能量受限的Ad hoc網(wǎng)絡路由協(xié)議的仿真與研究.pdf

1、移動Ad hoc網(wǎng)絡是由一組帶有無線通信收發(fā)裝置的移動節(jié)點組成的一個臨時、多跳的網(wǎng)絡。不需要中央控制設施。網(wǎng)絡中的節(jié)點既是路由器，又是主機，作為對等實體連接在一起。非相鄰的兩兩節(jié)點間的通信必須通過網(wǎng)絡中的其他節(jié)點進行轉(zhuǎn)發(fā)才能實現(xiàn)，如何在節(jié)點間實現(xiàn)通信是移動Ad hoc網(wǎng)絡的核心問題之一。 目前比較經(jīng)典的路由算法如距離向量路由協(xié)議DSDV和其他三種按需路由協(xié)議AODV、DSR、TORA都是最短路由，即最小跳數(shù)路由，沒有考慮能量因素

2、。但是Ad hoc網(wǎng)絡中的節(jié)點是由電池供電，整個網(wǎng)絡是一個能量受限系統(tǒng)，如何節(jié)省節(jié)點的能量，盡可能延長網(wǎng)絡的可操控時間逐漸成為衡量路由協(xié)議性能的重要指標。特別是在緊急營救、軍事行動、商務會議等情況下顯得尤其重要。從能量的角度來看，最短路由并不一定是最佳的路由。相反，用一些短跳來代替相對較長的跳，可能是更好的節(jié)能選擇。 目前,Ad hoc中的節(jié)能路由算法主要有兩個思路：第一個是使發(fā)送每個數(shù)據(jù)包耗費的能量最?。坏诙€就是盡可能的延長

3、網(wǎng)絡的存活時間。第一個思路的路由算法通過發(fā)現(xiàn)最小發(fā)射功率的路由，使發(fā)送每個數(shù)據(jù)包所耗費的能量最小，達到節(jié)省能量的目的。但是它還是保留了原先路由算法中的一個問題，就是在選定了一條路由后，會一直用下去，直到數(shù)據(jù)發(fā)完或是拓撲變化觸動路由更新，這樣，同最小跳數(shù)路由協(xié)議一樣，容易使某些關鍵節(jié)點因為過度使用而能量耗盡，導致網(wǎng)絡過早分裂。第二個思路的路由算法就是針對這個問題提出的，通過保護剩余能量小的節(jié)點來達到推遲網(wǎng)絡分裂、延長網(wǎng)絡存活時間的目的。本

4、文的算法正是根據(jù)第二個思路提出的，利用提出的請求延時機制，根據(jù)節(jié)點能量的不同級別，采用不同的轉(zhuǎn)發(fā)策略，一方面，使得生成的路由盡可能經(jīng)過剩余能量較大的節(jié)點，降低能耗，延長網(wǎng)絡的存活時間，另一方面，避免了RDRP協(xié)議延時過長的缺陷。 本文首先介紹了移動Ad hoc網(wǎng)絡的特點，對現(xiàn)有的移動Ad hoc網(wǎng)絡的路由協(xié)議進行了詳細闡述，結合移動模型和能量模型，對移動Ad hoc網(wǎng)絡中的典型路由協(xié)議進行了仿真與性能評價，在此基礎上，進一步分析

5、了移動Ad hoc網(wǎng)絡中的連通度問題。結合請求延時機制和能量分級思想，對比較經(jīng)典的AODV和MAODV進行了擴展和改進，改進后的協(xié)議分別稱之為ELBRP和ECBMR，并基于NS2仿真軟件，對改進后的算法與原有算法進行了性能分析與比較。仿真結果表明，改進的算法是有效、可行的。本文共分為6章，各章內(nèi)容可歸納如下： 第1章引入了Ad hoc網(wǎng)絡的概念，介紹了Ad hoc網(wǎng)絡的特點及應用前景，同時介紹了本課題的來源及研究意義，最后講述了

6、本文的工作和創(chuàng)新點。 第2章介紹了Ad hoc網(wǎng)絡的常規(guī)路由協(xié)議。 第3章分四個方面對Ad hoc網(wǎng)絡中的經(jīng)典路由協(xié)議進行了仿真分析，并提出了一種Ad hoc網(wǎng)絡的仿真模型。 第4章利用請求延時機制和能量分級的思想，研究了Ad hoc網(wǎng)絡中能量受限的路由協(xié)議，并對原有的AODV協(xié)議進行了改進，仿真結果表明改進后的算法效率較傳統(tǒng)算法大大提高。 第5章將第4章的思想擴展到多播方面，詳細介紹了多播樹的生成、合并