本发明涉及网络
技术领域：
：，特别是一种adhoc路由中选择邻居较少的节点以减少通信干扰的方法。
背景技术：
：：adhoc是一种多跳的、无中心的、自组织无线网络，又称为多跳网（multi-hopnetwork）、无基础设施网（infrastructurelessnetwork）或自组织网（self-organizingnetwork），是由一组自主的无线节点或终端相互合作而形成的，独立于固定的基础设施的并且采用分布式管理的网络，是一种自创造、自组织和自管理网络，整个网络没有固定的基础设施，每个节点都是移动的，并且都能以任意方式动态地保持与其它节点的联系。在这种网络中，由于终端无线覆盖取值范围的有限性，两个无法直接进行通信的用户终端可以借助其它节点进行分组转发。每一个节点同时也是一个路由器，它们能完成发现以及维持到其它节点路由的功能。为了在移动自组织网络（mobileadhocnetworks，manets）中有效地进行通信，构建多跳路由时处理干扰是非常重要的。通过建立干扰感知路由，可以潜在地降低整个无线通信中的干扰效应，从而提高网络性能。由manets中的节点表示的移动设备用于在有限的共享媒体中广播，在无线传输中同时使用路由和调度机制可以减少冗余和通信干扰。manets中的移动设备通常可以向任何方向移动，因此移动设备之间的共享媒体可能经常改变。在manets中，如果没有影响其通信的干扰，则所有要交换消息（包）的节点必须同时传输其包。换句话说，要提高manets的网络效率，路由和调度协议必须考虑多个链路上的并行传输。manets中的干扰是邻域（异步）中并发传输的结果，也与同时（同步）传输到公共接收机的彼此范围之外的节点产生的冲突（产生损坏的数据）相关。然而，在manets中，当考虑到干扰时，在特定路径中从源到目的地的路由可能不是最佳选择。也就是说，为了最小化通信干扰，所选路径可能不是最短路径，或者可能增加路由路径中的跳数。文献agreedy-basedstablemulti-pathroutingprotocolinmobileadhocnetworks[j].adhocnetworks，2011：662–674.中在基于贪婪的备份路由协议（greedy-basedbackuproutingprotocol，gbr）中，贪婪周长无状态路由（greedyperimeterstatelessrouting，gpsr）被用来构造主路径，使得每个节点都将其传输范围内距离目的地最近的节点视为下一跳。为了保持本地链路的稳定性，gbr要在本地构造备份路径。但由于gpsr的贪婪方式，节点可能在下一个hello信标广播之前移出传输范围，从而导致不再接收到传输。技术实现要素：本发明的目的是：克服现有技术的上述不足，提供一种adhoc路由中选择邻居较少的节点以减少通信干扰的方法，可以保持连接的稳定，提高通信可靠性。本发明的技术方案是：一种adhoc路由中选择邻居较少的节点以减少通信干扰的方法，包括下列步骤：第一步，在manets网络中使用基于位置的路由；manets中的路由依赖于许多因素，包括网络拓扑结构、路由过程中可用的信息类型和特定的底层网络特性，这些因素可以作为一种启发式因子，有效地在较少通信干扰的情况下找到路径。为了定义在manets中如何建立通信节点之间的连接，首先定义manets的网络模型，并讨论了在该模型中如何确定路由。manets可以使用图g=(v,e)建模，其中v表示节点/顶点集，e表示链接/边集。每个边表示当前在传输范围内的两个节点之间的链路，对于这项工作，假设所有节点都是相同的,用n(vi)表示节点vi的邻居集,从源到目的地传输时用作首选的路径称为主路径。manets中的每个节点都有一个唯一的标识符，其地理位置是已知的。在现实世界中，假设使用全球定位系统和/或定位服务来跟踪manets中节点的位置；假设节点被安排在二维欧氏空间中，使得g是一个几何图；假设所有节点都定期使用hello消息（也称为信标消息）向其邻居广播其位置。adhoc网络中的路由主要有两类，即基于拓扑的路由和基于位置的路由。基于拓扑的路由协议使用网络中可用的链接信息来确定节点之间的路由。基于位置的路由使用节点的位置来确定路由。在基于位置的路由中，每个网络节点都被告知其位置、其邻居的位置和目的地的位置。由于不需要维护显式路由，因此即使在网络高度动态的情况下，基于位置的路由也能很好地扩展。这是移动adhoc网络的一个主要优势，因为在移动adhoc网络中，拓扑结构可能会经常变化。基于位置的路由经常使用一种或两种基于几何的路由，即贪婪路由和基于面路由。在本发明中可以使用混合式路由，充分结合贪婪路由和面路由的优点，当基于贪婪的路由无法找到更接近目的地的节点时，基于面的路由有助于获得备用节点。优选的，使用基于贪婪的备份路由协议（greedy-basedbackuproutingprotocol，gbr）。第二步，引入一个保守传输范围；由于节点以不同的速度和方向不断移动，因此在某一时刻位于另一相邻节点的传输范围内的节点可能在另一时刻超出该范围。在基于贪婪的备份路由协议（greedy-basedbackuproutingprotocol，gbr）中，贪婪周长无状态路由（greedyperimeterstatelessrouting，gpsr）被用来构造主路径，使得每个节点都将其传输范围内距离目的地最近的节点视为下一跳。为了保持本地链路的稳定性，gbr要在本地构造备份路径，由于gpsr的贪婪方式，节点可能在下一个hello信标广播之前移出传输范围，从而导致不再接收到传输。针对上述问题，本发明引入一个保守邻域范围（conservativeneighborhoodrange，cnr）来改进gbr，该范围考虑了节点在间隔期间可能超出范围的可能性，并且随后避免将它们包含在路径中，从而显著减少分组丢失并提高通信的可靠性。图1展示了模型的构建和运用，节点u是发送方，节点d是目的地。如果在hello广播间隔期间节点v没有超出节点u的传输范围，则节点u将选择最接近目的地的节点v作为其下一跳节点。图1中，cnr由保守邻域传输范围rc定义，rc取决于节点的速度、hello消息广播之间的间隔和实际传输范围值。rc＝r-(vmax.t)，其中,r是实际传输范围，vmax是最大节点速度，t是hello消息广播之间的时间间隔。如果下一跳邻居vi+1选择在vi的这个保守邻域范围内，则vi+1在该间隔内不会超出vi的传输范围，并且在下一个hello信标广播之前，主路径中的任何链路都不会断开,也不需要备份主路径，这称为基于贪婪的保守邻域范围备份路由协议（gbr-cnr）。第三步，在保守传输范围中，使用邻居较少的节点做为下一跳节点。为了提高gbr-cnr的抗干扰能力，考虑了接收节点的邻居数目，提出了一种gbr-cnr-ln（gbr-cnrwithlessneighbors）方法。因此在图2中，节点a将选择b2而不是b1作为下一跳，因为b2的邻居数小于b1的邻居数。更少的邻居会降低数据包被破坏的概率，从而提高网络吞吐量。本发明的有益效果：本发明提供一种adhoc路由中选择邻居较少的节点以减少通信干扰的方法，显著提高了包传递的性能，确保了更高的网络稳定，提高了通信可靠性。附图说明图1是本发明gbr-cnr模型示意图；图2是本发明选择下一跳节点时的示意图；图3是本发明实施例仿真结果中传递的数据包总数的柱状图；图4是本发明实施例仿真结果中不同的连接中包括节点的最大次数的柱状图；图5是本发明实施例仿真结果中数据包丢失百分比的柱状图；图6是本发明实施例仿真结果中损坏数据包百分比的柱状图。具体实施方式以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。实施例为了比较和分析gbr、gbr-cnr、gbr-cnr-ln的性能，本实施例使用matlab进行仿真，可以获得平均性能结果，以便更好地进行分析。对所有方法，我们按照前述第一步和第二步的描述构造了主路径，除了gbr方法，还确定了备份路径。仿真环境采用网络参数为2500m×2500m的网络参数，400个节点，最大传输范围为r=250m，每个仿真时间为600秒，模拟时间用足够的数据包。在网络层共有20对恒定比特率数据流，随机选取不同的源和目的流。在整个模拟过程中，每个流都没有改变其源和目标。在模拟开始时，节点可以移动的方向是随机给定的。对于每一个不同的节点密度，28个随机分布的连通图被用作所有方法每次运行的启动网络拓扑，在v=10m/s时，所有节点的速度选择相同，hello信标间隔t设置为2秒。在两秒间隔结束时，如果在接下来的两秒间隔内确定某个路径失败，则在下一个hello间隔开始时，在源和目标之间确定一个新路径。仿真结果如图3-6所示，与基于cnr的版本相比，为原始gbr发送和传送的包的数量要小得多，如图3所示，这是由于路径断开，并且必须使用备份路径重新建立，或者需要在hello信标间隔结束之前完全重新计算。相应地，如图5所示丢失数据包的百分比在gbr中最高。需要注意的是，在整个模拟时间内，所有方法传递的数据包总数将是未损坏和损坏数据包的总数，如图6所示，gbr的损坏数据包百分比也最高。最后，注意到在传感器网络等manets中的某些节点的过度利用会导致节点失效，这是节点可能是成员的不同路径的最大数目。在图4中，可以再次看到，原始的gbr方法可以将某些节点的使用比cnr版本中对应的最大使用节点高5倍。仿真实验表明提出的gbr-cnr-ln方法显著提高了包传递的性能，确保了更高的网络稳定性。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。当前第1页1 2 3 当前第1页1 2 3