Ad Hoc网络能量均衡路由技术研究

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Ad Hoc网络作为一种新出现的移动通信技术,是一种工作在无固定结构环境下的自组织的移动网络。其组网方便、快捷、不受时间和空间的限制,具有无线传输、动态拓扑、多跳连接、信道共享、带宽受限、能量受限等特点。近年来其发展迅速,已经从单一的军事应用逐渐渗透到民用领域。但是由于网络中的无线节点使用能量受限的电池供电,而电池容量很难在短期内有大幅度的提高,因此能量问题是现在Ad Hoc网络向实用化发展过程中所必须面对和解决的问题。路由技术是Ad Hoc网络的关键技术,也是影响网络整体性能最重要的因素之一。已有的Ad Hoc网络的路由协议,如AODV, DSR, DSDV, ZRP等都没有考虑节点的能量受限问题,基于能量控制的路由技术还处于研究的初级阶段,还有待于进一步的深入研究。本文首先概述了Ad Hoc网络的基本概念、主要特点和关键技术,其次阐述了Ad Hoc网络传统的路由协议,并总结论述了Ad Hoc网络中的节能问题和现有的基于能量控制的路由协议中的关键技术。确定以DSR路由协议为基础进行基于能量均衡的路由协议的改进。通过深入研究DSR路由协议中的选路机制,提出了一种基于能量均衡的Ad Hoc网络路由协议—能量均衡动态源路由协议EBDSR (Energy Balanced DSR)。协议引入了剩余能量的离散度这一衡量因素,同时综合考虑平均通信延时和路由跳数这两个因素,构建选路模型,以此作为路由选择的依据。以达到平衡网络流量,均衡路由能量消耗,提高网络路由协议的能量使用效率,延长整个网络的存活时间的目的。通过NS2网络仿真平台对EBDSR路由协议和DSR路由协议进行仿真,仿真结果表明:EBDSR路由协议有效提高了节点的能量利用效率,延长了网络的生存时间;减少了网络平均端到端延时,并提高了网络的分组投递率。
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