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无线自组织网(AdHoc网络)作为一种无中心、自组织的无线通信网络,由于其高效的移动性,支持动态变换的网络拓扑结构和多跳转发技术,以及无中心节点的鲁棒性和抗毁性,使其广泛运用于军事战术环境,事故突发现场等紧急环境和民用无线数据通信领域。
但是由于无线信道的传输特性和节点位置的不确定性,造成网络拓扑结构始终处于不稳定状态,传统的路由协议根本无法适应自组织网的这些特点。现有的Adhoc网络路由协议也具有各自的局限性。因此如何对现有的路由协议进行改进,提高网络的健壮性,从而能在各种恶劣条件下保证网络的稳定性和可靠性,提供较高的服务质量是本文研究的目的。
本文首先介绍了当前AdHoc网络的国内外研究现状和研究热点,然后按照路由发现和维护机制对现有的AdHoc网络的路由协议进行了分类,介绍了几种典型的路由协议,尤其是最常用最稳定的按需距离向量路由协议AODV。接下来,针对AODV在节点高速运动,网络拓扑变换频繁和网络负载较重的网络中性能下降严重的缺点,提出了一种基于风险避免机制的多路径路由协议RA-AOMDV。该协议在多路径按需距离向量路由协议AOMDV的基础上,通过对节点电量,信号接收功率,节点密度和路由重叠进行定时预测和基于风险等级的处理机制,避免了因各种原因造成的节点间链路断裂,路由失效的情况发生。最后在NS2平台上对RA-AOMDV和其它协议进行仿真,详细对比了其各项性能。实验结果表明:RA_AOMDV在网络负载较重,拓扑变换频繁的环境中,在路由负载得到了有效控制的同时,平均端到端延时,数据传输率和吞吐量均得到了显著提高。