移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)基于穩(wěn)定域的節(jié)能路由算法

【摘要】：移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是一種不依賴(lài)于中心基礎(chǔ)設(shè)施,由一些移動(dòng)終端自組織形成的無(wú)線(xiàn)多跳移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),通常在一些特殊的環(huán)境里提供臨時(shí)通信便利,如戰(zhàn)場(chǎng)、災(zāi)區(qū)、臨時(shí)會(huì)議等一些不方便布設(shè)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的地點(diǎn)。隨著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用已越來(lái)越廣泛。移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都具有路由器和主機(jī)兩種功能,有較強(qiáng)的靈活性。相比于其他通信網(wǎng)絡(luò),移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)具有動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、有限的無(wú)線(xiàn)傳輸帶寬、有限的物理安全、移動(dòng)終端的能量限制等特點(diǎn)。路由技術(shù)是影響網(wǎng)絡(luò)整體性能的最重要因素之一,是移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)關(guān)鍵所在。在移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中,移動(dòng)節(jié)點(diǎn)由電量有限的電池供電,因此減少能量消耗,延長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)生存時(shí)間,延遲網(wǎng)絡(luò)分區(qū),成為評(píng)價(jià)路由協(xié)議性能優(yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo)。 本文首先概述了移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的定義、特點(diǎn)、應(yīng)用及其關(guān)鍵技術(shù)和主要研究問(wèn)題,其次分析了移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的路由設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題,對(duì)現(xiàn)有移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議進(jìn)行了分類(lèi)介紹,然后歸納總結(jié)了現(xiàn)有移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的各種節(jié)能機(jī)制和功率控制策略。基于現(xiàn)有的能量有效路由算法,提出了一種基于穩(wěn)定域的節(jié)能路由策略,穩(wěn)定域通過(guò)距離門(mén)限值劃分,并根據(jù)節(jié)點(diǎn)間距離計(jì)算鏈路有效性,以路徑有效性為選路度量,分GMM算法和CMM算法進(jìn)行分析比較。GMM算法以最大最小鏈路有效性選路,CMM算法則在相同路徑有效性條件下,以最短距離(最小跳數(shù))選路。現(xiàn)有路由協(xié)議中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通常以最大功率通信,由于節(jié)點(diǎn)能量消耗過(guò)快,其生存時(shí)間將會(huì)縮短。本文利用MAC層功率控制機(jī)制,使節(jié)點(diǎn)根據(jù)下一跳節(jié)點(diǎn)的位置自動(dòng)調(diào)整發(fā)射功率,從而達(dá)到節(jié)能的目的。 最后,本文利用Matlab仿真軟件從路由跳數(shù)、路徑能量消耗和網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間等方面,對(duì)本文所提算法和DSR進(jìn)行了比較。仿真結(jié)果表明該算法與DSR相比能有效減少網(wǎng)絡(luò)能量消耗,從而延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間,是一種簡(jiǎn)單有效的算法,且在節(jié)點(diǎn)密度較高的情況下CMM算法更優(yōu)于GMM算法。 【關(guān)鍵詞】：移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò) 節(jié)能 穩(wěn)定域 有效性
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)概述10-17
• 1.1.1 移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)定義10-11
• 1.1.2 移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及特點(diǎn)11-12
• 1.1.3 移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用12-14
• 1.1.4 移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)主要研究問(wèn)題14-17
• 1.2 研究背景和意義17-18
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)18
• 1.4 本章小結(jié)18-19
• 第2章 移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議19-31
• 2.1 移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計(jì)19-21
• 2.2 路由主要關(guān)鍵問(wèn)題21-23
• 2.2.1 路由環(huán)路避免問(wèn)題21
• 2.2.2 控制開(kāi)銷(xiāo)問(wèn)題21-22
• 2.2.3 對(duì)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)性的適應(yīng)問(wèn)題22
• 2.2.4 路由協(xié)議與定位技術(shù)的結(jié)合22-23
• 2.3 路由協(xié)議研究現(xiàn)狀23-30
• 2.3.1 預(yù)選型和隨選型路由協(xié)議24-29
• 2.3.2 平面型和層次型路由協(xié)議29-30
• 2.3.3 GPS輔助型和非GPS輔助型路由協(xié)議30
• 2.3.4 單路徑型和多路徑型路由協(xié)議30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第3章 移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能機(jī)制31-46
• 3.1 物理層31
• 3.2 數(shù)據(jù)鏈路層31-32
• 3.3 功率控制機(jī)制32-36
• 3.3.1 MAC層功率控制34-35
• 3.3.2 網(wǎng)絡(luò)層的功率控制35
• 3.3.3 混合功率控制35-36
• 3.4 傳輸層和應(yīng)用層36
• 3.5 節(jié)能路由算法36-44
• 3.5.1 能量消耗度量36-39
• 3.5.2 網(wǎng)絡(luò)層的節(jié)能路由協(xié)議39-44
• 3.6 節(jié)能策略的發(fā)展方向44-45
• 3.7 本章小結(jié)45-46
• 第4章 基于穩(wěn)定域的節(jié)能路由算法46-57
• 4.1 網(wǎng)絡(luò)模型46-47
• 4.2 節(jié)點(diǎn)能耗模型47-49
• 4.3 邊緣效應(yīng)49-50
• 4.4 基于穩(wěn)定域的路由算法50-56
• 4.4.1 穩(wěn)定域50-51
• 4.4.2 鏈路有效性和路徑有效性51-52
• 4.4.3 路由算法介紹52-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第5章 仿真實(shí)驗(yàn)與分析57-69
• 5.1 穩(wěn)定域分析57-59
• 5.2 路由算法仿真分析59-68
• 5.3 本章小結(jié)68-69
• 第6章 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 全文總結(jié)69-70
• 6.2 進(jìn)一步工作70-71
• 參考文獻(xiàn)71-74
• 致謝74-75
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目和成果75

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