### ADHOC网络中的一种QOS_AWARE多径路由协议详解
#### 一、引言与背景
在当今数字化时代，随着多媒体应用的蓬勃发展，如视频会议、在线游戏和流媒体服务，对网络服务质量（Quality of Service, QoS）的需求日益增加。特别是在自组织、无基础设施的移动AdHoc网络（AdHoc Networks）环境中，如何有效提供QoS保障成为了一个亟待解决的关键问题。AdHoc网络，作为一种由无线设备组成的临时网络，不依赖于任何固定的网络基础设施，常应用于军事通信、紧急救援和临时会议等场景。然而，AdHoc网络固有的特性，如无线信道的不稳定性、带宽的有限性和网络拓扑的动态变化，使得QoS保障成为一个极其复杂且富有挑战性的课题。
#### 二、QoS-Aware多径路由协议概述
为了应对上述挑战，耿蓉和李喆等人在《系统仿真学报》上发表的一篇论文中，提出了一种名为QoS-Aware多径路由协议（QAMR），旨在AdHoc网络中提供可靠的QoS保障。该协议特别关注了节点拥塞、节点碰撞等本地信息对QoS路由的影响，通过引入节点利用因子和路径利用因子，有效地评估了路径的处理能力和对业务的QoS保障能力。QAMR将带宽视为主要的QoS参数，并在此基础上进行了深入探讨。
#### 三、QAMR协议的工作原理
QAMR协议的核心在于它对传统动态源路由（DSR）协议的创新性扩展。具体而言，它通过以下几点实现了QoS保障：
1. **带宽作为QoS参数**：QAMR将带宽视为QoS的主要指标，这在多媒体应用中尤为重要，因为高带宽需求的应用（如视频流）要求网络能够提供足够的传输速率。
2. **节点利用因子**：考虑到AdHoc网络中的节点可能成为瓶颈，QAMR引入了节点利用因子，用于衡量节点的繁忙程度。这一因子帮助协议避免选择过度使用的节点，从而减少网络拥塞。
3. **路径利用因子**：除了单个节点的状况外，整个路径的可用性和效率同样重要。路径利用因子综合考虑了路径上所有节点的状态，确保所选路径不仅能够满足当前的QoS需求，还能够在一定程度上预测未来可能出现的网络条件变化。
#### 四、QAMR协议的路由发现与维护
QAMR的路由发现和维护算法是对DSR协议的改进。在DSR的基础上，QAMR通过主动探测和数据包携带QoS相关信息，实现了更精细的路径选择和维护。这种机制不仅提高了路由决策的准确性，还减少了因网络变化导致的重路由次数，降低了网络开销，提升了整体网络性能。
#### 五、性能分析
通过仿真和对比分析，QAMR协议无论在网络拓扑结构相对稳定还是频繁变化的情况下，均展现出了优异的性能。它不仅提高了网络的负载均衡能力，还显著增强了网络的容错性。即使在网络中某条链路失效时，QAMR也能迅速切换到备用路径，减少了重路由的延迟，保持了服务的连续性和稳定性。
#### 六、结论
耿蓉和李喆提出的QAMR协议，通过引入节点利用因子和路径利用因子，结合带宽作为QoS参数，为AdHoc网络提供了一种有效的QoS保障方案。该协议不仅优化了路由发现和维护过程，还在不同网络条件下表现出了良好的性能，为AdHoc网络中的多媒体应用提供了坚实的网络支持。未来的研究可以进一步探索如何将QAMR协议与其他QoS参数（如延迟和丢包率）相结合，以适应更广泛的应用场景。
