Ad Hoc网络节能和多径路由算法研究

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Ad Hoc网络(MANET)是由一组移动终端临时、动态组成的多跳无线网络,它不需要使用任何现有的网络基础设施或中心化管理。因为自组织、快速部署和无需任何固定基础设施等特点,Ad Hoc网络被广泛应用于救灾、分布式协作计算和战场自动化等场合。在Ad Hoc网络中由于移动终端频繁移动造成网络拓扑结构动态变化,路由问题成为无线Ad Hoc网络研究与应用的关键和难点。有效的路由协议对于屏蔽底层的不利因素,为上层提供稳定、可靠、高效的通信支持起着重要作用。传统有线网络中所使用的路由协议已经不再适应Ad Hoc网络动态变化的拓扑结构,必须设计新的Ad Hoc网络路由协议。近年来,出现了一些专门适用于Ad Hoc网络的路由协议,如AODV,DSR,DSDV等。但就整体而言,Ad Hoc网络路由技术仍处于研究的初级阶段,还有待于进一步的深入研究。在Ad Hoc网络中,移动终端通常是由能量有限的电池来供电的,若某些终端由于能量耗尽而停止工作,就有可能导致整个网络的分裂。因此,如何降低终端的能耗、延长终端的工作时间是一个关键问题。本文提出了一种基于DSR的能量感知路由算法WEADSR(Weighted Energy-Aware Routing based on DSR),该算法综合考虑最小化能量消耗和最大化网络生存期两方面的因素,从中找到一个权衡点,以获得较好的综合性能。现有的路由算法大都是单径路由,即只使用一条路径传输分组。当一条链路失效时,只能开始新一轮的路由发现。频繁的路由发现将会带来很大的开销,并且增加端到端的延时。针对这一问题,本文提出了一种基于DSR的多径路由算法MDMSR(MostDisjointed Multipath Source Routing),该算法在尽量不增加路由开销的前提下去寻找最大不相交多径路由,从而改善了由于链路失效造成的延时增加和丢包率问题。本文主要是针对节能路由和多径路由的研究,使用OPNET仿真平台中对提出的节能路由算法WEADSR和多径路由算法MDMSR进行了建模,并通过仿真实验和数据分析证明了算法在解决相关问题方面的有效性。最后对本文的工作进行了总结和展望。
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