無線自組織網(wǎng)絡(luò)預(yù)測路由算法的研究.pdf

1、移動自組織網(wǎng)絡(luò)的目標不是提供移動電話通信和網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)，而是在沒有固定的基礎(chǔ)設(shè)施（如戰(zhàn)場）或者基礎(chǔ)設(shè)施遭到損壞（如地震救災(zāi)）的情況下提供通信以滿足特殊的、定制的、臨時的應(yīng)用要求。該網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點即可以作為終端同時也可以作為路由器，因移動自組織網(wǎng)絡(luò)的組建可以快速、靈活，具有分布式方式及自組織特性，不受時間和地點的限制，因此特別適合應(yīng)用于應(yīng)急救災(zāi)、戰(zhàn)場通信等應(yīng)用場合。而在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點移動情況會變得復(fù)雜，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)容易發(fā)生

2、較大變化，在這種情況下研究如何提供穩(wěn)定的路由來滿足業(yè)務(wù)要求就顯得很有必要。
　　 本文主要從以下兩個方面進行研究:
　　 （一）在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大的情況下，采用分簇的方法能夠為較大的網(wǎng)絡(luò)提供較好的可擴展性。分簇后，有利于管理和維護網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點，有利于減少路由洪范和提供更短的路徑進行通信。因此本文首先對幾種經(jīng)典的分簇算法進行了分析研究，并在WCA算法的基礎(chǔ)上根據(jù)節(jié)點之間鏈路保持時間提出一種帶有預(yù)測機制的分簇算法，并將節(jié)點分為兩種

3、類型（普通節(jié)點和能量充足節(jié)點），為選擇穩(wěn)定的簇頭提供支持。在簇的維護階段，本文根據(jù)預(yù)測到的鏈路保持時間提出一種增大簇成員節(jié)點發(fā)送Hello消息包的時間間隔的機制，來減少路由控制開銷。
　　 （二）本文對平面路由協(xié)議和分級路由協(xié)議進行了分析研究，并重點研究了分級路由協(xié)議中的CBRP路由協(xié)議。在該路由協(xié)議的基礎(chǔ)上，利用改進后的帶有預(yù)測機制的分簇算法代替原CBRP路由協(xié)議中的最小ID分簇算法，并利用分簇算法中各個節(jié)點之間維護的鄰居節(jié)點

4、的鏈路保持時間的信息，為選擇一條穩(wěn)定的路由提供判斷依據(jù)。在網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)變化大，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)目較多的情況下，本算法能夠提供一條穩(wěn)定的路由。
　　 本文利用NS2仿真軟件通過設(shè)置多個仿真場景，通過節(jié)點的傳輸范圍的變化對原WCA分簇算法和本文提出的帶有預(yù)測機制的分簇算法(EWCA-MP)來進行對比，并給出分簇算法產(chǎn)生的簇的數(shù)目、單位時間內(nèi)統(tǒng)治集的更新次數(shù)、節(jié)點的轉(zhuǎn)移次數(shù)的仿真圖，驗證改進后的分簇算法具有良好的性能指標。通過節(jié)點的移動速度