[发明专利]一种基于多信道的无线传输路由方法

权利要求书

1.一种基于多信道的无线传输路由的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、通信网络初始化；

步骤S2、监听通信传输信道环境；

所述步骤S2包括如下子步骤：

S201、通信节点发送探测包；

在数据传输的空闲间隙，通信节点会自动工作在信道监听状态，所述通信节点会周期性地在所有信道上轮询广播探测包与其他通信节点进行交互，对各个通信节点的所有通信信道和链路传输质量进行监听收集，所述探测包包括帧头、帧长度、本地ID、探测报发送标志位、帧校验和帧尾；

S202、通信节点判断是否收到其他通信节点返回的确认数据包；

所述通信节点发送探测包到其他通信节点，当其他通信节点收到探测包后则回发确认数据包，所述确认数据包包括帧头、帧长度、本地ID、探测包确认标志位、帧校验和帧尾，所述通信节点通过收到确认数据包来确认信道质量；如果所述通信节点发出探测包后，没有收到其他通信节点的确认数据包，则所述通信节点继续发送探测包到所述其他通信节点，如果连续发送三次探测包后均没有收到确认数据包，则认为信息不可达；所述探测包和所述确认数据包只在节点间发送，不进行转发；

S203、确认信道质量；

所述信道质量是通过期望传输路径ETP来确定的；所述ETP表征数据在链路上传输一个数据包的成功传输因子，ETP越大，信息传输质量越好，通过计算可得出网络中每个局部通信节点中信道干扰最小且传输链路质量最好的通信信道；

ETP计算方法为：ETP＝∑_id_r×d_f×ψ_i,j其中，d_f、d_r分别表示两通信节点间正向通信即发送探测包和反向通信即确认接收数据包的成功传输数，ψ_i,j表示两通信节点的信道占用情况，取值在0和1之间，0代表信道最差，1代表信道最好，∑_i表示由发送信息通信节点到信息接收端的通信节点所经过的所有中间转发通信节点，i表示信息发送端节点，j表示信息接收端节点；

步骤S3、建立路由表；

步骤S4、信息发送端发送信息；

步骤S5、路由节点转发信息；

步骤S6、信息接收端接收信息。

2.根据权利要求1所述的基于多信道的无线传输路由的方法，其特征在于，所述通信网络初始化，使网络中每个通信节点上数据包收发和信道的分配机制一致，所述分配机制是按照信道受到干扰最小而进行的调度准则；在进行初始化时，网络中每个通信节点均会缺省分配一个干扰最小的初始通信信道进行通信。

3.根据权利要求1所述的基于多信道的无线传输路由的方法，其特征在于，信息发送端在发送数据前，累加计算自身到所述信息接收端的ETP，并把前一节点的ETP和本地ETP相加，根据ETP的最大值分布式地选出信息发送端到信息接收端的所有路由通信节点以及每个路由通信节点所使用的通信信道，以此构建路由表。

4.根据权利要求1所述的基于多信道的无线传输路由的方法，其特征在于，信息发送端根据路由表中下一跳的通信节点以及其所在的信道对自身相关通信参数进行设置，将计算得出的含ETP信息的路由信息与数据信息打包组成数据帧进行发送。

5.根据权利要求1所述的基于多信道的无线传输路由的方法，其特征在于，收到信息的通信节点根据数据信息中的路由信息判断自己是否为信息接收端，如果是则直接进入步骤S6对数据信息进行接收解析，如果不是则根据数据帧中的目的地址是否为本地地址，判断自己是否为转发路由通信节点；如果不是转发路由通信节点，则该通信节点直接丢弃数据包；如果是转发路由通信节点，设置本通信节点相应的信道参数对数据信息进行下一跳路由转发。

6.根据权利要求1所述的基于多信道的无线传输路由的方法，其特征在于，信息接收端接收到数据信息，根据数据信息中的路由信息判断自己是否为信息接收端，如果是信息接收端则对数据信息进行接收并解析，如果不是则对数据包进行丢弃。

7.根据权利要求1-6中任一所述的基于多信道的无线传输路由的方法，其特征在于，网络中每个通信节点均工作在半双工的状态，即在同一时间信道节点只能进行单收或单发,节点间采用CSMA/CA机制来避免无线通信带来的冲突。