基于平面化的無線網(wǎng)絡(luò)地理路由算法研究.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)、信息技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點工藝的快速發(fā)展，以Ad-hoc為代表的無線網(wǎng)絡(luò)在各領(lǐng)域得到了越來越多的應(yīng)用，而作為無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重要組成部分，路由協(xié)議無疑是其中一項非常關(guān)鍵的研究熱點。傳統(tǒng)的基于多跳自組織原理的路由協(xié)議主要是基于網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，在可擴展性和路由開銷等方面有很多先天不足之處。另一方面，隨著無線定位技術(shù)的日益成熟和無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點功能的不斷增強，很多網(wǎng)絡(luò)節(jié)點本身就具備地理位置信息的感知能力。基于地理位置信息的地址作用，地理

2、路由算法相對其他路由算法具備先天性的優(yōu)勢，因此對地理路由算法的研究具有重要的現(xiàn)實意義。
　　在明確了研究背景和先驗條件之后，本文首先介紹了基于平面化的無線網(wǎng)絡(luò)地理路由算法的相關(guān)理論基礎(chǔ)，包括貪婪算法、面路由算法和平面化算法三個主要內(nèi)容。貪婪算法是地理路由算法進行路由轉(zhuǎn)發(fā)的基本思想，然而由于貪婪算法可能遇到“路由空洞”問題，因此需要利用面路由算法進行邊界轉(zhuǎn)發(fā)，從而繞過“路由空洞”，而面路由算法需要網(wǎng)絡(luò)平面圖的支持，因此需要平面化算法

3、將原始的無線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化為平面圖。在理論分析的基礎(chǔ)之上，本文對經(jīng)典的平面化算法進行了仿真分析，并分別對貪婪算法、面路由算法以及二者相結(jié)合的路由算法進行了系統(tǒng)的仿真分析，從而展示了各個算法的性能特點以及結(jié)合思路。
　　在理論基礎(chǔ)之后，本文介紹了經(jīng)典的地理路由算法 GPSR算法的基本原理和設(shè)計思路，并針對該算法的邊界轉(zhuǎn)發(fā)路徑迂回問題提出了一種改進方案，進而提出改進的地理路由算法Improved-GPSR算法。為了驗證提出的路由算法的有效性

4、，本文在不同的網(wǎng)絡(luò)拓撲和運動場景下進行了大量的仿真，對比了改進前后兩種算法在邊界轉(zhuǎn)發(fā)模式下的路由路徑，并測試了各算法的主要性能指標和可拓展性，最后討論了信標周期對兩種算法的性能影響。
　　最后，為驗證本文提出的Improved-GPSR路由算法的實用性，本文還在Android平臺實現(xiàn)了該算法，并通過一個簡單的無線網(wǎng)絡(luò)通信軟件直觀地展現(xiàn)了該路由算法的實際工作效果。在簡單介紹了該軟件的建模和設(shè)計方案之后，給出了實測結(jié)果，并指出了其中的