的节点根据路由度量，选择性地更新路由表。
在一些可选实施方式中，为源节点与目的节点分配信道包括：
根据物理链路的拓扑结构计算每个节点的优先度，并按照优先度由高到低将每个节点与其邻居节点接口绑定；
确定各接收端的信号强度与每个链路上连续取值的协同因子，并根据各协同因子的取值判断是否为对应链路分配信道。
在一些可选实施方式中，所述每个链路上连续取值的协同因子为：在协同结构中，为接收节点的信号接收门限与接收节点的实际接收功率之比；在非协同结构中，为1；所述根据各协同因子的取值判断是否为对应链路分配信道为：仅为大于零小于等于一的协同因子对应的链路分配信道。
在一些可选实施方式中，根据各协同因子的取值判断是否为对应链路分配信道之后，确定各链路分配优先级，并按照分配优先级由高到低，以已分配信道的链路对其干扰值最小为目标为链路分配信道，其中，分配优先级为该链路两端点的邻居节点数，与距离网关的最小跳数与对应协同因子之积之比。
在一些可选实施方式中，所述路由请求报文包括源节点和目的节点的网络层地址信息；所述源节点向其多播发送路由请求报文，直到到达到目的节点为：源节点向邻居节点多播发送路由请求报文，邻居节点不断转发直到找到目的节点；同时，建立基于转发过程的反向路由表，并将源节点到路由链路的某一节点的链路值存入该链路的反向路由表中。
在一些可选实施方式中，收到路由请求报文的节点根据路由度量，选择性地回复路由应答报文包括：
收到路由请求报文的节点根据路由请求报文确定上一跳节点到本节点的目的地址和路由度量，其中，路由度量为对应链路的协同因子与期望发射次数之积；
当本节点为目的节点时，同时计算多条路径的路由度量，使用反向路由通过路由度量最小的路径向源节点发送路由应答报文，并将目的节点到路由链路中的某一节点的链路值存入正向路由表中；若本节点不是第一次收到路由请求报文且其路由度量小于已回复路由请求报文的路由度量，则回复路由应答报文，否则丢弃该路由请求报文。
在一些可选实施方式中，收到路由请求报文的节点根据路由度量，选择性地回复路由应答报文还包括；
当本节点非目的节点但路由表中有到目的节点的路由时，将路由表中本节点到目的节点的路由与路由请求报文中源节点到本节点的路由相加，得到源节点到目的节点路由，并根据反向路由回复路由应答报文；
当本节点非目的节点且路由表中没有到目的节点的路由时，转发该路由请求报文，当 路由请求报文从源节点转发到不同节点时，所经过的节点均建立到源节点的反向路由；若本节点第一次收到路由应答报文或该路由请求报文的单跳路由度量小于以前收到的路由请求报文单跳度量，则更新反向路由并将到各邻居节点写入到路由请求报文中同时转发路由请求报文，否则丢弃该路由请求报文。
在一些可选实施方式中，收到路由应答报文的节点根据路由度量，选择性地更新路由表包括：
当本节点为源节点时，计算路由度量保存到正向路由表项中，并按照路由向目的节点发送数据分组。若本节点第一次收到路由应答报文，则将该条路由保存到路由表中；如果本节点不是第一次收到路由应答报文且该路由应答报文的路由度量小于之前收到的路由应答报文的路由度量，则将该条路由更新到路由表中，否则丢弃该路由应答报文；
当本节点非源节点时，将路由应答报文中的路由与本节点中保存的反向路由相减作为本节点到目的节点正向路由，并使本节点按照反向路径向下一跳节点转发路由应答报文。
在一些可选实施方式中，收到路由应答报文的节点根据路由度量，选择性地更新路由表之后还包括：每个包含路由的节点定期广播握手报文来维护路由，其中，当握手报文发现链路开路时，发送错误报文通知因链路断开而不可达的节点删除相应记录、或进行修复。
从上面所述可以看出，本发明实施例提供的联合路由度量与部分重叠信道分配方法，通过为源节点与目的节点分配信道、源节点向其多播发送路由请求报文、收到路由请求报文的节点根据路由度量选择性地回复路由应答报文、收到路由应答报文的节点根据路由度量选择性地更新路由表的技术手段，在保证连通性的情况下，改进了路由度量，提高了整体网络的灵活性和动态性，提升了吞吐量，降低了路由开销。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的联合路由度量与部分重叠信道分配方法的流程图；
图2为本发明提供的联合路由度量与部分重叠信道分配方法的实施例的详细流程图；
图3为本发明提供的联合路由度量与部分重叠信道分配方法中，为源节点与目的节点分配信道的流程图；
图4为本发明提供的联合路由度量与部分重叠信道分配方法中，收到路由请求报文的节点根据路由度量，选择性地回复路由应答报文的流程图；
图5为本发明提供的联合路由度量与部分重叠信道分配方法中，收到路由应答报文的节点根据路由度量选择性地更新路由表的流程图；
图6为本发明提供的执行所述联合路由度量与部分重叠信道分配方法的装置的一个实施例的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种能够针对不同用户或不同类型的用户进行数据推荐的联合路由度量与部分重叠信道分配方法的第一个实施例。图1与图2所示的是本发明提供的联合路由度量与部分重叠信道分配方法的第一个实施例的流程示意图。
所述联合路由度量与部分重叠信道分配方法，可选的，应用于服务器，包括：
步骤S101，确定信道中源节点与目的节点的位置。
当源节点S需要向目的节点D发送数据时，源节点S发起寻路过程。
步骤S103，为源节点与目的节点分配信道。
步骤S101与步骤S103的详细流程图如图3所示。依据物理拓扑结构计算degree值(即前述的优先度)，拥有较高degree值的节点优先与邻居节点进行接口绑定。初始化信道，各接收端获取信号强度，计算并确定协同因子β；网络中任一链路β值是否超出阈值(0,1]，若某链路的β值超出阈值(β值大于1则说明该链路不能正确接收分组)，则不给该链路分配信道。
对于协同因子βXY，本发明给出具体的计算方法如下：
Figure BDA0001162439690000041
其中βXY表示任一链路XY(节点X,节点Y构成的链路)的协同因子，当且仅当拥有协同结构(CoS)时βXY才有值，无协同结构时βXY＝1，一般βXY∈(0,1]；RxthreshY表示接收节点Y的信号接收门限，即节点Y接收到的信号强度高于这个门限值，分组才可以被正确接收；
Figure BDA0001162439690000043
表示节点Y接收来自节点X的实际接收信号的功率。
验证网络中任一链路β值是否超出阈值βXY∈(0,1]，若某链路超出阈值，则说明该链路上的分组不可以被正确接收，则不为该链路分配信道，将其从待分配信道的链路集中刨除；接着计算链路信道分配顺序，本发明实施例优化后的计算公式如下：
Figure BDA0001162439690000042
其中num_neighbour表示该链路两个端点的邻居节点数；min_hop_count表示距离网关的最小跳数；βXY表示任一链路XY(节点X,节点Y构成的链路)的协同因子，且一般βXY∈(0,1]，βXY值越接近1，协同因子越强同时链路XY的传输能力越低，Rank(lXY)的 信道分配优先级就越低；特别地，βXY→0表示接收节点Y的实际接收功率
Figure BDA0001162439690000052
很大，可以忽略障碍物对该链路上吞吐量的影响，Rank(lXY)→∞表示因其拥有协同结构，干扰问题较为复杂，故该链路分配信道具有最高优先级。Rank(lXY)用于量化链路阻塞的可能性，拥有越高的Rank(lXY)值的链路越可能成为系统容量瓶颈，也因此在分配信道时具有更高的优先级。
信道分配顺序按Rank(lXY)降序排列，并计算已分配信道的链路对其干扰值，选择最小值进行信道分配。
Figure BDA0001162439690000051
步骤S105，源节点向其多播发送路由请求报文，直到到达到目的节点。
节点向邻居节点多播RREQ报文(即路由请求报文)，其中记录着源节点和目的节点的网络层地址信息，邻居节点不断转发RREQ直到找到目的节点，转发过程中建立反向路由表，将源节点到路由链路的某一节点的链路值存入该链路的反向路由表中。
步骤S107，收到路由请求报文的节点根据路由度量，选择性地回复路由应答报文。
步骤S107的详细流程图如图4所示。节点收到RREQ报文后的处理方法。节点从RREQ报文的单跳信息域中找到上一跳节点到本节点的目的地址和路由度量。
路由度量计算方法如下：
powerETXXY＝βXY·ETXXY (2.4)
其中，powerETXXY表示路由度量，ETXXY表示链路XY之间的期望发射次数。在OAM下，如果不同链路上的ETX相同，可以通过β值来进一步度量。
βXY表示任一链路XY(节点X,节点Y构成的链路)的协同因子，且一般βXY∈(0,1]，当且仅当拥有协同结构(CoS)时βXY才有值，无协同结构时βXY＝1，βXY值越接近1，协同因子越强同时链路XY的传输能力越低。
如果本节点是目的节点，则计算多条路径的路由度量，比较并选出多条路径中powerETXXY最小值的路径，并通过反向路由向源节点发送RREP报文(即路由应答报文)，将目的节点到路由链路中的某一节点的链路β·ETX值存入正向路由表中；如果本节点不是第一次收到RREQ报文，且其路由度量优于已回复RREQ报文的路由度量，则回复RREP报文，否则丢弃RREQ报文。
如果本节点不是目的节点，但其路由表中有到目的节点的路由，则将路由表中本节点到目的节点的路由R与RREQ报文中源节点到本节点的路由R相加，得到源节点到目的节点路由R；将路由表中本节点到目的节点的路由β·ETX和RREQ中源节点到本节点的路由β·ETX相加，得到源节点到目的节点路由β·ETX，并且根据反向路由直接回复RREP报文；如果中间节点的路由表中没有到目的节点的路由，则需要转发RREQ报文，当RREQ报文从一个源节点转发到不同节点时，沿途所经过的节点都要自动建立到源节点的反向路由；如果本节点第一次收到RREP报文或该RREQ报文的单跳路由度量优于以前收 到的RREQ报文单跳度量，则先更新反向路由，路由R和β·ETX,将到各邻居节点β·ETX写入到RREQ报文中并转发RREQ报文；本节点不是第一次收到RREQ报文并且该RREQ报文的单跳度量没有优于以前收到的RREQ报文单跳度量，则丢弃RREQ报文。
步骤S109，收到路由应答报文的节点根据路由度量，选择性地更新路由表。
步骤S109的详细流程图如图5所示。节点收到RREP报文后的处理流程。如果本节点是源节点，当本节点收到RREP报文后，计算路由度量powerETXXY＝βXY·ETXXY，保存路由到正向路由表项中，按照路由向目的节点发送数据分组。如果本节点第一次收到RREP报文，则将该条路由保存到路由表中；如果该节点不是第一次收到RREP，则当该RREP报文的路由度量优于之前收到的RREP报文的路由度量，则将该条路由更新到路由表中，否则丢弃该RREP报文。如果本节点不是源节点，则将RREP报文中的路由R与本节点中保存的反向路由中的R相减，作为本节点到目的节点正向路由的R；将RREP报文中的路由β·ETX与本节点中保存的反向路由中的β·ETX相减，作为本节点到目的节点正向路由的R。本节点按照反向路径向下一跳节点转发RREP报文。
可选地，每个包含路由的节点定期广播hello报文(即握手报文)来维护路由，一旦发现某一个链路断开，节点就发送ERROR报文通知那些因链路断开而不可达的节点删除相应的记录或者对已存在的路由进行修复。
本发明实施例的要点在于：一方面，将协同因子连续值化，具体定义了协同因子
Figure BDA0001162439690000061
在初始化信道时链路XY利用验证β值是否超过阈值来判定是否需要为其分配信道，来确定网络的连通性，快速获取网络物理拓扑结构的变化；另一方面，在障碍物衰减模型(obstacle attenuation model)下，利用连续值的协同因子β优化路由度量powerETXXY＝βXY·ETXXY来建立路由；同时连续值的协同因子β也用来优化链路信道分配的顺序
Figure BDA0001162439690000062
减小了联合信道分配和路由度量设计方法的开销。
从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的联合路由度量与部分重叠信道分配方法，通过为源节点与目的节点分配信道、源节点向其多播发送路由请求报文、收到路由请求报文的节点根据路由度量选择性地回复路由应答报文、收到路由应答报文的节点根据路由度量选择性地更新路由表的技术手段，在保证连通性的情况下，改进了路由度量，提高了整体网络的灵活性和动态性，提升了吞吐量，降低了路由开销。
本发明实施例还提出了一种能够针对不同用户或不同类型的用户进行数据推荐的联合路由度量与部分重叠信道分配方法的第二个实施例。
所述联合路由度量与部分重叠信道分配方法，可选的，应用于服务器，包括：
假设在一个1000m*1000m的区域中有9个节点(3*3网格状分布)，其中1个节点上安装4个射频接口，其他节点都是3个射频接口，共有12个部分重叠信道可供分配。信 道带宽设为2Mbps，数据分组长度为512byte，发送速率是200kbps。同信道干扰范围设置为550m，发射范围是250m。该模型中链路AD在障碍物的遮挡下，信号衰减严重，两条路由C-D-A的吞吐量可能比两跳路由C-B-A要小。
步骤S101，确定信道中源节点与目的节点的位置。
节点S对节点D有通信需求，节点S发起寻路过程。
步骤S103，为源节点与目的节点分配信道。
依据物理拓扑结构计算degree值：
degreeC＞degreeD＝degreeH＝degreeF＝degreeB＞degreeJ＝degreeG＝degreeA＝degreeE
节点C有四个射频接口，分别和邻居节点B,D,F,H绑定；节点B有三个射频接口，分别和邻居节点A,C,E绑定；节点D有三个射频接口，分别和邻居节点A,C,J绑定；节点H有三个射频接口，分别和邻居节点G,C,J绑定；节点H有三个射频接口，分别和邻居节点G,C,J绑定；节点F有三个射频接口，分别和邻居节点E,C,G绑定。
利用信道分配顺序度量公式(2.2)在未被分配信道的链路集中决定链路分配信道顺序：
Rank(lHG)＝Rank(lFG)＞Rank(lHC)＝Rank(lFC)
＞Rank(lHJ)＝Rank(lFE)＞Rank(lCD)＝Rank(lCB)
＞Rank(lJD)＝Rank(lEB)＞Rank(lBA)＝Rank(lDA)
利用公式(2.3)为链路l选择最佳信道c时，链路l与其他已经分配的信道的链路之间干扰和，选择干扰和Intertot(c)最小值对应的信道c分配给对应链路l。
步骤S105，源节点向其多播发送路由请求报文，直到到达到目的节点。
节点G用分配好的信道向邻居节点H、F发送RREQ报文，节点H、F路由表中没有目的节点则用分配好的信道向邻居节点C、E、J继续转发RREQ报文。
步骤S107，收到路由请求报文的节点根据路由度量，选择性地回复路由应答报文。
1)当节点H收到来自节点G的RREQ报文后,从RREQ报文的单跳信息域中获得上一跳节点到本节点的β，ETX信息，因为节点H不是目的节点，且节点H的路由表中没有到目的节点的路由，节点H需要向邻居节点C、J转发RREQ报文，自动建立节点C→H、J→H的反向路由；
2)当节点C收到来自节点H的RREQ报文后，从RREQ报文的单跳信息域中获得上一跳节点到本节点的β，ETX信息，因为节点C不是目的节点，且节点C的路由表中没有到目的节点的路由，节点C需要向邻居节点D转发RREQ报文，自动建立节点D→C的反向路由；
3)当节点A收到来自节点B的RREQ报文后，从RREQ报文的单跳信息域中获得节点B到本节点的β，ETX信息，节点A是目的节点，计算整条路径的路由度量powerETXXY＝βXY·ETXXY，并且以反向路由向源节点回复RREP报文。
步骤S109，收到路由应答报文的节点根据路由度量，选择性地更新路由表。
节点C收到来自节点D的RREP报文，判断节点C不是源节点，向节点H转发RREP报文，同理，节点H向节点G转发RREP报文，判断节点G为源节点，计算多条路径的路由度量powerETXGA比较大小，将值小的路由度量powerETXGA及其路由存入路由表中，丢弃powerETXGA值大的RREP报文，并根据上述步骤选择的路径，建立路由。
可选的，步骤S111，维护路由。
协议可以通过定期广播HELLO报文来维护路由，一旦发现某一个链路断开，节点就发送ERROR报文通知那些因链路断开而不可达的节点删除相应的记录或者对已存在的路由进行修复。
本发明实施例重新定义了连续值的协同因子β，利用验证β值是否超过阈值来判定是否需要为其分配信道，来确定网络的连通性，快速获取网络物理拓扑结构的变化，减小开销；同时，本发明实施例联合了部分重叠信道分配和路由度量设计，利用引入的协同因子β优化了路由度量和在障碍物衰减模型下链路信道分配的顺序，利于计算和比较，一定程度上减小联合路由度量和信道分配的路由开销。
基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种执行所述联合路由度量与部分重叠信道分配方法的装置的一个实施例。如图6所示，为本发明提供的执行所述联合路由度量与部分重叠信道分配方法的装置的一个实施例的硬件结构示意图。
如图6所示，所述装置包括：
一个或多个处理器901以及存储器902，图6中以一个处理器901为例。
所述执行所述联合路由度量与部分重叠信道分配方法的装置还可以包括：输入装置903和输出装置904。
处理器901、存储器902、输入装置903和输出装置904可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
存储器902作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的所述联合路由度量与部分重叠信道分配方法对应的程序指令/模块。处理器901通过运行存储在存储器1002中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的联合路由度量与部分重叠信道分配方法。
存储器902可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据数据推荐装置的使用所创建的数据等。此外，存储器902可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器902可选包括相对于处理器901远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至会员用户行为监控装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置903可接收输入的数字或字符信息，以及产生与数据推荐装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置904可包括显示屏等显示设备。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器902中，当被所述一个或者多个处理器901执行时，执行上述任意方法实施例中的联合路由度量与部分重叠信道分配方法。所述执行所述联合路由度量与部分重叠信道分配方法的装置的实施例，其技术效果与前述任意方法实施例相同或者类似。
本申请实施例提供了一种非暂态计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的列表项操作的处理方法。所述非暂态计算机存储介质的实施例，其技术效果与前述任意方法实施例相同或者类似。
最后需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。所述计算机程序的实施例，其技术效果与前述任意方法实施例相同或者类似。
此外，典型地，本公开所述的装置、设备等可为各种电子终端设备，例如手机、个人数字助理(PDA)、平板电脑(PAD)、智能电视等，也可以是大型终端设备，如服务器等，因此本公开的保护范围不应限定为某种特定类型的装置、设备。本公开所述的客户端可以是以电子硬件、计算机软件或两者的组合形式应用于上述任意一种电子终端设备中。
此外，根据本公开的方法还可以被实现为由CPU执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被CPU执行时，执行本公开的方法中限定的上述功能。
此外，上述方法步骤以及系统单元也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。
此外，应该明白的是，本文所述的计算机可读存储介质(例如，存储器)可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。作为例子而非限制性的，非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦写可编程ROM(EEPROM)或快闪存储器。易失性存储器可以包括随机存取存储器(RAM)，该RAM可以充当外部高速缓存存储器。作为例子而非限制性的，RAM可以以多种形式获得，比如同步RAM(DRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据速率SDRAM(DDR SDRAM)、增强SDRAM(ESDRAM)、同步链路DRAM(SLDRAM)以及直接RambusRAM(DRRAM)。所公开的方面的存储设备意在包括但不限于这些和其它合适类型的存储器。
本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现所述的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本公开的范围。
结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块和电路可以利用被设计成用于执行这里所述功能的下列部件来实现或执行：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP核、或任何其它这种配置。
结合这里的公开所描述的方法或算法的步骤可以直接包含在硬件中、由处理器执行的软件模块中或这两者的组合中。软件模块可以驻留在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域已知的任何其它形式的存储介质中。示例性的存储介质被耦合到处理器，使得处理器能够从该存储介质中读取信息或向该存储介质写入信息。在一个替换方案中，所述存储介质可以与处理器集成在一起。处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。ASIC可以驻留在用户终端中。在一个替换方案中，处理器和存储介质可以作为分立组件驻留在用户终端中。
在一个或多个示例性设计中，所述功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将所述功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的，该计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备，或者是可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、DSL或诸如红外先、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(CD)、激光盘、光盘、数字多功能盘(DVD)、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
公开的示例性实施例，但是应当注公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本公开的元素可以以个体形式描述或要求，但是也可以设想多个，除非明确限制为单数。
应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”(“a”、“an”、“the”)旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
上述本公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种联合路由度量与部分重叠信道分配方法，其特征在于，包括：
确定信道中源节点与目的节点的位置；
为源节点与目的节点分配信道；
所述路由请求报文包括源节点和目的节点的网络层地址信息，源节点向邻居节点多播发送路由请求报文，邻居节点不断转发直到找到目的节点，同时，建立基于转发过程的反向路由表，并将源节点到路由链路的某一节点的链路值存入该链路的反向路由表中；
收到路由请求报文的节点根据路由度量，选择性地回复路由应答报文；
收到路由应答报文的节点根据路由度量，选择性地更新路由表；
为源节点与目的节点分配信道包括：
根据物理链路的拓扑结构计算每个节点的优先度，并按照优先度由高到低将每个节点与其邻居节点接口绑定；
确定各接收端的信号强度与每个链路上连续取值的协同因子，并根据各协同因子的取值判断是否为对应链路分配信道；
所述每个链路上连续取值的协同因子为：在协同结构中，为接收节点的信号接收门限与接收节点的实际接收功率之比；在非协同结构中，为1；根据各协同因子的取值判断是否为对应链路分配信道为：仅为大于零小于等于一的协同因子对应的链路分配信道；
收到路由请求报文的节点根据路由度量，选择性地回复路由应答报文，包括：
收到路由请求报文的节点根据路由请求报文确定上一跳节点到本节点的目的地址和路由度量，其中，路由度量为对应链路的协同因子与期望发射次数之积；
当本节点为目的节点时，同时计算多条路径的路由度量，使用反向路由通过路由度量最小的路径向源节点发送路由应答报文，并将目的节点到路由链路中的某一节点的链路值存入正向路由表中；若本节点不是第一次收到路由请求报文且其路由度量小于已回复路由请求报文的路由度量，则回复路由应答报文，否则丢弃该路由请求报文；
收到路由应答报文的节点根据路由度量，选择性地更新路由表，包括：
当本节点为源节点时，计算路由度量保存到正向路由表项中，并按照路由向目的节点发送数据分组，若本节点第一次收到路由应答报文，则将该路由应答报文中的路由保存到路由表中；如果本节点不是第一次收到路由应答报文且该路由应答报文的路由度量小于之前收到的路由应答报文的路由度量，则将该路由应答报文中的路由更新到路由表中，否则丢弃该路由应答报文；
当本节点非源节点时，将路由应答报文中的路由与本节点中保存的反向路由相减作为本节点到目的节点正向路由，并使本节点按照反向路径向下一跳节点转发路由应答报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各协同因子的取值判断是否为对应链路分配信道之后，确定各链路分配优先级，并按照分配优先级由高到低，以已分配信道的链路对其干扰值最小为目标为链路分配信道，其中，分配优先级为该链路两端点的邻居节点数，与距离网关的最小跳数与对应协同因子之积之比。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，收到路由请求报文的节点根据路由度量，选择性地回复路由应答报文还包括；
当本节点非目的节点但路由表中有到目的节点的路由时，将路由表中本节点到目的节点的路由与路由请求报文中源节点到本节点的路由相加，得到源节点到目的节点路由，并根据反向路由回复路由应答报文；
当本节点非目的节点且路由表中没有到目的节点的路由时，转发该路由请求报文，当路由请求报文从源节点转发到不同节点时，所经过的节点均建立到源节点的反向路由；若本节点第一次收到路由应答报文或该路由请求报文的单跳路由度量小于以前收到的路由请求报文单跳度量，则更新反向路由并将到各邻居节点写入到路由请求报文中同时转发路由请求报文，否则丢弃该路由请求报文。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，收到路由应答报文的节点根据路由度量，选择性地更新路由表之后还包括：每个包含路由的节点定期广播握手报文来维护路由，其中，当握手报文发现链路开路时，发送错误报文通知因链路断开而不可达的节点删除相应记录、或进行修复。
5.一种电子设备，包括至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-4任意一项所述的方法。
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