基于網(wǎng)絡(luò)編碼的自組網(wǎng)絡(luò)路由算法的研究.pdf

1、無線自組網(wǎng)絡(luò)機(jī)動靈活、組網(wǎng)速度快、抗毀性強(qiáng)、無需基站或中心節(jié)點(diǎn)支持等特點(diǎn)讓其在軍用通信、緊急救援場所通信、偏遠(yuǎn)野外地區(qū)通信等復(fù)雜的通信場景中得到了廣泛的應(yīng)用。無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為無線自組網(wǎng)絡(luò)的一種，在偵查、探測、中繼通信等應(yīng)用領(lǐng)域的作用越來越突出，使無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)得到的關(guān)注與日俱增，尤其是對無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由及安全方面的關(guān)注。但無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信節(jié)點(diǎn)移動速度快等特點(diǎn)使其在路由及安全方面面臨更多的挑戰(zhàn)。無線自組網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議AODV能應(yīng)用在無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，但其

2、吞吐量、數(shù)據(jù)投遞成功率等性能低且沒有安全保障，從而影響了無人機(jī)間的通信性能。為此，本文主要針對上述兩方面的問題進(jìn)行了研究。
　　(1)為解決AODV協(xié)議在無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)中吞吐量及數(shù)據(jù)投遞成功率低等問題，本文引入了網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)和移動感知機(jī)制，提出一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的移動感知路由算法(MA_AODV_NC,Mobility Aware AODV Basic Network Coding)。該算法引入了偏離度來衡量無人機(jī)間的相對穩(wěn)定性，提出了

3、編碼路徑總偏離度的概念，并將其納入到路由度量中以減少節(jié)點(diǎn)快速移動對網(wǎng)絡(luò)性能的影響。提出了連續(xù)解碼失敗反饋機(jī)制，該機(jī)制能在一定程度提升編碼感知路由協(xié)議在節(jié)點(diǎn)移動速度快的網(wǎng)絡(luò)場景中的解碼成功率、減少網(wǎng)絡(luò)資源不必要的浪費(fèi)。改進(jìn)了 COPE協(xié)議編碼機(jī)會發(fā)現(xiàn)算法，使其擺脫了只能發(fā)現(xiàn)2跳范圍內(nèi)編碼機(jī)會的限制，從而發(fā)現(xiàn)更多的編碼機(jī)會。
　　(2)在MA_AODV_NC路由算法的基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行路由安全方面的改進(jìn)。針對檢測和防御難度大的蟲洞攻擊，提

4、出一種基于鄰居節(jié)點(diǎn)回饋路由信息差異的蟲洞攻擊檢測算法。并將其嵌入到MA_AODV_NC路由算法中，形成一種能防御蟲洞攻擊的編碼感知路由算法(DWA_AODV_NC,Defense Wormhole Attack AODV Basic Network Coding)。該算法能擺脫對特殊硬件、時間同步等條件的依賴，在通信節(jié)點(diǎn)較密集的網(wǎng)絡(luò)中蟲洞攻擊檢測成功率高，誤報率較低。
　　最后，本文以網(wǎng)絡(luò)仿真器QualNet為平臺，對本文研究的2