移動(dòng)AD-hoc網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性路由的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性是移動(dòng)Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的重要特征之一。由于節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)會(huì)對(duì)節(jié)點(diǎn)間鏈路和路徑的連通性造成破壞，進(jìn)而降低路由性能，本論文針對(duì)移動(dòng)Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中存在的這個(gè)問(wèn)題，深入研究了穩(wěn)定性路由的關(guān)鍵技術(shù)，給出了能夠提高路由對(duì)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的魯棒性和適應(yīng)性的有效解決方案。研究工作包括以下三個(gè)方面:基于移動(dòng)性預(yù)測(cè)的穩(wěn)定性評(píng)估、穩(wěn)定性路由算法的優(yōu)化設(shè)計(jì)和穩(wěn)定性成簇算法的設(shè)計(jì)。
　　論文取得的主要研究成果如下:
　　(1)通過(guò)預(yù)測(cè)節(jié)點(diǎn)間相對(duì)移

2、動(dòng)來(lái)評(píng)估鏈路的穩(wěn)定性，提出了一種基于節(jié)點(diǎn)相對(duì)移動(dòng)預(yù)測(cè)的穩(wěn)定性路由算法。該算法對(duì)節(jié)點(diǎn)間相對(duì)移動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)方法得到不同相對(duì)移動(dòng)狀態(tài)下鏈路平均維持時(shí)間與節(jié)點(diǎn)間距離的關(guān)系式，從而利用節(jié)點(diǎn)間距離計(jì)算鏈路平均維持時(shí)間。在路由建立過(guò)程中，以最小鏈路平均維持時(shí)間作為選路依據(jù)建立路由，保證了所選路由具有較高的穩(wěn)定性。
　　(2)針對(duì)臨近空間移動(dòng)Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中，高速節(jié)點(diǎn)路由頻繁中斷的問(wèn)題，提出了一種基于移動(dòng)軌跡預(yù)測(cè)的穩(wěn)定性路由算法。該

3、算法利用具有有限移動(dòng)性的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的準(zhǔn)靜止骨干網(wǎng)對(duì)高速節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)軌跡進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后根據(jù)移動(dòng)預(yù)測(cè)的結(jié)果設(shè)計(jì)一種路標(biāo)指示路由的建立機(jī)制，通過(guò)路標(biāo)節(jié)點(diǎn)的設(shè)置和更新保證了其他節(jié)點(diǎn)與高速節(jié)點(diǎn)間路由的穩(wěn)定性和連續(xù)性。
　　(3)由于穩(wěn)定性路由對(duì)于節(jié)點(diǎn)移動(dòng)缺乏有效的適應(yīng)性，因此提出了一種基于移動(dòng)自適應(yīng)策略的穩(wěn)定性路由算法。移動(dòng)自適應(yīng)策略主要包括三個(gè)關(guān)鍵技術(shù):穩(wěn)定性參數(shù)雙向評(píng)估，異步移動(dòng)通告和鏈路穩(wěn)定性更新以及基于鏈路穩(wěn)定性的多路徑路由維護(hù)機(jī)制。提

4、出的穩(wěn)定性路由算法使用了移動(dòng)自適應(yīng)策略，有效地增強(qiáng)了穩(wěn)定性路由對(duì)于節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的適應(yīng)性和魯棒性，進(jìn)而提高了路由性能。
　　(4)在穩(wěn)定性路由算法的路由建立過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的冗余RREQ分組，造成路由開(kāi)銷(xiāo)的增加，為此提出了一種基于博弈的穩(wěn)定性路由算法。將RREQ轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制建模為一個(gè)多節(jié)點(diǎn)參與的混合策略型博弈。在博弈中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)根據(jù)鏈路穩(wěn)定性和鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)目，利用納什均衡得到轉(zhuǎn)發(fā)RREQ的概率，實(shí)現(xiàn)了RREQ的概率轉(zhuǎn)發(fā)，降低了路由開(kāi)銷(xiāo)，提高了

5、穩(wěn)定性路由的性能。
　　(5)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膭?dòng)態(tài)性是影響路由穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素之一，針對(duì)移動(dòng)Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)拓?fù)涮岢隽艘环N基于移動(dòng)相識(shí)度評(píng)估的穩(wěn)定性成簇算法。該算法的核心是一個(gè)移動(dòng)相似度評(píng)估模型，利用移動(dòng)相似度評(píng)估模型對(duì)節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估，選擇具有最優(yōu)穩(wěn)定性的節(jié)點(diǎn)建立簇結(jié)構(gòu)，通過(guò)訪客節(jié)點(diǎn)、簇首競(jìng)爭(zhēng)閾值減少簇首改變的頻率，采用事件觸發(fā)的方式實(shí)現(xiàn)了拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化情況下的簇更新機(jī)制，由此可以建立穩(wěn)定性較高的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，有利于穩(wěn)定性路由