基于移動(dòng)預(yù)測(cè)的移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)高效路由研究.pdf

1、移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)隨機(jī)移動(dòng)會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)拓?fù)漕l繁地、不可預(yù)知地變化，進(jìn)而導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)之間的通信鏈路斷開，路徑失效，帶來大量的路由重建，耗費(fèi)了有限的網(wǎng)絡(luò)資源。然而，研究表明，節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性在引起網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓耐瑫r(shí)，也可能增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)連通度。因此，在傳統(tǒng)路由協(xié)議中，怎樣利用節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性減少路由發(fā)現(xiàn)階段的路由請(qǐng)求包廣播數(shù)量，選擇一條穩(wěn)定路徑，減少由于斷鏈帶來的時(shí)延和開銷是個(gè)很重要的課題，而在新型的無狀態(tài)路由中，怎樣利用節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的方向和有效性，

2、節(jié)約網(wǎng)絡(luò)資源也是個(gè)很重要的課題。
　　 本文在合理利用節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了三種低開銷的高效路由:
　　 首先，本文首次研究了曼哈頓移動(dòng)模型下的鏈路可用性問題并給出一個(gè)估算方法用于選擇更為穩(wěn)定的路徑，減少路徑失效以及路由重建出現(xiàn)的次數(shù)。曼哈頓移動(dòng)模型作為一種重要的模型，符合商場(chǎng)購物者、城市車輛等很多場(chǎng)景的移動(dòng)特征。我們分析了該模型下的節(jié)點(diǎn)空間分布，預(yù)測(cè)了節(jié)點(diǎn)間的鏈路可用性，并利用馬爾可夫鏈的等價(jià)屬性，在不基于鏈路相互

3、獨(dú)立的假設(shè)下，將單跳的鏈路可用性擴(kuò)展到多跳的路徑可用性。此外，我們結(jié)合路徑可用性和路徑跳數(shù)，設(shè)計(jì)了新的路由度量用于選擇轉(zhuǎn)發(fā)路徑，增強(qiáng)了路徑的穩(wěn)定性，減少了時(shí)延和開銷，并提升了路由性能。
　　 第二，本文提出了一種新的預(yù)測(cè)手段:期望會(huì)合節(jié)點(diǎn)連通信息，在減少路由發(fā)現(xiàn)廣播過程中路由請(qǐng)求包不必要轉(zhuǎn)發(fā)的同時(shí)，使得路由發(fā)現(xiàn)能夠提供連通更好的路徑。在路由發(fā)現(xiàn)過程中，盲目廣播路由請(qǐng)求包會(huì)帶來大量不必要的冗余轉(zhuǎn)發(fā)，并且，路由發(fā)現(xiàn)根據(jù)當(dāng)前連通狀態(tài)選

4、出的通信路徑，在數(shù)據(jù)傳輸階段不一定有效，這會(huì)對(duì)路由性能產(chǎn)生重大影響。針對(duì)這種情況，我們?cè)O(shè)計(jì)了根據(jù)期望會(huì)合節(jié)點(diǎn)連通信息的概率轉(zhuǎn)發(fā)算法。節(jié)點(diǎn)的期望會(huì)合節(jié)點(diǎn)連通信息指的是未來一段時(shí)間節(jié)點(diǎn)和其鄰居的連接情況變化趨勢(shì)，運(yùn)用此信息，本文的廣播策略同時(shí)考慮了當(dāng)前的鏈路穩(wěn)定性和近期的連通度變化，計(jì)算出合理的轉(zhuǎn)發(fā)概率，使得路由發(fā)現(xiàn)選出的路徑能夠具有更好的穩(wěn)定性并維持更長(zhǎng)的時(shí)間，有效的減少了重路由的次數(shù)和路由開銷。
　　 最后，本文針對(duì)移動(dòng)自組織網(wǎng)

5、絡(luò)提出了一種拓?fù)漭o助的自適應(yīng)地理機(jī)會(huì)路由。機(jī)會(huì)路由作為一種無狀態(tài)路由，利用廣播的特性發(fā)送數(shù)據(jù)包，不需要確定性路由，開銷很小，但是節(jié)點(diǎn)在轉(zhuǎn)發(fā)過程中可能會(huì)對(duì)彼此的傳輸造成干擾。此外，基于拓?fù)涞臋C(jī)會(huì)路由存在獲取維護(hù)難度大的缺點(diǎn)，而基于地理信息的機(jī)會(huì)路由可能會(huì)引起路由空洞。本文中，同時(shí)考慮節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性和數(shù)據(jù)包沖突對(duì)通信造成的影響，設(shè)計(jì)了一種更精確的鏈路質(zhì)量評(píng)測(cè)方法來控制投遞集，并且，我們還利用節(jié)點(diǎn)的地理位置和移動(dòng)適應(yīng)性設(shè)計(jì)了一種同時(shí)考慮拓?fù)湫畔⒑?/p>