基于位置信息的无线自组织网络路由技术的研究

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:chen1052333209
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近年来,随着便携式计算机和掌上型电脑的日益普及,以及无线通信技术的迅速发展,对“无论何时,无论何地”的个人通信提出了迫切的需求。新的网络环境和新的应用需求引起了对可及时应用的无线网络——Ad Hoc网络协议的设计和研究。Ad Hoc网络是一种工作在无固定结构环境下的自组织的无线移动网络。它具有一些突出的特点:节点移动性,无线传播条件,带宽有限、容量可变的链路,能量有限,多跳通信,安全性问题。这些特点形成了Ad Hoc网络中的难点问题,主要包括路由协议、服务质量、MAC协议、能量消费、节点移动性管理、安全性等问题。其中良好的路由协议是建立Ad Hoc网络的首要问题,同时也是主要的研究热点。现存的Ad Hoc网络路由协议和静态网络的路由协议很相似,它们都是基于网络拓扑结构设计的。然而在拓扑结构随机高速变化的移动Ad Hoc网络中,基于拓扑结构设计的路由协议并不能达到很好的路由性能。而基于地理位置的路由协议是一种新的Ad Hoc网络路由协议设计机制,它的设计思想是利用移动节点的地理位置信息来决定路由。一般而言,基于地理位置的移动Ad Hoc网络路由协议具有以下优良的性能:高效的带宽利用率和功率节省,控制信息仅仅携带移动节点的位置信息和标记;由于两个移动节点之间的距离是可计算的,所以可估计出移动节点的传输功率;另外,在任何新发现的路径中,中间节点没必要接收和转发路由包。它天然就是环路自由的,因为每个数据消息都向远离源节点方向传播。它是健壮的,因为数据消息可以跟随可能独立的路径达到意向的目的节点。它是适合移动网络的,因为地理信息的发布频率是根据节点的移动速率。传统的基于位置信息的路由算法一般假设目的节点的位置已知。当目的节点移动频繁时,源节点需要频繁更新目的节点的位置信息。且一旦源节点不知道目的节点的位置,将要使用洪泛机制,从而大大增加了控制开销,导致网络效率降低。因此,针对这些不足,本论文在现有基于地理位置的移动Ad Hoc网络路由协议的研究基础上,提出了一种新的基于位置信息的自适应路由协议,通过自适应调整机制,动态追踪目的节点的移动,从而减少控制开销并且提高成功寻找到可行路由的概率,减轻网络负担。最后对该算法进行计算机模拟仿真,并与现有算法进行性能比较分析,证实算法的有效性。
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