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Ad hoc网络是由一组通过无线链路连接的移动路由终端组成的自治系统,移动终端具有路由功能,可以通过无线连接构成任意的网络拓扑,这种网络可以独立工作,也可以与Internet或更大规模的网络连接。Ad hoc网络中,每个移动终端兼备主机和路由器两种功能:作为主机,终端需要运行面向用户的应用程序;作为路由器,终端需要运行相应的路由协议。移动终端所具有的动态拓扑结构、能量受限等特点,对Ad hoc网络的路由协议提出了严峻的技术挑战。
本文通过对Ad hoc无线移动网络的分析,一方面阐述了节点运动性是Ad hoc无线移动网络的显著特性,它与网络性能密切相关;另一方面也介绍了RPGM(Reference Point Group Model)模型,它体现了一种运动一致性思想,实际上也是一种以任务为中心的移动网络中节点与节点之间不会离得太远相对运动不会太大的概念模型。本文正是基于这种运动一致性特点,来研究如何提高网络的性能,探讨对大规模Ad hoc网络路由协议LANMAR的修改,旨在减少路由响应时间,提高网络吞吐量和减少节点电池能耗,以便延长网络独立持续时间。
本文首先对现有协议性能进行了横向分析,选取合适协议应用于大规模无线Ad hoc网络中作为簇内节点的平面路由协议,作为创新点,本文对运动一致性进行了深入探讨,建立了利用GPS技术加快簇内节点聚合的平面路由协议和以LANMAR为簇间路由协议的完整RPGM模型,并采用NS2网络仿真工具搭建了无线自组织网的仿真平台,在此平台的基础上完成了以AODV作为平面路由协议和LANMAR作为簇间路由的MAG-LANMAR协议,通过仿真,将改进后的路由协议和原有的AODV协议进行性能比较,验证了在路由响应时间,路由负载,网络平均吞吐量方面MAG-LANMAR的成功的提高了无线网络的性能,为进一步实际开发分簇路由协议设计和规划提供了参考算法,模型和参考数据。