無線網絡中一種高QoS保證的路由協議研究

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摘 要：隨著多媒體及實時應用的普及，在移動自組網中為業務流提供服務質量保證現已成為研究熱點。提出一種在大規模移動自組網中提供服務質量保證的分段式路由協議。該協議采用直線逼近的方法，逐段建立滿足帶寬要求且延遲小的路徑，并選擇到源節點和目的節點連線距離最近的節點作為轉發節點。通過分段、獨立地維護路由，減小了路由維護的代價，提高了可擴展性。模擬結果表明該路由協議具有路由成功率高、路徑短和延遲小等特點。

關鍵詞：移動自組網； 帶寬； 延遲； 段； 服務質量

移動自組網中拓撲結構動態變化性、無中心基礎設施等特點，使得提供硬QoS保證（Hard QoS）相當困難。設計提供軟QoS保證（Soft QoS） [1]的路由協議現已成為當前主要的研究目標。

中小規模移動自組網中提供QoS保證已有一些研究，而大規模移動自組網中提供QoS保證的研究則很少。文獻[2-3]是基于拓撲結構來建立路由。優點是可利用拓撲結構信息快速地建立樹結構，但由于拓撲結構變化頻繁，維護樹結構的代價比較大，且可擴展性不好。

文獻[4]是基于觸發的QoS路由協議。觸發路由修正過程后，重路由信息發送給先前路徑中的節點。缺點是難以確定觸發重路由的時刻，且路徑長時，修正過程的控制開銷較大。文獻[5]是位置輔助的基于標簽的QoS路由協議。不需要精確的鏈路狀態信息。缺點是每個節點需保存其他所有節點的位置信息，可擴展性不好。

文獻[67]是基于位置信息的路由協議。其采用貪婪單跳轉發，不便于大規模網絡路由維護。文獻[8]是基于位置信息的分段式路由協議，適合于大規模網絡環境，但未考慮QoS。文獻[9]是提供QoS保證的分段式路由協議（PQR 協議），可擴展性較好。其采用平面網絡模型，各節點需維護局部區域內所有節點的相關信息，控制開銷較大。同時，考慮鏈路帶寬信息，若離目的節點最近的節點不滿足帶寬要求，則找次近的節點，依次下去，可能使偏離的角度較大，以致總跳數較多，總延遲較大。