Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中基于節(jié)能的QoS路由協(xié)議研究.pdf

1、Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是一種在緊急情況下可臨時快速組網(wǎng)的分布式無線網(wǎng)絡(luò),已廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域,在無線通信中具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的研究價值。
　　隨著人們對音頻、視頻等多媒體業(yè)務(wù)需求的增加,具有QoS保障的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議逐步成為研究熱點。近年來,學(xué)者專家已提出了很多此類的路由協(xié)議,并通過仿真實驗說明其優(yōu)良的性能,但此類QoS路由協(xié)議并未考慮能量因素,考慮到Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是一個能量受限系統(tǒng),其節(jié)點一旦能量耗盡,網(wǎng)絡(luò)則中斷,直

2、接影響通信,所以設(shè)計路由協(xié)議時應(yīng)將節(jié)省節(jié)點能耗延長網(wǎng)絡(luò)壽命作為一個重要指標予以考慮。
　　本文主要在有關(guān)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)、QoS保障問題及節(jié)能策略的理論基礎(chǔ)上,針對Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)帶寬資源和節(jié)點能量有限的特點提出兩種將節(jié)能問題引入到QoS路由協(xié)議中的設(shè)計方案,分別為QEC-AODV和QRETP。其中QEC-AODV協(xié)議是在AODV算法的基礎(chǔ)上考慮能量并提供QoS保障的改進協(xié)議,主要思想為在充分保障帶寬資源的前提下,根據(jù)節(jié)點的剩余能

3、量把網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點分成三類,不同類型的節(jié)點對收到的RREQ采用相應(yīng)的延遲轉(zhuǎn)發(fā)機制,盡量選擇帶寬資源充足、節(jié)點電池剩余能量最多、總能量消耗最小的路徑作為最優(yōu)傳輸路徑;QRETP協(xié)議是一種基于節(jié)點剩余能量和傳輸能量的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)QoS路由協(xié)議,該協(xié)議通過計算節(jié)點帶寬保證路由協(xié)議對QoS的要求,同時,綜合考慮節(jié)點剩余能量和傳輸能量的狀況,一方面以避免網(wǎng)絡(luò)分割為目標,均衡節(jié)點能量耗損,另一方面從網(wǎng)絡(luò)能量有限的角度出發(fā),節(jié)省網(wǎng)絡(luò)能耗。
　

4、　此外,在OPNET仿真平臺上對QEC-AODV和QRETP協(xié)議進行性能仿真,仿真表明,在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大,網(wǎng)絡(luò)拓撲變化不是很快的情況下,QEC-AODV協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)吞吐量、節(jié)點能耗以及網(wǎng)絡(luò)生存時間方面的性能都比AODV協(xié)議要好;QRETP協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)生存時間、節(jié)點平均能耗以及分組投遞率方面的性能都有不同程度的提高,雖然時延稍有增大,但帶來了其他方面更優(yōu)良的性能。通過兩協(xié)議的分析比較,QRETP協(xié)議能從整體上達到均衡節(jié)點能耗、節(jié)省網(wǎng)絡(luò)能耗目的,