移動自組織網(wǎng)絡路由關鍵技術研究.pdf

1、移動自組織網(wǎng)絡是由一組自治的無線移動節(jié)點組成的暫時性對等網(wǎng)絡系統(tǒng)，能夠在沒有固定網(wǎng)絡基礎設施支持的環(huán)境中迅速展開，并能夠根據(jù)網(wǎng)絡環(huán)境的變化動態(tài)重構，提供基于多跳無線連接的數(shù)據(jù)轉發(fā)服務。移動自組織網(wǎng)絡這種完全自治的、分布式的網(wǎng)絡控制與管理模式為其部署和應用帶來了極大的便捷性和靈活性，但同時也導致了網(wǎng)絡節(jié)點間的相互位置和信任關系難以穩(wěn)定維系、拓撲結構變化難以預測、數(shù)據(jù)傳輸路由中斷頻繁、路由重建和維護操作資源消耗過大等許多不利因素，為網(wǎng)絡協(xié)議

2、的研究和設計帶來了巨大的挑戰(zhàn)。
　　路由算法是移動自組織網(wǎng)絡中最為重要的有機組成部分，是建立移動自組織網(wǎng)絡的基礎，相對于傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡中的路由問題，移動自組織網(wǎng)絡路由算法的研究更具挑戰(zhàn)性，一直以來都是自組織網(wǎng)絡研究領域中的熱點問題。本文在分析移動自組織網(wǎng)絡固有特性及當前路由算法研究成果的基礎之上，主要研究了移動自組織網(wǎng)絡環(huán)境中的路由關鍵技術，包括基于網(wǎng)絡節(jié)點、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、基于跨層協(xié)同操作的負載均

3、衡路由技術，以及基于局部拓撲信息的按需路由維護機制等問題。
　　通過分析移動節(jié)點自身動態(tài)特征與其局部拓撲結構變化不確定性程度之間的關系，提出了一種基于局部拓撲變化熵度量的移動節(jié)點穩(wěn)定性度量算法，并以此為基礎改進了源動態(tài)路由協(xié)議(DSR)的路由發(fā)現(xiàn)機制，通過選擇局部拓撲結構相對穩(wěn)定的網(wǎng)絡節(jié)點參與路由的組建，提高了網(wǎng)絡路由的穩(wěn)定性程度，進而抑制了動態(tài)網(wǎng)絡環(huán)境中路由協(xié)議控制負載開銷的快速增長，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)量對路由機制的性能具有重要的影響，而當前的相關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算復雜程度，并且以較低的控制負載開銷有效的提高了路由協(xié)議的網(wǎng)絡性能。
　　在移動自組織網(wǎng)絡環(huán)境中，數(shù)據(jù)傳輸負載分布不均將導致網(wǎng)絡中的“熱點區(qū)域”，區(qū)

5、域中的分組傳輸延遲快速增加，進而發(fā)生無線鏈路擁塞、丟棄待轉發(fā)分組等情況，甚至由于重負荷網(wǎng)絡節(jié)點能源快速耗盡而產(chǎn)生網(wǎng)絡分割等嚴重問題。針對此問題，提出了一種具有網(wǎng)絡負載均衡能力的按需路由協(xié)議LBBORP，網(wǎng)絡節(jié)點通過跨層協(xié)作的方式監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸負載的動態(tài)變化情況，并在路由建立過程中利用監(jiān)測信息來實現(xiàn)規(guī)避網(wǎng)絡熱點區(qū)域，均衡分布網(wǎng)絡負載的目的。
　　頻繁的鏈路中斷導致自組網(wǎng)中數(shù)據(jù)傳輸路由快速失效，因此需要路由協(xié)議具有強壯的路由維護機制，而