一種基于dsr協(xié)議的多路徑改進(jìn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，具體涉及一種基于DSR協(xié)議的多路徑改進(jìn)方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，無(wú)線組組織網(wǎng)絡(luò)廣泛應(yīng)用于軍事國(guó)防、移動(dòng)辦公、工業(yè)控制等諸多領(lǐng)域。 無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)是指通信節(jié)點(diǎn)可以隨意移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)，由于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性，無(wú)線自 組織網(wǎng)絡(luò)要求路由協(xié)議具有快速建立路由、快速適應(yīng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化的特點(diǎn)。動(dòng)態(tài)源路由 (Dynamic Source Routing，DSR)協(xié)議能夠很好地滿足移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)的要求，被廣泛使 用。但是DSR協(xié)議是一種單路徑路由協(xié)議，一次路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程只能獲得一條路由。單路徑 路由協(xié)議的缺點(diǎn)是可靠性不高，一旦路由中的部分鏈路斷開(kāi)，只能啟動(dòng)路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程，這會(huì) 導(dǎo)致較大的網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延與較高的丟包率。此外，對(duì)于目的節(jié)點(diǎn)相同的數(shù)據(jù)分組，源節(jié)點(diǎn)總 是使用相同的路由進(jìn)行發(fā)送，路由線路中的節(jié)點(diǎn)總是處于繁忙狀態(tài)，會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)局部擁塞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鑒于上述不足之處，為了克服DSR協(xié)議單路徑的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種基于DSR 協(xié)議的多路徑改進(jìn)方案MSDSR。
[0004] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案： 改進(jìn)1、中間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)RREQ (路由請(qǐng)求）分組的條件修改為： Φ該節(jié)點(diǎn)不是目的節(jié)點(diǎn)； S沒(méi)有達(dá)到最大跳數(shù)； 參RREQ中的源路由域中不存在本節(jié)點(diǎn)地址； ?Φ本節(jié)點(diǎn)第一次收到該RREQ分組，或者已經(jīng)收到該RREQ分組，但該RREQ分組中的源 路由域中的結(jié)點(diǎn)序列不在本節(jié)點(diǎn)的路由緩沖器中。
[0005] 改進(jìn)2、中間節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)收到RREQ分組后，提取RREQ分組的源路由域中已發(fā) 現(xiàn)的結(jié)點(diǎn)序列，添加到本地路由緩沖器中。
[0006] 改進(jìn)3、目的節(jié)點(diǎn)在第一次收到RREQ分組后，啟用定時(shí)器。定時(shí)器超時(shí)后，從本節(jié) 點(diǎn)的路由緩沖器中選取兩條路由，分別制作RREP (路由回復(fù)）分組傳送到源節(jié)點(diǎn)。兩條路 由分別為：游:最短路徑，傲_與最短路徑差異最大的路徑。這里差異最大是指，路徑中相同節(jié) 點(diǎn)數(shù)最少。
[0007] 改進(jìn)4、改進(jìn)數(shù)據(jù)分組選擇路由的方式，使兩次選擇的路由不同，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)交替使 用兩條路由發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0008] 與DSR協(xié)議相比，MSDSR協(xié)議在一次路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程中可以產(chǎn)生兩條路由線路，加上 交替使用兩條路由的路由選擇方式，能夠很好的改善網(wǎng)絡(luò)局部擁塞狀況，提高分組接收率 和減少網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖I MSDSR協(xié)議路由發(fā)現(xiàn)流程圖。
[0010] 圖2 MSDSR與DSR協(xié)議分組接收率對(duì)比圖。
[0011] 圖3 MSDSR與DSR協(xié)議傳輸時(shí)延對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面我們將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0013] 一種基于DSR協(xié)議的多路徑改進(jìn)方法，包括以下步驟： 1、關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)： _在路由申請(qǐng)表項(xiàng)類(lèi)中加入?yún)^(qū)分RREQ分組轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)的標(biāo)志變量flag，flag在類(lèi)的構(gòu) 造函數(shù)中被初始化為0。該標(biāo)志用來(lái)指示RREQ分組被本節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的次數(shù)。更新方式為：本 節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)源節(jié)點(diǎn)發(fā)送過(guò)來(lái)的RREQ分組后，flag的值增加1。
[0014] _在路由緩沖器類(lèi)中加入記錄上次使用的路由的變量last_route，last_route 初始化為空。該變量的作用是輔助路由選擇函數(shù)，使每次從路由緩沖器中選擇的路由都與 上次使用的路由不同（除非路由緩沖器中只有一條可用路由）。路由選擇函數(shù)判斷與最短路 徑差異最大的路徑的方法是：兩條路徑的相同節(jié)點(diǎn)數(shù)最少。
[0015] 觀在協(xié)議類(lèi)中加入定時(shí)器timer。當(dāng)收到目的節(jié)點(diǎn)為本節(jié)點(diǎn)的RREQ分組時(shí)，開(kāi)啟 定時(shí)器。定時(shí)器的超時(shí)函數(shù)中組織兩個(gè)RREP分組，分別攜帶兩條路由：最短路由和與最短 路由差異最大的路由。
[0016] 2、改進(jìn)后的路由發(fā)現(xiàn)算法，其流程如圖1 : 步驟1、源節(jié)點(diǎn)查詢路由緩沖器中是否有到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路由，如果沒(méi)有轉(zhuǎn)到步驟2。 否則轉(zhuǎn)到步驟12。
[0017] 步驟2、源節(jié)點(diǎn)生成RREQ分組，并在分組的源路由域中添加本節(jié)點(diǎn)地址，將RREQ分 組廣播出去。
[0018] 步驟3、收到RREQ分組的節(jié)點(diǎn)是中間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)到步驟4,是目的節(jié)點(diǎn)則轉(zhuǎn)到步驟7。
[0019] 步驟4、判斷該RREQ分組是否滿足轉(zhuǎn)發(fā)條件，滿足轉(zhuǎn)發(fā)條件轉(zhuǎn)到步驟5,否則轉(zhuǎn)到 步驟6。
[0020] 轉(zhuǎn)發(fā)條件為： ① 節(jié)點(diǎn)不是目的節(jié)點(diǎn)； ② 沒(méi)有達(dá)到最大跳數(shù)； ③ RREQ分組的源路由域中不存在此節(jié)點(diǎn)； ④ 本節(jié)點(diǎn)第一次收到該RREQ分組，或者已經(jīng)收到該RREQ分組，但該RREQ分組中的源 路由域中的結(jié)點(diǎn)序列不在本節(jié)點(diǎn)的路由緩沖器中； 步驟5、向RREQ分組中添加本節(jié)點(diǎn)地址，將該RREQ分組的源路由域中的結(jié)點(diǎn)序列提取 出來(lái)，倒序后添加到路由緩沖器中。將RREQ分組廣播出去，同時(shí)更新對(duì)應(yīng)路由申請(qǐng)表項(xiàng)的 標(biāo)志flag。轉(zhuǎn)到步驟3。
[0021] 步驟6、丟棄路由請(qǐng)求分組，轉(zhuǎn)到步驟3。
[0022] 步驟7、將本節(jié)點(diǎn)地址添加到RREQ分組的源路由域中，并將RREQ分組的源路由域 中節(jié)點(diǎn)序列倒序后添加到路由緩沖器中。
[0023] 步驟8、判斷該RREQ分組是否是第一次收到，如果是第一次收到轉(zhuǎn)到步驟9 步驟9、開(kāi)啟定時(shí)器，定時(shí)器超時(shí)轉(zhuǎn)入步驟10. 步驟10、在路由緩沖器中選擇兩條到達(dá)源節(jié)點(diǎn)的路由，一條是最短路徑，另一條是與最 短路徑差異最大的路由，將兩條路由封裝到RREP分組中，發(fā)送到源節(jié)點(diǎn)。
[0024] 步驟11、源節(jié)點(diǎn)收到RREP分組，提取路由，添加到路由緩沖器中。
[0025] 步驟12、源節(jié)點(diǎn)從路由緩沖器中選擇到目的節(jié)點(diǎn)的路由，將數(shù)據(jù)分組發(fā)送出去。選 擇路由的方式如下： 選出到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的最短路由與上次使用的路由做對(duì)比，如果相同，則在路由緩沖器 中尋找與最短路徑差異最大的路由，并返回該路由；如果不同，則返回最短路由。
[0026] 步驟13、結(jié)束。
[0027] 與DSR協(xié)議相比，MSDSR協(xié)議在一次路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程中可以產(chǎn)生兩條路由線路，加上 交替使用兩條路由的路由選擇方式，能夠很好的改善網(wǎng)絡(luò)局部擁塞狀況，提高分組接收率 和減少網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。如圖2、圖3所示。圖2、圖3的實(shí)驗(yàn)是通過(guò)在NS中仿真得到的，仿真場(chǎng) 景是一個(gè)2000mX 500m的矩形區(qū)域；在此區(qū)域中設(shè)置60個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)在此區(qū)域中隨機(jī)運(yùn)動(dòng)， 最大運(yùn)動(dòng)速度20m/s。仿真時(shí)間為100s，暫停時(shí)間分別為20s、40s、60s、80s、100s，暫停時(shí)間 是指網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)靜止的時(shí)間，暫停時(shí)間20s，則場(chǎng)景中的節(jié)點(diǎn)前20s靜止，20s后運(yùn)動(dòng)；暫停 時(shí)間Os和IOOs是仿真中的兩個(gè)極端情況，分別指網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)在仿真時(shí)間內(nèi)不停運(yùn)動(dòng) 和靜止。在仿真時(shí)間內(nèi)隨機(jī)選擇30對(duì)接點(diǎn)在隨機(jī)時(shí)刻進(jìn)行通信。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于DSR協(xié)議的多路徑改進(jìn)方法，包括以下步驟： 步驟1、源節(jié)點(diǎn)查詢路由緩沖器中是否有到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路由，如果沒(méi)有轉(zhuǎn)到步驟2， 否則轉(zhuǎn)到步驟12 ; 步驟2、源節(jié)點(diǎn)生成RREQ分組，并在分組的源路由域中添加本節(jié)點(diǎn)地址，將RREQ分組廣 播出去； 步驟3、收到RREQ分組的節(jié)點(diǎn)是中間節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)到步驟4,是目的節(jié)點(diǎn)則轉(zhuǎn)到步驟7 ; 步驟4、判斷該RREQ分組是否滿足轉(zhuǎn)發(fā)條件，滿足轉(zhuǎn)發(fā)條件轉(zhuǎn)到步驟5,否則轉(zhuǎn)到步驟 6 ； 轉(zhuǎn)發(fā)條件為： ① 節(jié)點(diǎn)不是目的節(jié)點(diǎn)； ② 沒(méi)有達(dá)到最大跳數(shù)； ③ RREQ分組的源路由域中不存在此節(jié)點(diǎn)； ④ 本節(jié)點(diǎn)第一次收到該RREQ分組，或者已經(jīng)收到該RREQ分組，但該RREQ分組中的源 路由域中的結(jié)點(diǎn)序列不在本節(jié)點(diǎn)的路由緩沖器中； 步驟5、向RREQ分組中添加本節(jié)點(diǎn)地址，將該RREQ分組的源路由域中的結(jié)點(diǎn)序列提取 出來(lái)，倒序后添加到路由緩沖器中，將RREQ分組廣播出去，同時(shí)更新對(duì)應(yīng)路由申請(qǐng)表項(xiàng)的 標(biāo)志flag，轉(zhuǎn)到步驟3 ; 步驟6、丟棄路由請(qǐng)求分組，轉(zhuǎn)到步驟3 ; 步驟7、將本節(jié)點(diǎn)地址添加到RREQ分組的源路由域中，并將RREQ分組的源路由域中節(jié) 點(diǎn)序列倒序后添加到路由緩沖器中； 步驟8、判斷該RREQ分組是否是第一次收到，如果是第一次收到轉(zhuǎn)到步驟9 ; 步驟9、開(kāi)啟定時(shí)器，定時(shí)器超時(shí)轉(zhuǎn)入步驟10 ; 步驟10、在路由緩沖器中選擇兩條到達(dá)源節(jié)點(diǎn)的路由，一條是最短路徑，另一條是與最 短路徑差異最大的路由，將兩條路由封裝到RREP分組中，發(fā)送到源節(jié)點(diǎn)； 步驟11、源節(jié)點(diǎn)收到RREP分組，提取路由，添加到路由緩沖器中； 步驟12、源節(jié)點(diǎn)從路由緩沖器中選擇到目的節(jié)點(diǎn)的路由，將數(shù)據(jù)分組發(fā)送出去，選擇路 由的方式如下： 選出到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的最短路由與上次使用的路由做對(duì)比，如果相同，則在路由緩沖器 中尋找與最短路徑差異最大的路由，并返回該路由；如果不同，則返回最短路由； 步驟13、結(jié)束。
【專(zhuān)利摘要】一種基于DSR協(xié)議的多路徑改進(jìn)方法，包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和改進(jìn)后的路由發(fā)現(xiàn)算法，與DSR協(xié)議相比，本發(fā)明協(xié)議在一次路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程中可以產(chǎn)生兩條路由線路，加上交替使用兩條路由的路由選擇方式，能夠很好的改善網(wǎng)絡(luò)局部擁塞狀況，提高分組接收率和減少網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。
【IPC分類(lèi)】H04W84/18, H04L12/721, H04L12/733
【公開(kāi)號(hào)】CN105049352
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510440587
【發(fā)明人】李迅波, 鄭亞飛, 王振林, 何長(zhǎng)江
【申請(qǐng)人】成都芯聯(lián)電科科技技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年7月24日