無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中節(jié)能單播路由協(xié)議研究.pdf

1、近幾年，無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)得到了迅速的發(fā)展，并已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于軍事和救援等應(yīng)急通信中。路由選擇問題，是Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的一個重要和核心問題。同時，由于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中移動終端均由電池供電，而電池容量有限，因此，Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中節(jié)能路由協(xié)議的設(shè)計和改進(jìn)具有非常重要的研究意義和應(yīng)用價值。 大部分的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議都提供了保證數(shù)據(jù)可靠傳輸?shù)闹貍鳈C制。重傳機制勢必引起能量花費的增加，而現(xiàn)有的能量有效路由算法在計算能

2、量花費時大都省略了這部分花費。因此，本文提出了一種基于AODV的節(jié)能路由算法REAODV。在選擇路由時，該算法將不可靠鏈路上進(jìn)行可靠數(shù)據(jù)傳輸所消耗的總能量（包括重傳所消耗的能量）作為選路指標(biāo)。大量的仿真表明，該算法能有效的節(jié)省節(jié)點能量，延長了網(wǎng)絡(luò)的生存時間。 無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)能路由協(xié)議一般以兩個目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計，即最小化能量花費和最大化網(wǎng)絡(luò)生命期。現(xiàn)有節(jié)能路由協(xié)議僅單純滿足一個設(shè)計目標(biāo)。因此，本文提出了基于表驅(qū)動的節(jié)能路由協(xié)議

3、REARP。在尋路過程中，該路由協(xié)議綜合考慮了最大化網(wǎng)絡(luò)生命期和最小化每個包的能量花費。同時，該協(xié)議考慮了鏈路的可靠性，采用了功率控制技術(shù)，減少了包重傳的次數(shù)。大量仿真表明，與現(xiàn)有路由協(xié)議相比較，該協(xié)議在保證網(wǎng)絡(luò)性能的前提下，能夠有效的節(jié)省能量，從而延長了網(wǎng)絡(luò)生命期。 針對Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中存在多個路由請求的情況，本文討論了最大化網(wǎng)絡(luò)生命期的路由選擇問題，并證明了一般情況下的最大生命期問題是NP完全問題，還證明了幾何的最大生命期

4、路由問題也是NP完全問題。對于該路由問題，本文提出了最大生命期路由算法DNLBR和IDNLBR。DNLBR算法以節(jié)點的生命期作為選路標(biāo)準(zhǔn)，尋找源節(jié)點與目的節(jié)點間路徑生命期最大的路由。為了克服DNLBR算法延遲大的缺點，本文又提出了IDNLBR算法。通過迭代方式，該算法不斷使用生命期較大的節(jié)點替換路由上生命期較小的節(jié)點，并通過限制跳數(shù)來減少路由延遲。仿真結(jié)果表明，上述兩種算法優(yōu)于現(xiàn)有路由算法，在電量一定的情況下，能夠成功傳輸更多的數(shù)據(jù)包。