航空高动态网络负载感知路由算法

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1、2014年12月第40卷第12期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsDecember2014V01．40No．12航空高动态网络负载感知路由算法刘智徐桢(北京航空航天大学电子信息工程学院，北京100191)摘要：针对航空高动态网络(HDAN，HighlyDynamicAirbomeNetworks)节点高速运动、拓扑结构变化频繁、飞行器轨迹时变等特性，及其所带来的数据到达率低、信息拥塞度高、稳定性差等问题，提出一种具有负载感知特性的路由算法．算法提出了新的动态路由因子度量来

2、适应拓扑结构的变化，引入节点相对速度修正高动态环境下单纯地理位置信息所带来的误差，并通过交互邻居节点队列信息表征网络局部负载程度，降低拥塞概率．仿真实验结果表明，本算法有效减少了网络丢包率和通信时延，增强了信息传输的可靠性．关键词：无线通信系统；地理位置信息路由；航空高动态网络；路由协议；负载均衡中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1001-5965(2014)12—1697-05GeographicloadawareroutingalgorithmforhighlydynamicairbornenetworksLiuZhiXUZhen(Schoolof

3、ElectronicandInformationEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Duetothehighmobilityoftheaerialvehiclenodes，dynamicchangesofthetopologystructureandthetime—varyingnodetrajectories，highlydynamicairbornenetworks(HDAN)sufferproblemssuchaslowd

4、atadeliveryratio，highdatacongestionpotentialandpoorstability．Inordertoaddresstheseproblems，ageographicloadawareroutingalgorithmwaspresented．Thisproposedalgorithmdefinesanewdynamicroutingmetricforthenexthopselection，whichisadaptivetothetopologychanges，anditalsointroducesrelativeve—loci

5、ty，whichisintendedtoamenderrorscausedbysimplyconsideringgeographicinformation．Thealgorithmalsoreducesthecongestionratioofthenetwork，accordingtothequeueinformationexchangebetweentheneighborswhichisusedtoindicatelocalloadlevel。Thesimulationsshowthattheproposedroutingalgorithmiscapableof

6、reducingbothend-to-enddelayandtheprobabilityofdeliveryloss，thereforeitenhancesthereli—abilityofthedatatransmission．Keywords：wirelesscommunicationsystems；geographicrouting；highlydynamicairbornenetworks；routingprotocol；loadbalancing1问题提出在民用航空通信领域中，目前的航空电信网无法完全满足飞机间相互通信、分发环境感知信息等需求‘1

7、．因此

8、，为了达到未来空域运行实时交互、高效通信的目标，针对上述缺陷设计适合的通信方式是非常重要的．同时在军用航空通信领域，航空通信网络承载着诸如遥测信息、指令信息等收集、传输、分发等重要任务．由于航空通信环境复杂，对于端到端的信息传输质量有着较高的需求．因此，构建可靠、快速、抗毁性好的空天地一体化通信网络是未来战场的必然需求口1．收稿日期：2014-01-08；网络出版时间：2014-03—1317：26；DOI：10．13700／j．bh．1001-5965．2013．0747网络出版地址：WWW．cnki．net／kcms／doi／10．13700／j．bh．100

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