介绍
在中路由移动Ad hoc网络秒(MANET(移动自组网)s) 是一个很好的研究课题[1],[2],[3],[4],[5],[6],[7],[8],[9]。这个即席按需距离向量(AODV公司)[3]路由协议是MANET(移动自组网)s.一些研究人员也考虑了具有拥塞意识和自适应性的路由[10]。最近,在[11]中提出了一个协议,该协议基于估计路由时间(而不是跳数,如AODV公司)在路由发现阶段沿着不同的路径,然后选择路由时间最短的路由。这种路由协议考虑了基于信道容量的链路延迟以及中间节点拥塞导致的排队延迟。请注意,路由时间可能更多地沿着一条路径,例如,对1在一条路径上跳跃的次数少于对2如果路径上的节点更拥塞,则跳数会更多对1而不是路径上的节点对2.
中的另一类路由协议MANET(移动自组网)s基于在给定的源-目的地对之间找到多个可能的路径,然后沿着所有这些可能的路径将数据包的总数据集从源分布到目的地。除了减少通过多条路径路由所有消息包的时间外,多径路由的另一个优点是增加了通信的可靠性。例如,让我们考虑两条具有可靠性的节点不相交路径第页1和第页2分别为0≤第页1,第页2≤1,定义为沿相应路径正确接收消息的概率。然后,通过这两条路径进行通信的组合可靠性由下式给出=这将超过任何一个第页1和第页2例如,如果和那么综合可靠性将由下式给出.
基于Fibonacci序列的多路负载平衡(FMLB公司)是一种这样的多路径路由协议[12],它将总负载(即数据包)分布在不同的路径中,遵循斐波那契序列中的数字,以平衡不同路径上的负载。具体来说,考虑图1所示的情况S公司和D类作为源节点和目标节点。协议双方:S公司和D类,有三种可能的路径:我)路径对1贯穿节点u个1,u个2和u个三具有T型1作为路由时间,ii(ii))路径对2通过节点u个4,u个5和u个6具有T型2作为路由时间,以及三)路径对三通过节点u个7和u个8具有T型三作为路由时间。假设由于信道容量的差异和各个节点的拥塞,T型1>T型2>T型三.遵循FMLB公司如[12]所示,我们采用三个连续的斐波那契数列F类1,F类2和F类三所以对于每一个小包,路由时间最长的路径上的数据包T型1,路径上具有下一个最大路由时间的数据包T型2和路由时间最短的路径上的数据包T型三已路由。路由所有这四个数据包的总时间为最大值(T型1,T型2,第2页T型三).
近二十年来,MANET中的多径路由问题得到了广泛的研究。除了上面提到的工作[10]、[11]、[12]外,文献中还存在一些关于在adhoc网络中通过多条路径进行路由的其他结果。下面我们介绍一些重要的工作。
Ganjali和Keshavanian[13]引入了一个评估多径路由中负载平衡的模型,其中第一个模型是K(K)最短路径(对于预先指定的K(K))然后在这些路径中均匀分布载荷。Pearlman等人。[14] 演示了路由耦合对备用路径路由的(四月的延迟性能。在多通道环境中,四月能够将突发数据流的端到端延迟减少20%。Wang等人。[15] 提出了一种adhoc无线网络的多径路由协议多路径源路由(汽水分离再热器),是的扩展动态源路由(DSR公司). 根据测量RTT公司工具,他们提出了一种在多条路径之间分配负载的方案。他们证明了这一点汽水分离再热器很好地减少了网络拥塞,提高了路径容错能力。Parissidis等人。[16] 给出了三种多径路由协议的详细仿真研究结果拆分多路径路由(SMR公司),即席按需多路径距离矢量路由(AOMDV公司)和即席按需距离向量多路径(). 他们的模拟研究表明AOMDV公司协议在高移动性场景中实现了最佳性能,而在低移动性和高节点密度的场景中性能更好。SMR公司在节点密度低的网络中性能最佳。然而,随着节点密度的增加,协议性能会降低。Pham和Perreau[17]从开销、流量分布和连接吞吐量方面分析并比较了反应式单路径和多路径路由与自组网中的负载平衡机制。结果表明,与一般的单路径路由协议相比,如果路由长度在一定的上限内,多径路由机制需要更多的开销,但在拥塞和容量方面会有更好的性能。仿真结果进一步证实了分析结果。Nasipuri等人。[18] 专注于动态源路由(DSR公司)他们还展示了智能使用多路径路由技术如何降低查询洪水频率。他们开发了一个分析建模框架,以确定各种技术下查询洪水的相对频率。他们的模型表明,虽然多路径路由明显优于单路径路由,但对于较长的路径长度,除了少数路径外,性能优势很小。他们还表明,为主(最短)路由中的所有中间节点提供备用路径比仅为源提供备用路径具有更好的性能。
我们在这里提出了一个称为最小公倍数路由(LCMR公司)在移动adhoc网络中,流量负载沿不同的可能路径平衡。当给定源-目的地对之间存在多条路径时,首先通过估计每个路径的路由时间来发现它们。然后,从源到目的地的数据包沿着这些多条路径分布,这样,沿着任何这样的路径发送的数据包的数量与通过该路径的路由时间成反比。这种分布策略使负载在所有路径上保持平衡,从而使发送数据包的总路由时间最小化。按照这个策略,为了找到沿一条路径发送的数据包数量,我们计算了最小公倍数(L(左))沿源-目的地对之间的所有路径的路由时间。分割这个L(左)通过沿路径的路由时间,我们可以得到沿该路径发送的数据包的相对数量。这将使负载平衡,因为所有数据包都可以通过多条路径发送,每条路径的路由时间几乎相等。例如,有三条路径对1,对2和对三从源到目的地,路由时间分别为40、30和20个时间单位。我们发现40、30和20的最小公倍数为120。我们将120除以40、30和20,分别得到3、4和6。因此,对于每个数据包,我们沿着路径发送3个数据包对1,4个数据包对2和6个数据包对三因此,沿着每条路径的路由时间是120个时间单位。我们注意到这个问题的定义类似于调度问题N个独立任务k统一或无关并行处理器[19]、[20]、[21],已知为在本文中,我们从理论和仿真结果两方面证明了所提出的LCMR公司多路径路由协议性能优于多路径路由FMLB公司协议[12]。我们提出的改进路由时间的直观原因LCMR公司协议是我们的负载分配技术负责不同路径上的实际路由时间,而在FMLB公司协议没有考虑到这一点。沿不同可能路径的实际路由时间比率可能与对应的斐波那契数比率有很大不同,斐波那奇数与沿不同路径的路由时间没有任何自然对应关系。提议的LCMR公司路由协议也比多路径AODV(MAODV公司)协议[13],每条路径上的数据包数量相等,如LCMR公司我们沿着需要较少路由时间的路径发送更多的数据包(假设所有数据包的大小都相同),而不是沿着所有路径路由相同数量的数据包。