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基于Adhoc负载均衡的AODV改进算法
论文：基于Adhoc负载均衡的AODV改进算法
摘要：移动自组网（MANET）是一种无线网络，由大量的移动节点组成，这些节点随时可能进入或离开网络，因此，MANET有一些独特的特性，如自组织、无线传输、多路径传输和动态拓扑结构。在MANET中，路由选择是一项重要的任务，需要一定的负载均衡技术以避免网络拥塞和停止网络中其他节点的服务。这篇论文提出了一种基于负载均衡的AdhocOn-DemandDistanceVector（AODV）改进算法，用于提高MANET中的路由效率和网络稳定性。
关键词:MANET，负载均衡，AODV，路由选择
1.简介
移动自组网是一个典型的分布式自组织网络，由许多移动节点组成，这些节点可以在任何时间加入或离开网络。在这样的网络中，节点之间可以直接通信，也可以通过中间节点进行通信。由于节点的移动性和网络的动态性，网络的拓扑结构不断变化。这使得路由选择变得非常困难。
Ad-hocOn-DemandDistanceVector（AODV）是一种经典的基于需求路由协议，它可以在节点之间动态创建路由，并随着网络拓扑变化而更新路由。不幸的是，AODV协议中使用的算法不适合负载均衡，因此它不能处理高负载情况，而且它可能会选择更长路径，从而增加数据包的传输时间。因此，在MANET中实现负载均衡将使路由选择更有效和突出。
本文提出了一种基于负载均衡的AODV改进算法，以改善节点的路由选择。改进算法可以在节点上收集关于负载状况的信息，并使用这些信息选择最佳路由，以改进数据包传输效率和网络性能。
2.相关工作
现有的路由协议和负载均衡技术已经广泛应用于MANET中。一些研究使用多路径路由和基于QoS的路由来解决路由选择问题。另一些文章使用流量工程和负载均衡等技术来改善网络性能。最近的研究主要集中在策略性负载均衡算法中。
在负载均衡技术方面，研究者已经开发了许多方法。最常见的方法包括加权平均负载均衡、轮询、分区和最小平均负载等。这些方法中的每一种都有其优缺点。因此，为了实现更好的负载均衡，不同的方法和算法可以结合使用。
3.基于负载均衡的AODV改进算法
3.1收集负载信息
为了实现负载均衡，我们首先需要在每个节点上收集有关负载状况的信息。我们使用以下三个参数来评估节点的负载情况：
-CPU利用率：表示节点CPU的繁忙时间与闲置时间的比率。
-内存利用率：表示节点可用内存和总内存之间的比率。
-带宽利用率：表示节点可用带宽和总带宽之间的比率。
这些参数将定期收集并发送到附近节点。
3.2负载均衡路由选择
基于负载均衡的AODV改进算法通常涉及到负载均衡的路由选择问题。为了实现负载均衡路由选择，我们需要权衡传输时间和网络负载均衡。
我们的算法使用负载均衡和链路开销为主要权重参数。链路开销是到达目的节点所需的总开销。我们使用以下公式计算路由的优点：
R(w)=αw1+βw2+γw3
其中α、β和γ表示权重系数，w1、w2和w3表示路由的负载均衡、链路开销和信号强度。算法尝试平衡这些参数以获得最佳路由。当选择两个相同的路由时，最轻的负载将成为第一优先级。
3.3负载均衡路由维护
当节点加入或离开网络时，拓扑结构将发生变化。因此，路由也应发生变化，以使网络继续有效运行。我们的算法使用了以下三个方法来维护负载均衡路由：
-信息更新：每个节点周期性地更新其邻居的拓扑结构信息，并将其发送到其他附近节点。
-路径维护：当节点检测到路由瓶颈时，它应该选择另一个节点。因此我们记录每个路由的负载，以便在路由瓶颈时做出正确的选择。
-动态重设：当网络拓扑结构发生变化时，路由也需要进行更新。我们的算法基于网络拓扑结构动态重设路由。
4.性能评估
我们使用NS2模拟器模拟了我们的算法，并与标准的AODV协议进行比较。我们评估了网络的稳定性和路由效率，并使用一组不同的负载条件进行测试。结果显示，我们的算法实现了更好的网路性能，以及更好的路由效率和负载均衡效果。
5.结论
本文提出了一种基于负载均衡的AODV改进算法，用于提高MANET中的路由选择和网络性能。通过收集节点的负载信息并使用负载均衡路由选择策略，我们的算法可以更好地权衡传输时间和网络负载平衡。模拟结果表明，我们的算法可以改善网络效率和网络稳定性，因此在实际应用中具有广泛的潜力。