基于網(wǎng)絡編碼的自組網(wǎng)絡路由算法的研究.pdf

1、無線自組網(wǎng)絡機動靈活、組網(wǎng)速度快、抗毀性強、無需基站或中心節(jié)點支持等特點讓其在軍用通信、緊急救援場所通信、偏遠野外地區(qū)通信等復雜的通信場景中得到了廣泛的應用。無人機網(wǎng)絡作為無線自組網(wǎng)絡的一種，在偵查、探測、中繼通信等應用領域的作用越來越突出，使無人機網(wǎng)絡得到的關注與日俱增，尤其是對無人機網(wǎng)絡路由及安全方面的關注。但無人機網(wǎng)絡通信節(jié)點移動速度快等特點使其在路由及安全方面面臨更多的挑戰(zhàn)。無線自組網(wǎng)絡路由協(xié)議AODV能應用在無人機網(wǎng)絡中，但其

2、吞吐量、數(shù)據(jù)投遞成功率等性能低且沒有安全保障，從而影響了無人機間的通信性能。為此，本文主要針對上述兩方面的問題進行了研究。
　　(1)為解決AODV協(xié)議在無人機網(wǎng)絡中吞吐量及數(shù)據(jù)投遞成功率低等問題，本文引入了網(wǎng)絡編碼技術和移動感知機制，提出一種基于網(wǎng)絡編碼的移動感知路由算法(MA_AODV_NC,Mobility Aware AODV Basic Network Coding)。該算法引入了偏離度來衡量無人機間的相對穩(wěn)定性，提出了

3、編碼路徑總偏離度的概念，并將其納入到路由度量中以減少節(jié)點快速移動對網(wǎng)絡性能的影響。提出了連續(xù)解碼失敗反饋機制，該機制能在一定程度提升編碼感知路由協(xié)議在節(jié)點移動速度快的網(wǎng)絡場景中的解碼成功率、減少網(wǎng)絡資源不必要的浪費。改進了 COPE協(xié)議編碼機會發(fā)現(xiàn)算法，使其擺脫了只能發(fā)現(xiàn)2跳范圍內(nèi)編碼機會的限制，從而發(fā)現(xiàn)更多的編碼機會。
　　(2)在MA_AODV_NC路由算法的基礎上繼續(xù)進行路由安全方面的改進。針對檢測和防御難度大的蟲洞攻擊，提

4、出一種基于鄰居節(jié)點回饋路由信息差異的蟲洞攻擊檢測算法。并將其嵌入到MA_AODV_NC路由算法中，形成一種能防御蟲洞攻擊的編碼感知路由算法(DWA_AODV_NC,Defense Wormhole Attack AODV Basic Network Coding)。該算法能擺脫對特殊硬件、時間同步等條件的依賴，在通信節(jié)點較密集的網(wǎng)絡中蟲洞攻擊檢測成功率高，誤報率較低。
　　最后，本文以網(wǎng)絡仿真器QualNet為平臺，對本文研究的2