Algorithm Design for Opportunistic Routing Based on State Transition

Abstract

现有机会路由算法采用与传统无线路由相似的转发机制，为每个节点指定全局度量值或下一跳节点集合。该文首先通过反例指出转发机制不能总获得最优的性能，进而提出从状态转移的角度研究机会路由过程，将不同已接收到的节点集合视为不同的状态，并将路由过程看作由不同状态组成的马尔科夫链。随后建立了相应的路由算法模型，该模型能够揭示路由过程的本质特征，可适用于多播与多冲突域场景。在此基础上提出了基于状态转移的最佳机会路由算法(Shortest Opportunistic Routing, SOR)，证明了其在多播与多冲突域场景下可获得最小期望传输次数(Expected Transmission Count, ETX)代价。仿真结果表明了SOR算法的有效性，其性能优于已有算法。SOR算法可应用于多跳无线网络的最优机会路由策略选择，计算给定拓扑下可获得的最小端到端ETX代价。