基于移動預測的移動自組織網絡高效路由研究.pdf

1、移動自組織網絡中，節(jié)點隨機移動會引起網絡拓撲頻繁地、不可預知地變化，進而導致節(jié)點之間的通信鏈路斷開，路徑失效，帶來大量的路由重建，耗費了有限的網絡資源。然而，研究表明，節(jié)點移動性在引起網絡拓撲變化的同時，也可能增強網絡連通度。因此，在傳統(tǒng)路由協(xié)議中，怎樣利用節(jié)點移動性減少路由發(fā)現(xiàn)階段的路由請求包廣播數(shù)量，選擇一條穩(wěn)定路徑，減少由于斷鏈帶來的時延和開銷是個很重要的課題，而在新型的無狀態(tài)路由中，怎樣利用節(jié)點移動性控制數(shù)據(jù)轉發(fā)的方向和有效性，

2、節(jié)約網絡資源也是個很重要的課題。
　　 本文在合理利用節(jié)點移動性的基礎上，設計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模型下的鏈路可用性問題并給出一個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)。曼哈頓移動模型作為一種重要的模型，符合商場購物者、城市車輛等很多場景的移動特征。我們分析了該模型下的節(jié)點空間分布，預測了節(jié)點間的鏈路可用性，并利用馬爾可夫鏈的等價屬性，在不基于鏈路相互

3、獨立的假設下，將單跳的鏈路可用性擴展到多跳的路徑可用性。此外，我們結合路徑可用性和路徑跳數(shù)，設計了新的路由度量用于選擇轉發(fā)路徑，增強了路徑的穩(wěn)定性，減少了時延和開銷，并提升了路由性能。
　　 第二，本文提出了一種新的預測手段:期望會合節(jié)點連通信息，在減少路由發(fā)現(xiàn)廣播過程中路由請求包不必要轉發(fā)的同時，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，盲目廣播路由請求包會帶來大量不必要的冗余轉發(fā)，并且，路由發(fā)現(xiàn)根據(jù)當前連通狀態(tài)選

4、出的通信路徑，在數(shù)據(jù)傳輸階段不一定有效，這會對路由性能產生重大影響。針對這種情況，我們設計了根據(jù)期望會合節(jié)點連通信息的概率轉發(fā)算法。節(jié)點的期望會合節(jié)點連通信息指的是未來一段時間節(jié)點和其鄰居的連接情況變化趨勢，運用此信息，本文的廣播策略同時考慮了當前的鏈路穩(wěn)定性和近期的連通度變化，計算出合理的轉發(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)定性并維持更長的時間，有效的減少了重路由的次數(shù)和路由開銷。
　　 最后，本文針對移動自組織網

5、絡提出了一種拓撲輔助的自適應地理機會路由。機會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)點在轉發(fā)過程中可能會對彼此的傳輸造成干擾。此外，基于拓撲的機會路由存在獲取維護難度大的缺點，而基于地理信息的機會路由可能會引起路由空洞。本文中，同時考慮節(jié)點移動性和數(shù)據(jù)包沖突對通信造成的影響，設計了一種更精確的鏈路質量評測方法來控制投遞集，并且，我們還利用節(jié)點的地理位置和移動適應性設計了一種同時考慮拓撲信息和