一种基于信息论的分布式无线网络可信路由建立方法技术

本发明专利技术提供了一种基于信息论的分布式无线网络可信路由建立方法，分布式无线网络中的每个节点周期的统计一跳范围邻居节点的成功转发概率，并计算其信任度量。在源节点发起路由请求，目的节点进行路由回复的过程中，路径上的节点将自己统计的邻居节点信任度量值汇集至源节点，源节点采用基于容量域的方法对路径上公共节点的信任度量进行修正，最后选择具有最优可信度量的路径建立路由。本发明专利技术能够使得网络中不同拓扑位置上的节点在获取路径上中继节点的信任度量后进一步精确修正，使其能够差异化选择最优可信路径，避免业务分组集中到某一中继节点造成拥塞。本发明专利技术在考虑路由的信任度量的同时兼顾网络的负载均衡，提升了网络端到端性能。

A method for establishing trusted routing in distributed wireless network based on information theory

The present invention provides a method for building a distributed wireless network routing based on information theory, statistics for each node in the distributed wireless network cycle one hop neighbor nodes forwarding probability, and calculate the trust metric. Initiate a route request at the source node, the destination node of the route reply, the nodes on the path to the neighbor node trust their statistical metrics collection to the source node, the source node based on the method of capacity domain to modify the path metric common node trust, the final choice has the best path to establish the routing reliability. The invention can make the different positions of the nodes in the network topology in the access path on the relay node trust metric further accurate correction, so that it can be differentiated to select the optimal trusted path, avoid packet concentrated to a relay node caused by congestion. In the invention, the load balance of the network is taken into account when considering the trust metric of the routing, and the end-to-end performance of the network is improved.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无线通信
，涉及分布式无线网络可信路由建立方法。
技术介绍
可信网络是下一代网络研究的热点，旨在通过“主动防御”的方式来应对安全和服务质量保证等重大挑战。AdHoc网络因为其去中心化，不依赖基础设施，自组织的特点，在军事、救灾等领域有广泛应用，然而在安全性和可靠性上AdHoc网络还存在着诸多问题，针对AdHoc网络的可信技术研究具有实际应用价值，信任度量模型研究是其基础和关键。目前的信任度量模型主要包括①基于交互上下文的信任度量计算模型、②基于风险评估的信任度量模型。这些度量模型有自身的缺点，首先缺少灵活性，并且在建模过程中以各种假设为前提，使得模型在具体网络中的适应性不高。其次，主要针对集中式网络设计，对于分布式AdHoc网络多跳通信，拓扑结构复杂的情况缺乏良好的适应性，影响模型的可用性。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种基于信息论的分布式无线网络可信路由建立方法，综合考虑在分布式无线网络环境下的可信策略适用性与负载均衡，在建立可信路由的过程中能够通过邻居节点信任度量熵值的计算以及多路径条件下采用容量域理论对信任度量进行修正，使得不同拓扑位置的节点对信任度量获取后进一步精确修正，更加符合节点当前发送业务的需求，避免了不同拓扑位置的节点都向原始信任度量值最优的节点发送业务分组导致该节点严重拥塞的情况，从而在节点选择当前时刻最为可信的路径发送消息的同时兼顾了网络的负载均衡，提高了网络的吞吐量。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：(1)在设定的时间周期内，分布式无线网络中的节点i统计一跳范围邻居节点j的成功转发的分组数Numretran，计算成功转发概率更新邻居节点j的信任度其中，Numsend为时间周期内节点i发给节点j的分组数，action＝0表示邻居节点转发失败，1代表转发成功，H(pij)为熵，H(pij)＝-pijlog2pij-(1-pij)log2(1-pij)；(2)分布式无线网络中的源节点发送路由请求消息来试图建立路由，节点i收到路由请求消息时，如果自己是该路由请求消息的目的节点，回复路由回复消息，报告自己所有邻居节点的pij和Tij；如果自己不是目的节点，则广播此路由请求消息；(3)节点i收到路由回复消息，如果自己不是发起路由请求消息的源节点，则将自己所有邻居节点的信任度量添加至路由回复消息中，并发送此路由回复消息至自己所在路径的上一跳节点；如果自己是发起路由请求消息的源节点，则：a.查询路径中的所有信任度量，若信任度量值全为正则执行b；全为负则执行c；同时存在正负信任度量值，则首先排除含有负信任度量值的路径，再执行b；b.遍历所有路径上的节点，将具有相同下一跳节点j的度量形成集合如果集合为空或者只有一个元素则执行e；集合有两个及两个以上元素则取其中具有最高值及次高值的两个度量更新其中，doublepath表示两条路径的总信任度量，更新c.形成具有相同邻居节点j的度量集合{|Tij|(pij)|,i≠j本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于信息论的分布式无线网络可信路由建立方法，其特征在于包括下述步骤：(1)在设定的时间周期内，分布式无线网络中的节点i统计一跳范围邻居节点j的成功转发的分组数Numretran，计算成功转发概率更新邻居节点j的信任度其中，Numsend为时间周期内节点i发给节点j的分组数，action＝0表示邻居节点转发失败，1代表转发成功，H(pij)为熵，H(pij)＝‑pijlog2pij‑(1‑pij)log2(1‑pij)；(2)分布式无线网络中的源节点发送路由请求消息来试图建立路由，节点i收到路由请求消息时，如果自己是该路由请求消息的目的节点，回复路由回复消息，报告自己所有邻居节点的pij和Tij；如果自己不是目的节点，则广播此路由请求消息；(3)节点i收到路由回复消息，如果自己不是发起路由请求消息的源节点，则将自己所有邻居节点的信任度量添加至路由回复消息中，并发送此路由回复消息至自己所在路径的上一跳节点；如果自己是发起路由请求消息的源节点，则：a.查询路径中的所有信任度量，若信任度量值全为正则执行b；全为负则执行c；同时存在正负信任度量值，则首先排除含有负信任度量值的路径，再执行b；b.遍历所有路径上的节点，将具有相同下一跳节点j的度量形成集合如果集合为空或者只有一个元素则执行e；集合有两个及两个以上元素则取其中具有最高值及次高值的两个度量更新其中，doublepath表示两条路径的总信任度量，更新c.形成具有相同邻居节点j的度量集合{|Tij|(pij)|,i≠j}，集合为空或者只有一个元素则执行d；集合不为空则取具有最小值及次小值的两个度量更新其中，更新d.将路径上各点的度量的积形成路径度量选择具有最小Tpath值的路径，结束。e.将路径上各点的度量的积形成路径度量选择具有最大Tpath值的路径，结束。...

【技术特征摘要】
2015.12.22 CN 20151097021461.一种基于信息论的分布式无线网络可信路由建立方法，其特征在于包括下述步骤：(1)在设定的时间周期内，分布式无线网络中的节点i统计一跳范围邻居节点j的成功转发的分组数Numretran，计算成功转发概率更新邻居节点j的信任度其中，Numsend为时间周期内节点i发给节点j的分组数，action＝0表示邻居节点转发失败，1代表转发成功，H(pij)为熵，H(pij)＝-pijlog2pij-(1-pij)log2(1-pij)；(2)分布式无线网络中的源节点发送路由请求消息来试图建立路由，节点i收到路由请求消息时，如果自己是该路由请求消息的目的节点，回复路由回复消息，报告自己所有邻居节点...

【专利技术属性】
技术研发人员：迟凯，袁永琼，姜希，宋婧，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61