1.程式功能描述
ADOV路由和DSR路由的模擬,模擬輸出網路的路由路徑,跳數,路由長度,並對比ADOV和DSR的效能。
2.測試軟體版本以及執行結果展示
MATLAB2022a版本執行
3.核心程式
Nodes = 30; Radius = 10; %節點通訊距離 Sp = 10; %開始點 Ep = 6; %目標點 X = 20*rand(1,Nodes); Y = 20*rand(1,Nodes); Z = 1*rand(1,Nodes);%節點的信任值 figure(1); clf; hold on; %畫拓撲結構 for i = 1:Nodes plot(X(i), Y(i), '.'); text(X(i), Y(i), num2str(i)); for j = 1:Nodes dist = sqrt((X(i) - X(j))^2 + (Y(i) - Y(j))^2); if dist<= Radius Fmat(i,j) = 1; Tmat(i,j) = 1-((Z(i)+Z(j))/2); dmat(i,j) = dist; else Fmat(i,j) = inf; Tmat(i,j) = inf; dmat(i,j) = inf; end end end %路由 [path, cost] = func_dijkstra(Sp,Ep,Tmat); dist_all=0; for j=2:length(path) dist_all= dist_all + dmat(path(j-1),path(j)); end for p =1:(length(path)-1) line([X(Sp) X(path(1))],[Y(Sp) Y(path(1))],'Color','r','LineWidth', 1, 'LineStyle', '-') line([X(path(p)) X(path(p+1))], [Y(path(p)) Y(path(p+1))], 'Color','r','LineWidth', 2, 'LineStyle','-') end grid disp('路由:'); path disp('跳數:'); length(path)-1 disp('路由長度:'); dist_all save R1.mat 18
4.本演算法原理
4.1 ADOV路由(Ad hoc On-demand Distance Vector Routing)
ADOV是一種反應式的路由協議,它僅在需要時才建立路由。這種路由協議主要包括三個過程:路由發現、路由維護和路由表更新。
路由發現:
當源節點需要向目的節點傳送資料,但路由表中沒有有效路由時,源節點會發起路由發現過程。它廣播一個路由請求(RREQ)訊息,該訊息包含源節點和目的節點的地址、請求的序列號等資訊。
路由維護:
每個節點都維護一個路由表,其中包含到達已知目的地的下一跳地址和跳數。當節點的路由表發生變化時(例如,鏈路中斷),它會更新其路由表,並可能向鄰居節點傳送路由錯誤(RERR)訊息。
路由表更新:
當節點收到RREQ或RERR訊息時,它會根據這些訊息更新其路由表。如果RREQ訊息提供了一個更好的路由(即跳數更少),則節點會更新其路由表,並可能將RREQ訊息轉發給其鄰居節點。
在ADOV路由中,一個重要的概念是路由度量。路由度量通常基於跳數,但也可以考慮其他因素,如鏈路質量。假設(d(i, j))表示從節點(i)到節點(j)的距離(以跳數計),則路由發現過程可以表示為尋找從源節點(s)到目的節點(d)的最短路徑,即最小化(d(s, d))。
4.2 DSR路由(Dynamic Source Routing)
DSR是一種源路由協議,意味著路由是由源節點確定的,並且路由資訊包含在資料包頭中。DSR同樣是反應式的,它使用路由快取來儲存先前發現的路由。
路由發現:
與ADOV類似,當源節點需要向目的節點傳送資料但沒有有效路由時,它會發起路由發現過程。不同的是,DSR會在RREQ訊息中包含一個路由記錄,該記錄用於記錄從源節點到目的節點的路徑。
路由維護:
DSR使用路由快取來儲存先前發現的路由。當節點收到資料包時,它會檢查資料包頭中的路由資訊,並根據該資訊轉發資料包。如果路由快取中的路由不再有效(例如,由於節點移動導致鏈路中斷),則節點會丟棄資料包,並可能向源節點傳送路由錯誤訊息。
在DSR中,路由發現過程可以表示為尋找從源節點(s)到目的節點(d)的有效路徑(P)。路徑(P)可以表示為一系列節點的序列:(P = \langle s, n_1, n_2, ..., n_k, d \rangle),其中(n_1, n_2, ..., n_k)是路徑上的中間節點。源節點將路徑(P)包含在資料包頭中,以便中間節點能夠根據該路徑轉發資料包。