基于能量控制的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究.pdf

1、Ad hoc網(wǎng)絡(luò)是一種不依賴于固定設(shè)施的、自組織的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，其組網(wǎng)方便、快捷，不受時(shí)間和空間的限制，既可應(yīng)用于救援、會(huì)議、戰(zhàn)場(chǎng)、探險(xiǎn)或危險(xiǎn)環(huán)境中的目標(biāo)監(jiān)控等場(chǎng)合，又可用于有線網(wǎng)末端網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展。Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的主要特點(diǎn)是無(wú)線傳輸、動(dòng)態(tài)拓?fù)?、多跳連接、信道共享、帶寬受限和能源受限。路由技術(shù)是Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)，也是影響網(wǎng)絡(luò)整體性能最重要的因素之一。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)

2、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)，特別是具有能量控制的路由技術(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。 本文首先概述了Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的基本概念和關(guān)鍵技術(shù)，其次介紹了Ad hoc網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng)的路由協(xié)議，然后歸納總結(jié)了現(xiàn)有節(jié)能路由協(xié)議普遍采用的能量控制策略類型。著重分析和比較了Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中比較典

3、型的四種傳統(tǒng)路由協(xié)議AODV，DSR，DSDV及TORA，在能量控制方面的性能。確定以DSR協(xié)議為基礎(chǔ)進(jìn)行基于能量控制的改進(jìn)。經(jīng)過(guò)深入研究Ad hoc網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)層、MAC子層、物理層的能量控制問(wèn)題，研究一種基于能量控制的改進(jìn)型Ad hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議——分布式動(dòng)態(tài)能量控制源路由協(xié)議(DDECSR，Distributed Dynamic Energy Control Source Routing)。 協(xié)議通過(guò)引入低能耗平衡路由算法

4、來(lái)降低路由傳輸能耗，平衡網(wǎng)絡(luò)流量，提高了網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的能量控制性能；協(xié)議采用了跨層設(shè)計(jì)的方式，路由的選擇綜合了鏈路和節(jié)點(diǎn)剩余能量的信息。以節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率水平和節(jié)點(diǎn)剩余能量構(gòu)成聯(lián)合函數(shù)，根據(jù)路徑上所有節(jié)點(diǎn)的聯(lián)合函數(shù)總和作為路由選擇的依據(jù)，應(yīng)用于路由發(fā)現(xiàn)階段；而路由維護(hù)階段采用IEEE802.11 MAC協(xié)議的載波監(jiān)聽(tīng)，以及備份次最低能耗路徑的聯(lián)合機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。 最后，我們對(duì)DDECSR協(xié)議進(jìn)行了算法分析。通過(guò)OPNET Modeler