多跳無線網(wǎng)絡(luò)機會路由研究.pdf

1、多跳無線網(wǎng)絡(luò)(Multi-hop wireless networks),如移動自組網(wǎng)(M0bile Ad hoc network,MANET),無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless SensorNetwork,WSN),無線Mesh網(wǎng)絡(luò)(wireless mesh network,WMN),在監(jiān)測,通信,控制等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。在多跳無線網(wǎng)絡(luò)中由于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的移動性、鏈路的不穩(wěn)定性、無線傳輸?shù)牟豢煽啃?導(dǎo)致尋找高效的路由算法存在很大的挑

2、戰(zhàn)。傳統(tǒng)的路由策略在傳輸數(shù)據(jù)之前必須尋找一條有效的傳輸路徑,再傳輸數(shù)據(jù)。由于網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的移動,環(huán)境的影響,節(jié)點自身的故障等,導(dǎo)致傳輸路徑壽命很短,嚴重降低了傳輸?shù)男?。機會路由(Opportunistic Routing,OR)則無須尋找一條完整的傳輸路徑,每通過一跳傳輸,數(shù)據(jù)包就越“接近”目標節(jié)點,每一跳的傳輸通過無線傳輸?shù)膹V播性來提高傳輸?shù)某晒β?。機會路由有效地提高了傳輸穩(wěn)定性,非常適合于多跳高丟包率的無線網(wǎng)絡(luò)。針對機會路由本文主要

3、進行了如下的研究工作:
　　 提出了一種自組織的節(jié)點間斷性故障監(jiān)測方法?；诜侄芜B續(xù)監(jiān)測的思想,本文采用累計信任度來判斷節(jié)點間斷性故障的監(jiān)測方法SCMCT(Self-configurable Monitoring by Cumulative Trust)。在單次監(jiān)測中利用信息熵記錄節(jié)點響應(yīng)頻率,通過信息熵的共享,基于偽空間距離聯(lián)合診斷節(jié)點的間斷性。試驗結(jié)果對比表明,此單次監(jiān)測方法比已有方法效率明顯的提高。為提高節(jié)點高速運動時監(jiān)測

4、的準確性,通過分段連續(xù)監(jiān)測,把單次監(jiān)測結(jié)果作為分類器,計算節(jié)點的累計信任度,通過累計信任度衡量節(jié)點的間斷性。試驗仿真表明此方法顯著了當節(jié)點高速運動時的監(jiān)測準確性。
　　 提出了在多信道多跳無線網(wǎng)絡(luò)中的機會路由策略MC.oR。首先分析了多跳無線網(wǎng)絡(luò)中信道沖突的嚴重性和信道分配的復(fù)雜性,給出了一種新穎的基于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點路徑負載的啟發(fā)式多信道分配算法,極大地減少了網(wǎng)絡(luò)的信道沖突。然后分析了考慮信道沖突時,鏈路的有效帶寬,提出了基于EOTT

5、指標的轉(zhuǎn)發(fā)候選集的選擇策略,并證明了EOTT滿足最優(yōu)化原則。
　　 結(jié)合背壓式調(diào)度在高負載網(wǎng)絡(luò)上的優(yōu)勢和機會路由傳輸質(zhì)量上的特性,兼顧優(yōu)勢路徑和負載平衡,提出了基于背壓式調(diào)度的機會路由策略(BPS-OR)。在背壓式調(diào)度中,利用EODB來描述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點與下一跳節(jié)點的期望積壓差。在機會路由中,設(shè)計了EODT指標描述數(shù)據(jù)包傳輸?shù)侥康毓?jié)點的期望延遲時間,并證明了EODT指標滿足最優(yōu)化。原則,給出了基于EODT的轉(zhuǎn)發(fā)候選集產(chǎn)生算法。仿真實驗