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AdHoc网络中的多路径QoS路由研究
AdHoc网络中的多路径QoS路由研究
摘要：
针对AdHoc网络中多路径QoS路由的问题，本文提出了两种解决方案：基于AODV多路径路由协议的改进方案和基于贪心算法和Bellman-Ford算法的混合路由方案。通过实验验证，改进方案能够有效提高网络的吞吐量和延迟，而混合路由方案能够在保证网络QoS的同时提高网络的可靠性。
关键词：AdHoc网络，多路径QoS路由，AODV协议，贪心算法，Bellman-Ford算法
一、引言
AdHoc网络是指由移动节点组成的临时性网络，不存在固定的基础设施，节点之间相互通信并协同完成网络任务。由于AdHoc网络拓扑结构动态不稳定，节点移动频繁，因此路由算法是AdHoc网络研究的焦点之一。
AdHoc网络的QoS问题是AdHoc网络研究中的另一个重点问题。在AdHoc网络中，由于节点的移动和链路状况的不稳定性，网络的带宽资源和延迟时间都会受到很大的影响，这会直接影响到网络中实时应用的质量。
多路径QoS路由是解决AdHoc网络中QoS问题的重要途径之一。多路径QoS路由能够将数据流分配到多条路径上，使得网络中的数据能够在多条路径上同时传输，从而提高网络的可靠性和带宽利用效率。
本文将对AdHoc网络中多路径QoS路由进行研究，并提出两种解决方案。
二、基于AODV多路径路由协议的改进方案
AODV(AntOnDemandDistanceVector)协议是AdHoc网络中最常用的路由协议之一。AODV协议采用单路径路由，因此在实时数据传输的过程中，节点的移动和链路状况的变化会对网络的QoS造成很大的影响。
为了提高AODV协议下的AdHoc网络QoS性能，本文提出了以下改进方案：采用多路径路由来替代单路径路由。
实现多路径路由的方法有很多，可以采用节点发现、贪心算法等多种方法。本文采用贪心算法在源节点和目的节点之间发现多条路径。
具体步骤如下：
1.每个节点维护其到目的节点的距离和对应的路径信息。
2.当源节点需要发送数据时，利用贪心算法选择QoS最优的k条路径，并将数据分别发送到这k条路径上。
3.对于每一条路径，源节点需要发送RREQ(RequestforRoute)消息，并根据RREP(RouteReply)消息得到该路径的质量指标，例如：延迟和丢包率等。
4.每个节点需要在转发数据时更新其到目的节点的距离和对应的路径信息。
通过实验验证，改进方案能够有效提高网络的吞吐量和延迟。
三、基于贪心算法和Bellman-Ford算法的混合路由方案
虽然基于AODV协议的多路径路由方案能够提高网络的QoS性能，但是在节点移动频繁的情况下，由于路由表的更新较慢，可能会导致路由不稳定，从而影响网络的可靠性。
为了解决路由不稳定问题，本文提出一种基于贪心算法和Bellman-Ford算法的混合路由方案。该方案能够同时考虑网络的可靠性和QoS性能，提高网络的稳定性。
具体步骤如下：
1.每个节点维护其到目的节点的距离和对应的路径信息。
2.当源节点需要发送数据时，利用贪心算法选择QoS最优的k条路径，并将数据分别发送到这k条路径上。
3.对于每一条路径，利用Bellman-Ford算法计算其最短路径，并比较所有路径的最短路径选择最优路径。
4.每个节点需要在转发数据时更新其到目的节点的距离和对应的路径信息。
通过实验验证，混合路由方案能够在保证网络QoS的同时提高网络的可靠性。
四、结论
本文针对AdHoc网络中多路径QoS路由的问题，提出了两种解决方案：基于AODV多路径路由协议的改进方案和基于贪心算法和Bellman-Ford算法的混合路由方案。通过实验验证，改进方案能够有效提高网络的吞吐量和延迟，而混合路由方案能够在保证网络QoS的同时提高网络的可靠性。在实际应用中，可以根据具体应用场景选择不同的路由方案。