[发明专利]基于蚁群算法的无线自组网络节能按需路由方法

权利要求书

1.一种基于蚁群算法的无线自组网络节能按需路由方法，其特征在于，包括路由建立和路由维护两部分，其中：

所述的路由建立，具体为：通过源节点向网络广播路由请求蚂蚁分组，分布式地搜索网络状态信息，将这些信息进行规范化处理以后保存在一种位于中间节点的反向信息素表中，该反向信息素表与源节点以及该中间节点的邻居节点相对应，目标节点收到路由请求蚂蚁分组以后，根据路由请求蚂蚁分组收集到的节点能量、跳数和传输能耗信息，采用轮盘赌法选择一个节点作为下一跳节点，单播出路由应答蚂蚁分组，并依此方法逐跳返回到源节点，同时在返回的过程中建立从源节点到目标节点的路由；

所述路由维护，具体为：节点周期性的检查自身的剩余能量与路由表中相应路由条目的路由建立能量的比值和该路由条目的生命期，当该比值小于某一个阈值或者生命期结束时，则将该路由条目设置成无效状态，这样在下一次需要使用该路由条目时，就需要触发新的路由发现过程；其中的路由建立能量是指节点在建立该路由条目时的剩余能量。

2.如权利要求1所述的基于蚁群算法的无线自组网络节能按需路由方法，其特征是，所述路由建立，包括以下步骤：

步骤一：源节点s有数据发送请求时，首先判断是否存在到达目标节点d的有效路由，如果存在则用此路由发送数据包，否则，广播路由请求蚂蚁分组进行路由搜索；

步骤二：中间节点j收到来自节点i的路由请求蚂蚁分组，首先判断自己是不是该路由请求蚂蚁分组的源节点，如果是则丢弃该路由请求蚂蚁分组，否则，对该路由请求蚂蚁分组进行评估，得出其规范化的评估值M_sji，然后判断中间节点j的反向信息素表中有没有对应于源节点s、邻居节点i的信息素条目，如果没有，则建立对应于(s，i)的信息素条目并将该条目的信息素值初始化为0，比较M_sji与(s，i)对应的信息素条目的信息素值，如果M_sji更大些，则用节点j的剩余能量代替该路由请求蚂蚁分组的节点能量，用重新计算的能量消耗代替该路由请求蚂蚁分组的传输能耗，跳数加一，然后转发该路由请求蚂蚁分组，如果M_sji较小，则丢弃该路由请求蚂蚁分组，最后更新反向信息素表；

步骤三：目标节点d收到该路由请求蚂蚁分组时，首先对此分组进行评估，并更新对应的反向信息素表，然后根据该反向信息素表中对应于源节点s和邻居节点的信息素值计算各邻居节点的选择概率，也就是各邻居节点被目标节点d选择作为下一跳节点返回到源节点s的概率，根据节点的选择概率选择返回s的下一跳节点以后，对该反向信息素表进行更新，并向该节点单播路由应答蚂蚁分组；

步骤四：中间节点接收到路由应答蚂蚁分组以后，首先更新对应于目标节点d的路由条目，将下一跳节点设置成该路由应答蚂蚁分组的发送者，并且将该路由条目的路由建立能量设置成该中间节点的当前剩余能量，并更新该路由条目的生命期，然后计算该中间节点的各邻居节点的选择概率，并根据选择概率选择一个邻居节点作为返回源节点s的下一跳节点，对该中间节点的反向信息素表进行更新以后向所选择的邻居节点单播路由应答蚂蚁分组；

步骤五：源节点s收到返回的路由应答蚂蚁分组以后，更新对应于目标节点d的路由表条目，丢弃该路由应答蚂蚁分组，路由建立过程结束，源节点s就按照所建立的路由向目标节点d发送数据包；

所述路由维护中，节点周期性的检查自身的剩余能量与路由表中相应路由条目的路由建立能量的比值和该路由条目的生命期，当该比值小于某一个阈值或者生命期结束时，则将该路由条目设置成无效状态，这样在下一次需要使用该路由条目时，就需要触发新的路由发现过程。