跨层自适应模糊视觉链路状态路由协议*

冯维 冯穗力 丁跃华 刘蕴

(华南理工大学电子与信息学院，广东广州510640)

近年来，跨层优化技术［1］、基于干扰避免的保序的路由度量参数的设计、基于多射频的多径路由技术、各种路由分发技术成为无线多跳网络路由协议研究的热点．现有的无线多跳网络路由协议研究大多着重于改进路由控制消息的分发机制来提高协议的可扩展性，或设计一种路由度量参数，一般仅获得了某方面性能的提升．例如，文献［2］中的路由协议考虑了路由算法的可扩展性，在节点定位能力下降时退出反应式路由，从而减少路由开销，但没有考虑无线网络干扰的影响;文献［3］中的链路稳定和能量感知路由(LAER)协议考虑了多径和干扰，但没有考虑路由的可扩展性，也没有利用跨层设计的优点;文献［4］中算法通过估计信道的状态信息来衡量链路的稳定性，没有考虑负载均衡和路由协议的可扩展性;文献［5］设计的路由度量参数EXT(期望传输次数)定义为介质访问控制(MAC)层能成功发送一个数据包所需要的平均次数，完全没考虑干扰的影响;文献［6］中的WCETT(加权累积期望传输时间)权值通过减少同一路径内使用的相同信道数来减少流路径内干扰，但该路由判据不保序;文献［7］中的MIC(干扰与信道切换)权值通过评估相互干扰的邻节点数来捕捉流路径间的干扰，虽然考虑了干扰且路由判据保序，但不能根据信号的强弱和变化动态地捕捉流量负载;文献［8］中的IAR(干扰感知路由)权值通过计算SNR(信噪比)和SINR(信干噪比)的比值来衡量邻节点干扰的变化，但该路由判据仍然不保序;文献［9］中的INC(干扰邻节点数)权值通过计算相互干扰的链路数来衡量干扰，但该路由判据只适用于低负载网络，未能完全解决流量均衡问题;文献［10］中的路由判据综合考虑了干扰和负载均衡，但将负载均衡与干扰衡量参数绑定，在没有任何干扰存在时，路由判据仅仅为信道切换代价，完全没有考虑负载均衡．

为此，文中在最优链路状态路由(OLSR)协议的基本框架上，结合模糊视觉链路状态协议族中的模糊视觉理论，提出了一种自适应的拓扑控制信息分发机制，以提高网络的可扩展性;并在综合考虑负载均衡、流路径间干扰、流路径内干扰因素和权值保序性等因素的基础上，设计了一种跨层的路由判据，提出了一种适用于大规模多射频多信道无线多跳网络的自适应模糊视觉链路状态(AHSLS)路由协议．

1 网络模型和问题描述

文中以多射频多信道无线多跳网络系统为研究对象，系统有两类节点(固定节点和可移动节点)，节点均配置全向天线．因为节点的发送功率决定了节点的传输范围、干扰范围及信干噪比．为方便计算，文中假定节点的发送功率恒为P．节点间链路均为双向链路，且信道已采用图着色方式预先分配．

1．1 干扰模型

干扰模型一般分为协议干扰模型和物理干扰模型［10］．协议干扰模型通过设定节点的通信范围和干扰范围来确定是否存在干扰;物理干扰模型从接收节点信号干扰噪声比的角度来确定数据是否可以正确接收，考虑了干扰的叠加，更符合实际．文中基于物理干扰模型展开研究．由物理干扰模型可知，节点u和v之间能够成功完成数据通信的条件是式(1)和(2)同时成立［11］，即

式中，SINRij为节点i收到来自节点j的信号时的信干噪比，Pi(j)为节点i收到来自j的有用信号功率，E'为链路(i，j)的干扰链路集，(x，y)为干扰链路集中的一条链路，α为信干噪比的接收门限．

1．2 问题描述

路由协议的设计要综合考虑路由开销的管理机制和路由判据的设计．在路由开销管理机制上，文中将OLSR协议的高效分发(即多点中继MPR技术)和模糊视觉链路状态(HSLS)协议的受限分发(即模糊视觉技术)相结合，产生自适应的模糊拓扑控制信息转发机制;在路由判据的设计上，文中采用跨层优化设计方法，结合物理层、链路层和路由层进行联合设计，以反映网络负载和干扰区域的变化情况．

1．2．1 多点中继技术

OLSR协议的核心是MPR技术［12］．多点中继的思想是通过减少同一区域内相同路由控制分组的重复转发次数来减少路由开销．网络中的每个节点选取其一跳邻节点的一个子集用于转发该节点发送的控制分组，该子集转发的分组能够覆盖节点所有的两跳邻节点，能满足此要求的最小子集就是MPR集．具体的MPR技术可参见文献［12］．

1．2．2 模糊视觉理论

模糊视觉的基本思想是:两个节点离得越远，对彼此位置的改变越不敏感［13］．基于此理论，邻节点的路由更新要比较迅速频繁，而远处节点的路由更新可以比较缓慢，这种更新方式导致节点对本地的拓扑较清晰，对远处的拓扑较模糊，从而产生次优路径，但不影响路由的可达性．基于模糊视觉的路由算法更加适用于网络节点拓扑频繁变化的无线多跳网络环境．文中采用最优的HSLS协议，根据网络动态变化的快慢来控制拓扑消息传送的距离和频率，以达到减少路由开销的目的．具体的HSLS协议实现可参见文献［13］．

1．2．3 跨层优化方法

文中采用了自适应跨层优化的方法，具体机制如下:

(1)网络层中的每个节点周期为T，路由算法根据链路层队列占用比、路由层业务流速率F和物理层的信道利用率等信息，分布式地更新节点权值，并将自身的权值信息通过路由控制消息传递广播给其他邻节点以更新路由表;

(2)链路层中的每个节点以T为周期收集其队列占用比，并反馈到网络层;

(3)物理层中的每个节点以T为周期收集其信道利用率，并反馈到网络层．

2 AHSLS协议

AHSLS协议是一种先应式的链路状态路由协议，采用了新的自适应链路状态信息分发机制和跨层的基于干扰的路由判据．

AHSLS协议中节点间的交互消息有3种类型:Hello分组、拓扑控制(TC)分组和多接口申明(MID)分组，文中将这3类消息称为链路状态单元(LSUs)，协议设计的邻节点侦听过程、路由表计算、链路权值传递均依赖于LSUs的传递．文中协议的邻节点侦听、TC分组处理、路由表的维护过程继承OLSR 协议［12］．

2．1 LSUs分发机制

AHSLS融合了OLSR协议的MPR机制和HSLS中基于模糊视觉理论的LSUs产生机制，以减少网络开销．如图1所示，路由控制信息到达目标节点的过程可分为三个步骤:LSUs的产生过程、转发过程和接收处理过程．AHSLS协议采用SLS和HSLS相结合的算法来产生LSUs，LSUs的转发由OLSR协议中被选为MPRs的节点负责，目的节点则根据接收到的LSUs来更新拓扑、计算最短路径、产生路由表．

图1 LSUs的产生和转发过程Fig．1 Generation and forwarding of LSUs

LSUs发送至目的节点的步骤如下:

(1)按照OLSR协议初始化网络．所有节点进入初始化模式，并周期性地广播3个Hello包，根据Hello包计算出每个节点的MPRs;然后周期性地广播2个生命周期(TTL)为无穷的TC包和MIC包，通过每个节点的MPRs转发至全网，开始邻节点发现、射频端口和信道分配情况收集以及网络拓扑感知等过程．通过网络的初始化，节点得到所需的数据结构，如邻节点表、MPR选择表、TC分组重复记录表和完整的拓扑表等，并且可根据Suurbarelle算法［10］获得到达本网络最远节点的跳数d(d反应了网络的规模大小)．根据R＜d≤2R可求出满足此条件的最大R值，即网络动态变化指示值，该值可用来衡量网络动态变化的快慢．

(2)网络初始化后，所有节点进入模式判断状态．在此状态下，链路状态没有改变，每隔T0时间节点的本地计数器加1．当计数器大于或等于R/2时，节点认为本地邻节点处于相对静止状态，将本节点的LSUs发送模式置为SLS模式，即节点以R为周期发送LSUs至全网，网络中所有节点均能感知该节点周围的链路状态;反之，当计数器小于R/2时，节点认为本地拓扑变化比较频繁，节点进入HSLS模式，即节点通过衡量相对运动的频繁程度来决定LSUs发送的范围和频率．

(3)节点在SLS模式下，如果链路状态发生改变，则在周期T0到来时发送一个全局LSUs分组，并将节点的模式重新置为模式判断状态，进行下一轮模式的识别．

(4)节点在HSLS模式下，计数器被清0，若链路未发生改变，则节点每隔T0时间被唤醒一次，计算器加1，并按照如下方法决定何时发送LSU以及LSU的发送距离．设计算器值为Count，则在每个T0时间内找出令Count=2i-1N成立的最大的i值，其中N为正奇数．若在过去的2i-1T0内链路状态发生过改变，则节点发送 TTL=2i的LSU;否则，节点不发送LSU．当Count=d时，节点重新进入模式判断状态．若链路突然发生改变，则节点采用触发方式马上发送LSU，LSU的TTL值仍然按照上述方法更新．

(5)MPRs转发由发送节点送出的LSUs．发送节点将LSUs发出之后，接收节点检查该LSUs的TTL值，若为0则不转发;否则由发送节点的MPRs继续转发该LSUs，其他节点不负责转发该LSUs．

(6)节点接收到该LSUs后根据OLSR协议中的方法来处理该LSUs．因篇幅有限，这里不再赘述．

综上所述，采用MPR技术可减少转发LSUs的节点数，进而减少网络路由开销;HSLS协议中的模糊视觉理论通过感知网络动态变化的快慢来决定何时转发LSUs，进一步减少了路由开销．故AHSLS协议可大大减少路由开销．HSLS协议虽然可以减少路由开销，但因网络的动态变化较快时，LSUs不是全网通发，导致远方的节点无法得到本地确切的网络拓扑和权值等，从而产生次优路径．不过，这对网络来说是可接受的，因为节点本地的下一跳不依赖于远方的拓扑情况，节点可以对远方的信息不敏感．

2．2 路由判据设计

一个合理的路由判据的设计需要考虑两个方面因素:①是否能够动态反映目标网络的物理特性;②是否具有保序性和单调性［7］．第1个因素保证了路由判据能运用到目标网络，第2个因素保证能够高效地运用Dijkstra或者Bellman-Ford等最短路径算法求得最优链路．

2．2．1 路由选择依据

文中的路由判据综合考虑以下4个因素:信道利用率、缓存占有率、流路径内干扰和流路径间干扰．信道利用率和缓存占有率表征了链路的负载;流路径内和路径间干扰表征了无线信道的干扰特征，其中流路径间干扰可导致某些节点无法竞争到任何带宽资源，因为其他路径上的流竞争该传输路径附近的无线带宽，而流路径内干扰会降低链路吞吐率．文中用能感知流路径间干扰和链路负载的Lij、信道切换代价CSCi来表征路由判据Mp．设(i，j)∈p表示链路(i，j)在路由路径p上，β为可调因子，则路由判据Mp可表示为

式中:等号右边第1项代表流所经路径的负载感知情况，此部分权值不随信道分配而变化;第2项代表路径p上的信道分集特性，此部分权值是根据所选择的不同路径动态变化的．通过调节β可在流量负载和信道分集特性中取得折中，β越大，所选择的路由越多地考虑路径的信道分集特性;β越小，所选择的路由越多地考虑路由区域内的负载情况．Lij和CSCi的建模过程如下．

(1)Lij的建模

Lij同时表征了流路径间干扰和流量负载因素．流路径间干扰用干扰率IR［6］建模，IR基于物理干扰模型，通过SINR和SNR的比值来描述流路径之间干扰的特征．定义链路l=(i，j)在节点j处的干扰率IRl(j)为

式中，SINRl(j)=SINRij，SNRl(j)=Pi(j)/N．

一次成功通信意味着链路双方经过一次数据发送/确认(DATA/ACK)消息传递的过程，故可定义链路干扰率IRl为节点i和j中干扰率较小者，即

通常根据单位时间内经过节点的字节数来判断负载，但由于无线链路的带宽是时变的，故这种方式不再合理，而仅以信道繁忙时间［10］来判断负载也不够全面．为此，文中以信道利用率和队列占用比来评估整条路径上的链路和节点的繁忙程度．

信道利用率描述了网络流量的大小，通过检测周期内信道被占用的时间与采样时间的比值来描述，定义为

式中:Tt=T;Tb为信道被占用时间，即物理层在Tt时间内计算得到的业务占用信道的时间．

队列占用比描述了节点流量和节点处理能力的大小，通过检测周期内队列被占用的平均长度与队列平均总长度的比值来描述，定义为

式中，Qin为采样周期内队列被占用的平均长度，Qt为缓存区总长度．

综合考虑信道利用率和队列占用比，就是既考虑流量负载因素，又考虑不同节点处理能力的差别，故能更容易掌握网络全局的负载分布和拥塞情况，较之不考虑节点处理能力的信道繁忙时间权值函数［10］更为合理、全面．

综上所述，文中将流路径间干扰和流量负载感知共同建模为

注意到，当链路(i，j)没有受到邻节点干扰时，IRij=1，Lij完全由经过此链路的流量负载和节点处理能力决定．当存在流路径间干扰，即0＜IRij＜1时，Lij中链路负载评估部分Cij+Qij被IR-1ij加权，流路径间干扰越大，IRij越小，Lij越大，选择链路(i，j)的代价越大;反之，流路径间干扰越小，Lij越小，选择链路(i，j)的代价越小．该跨层路由判据动态反映了网络流量负载和路径间干扰的变化．对于负载相同的两跳链路，选路取决于干扰;对于负载不同的链路，由负载和干扰共同构成选路标准．

(2)CSCi的建模

CSC［10］主要表征流路径内干扰．CSC的设计基于如下事实:同一流经过路径上相邻链路使用的相同信道越多，干扰越大，丢包率和时延也越大，网络能获得的信道分集性能越少．文中对CSC的定义如下:若两条相邻链路使用相同的信道，则为CSC赋予一个大的权值;若使用不同的正交信道(文中只讨论信道相互正交的情况，对于存在部分重叠的信道，可以定义0≤ω1＜ω3＜ω2，为CSC中干扰越大的链路赋予越大的权值)，则为CSC赋予一个小的权值，即

式中，prev(i)表示路径p上节点i的前一个节点，CH(i)表示节点i的下一跳使用的信道，CH(prev(i))表示节点i的上一跳使用的信道．自定义权值ω1和ω2的目的是为干扰更大的节点赋予更大的权值．

综合上述讨论可知，利用流路径内干扰选择路由，总权值最小的一条路径意味着使用相同信道的概率越小，信道分集增益越大，包时延和丢包率越小．

当然，由于干扰范围的不同，同一路径上的非相邻节点可能产生流路径内干扰，较远的路径也可能产生流路径内干扰．为简单起见，式(9)中仅定义了路径内两跳相邻链路之间的干扰，可以进一步扩展．

2．2．2 保序性

保序性和单调性是运用最短路径算法得到最小总权值路径且保证路由无环路的充分必要条件［7］．在权值非保序的情况下，指数复杂度的算法才能够计算出最短路径，即使是对于规模较小的网络，这种复杂度产生的时延也是不可以接受的［7］．因为文中提出的权值Mp为正数，所以它一定满足单调性．进一步，文中证明Mp同时具有保序性．

定义 1(保序性)［7］设定路径 a、b、c、c'，路径c'和c分别为a、b的共同前向路径和共同后向路径，⊕代表将两条路径串联，W(x)为路径x的路由判据．当路由判据W(a)≤W(b)时，如果W(a⊕c)≤W(b⊕c)和 W(c'⊕a)≤W(c'⊕b)成立，那么路由判据W(·)可被认为是保序的．

如图2所示，路径a的权值小于路径b的权值，路径a和b同时串联另一条路径c或c'，路径a串联路径c或c'后的权值仍然小于路径b串联路径c或c'后的权值．

图2 权值保序性示例［14］Fig．2 Example of isotonic metric

如图3所示，A，B，C代表节点，弧代表节点间路径，弧上扩号内数字代表使用的信道，字母表示该路径的权值，其中0＜m＜n．用代表A与B之间上弧所代表的路径代表A与B之间下弧所代表的路径，则W)代表路径的权值，W⊕BC)代表路径与路径BC串联后的权值．

图3 权值不保序性示例Fig．3 Example of non-isotonic metric

在式(10)中，串联路径使用相同的信道，故总权值需加上一个ω2;而在式(11)中，由于串联路径使用不同的信道，故总权值需加上一个ω1．因为0＜m ＜n，所以 m+k＜n+k成立，但 ω2＞ω1＞0，故不能推导出m+k+ω2＜n+k+ω1成立，即路径和路径分别串联了同一条路径BC后，虽然W()＜W)，但不能保证W(⊕BC)＜W(⊕BC)，这不符合保序性的定义．因此，直接使用Mp是不保序的，因为这两条串联路径不是相互独立的，路由判据的计算与路径使用的信道相关．Yang等［7］已经证明:如果权值的非保序性是由于在已有路径上增加某一路径引起的，则可以使用虚拟网络分解来解决此问题．据此，文中在图3中添加虚拟节点，进行如图4所示的虚拟网络分解，并证明Mp在虚拟网络中的保序性．

图4 虚拟网络分解示例Fig．4 Example of decomposition of virtual network

如图4所示，在计算路由时相邻节点间各增加一条虚拟链路B1B3和B2B3，用B1B3和 B2B3来表示因相邻链路之间信道复用而引入的CSC值，节点A没有前向链路，节点C没有后向链路，不存在额外的CSC值，故只需要在节点B处引入虚拟链路．经过虚拟网络分解后，原来图3中的权值就对应于图4中AB1的Mp值，AB的权值就对应于AB2的Mp值．在虚拟网络中，每条路径之间没有关联，相互独立，路径串联后的总权值就等于每条路径权值之和．根据保序性定义，若在虚拟网络中某两条路径串联上第三条路径之后，权值的大小、顺序仍然保持，则表示该权值函数在该网络具有保序性．将Mp分解到图4所示的虚拟网络中，因为只有路径AB1B3和AB2B3才满足两条不同路径分别串联上一条共同路径B3C的条件，所以要证明权值Mp在虚拟网络中是否具有保序性，就是要证明在

成立的情况下(因为 m、n、ω2、ω1均为已知，所以式(12)成立)，

是否一定成立．如果式(13)成立，则表明Mp经过虚拟网络分解后具有保序性;反之，则不具有保序性．很明显，路径AB1⊕B1B3和AB2⊕B2B3串联上共同路径B3C后，由于路径相互独立，相当于在原来的权值上分别加上一个正数 k，故若式(12)成立，式(13)也一定成立．即Mp经过虚拟网络分解到虚拟网络后仍然保序．由于引入了虚拟网络，因而路由表的计算过程与传统OLSR协议有所不同．文献［14］中已详细描述引入CSC后计算路由表的步骤，此处不再赘述．

2．3 多路径扩展

多径路由已被证明是一种均衡负载和获得网络可靠性的有效策略，这是因为从源节点到目的节点之间有多条路径可传输数据，当其中一条路径的负载过重或中断时，可选择增加另一条路径的流量或只使用另一条路径．基于此，文中对AHSLS进行多路径扩展，将单路径路由扩展为两条完全不相交的路径路由，以提高网络的可靠性．在进行多路径扩展时，路由判据的不保序性仍然保留，故需要对实际网络增加虚拟节点，进行虚拟网络分解后再进行多路径扩展．

使用Suurballe算法［10］能够以多项式复杂度而不是传统算法的指数复杂度有效地找到从源节点到目的节点的两条总权值最小的不相交路由．因此，文中运用Suurballe算法，结合权值Mp的计算，得到从源节点到目的节点的两条相互完全独立的最优与次优路径．如果从源节点到目的节点不存在两条完全独立的路径，文中采用Dijkstra算法得到到达目的节点的单路径，以保证单路径可达．

在运用Suurballe算法得到从源节点到目的节点的两条相互完全独立的最优与次优路径后，源节点将根据两条路径的权值比率在两条路径之间分配流量．如在路径1权值为1、路径2权值为2、总流量为3的情况下，为路径1分配的流量为2(3×2/(1+2))，而为路径2分配的流量为1(3×1/(1+2))，这样处理的目的是尽量将更多的流量分配到权值更小的路径上．而路径总权值包含了对路径总负载和干扰情况的综合评估，故根据路径的总权值比率分配流量能更好地实现负载均衡．

3 数值仿真和性能分析

以NS2-2．34为仿真平台，节点物理层和MAC层采用实验室开发的基于IEEE 802．16d构建的多射频多信道无线多跳网络仿真系统，该系统在IEEE 802．16d Mesh 仿真平台［15］基础上根据 Ramon 方案扩展了多射频多信道的仿真环境，具体实现可参考文献［16］．

具体参数设定如下:CBR长度为1kB，OFDM子载波数为256，控制时隙周期为4，每帧控制时隙数为8．仿真场景如下:在1500 m×1500 m的空间内，有编号为0-16的、通信距离为250m的节点，其中一个节点为基站节点，每个节点配置3个射频端口，且假设存在3个可用正交信道，信道按图着色方式预先分配．每个节点均可移动，设置节点以20 m/s速度运动10s后静止5s，然后继续运动．β值可根据具体的应用需求设置，为简单起见，文中取β=0．5;参照文献［14］，取 ω1=3，ω2=5．网络内共有两个流向基站的流，每个流的发送速率为500 kb/s，仿真时间为100s，每个采样点统计50次，结果取其平均值．5种协议(SRSC-SP-OLSR、MRMC-SP-OLSR、SRSC-SPAHSLS、MRMC-SP-AHSLS、CL-MRMC-MP-AHSLS)在不同可用链路带宽(64、128、256、512、64、711、1067、1422、2133、2844、3 200 kb/s)下的网络吞吐量、时延、丢包率和路由协议开销的统计结果如图5所示．其中，SRSC-SP-OLSR是单射频单信道单径的OLSR协议，MRMC-SP-OLSR是多射频多信道单径的OLSR协议，这两种协议均将跳数作为路由判据，仅使用MPR技术来减少路由开销;SRSC-SP-AHSLS是单射频单信道单径的AHSLS协议，MRMC-SP-AHSLS是多射频多信道单径的AHSLS协议，这两种AHSLS协议也将跳数作为路由判据，联合采用MPR技术和HSLS算法来减少路由开销;CL-MRMC-MP-AHSLS是使用跨层权值的多射频多信道多径的AHSLS协议，也联合采用MPR技术和HSLS算法来减少路由开销．

在物理层可用链路带宽增加的情况下，网络由严重拥塞到带宽冗余，吞吐量先增大最后保持稳定．SRSC-SP-OLSR和SRSC-SP-AHSLS相比，当链路带宽小于256kb/s时，由于网络处于非常拥塞的状态，大量数据包丢失，导致吞吐量较小，时延较长，丢包率较高．SRSC-SP-AHSLS是在SRSC-SP-OLSR的基础上进一步采用HSLS算法来动态调整LSU的发送频率和发送范围，而不是周期性地全网通发，因而降低了LSU开销，SRSC-SP-AHSLS占用的带宽比SRSCSP-OLSR少;在网络拥塞时，SRSC-SP-AHSLS的吞吐量比SRSC-SP-OLSR大，平均网络时延和丢包率均较小;当可用物理链路带宽增加到能满足流量需求时，SRSC-SP-AHSLS和SRSC-SP-OLSR的吞吐量、网络时延和丢包率均趋于相同．

图5 几种协议的性能比较Fig．5 Performance comparison of several protocols

由于MRMC-SP-AHSLS和MRMC-SP-OLSR采用了多射频多信道，相邻链路可以同时工作在不同信道上，相隔较远的链路还可以信道复用，相互间不会产生干扰，故链路的可用容量增大，丢包较少，吞吐量、网络时延和丢包率均明显高于单射频单信道协议SRSC-SP-OLSR和SRSC-SP-AHSLS．MRMC-SPAHSLS使用HSLS算法来减少路由开销，故在网络带宽不足情况下的性能优于MRMC-SP-OLSR．

CL-MRMC-MP-AHSLS采用了具有干扰意识的跨层路由判据，选路更合理，同时，多径的使用使得当物理链路带宽增加至256 kb/s时，网络带宽几乎就能满足业务需求．由于OLSR和没有使用跨层权值的AHSLS只根据跳数来选路，没有捕捉链路的干扰和实际负载情况，而且只采用了单路径传输包，因而只有在物理链路带宽增加到远超过500 kb/s时，才能满足源节点到目的节点500 kb/s带宽的需求，导致其性能不及CL-MRMC-MP-AHSLS．

由于MRMC-SP-AHSLS和SRSC-SP-AHSLS采用了自适应模糊技术，故其路由开销比MRMC-SPOLSR和SRSC-SP-OLSR小30%左右．因为多射频多信道路由协议需要将射频和信道的使用情况通过每个射频端发送至全网，所以MRMC-SP-AHSLS和MRMC-SP-OLSR占用的带宽比SRSC-SP-AHSLS和SRSC-SP-OLSR多．较为特别的是，因为CL-MRMCMP-AHSLS引入了跨层权值交换的开销，所以其路由开销比MRMC-SP-AHSLS和SRSC-SP-AHSLS大，但因为节点运动频繁，跨层权值开销的增加相对于采用自适应模糊技术节省的开销来说较小，因而，相比于MRMC-SP-OLSR和SRSC-SP-OLSR，CL-MRMCMP-AHSLS的路由总开销要低15%左右．

4 结语

文中针对多射频多信道无线多跳网络，提出了一种具有干扰意识的模糊自适应路由协议机制．该机制首先采用基于MPR选择技术和模糊视觉理论的拓扑控制信息分发方法发送路由控制消息，以缩减拓扑控制开销，然后利用跨层优化方法设计出一种保序的路由判据，该路由判据综合考虑了负载均衡、流路径内干扰和流路径间干扰．在此基础上，文中进一步运用Suurballe算法来实现该路由算法的多路径扩展．仿真结果表明:文中所提算法能够找到当前情况下的较优路径，获得比OLSR更好的网络性能．

今后将结合地理位置信息的检测，将该路由协议应用到节点高速运动情景下，以进一步提高协议的可靠性．

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