專利名稱：一種Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延約束多路路由方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地講是一種Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延約束多路路由方法。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)移動(dòng)通信的需求越來(lái)越強(qiáng)。近年來(lái)，移動(dòng)通信技術(shù)得到了飛速發(fā)展和普及。蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)、無(wú)線局域網(wǎng)、藍(lán)牙技術(shù)、家庭無(wú)線網(wǎng)等移動(dòng)通信新技術(shù)也紛紛涌現(xiàn)。信息技術(shù)推動(dòng)著軍事領(lǐng)域的變革，出現(xiàn)了信息戰(zhàn)等新的作戰(zhàn)理論和新的作戰(zhàn)方式，未來(lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)將是信息的戰(zhàn)爭(zhēng)，未來(lái)的戰(zhàn)場(chǎng)將是數(shù)字化的戰(zhàn)場(chǎng)。未來(lái)的數(shù)字化戰(zhàn)場(chǎng)將包括武器和武器平臺(tái)、指揮和控制系統(tǒng)、傳感器以及后勤支援系統(tǒng)四個(gè)部分。而這四個(gè)部分最終要通過(guò)數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，所以有效的通信網(wǎng)絡(luò)將成為克敵制勝的重要基礎(chǔ)。所有部隊(duì)，無(wú)論是大型戰(zhàn)略部隊(duì)還是小型的步兵分隊(duì)，無(wú)論是前方作戰(zhàn)部隊(duì)還是后勤支援部隊(duì)都必須裝備合適、有效的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。Ad hoc是數(shù)字化戰(zhàn)場(chǎng)的支撐，部隊(duì)更加依賴信息聯(lián)接而不是地理或物理上的連接。Ad hoc網(wǎng)絡(luò)是基于TCP/IP協(xié)議，采用無(wú)線路由器互聯(lián)的自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)，可在整個(gè)作戰(zhàn)區(qū)域橫向和縱向傳輸數(shù)據(jù)，可以利用移動(dòng)子網(wǎng)連接上下梯隊(duì)。Ad hoc網(wǎng)不同于一般軍用網(wǎng)絡(luò)，也不同于民用互聯(lián)網(wǎng)，它支持多種業(yè)務(wù)服務(wù)，具有很高的靈活性，同時(shí)具備抗毀性、安全性、移動(dòng)性等特點(diǎn)。
Ad hoc的特點(diǎn)及這些特殊應(yīng)用需求(搶險(xiǎn)救災(zāi)等)已成為當(dāng)前無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的熱點(diǎn)之一。由于Ad hoc網(wǎng)絡(luò)自身的移動(dòng)性，傳輸處理資源有限以及難以實(shí)施有效管理等特性，其對(duì)路由算法提出了更高的要求。高效的路由協(xié)議不僅應(yīng)該對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的快速變化做出反應(yīng)，而且能夠保持少量的控制消息以節(jié)約系統(tǒng)的資源(帶寬，能量等)。當(dāng)前在Internet上的業(yè)務(wù)類型已經(jīng)很豐富了，從傳送數(shù)據(jù)到傳送語(yǔ)音、視頻信息等。當(dāng)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)時(shí)，人們也很自然地有了在Ad hoc網(wǎng)絡(luò)上傳送不同類型業(yè)務(wù)的需求，并且希望Ad hoc網(wǎng)絡(luò)能像固定的有線網(wǎng)絡(luò)一樣為不同業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量提供保障。然而，與固定的有線網(wǎng)絡(luò)不同，在Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中，無(wú)線鏈路的帶寬相對(duì)較低，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存、能源等資源都相對(duì)受限。因此，如何合理地、有效地利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的資源，以得到更好的數(shù)據(jù)傳輸性能，進(jìn)而為多媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量提供保障，就成了一個(gè)十分突出的問(wèn)題。
與單跳、蜂窩模型不同，Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中無(wú)線節(jié)點(diǎn)之間需要多跳的無(wú)線連接。所以在Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中，不僅要考慮單跳情況下的QoS保證，還要保證整個(gè)無(wú)線多跳路徑上的QoS。以前有關(guān)分組無(wú)線網(wǎng)的研究努力沒(méi)有完全解決這個(gè)問(wèn)題。另外，由于Ad hoc網(wǎng)絡(luò)本身的一些特點(diǎn)，已有的一些固定網(wǎng)絡(luò)中的QoS支持的方法也不能照搬過(guò)來(lái)，必須加以適當(dāng)?shù)母脑觳拍軕?yīng)用。
Ad hoc網(wǎng)絡(luò)QoS支持的第一個(gè)難點(diǎn)在于網(wǎng)絡(luò)資源是受限的。Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)特點(diǎn)是一般采用無(wú)線信道，信道帶寬較窄，并且無(wú)線信道質(zhì)量不穩(wěn)定，容易受到干擾。后者可以通過(guò)使用更強(qiáng)的編碼方法、提高信號(hào)發(fā)射功率、或選擇其他路徑等方法解決。然而，信道質(zhì)量問(wèn)題的解決通常會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)中的進(jìn)一步擁塞。更強(qiáng)的編碼會(huì)導(dǎo)致帶寬減少；選擇其他路徑會(huì)增加其他節(jié)點(diǎn)的負(fù)載；增大功率會(huì)增加分組碰撞的概率。這些情況都會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步擁塞。
Ad hoc網(wǎng)絡(luò)QoS支持的第二個(gè)難點(diǎn)在于信道訪問(wèn)存在競(jìng)爭(zhēng)。因?yàn)闊o(wú)線信道是廣播共享形式，多數(shù)自組網(wǎng)的無(wú)線信道訪問(wèn)機(jī)制都是隨機(jī)訪問(wèn)的，而且Ad hoc網(wǎng)絡(luò)無(wú)法避免存在隱藏終端、暴露終端等問(wèn)題。因此，引入大量控制分組的解決方案不能被Ad hoc網(wǎng)絡(luò)所接受，因?yàn)檫@樣會(huì)帶來(lái)碰撞的增加，獲得信道訪問(wèn)機(jī)會(huì)的概率變小，結(jié)果會(huì)降低系統(tǒng)的整體效率。Ad hoc網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化也給QoS支持帶來(lái)了很大困難。要消除或減輕網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化對(duì)服務(wù)質(zhì)量的影響需要MAC層的相應(yīng)支持以及路由協(xié)議能夠快速生成新的路徑。
在Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中由于拓?fù)涞淖兓约皫挼南拗疲虼藢?duì)路由算法的要求比較高，像AODV及DSR等Ad hoc協(xié)議由于其路由成本低而獲得很大的認(rèn)同，但這類按需路由都是在單路徑的基礎(chǔ)上提出的。由于移動(dòng)Ad hoc快速變化以及資源的有限。如何在盡量短的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確地路由就顯得非常重要，而多路徑算法在解決這個(gè)問(wèn)題上顯得非常有效，所謂多路徑路由是指通過(guò)一定的約束規(guī)則，在網(wǎng)絡(luò)中找出到目的節(jié)點(diǎn)的多條路徑，然后運(yùn)用一定的策略進(jìn)行路由在Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中。當(dāng)前的多路徑路由的策略主要分為兩類第一類是對(duì)單路徑路由的補(bǔ)充，它的主要思想是多路徑作為當(dāng)前路徑的備選路徑，當(dāng)前路徑斷裂后，從多路徑中選出一條最佳路徑繼續(xù)進(jìn)行路由，優(yōu)點(diǎn)是不需要重新進(jìn)行路由發(fā)現(xiàn)。第二類是真正意義上的多路徑路由。負(fù)載在選出的多條路徑之間合理地分配，從而達(dá)到快速路由的目的。在Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中多路徑路由是很有效的。首先Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中的帶寬有限。通過(guò)多路徑可以減少在帶寬方面的限制，其次由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膭?dòng)態(tài)變化，采用多路徑能快速傳輸數(shù)據(jù)，防止路徑的斷裂。
以下為多路徑算法與單路徑算法的比較1、能加快傳輸速度，減少延時(shí)在多條路徑之間分配資源進(jìn)行傳輸其傳輸性能明顯優(yōu)于單路徑。
2、防止斷裂，增加穩(wěn)定度。單路徑中如果路徑斷裂，傳輸將失敗，必須重新進(jìn)行路由發(fā)現(xiàn)。多路徑算法中當(dāng)有路徑斷裂時(shí)，其它路徑可以照常傳輸！可以將資源進(jìn)行重新分配給穩(wěn)定的路徑繼續(xù)傳輸而不用重新進(jìn)行路由發(fā)現(xiàn)。
3、有利于負(fù)載平衡，單路徑的缺點(diǎn)是很容易造成一條路徑的使用過(guò)密。過(guò)于擁塞而多路徑算法卻可以有效地解決這一問(wèn)題。能使負(fù)載平衡分布。
4、減少對(duì)帶寬的要求″資源在多條路徑之間分配，能有效地減少對(duì)帶寬的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了在Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中盡可能的找到多條滿足時(shí)延受限的多路路由，更好的滿足在Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中多媒體業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延的需求，而提供一種Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延約束多路路由方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的方案是首先建立一種適用于Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延受限多路路由網(wǎng)絡(luò)模型，這種時(shí)延受限多路路由網(wǎng)絡(luò)模型很好的描述了Ad hoc網(wǎng)絡(luò)在采取多路路由時(shí)的模型狀態(tài)。
對(duì)于路徑P＝s→i→j→...→k→t，有如下定義1)路徑最大頻寬bandwidth(P)＝min{bsi，…，bkt}2)時(shí)延約束Dp(s，t)≤D.
3)鏈路穩(wěn)定參數(shù)LLP=11rx-|XY|+1ry-|XY|×β,]]>然后提出了一種Ad hoc的時(shí)延約束多路路由方法(ADMRSC)，這種方法基于經(jīng)典AODV協(xié)議，增加了時(shí)延受限的QoS參數(shù)，同時(shí)很好的充分利用了最穩(wěn)的無(wú)線鏈路中的帶寬。通過(guò)方法選擇出多條滿足時(shí)延需要的多條路由，極大的提高了路由的可行性與穩(wěn)定性。
最后提出了一種業(yè)務(wù)量的分配方法，其方法是當(dāng)有帶寬需求的請(qǐng)求包到達(dá)某個(gè)節(jié)點(diǎn)i，節(jié)點(diǎn)i根據(jù)這種分配策略B=Σi=1nei]]>來(lái)分散帶寬，以滿足鏈路上的帶寬需要。
本發(fā)明這種Ad hoc的時(shí)延約束多路路由方法(ADMRSC)，充分利用已有的鏈路信息構(gòu)造多條鏈路不相關(guān)的滿足時(shí)延約束的多路路由，從中選取相對(duì)穩(wěn)定的多條路徑合理分配帶寬，并發(fā)業(yè)務(wù)量。本發(fā)明給出了ADMRSC的描述分析，并通過(guò)離散事件仿真工具OMNET++仿真結(jié)果驗(yàn)證了該方法的可用性和有效性。


附圖為本發(fā)明路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
本發(fā)明首先提供一種適用于Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延受限多路路由網(wǎng)絡(luò)模型Ad hoc網(wǎng)絡(luò)表示為帶權(quán)圖G(V，E)，其中，V為Ad hoc網(wǎng)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)集，E為節(jié)點(diǎn)間能互相通信的雙向鏈路集。在Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中E是動(dòng)態(tài)變化的。
對(duì)于l(wèi)ink(i，j)∈E，鏈路link(i，j)的狀態(tài)信息包括可用帶寬(既剩余帶寬)bij和路徑的延時(shí)累積t1.....tn；最大時(shí)延約束為D；對(duì)于任意給定的路徑P(s，t)，再假設(shè)有一條路徑P＝s→i→j→...→k→t，則定義1)路徑最大頻寬bandwidth(P)＝min{bsi，…，bkt}2)時(shí)延約束Dp(s，t)≤D.
3)鏈路穩(wěn)定參數(shù)LLP=11rx-|XY|+1ry-|XY|×β---(1)]]>其中rx，ry分別是x，y節(jié)點(diǎn)的功率發(fā)送距離，|XY|是x，y兩節(jié)點(diǎn)的路離，β是加權(quán)系數(shù)。LLP越大，鏈路越穩(wěn)定。本發(fā)明采用GPS定位，各個(gè)節(jié)點(diǎn)獲得各自的位置，速度信息。各個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)根據(jù)本發(fā)明提出的上述公式來(lái)計(jì)算穩(wěn)定參數(shù)LLP。
假設(shè)每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都具有鄰點(diǎn)發(fā)現(xiàn)協(xié)議，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)周期性地傳送HELLO包，來(lái)確定它有那些鄰點(diǎn)，本發(fā)明令V中某一節(jié)點(diǎn)i的鄰點(diǎn)所形成的集合為Vi。再假設(shè)每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都有介質(zhì)存取控制(MAC)協(xié)議，負(fù)責(zé)在無(wú)線網(wǎng)中控制傳輸媒介的使用和支持資源保留，而且對(duì)于其服務(wù)范圍內(nèi)之廣播信息，它會(huì)將不是傳送給它的包丟棄，而將傳送給它的包接收下來(lái)。
本發(fā)明在引入了這種Adhoc網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延受限的多路路由網(wǎng)絡(luò)模型之后，本發(fā)明基于經(jīng)典AODV協(xié)議提出了一種Ad hoc的時(shí)延約束多路路由方法(ADMRSC)，目的為了盡可能的找到多條滿足時(shí)延受限的多路路由。
當(dāng)源節(jié)點(diǎn)需要一條通向目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的路徑時(shí)，它就啟動(dòng)多路路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程。整個(gè)多路路由獲取的按照以下步驟，見(jiàn)附圖。
A、各個(gè)節(jié)點(diǎn)開(kāi)始初始化，在HELLO_INTERVAL時(shí)間內(nèi)發(fā)送HELLO包給鄰居節(jié)點(diǎn)。其中HELLO包中傳輸了鄰居節(jié)點(diǎn)經(jīng)公式(1)計(jì)算出的鏈路穩(wěn)定值LLP。
B、源節(jié)點(diǎn)初始化路由請(qǐng)求信息(RREQ)。初始化用來(lái)記錄經(jīng)過(guò)的路徑列表(Rlist)，用收集該路由中的鏈路最長(zhǎng)生存期(LLP)，用來(lái)攜帶業(yè)務(wù)的這里考慮的是時(shí)延請(qǐng)求(Relay_Request)。
C、源節(jié)點(diǎn)發(fā)送廣播路由請(qǐng)求信息RREQ給相鄰節(jié)點(diǎn)。
D、接收到的節(jié)點(diǎn)是中間節(jié)點(diǎn)而不是信宿節(jié)點(diǎn)，否則轉(zhuǎn)G，當(dāng)中間節(jié)點(diǎn)第一次收到一個(gè)RREQ，否則轉(zhuǎn)F。中間節(jié)點(diǎn)從RREQ中讀取時(shí)延值請(qǐng)求(Relay_Request)，與自身的報(bào)文處理時(shí)限node_delay做比較，若node_delay值大于RREQ中(Relay_Request)，結(jié)點(diǎn)將丟棄該RREQ報(bào)文，否則轉(zhuǎn)E。
E、將RREQ報(bào)文的Relay_Request減去node_delay值設(shè)為remain_delay，把remain_delay存入節(jié)點(diǎn)的反向路由表，同時(shí)把remain_delay賦值給Relay_Request做為下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求，還要將自己的地址記錄到該RREQ分組中的路徑列表(RList)，將該節(jié)點(diǎn)與上個(gè)節(jié)點(diǎn)鏈路間的LLP記錄到該RREQ分組中的LLP中，繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)更新后的RREQ分組。
F、如果中間節(jié)點(diǎn)再次收到來(lái)自同一源點(diǎn)的別的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的RREQ分組，按E計(jì)算出remain_delay后。如果這次的remain_delay大于或等于上次的remain_delay(從反向路由表中讀出)的話，就更新這次RREQ中相應(yīng)的Relay_Request、LLP、Rlist，再轉(zhuǎn)發(fā)該RREQ分組。
G、接收節(jié)點(diǎn)是信宿節(jié)點(diǎn)，如果是第一個(gè)到達(dá)信宿的RREQ分組，否則轉(zhuǎn)H。信宿節(jié)點(diǎn)將RREQ中的整條路徑的記錄Rlist，記錄在自己的反向路由表?xiàng)l目中，將RREQ中的LLP項(xiàng)記錄到RREP中，同時(shí)RREP中增加了一項(xiàng)延時(shí)累積時(shí)間(Relay_Count)，指的是報(bào)文到達(dá)中間結(jié)點(diǎn)或到達(dá)發(fā)出RREQ報(bào)文的源結(jié)點(diǎn)時(shí)累加的傳輸時(shí)間。把RREP按反向路由路徑轉(zhuǎn)發(fā)給源結(jié)點(diǎn)。
H、信宿節(jié)點(diǎn)接收是后面到來(lái)的RREQ分組。將該RREQ分組中所記錄累積路徑與信宿節(jié)點(diǎn)中的反向路由表已有的條目相比較，選出鏈路不相關(guān)(也就是在多路路由中沒(méi)有一條鏈路共用)的路徑記錄在反向路由表中。相對(duì)于這個(gè)RREQ分組，按G構(gòu)造相應(yīng)的RREP分組，把這個(gè)RREP分組按反向路由表回復(fù)給源結(jié)點(diǎn)。
I、當(dāng)源結(jié)點(diǎn)收到多個(gè)RREP之后(RECEIVE_TIME時(shí)間之內(nèi))，這樣便建立起了對(duì)信宿的鏈路不相關(guān)的多路路由。
本發(fā)明這樣建立好的多路由路由已經(jīng)滿足了時(shí)延需求的QoS需要，在源結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，本發(fā)明采用業(yè)務(wù)量分配策略來(lái)優(yōu)化帶寬分配。因?yàn)锳DMRSC可能同時(shí)找到多條路由，如果利用這多條路由來(lái)同時(shí)分配業(yè)務(wù)量必然會(huì)極大提升無(wú)線帶寬的利用率，因此本發(fā)明提出一個(gè)業(yè)務(wù)量分配的方法如下A、根據(jù)所收到的的各RREP中LLPi，其中l(wèi)＝＜i＜＝n，n是信宿點(diǎn)返回共n條鏈路。收集成一個(gè)鏈路穩(wěn)定參數(shù){LLP1，LLP2，...，LLPn}，LLP的值越大說(shuō)明是較穩(wěn)定的路由。
B、返回的各個(gè)RREP中還帶有各個(gè)路徑的延時(shí)累積t1.....tn，各條路徑的延時(shí)累積值反映了各個(gè)路徑上的負(fù)荷情況。因此使用延時(shí)累積做為權(quán)值來(lái)進(jìn)行帶寬分配是有依據(jù)的，負(fù)荷小的鏈路分配多些數(shù)據(jù)，負(fù)荷大的分配小些。
C、本發(fā)明定義ei＝LLPi/ti，ei是權(quán)值，代表的是路徑生命周期LLPi與路徑延遲累積的ti比值，通過(guò)這個(gè)值，本發(fā)明從中挑出路徑生存時(shí)間較大并路徑延遲累積較小的鏈接由此分配各業(yè)務(wù)量，也就是權(quán)值大的路由分配多的業(yè)務(wù)量。先對(duì)ei作排序，排序之后會(huì)得到一個(gè)遞減的頻寬對(duì)成本比例數(shù)列Le＝{e1，e2，...，en}，其中e1≥e2≥...≥en，令B=Σi=1nei.]]>D、源節(jié)點(diǎn)帶寬分配方法如下b1所對(duì)應(yīng)的路徑分配的帶寬為Bw×e1/B，類似b2所對(duì)應(yīng)的路徑分配的帶寬為Bw×e2/B，其他類推。其中Bw是源節(jié)點(diǎn)發(fā)送業(yè)務(wù)量數(shù)據(jù)包總量，路由bi所對(duì)應(yīng)的權(quán)值為ei。
對(duì)于業(yè)務(wù)包在目的節(jié)點(diǎn)順序重組的問(wèn)題可以采用很多文獻(xiàn)中提及分集編碼(Diversity coding)的方法給予解決。
本發(fā)明申請(qǐng)書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延約束多路路由方法，首先建立一種適用于Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延受限多路路由網(wǎng)絡(luò)模型，然后提供一種Ad hoc的時(shí)延約束多路路由方法(ADMRSC)，最后提出了一種業(yè)務(wù)量的分配方法，其特征在于Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延受限多路路由網(wǎng)絡(luò)模型是Ad hoc網(wǎng)絡(luò)表示為帶權(quán)圖G(V，E)，其中，V為Ad hoc網(wǎng)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)集，E為節(jié)點(diǎn)間能互相通信的雙向鏈路集，在Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中E是動(dòng)態(tài)變化的。對(duì)于l(wèi)ink(i，j)∈E，鏈路link(i，j)的狀態(tài)信息包括可用帶寬bij和路徑的延時(shí)累積t1.....tn；最大時(shí)延約束為D；對(duì)于任意給定的路徑P(s，t)，當(dāng)有一條路徑P＝s→i→j→...→k→t，則定義1)路徑最大頻寬bandwidth(P)＝min{bsi，...，bkt}2)時(shí)延約束Dp(s，t)≤D。3)鏈路穩(wěn)定參數(shù)LLP=11rx-|XY|+1ry-|XY|×β---(1)]]>其中rx，ry分別x，y節(jié)點(diǎn)的功率發(fā)送距離，|XY|是x，y兩節(jié)點(diǎn)的路離，β是加權(quán)系數(shù)，LLP越大，鏈路越穩(wěn)定。
2.如權(quán)利要求1所述的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延約束多路路由方法，其特征在于Ad hoc的時(shí)延約束多路路由方法具體步驟是當(dāng)源節(jié)點(diǎn)需要一條通向目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的路徑時(shí)，它就啟動(dòng)多路路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程A、各個(gè)節(jié)點(diǎn)開(kāi)始初始化，在HELLO_INTERVAL時(shí)間內(nèi)發(fā)送HELLO包給鄰居節(jié)點(diǎn)，其中HELLO包中傳輸了鄰居節(jié)點(diǎn)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型計(jì)算出的鏈路穩(wěn)定值LLP；B、源節(jié)點(diǎn)初始化路由請(qǐng)求信息(RREQ)。初始化用來(lái)記錄經(jīng)過(guò)的路徑列表(Rlist)，用收集該路由中的鏈路最長(zhǎng)生存期(LLP)，用來(lái)攜帶業(yè)務(wù)的這里考慮的是時(shí)延請(qǐng)求(Relay_Request)；C、源節(jié)點(diǎn)發(fā)送廣播路由請(qǐng)求信息RREQ給相鄰節(jié)點(diǎn)；D、接收到的節(jié)點(diǎn)是中間節(jié)點(diǎn)而不是信宿節(jié)點(diǎn)，否則轉(zhuǎn)G，當(dāng)中間節(jié)點(diǎn)第一次收到一個(gè)RREQ，否則轉(zhuǎn)F，中間節(jié)點(diǎn)從RREQ中讀取時(shí)延值請(qǐng)求(Relay_Request)，與自身的報(bào)文處理時(shí)限node_delay做比較，若node_delay值大于RREQ中(Relay_Request)，結(jié)點(diǎn)將丟棄該RREQ報(bào)文，否則轉(zhuǎn)E；E、將RREQ報(bào)文的Relay_Request減去node_delay值設(shè)為remain_delay，把remain_delay存入節(jié)點(diǎn)的反向路由表，同時(shí)把remain_delay賦值給Relay_Request做為下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求，還要將自己的地址記錄到該RREQ分組中的路徑列表(RList)，將該節(jié)點(diǎn)與上個(gè)節(jié)點(diǎn)鏈路間的LLP記錄到該RREQ分組中的LLP中，繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)更新后的RREQ分組；F、如果中間節(jié)點(diǎn)再次收到來(lái)自同一源點(diǎn)的別的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的RREQ分組，按E計(jì)算出remain_delay后，如果這次的remain_delay大于或等于上次的remain_delay(從反向路由表中讀出)的話，就更新這次RREQ中相應(yīng)的Relay_Request、LLP、Rlist，再轉(zhuǎn)發(fā)該RREQ分組；G、接收節(jié)點(diǎn)是信宿節(jié)點(diǎn)，如果是第一個(gè)到達(dá)信宿的RREQ分組，否則轉(zhuǎn)H，信宿節(jié)點(diǎn)將RREQ中的整條路徑的記錄Rlist，記錄在自己的反向路由表?xiàng)l目中，將RREQ中的LLP項(xiàng)記錄到RREP中，同時(shí)RREP中增加了一項(xiàng)延時(shí)累積時(shí)間(Relay_Count)，把RREP按反向路由路徑轉(zhuǎn)發(fā)給源結(jié)點(diǎn)；H、信宿節(jié)點(diǎn)接收是后面到來(lái)的RREQ分組，將該RREQ分組中所記錄累積路徑與信宿節(jié)點(diǎn)中的反向路由表已有的條目相比較，選出鏈路不相關(guān)的路徑記錄在反向路由表中，相對(duì)于這個(gè)RREQ分組，按G構(gòu)造相應(yīng)的RREP分組，把這個(gè)RREP分組按反向路由表回復(fù)給源結(jié)點(diǎn)；I、當(dāng)源結(jié)點(diǎn)收到多個(gè)RREP之后，這樣便建立起了對(duì)信宿的鏈路不相關(guān)的多路路由。
3.如權(quán)利要求1所述的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延約束多路路由方法，其特征在于業(yè)務(wù)量分配的方法具體步驟是A、根據(jù)所收到的的各RREP中LLPi，其中1＝＜i＜＝n，n是信宿點(diǎn)返回共n條鏈路，收集成一個(gè)鏈路穩(wěn)定參數(shù){LLP1，LLP2，...，LLPn}，LLP的值越大說(shuō)明是較穩(wěn)定的路由；B、返回的各個(gè)RREP中還帶有各個(gè)路徑的延時(shí)累積t1.....tn，各條路徑的延時(shí)累積值反映了各個(gè)路徑上的負(fù)荷情況，使用延時(shí)累積做為權(quán)值來(lái)進(jìn)行帶寬分配是有依據(jù)的，負(fù)荷小的鏈路分配多些數(shù)據(jù)，負(fù)荷大的分配小些；C、定義ei＝LLPi/ti，ei是權(quán)值，代表的是路徑生命周期LLPi與路徑延遲累積的ti比值，通過(guò)這個(gè)值，從中挑出路徑生存時(shí)間較大并路徑延遲累積較小的鏈接由此分配各業(yè)務(wù)量，也就是權(quán)值大的路由分配多的業(yè)務(wù)量，先對(duì)ei排序，排序之后會(huì)得到一個(gè)遞減的頻寬對(duì)成本比例數(shù)列Lg＝{e1，e2，...，en}，其中e1≥e2≥...≥en，令B=Σi=1nei;]]>D、源節(jié)點(diǎn)帶寬分配方法如下b1所對(duì)應(yīng)的路徑分配的帶寬為Bw×e1/B，類似b2所對(duì)應(yīng)的路徑分配的帶寬為Bw×e2/B，其他類推，其中Bw是源節(jié)點(diǎn)發(fā)送業(yè)務(wù)量數(shù)據(jù)包總量，路由bi所對(duì)應(yīng)的權(quán)值為ei。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延約束多路路由方法，本發(fā)明首先建立一種適用于Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延受限多路路由網(wǎng)絡(luò)模型，然后提供了一種Ad hoc的時(shí)延約束多路路由方法(ADMRSC)，最后提供了一種業(yè)務(wù)量的分配方法。本發(fā)明充分利用已有的鏈路信息構(gòu)造多條鏈路不相關(guān)的滿足時(shí)延約束的多路路由，從中選取相對(duì)穩(wěn)定的多條路徑合理分配帶寬，并發(fā)業(yè)務(wù)量。本發(fā)明給出了ADMRSC的描述分析，并通過(guò)離散事件仿真工具OMNET++仿真結(jié)果驗(yàn)證了該方法的可用性和有效性。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1878134SQ20061001958
公開(kāi)日2006年12月13日 申請(qǐng)日期2006年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月10日
發(fā)明者李臘元, 李春林, 洪海 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)