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移动Ad hoc网络(MANET)因其不依赖于任何固定基础设施,支持快速部署的特性而广受关注。在一些特殊、极端的环境中,例如战场、紧急事故、临时突发场合和太空探索等。由于不能依赖提前部署的基础设备,移动Ad hoc网络成为了搭建通信网络唯一的选择。
然而,在这些应用场景中,节点的能量往往十分敏感和重要。如果网络节点很快耗尽能量,就意味着网络死亡,网络所担负的任务也就无法完成。
目前,设计适用于移动Ad hoc网络的路由协议,以使网络在运行中能够节约且均衡能耗。已经成为一个研究热点。
本文提出了一种高能量节点驱动的思想:建立邻居表的能量信息机制,使节点能够获知其在周围一跳范围内的邻居节点中所处的相对能量地位;依据节点自身的能量和地位来计算路由请求的转发时延;在数据传输过程中,根据节点的剩余能量来决定是否向源节点回送路由错误提示,以唤起新一轮路由发现过程的机制。并以按需距离矢量路由协议(AODV)为基础实现了高能量节点驱动思想,形成了一种新的路由协议:高能量节点驱动的按需距离矢量路由协议(HN-AODV)。
经过仿真研究表明,在多个场景的仿真环境下,采用HN-AODV的网络,在拥有良好端到端转发延时和端到端投递率的基础上,生命期最高比采用AODV的网络提高26.4%,平均提高约15.5%。这表明了HN-AODV在能量表现方面是明显优于AODV的。也说明本文所提出的均衡能耗的思想是有效的:使能量相对较低的节点在路由建立过程中被尽量避开;同时照顾到了数据传输过程中能量消耗较大的节点,由其邻居节点分担其转发任务。从而均衡了网络的能耗,延长了网络的生命周期。