66、自组织网络的软带宽约束QoS路由协议

自组织网络的软带宽约束QoS路由协议

1. 引言

自组织网络中的QoS支持涉及物理信道、MAC层、网络层和应用层。传统协议旨在特定层找到保证硬端到端QoS要求的可行路径，而本文提出一种按需主动源路由协议，利用基于路径稳定性和已用带宽的不相交路径进行数据分散，并通过周期性状态更新机制实现软资源预留和网络资源优化。

2. 问题陈述

2.1 网络模型

自组织网络被建模为图 $G = (V, E)$，其中 $V$ 是有限节点集，$E$ 是双向链路集。半径 $R$ 定义了每个节点可直接通信并与邻居形成链路的覆盖区域。从源节点 $s$ 到目的节点 $d$ 的路径 $p(s,d)$ 定义为中间节点的序列，如 $p(s,d)={s,i,j,\cdots,m,d}$ 且无环路。$V_p$ 是属于 $p(s,d)$ 的节点集，$L_p$ 是 $p(s,d)$ 的长度。$P(s,d)$ 是从 $s$ 到 $d$ 可获取的路径集，$P’(s,d)$ 是从 $s$ 到 $d$ 所有可获取的不相交路径集，$P’(s,d)⊂P(s,d)$。对于 $P(s,d)$ 中的两条路径 $p_1$ 和 $p_2$，若 $V_{p1}∩V_{p2}={s,d}$，则为不相交路径；否则为联合路径。对于联合路径，若 $L_{p1}=L_{p2}$，$p_1$ 是 $p_2$ 的等长路径；若 $L_{p1}<L_{p2}$，$p_1$ 是 $p_2$ 的较短路径，$p_2$ 是 $p_1$ 的较长路径。

2.2 QoS指标

准确计算给定路径的带宽非常困难，因为带宽计算受信道负载、拥塞、数据包冲突等多种因素影响。即使在路由发现阶段预留了足够带宽，随着时