ADOV路由和DSR路由matlab对比仿真

1.程序功能描述

ADOV路由和DSR路由的仿真，仿真输出网络的路由路径，跳数，路由长度，并对比ADOV和DSR的性能。

2.测试软件版本以及运行结果展示

MATLAB2022a版本运行

3.核心程序

Nodes    = 30;
Radius   = 10; %节点通信距离
Sp       = 10;  %开始点
Ep       = 6; %目标点
X      = 20*rand(1,Nodes);
Y      = 20*rand(1,Nodes);
Z      = 1*rand(1,Nodes);%节点的信任值

figure(1);
clf;
hold on;
%画拓扑结构
for i = 1:Nodes
    plot(X(i), Y(i), '.');
    text(X(i), Y(i), num2str(i));
    for j = 1:Nodes
dist = sqrt((X(i) - X(j))^2 + (Y(i) - Y(j))^2);
        if dist<= Radius
Fmat(i,j)  = 1;
Tmat(i,j)  = 1-((Z(i)+Z(j))/2);
dmat(i,j)  = dist;
        else
Fmat(i,j)  = inf;
Tmat(i,j)  = inf;
dmat(i,j)  = inf;
        end
    end
end
%路由
[path, cost] = func_dijkstra(Sp,Ep,Tmat);

dist_all=0;
for j=2:length(path)
dist_all= dist_all + dmat(path(j-1),path(j));
end 

for p =1:(length(path)-1)
    line([X(Sp) X(path(1))],[Y(Sp) Y(path(1))],'Color','r','LineWidth', 1, 'LineStyle', '-')
    line([X(path(p)) X(path(p+1))], [Y(path(p)) Y(path(p+1))], 'Color','r','LineWidth', 2, 'LineStyle','-')
end
grid 

disp('路由：');
path
disp('跳数：');
length(path)-1
disp('路由长度：');
dist_all

save R1.mat
18

　　

4.本算法原理

4.1 ADOV路由（Ad hoc On-demand Distance Vector Routing）

ADOV是一种反应式的路由协议，它仅在需要时才建立路由。这种路由协议主要包括三个过程：路由发现、路由维护和路由表更新。

路由发现：

当源节点需要向目的节点发送数据，但路由表中没有有效路由时，源节点会发起路由发现过程。它广播一个路由请求（RREQ）消息，该消息包含源节点和目的节点的地址、请求的序列号等信息。

路由维护：

每个节点都维护一个路由表，其中包含到达已知目的地的下一跳地址和跳数。当节点的路由表发生变化时（例如，链路中断），它会更新其路由表，并可能向邻居节点发送路由错误（RERR）消息。

路由表更新：

当节点收到RREQ或RERR消息时，它会根据这些消息更新其路由表。如果RREQ消息提供了一个更好的路由（即跳数更少），则节点会更新其路由表，并可能将RREQ消息转发给其邻居节点。

在ADOV路由中，一个重要的概念是路由度量。路由度量通常基于跳数，但也可以考虑其他因素，如链路质量。假设(d(i, j))表示从节点(i)到节点(j)的距离（以跳数计），则路由发现过程可以表示为寻找从源节点(s)到目的节点(d)的最短路径，即最小化(d(s, d))。

4.2 DSR路由（Dynamic Source Routing）

DSR是一种源路由协议，意味着路由是由源节点确定的，并且路由信息包含在数据包头中。DSR同样是反应式的，它使用路由缓存来存储先前发现的路由。

路由发现：

与ADOV类似，当源节点需要向目的节点发送数据但没有有效路由时，它会发起路由发现过程。不同的是，DSR会在RREQ消息中包含一个路由记录，该记录用于记录从源节点到目的节点的路径。

路由维护：

DSR使用路由缓存来存储先前发现的路由。当节点收到数据包时，它会检查数据包头中的路由信息，并根据该信息转发数据包。如果路由缓存中的路由不再有效（例如，由于节点移动导致链路中断），则节点会丢弃数据包，并可能向源节点发送路由错误消息。

在DSR中，路由发现过程可以表示为寻找从源节点(s)到目的节点(d)的有效路径(P)。路径(P)可以表示为一系列节点的序列：(P = \langle s, n_1, n_2, ..., n_k, d \rangle)，其中(n_1, n_2, ..., n_k)是路径上的中间节点。源节点将路径(P)包含在数据包头中，以便中间节点能够根据该路径转发数据包。