基于網(wǎng)絡(luò)拓撲變化的改進型按需路由協(xié)議

胡 博,陳侃松,顧豪爽,阮玉龍

1(湖北大學(xué) 物理與電子科學(xué)學(xué)院,武漢 430062) 2(湖北大學(xué) 計算機與信息工程學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)工程研究所,武漢 430062)

1 引 言

移動自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)(mobile ad-hoc network,MANET)[1,2]中,節(jié)點可以自由移動,具有很高的靈活性,網(wǎng)絡(luò)拓撲的動態(tài)變化影響著通信鏈路的穩(wěn)定性,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的丟包率與端到端時延的增加.因此,移動自組網(wǎng)的路由協(xié)議研究一直是無線傳感網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的熱點問題.針對MANET網(wǎng)絡(luò),路由協(xié)議按照發(fā)現(xiàn)機制可主要分為表驅(qū)動型和按需路由型.其中按需路由協(xié)議拓撲結(jié)構(gòu)和路由緩存是按需建立的,由于其路由開銷及路由控制簡單等特點使得在動態(tài)變化的移動網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用比按需路由協(xié)議更具優(yōu)勢[3].

目前MANET常用的按需路由協(xié)議有AODV[4,5](ad hoc on-demand distance vector routing)和DSR[6,7](dynamic source routing).這兩種路由協(xié)議都是主要由路由發(fā)現(xiàn)與路由維護兩部分組成,且不需要周期性維護路由表,減小了網(wǎng)絡(luò)資源消耗.為了進一步優(yōu)化路由分組投遞率與時延,研究人員提出了許多對于路由協(xié)議的改進方法,這些方法在網(wǎng)絡(luò)拓撲變化速度穩(wěn)定的環(huán)境對網(wǎng)絡(luò)性能均有一定的改善,但對于隨機性更強的動態(tài)拓撲網(wǎng)絡(luò)需要進一步的研究.為此,本文設(shè)計了一種基于網(wǎng)絡(luò)拓撲變化速度并引入源路由的按需距離矢量路由算法(AODV Routing based on dynamic source,DSODV),改進后的協(xié)議通過分析網(wǎng)絡(luò)拓撲變化并采取不同的路由發(fā)現(xiàn)機制,有效的降低了網(wǎng)絡(luò)的端到端時延并提高了網(wǎng)絡(luò)分組投遞率.

2 相關(guān)工作

按需路由協(xié)議是在沒有路由緩存或者路由失效時才啟動,主要分為路由發(fā)現(xiàn)和路由維護兩個過程.其中,路由發(fā)現(xiàn)過程中源節(jié)點廣播RREQ分組,中間節(jié)點接收經(jīng)檢測后轉(zhuǎn)發(fā),到達目的節(jié)點后建立反向路由,目的節(jié)點或有到目的節(jié)點的中間節(jié)點產(chǎn)生路由應(yīng)答RREP.路由維護過程是源節(jié)點檢測到目的節(jié)當前路由可用情況,當網(wǎng)絡(luò)拓撲變化導(dǎo)致鏈路中斷時,切換到另一條路由或重新發(fā)起路由發(fā)現(xiàn)[8].AODV與DSR的是基于此路由發(fā)現(xiàn)和維護機制的兩種應(yīng)用較為廣泛的兩種路由協(xié)議.

2.1 AODV路由協(xié)議

AODV路由協(xié)議路由發(fā)現(xiàn)過程是用廣播的方式實現(xiàn),在傳輸?shù)倪^程中包含3類型的消息:路由請求(RREQ)、路由回復(fù)(RREP)和路由錯誤(RERR).若由數(shù)組分組需要傳輸,當前節(jié)點會檢查自己路由表是否有存到目的節(jié)點的路由,若不存在就會啟動路由發(fā)現(xiàn)過程.首先向其鄰居節(jié)點廣播RREQ,接收到請求分組的節(jié)點會檢測自身是否是目的節(jié)點或其路由表中是否有到目的節(jié)點的路由,若其不是目的節(jié)點且路由表不存在到目的節(jié)點的路由時該節(jié)點會繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)RREQ分組,直至源節(jié)點到目的節(jié)點建立一條可以通信的路由.AODV的路由維護方式有鄰居發(fā)現(xiàn)和鏈路層反饋兩種:鄰居節(jié)點發(fā)現(xiàn)是通過周期性廣播HELLO報文,維護與鄰居互連;鏈路層反饋是在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組過程中,鏈路層檢測到下一跳節(jié)點路由信息無法到達目的節(jié)點時,進行本地恢復(fù)或廣播RERR操作.

2.2 DSR路由協(xié)議

動態(tài)源路由協(xié)議DSR是一種低開銷的快速響應(yīng)按需路由協(xié)議.源節(jié)點在要發(fā)送數(shù)據(jù)之前會先檢測路由表中是否存在到目的節(jié)點的路由,如果有,他會將此信息附加到數(shù)據(jù)分組首部,經(jīng)過的中間節(jié)點會按照順序轉(zhuǎn)發(fā),最終到達目的節(jié)點;如果沒有,源節(jié)點啟動路由發(fā)現(xiàn),以泛洪的方式廣播RREQ分組,轉(zhuǎn)發(fā)此分組的節(jié)點將自己的地址附在RREQ中并繼續(xù)向下轉(zhuǎn)發(fā),直至到目的節(jié)點,則回復(fù)RREP分組.路由發(fā)現(xiàn)過程中會使得源節(jié)點存儲了到達目的節(jié)點的多條路由,當鏈路發(fā)生中斷或路由信息過期,可以選擇另外的路由進行數(shù)據(jù)發(fā)送,使得DSR協(xié)議降低了路由信息維護方面的開銷.但同時因此也會存在問題,由于網(wǎng)絡(luò)拓撲的頻繁變化,緩存的路徑會出現(xiàn)頻繁失效的現(xiàn)象,此時需要啟動路由發(fā)現(xiàn)過程進行新路徑搜尋,消耗額外的網(wǎng)絡(luò)資源.

2.3 改進按需路由協(xié)議

目前的一些關(guān)于AODV路由協(xié)議改進的文獻,對AODV路由協(xié)議的研究和改進主要集中在幾個方面:

1)降低路由控制開銷

AODV路由發(fā)現(xiàn)過程是采用洪泛路由請求包進行的,而Ad hoc網(wǎng)絡(luò)可用的網(wǎng)絡(luò)資源十分有限,降低路由控制開銷可以減少對網(wǎng)絡(luò)資源的利用,提高數(shù)據(jù)傳輸效率.其中基于概率的方法最為簡單.

2)提高鏈路的穩(wěn)定性

目前提高鏈路穩(wěn)定性的算法大致分為兩類,一是改進路由修復(fù)過程,二是通過添加鏈路預(yù)測模型,提前將不穩(wěn)定的鏈路切換到穩(wěn)定性較好的鏈路上.

3)節(jié)能路由、功率控制、跨層優(yōu)化等其他方面

節(jié)點節(jié)能技術(shù)一直是Ad hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究的重點.傳統(tǒng)的路由優(yōu)化方法局限在網(wǎng)絡(luò)層單層協(xié)議上,跨層優(yōu)化方法可以使各協(xié)議層信息共享,從而使路由算法和網(wǎng)絡(luò)性能得到提升.

按需路由協(xié)議只在無路由或路由失效時啟動路由發(fā)現(xiàn)與維護,當網(wǎng)絡(luò)拓撲發(fā)生變化,路由發(fā)現(xiàn)與維護頻繁發(fā)生,網(wǎng)絡(luò)資源的開銷增大且穩(wěn)定性降低.為了提高在移動自組網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的性能,研究者們提出了很多改進.例如,李向麗等人[9]提出的ARB-AODV是通過檢測節(jié)點接收功率是否到達閾值判斷斷裂可能性,并在即將斷裂的鏈路添加節(jié)點來避免鏈路斷裂.Yadav等人[10]針對AODV提出了一種基于信號強度的鏈路可用性預(yù)測改進方法,節(jié)點會預(yù)測鏈路斷開時間,并基于這一信息提前進行路由恢復(fù)或新的路由發(fā)現(xiàn),減少了端到端延時和數(shù)據(jù)包的丟失.孫友偉等人[11]提出的根據(jù)節(jié)點和鏈路穩(wěn)定性的ND_AODV協(xié)議,該協(xié)議根據(jù)節(jié)點間距離設(shè)置轉(zhuǎn)發(fā)等待時間,并根據(jù)鄰節(jié)點數(shù)設(shè)置轉(zhuǎn)發(fā)概率等方式選擇穩(wěn)定路由.杜海韜等人[12]通過獲取MAC與物理層獲取鏈路質(zhì)量和節(jié)點能量信息選取最優(yōu)路由路徑建立的路由協(xié)議LE-AODV,該協(xié)議通過對路徑的能量狀態(tài)和跳數(shù)限制的路徑選取機制,避免網(wǎng)絡(luò)中熱點的產(chǎn)生.李楠等人[13]提出了一種基于緩沖器DSR協(xié)議改進方案,其中引入形成時間路由、生存時間路由和剩余生存時間路由三種參數(shù),并對路由緩沖和路由縮短方式作了改進.

3 改進路由協(xié)議DSAODV

DSR協(xié)議中的路由緩存機制相比于AODV協(xié)議不需要周期性地維護路由表,在網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)簡單的情形建立路由開銷較小[14].并且其混雜監(jiān)聽技術(shù)使得源節(jié)點的路由表中存儲了多條到目的節(jié)點的路徑,當路由出錯等情況出現(xiàn),可以根據(jù)需要更快的選擇一條到達目的節(jié)點的路由,使網(wǎng)絡(luò)具有更好的魯棒性.但隨著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,源節(jié)點會存儲更多的路徑信息,此時需要花費更多的資源在路由表中搜索需要的路由信息,并且緩存信息中存在錯誤或者過期路由信息的數(shù)量會更大,最終導(dǎo)致分組投遞率下降,端到端延時增加[15].DSAODV協(xié)議根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲復(fù)雜性,采用高效的路由發(fā)現(xiàn)維護策略,使節(jié)點合理的使用網(wǎng)絡(luò)帶寬資源,降低了通信中平均通信時延,提高了分組投遞率.

3.1 網(wǎng)絡(luò)拓撲變化速度系數(shù)

網(wǎng)絡(luò)拓撲的穩(wěn)定性是決定本路由算法的重要因素,不同動態(tài)拓撲環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)路由發(fā)現(xiàn)和路由維護機制,選擇鏈路更加穩(wěn)定的路徑進行數(shù)據(jù)傳輸,減少了一些不必要的路由切換.下面給出本文路由協(xié)議采用的基于網(wǎng)絡(luò)拓撲穩(wěn)定性的計算方法.假設(shè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點運動狀態(tài)隨機,規(guī)定節(jié)點最大移動速度vmax,并且獲得當前節(jié)點的瞬時運動速度vc(t),節(jié)點上一刻的預(yù)測速度為v(t-1),則節(jié)點的速度預(yù)測更新公式按照式(1)進行:

v(t)=ρ·v(t-1)+(1-ρ)·vc(t)

(1)

式中vc(t)=rand·vmax,rand為范圍為(0,1)的隨機數(shù),ρ是速度更新系數(shù),取值范圍為(0,1),ρ值越大節(jié)點速度矢量越穩(wěn)定.

假設(shè)兩節(jié)點i,j以各自的速度vi和vj在同一二維平面中運動,節(jié)點i往目的位置的運動方向角是θi,節(jié)點j往目的位置的運動方向角是θj,位置分別為(xi,yi)和(xj,yj),并且都相互處于對方的通信范圍內(nèi),兩節(jié)點通信范圍均為r,如圖1,則鏈路持續(xù)時間通過以下公式計算[16]:

(2)

其中,

a=vicosθi-vjcosθj

b=xi-xj

c=visinθi-vjsinθj

(3)

d=yi-yj

當vi=vj并且θi=θj時,Ti,j為無窮大.通過獲取路徑中任意相鄰兩點鏈路的鏈路預(yù)測持續(xù)時間,并且取最小值可以得到完整路徑的預(yù)測持續(xù)時間.假設(shè)在某一運動狀態(tài)時,兩節(jié)點的運動方向剛好相反,也就是θi與θj之差為π時,則節(jié)點i,j之間的最短鏈路預(yù)測持續(xù)時間為:

(4)

圖1 節(jié)點相對運動模型Fig.1 Relative motion model of node

這里取所有節(jié)點在t=0的最短鏈路預(yù)測持續(xù)時間與鏈路持續(xù)時間的比值作為定量選取不同路由發(fā)現(xiàn)機制的速度系數(shù)來間接反映整個網(wǎng)絡(luò)的拓撲變化程度,設(shè)定一個鏈路拓撲變化速度閾值:

vTH=γvmax

(5)

當節(jié)點速度小于vTH時,節(jié)點的路由構(gòu)建過程加入源路由發(fā)現(xiàn)機制,并將路由發(fā)現(xiàn)過程中產(chǎn)生的多條路徑記錄在路由表;當節(jié)點速度大于vTH時,節(jié)點進行路由維護階段將采用周期更新機制.其中網(wǎng)絡(luò)拓撲變化速度系數(shù)γ為:

(6)

3.2 路由發(fā)現(xiàn)過程

提出的DSAODV中,當源節(jié)點要發(fā)送數(shù)據(jù)時,首先會檢測路由表中有無到達目的節(jié)點路由,若沒有或已經(jīng)過期失效,此時需要發(fā)起新一輪的路由發(fā)現(xiàn)過程:

a)源節(jié)點生成一個路由請求數(shù)據(jù)分組RREQ廣播給它所有的鄰居節(jié)點,數(shù)據(jù)分組包括源節(jié)點IP、廣播ID、目的節(jié)點、跳數(shù)計數(shù)器的信息并附加當前運動狀態(tài)轉(zhuǎn)b).

b)鄰居節(jié)點接收到RREQ后會判斷是否接受過此信息,避免路徑重傳,轉(zhuǎn)c).

c)取當前節(jié)點的移動速度vk并與vTH比較,當移動速度大于速度閾值時,轉(zhuǎn)d),當移動速度小于速度閾值時,轉(zhuǎn)e).

d)中間節(jié)點根據(jù)RREQ記錄下到源節(jié)點的逆向路徑,并檢查自己ID是否與RREQ中目的節(jié)點一致,檢測路由表存儲有到達目的節(jié)點ID,若不符合條件繼續(xù)進行d)轉(zhuǎn)發(fā)給鄰居節(jié)點若符合條件轉(zhuǎn)e),轉(zhuǎn)發(fā)過程中節(jié)點會將自身ID附在RREQ中,接收到消息節(jié)點以此為上跳節(jié)點.

e)目的或存在到目的節(jié)點的中間節(jié)點生成一個路由應(yīng)答數(shù)據(jù)分組RREP,通過反向路由轉(zhuǎn)發(fā)給源節(jié)點,轉(zhuǎn)f.

f)源節(jié)點根據(jù)跳數(shù)和時間戳選取一條最佳路由路徑,添加源路由標識O,路由發(fā)現(xiàn)過程完成.

g)中間節(jié)點檢查自己ID是否與RREQ中目的節(jié)點一致,檢測路由表存儲有到達目的節(jié)點ID,若不符合條件繼續(xù)進行g(shù))轉(zhuǎn)發(fā)給鄰居節(jié)點若符合條件轉(zhuǎn)h).

h)目的或存在到目的節(jié)點的中間節(jié)點生成一個路由應(yīng)答數(shù)據(jù)分組RREP,源節(jié)點將接收并記錄從不同路徑傳來的RREP,并在此路徑信息添加源路由標識S.

根據(jù)以上路由發(fā)現(xiàn)策略,根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)拓撲環(huán)境在目的節(jié)點及中間節(jié)點記錄此過程中轉(zhuǎn)發(fā)的路由路徑,節(jié)點在發(fā)送數(shù)據(jù)過程中會根據(jù)不同標識的路由路徑分別采取AODV最優(yōu)路徑傳輸機制或?qū)⒙酚尚畔⒏郊拥綌?shù)組分組的源路由機制,并且當路由標識為S時,在路由維護的過程中會關(guān)閉在AODV中周期廣播HELLO分組的路由維護過程.

4 仿真與分析

為了驗證本文路由協(xié)議的綜合網(wǎng)絡(luò)性能得到了提高,采用NS2軟件對網(wǎng)絡(luò)進行仿真.采用802.11作為MAC層協(xié)議,設(shè)置節(jié)點通信范圍為250 m,仿真時間為300秒,每秒鐘發(fā)送2個CBR數(shù)據(jù)流,每個數(shù)據(jù)分組長度為512 byte,建立10對通信連接,節(jié)點運動停留時間1s.仿真實驗主要是從不同節(jié)點最大移動速度下平均分組投遞率和平均端到端延時兩個方面來評價改進路由協(xié)議和原有的兩種協(xié)議的性能.平均分組投遞率是所有節(jié)點接收到的總分組數(shù)量與CBR流發(fā)送出的總分組數(shù)量的比值,這個參數(shù)反映了改進協(xié)議的效率以及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽啃?平均端到端時延數(shù)據(jù)分組從源節(jié)點到目的節(jié)點之間消耗的平均時間,反映了路由發(fā)現(xiàn)過程中的尋徑效率.文章中的數(shù)據(jù)來源于NS2仿真,運動速度和方向均來源于NS2的setdest工具生成的隨機移動場景.

圖2和圖3對比了3種路由協(xié)議在節(jié)點最大速度變化的情況下的性能.仿真模擬了一定數(shù)量的節(jié)點在固定的通信區(qū)域內(nèi)最大速度分別為5 m/s到40 m/s的場景.每種場景仿真30次,并綜合30次實驗結(jié)果為平均性能指標,比較分析了AODV、DSR和DSAODV三種協(xié)議平均時延和平均分組投遞率,具體仿真參數(shù)見表1.

表1 節(jié)點最大速度變化仿真參數(shù)
Table 1 Simulation parameters of maximum velocity variation of nodes

參數(shù)取值仿真區(qū)域面積1000×1000m2節(jié)點數(shù)量50節(jié)點速度5 m/s ～ 40 m/s仿真時間300s傳輸范圍250m數(shù)據(jù)包尺寸512byte

從圖2可以看出,在節(jié)點移動速度較低時,所有節(jié)點組成的網(wǎng)絡(luò)拓撲變化不大,此時AODV協(xié)議的平均端到端時延由于其只緩存了一條最優(yōu)路由鏈路,當鏈路失效時要重新建立,所以端到端時延要明顯高于其他協(xié)議.隨著移動速度的增加,節(jié)點更容易相對移動到自身的傳輸范圍之外,網(wǎng)絡(luò)拓撲變化較大,鏈路的穩(wěn)定性下降,三種路由協(xié)議的平均端到端時延都會隨之降低.但是本文改進的方法在不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下分別采用了原兩種協(xié)議的路由發(fā)現(xiàn)與路由維護機制,故在仿真節(jié)點速度不斷變化的情況下,綜合平均端到端延時優(yōu)于原有的兩種協(xié)議.

圖2 不同最大移動速度平均時延Fig.2 Average time delay of different maximum moving speed

圖3體現(xiàn)了最大移動速度對分組投遞率的影響.分組投遞率是目的節(jié)點接收到數(shù)組分組的綜述和CBR產(chǎn)生數(shù)據(jù)分組總數(shù)之比.節(jié)點移動速度較慢時,鏈路相對穩(wěn)定,路由發(fā)現(xiàn)與路由重建較少,故分組投遞率高,隨著速度的增加,網(wǎng)絡(luò)拓撲變化頻繁,進行新的路由發(fā)現(xiàn)過程的報文增多,帶寬占用率也會增大,分組投遞率呈現(xiàn)出下降的趨勢.其中DSR路由協(xié)議因為采用了多路徑路由方式,一旦當前路由斷開,會立即使用緩存在路由表中的備用路由重新發(fā)送數(shù)據(jù)分組,而當前路由上的路由分組丟失,而節(jié)點最大移動速度直接影響著網(wǎng)絡(luò)拓撲變化速度,導(dǎo)致DSR協(xié)議在最大移動速度增大到20 m/s時性能下降速率高于其他兩種協(xié)議.綜合比較DSR、AODV和DSAODV三種方法的平均分組投遞率分別為94.35%、94.77和96.04%,其中在節(jié)點最大移動速度為40m/s時DSAODV比DSR投遞率高出3.9%;在節(jié)點最大移動速度為10m/s DSAODV比AODV投遞率高出2.5%.說明了DSAODV所采取基于拓撲變化的路由發(fā)現(xiàn)機制是有效的,網(wǎng)絡(luò)在節(jié)點速度變化的條件下適應(yīng)性得到了明顯提升.

圖3 不同最大移動速度平均分組投遞率Fig.3 Average packet delivery rate of different maximum moving speed

圖4和圖5對比了路由協(xié)議在不同網(wǎng)絡(luò)規(guī)模下的性能.仿真模擬了一定數(shù)量的節(jié)點在固定的通信區(qū)域內(nèi)最大節(jié)點數(shù)為10到90的場景.同樣綜合30次實驗結(jié)果為平均性能指標,具體仿真參數(shù)見表2.

圖4說明了網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點數(shù)的大小對傳輸時延的影響.當節(jié)點數(shù)小于40時,在仿真區(qū)域為1000m×1000m范圍內(nèi)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點密度較小,端到端的鏈路較少,最優(yōu)路徑的平均跳數(shù)增加,而且路由發(fā)現(xiàn)較慢,所以平均端到端時延較大,隨著節(jié)點的數(shù)目增加,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點密度逐漸增加時延逐漸減少.當節(jié)點數(shù)目繼續(xù)增加,路由發(fā)現(xiàn)過程中RREQ重傳加劇了網(wǎng)絡(luò)風暴,數(shù)據(jù)分組競爭激烈,占用了有效帶寬資源,傳輸時延又會上升,但是DSAODV在路由維護的過程中,會根據(jù)節(jié)點的拓撲變化速率選取路由路徑,抑制了網(wǎng)絡(luò)中RREQ的報文,網(wǎng)絡(luò)使用帶寬更小,在保證可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下,平均時延優(yōu)于原協(xié)議.

表2 節(jié)點數(shù)目變化仿真參數(shù)
Table 2 Simulation parameters of number of nodes

參數(shù)取值 仿真區(qū)域面積1000×1000m2節(jié)點數(shù)量10 ～ 90節(jié)點速度25m/s仿真時間300s傳輸范圍250m數(shù)據(jù)包尺寸512byte

圖4 不同節(jié)點數(shù)平均時延Fig.4 Average time delay of different node numbers

圖5提現(xiàn)了節(jié)點數(shù)與分組投遞率之間的關(guān)系.節(jié)點數(shù)目較小,此時網(wǎng)絡(luò)的吞吐量在單位時間內(nèi)少,鏈路在建立的過程中選擇也相應(yīng)少,路由發(fā)現(xiàn)緩慢.隨著節(jié)點數(shù)目的增大,路由發(fā)現(xiàn)過程中有更多較優(yōu)路徑選擇,分組投遞率也隨之上升.在節(jié)點數(shù)增大到一個閾值時,隨著節(jié)點的鄰居節(jié)點數(shù)密度的增大,路由發(fā)現(xiàn)的RREQ分組使用更為頻繁,網(wǎng)絡(luò)重傳分組次數(shù)增加,導(dǎo)致分組投遞率呈下降的趨勢.隨著節(jié)點數(shù)進一步的增加到70以上,DSR協(xié)議由于其路由發(fā)現(xiàn)多鏈路支持機制,網(wǎng)絡(luò)帶寬資源占用上升,并且隨著網(wǎng)絡(luò)密度的增加,附在DSR協(xié)議分組首部的路徑信息也會隨路徑增加,使得DSR在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中分組投遞率更小.

圖5 不同節(jié)點數(shù)平均分組投遞率Fig.5 Average packet delivery rate of different node numbers

5 結(jié)束語

本文針對MANET網(wǎng)絡(luò)中按需路由中存在的不同路由拓撲變化條件下網(wǎng)絡(luò)適用性低的缺陷提出了有效的改進方案,該方案通過建立網(wǎng)絡(luò)拓撲變化模型,提出了網(wǎng)絡(luò)拓撲變化速度系數(shù)并利用此系數(shù)選取合適的路由選取機制,使得源節(jié)點在路由發(fā)現(xiàn)的過程中選取更加高效的報文轉(zhuǎn)發(fā)方式,最終建立了一條穩(wěn)定性高的鏈路作為通信路由.通過建立NS2仿真環(huán)境在兩種不同的變化環(huán)境,比較了路由協(xié)議對于節(jié)點最大移動速度以及網(wǎng)絡(luò)節(jié)點總數(shù)的端到端時延與分組投遞率.仿真實驗驗證了改進后的協(xié)議在鏈路穩(wěn)定性不同環(huán)境下表現(xiàn)出更好的性能,更好的適應(yīng)于在不同網(wǎng)絡(luò)拓撲變化條件下的動態(tài)網(wǎng)絡(luò).