基于鏈路質(zhì)量的無線自組織網(wǎng)絡(luò)按需路由協(xié)議研究.pdf

1、無線自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議是無線自組織網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,它在很大程度上決定了移動(dòng)無線自組織網(wǎng)絡(luò)的特征和性能。近年來,由于移動(dòng)無線自組織網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用,其路由協(xié)議也得到了長足的發(fā)展。然而由于傳統(tǒng)無線自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議是從有線網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議演化而來,其中仍含有一些不適用于無線自組織網(wǎng)絡(luò)的部分。本論文首先研究了傳統(tǒng)無線自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議存在的問題及其本質(zhì)原因。為了解決這些問題,本文從兩方面著手,一方面是研究精確的、多參數(shù)的鏈路質(zhì)量估計(jì)方法;另一方

2、面是研究如何根據(jù)估計(jì)算法獲得的鏈路質(zhì)量信息進(jìn)行路由發(fā)現(xiàn)和路由維護(hù)。
　　本文通過提出一種多參數(shù)鏈路估計(jì)算法來解決第一方面的問題,該算法利用無線自組織網(wǎng)絡(luò)中用于探測鄰居節(jié)點(diǎn)的探測數(shù)據(jù)包來估計(jì)丟包率和鏈路時(shí)延。在研究該算法時(shí)本文首先建立了探測數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)間間隔模型;然后本文提出了一種基于矩估計(jì)的算法來對該模型參數(shù)進(jìn)行估計(jì),其估計(jì)結(jié)果即是鏈路丟包率和鏈路延遲;最后,本文設(shè)計(jì)了一個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)來對鏈路質(zhì)量估計(jì)算法的性能進(jìn)行仿真分析,仿真結(jié)果表

3、明,該估計(jì)算法可以在較低的均方根誤差下對鏈路質(zhì)量進(jìn)行估計(jì)。
　　對于第二個(gè)方面,本文提出并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)最優(yōu)鏈路質(zhì)量按需 MANET路由協(xié)議。該協(xié)議包含路由發(fā)現(xiàn)算法和路由維護(hù)算法兩部分。其中,路由發(fā)現(xiàn)算法根據(jù)鏈路質(zhì)量為每條鏈路賦予不同的路由發(fā)現(xiàn)延時(shí),使其能夠簡單的獲取到具有最優(yōu)鏈路質(zhì)量的路由。另外,本文提出了一個(gè)與路由發(fā)現(xiàn)算法配套的路由維護(hù)算法,該維護(hù)算法使MANET在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥儎?dòng)時(shí)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)鏈路的不穩(wěn)定并進(jìn)行修復(fù),從而保證了路由的

4、長期有效性。本文還設(shè)計(jì)了一套基于NS2的仿真實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)主要研究了網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、節(jié)點(diǎn)移動(dòng)速度和數(shù)據(jù)發(fā)送速率分別對丟包率、端到端時(shí)延、控制包開銷和平均跳數(shù)的影響。仿真結(jié)果表明,相比較傳統(tǒng)路由協(xié)議,本文所提出的最優(yōu)鏈路質(zhì)量按需MANET路由協(xié)議在大多數(shù)方面有著更好的性能。
　　為了驗(yàn)證本文所提出的路由算法在真實(shí)環(huán)境下的實(shí)用性,本文將最優(yōu)鏈路質(zhì)量按需 MANET路由協(xié)議在 Linux上進(jìn)行實(shí)現(xiàn),使其成為一個(gè)真實(shí)的路由協(xié)議。本文詳細(xì)給出了該路