基于電子鼠的路由協(xié)議研究.pdf

1、本論文所反映的工作研究背景是國家973項(xiàng)目電子鼠自組網(wǎng)。電子鼠自組網(wǎng)具有結(jié)點(diǎn)移動(dòng)性高，拓?fù)渥兓l率高、帶寬資源有限、電池電量有限等特點(diǎn)，這些也正符合了Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)。結(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性和有限的通信資源使得在電子鼠自組網(wǎng)中維護(hù)路由十分困難。正因?yàn)樵摼W(wǎng)絡(luò)的Ad hoc特性，使得Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議在該網(wǎng)絡(luò)中扮演了重要的角色。 在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中，由于結(jié)點(diǎn)移動(dòng)頻繁造成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不斷地動(dòng)態(tài)變化，使得路由問題成為Ad Hoc網(wǎng)

2、絡(luò)研究與應(yīng)用中的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。對(duì)于電子鼠自組網(wǎng)來說，一個(gè)有效的路由協(xié)議對(duì)于屏蔽底層的不利因素，為上層提供穩(wěn)定高效的通信支持起著至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)有的Ad hoc路由算法大都是單徑路由，即只使用一條路徑傳輸分組。當(dāng)一條鏈路失效時(shí)，只能發(fā)起新的路由發(fā)現(xiàn)過程。頻繁的路由發(fā)現(xiàn)過程將會(huì)帶來很大的開銷，并且增加發(fā)送包的端到端延時(shí)。針對(duì)這一問題，本文提出了一種多徑路由算法MDMAODV(Most Disjointed Multipath On-Dema

3、nd Vector Routing)，該算法在盡量不增加路由開銷的前提下去尋找最大不相交多徑路由，并且根據(jù)Peter. P等的數(shù)學(xué)證明為每個(gè)源目的結(jié)點(diǎn)對(duì)最多設(shè)置三條路徑，從而改善了單路徑路由協(xié)議中由于鏈路失效造成的延時(shí)增加和丟包率問題。另一方面又考慮鏈路帶寬狀況，利用定時(shí)器和輪發(fā)機(jī)制進(jìn)行負(fù)載分配，以防止出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞。NS2仿真表明，MDMAODV路由協(xié)議運(yùn)行在結(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)較多的（大于30個(gè)結(jié)點(diǎn)）電子鼠自組網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景下，與AODV路由協(xié)議相

4、比，能夠在保證良好的分組投遞率的情況下，擁有10％到40％的平均端到端延時(shí)改善。 論文工作的另一部分，是為了提高路由協(xié)議的可擴(kuò)展性，針對(duì)在仿真試驗(yàn)中所發(fā)現(xiàn)的AODV單徑路由協(xié)議在小規(guī)模低流量場(chǎng)景下優(yōu)于MDMAODV路由協(xié)議的現(xiàn)象，設(shè)計(jì)了一個(gè)自適應(yīng)的路由算法。該協(xié)議可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況，自適應(yīng)地采用最適合的路由協(xié)議（AODV或MDMAODV），目的是為了使其既可以適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大、負(fù)載較重的網(wǎng)絡(luò)，也適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小、負(fù)載較輕的網(wǎng)絡(luò)

5、。通過NS2仿真實(shí)驗(yàn)證明，本論文提出的自適應(yīng)路由協(xié)議算法，在平均情況下，的確有優(yōu)于AODV協(xié)議和多路徑路由協(xié)議的良好性能，在電子鼠平臺(tái)下，運(yùn)用本文設(shè)計(jì)的自適應(yīng)路由協(xié)議，能夠使得性能得到極大提升。 本項(xiàng)研究的貢獻(xiàn)主要在于： 1.分析了電子鼠自組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層特點(diǎn)以及對(duì)路由協(xié)議的要求。并對(duì)當(dāng)前幾個(gè)經(jīng)典的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議進(jìn)行了仿真比較，得出了按需矢量路由（AODV）機(jī)制更適合于該平臺(tái)的結(jié)論。 2.在對(duì)AODV協(xié)議的