大規(guī)模無線網(wǎng)絡(luò)自組織路由算法研究.pdf

1、移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)(Mobile Ad Hoc Network,MANET)由一組無線移動節(jié)點(diǎn)組成,它是不需要依靠固定的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,就可以迅速組網(wǎng)以供使用的網(wǎng)絡(luò)體系。MANET通常是無中心、自組織的對等網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)地位平等,既可以作移動終端收發(fā)報文,也可以作為路由器轉(zhuǎn)發(fā)報文,所以網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的抗毀性;此外,節(jié)點(diǎn)還能夠任意地加入和退出網(wǎng)絡(luò)。MANET之前已經(jīng)在軍事領(lǐng)域和災(zāi)難救援等民用領(lǐng)域有了廣泛的應(yīng)用,隨著技術(shù)的逐漸成熟,在

2、商業(yè)領(lǐng)域的使用也呈上升趨勢。
　　本論文研究大規(guī)模的移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的高效路由協(xié)議。移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)往往具有較高的移動性,節(jié)點(diǎn)間鏈路不穩(wěn)定且拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化快。本論文擬設(shè)計一種適合于大規(guī)模移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議,能夠在維持良好的路由功能前提下,有效地減小網(wǎng)絡(luò)的開銷。
　　為此,本文將主要工作集中在網(wǎng)絡(luò)層,提出了一種基于虛擬骨干子網(wǎng)的朦朧視覺鏈路狀態(tài)(Virtual Backbone-based Hazy Sig

3、hted Link State,VB-HSLS)路由算法。朦朧視覺路由算法是主動式路由算法,該算法根據(jù)控制消息發(fā)送范圍調(diào)整控制消息發(fā)送的頻率,它更關(guān)心的是節(jié)點(diǎn)周圍的拓?fù)渥兓?從而增強(qiáng)了對網(wǎng)絡(luò)變化的適應(yīng)性,特別是能夠有效地減少路由開銷。用基于節(jié)點(diǎn)連通性的骨干選舉算法為網(wǎng)絡(luò)選取骨干節(jié)點(diǎn)和維護(hù)骨干子網(wǎng),將控制報文的轉(zhuǎn)發(fā)限制在骨干子網(wǎng)內(nèi),在不影響路由性能的前提下,能夠進(jìn)一步降低協(xié)議開銷。所提算法提高了路由控制報文的轉(zhuǎn)發(fā)效率,避免了冗余的轉(zhuǎn)發(fā),提

4、高了算法的可擴(kuò)展性,使得路由協(xié)議更加適用于大規(guī)模的移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)。
　　為了驗(yàn)證所提算法的性能,本文基于OPNET仿真軟件,實(shí)現(xiàn)了基于虛擬骨干網(wǎng)的朦朧視覺路由協(xié)議,并對其路由性能進(jìn)行了對比分析。首先,在OPNET軟件中對HSLS進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。然后,通過修改鄰居節(jié)點(diǎn)模型和HELLO報文格式,并加入虛擬骨干網(wǎng)表,在網(wǎng)絡(luò)中選舉骨干節(jié)點(diǎn),構(gòu)成虛擬骨干子網(wǎng)。進(jìn)而,通過改進(jìn)鏈路狀態(tài)更新(Link State Update,LSU)報文轉(zhuǎn)發(fā)