基于地理位置預(yù)測的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)洪泛控制路由協(xié)議研究.pdf

1、Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是一個無線多跳的臨時性自治系統(tǒng)。由于它不依靠任何固定基礎(chǔ)設(shè)施，并且具有組網(wǎng)迅速、靈活等特點(diǎn)，在軍事和民用領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。針對這些特點(diǎn)，Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)也逐漸成為人們的重點(diǎn)研究對象。它的路由協(xié)議更是其中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，許多學(xué)者專家都對它進(jìn)行了大量的研究。
　　Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中廣播是一項基本的通信手段，所以大多數(shù)按需路由協(xié)議都采用廣播即洪泛路由請求的方式來尋找路由。雖然盲目洪泛方式具有簡單且可靠的覆蓋率，但在移動節(jié)點(diǎn)密

2、集的網(wǎng)絡(luò)中會造成大量重復(fù)的報文而消耗大量的網(wǎng)絡(luò)資源。盲目泛洪可能會造成網(wǎng)絡(luò)中極為嚴(yán)重的冗余、競爭與碰撞，這一現(xiàn)象稱為廣播風(fēng)暴。為了減輕廣播風(fēng)暴的問題，轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的數(shù)目應(yīng)該被限制。
　　本文在分析目前提出的抑制廣播風(fēng)暴的算法基礎(chǔ)上提出一種適應(yīng)移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的基于GPS定位技術(shù)的洪泛受限的廣播算法。算法中，每個節(jié)點(diǎn)通過計算自己與其鄰居節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的相對位置關(guān)系來判斷是否轉(zhuǎn)發(fā)請求包，而不轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié)點(diǎn)采取流言(Gossip)機(jī)制中的緩存

3、等待算法，即在緩存時間內(nèi)統(tǒng)計所接收到的來自鄰居節(jié)點(diǎn)的相同的請求包的數(shù)目來判斷是否轉(zhuǎn)發(fā)路由請求包。
　　為了驗證這種廣播受限的算法的性能，我們將其應(yīng)用于AODV路由協(xié)議的路由請求過程中并形成LA-AODV-Gossip(Location-Aided)路由協(xié)議。為了能使算法能夠適應(yīng)某些特定的區(qū)域或者某個特定的場合本文又提出一種基于ARIMA模型來預(yù)測節(jié)點(diǎn)下一時刻的地理位置信息，形成了LP-AODV-Gossip(Location-Pr

4、ediction)來提高尋路效率同時增強(qiáng)鏈路的穩(wěn)定性。
　　在NS2仿真平臺上，分別改變節(jié)點(diǎn)個數(shù)與最大移動速度兩個場景參數(shù)對傳統(tǒng)的AODV路由協(xié)議、LA-AODV-Gossip路由協(xié)議和基于地理位置預(yù)測的LP-AODV-Gossip路由協(xié)議進(jìn)行仿真和性能分析。仿真結(jié)果表明，改進(jìn)后的LA-AODV-Gossip路由協(xié)議在路由開銷、路由壽命和報文投遞率都要優(yōu)于傳統(tǒng)的AODV，并且在一些特殊的網(wǎng)絡(luò)場景下，具有預(yù)測功能的LP-AODV-G