移動自組織網(wǎng)絡(luò)路由關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、移動自組織網(wǎng)絡(luò)是由一組自治的無線移動節(jié)點(diǎn)組成的暫時性對等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠在沒有固定網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施支持的環(huán)境中迅速展開，并能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的變化動態(tài)重構(gòu)，提供基于多跳無線連接的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)。移動自組織網(wǎng)絡(luò)這種完全自治的、分布式的網(wǎng)絡(luò)控制與管理模式為其部署和應(yīng)用帶來了極大的便捷性和靈活性，但同時也導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的相互位置和信任關(guān)系難以穩(wěn)定維系、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化難以預(yù)測、數(shù)據(jù)傳輸路由中斷頻繁、路由重建和維護(hù)操作資源消耗過大等許多不利因素，為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

2、的研究和設(shè)計(jì)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。
　　路由算法是移動自組織網(wǎng)絡(luò)中最為重要的有機(jī)組成部分，是建立移動自組織網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，相對于傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)中的路由問題，移動自組織網(wǎng)絡(luò)路由算法的研究更具挑戰(zhàn)性，一直以來都是自組織網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域中的熱點(diǎn)問題。本文在分析移動自組織網(wǎng)絡(luò)固有特性及當(dāng)前路由算法研究成果的基礎(chǔ)之上，主要研究了移動自組織網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的路由關(guān)鍵技術(shù)，包括基于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、無線鏈路不確定性特征的穩(wěn)定路由和多徑路由選擇技術(shù)、基于跨層協(xié)同操作的負(fù)載均

3、衡路由技術(shù)，以及基于局部拓?fù)湫畔⒌陌葱杪酚删S護(hù)機(jī)制等問題。
　　通過分析移動節(jié)點(diǎn)自身動態(tài)特征與其局部拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化不確定性程度之間的關(guān)系，提出了一種基于局部拓?fù)渥兓囟攘康囊苿庸?jié)點(diǎn)穩(wěn)定性度量算法，并以此為基礎(chǔ)改進(jìn)了源動態(tài)路由協(xié)議(DSR)的路由發(fā)現(xiàn)機(jī)制，通過選擇局部拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)參與路由的組建，提高了網(wǎng)絡(luò)路由的穩(wěn)定性程度，進(jìn)而抑制了動態(tài)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中路由協(xié)議控制負(fù)載開銷的快速增長，有效的提高了路由協(xié)議的整體性能。
　　

4、多徑路由中路徑的選擇質(zhì)量對路由機(jī)制的性能具有重要的影響，而當(dāng)前的相關(guān)研究大多集中于如何發(fā)現(xiàn)多條路由的問題，很少深入研究具體的路由選擇策略，因此本文提出了一種基于無線鏈路動態(tài)特征的路由穩(wěn)定性量化度量算法，將無線鏈路集的積累動態(tài)特征作為路徑可靠性度量的近似解決方案，避免了路由可靠性度量的計(jì)算復(fù)雜程度，并且以較低的控制負(fù)載開銷有效的提高了路由協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)性能。
　　在移動自組織網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，數(shù)據(jù)傳輸負(fù)載分布不均將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中的“熱點(diǎn)區(qū)域”，區(qū)

5、域中的分組傳輸延遲快速增加，進(jìn)而發(fā)生無線鏈路擁塞、丟棄待轉(zhuǎn)發(fā)分組等情況，甚至由于重負(fù)荷網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能源快速耗盡而產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)分割等嚴(yán)重問題。針對此問題，提出了一種具有網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡能力的按需路由協(xié)議LBBORP，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過跨層協(xié)作的方式監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸負(fù)載的動態(tài)變化情況，并在路由建立過程中利用監(jiān)測信息來實(shí)現(xiàn)規(guī)避網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)區(qū)域，均衡分布網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的目的。
　　頻繁的鏈路中斷導(dǎo)致自組網(wǎng)中數(shù)據(jù)傳輸路由快速失效，因此需要路由協(xié)議具有強(qiáng)壯的路由維護(hù)機(jī)制，而