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MANET是由移动节点组成的动态自组织多跳无线网络。持续不断的通信中断与日益增长的通信负载导致MANET中不稳定的通信状态,这也是MANET优化研究中需要考虑的首要问题。其中,在优化路由协议框架的基础上加入优化算法是最为有效的解决方法。 本文在经典的单径单信道路由协议研究的基础上,建立改进型多径多信道路由理论模型,包括报文格式、协议流程等,节点通过链路交互与跨层交互来获取运动状态、通信状态等信息,并实现相关优化算法。 在仿真研究方面,本文首先分析并实现了基于NS2的多信道路由仿真模型,该模型直接由下向上的对多信道与多接口进行拓展,可满足路由协议对底层信道的切换需求。 在处理通信中断方面,本文提出了通过无线链路长度估计判断实时链路中断的算法,该算法实现于路径维护流程设计中,节点通过hello报文周期性预测机制扫描本地危险链路,在数据报文传送的链路正式发生中断之前对链路进行维护。同时,本文提出通过平均链路持续时间估计判断路径稳定性的算法,该算法实现于路由寻路与决策中,与经典AOMDV不同,优化协议优先选择平均链路持续时间最长的路径为主路径。在处理通信负载方面,本文考虑了频带资源利用与拥塞避免。一方面,频带利用率检测算法实现于路由寻路与决策中,在链路持续时间判决相同的条件下,优先选择空闲信道比例高的路径;另一方面,节点使用基于拥塞感知的信道切换算法实现多信道负载均衡,该算法基于节点的接口队列长度与信道忙闲时间估计。 为了验证优化路由协议的有效性,本文在NS2上对该协议进行了代码实现与仿真分析,结果表明:本课题提出的优化路由协议可以明显提高MANET通信性能。