移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)QoS路由協(xié)議的研究與仿真.pdf

1、移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)是由一組帶有無(wú)線通信收發(fā)裝置的移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)組成的一個(gè)多跳、臨時(shí)、無(wú)中心、可以在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)快速構(gòu)建起來(lái)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，并且不需要現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的支持，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)終端可以自由移動(dòng)，地位相等。隨著移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)傳輸多媒體業(yè)務(wù)需求的不斷增加，相應(yīng)地提出了服務(wù)質(zhì)量QoS的要求。然而考慮到移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)是移動(dòng)的，網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不斷變化，同時(shí)這些移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力和存儲(chǔ)容量較低、能量受限。因此，如何設(shè)計(jì)出支持QoS要求的路

2、由協(xié)議是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，并已成為移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)的研究熱點(diǎn)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在QoS路由方面做了大量的研究，但仍然存在不少尚未解決的問(wèn)題。本文在研究分析國(guó)內(nèi)外大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)如何在移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)中提供具有QoS保證的路由協(xié)議展開了較深入的研究。 本文提出了一種基于負(fù)載均衡的QoS路由協(xié)議LQRP(Load Balancing based QoS Routing Protocol)。LQRP協(xié)議以帶寬、負(fù)載和能量作為

3、路由選擇標(biāo)準(zhǔn)。該協(xié)議能夠有效地估算鄰節(jié)點(diǎn)之間的干擾帶寬、節(jié)點(diǎn)當(dāng)前可利用的帶寬，以保證所選路由有足夠的帶寬來(lái)傳輸分組。LQRP協(xié)議進(jìn)行負(fù)載均衡的方法是根據(jù)收集到的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載及其節(jié)點(diǎn)的剩余能量，通過(guò)使重負(fù)載和能量少的節(jié)點(diǎn)不參與新路由發(fā)現(xiàn)的方法，來(lái)減少經(jīng)過(guò)重負(fù)載和能量少的中間節(jié)點(diǎn)的不利路由，使得網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)載均勻分布，減少擁塞，從而提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量等性能。同時(shí)，由于負(fù)載的均勻分布，網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的能量消耗也相應(yīng)得到平衡，增加了網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)的

4、抗毀能力。 為了驗(yàn)證LQRP協(xié)議在性能上的提高，本文在NS2仿真平臺(tái)下對(duì)LQRP協(xié)議與現(xiàn)存的AODV協(xié)議進(jìn)行了仿真比較實(shí)驗(yàn)。仿真結(jié)果表明，LQRP協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化頻繁、網(wǎng)絡(luò)通信量較大的環(huán)境下，其分組投遞率、端到端平均時(shí)延、節(jié)點(diǎn)平均消耗的能量三個(gè)方面的性能都優(yōu)于AODV協(xié)議。本文還對(duì)LQRP協(xié)議中節(jié)點(diǎn)交換HELLO消息的周期分別取不同的值進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，仿真結(jié)果表明，在不同的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模中，取值過(guò)小或過(guò)大都對(duì)LORP協(xié)