一种无线自组织网络中自适应路由修复方法

摘要

本发明提供一种无线自组织网络中自适应路由修复方法，包括：检测环境变化量；计算本地邻居节点变化率的瞬时值，计算实际需要本地邻居节点变化率，将实际需要本地邻居节点变化率Rate(k)与设定阈值Ratemax比较，确定修复范围，确定路由修复消息的泛洪范围定为以中断链路上游节点为中心二跳或者三跳半径的圆形区域，然后将上游节点的实际需要节点移动速度与上一步确定的修复范围中的节点的实际需要节点移动速度进行对比，选择路由修复下一跳节点,按照修复模型进行路由链路的修复工作。本发明能够合理确定路由修复消息的泛洪范围，节约路由开销，节约修复时间，提高修复成功率，提高网络自适应能力。

权利要求

1.一种无线自组织网络中自适应路由修复方法，其特征在于当无线自组织网络中发生中断，执行以下步骤：步骤1：检测环境变化量，计算本地邻居节点变化率的瞬时值Rate、实际需要本地邻居节点变化率Rate(k)；

步骤2：将实际需要本地邻居节点变化率与设定阈值Ratemax比较，确定修复范围；

实际需要本地邻居节点变化率小于等于设定阈值，路由修复消息的泛洪范围定为以中断链路上游节点为中心二跳半径的圆形区域，实际需要本地邻居节点变化率大于设定阈值，路由修复消息的泛洪范围定为以中断链路上游节点为中心三跳半径的圆形区域；

步骤3：计算出路由链路中断处上游节点的实际需要节点移动速度、修复范围中的节点的实际需要节点移动速度；

实际需要节点移动速度：

V(k)＝V(k‑1)γ+VCurrent(1‑γ)式中，V(k)表示当前k时刻网络经过计算实际需要节点移动速度的值，V(k‑1)表示上次检测得出的节点移动速度的值，VCurrent表示当前时间段内计算得到的节点移动速度的瞬时值大小，γ表示自适应滑动平均控制因子，0<γ<1；

步骤4：将上游节点的实际需要节点移动速度与修复范围中的节点的实际需要节点移动速度进行对比，选择和上游节点的实际需要节点移动速度最相近的节点作为路由修复的下一跳节点；

步骤5：按照无线自组织网络中自适应路由修复方法的修复模型进行修复工作；

所述无线自组织网络中自适应路由修复方法的修复模型：假设系统中的节点数为N，并且假定所有节点移动速度相同，并且其他参数为：源节点和目的节点之间的平均路由长度为EL、路由数据包到达的持续时间符合指数分布，并且平均值为1/λ、网络中的所有节点都有相同的传输范围r、每个节点位置变化之间是指数分布的平均值为1/μ，此时当网络静态时为0，网络中所有节点的密度都相同，其中网络的面积用A来表示；

在网络中移动节点Y在节点X的附近的概率P0的计算方法如下述公式所示：2

P0＝min(1,πr/A)

一个节点周围能通信的节点的平均数量Nm的计算方法如下述公式所示：式中，n为网络中节点的数量；

当数据包被传输时，链路断开的概率PB的计算方法如下述公式所示：PB＝λ/(λ+μ)

在遇到链路中断前，业务分组成功经过的链路平均数量Np的计算方法如下述公式所示：Np＝PL/(1‑PL)

式中PL业务分组通过链路成功传输概率；

随机变量Q的数学期望E[Q]的计算方法如下述公式所示：E[Q]＝1/(1‑PL)

最后得出NP计算方法如下述公式所示：NP＝E[Q]‑1＝PL/(1‑PL)单个数据包失败的平均次数z0的计算方法如下述公式所示：z0＝(1‑Ps)/Ps

式中，Ps表示数据包成功路由到最终目的地的概率；

业务路由到达最终目的地的平均开销CR的计算方法如下述公式所示：式中，EL为源节点和目的节点之间的平均路由长度，CLS表示链路传输成功花费的开销，CLF为处理链路错误的花费的开销；

在网络中任意节点X的EN个邻居节点中，至少有一个节点同时也是节点Z的邻居节点的概率的计算方法Pw如下述公式所示：式中，PB表示数据包数据一次路由成功的概率，EN表示邻居节点的数量；

三跳内修复模型的概率的计算方法Px如下述公式所示：数据包使用自适应路由方法通过两跳的修复成功的概率PL2的计算方法如下述公式所示：2

PL2＝(1‑PB) +PBPw

数据包使用自适应路由方法通过三跳的修复成功的概率PL3的计算方法如下述公式所示：3

PL3＝(1‑PB) +PBPx

使用自适应路由修复方法路由修复成功的概率PR的计算方法如下述公式所示：式中，EL表示业务源节点与目的节点路径的长度；

每个数据包被成功交付的概率Ps如下述公式所示：式中，PB表示当数据包被传输时，链路断开的概率；

如下述公式所示，网络中唯一的开销是确认机制，开销TnoRec的计算方法为：TnoRec＝TACK

式中，TACK表示确认包的流量；

网络中一个节点成功时生成的流量Tk的计算方法如下述公式所示：TK＝2(TRTS+TCTS)+TDATA+TACK式中，TRTS表示请求包的流量，TCTS表示应答包的流量；TDATA表示数据包的流量；

然后网络中节点生成的总流量如下述公式所示：式中，EN表示邻居节点的数量；

在最坏的情况下，网络为从链接错误中恢复而产生的流量TLink‑recovery的计算方法如下述公式所示：TLink‑recovery＝TDATA(1+EN)。

2.根据权利要求1所述的一种无线自组织网络中自适应路由修复方法，其特征在于所述步骤1中本地邻居节点变化率的瞬时值为：Rate＝Count/Δt

式中，Rate表示本地邻居节点变化率的瞬时值，Count表示新建链路和丢失链路变化的数量，Δt表示检测的时间；

采用指数滑动平均的方法计算实际需要本地邻居节点变化率：Rate(k)＝Rate(k‑1)λ+Rate(1‑λ)式中，Rate(k)表示当前k时刻经过计算实际需要本地邻居节点变化率的值，Rate(k‑1)表示上次检测得出的节点变化率的值，λ表示自适应滑动平均控制因子，0<λ<1。

说明书

一种无线自组织网络中自适应路由修复方法

技术领域

[0001] 本发明属于无线自组织网络路由技术领域，具体涉及一种无线自组织网络中自适应路由修复方法。

背景技术

[0002] 无线自组织网络，又称Ad Hoc网络，是一种由无线移动节点组成的多跳的、无中心的、临时组建的分布式网络系统，Ad Hoc网络的特点是网络中每个节点的地位具有平等性和多跳性，即每个节点既是主机，又是路由器。另外，网络中需要通信的两个节点如果没有在彼此的通信范围内，网络也可以借助于网络中其他中间节点的转发来实现多跳通信。Ad Hoc网络具有快速搭建，自组织、部署灵活，成本较低等优点。Ad Hoc网络的这些优点使得它在军事和民用领域都得到了广泛的应用。

[0003] 但是Ad Hoc网络也存在拓扑不固定、网络节点移动性强、具有不可预测性等问题。同时由于无线网络的通信链路不稳定，存在数据传输时的可靠性较低的问题。网络中所有节点之间相互平等，缺少中心的节点的调度，存在网络的鲁棒性差的问题。这些问题都导致了Ad Hoc网络可靠性较差。

[0004] Ad Hoc网络中的路由协议为网络在动态网络环境中进行数据分组传输提供可靠保证。因此为了确保网络在面对复杂环境中能够完成组网和通信，路由方法及策略是无线自组织网络的关键环节。经过多年的发展，已经出现了很多适用于Ad Hoc网络的路由协议。如AODV路由协议、动态源路由协议(Dynamic Source Routing，DSR)、目的序列距离矢量协议(Destination‑Sequenced Distance‑Vector，DSDV)、优化的链路状态路由协议(Optimized Link State Routing,OLSR)等。在实际工作过程中发现：现有的路由协议中，在面对拓扑变化频繁，节点速度变化快且的无法预测的环境下情况下，Ad Hoc网络无法根据环境变化情况进行自适应调整，针对此问题，目前现有技术没有有效适用的解决方案。

发明内容

[0005] 针对现有技术存在的问题,本发明提供一种无线自组织网络中自适应路由修复方法，针对现有路由协议在节点移动性强，拓扑变化可预测性低的情况的问题导致Ad Hoc网络自适应能力不强的问题，在传统无线自组织网络路由协议的基础上引入自适应的思想，提出自适应路由修复方法。本方法在路由的修复阶段达到提高网络在节点变化不确定，速度不确定的情况下的自适应能力的目的。

[0006] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0007] 一种无线自组织网络中自适应路由修复方法，其特征在于当无线自组织网络中发生中断，执行以下步骤：

[0008] 步骤1：检测环境变化量，计算本地邻居节点变化率的瞬时值Rate、实际需要本地邻居节点变化率Rate(k)；

[0009] 步骤2：将实际需要本地邻居节点变化率与设定阈值Ratemax比较，确定修复范围；

[0010] 实际需要本地邻居节点变化率小于等于设定阈值，路由修复消息的泛洪范围定为以中断链路上游节点为中心二跳半径的圆形区域，实际需要本地邻居节点变化率大于设定阈值，路由修复消息的泛洪范围定为以中断链路上游节点为中心三跳半径的圆形区域；

[0011] 步骤3：计算出路由链路中断处上游节点的实际需要节点移动速度、修复范围中的节点的实际需要节点移动速度；

[0012] 实际需要节点移动速度：

[0013] V(k)＝V(k‑1)γ+VCurrent(1‑γ)

[0014] 式中，V(k)表示当前k时刻网络经过计算实际需要节点移动速度的值，V(k‑1)表示上次检测得出的节点移动速度的值，VCurrent表示当前时间段内计算得到的节点移动速度的瞬时值大小，γ表示自适应滑动平均控制因子，0<γ<1；

[0015] 步骤4：将上游节点的实际需要节点移动速度与修复范围中的节点的实际需要节点移动速度进行对比，选择和上游节点的实际需要节点移动速度速度最相近的节点作为路由修复的下一跳节点；

[0016] 步骤5：按照无线自组织网络中自适应路由修复方法的修复模型进行修复工作。

[0017] 所述步骤1中本地邻居节点变化率的瞬时值为：

[0018] Rate＝Count/Δt

[0019] 式中，Rate表示本地邻居节点变化率的瞬时值，Count表示新建链路和丢失链路变化的数量，Δt表示检测的时间；

[0020] 采用指数滑动平均的方法计算实际需要本地邻居节点变化率：

[0021] Rate(k)＝Rate(k‑1)λ+Rate(1‑λ)

[0022] 式中，Rate(k)表示当前k时刻经过计算实际需要本地邻居节点变化率的值，Rate(k‑1)表示上次检测得出的节点变化率的值，λ表示自适应滑动平均控制因子，0<λ<1；

[0023] 所述步骤5中无线自组织网络中自适应路由修复方法的修复模型：假设系统中的节点数为N，并且假定所有节点移动速度相同，并且其他参数为：源节点和目的节点之间的平均路由长度为EL、路由数据包到达的持续时间符合指数分布，并且平均值为1/λ、网络中的所有节点都有相同的传输范围r、每个节点位置变化之间是指数分布的平均值为1/μ，此时当网络静态时为0，网络中所有节点的密度都相同，其中网络的面积用A来表示；

[0024] 在网络中特定移动节点Y在节点X的附近的概率P0的计算方法如下述公式所示：

[0025] P0＝min(1,πr2/A)

[0026] 一个节点周围能通信的节点的平均数量Nm的计算方法如下述公式所示：

[0027]

[0028] 式中，n为网络中节点的数量；

[0029] 当数据包被传输时，链路断开的概率PB的计算方法如下述公式所示：

[0030] PB＝λ/(λ+μ)

[0031] 在遇到链路中断前，业务分组成功经过的链路平均数量Np的计算方法如下述公式所示：

[0032] Np＝PL/(1‑PL)

[0033] 式中PL业务分组通过链路成功传输概率；

[0034] 随机变量Q的数学期望E[Q]的计算方法如下述公式所示：

[0035] E[Q]＝1/(1‑PL)

[0036] 最后得出NP计算方法如下述公式所示：

[0037] NP＝E[Q]‑1＝PL/(1‑PL)

[0038] 单个数据包失败的平均次数z0的计算方法如下述公式所示：

[0039] z0＝(1‑Ps)/Ps

[0040] 式中，Ps表示数据包成功路由到最终目的地的概率；

[0041] 业务路由到达最终目的地的平均开销CR的计算方法如下述公式所示：

[0042]

[0043] 式中，EL为源节点和目的节点之间的平均路由长度，CLS表示链路传输成功花费的开销，CLF为处理链路错误的花费的开销；

[0044] 在网络中任意节点X的EN个邻居节点中，至少有一个节点同时也是节点Z的邻居节点的概率的计算方法Pw如下述公式所示：

[0045]

[0046] 式中，PB表示数据包数据一次路由成功的概率，EN表示邻居节点的数量；

[0047] 三跳内修复模型的概率的计算方法Px如下述公式所示：

[0048]

[0049] 数据包使用自适应路由方法通过两跳的修复成功的概率PL2的计算方法如下述公式所示：

[0050] PL2＝(1‑PB)2+PBPw

[0051] 数据包使用自适应路由方法通过三跳的修复成功的概率PL3的计算方法如下述公式所示：

[0052] PL3＝(1‑PB)3+PBPx

[0053] 使用自适应路由修复方法路由修复成功的概率PR的计算方法如下述公式所示：

[0054]

[0055] 式中，EL表示业务源节点与目的节点路径的长度；

[0056] 每个数据包被成功交付的概率Ps如下述公式所示：

[0057]

[0058] 式中，PB表示当数据包被传输时，链路断开的概率；

[0059] 如下述公式所示，网络中唯一的开销是确认机制，开销TnoRec的计算方法为：

[0060] TnoRec＝TACK

[0061] 式中，TACK表示确认包的流量；

[0062] 网络中一个节点成功时生成的流量Tk的计算方法如下述公式所示：

[0063] TK＝2(TRTS+TCTS)+TDATA+TACK

[0064] 式中，TRTS表示请求包的流量，TCTS表示应答包的流量；TDATA表示数据包的流量；

[0065] 然后网络中节点生成的总流量如下述公式所示：

[0066]

[0067] 式中，EN表示邻居节点的数量；

[0068] 在最坏的情况下，网络为从链接错误中恢复而产生的流量TLink‑recovery的计算方法如下述公式所示：

[0069] TLink‑recovery＝TDATA(1+EN)。

[0070] 所述步骤1中Count表示新建链路和丢失链路变化的数量，当一个活跃节点A建立起邻居节点表后，节点B进入了自己的通信范围，并且A收到了来自节点B的Hello消息，节点A就会将B写入自己的邻居表，A和B之间就新建了一条新的通信链路；如果节点A和节点B本来互为邻居节点，节点B离开了节点A的通信范围或者离开了网络的范围，时间过了A的邻居超时定时器的超时时间将B从它自己的邻居表中删除，此时节点A就失去了与节点B之间的链路。Rate客观地反映了当前时间段网络拓扑的变化程度。

[0071] 所述步骤1中自适应路由修复方法核心思想是使Ad Hoc网络可以根据网络环境的变化情况自适应的选择路由策略。本发明的网络环境的变化情况通过网络环境变化量来衡量。Ad Hoc网络根据检测得到的网络环境变化量的结果来判断网络变化情况，并以此为结果来自适应选择路由策略，达到提高网络自适应能力的目的。

[0072] 所述步骤1中本地节点的邻居节点表中需要维护三跳内的路由，自适应路由修复方法的基本步骤是当网络中发现路由链路中断时，进行路由修复的时候先检测实际需要本地邻居节点变化率参数，根据实际需要本地邻居节点变化率参数确定修复范围。

[0073] 所述步骤3中计算出路由链路中断处上游节点的实际需要节点移动速度可以在步骤4将上游节点的实际需要节点移动速度与修复范围中的节点的实际需要节点移动速度进行对比之前计算。

[0074] 本发明一种无线自组织网络中自适应路由修复方法与现有技术相比，能够合理确定路由修复消息的泛洪范围，节约路由开销，节约修复时间，提高修复成功率，提高网络自适应能力。避免了现有技术修复方法单一，成功率低，避免了因Ad Hoc网络稳定性差，修复失败后，容易引发其他问题的缺陷，更合理利用无线网络有限的带宽资源。

附图说明

[0075] 图1是本发明实施例中的无线自组织网络中自适应路由修复方法流程图；

[0076] 图2本发明实施例中的确定路由链路中断后的修复范围示意图；

[0077] 图中：A、B、C、D为网络中任意的节点；针对于节点A，节点hop1是A的一跳通信范围节点、hop2是A的二跳通信范围节点、hop3是A的三跳通信范围节点。

具体实施方式

[0078] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

[0079] 本发明提供一种无线自组织网络中自适应路由修复方法，其特征在于当无线自组织网络中发生中断，执行以下步骤，其流程图如1所示，包括：

[0080] 步骤1：检测环境变化量：

[0081] 自适应路由修复方法核心思想是使Ad Hoc网络可以根据网络环境的变化情况自适应的选择路由策略。本发明的网络环境的变化情况通过网络环境变化量来衡量。Ad Hoc网络根据检测得到的网络环境变化量的结果来判断网络变化情况，并以此为结果来自适应选择路由策略，达到提高网络自适应能力的目的。

[0082] 计算本地邻居节点变化率的瞬时值：

[0083] Rate＝Count/Δt

[0084] Rate表示本地邻居节点变化率的瞬时值，Δt表示检测的时间，Count表示新建链路和丢失链路变化的数量，当一个活跃节点A建立起邻居节点表后，节点B进入了自己的通信范围，并且A收到了来自节点B的Hello消息，节点A就会将B写入自己的邻居表，A和B之间就新建了一条新的通信链路；如果节点A和节点B本来互为邻居节点，节点B离开了节点A的通信范围或者离开了网络的范围，时间过了A的邻居超时定时器的超时时间将B从它自己的邻居表中删除，此时节点A就失去了与节点B之间的链路。

[0085] Rate客观地反映了当前时间段网络拓扑的变化的剧烈程度，如果本地节点变化率较高，则一定程度上说明网络拓扑环境变化剧烈，如果本地节点变化率较低，则说明网络变化较稳定。

[0086] 考虑到网络拓扑可能在某一时刻突变，而且持续时间很短，仅计算本地邻居节点变化率的瞬时值无法满足实际需要，本发明采用指数滑动平均的方法来计算得到实际需要本地邻居节点变化率：

[0087] Rate(k)＝Rate(k‑1)λ+RateCurrent(1‑λ)

[0088] Rate(k)表示当前k时刻经过计算实际需要本地邻居节点变化率的值，Rate(k‑1)表示上次检测得出的节点变化率的值，λ表示自适应滑动平均控制因子，0<λ<1。

[0089] 本地节点的邻居节点表中需要维护三跳内的路由，自适应路由修复方法的基本步骤是当网络中在发现路由链路中断时，进行路由修复的时候先检测实际需要本地邻居节点变化率参数，根据实际需要本地邻居节点变化率参数确定修复范围。

[0090] 步骤2：确定路由链路中断后的修复范围：

[0091] 如图2所示，节点A、C、D为节点B的邻居节点，当网络中节点B与节点A发生路由链路中断，需要进行路由修复时，先检测网络实际需要本地邻居节点变化率参数数值。

[0092] 如果实际需要本地邻居节点变化率参数数值Rate(k)小于等于设定阈值Ratemax，认定网络相对比较稳定，链路大范围失效的可能性较低。为了减少路由开销和避免网络带宽的浪费，此时网络应该自适应的将路由请求消息的泛洪范围定义为路由中断链路上游节点为中心的二跳半径的圆形区域。只要向节点B的上游节点A的二跳半径的圆形区域节点范围发送路由修复请求消息。

[0093] 如果实际需要本地邻居节点变化率Rate(k)大于设定阈值Ratemax，认定网络相对比较不稳定，这时候处于路由中断处的上游节点仅将路由修复消息的泛洪范围定为以上游节点为中心的两跳半径的圆形区域，修复成功率低，因为这种情况下网络拓扑的动态变化随时会导致邻居节点的失效，尤其在随着拓扑变化剧烈的程度增大，大量邻居节点由于节点间的相对运动而失效，增加路由修复失败的概率，如果修复不成功会导致网络采用源节点修复方式进行路由修复，进一步增加路由开销，浪费无线网络带宽。此时网络应该自适应的将路由请求消息的泛洪范围定义为路由中断链路上游节点为中心的三跳半径的圆形区域。网络要向节点B的上游节点A的三跳半径的圆形区域发送路由修复请求消息。

[0094] 步骤3：计算出路由链路中断处上游节点的实际需要节点移动速度、修复范围中的节点的实际需要节点移动速度；

[0095] 实际需要节点移动速度：

[0096] V(k)＝V(k‑1)γ+VCurrent(1‑γ)

[0097] V(k)表示当前k时刻网络经过计算实际需要节点速度的值，V(k‑1)表示上次检测得出的节点速度的值，VCurrent表示当前时间段内计算得到的节点速度的瞬时值大小，γ表示自适应滑动平均控制因子，0<γ<1。

[0098] 如图2所示,节点B与节点A发生路由链路中断，A为B的上游节点，计算出节点A的实际需要节点移动速度，计算出修复范围中的所有节点的实际需要节点移动速度，如果修复范围是A的二跳半径的圆形区域，那么计算图2中所有hop1、hop2节点的实际需要节点移动速度；如果修复范围是A的三跳半径的圆形区域，那么计算图2中所有hop1、hop2、hop3节点的实际需要节点移动速度。

[0099] 步骤4：路由修复下一跳节点的选择：将上游节点A的实际需要节点移动速度与修复范围中的所有节点的实际需要节点移动速度进行对比，选择和节点A速度最相近的节点作为路由修复的下一跳节点。

[0100] Ad Hoc网络的动态特性容易导致链路失效，如果两个节点的相对速度较大，通过路由修复过程刚刚修复好的路由链路可能马上就失效，如果遇到这种情况网络花费大量开销重新建立路由链路就失去了意义，反而会大大增加了路由重建的时延，降低网络的效率。所以选择与路由链路中断处上游节点的实际需要节点移动速度最相近的节点可以减少因为节点相对移动速度过大导致的已经修复的路由再次失效带来的网络性能下降问题，整体上降低路由重建的时延。

[0101] 步骤5：按照无线自组织网络中自适应路由修复方法的修复模型进行修复工作。修复模型：假设系统中的节点数为N，并且假定所有节点移动速度相同，并且其他参数为：源节点和目的节点之间的平均路由长度为EL、路由数据包到达的持续时间符合指数分布，并且平均值为1/λ、网络中的所有节点都有相同的传输范围r、每个节点位置变化之间是指数分布的平均值为1/μ，此时当网络静态时为0，网络中所有节点的密度都相同，其中网络的面积用A来表示；

[0102] 在网络中特定移动节点Y在节点X的附近的概率P0的计算方法如下述公式所示：

[0103] P0＝min(1,πr2/A)

[0104] 一个节点周围能通信的节点的平均数量Nm的计算方法如下述公式所示：

[0105]

[0106] 式中，n为网络中节点的数量；

[0107] 当数据包被传输时，链路断开的概率PB的计算方法如下述公式所示：

[0108] PB＝λ/(λ+μ)

[0109] 在遇到链路中断前，业务分组成功经过的链路平均数量Np的计算方法如下述公式所示：

[0110] Np＝PL/(1‑PL)

[0111] 式中PL业务分组通过链路成功传输概率；

[0112] 随机变量Q的数学期望E[Q]的计算方法如下述公式所示：

[0113] E[Q]＝1/(1‑PL)

[0114] 最后得出NP计算方法如下述公式所示：

[0115] NP＝E[Q]‑1＝PL/(1‑PL)

[0116] 单个数据包失败的平均次数z0的计算方法如下述公式所示：

[0117] z0＝(1‑Ps)/Ps

[0118] 式中，Ps表示数据包成功路由到最终目的地的概率；

[0119] 业务路由到达最终目的地的平均开销CR的计算方法如下述公式所示：

[0120]

[0121] 式中，EL为源节点和目的节点之间的平均路由长度，CLS表示链路传输成功花费的开销，CLF为处理链路错误的花费的开销；

[0122] 在网络中任意节点X的EN个邻居节点中，至少有一个节点同时也是节点Z的邻居节点的概率的计算方法Pw如下述公式所示：

[0123]

[0124] 式中，PB表示数据包数据一次路由成功的概率，EN表示邻居节点的数量；

[0125] 三跳内修复模型的概率的计算方法Px如下述公式所示：

[0126]

[0127] 数据包使用自适应路由方法通过两跳的修复成功的概率PL2的计算方法如下述公式所示：

[0128] PL2＝(1‑PB)2+PBPw

[0129] 数据包使用自适应路由方法通过三跳的修复成功的概率PL3的计算方法如下述公式所示：

[0130] PL3＝(1‑PB)3+PBPx

[0131] 使用自适应路由修复方法路由修复成功的概率PR的计算方法如下述公式所示：

[0132]

[0133] 式中，EL表示业务源节点与目的节点路径的长度；

[0134] 每个数据包被成功交付的概率Ps如下述公式所示：

[0135]

[0136] 式中，PB表示当数据包被传输时，链路断开的概率；

[0137] 如下述公式所示，网络中唯一的开销是确认机制，开销TnoRec的计算方法为：

[0138] TnoRec＝TACK

[0139] 式中，TACK表示确认包的流量；

[0140] 网络中一个节点成功时生成的流量Tk的计算方法如下述公式所示：

[0141] TK＝2(TRTS+TCTS)+TDATA+TACK

[0142] 式中，TRTS表示请求包的流量，TCTS表示应答包包的流量；TDATA表示数据包的流量；

[0143] 然后网络中节点生成的总流量如下述公式所示：

[0144]

[0145] 式中，EN表示邻居节点的数量；

[0146] 在最坏的情况下，网络为从链接错误中恢复而产生的流量TLink‑recovery的计算方法如下述公式所示：

[0147] TLink‑recovery＝TDATA(1+EN)。