時(shí)，對(duì)于符合馬爾可夫模型的節(jié)點(diǎn)采取路徑最小概率最大算法作為路由判決的依 據(jù)，對(duì)于不符合馬爾可夫模型的節(jié)點(diǎn)采取最小路徑算法作為路由判決的依據(jù)，減小了路由 開銷、提高了網(wǎng)絡(luò)傳輸穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0040]圖1是本發(fā)明移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)模型圖；
[0041 ]圖2是本發(fā)明節(jié)點(diǎn)的八運(yùn)動(dòng)方向示意圖；
[0042] 圖3是本發(fā)明的流程圖；
[0043] 圖4(a)是在確定的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)和節(jié)點(diǎn)最大通信范圍時(shí)，隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)速度的 增加，本發(fā)明的平均跳數(shù)圖；
[0044] 圖4(b)是在確定的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)和節(jié)點(diǎn)最大通信范圍時(shí)，隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)速度的 增加，本發(fā)明的路由中斷率圖；
[0045] 圖5(a)是在確定的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)和節(jié)點(diǎn)移動(dòng)速率時(shí)，隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)最大通信范圍的 增大，本發(fā)明的平均跳數(shù)圖；
[0046] 圖5(b)是在確定的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)和節(jié)點(diǎn)移動(dòng)速率時(shí)，隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)最大通信范圍的 增大，本發(fā)明的路由中斷率圖；
[0047] 圖6(a)是在確定的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)速度和節(jié)點(diǎn)最大通信范圍時(shí)，隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)的 增多，本發(fā)明的平均跳數(shù)圖；
[0048] 圖6(b)是在確定的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)速度和節(jié)點(diǎn)最大通信范圍時(shí)，隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)的 增多，本發(fā)明的路由中斷率圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049] 本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)A0DV協(xié)議，在快速移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，引起的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變 化而導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)鏈路穩(wěn)定性差等不足，引入了馬爾可夫預(yù)測(cè)機(jī)制，提出了一種算法改進(jìn)方 案，不僅可W使路由開銷明顯減少，而且在很大程度上提高了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
[0050] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述：
[0051] 圖3是本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)流程圖。
[0化2] 包括下列步驟：
[0053] 步驟一:對(duì)于包含有四個(gè)或四個(gè)W上節(jié)點(diǎn)，且每個(gè)節(jié)點(diǎn)有八個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的移動(dòng)自 組織網(wǎng)絡(luò)，期中節(jié)點(diǎn)八個(gè)運(yùn)動(dòng)方向分別是：東E，東南SE，南S，西南SW，西W，西北NW，北N，東北 NE，在節(jié)點(diǎn)間路由未建立前，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)的A0DV路由數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出節(jié)點(diǎn)的 狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率Pij，確定系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣(pij)，i，j EI = {1，2，...，m}，m=8;
[0054] 假設(shè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)狀態(tài)St = {sti，St2，.. .，Stm}，I = {1，2，.. .，m}，將f ij (i，j e I)看做 狀態(tài)轉(zhuǎn)移頻數(shù)，fu表示下一時(shí)刻從狀態(tài)Sti轉(zhuǎn)移到狀態(tài)Stj的總次數(shù)，
表示從狀態(tài)Sti 下一時(shí)刻遍歷m個(gè)狀態(tài)的所有次數(shù)，用兩者的比值表示狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，用pu(i，j e I)表示：
[0化5]
[0化6] 表示從狀態(tài)Sti-步轉(zhuǎn)移到狀態(tài)Stj的概率；
[0057]由狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率得到轉(zhuǎn)態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣：
[0化引
[0059] 步驟二:當(dāng)源節(jié)點(diǎn)S有數(shù)據(jù)發(fā)往目的節(jié)點(diǎn)D時(shí)，源節(jié)點(diǎn)S就發(fā)起路由建立請(qǐng)求；
[0060] 步驟Ξ:由節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)St={Stl，St2, . . .，Stm}和狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣(Pij)，計(jì) 算出節(jié)點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)量是W自由度為(111-1)2的^分布。
[0061 ] 節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)St= {Stl，St2, . . .，Stm}，用fリ表示從狀態(tài)Sti經(jīng)過(guò)一步轉(zhuǎn)移到達(dá) 狀態(tài)St撕頻數(shù)，ijei。將轉(zhuǎn)移狀態(tài)矩陣(PU)的j列之和除W各行各列的總和所得的值為 "邊際概率'，記為P.J，即：
[0062]
[0063] 則統(tǒng)計(jì)量
IW自由度為(m-1)2的X2分布的極限分布。
[0064] 給定顯著性水平α，則查詢表格可W得到(如-妒）的數(shù)值。如果/ >分(/，!-1巧， 貝1J認(rèn)為序列Ixi}符合馬爾科夫的性質(zhì)，可用馬爾可夫鏈來(lái)處理;如果/=<義地H-機(jī)，則認(rèn) 為序列Ixi}不符合馬爾科夫的性質(zhì)，不可用馬爾可夫鏈來(lái)處理；
[0065] 步驟四：在建立路由時(shí)，路由節(jié)點(diǎn)的選擇，對(duì)于滿足馬爾可夫性質(zhì)的節(jié)點(diǎn)，采取路 徑最小概率最大算法作為路由節(jié)點(diǎn)選擇的準(zhǔn)則;對(duì)于不滿足馬爾可夫性質(zhì)的節(jié)點(diǎn)，采取最 小路徑算法作為路由節(jié)點(diǎn)選擇的準(zhǔn)則；
[0066] 步驟五:將選定的路由中間節(jié)點(diǎn)作為源節(jié)點(diǎn)重復(fù)"步驟三'和"步驟四"直到建立到 目的節(jié)點(diǎn)D的有效路由。
[0067] 所述的路徑最小概率最大算法的實(shí)現(xiàn)方法，具體步驟如下：
[006引步驟一:移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)中，源節(jié)點(diǎn)S滿足馬爾可夫模型，源節(jié)點(diǎn)S需建立到目的節(jié) 點(diǎn)D的有效路由，源節(jié)點(diǎn)S到目的節(jié)點(diǎn)D的物理方向記為路由方向；
[0069] 步驟二:源節(jié)點(diǎn)S通信范圍內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)都可W作為路由中間節(jié)點(diǎn)；
[0070] 步驟Ξ:若源節(jié)點(diǎn)S的下一時(shí)刻的是向北運(yùn)動(dòng)記為N，源節(jié)點(diǎn)S通信范圍內(nèi)的所有節(jié) 點(diǎn)下一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)方向?yàn)镹的概率PN= {PN1，PN2, . . . ,ΡΝη}，n為源節(jié)點(diǎn)S通信范圍內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)的 數(shù)目；
[0071 ]步驟四：對(duì)PN中的所有元素作比較，選出PN中最大的PN-max，即PN-max所對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)作 為路由的中間節(jié)點(diǎn)；
[0072] 步驟五：當(dāng)節(jié)點(diǎn)U和節(jié)點(diǎn)V出現(xiàn)相同的PN-"ax時(shí)，若節(jié)點(diǎn)U在隨后的路由中只需t跳就 能到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)D，節(jié)點(diǎn)V需要W跳才能到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)D，若t<w則選擇節(jié)點(diǎn)U作為路由的中間 節(jié)點(diǎn)，若t〉w則選擇節(jié)點(diǎn)V作為路由的中間節(jié)點(diǎn)；
[0073] 當(dāng)源節(jié)點(diǎn)S的運(yùn)動(dòng)方向是其他方向時(shí)，重復(fù)"步驟Ξ"、"步驟四"和"步驟五"就可找 到最佳的路由中間節(jié)點(diǎn)。
[0074] 當(dāng)出現(xiàn)立個(gè)或立個(gè)^上的節(jié)點(diǎn)，有相同的pf-max，f={E，SE，S，SW，W，NW，N，WW^ 擇到目的節(jié)點(diǎn)D跳數(shù)最小的節(jié)點(diǎn)作為路由的中間節(jié)點(diǎn)。
[0075] 具體的算法流程圖如下：
[0076] ①對(duì)源節(jié)點(diǎn)S和目的節(jié)點(diǎn)D進(jìn)行初始化，統(tǒng)計(jì)分析出網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)在狀態(tài)和 狀態(tài)概率轉(zhuǎn)移矩陣；
[0077] ②找到源節(jié)點(diǎn)S的下一跳最大概率轉(zhuǎn)移狀態(tài)N，計(jì)算出源節(jié)點(diǎn)S與在其覆蓋范圍R內(nèi) 的每個(gè)節(jié)點(diǎn)U的下一跳到狀態(tài)N的反概率，記做Pdi S化nce (U) = i-p (V，U);
[0078] ③計(jì)算節(jié)點(diǎn)U與其覆蓋范圍R內(nèi)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)V的下一跳轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)態(tài)N的反概率，記做 Pnode_link(u,V);
[0079] ④此時(shí)對(duì)節(jié)點(diǎn)U和節(jié)點(diǎn)V到源節(jié)點(diǎn)S的下一跳轉(zhuǎn)移到狀態(tài)N的反概率進(jìn)行比較，若 F*node_link(u, v)+Pdistance(u)<Pdistance(v)，則認(rèn)為節(jié)點(diǎn)V到源節(jié)點(diǎn)S的概率最大，即 Pdis1:ance(v)=Pdistance(u)+Pnode_link(u,v)，并記錄下此條路由的節(jié)點(diǎn)號(hào)和源節(jié)點(diǎn)的 距離distance(v);
[0080] ⑤如果在覆蓋范圍內(nèi)找到多跳概率最大且方向一致的路徑，此時(shí)采用最短路徑算 法的思想：此時(shí)對(duì)節(jié)點(diǎn)U和節(jié)點(diǎn)V到源節(jié)點(diǎn)S的距離進(jìn)行比較，如果nodes_l ink(u , v) + di stance (u) <di stance (V)，則認(rèn)為節(jié)點(diǎn)V到源節(jié)點(diǎn)S的距離更近，則di stance (V)= distance(u)+nodes_link(u, V)，并記錄此條路由的節(jié)點(diǎn)號(hào)和到源節(jié)點(diǎn)S的距離distance (V)，對(duì)具有相同概率的每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行遍歷尋找，直到找到運(yùn)些具有相同概率節(jié)點(diǎn)的最短路 徑；
[0081] ⑥對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行遍歷尋找，直到找到到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)D的概率最大路徑最小的路 由節(jié)點(diǎn)；
[0082] ⑦在此路由條件下，統(tǒng)計(jì)源節(jié)點(diǎn)S到目的節(jié)點(diǎn)D的路由、距離和跳數(shù)。
[0083] 所述的最小路徑算法的實(shí)現(xiàn)，具體步驟如下：
[0084] 步驟一:對(duì)于移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，源節(jié)點(diǎn)S需建立到目的節(jié)點(diǎn)D的有效路由，源節(jié) 點(diǎn)S不滿足馬爾可夫模型；
[0085] 步驟二:節(jié)點(diǎn)U和節(jié)點(diǎn)V都位于源節(jié)點(diǎn)S的通信范圍內(nèi)，若節(jié)點(diǎn)U需要1跳才能到達(dá)目 的節(jié)點(diǎn)D，節(jié)點(diǎn)V需要q跳才能到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的，當(dāng)l〉q時(shí)，選擇節(jié)點(diǎn)V作為路由的中間節(jié)點(diǎn)，當(dāng) Kq時(shí)，選擇節(jié)點(diǎn)U作為路由的中間節(jié)點(diǎn)。
[0086] 具體算法流程流程：
[0087] ①對(duì)源節(jié)點(diǎn)S和目的節(jié)點(diǎn)D進(jìn)行初始化；
[008引②計(jì)算源節(jié)點(diǎn)S與其覆蓋范圍R內(nèi)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)U的距離，記為distance(u);
[00例③計(jì)算節(jié)點(diǎn)U與其覆蓋范圍納的每個(gè)節(jié)點(diǎn)V的距離，記為node_li址(u，v);
[0090]④計(jì)算節(jié)點(diǎn)U和節(jié)點(diǎn)V到源節(jié)點(diǎn)S的距離，并進(jìn)行比較，如若node_l ink(u, v) + distance(u)〈diatance(V)，則認(rèn)為節(jié)點(diǎn)V到源節(jié)點(diǎn)S的距離更近，distance(V) = distance (u)+nodes_link(u,v)，并記錄此條路由的節(jié)點(diǎn)號(hào)和源節(jié)點(diǎn)的距離dist