改進(jìn)多路徑基礎(chǔ)票qos 路由算法研究與應(yīng)用

1、改進(jìn)多路徑基礎(chǔ)票QOS路由算法研究與應(yīng)用左輝湖南城建職業(yè)技術(shù)學(xué)院湖南湘潭（411100）1多路徑基礎(chǔ)票多路徑基礎(chǔ)票QOSQOS路由概述路由概述QOS路由協(xié)議是一種單播多路徑傳輸協(xié)議，源頭節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間存在著多條路徑，本節(jié)將針對(duì)在MTBP協(xié)議修改的基礎(chǔ)上提出一種新的多路徑多棵樹(shù)組播QOS路由協(xié)議SMCBP（SuperMultiPathCardBasedProbingRoutingProtocol），這種新的協(xié)議借助了TBP、MTBP協(xié)

2、議和IMB令牌環(huán)協(xié)議，協(xié)議中采用了“帶等級(jí)（權(quán)值）的令牌”，這種處理思想的目的是盡最大的可能減少?gòu)V播開(kāi)銷(xiāo)，降低洪泛，但考慮到無(wú)線自組通信網(wǎng)絡(luò)中跳躍數(shù)目最少的路徑不一定滿足QoS要求，故廢除TBP中找尋不滿足QoS要求路徑的權(quán)值少于一定值時(shí)將擁有“紅牌”，最大權(quán)值賦予“綠牌”，權(quán)值一般者賦予“藍(lán)牌”，被授予“紅牌”的節(jié)點(diǎn)的帶寬和即時(shí)數(shù)據(jù)請(qǐng)求將被暫停，留下的資源以保證最大可能地找到多條滿足QoS要求的路徑。MTBP采用按需路由協(xié)議的方式建立

3、路由，以鏈路帶寬作為QoS參數(shù)，在限制洪泛的前提下，通過(guò)一次路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程，能夠在源、目的節(jié)點(diǎn)間建立若干條不相交的路徑，可以平衡負(fù)載從而延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。而SMTBP則借助“GPS公網(wǎng)”對(duì)其節(jié)點(diǎn)的即時(shí)狀況實(shí)時(shí)報(bào)告并且評(píng)估，結(jié)合“GPS公網(wǎng)”的實(shí)時(shí)狀態(tài)和限制泛洪的前提下一次性發(fā)現(xiàn)滿足QOS路由，同時(shí)保證節(jié)點(diǎn)有多路徑傳輸、負(fù)載平衡、限制洪泛、控制開(kāi)銷(xiāo)。2改進(jìn)多路徑組播基礎(chǔ)票改進(jìn)多路徑組播基礎(chǔ)票QoSQoS路由路由SMCBPSMCBP概要設(shè)計(jì)

4、概要設(shè)計(jì)SMCBP多路徑QOS路由協(xié)議中引入了“藍(lán)牌”節(jié)點(diǎn)路徑，這種藍(lán)牌節(jié)點(diǎn)路徑稱(chēng)為SMCBP多路徑QOS路由協(xié)議中的備份節(jié)點(diǎn)路徑，本文研究的無(wú)線自組通信網(wǎng)絡(luò)SMCBP多路徑QOS路由協(xié)議還將藍(lán)票節(jié)點(diǎn)暫存到特定的區(qū)域，對(duì)“藍(lán)牌”路徑的權(quán)值與最大權(quán)值進(jìn)行對(duì)比進(jìn)行排序，逐級(jí)給出備份節(jié)點(diǎn)路徑，當(dāng)“綠牌”路徑的權(quán)值在降低時(shí)，SMCBP可以通過(guò)“GPS公網(wǎng)”模塊獲取即時(shí)的狀態(tài)，同時(shí)在被選節(jié)點(diǎn)種搜尋合適的“藍(lán)牌”節(jié)點(diǎn)路徑作為新的“綠牌”節(jié)點(diǎn)路由，其

5、過(guò)程如下圖1所示。探測(cè)“綠牌”狀態(tài)開(kāi)始權(quán)值變化仍授“綠牌”“藍(lán)牌”授“綠”剝奪“綠牌”對(duì)比最大“藍(lán)牌”大于？開(kāi)始圖1SMCBP多路徑QOS路由角色變換備份機(jī)制度到原來(lái)8的通信范圍以?xún)?nèi)，并且通過(guò)“GPS公網(wǎng)模塊”保證網(wǎng)絡(luò)的連通可能。3.33.3SMCBPSMCBP路由維護(hù)路由維護(hù)SMCBP協(xié)議設(shè)計(jì)了兩種路由維護(hù)方法:借助“GPS公網(wǎng)”的位置信息和MTBP來(lái)啟用備份路由和本地路由修復(fù)。假設(shè)節(jié)點(diǎn)N檢測(cè)到與下一跳節(jié)點(diǎn)K間鏈路斷裂，經(jīng)由鏈路??K

6、N的路徑失效時(shí)，報(bào)告失效的路由，同時(shí)節(jié)點(diǎn)N首先查找自身路由表中有無(wú)到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)A的備份路由，如果存在備份路由，并且該備份路由處于有效狀態(tài)，則刪除失效的活躍路由，將備份路由標(biāo)記為活躍路由替換失效路由，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組，如下圖3和4所示。圖4中由于節(jié)點(diǎn)2實(shí)效，原有的“綠牌”路由：S25KA斷裂，于是考慮“藍(lán)牌”路徑：S367A，此時(shí)結(jié)合“GPS公網(wǎng)”內(nèi)鄰節(jié)點(diǎn)表信息獲取原來(lái)節(jié)點(diǎn)2的鄰節(jié)點(diǎn)是S、5、6，此時(shí)可以暫時(shí)刪除S2、25、26這3條基本路經(jīng)

7、，把2變成灰色送入異常緩沖區(qū)。S4352NA7K65.12.63.11.34.22.43.23.53.31.93.94.2GPS公網(wǎng)S4352NA7K62.63.11.34.22.43.23.31.93.9GPS公網(wǎng)圖3SMCBP路由正常狀態(tài)圖4節(jié)點(diǎn)2實(shí)效導(dǎo)致“綠牌”路徑斷裂4多路徑組播QOS路由仿真分析本文對(duì)無(wú)線自組通信網(wǎng)絡(luò)多路徑QOS組播路由內(nèi)組播數(shù)與算法效率的仿真關(guān)系如圖5所示，為了考察網(wǎng)絡(luò)代價(jià)和呼叫成功率隨著組播組數(shù)目大小的增加

8、而產(chǎn)生的變化，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和QoS的要求不發(fā)生過(guò)大的變化。在初始化階段，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載設(shè)為33%QoS的帶寬要求設(shè)為4個(gè)單位（每個(gè)單位為512Kbps），時(shí)延位50毫秒到100毫秒的允許范圍，無(wú)線自組通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)最低保持連接時(shí)間為100秒，移動(dòng)初始速度為15米秒，證明本文的改進(jìn)策略具有一定的可靠性。0.20.80.60.430204060507080組播數(shù)算法效率1.0圖5組播數(shù)與算法效率的仿真參考文獻(xiàn)：參考文獻(xiàn)：1.趙志峰，鄭少仁.Ad