Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)能和多徑路由算法研究

【摘要】： Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)(MANET)是由一組移動(dòng)終端臨時(shí)、動(dòng)態(tài)組成的多跳無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，它不需要使用任何現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施或中心化管理。因?yàn)樽越M織、快速部署和無(wú)需任何固定基礎(chǔ)設(shè)施等特點(diǎn)，Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)被廣泛應(yīng)用于救災(zāi)、分布式協(xié)作計(jì)算和戰(zhàn)場(chǎng)自動(dòng)化等場(chǎng)合。 在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中由于移動(dòng)終端頻繁移動(dòng)造成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化，路由問(wèn)題成為無(wú)線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)研究與應(yīng)用的關(guān)鍵和難點(diǎn)。有效的路由協(xié)議對(duì)于屏蔽底層的不利因素，為上層提供穩(wěn)定、可靠、高效的通信支持起著重要作用。傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)中所使用的路由協(xié)議已經(jīng)不再適應(yīng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，必須設(shè)計(jì)新的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議。近年來(lái)，出現(xiàn)了一些專門適用于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議，如AODV，DSR，DSDV等。但就整體而言，Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)仍處于研究的初級(jí)階段，還有待于進(jìn)一步的深入研究。 在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中，移動(dòng)終端通常是由能量有限的電池來(lái)供電的，若某些終端由于能量耗盡而停止工作，就有可能導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的分裂。因此，如何降低終端的能耗、延長(zhǎng)終端的工作時(shí)間是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。本文提出了一種基于DSR的能量感知路由算法WEADSR(Weighted Energy-Aware Routing based on DSR)，該算法綜合考慮最小化能量消耗和最大化網(wǎng)絡(luò)生存期兩方面的因素，從中找到一個(gè)權(quán)衡點(diǎn)，以獲得較好的綜合性能。 現(xiàn)有的路由算法大都是單徑路由，即只使用一條路徑傳輸分組。當(dāng)一條鏈路失效時(shí)，只能開(kāi)始新一輪的路由發(fā)現(xiàn)。頻繁的路由發(fā)現(xiàn)將會(huì)帶來(lái)很大的開(kāi)銷，并且增加端到端的延時(shí)。針對(duì)這一問(wèn)題，本文提出了一種基于DSR的多徑路由算法MDMSR(MostDisjointed Multipath Source Routing)，該算法在盡量不增加路由開(kāi)銷的前提下去尋找最大不相交多徑路由，從而改善了由于鏈路失效造成的延時(shí)增加和丟包率問(wèn)題。 本文主要是針對(duì)節(jié)能路由和多徑路由的研究，使用OPNET仿真平臺(tái)中對(duì)提出的節(jié)能路由算法WEADSR和多徑路由算法MDMSR進(jìn)行了建模，并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析證明了算法在解決相關(guān)問(wèn)題方面的有效性。 最后對(duì)本文的工作進(jìn)行了總結(jié)和展望。 【關(guān)鍵詞】：Ad Hoc網(wǎng)絡(luò) 路由協(xié)議 節(jié)能路由算法 多徑路由算法 OPNET
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-19
• 1.1 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)概述10-16
• 1.1.1 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程10-11
• 1.1.2 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的定義及特點(diǎn)11-13
• 1.1.3 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)13-14
• 1.1.4 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用14-15
• 1.1.5 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)15-16
• 1.2 論文的研究?jī)?nèi)容和組織結(jié)構(gòu)16-18
• 1.2.1 論文的研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.2.2 論文的組織結(jié)構(gòu)17-18
• 1.3 本章小結(jié)18-19
• 2 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議19-42
• 2.1 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議概述19-21
• 2.1.1 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議面臨的問(wèn)題19
• 2.1.2 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的要求19-21
• 2.2 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的分類21-26
• 2.2.1 主動(dòng)路由協(xié)議21-22
• 2.2.2 按需路由協(xié)議22
• 2.2.3 分層路由協(xié)議22-23
• 2.2.4 幾種典型的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議23-26
• 2.3 節(jié)能路由協(xié)議26-32
• 2.3.1 節(jié)能路由的度量26-28
• 2.3.2 最小化總傳輸能量的節(jié)能路由協(xié)議28-31
• 2.3.3 最大化網(wǎng)絡(luò)生存期的節(jié)能協(xié)議31-32
• 2.3.4 兩類節(jié)能協(xié)議的比較分析32
• 2.4 多徑路由協(xié)議32-41
• 2.4.1 多徑路由協(xié)議概述33-34
• 2.4.2 多徑路由的分類34-35
• 2.4.3 多徑路由的穩(wěn)定性分析35-38
• 2.4.4 幾種典型的多徑路由協(xié)議38-40
• 2.4.5 單徑路由和多徑路由的比較40-41
• 2.5 本章小結(jié)41-42
• 3 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)能路由算法設(shè)計(jì)42-58
• 3.1 算法的基本思想42-45
• 3.1.1 路由發(fā)現(xiàn)42-44
• 3.1.2 路由維護(hù)44-45
• 3.2 算法描述45-46
• 3.2.1 剩余生命期45
• 3.2.2 分組傳輸消耗能量45-46
• 3.2.3 約束函數(shù)的定義及權(quán)值的選擇46
• 3.3 OPNET仿真平臺(tái)簡(jiǎn)介46-53
• 3.3.1 OPNET通信仿真機(jī)制47-48
• 3.3.2 OPNET的建模機(jī)制48
• 3.3.3 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)模型48-53
• 3.4 仿真結(jié)果及分析53-57
• 3.4.1 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)53
• 3.4.2 仿真結(jié)果及分析53-57
• 3.5 本章小結(jié)57-58
• 4 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)多徑路由算法設(shè)計(jì)58-69
• 4.1 算法的基本思想58-59
• 4.2 路由發(fā)現(xiàn)59-63
• 4.2.1 路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程59-60
• 4.2.2 多路徑選擇算法60-62
• 4.2.3 負(fù)載分配機(jī)制62-63
• 4.3 路由維護(hù)63-64
• 4.4 仿真結(jié)果及分析64-67
• 4.4.1 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)64
• 4.4.2 仿真結(jié)果和分析64-67
• 4.5 本章小結(jié)67-69
• 結(jié)論69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況73-74
• 致謝74-75

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