[发明专利]一种基于SVM的MANET主动路由方法

说明书

本发明属于MANET网络通信领域，涉及一种基于SVM的MANET主动路由方法。该方法包括：基于SVM构建信标模型，输入为节点及其邻居节点的传感器信息，输出为信标预发送周期；基于SVM的信标模型实时得到的信标预发送周期，基于移动模型得到链路剩余时间，信标发送周期自适应机制综合信标发送周期与链路剩余时间确定信标发送周期；根据信标发送周期自适应得到的信标发送周期，路由信息更新机制周期在一跳邻域内广播信标消息，同时确定邻居节点稳定性，根据邻居节点稳定性与接收的消息更新不同的路由信息。本发明解决了目前的MANET主动路由方法路由发现效率低、路由断裂发现不及时以及网络拓扑高动态变化适应性不高的问题。

技术领域

本发明属于MANET网络通信领域，涉及一种基于SVM的MANET主动路由方法。

背景技术

移动自组织网络(MANET)是一种支持动态拓扑结构、节点任意移动的自组织网络，具有独立、移动、多跳和无中心的特点，该网络无需基础网络设施，便能快速构建起一个移动通信网络。在MANET中，节点同时还是路由器，任何一个节点出现故障都不会造成网络瘫痪。节点的移动会导致主机之间的链路增加或消失，因此，移动会使网络拓扑结构不断发生变化。当无基础通信设施可用时，MANET可以快速、灵活的组建无线通信网络，因此广泛应用在抗灾抢险、作战系统、科考探险等场景。在无线网络中，路由协议的性能对网络的性能具有重要的影响，因此，路由方法是制约网络性能的重要指标。

目前MANET的主动路由方法通过节点周期性在一跳邻域内广播信标消息，使邻居节点可以通过接收信标消息中的路由信息来感知网络拓扑变化，但选择路由路径时不考虑链路稳定性，导致路由断裂概率高，同时信标发送周期固定，在节点移动速度变化、邻居节点数量变化的情况下会导致信道占用率高或者不能及时感知路由断裂，导致路由效率不高。

发明内容

针对目前的MANET主动路由方法路由发现效率低、路由断裂发现不及时以及网络拓扑高动态变化适应性不高的问题，本发明提供一种基于SVM的MANET主动路由方法，实现了基于链路稳定性更新路由信息，信标发送周期自适应选择，提高了MANET路由的网络性能。

本发明采用如下技术方案实现：

一种基于SVM的MANET主动路由方法，包括：构建基于SVM的信标模型、信标发送周期自适应机制和路由信息更新机制；其中：

基于SVM的信标模型输入为节点以及邻居节点的传感器信息，输出为信标预发送周期；信标发送周期自适应机制中，节点实时通过基于SVM的信标模型得到信标预发送周期，基于节点的移动模型进行计算链路剩余时间，综合信标发送周期与链路剩余时间、允许的信标发送周期最小值阈值确定信标发送周期；路由信息更新机制中，节点根据信标发送周期周期性在一跳邻域内广播信标消息，节点根据收到的消息类型更新不同的路由信息。

优选地，构建基于SVM的信标模型，包括：

采集传感器信息与网络性能信息，以节点自身以及邻居节点的传感器信息作为数据集，以对应最优网络性能信息的信标发送周期作为标签，将信标发送周期选择问题转为经典多分类问题；

传感器信息包括节点位置信息、速度信息和角度信息，数据处理时，将节点自身与邻居节点传感器信息处理为：节点与邻居节点速度差值的平均值和标准差、邻居节点数量、邻居节点数量变化、节点与邻居节点方向差值的平均值和标准差，以节点自身与邻居节点传感器信息处理结果作为基于SVM信标模型的输入，信标预发送周期T_model为输出。

优选地，基于节点的移动模型包括：

链路剩余时间在二维空间的计算公式为：