自組織網絡中基于信道特性的OLSR路由協(xié)議研究與設計.pdf

1、無線自組織網絡是一種特殊的無線通信網絡,網內所有節(jié)點地位平等,無需任何中心節(jié)點或固定基礎設施的支持,各個節(jié)點通過分布式算法相互協(xié)調完成網絡的通信功能。路由協(xié)議是無線自組織網絡體系結構的關鍵組成部分之一,是網絡中節(jié)點進行多跳通信的支撐協(xié)議。
　　 路由協(xié)議的性能對于網絡的吞吐量、分組時延具有決定性的作用。由于無線自組織網絡的無中心組網、信道時變等特點,無線自組織網絡的路由協(xié)議設計有別于傳統(tǒng)固定網絡和有中心網絡的路由協(xié)議。由于無線自

2、組織網絡節(jié)點隨機移動、鏈路時變性等問題并發(fā)存在,導致現(xiàn)存路由常常中斷或者喪失最優(yōu)性,因此在路由設計中考慮物理層鏈路質量變化,選擇質量較好的鏈路組建路由對于路由協(xié)議性能的提高具有重要的意義。
　　 結合現(xiàn)有研究工作,針對目前多數路由協(xié)議缺乏對物理鏈路質量變化的充分考慮,本文在優(yōu)化鏈路狀態(tài)協(xié)議OLSR(Optimized Link State Routing Protocol)基礎上提出一種基于物理信道特性的優(yōu)化鏈路狀態(tài)路由協(xié)議CB

3、-OLSR(ChannelBased OLSR),其核心思想是在建立路由和選擇算法中加入對物理鏈路質量變化的處理機制。首先,在物理層監(jiān)測無線鏈路的平均信噪比,其次,根據平均信噪比計算在特定信道模型下的鏈路誤幀率,并將此誤幀率作為鏈路質量的度量,同時將鏈路質量在一定時間內的方差作為衡量鏈路穩(wěn)定性的指標。
　　 此外,針對路由消息存存過時性的問題,本文首先提出基于生滅過程的鏈路穩(wěn)定概率預測模型:其次,在前述工作基礎上對OLSR協(xié)議的

4、相關數據結構和信息表進行鏈路信息擴展；再次,對協(xié)議的多點中繼MPR(Multipoint Relay)選擇算法和路由算法進行改進,其中,在MPR的選取原則上,本文綜合考慮一跳鄰居節(jié)點的覆蓋度和覆蓋鏈路的質量及穩(wěn)定性,以系數加權方式保證選出的MPR點具有健壯性,在路由算法Dijkstra的改進中,綜合考慮路徑上各條鏈路的質量及穩(wěn)定性,以系數加權方式衡量路由質量,從而選擇質量較好的路由；最后,在NS-3仿真環(huán)境中驗證了CB-OLSR協(xié)議的正