[发明专利]一种基于带宽约束和最小负载的移动自组网路径选择方法

说明书

技术领域

本发明属于一种移动网络领域，具体地讲是一种基于带宽约束和最小负载的移动自组网路径选择方法。

背景技术

近年来，随着多媒体应用日益普及和移动自组网的商业化，在移动自组网中提供服务质量已经成为一个不可回避的问题，服务质量保证也已成为通信系统必须支持的一项重要功能，对于移动自组网也是一样，服务质量是指发送和接收信息的用户之间，以及用户与传输信息的集成服务网络之间关于信息传输的质量约定，是网络传输业务流时需要满足的一系列服务要求，一般包括：带宽、时延、时延抖动、分组丢包率等。服务质量保证就是网络要采取一系列策略和措施来确保对用户业务承诺的服务质量。服务质量保证是一个全局问题，网络中的各节点、节点上各个协议层次要相互协作，共同完成。为了保证服务质量，要掌握尽量准确的网络状态信息，比如链路的可用带宽、时延等，这样才能根据业务的服务质量需求，选择链路质量好、具有足够可用资源的路径传递数据。

在移动自组网中，由于功率与带宽受限，路由协议应该在移动节点之间公平地分配路由任务。而传统的大多数自组网路由协议运行的结果都是使产生的众多路由经过一小部分处于网络中心位置的节点。大量数据通过少量节点传输必然导致网络出现和瓶颈，使分组排队等待时延和分组丢失增加，网络的连接性将随之减弱，网络的分裂最终导致呼叫失败，缩短了网络的总体生存时间。因此，有必要在路由选择时考虑网络中各节点的负载和拥塞情况，对网络进行负载均衡，使网络保持、高效、稳定的运行，网络的综合性能达到最优。

NS2是network simulator(网络模拟器)的简写，它是一个离散事件模拟器，由美国加州Berkeley大学LBL，Xerox PARC，UCB和USC/ISI共同开发的网络仿真集成环境，具有开放性好、扩展性强、适用于Windows和Linux系统平台的特点，是一个出色的研究网络拓扑结构、分析网络传输的仿真工具。NS2由OTc1和C++两种语言编写而成。C++语言运行速度比较快，容易实现复杂的数据类型和精确的、复杂的算法，因此，适合具体协议的详细模拟和实现；OTc1语言运行速度比较慢，但是可以很方便地(并且交互的)修改，不需要编译，也不容易出错，因此它适合用来做模拟配置。NS2可以完成的功能包括：①构建网络拓扑。NS2中网络拓扑是由node和link构成，其中node大约可被看作是对实现网络底三层设备的一个模拟，link则可被视为是对物理传输链路的模拟。②实现RTP协议的Agent。NS2中，Agent是对某一个网络协议的模拟，NS2预先实现了UDP Agent和TCP Agent以及一些常用网络应用协议的Agent。③加载应用数据流由Application/Traffic来实现。RTP Agent本身已实现了产生数据流的工作；无须加载Application。

发明内容

本发明的目的是提供一种在保证为业务提供传输所需要的带宽的基础上选择一条负载最小的路径进行业务传输的基于带宽约束和最小负载的移动自组网路径选择方法，从而保证了业务在网络中快速、高效和稳定的传输，使网络的综合性能达到最优，从而解决在移动自组网中，由于拓扑结构动态变化，使带宽资源难以确定；另一方面，对于负载分配不均衡而导致网络中负载重的节点快速耗尽能源，使网络的连接性快速减弱而最终缩短了网络总体的生存时间的问题。

为了实现上述目的，本发明所采用的方法是：在移动自组网中作传输业务时，按下述步骤完成：

第一步骤：当节点需要和另外一个节点传输业务时，节点广播路由请求分组，路由请求分组包括以下内容：目的节点IP地址和序列号、源节点的IP地址和序列号、业务需要的带宽、业务的ID号、负载信息、跳数；

第二步骤：中间节点收到路由请求报文时，比较本节点和目的节点的地址；

第三步骤：当目的节点收到从源节点来的路请求时，检查当前的时间是否小于在规定的时间内接收路由请求的时间。

本发明解决了移动自组网中由于拓扑结构动态变化而使带宽资源难以确定和由于负载分配不均衡而导致网络中负载重的节点快速耗尽能源，使网络的连接性快速减弱而最终缩短了网络总体生存时间的难题。并使用NS2仿真工具对本发明与现有的AODV协议进行了比较，仿真结果表明，BLLM在分组投递率、丢包率和吞吐量等方面都优于AODV。

附图说明

图1为5个节点的连通图。

图2为由7个节点组成的无线网络。

图3为本发明的流程图。

图4为本发明的分组投递率图。