结合拥塞控制和能量均衡策略dsr路由协议
邬春学,宋兰中,王佳炳
上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093)
摘 要:为了改善ad hoc网中拥塞状况,提高网络生存时间,通过分析dsr协议,利用对节点拥塞和能量状态的划分,提出了一种结合拥塞控制和能量均衡的ce-dsr路由协议。ns-?,进行仿真表明,新策略不但减轻了网络的拥堵程度,而且延长了整个网络的生存时间。改进后的ce-dsr路由协议性能明显优于传统的dsr路由协议性能。最后给出了改进后的ce-dsr协议在移动自组网络控制系统中的应用效果。
关键词:ad hoc网络;dsr路由协议:拥塞控制;能量均衡
中图分类号:tp 393 文献标识码:a
l 引 言
ad hoc网络是由一组带有无线收发装置的移动终端组成的一个多跳的临时性自治系统,网络中的移动终端具有路由和报文转发功能,可以通过无线连接构成任意的网络拓扑。它的特点是:独立组网、无中心、自组织、多跳路由,动态拓扑等。上述特点使得自组织网成为无线网络和移动计算领域最集中研究的热点。
从ad hoc冈络的定义可知,他与传统的网络不同,传统的路由协议不适用于ad hoc网。由于ad hoc网中带宽和节点能量有限,在链路上的拥塞和网络生存时间短是网络性能下降的主要原因。目前的ad hoc路由协议都不是很****,设计出符合ad hoc网的路由协议是很多研究者的孜孜追求。然而,一般对路由协议的改进只是针对某一个方面,比如只改进拥塞方面,或者只改进能量均嘶方面。本文将结合拥塞控制和能量均衡技术来改 进传统的dsr路由协议使其拥有广泛的应用前景。
2传统dsr协议分析
dsr协议是一种按需动态源路由协议,可找到从源节点到目的节点的多条路径。dsr协议主要由路由发现和路由维护2部分组成,本文着重点在路由发现,下面只介绍路由发现具体实现过程。
1)路由发现路由实现过程,如图l所示。
图1路由实现过程
当源节点s要向目的节点d发送数据时,先产生路由请求分组rreq,格式如下:
当一个节点收到rreq消息时,按以下步骤处理:
step 1 查看rreq消息中的(源节点地址,rreq id)是否在自己的新近请求记录中,若在,则丢弃rreq,否则将此请求加入新近路由记录中。
step 2查看自己的地址是否在rreq消息的路由记录中,若在,丢弃rreq,否则处理step 3。
step 3查看目的节点地址是否与自己的地址匹配,若匹配,则向源节点回应路由应答( rrep)消息,否则处理step 4。
step 4将自己添加到路由记录中,继续广播rreq消息。这样,由源节点发出的rreq消息在网络中转发,直到到达目的节点或知道该怎么到达目的节点的中间节点。目的节点或中间节点沿路由记录中记录的路由反转后的路由将rrep消息发送给源节点(这里假设链路为双向链路)。这样就建立了多条从源节点到目的节点的路径。例如,在图l中,在源节点s和目的节点d之间会建立路径s—a-c—f-d和s-a-c-e-d。
2) dsr协议缺点dsr协议没有考虑链路的拥塞狄况和节点的能量状况。例如:当节点e处于拥塞状态或能量不足时,而f节点拥塞较轻和能量充足,就不应该再让e节点参与转发路由请求报文( rreq),否则,整个网络有可能出现拥塞状态或网络生存时间短。
3dsr协议改进
从传统的dsr协议可以看出,它的路由过程是不考虑当前节点的拥塞状况和能量状况,从而很容易导致整个网络的拥塞和减少网络生存时间,因此,本文从此点出发优化dsr协议。
为了让路由协议对状态不同的节点做出不同的响应,需要对网络中的节点状态进行划分。
1)节点状态划分
①网络节点拥塞级别的划分将节点的拥塞级别划分为3个级别:c-norm |