移動AD-hoc網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性路由的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、節(jié)點(diǎn)的移動性是移動Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的重要特征之一。由于節(jié)點(diǎn)的移動會對節(jié)點(diǎn)間鏈路和路徑的連通性造成破壞，進(jìn)而降低路由性能，本論文針對移動Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中存在的這個(gè)問題，深入研究了穩(wěn)定性路由的關(guān)鍵技術(shù)，給出了能夠提高路由對節(jié)點(diǎn)移動的魯棒性和適應(yīng)性的有效解決方案。研究工作包括以下三個(gè)方面:基于移動性預(yù)測的穩(wěn)定性評估、穩(wěn)定性路由算法的優(yōu)化設(shè)計(jì)和穩(wěn)定性成簇算法的設(shè)計(jì)。
　　論文取得的主要研究成果如下:
　　(1)通過預(yù)測節(jié)點(diǎn)間相對移

2、動來評估鏈路的穩(wěn)定性，提出了一種基于節(jié)點(diǎn)相對移動預(yù)測的穩(wěn)定性路由算法。該算法對節(jié)點(diǎn)間相對移動狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測，通過統(tǒng)計(jì)方法得到不同相對移動狀態(tài)下鏈路平均維持時(shí)間與節(jié)點(diǎn)間距離的關(guān)系式，從而利用節(jié)點(diǎn)間距離計(jì)算鏈路平均維持時(shí)間。在路由建立過程中，以最小鏈路平均維持時(shí)間作為選路依據(jù)建立路由，保證了所選路由具有較高的穩(wěn)定性。
　　(2)針對臨近空間移動Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中，高速節(jié)點(diǎn)路由頻繁中斷的問題，提出了一種基于移動軌跡預(yù)測的穩(wěn)定性路由算法。該

3、算法利用具有有限移動性的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的準(zhǔn)靜止骨干網(wǎng)對高速節(jié)點(diǎn)的移動軌跡進(jìn)行預(yù)測，然后根據(jù)移動預(yù)測的結(jié)果設(shè)計(jì)一種路標(biāo)指示路由的建立機(jī)制，通過路標(biāo)節(jié)點(diǎn)的設(shè)置和更新保證了其他節(jié)點(diǎn)與高速節(jié)點(diǎn)間路由的穩(wěn)定性和連續(xù)性。
　　(3)由于穩(wěn)定性路由對于節(jié)點(diǎn)移動缺乏有效的適應(yīng)性，因此提出了一種基于移動自適應(yīng)策略的穩(wěn)定性路由算法。移動自適應(yīng)策略主要包括三個(gè)關(guān)鍵技術(shù):穩(wěn)定性參數(shù)雙向評估，異步移動通告和鏈路穩(wěn)定性更新以及基于鏈路穩(wěn)定性的多路徑路由維護(hù)機(jī)制。提

4、出的穩(wěn)定性路由算法使用了移動自適應(yīng)策略，有效地增強(qiáng)了穩(wěn)定性路由對于節(jié)點(diǎn)移動的適應(yīng)性和魯棒性，進(jìn)而提高了路由性能。
　　(4)在穩(wěn)定性路由算法的路由建立過程中會產(chǎn)生大量的冗余RREQ分組，造成路由開銷的增加，為此提出了一種基于博弈的穩(wěn)定性路由算法。將RREQ轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制建模為一個(gè)多節(jié)點(diǎn)參與的混合策略型博弈。在博弈中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)根據(jù)鏈路穩(wěn)定性和鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)目，利用納什均衡得到轉(zhuǎn)發(fā)RREQ的概率，實(shí)現(xiàn)了RREQ的概率轉(zhuǎn)發(fā)，降低了路由開銷，提高了

5、穩(wěn)定性路由的性能。
　　(5)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膭討B(tài)性是影響路由穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素之一，針對移動Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)拓?fù)涮岢隽艘环N基于移動相識度評估的穩(wěn)定性成簇算法。該算法的核心是一個(gè)移動相似度評估模型，利用移動相似度評估模型對節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性進(jìn)行評估，選擇具有最優(yōu)穩(wěn)定性的節(jié)點(diǎn)建立簇結(jié)構(gòu)，通過訪客節(jié)點(diǎn)、簇首競爭閾值減少簇首改變的頻率，采用事件觸發(fā)的方式實(shí)現(xiàn)了拓?fù)鋭討B(tài)變化情況下的簇更新機(jī)制，由此可以建立穩(wěn)定性較高的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，有利于穩(wěn)定性路由