專利名稱：一種在無(wú)線自組織網(wǎng)中基于路徑跳數(shù)和節(jié)點(diǎn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的路由選擇方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信技術(shù)，針對(duì)MANET (mobile ad-hoc network)網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議，尤其涉及路由選擇過程。
背景技術(shù)：
無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)(Ad-hoc)是沒有基礎(chǔ)設(shè)施支持的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)既是客戶機(jī)又是路由器，節(jié)點(diǎn)可以動(dòng)態(tài)地發(fā)現(xiàn)周圍可以與之進(jìn)行通信的節(jié)點(diǎn)。Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，特別在便攜式無(wú)線設(shè)備大量普及之后，這個(gè)領(lǐng)域吸引了科研人員的大量關(guān)注。Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)具有廣闊的應(yīng)用前景，特別適用于沒有基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施而需要建立臨時(shí)通信的場(chǎng)合，例如戰(zhàn)場(chǎng)通信，災(zāi)后救援，空間探測(cè)，伐木和森林業(yè)，或者需要臨時(shí)辦公室的地方。Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)要依賴專門的路由協(xié)議，目前Ad-hoc路由協(xié)議主要有兩大類被動(dòng)式協(xié)議和主動(dòng)式協(xié)議。主動(dòng)式路由協(xié)議要時(shí)刻計(jì)算整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中存在的傳輸路徑，雖然這類協(xié)議可以迅速找到數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂剑灿泻艽蟮娜秉c(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的任何變化都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)范圍的路由表更新，網(wǎng)絡(luò)開銷很大因此效果并不理想。這類 t^ilW OLSR(Optimized Link State Routing), TBRPF(Topology Based Reverse Path Rewarding)等。被動(dòng)式協(xié)議指那些按需查找的協(xié)議，這類協(xié)議并不需要時(shí)刻了解并維護(hù)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔?，只是在有傳輸需要的時(shí)候才進(jìn)行路徑的查找和計(jì)算，例如DSR(Dynamic Source Routing)協(xié)、議禾口 AODV (Ad Hoc On Demand Distance Vector) 辦議。AODV 辦議是目前應(yīng)用最廣泛，綜合效果最好的路由協(xié)議之一。AODV路由協(xié)議默認(rèn)選擇路徑最短的路徑作為數(shù)據(jù)傳輸路徑，但是對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)，最短路徑經(jīng)常不是好的選擇，因?yàn)槁窂街杏锌赡芎懈咚龠\(yùn)動(dòng)的節(jié)點(diǎn)，這樣會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹袛?。為了?yōu)化路徑的選擇，文獻(xiàn)《Enneya，N. ；El Koutbi, M. ；Berqia, A. Enhancing AODV Performance based on Statistical Mobility Quantification. Information and Communication Technologies, 2006. ICTTA，06. 2nd》中提出了使用相對(duì)速度模型來(lái)衡量節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度，并以此作為路徑選擇的依據(jù)，這樣可以得到更好的傳輸路徑，但是這種方法只在路徑跳數(shù)(hops)最短的多條路徑之間進(jìn)行選擇，而拋棄了跳數(shù)大于最小跳數(shù)的那些路徑，而那些路徑很有可能使數(shù)據(jù)傳輸更加穩(wěn)定可靠。針對(duì)上述情況，本方法在AODV協(xié)議基礎(chǔ)上提出了一種新的路徑選擇算法，將路徑跳數(shù)和節(jié)點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度同時(shí)納入考量，提出一種新的路徑選擇標(biāo)準(zhǔn)，使目的節(jié)點(diǎn)能選擇更加優(yōu)秀和穩(wěn)定的路徑來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是在運(yùn)動(dòng)著的Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)的傳輸經(jīng)常由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改變而中斷，本發(fā)明提出一種新的算法，同時(shí)考慮路徑跳數(shù)(hops)和節(jié)點(diǎn)相對(duì)速度(mobility)對(duì)于整條路徑的影響，使目的節(jié)點(diǎn)可以選擇更穩(wěn)定可靠的路徑來(lái)傳輸數(shù)據(jù)包。無(wú)線節(jié)點(diǎn)之間互相發(fā)送hello包，在接收hello協(xié)議包的時(shí)候統(tǒng)計(jì)變量n，get_in和 Stay，n代表此節(jié)點(diǎn)的鄰居數(shù)目，get_in代表一個(gè)hello周期內(nèi)新進(jìn)入此節(jié)點(diǎn)通信范圍的節(jié)點(diǎn)數(shù)目，stay代表留在節(jié)點(diǎn)通信范圍中鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)目。運(yùn)用公式⑴可以計(jì)算出節(jié)點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度(mobility)。
權(quán)利要求
1. 一種在無(wú)線自組織網(wǎng)中基于路徑跳數(shù)和節(jié)點(diǎn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的路由選擇方法，其特征包含以下幾個(gè)步驟A.獲取節(jié)點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度在無(wú)線節(jié)點(diǎn)互相發(fā)送hello協(xié)議包時(shí)，通過統(tǒng)計(jì)單位時(shí)間進(jìn)入和離開節(jié)點(diǎn)范圍來(lái)計(jì)算出相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度。B.RREQ協(xié)議包的轉(zhuǎn)發(fā)在源節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送RREQ之后，不能應(yīng)答的中間節(jié)點(diǎn)將自己的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度壓入RREQ包中，然后轉(zhuǎn)發(fā)RREQ包。C.路徑運(yùn)動(dòng)速度均值的計(jì)算在目的節(jié)點(diǎn)獲得RREQ包之后，利用中間節(jié)點(diǎn)壓入的相對(duì)速度計(jì)算整條路徑的運(yùn)動(dòng)均值。D.計(jì)算衡量參數(shù)M目的節(jié)點(diǎn)利用RREQ包中記錄的跳數(shù)hops和這條路徑的運(yùn)動(dòng)均值計(jì)算出M。E.更新路由表選擇路徑比較M和路由表中的最小M值min，如果M< min,則更新路由表，選擇此路徑作為數(shù)據(jù)傳輸通道。
全文摘要
本發(fā)明是一種在無(wú)線自組織網(wǎng)中基于路徑跳數(shù)和節(jié)點(diǎn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的路由選擇方法，所屬技術(shù)領(lǐng)域是無(wú)線通信技術(shù)。本發(fā)明解決的技術(shù)問題是在移動(dòng)的無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)(Ad-hoc)中，應(yīng)用AODV等路由協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸往往不穩(wěn)定，丟包率較高。本發(fā)明針對(duì)這一現(xiàn)象，提出了一種新的路由選擇算法，改進(jìn)了AODV路由協(xié)議，使數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程更穩(wěn)定，丟包率更小。該技術(shù)方案的要點(diǎn)是通過無(wú)線節(jié)點(diǎn)之間互相發(fā)送hello協(xié)議包來(lái)計(jì)算各個(gè)節(jié)點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，在中間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)源節(jié)點(diǎn)的RREQ協(xié)議包時(shí)把自身的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度壓入RREQ包中，目的節(jié)點(diǎn)收到RREQ包后計(jì)算這條路徑的M值并判斷是否更新路由表，更新了路由表就意味著選擇了一條更優(yōu)的路徑。本技術(shù)方案主要用途是提高高速運(yùn)動(dòng)的Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br> 文檔編號(hào)H04W84/18GK102404819SQ201210000650
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月4日
發(fā)明者于耀, 周余, 孔令紅, 宋宇, 李楊, 王研, 王自強(qiáng), 袁杰, 趙康鏈, 都思丹 申請(qǐng)人:南京大學(xué)