移动Ad hoc网络基于链路可用时间的动态源路由协议

摘要：为了提高链路的稳定性，增加路径可用时间，提出一种应用于移动Ad hoc网络的基于链路可用时间的动态源路由协议(LARP)。该协议以路径可用时间作为路径评价的参数，优先选择具有最大路径可用时间的路径进行数据包传递。路径可用时间反映了当前节点移动对路径稳定性的影响，其数值取决于路径中的最小链路可用时间。仿真结果表明该协议相对于动态源路由协议(DSR)，提高了路径稳定性，减少了路由发现次数，有效提高了吞吐量等网络性能。
关键词：移动Ad hoc网络；链路稳定性；路径可用时间；链路可用时间

0 引言
移动Ad hoc网络(MANET)是一种不依赖于任何固定设施的无线网络。网络中的节点可以自由移动，具有数据转发的功能，从而形成了网络的多跳特性。因此，路由成为移动Ad hoc网络中进行数据通信的核心问题。
目前国内外有很多关于路由协议的研究。主要可以分为先验式路由协议和反应式路由协议。先验式路由协议定期更新路由信息，对拓扑结构的变化反应灵敏，但是该类协议需要维护路由表并定期更新路由表信息，费了大量的网络带宽。反应式路由协议仅在需要路由时才进行路由发现，有效节省了网络资源。但是节点的移动可能会导致已有的链路发生断裂，使已有的路径失效，从而发启新的路由发现过程。这不仅会降低数据包的成功发送率，还会带来新的路由发现开销。
因此，为了减少移动性带来的链路断裂，提高链路的稳定性，本文提出了一种基于链路可用时间的路由协议。该协议可以有效增加路径可用时间，并提高网络吞吐量等性能。

1 基于链路可用时间的动态源路由协议
本文提出的路由协议LARP选择具有最大路径可用时间的路径进行路由。路径可用时间由路径中的最小链路可用时间决定，而链路可用时间可以通过节点之间的相互运动模型进行计算。另外，为了减少节点随机移动带来的影响，通过历史链路可用时间信息，预测下一时刻的链路可用时间。
1．1 路由选择参数
1．1．1 链路可用时间
图1呈现了发送节点s和接收节点r之间的相对移动过程。假设点S代表节点s在时刻t1时所处的位置，在时间t1、t2、t3，节点r相对于节点s的位置分别为R1、R2和R3，这三个时刻s和r之间的距离分别为D1、D2和R，而这些距离可以通过无线传播模型计算得到。节点s和节点r相
对地面的移动速度分别为vs和vr，则以s为参照系，如图1所示，节点r相对于节点s的相对移动速度为v，v=vr-vs。