Ad Hoc网络自适应混合路由协议在OPNET下的仿真研究

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物联网技术以及移动互联网的发展直接推动了泛在网络的形成。此背景下,集中控制的接入方式不能满足泛在网络万物互联的通信需求。而无线自组网络因其组网灵活和可扩展性强等特点,被广泛应用于军队通信网、传感网以及车联网等场景中。由于移动自组网络(Ad Hoc网络)自身的特点,如:节点的移动性,无线链路的不稳定性,节点自身运算及存储能力有限等,适用于实际应用的高效、可靠的路由协议的设计成为研究的重点。混合路由协议将表驱动和按需驱动路由协议结合起来,兼具可靠性和实时性的优点。但混合路由协议中采用的域形成算法一般较为简单,在网络拓扑变化频繁的情况下,很大程度上增大了网络的路由开销,降低了网络的整体性能。本文考虑了移动自组网场景下混合路由协议的特点,提出了适用于混合路由协议的自适应域形成算法,用于在网络拓扑变化较为频繁的情况下,将网络划分为合理的域。本文主要工作包括以下两部分:第一部分重点研究了移动自组网中混合路由协议工作机制。通过深入研究移动自组网混合路由协议的域形成算法、拓扑频繁变化的调整机制,分析已有算法适用于节点密度大、频繁移动场景的局限性。提出了适用于移动场景的混合路由协议域形成调整机制,通过簇头节点竞争和禅让机制保证区域的合理性。第二部分在详细分析原区域路由协议域重叠情况的基础上,对自适应的混合路由协议算法进行了仿真分析。基于OPNET Modeler仿真平台,对采用了簇头推举算法的混合路由协议进行了仿真验证,并与传统的区域路由协议算法的性能进行了对比分析。仿真结果表明在节点移动频繁、节点密度较大的场景下,采用自适应簇头推选算法的混合路由协议更有效合理地划分了域范围,在吞吐量和端到端时延等指标上均具有较好的性能。本文所提出的域形成算法也可适用于无线多跳网、传感器网中网管节点的推举,为此类网络的实际应用提供了理论依据。
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