Ad hoc網(wǎng)絡(luò)路由抗抖動算法.pdf

1、作為一種新的無線通信形式，Ad hoc網(wǎng)絡(luò)以其組網(wǎng)靈活迅速等特性贏得了越來越多的關(guān)注。由于Ad hoc網(wǎng)絡(luò)是無中心、自組織的，路由協(xié)議成為影響網(wǎng)絡(luò)性能的關(guān)鍵技術(shù)之一。由于節(jié)點無規(guī)則的移動，網(wǎng)絡(luò)拓撲時常發(fā)生變化且難以預(yù)測。路由的反復(fù)建立和拆除稱為路由抖動，路由抖動通常會帶來較大的延時，甚至通信中斷，影響服務(wù)質(zhì)量。另一方面，移動Ad hoc網(wǎng)絡(luò)通常由能量有限的終端構(gòu)成，如果長時間使用同一條路由(可能在某種算法下，該路由是最優(yōu)的)，會使該路由

2、上的節(jié)點先被耗盡能量而失效，影響網(wǎng)絡(luò)的連通性；而電量不足也會引起節(jié)點的傳輸距離的變化，影響鏈路的穩(wěn)定性。針對以上特點，本文的工作主要包括以下幾個方面：
　　第一，針對路由失效后路由重尋和本地修復(fù)延時大的缺點，提出了一種遞歸式備份多路由協(xié)議(AODV-SRM)。AODV-SRM獲取源宿間的所有節(jié)點獨立的可用路由，并在通信過程中周期性維護。首先由源節(jié)點進行全路由維護；如果源節(jié)點只有一條路由，則以遞歸方式找到一個有到宿節(jié)點多條子路由的中

3、繼，由該中繼維護子路由。路由維護動作持續(xù)到業(yè)務(wù)結(jié)束。如果通信路徑失效，負責(zé)維護多路由的節(jié)點可立即切換至備用路由，避免了本地修復(fù)或路由重尋，減少了通信中斷時間，降低了路由抖動對通信質(zhì)量的影響。
　　第二，針對Ad hoc網(wǎng)絡(luò)鏈路不穩(wěn)定的特點，提出了一種基于鄰節(jié)點穩(wěn)定度的雙向選路路由協(xié)議(AODV-NS)。每個節(jié)點分別統(tǒng)計鄰節(jié)點在本機范圍內(nèi)的生存時間和斷續(xù)次數(shù)，以二者均衡參考選取路由。不同于傳統(tǒng)的單向?qū)ぢ穮f(xié)議，雙向選路AODV中的節(jié)點

4、同時選擇上游和下游鄰節(jié)點，充分利用鏈路的權(quán)重信息，使所選路由從統(tǒng)計學(xué)的角度上更為可靠。雙向選路的缺點是減少了獨立的可用路由數(shù)。相對于稀疏場景，雙向選路對較密集網(wǎng)絡(luò)中的路由抖動現(xiàn)象有更好的抑制作用。
　　第三，針對路由抖動和碰撞導(dǎo)致的突發(fā)性丟包，提出了一種基于跨層的多點協(xié)作路由協(xié)議(AODV-CLC)。每個節(jié)點監(jiān)聽其它節(jié)點的消息并獲知信號強度，根據(jù)信號強度決定是否參與協(xié)作，通過多次握手建立一個三節(jié)點的協(xié)作組。不同于傳統(tǒng)多點協(xié)作協(xié)議只

5、助發(fā)數(shù)據(jù)，AODV-CLC的協(xié)作點為協(xié)作源提供數(shù)據(jù)和ACK的雙向助發(fā)，ACK的助發(fā)可以減少協(xié)作源不必要的重傳。為避免擁塞，每個協(xié)作點只為一個協(xié)作源工作；為避免協(xié)作轉(zhuǎn)發(fā)時發(fā)生碰撞，每個協(xié)作源只選擇一個協(xié)作點。雖然 AODV-CLC增加了控制信息開銷，但提高了鏈路傳輸?shù)目煽啃浴?br>　　第四，針對移動Ad hoc網(wǎng)絡(luò)能量易耗盡的特點，提出了一種根據(jù)能量消耗速率和剩余能量非線性加權(quán)的雙向選路路由協(xié)議(AODV-TEB)。當(dāng)節(jié)點剩余能量充足時

6、，鏈路權(quán)重主要取決于節(jié)點的業(yè)務(wù)量，即能量消耗速率，一方面避免了過度消耗關(guān)鍵節(jié)點，一方面避免了和其它用戶爭搶熱節(jié)點而發(fā)生碰撞；當(dāng)節(jié)點剩余能量少時，鏈路權(quán)重主要取決于節(jié)點的剩余能量，盡量避免使用能量少的節(jié)點，延長其生存時間，避免由于節(jié)點耗盡能量而使網(wǎng)絡(luò)被切分，從而延長網(wǎng)絡(luò)的生存期。
　　AODV-NS和AODV-TEB是兩種選路原則，前者以提高路由的穩(wěn)定性為目標(biāo)，后者則更關(guān)注網(wǎng)絡(luò)生存期。根據(jù)實際應(yīng)用的需要，二者可擇一使用，也可以將二者