[发明专利]一种无线多跳网络中测量节点可用带宽的方法

权利要求书

1.一种无线多跳网络下基于马尔科夫链模型的节点可用带宽测量方法，其特征在于，所述的可用带宽测量方法包括以下步骤：

S1、将无线多跳网络中节点间的工作状态用马尔科夫链进行建模，过程如下：无线多跳网络中节点的状态分为“空闲”、“发送”和“干扰”，其中，“空闲”记为状态“0”，“发送”记为状态“1”，“干扰”记为状态“2”；

将节点j在时刻t，处于状态“0”、“1”和“2”的概率分别记为：α_t(j,0)、α_t(j,1)和α_t(j,2)＝1-α_t(j,0)-α_t(j,1)；

将节点j从状态“k”转移到状态“1”的概率记为p_j,k，其中，k＝0，1或者2；

将节点j在邻居节点“空闲”的状态下发送或者转发数据包的概率记为q_j，在邻居节点“空闲”的状态下不发送或者转发数据包的概率记为q′_j＝1-q_j；

S2、基于马尔科夫链模型中，采用以下公式计算节点j的可用带宽AB(j)为：

AB(j)＝α_t(j,0)*DR_j， (1)

其中，DR_j为节点j的发送速率；所述的节点j在时刻t处于状态“2”、“1”和“0”的概率分别为：

α_t(j,1)＝[1-α_t(j,2)]q_j， (3)

α_t(j,0)＝1-α_t(j,1)-α_t(j,2), (4)

其中，n_i,j为一个矩阵N的第i行第j列元素，该矩阵表示无线多跳网络中节点间的邻居关系，当n_i,j为1时，表示节点i和j是邻居节点，当n_i,j为0时，表示节点i和j是非邻居节点，该矩阵N的所有主对角元素都设为0。

2.根据权利要求1所述的一种无线多跳网络下基于马尔科夫链模型的节点可用带宽测量方法，其特征在于，在无线多跳网络中节点间的工作状态用马尔科夫链进行建模中，节点处于“空闲”状态，表示节点本身以及它的邻居节点都没有在发送数据包；节点处于“发送”状态，表示节点在发送数据包，而此时它的邻居节点都没有发送数据包；节点处于“干扰”状态，表示节点的邻居节点此时正在发送数据包。

3.根据权利要求1所述的一种无线多跳网络下基于马尔科夫链模型的节点可用带宽测量方法，其特征在于，在无线多跳网络中节点间的工作状态用马尔科夫链进行建模中，假设节点在不同的时刻，状态可以跳转，节点j在某一个时刻的状态为“k”，则它在下一个时刻的状态跳转到状态“1”的概率为p_j,k，其中，k＝0，1或者2。

4.根据权利要求1所述的一种无线多跳网络下基于马尔科夫链模型的节点可用带宽测量方法，其特征在于，在无线多跳网络中节点间的工作状态用马尔科夫链进行建模中，某一个时刻无线多跳网络中的节点可以发送数据包，也可以不发送数据包；节点j在它的邻居节点处于“空闲”的状态下发送或者转发数据包的概率为q_j，在邻居节点“空闲”的状态下不发送或者转发数据包的概率为q′_j＝1-q_j。

5.根据权利要求1所述的一种无线多跳网络下基于马尔科夫链模型的节点可用带宽测量方法，其特征在于，所述的无线多跳网络中节点的可用带宽为在当前时间节点保证自己能正常转发数据包流量的前提下，能够容忍的其它节点的转发数据包流量大小。

6.根据权利要求1至5任一所述的一种无线多跳网络下基于马尔科夫链模型的节点可用带宽测量方法，其特征在于，所述的节点j的发送速率由以下公式计算：

DR_j＝L/T_data (5)

其中，L是节点发送的数据包载荷长度，T_data是发送一个数据包所用的时间长度。