移动Ad hoc网络基于链路稳定性的路由算法研究

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移动Ad hoc网络是一种自组织、无中心、拓扑动态变化、节点能量有限的多跳网络。它是下一代网络的重要组成部分,广泛应用于军事系统以及民用系统中。在移动Ad hoc网络中,链路的稳定性是网络性能的保证。首先,节点的能量状况是影响链路稳定性的主要因素之一。因此设计能量有效的路由算法以提高链路的稳定性,是移动Ad hoc网络中研究的热点之一。另外,节点的频繁移动将导致网络拓扑动态变化,这也是影响链路稳定性的重要因素。因此,设计一种能适应拓扑动态变化的移动Ad hoc网络的路由算法,保证和提高网络的性能,也是移动Ad hoc网络的重要研究工作。本文通过对现有的从节点能量状况和节点移动性考虑的保证链路稳定性路由算法的研究,针对其存在的不足,提出了基于节点生存时间的链路稳定性路由算法和基于剩余链路生存时间的链路稳定性路由算法,以增强链路的稳定性,提高网络的性能。本文主要完成了以下几个方面的工作:(1)分析国内外保证链路稳定性路由协议的研究现状,比较传统路由协议的优缺点。从节点能量状况和节点移动性两方面讨论现存的保证链路稳定性路由协议中存在的问题和不足。(2)针对使用洪泛的路由协议会增加分组冗余,造成节点能量浪费的问题,本文提出一种基于节点生存时间的链路稳定性路由算法(NLT-LSR)。该算法是对流言算法进行的改进,在转发路由请求包时根据节点的生存时间长短进行转发,限制了RREQ的数目,能有效地平衡网络中的能量消耗,减少路由开销。将该算法加载于经典的AODV协议中,通过实验验证了该算法的有效性。(3)依靠节点自身能力来评估链路稳定性的路由协议只是根据过去或现在的状态评估链路的稳定性,无法预测链路将来的变化情况;依靠外部设备的路由协议有一定的局限性,且会增加组网的开销;依靠移动模型的路由协议只适合节点运动的特定情况。针对上述问题,提出一种基于剩余链路生存时间的链路稳定性路由算法(RLLT-LSR),依靠节点自身能力,以剩余链路生存时间的长短来选择路由。仿真实验结果表明该算法能够增强路由的稳定性,提高网络的性能。
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