论文研究-AODV路由协议在无线网状网中的改进 .pdf

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AODV路由协议在无线网状网中的改进,杨文泽,张陆勇,Ad hoc On-demand Distance Vector(AODV)路由协议的主要目标是找到最小跳数的路由。但是,在无线Mesh网络中,用跳数作为路由判据并不是一个��
山国科技论文在线 路由发现示意图 首先, 的定义由()式给出 其中,是一个节点的传输速率,是媒介空闲比率( 在 中,需要发送数据包的节点首先监听信道内的活动。如果这个信道在过 去的一个 )时间段内保持空闲,那么这个节点就被允许在 这个信道内发送数据。否则,如果在过去的一个时间段内监听到这个信道繫忙,这个 节点就必须持续监听这个信道直到该信道出现了·段吋间长达的空闲期为止。 个节点的就是这个节点监听到的它能够用来发送新增加的数据包的空闲时间比 率。根据,当以下三个条件同时满足的时候,可以断定层检测到信道空闲 本节点的网络分配向量大于当前时间; 本节点层接收状态是空闲状态 本节点 层发送状态是空闲状态 条链路的值通过式()来进行计算 其中是该链路的成功传输比率 表示在某一指定链路上传输的数据包的有效部分。它通过以下方法来得到。每一个 节点每秒钟广播一个 消息包。每个节点对从它的邻居节点接收到的 消息包 进行计数。用来表示在过去秒内节点从节点接收到的 消息包的个数。那么 从节点到节点的链路的值就是这个链路的的十分之一。 延迟时间算法 定义一个 组为一个节点接收到的所有只有相同源节点地址和 的 包的集合。一个节点的每一个 组都有一个对应的时间线。延迟算法就是用来计 山国科技论文在线 算这个时间线的。令表示节点接收到的属于同一个 组的第一个 包和第二个 包之间的时间差的绝对值。令衣示节点的邻居结点个数。那么可接受的延迟时间 就可以通过式()计算得到 Cx一 其中c是个可调系数 那么,节点的这个 组的时间线就能够通过将同该组第一个到达的 包 的时间相加得到。 这个算法的流程图在图二中给出。 接收 本组的第一个 包 是 记录木 组的源节点 地址和 本组的第二个包> 是 计算木 组的时间线 结束 图延迟时间算法 包结构和的计算 利用 消息更新邻居节点记录。在 中的 包只保存了发送 包的节点地址和。这样对带宽的利用效率比较低。为了计算链路的,我 包中加入个新的字段,用来保存发送节点的值。 山国科技论文在线 现在,利用新的 包结构中的,节点就能够通过接收到的 包和式() 米计算本节点连接的锊条链路的值,为路由发现提供路由判据 然后,我们还需要修改 包的包结构,加入一个字段。同时, 也要在路由表中加入一个字段,作为新的路由判据。各个 包的字段设置 为该包传播的路径上的所有链路的值的最小值。 中处理和转发路由请求 按照 中的第和部分所描述的步骤产生和广播源节点产生 和广播包,不同的是需要将新加入的字段设置为零。当一个节点接收到 包的时候,它首先利用延迟时间算法获取这个新接收到的包的源节点地址和 (对于一个 组的第一个 包)或者计算得到这个 组的时间线(对于 组的第二个包)。计算得到时间线后,这个节点设置一个计时器。这个计时 器的终止时间设冒为前边计算得到的时间线。在计时器走到零之前,该节点接收到的属于这 个 组的所有的 包都会被接收和处理。在计时器走到零以后,所有该节点接收 到的所有属于这个组的 包都会被直接丢弃。接下来的内容就描述对」那些在 计时器木到时间之前到达的包的处理 首先,节点将新接收到的 包内的跳数字段加一,表示该 包经过的这一跳 到达了本节点。然后,该节点搜索路由表内是否存在一条到达这个 包所指示的源节 点的反向路由。如果需要,将建立一条这样的路由,指向源节点(路由不存在),或者用路 表内对应路由的字段将这个 包所携带的源节点的字段更新(如果路山存在 且路由表内对应路由的值更大)。在反向传输路由应答包的时候需要用到这条反向路由。 当反冋路由建立更新 包的后,节点将进行以下步骤来更新 包和路由表的 字段: 更新本 的传输路径的最小值:如果 包内的值大于这个 包传输到本节点所使用的最新一跳链路的值,则将包内的字段设置为该 链路的字段。最新一跳链眳的对方节点的地址通过包头的源节点地址字段得 到。通常它不同于 包内所携带的源节点地址字段。该链路的值通过前边所描 述的方法周期计算得到。 将 中的源节点值同对应路山的目的节点值作比较。如果前者更人,则 )将后者设置为前者的佶:)将中的字段的值拷贝到对应路由表项的 字段;)如果之前保存过同 组的 包,则将之前保存的 包丢弃,并将本 包保存,用来作为计时器到时后的 广播包;)将对应路由表项的卜一跳节点 设置为本 包的发送节点。 如果 包中的源节点值等于对应路由表项的目的节点值,则将 包中的值同对应路由表项的字段值作比较。如果前者不比后者大,则将该 包丢弃,对应路由表项的下一跳节点保持不变。否则,)将 中的字段的值拷 贝到对应路由表项的字段;)如果之前保存过同 组的 包,则将之前保 存的 包丢弃,并将本 包保存,用来作为计时器到时后的 广播包:)将 对应路由表项的下一跳节点设置为本 包的发送节点 步骤 简称为路由更新。 旦木节点的这个组的计时器走到了零,那么木节点就将根据情况广播发送这 山国科技论文在线 包(本节点不是目的节点)或者产生并单播发送个 包(本节点是目的节 图三中给出了以上所描述的 包的处理和转发过程的流程图 中的接收和转发路由应答包 对 中的接收和转发路由请求过程的修改包括两个部分。一个方面是产生的 包的字段需要初始化为零。另个方面是每个接收到 包的节点按照前面所述的 路由更新步骤更新前向路由 接收 进行延迟时间算法 计时器是否为零 否 丢弃这个 路由更新 结束 图对的处理 仿真 仿真场景 我们在中来对 和 进行仿貞和比较。在中建立个 大小的无线网终。其中的无线节点随机分布,运动速度均设置为零。在 路由节点之间建立链接。 节点通过周期发送 消息包来进行邻居发现、链路质量检测、在邻居节点之间交 换值和计算无线链路的佰。仿真场景的参数设置在表一中列出。 表仿真参数 仿真时间 秒 网络覆盖区域大小 传输半径 山国科技论文在线 数据流个数 数据流类型 数据包大小 字节 数据包发送速率 包秒 节点个数 缓冲区大小 包发送间隔 仿真结果 我们用以下三种度量值来对 和 的仿真性能进行比较 数据包成功传输率( ):数据包成功传输率是目的节点成功接 收到的数据包个数和源节点发送的数据包的个数之间的比值。这一度量值反映了协议的可靠 性程度。 数据包端到端延迟( ):数据包端到端延迟定义为源节点产生数据包的 时间同该数据包到达目的节点时间之问的时间差的绝对值。它包括传输过程中所有可能户生 的延迟如数据包在节点内的排队等待传输的延迟、路由发现过程引入的延迟 层重传 带来的延迟、传播时延和发送时延。这一度量值从时延方面反映了协议的质量 总吞叶量( ):总昋吐量定义为单位时间内网络中传输的总的数据量(例 如每秒内向日的节氐传输的数据包的字节数)。这一度量值反映了使用某协议的网络总的传 输能力 图四到图六给出了 和 的对比仿真结果。从图中可以看出 的性能表现(用端到端延迟、数据包成功传输率和网络总吞吐量来衡量)优」标准的 协议 1.2 80.8 C.6 七0.4 0.2 图数据包端到端延迟 90% EAB-AODV 85% 80% D c70% 65% 图数据包成功传输率 山国科技论文在线 EAB-AODV 三680 610 AODV 620 600 580 560 图总吞吐量 结论 本文在 网络路由协议 的基础上,提出了一个新的路由判据 和一个新的路由协议 仿真结果显示 路 由同 相比,能够使得端到端延迟降低 网络总吞吐量增加 参考文献 山国科技论文在线 作者简介:杨文泽,男,年牛,硕士研究牛,主要研究方向是短距离无线通信、移动 网终、无线网状网。

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2019-08-14
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