[发明专利]一种基于可信度的MANET路由协议综合评估方法

说明书

技术领域：

本发明属于移动自组织网络MANET领域，尤其涉及MANET网络中路由协议的评估。针对移动Ad Hoc网络路由协议应用评估中许多指标的模糊性以及体现这些指标的信息的不完全问题，本发明给出了路由协议可信度的定义，构造了包括21个具体指标的MANET路由协议可信度评估指标模型，且设计了一套路由协议可信度评估方法。本发明能将评估路由协议性能的主观因素限制在很小的范围内，从而得到更客观、更准确的协议可信度值，特别适用于移动AdHoc网络路由协议的应用评估。在实际中，可根据本发明给出的评估结果和实际需要快速选择合适的路由协议。同时，也可为路由协议的开发或改进提供一种有效参考。

背景技术：

移动自组网，也称为MANET(Mobile Ad Hoc Networks)或Ad Hoc网，是由一组带有无线收发装置的移动终端组成的一个多跳的临时性自治系统。由于Ad Hoc网络具有分布性、动态性、自治性、易构性和移动性，使得无线移动Ad Hoc网络可以广泛应用于军事领域、自然灾害应急处理、科学考察、探险、共享信息的商业会议、紧急通信等领域。

由于Ad Hoc网络中的每个节点，既是网络主机，又兼备路由器的功能。因此，路由协议的设计是其重要的一部分。到目前为止，在这方面已经产生了大量的研究成果。从总体上说，目前所提出的各种路由协议基本上可以归纳为如下三种方式：

①根据路由表的维护特点不同，将路由协议分为三类：路由表驱动型路由协议，如DSDV、GSR、CGSR、WRP；按需路由协议，如AODV、DSR、TORA、ABR、SSR；以及两种模式的混合形式，如ZRP。

②平面结构路由和层次结构路由。这是从逻辑结构方面考虑进行的划分。平面结构中，节点地位平等，维护的信息量相同。层次结构路由中，网络结构按级分层，分为主干网和子网，这样，维护的工作就统一由主干网承担。如CGSR、HSR、CEDAR等是几个典型的层次路由协议。

③基于QoS的路由。多媒体业务的传输需要不同QoS保障(包括带宽、时延、时延抖动、吞吐量、丢包率等)。

在移动Ad Hoc网络的应用中，如何评估和选择一个合适的路由协议是决定其应用的关键。在目前的评估方法中，主要是通过仿真的手段来对路由协议的性能进行比较和分析。随着研究的不断深入，自组网路由协议的设计也逐步成熟，但是目前在自组网路由协议的评估中仍然存在一些问题：

①对协议进行比较和评估的方法不统一。现在对协议性能的比较和评估主要是通过仿真完成的，不同的协议可能使用了不同的仿真软件，这些仿真软件对协议的实现又进行了简化处理。

②评估的性能指标不统一。不同协议根据需要定义了不同的评价协议的性能指标。但是所采用的性能指标难以完全体现路由协议目标的实现情况。

③评估中有些指标具有模糊性且反映这些指标的信息是不确切、不完全的。同样，如何对协议进行量化评估也是个难题。

鉴于以上考虑，本发明提供了一种基于可信度的路由协议综合评估方法。

发明内容：

本发明给出了路由协议可信度的定义，构造了包括21个具体指标的MANET路由协议可信度评估指标模型，且设计了一套路由协议可信度评估方法。本发明能将评估路由协议性能的主观因素限制在很小的范围内，从而得到更客观、更准确的协议可信度值，特别适用于移动Ad Hoc网络路由协议的应用评估。在实际中，可根据本发明给出的评估结果和实际需要快速选择合适的路由协议。

一、建立MANET路由协议可信度评估指标模型

在移动Ad Hoc网络中，虽然路由协议的应用环境不尽相同，但要求达到的目标是一致的，即要求快速、准确、高效。

为了建立一套可行的可信度综合评判体系，把评估指标定量化。本发明结合自组网的特点，以应用需求为基础，将评估指标分为可用性、快速性、高效性、安全性和扩展性五大类，包括21个具体指标，构造出层次结构的路由协议可信度评估指标模型。如图2所示。

①可用性是路由协议最基本的属性，包括分布式、无环路、支持按需操作、支持睡眠特性和支持单向信道，共5个具体评判指标。它是指协议应该能够进行分布式操作、不会产生循环路由、支持基于需求的操作、能适应设备的“睡眠”特性和支持单向性道。

②快速性是评价路由协议的重要指标，包括平均延时、数据吞吐量、分组递交率和路由请求时间，共4个具体评判指标。它要求端到端的平均延时少、端到端的数据吞吐量大、分组递交率高和路由请求时间短。