移动Ad Hoc网络中基于能量耗散率的ODMRP路由协议的研究与实现

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移动Ad Hoc网络是由一组无线节点组成,不需要固定基础设施的无线通信网络。移动Ad Hoc网络有很多与自身结构相关的特点,如动态网络拓扑结构、带宽是受限的、链路的容量有限及各种操作受到能量限制等,这些特点都会影响路由协议的设计。在Ad Hoc网络的节点非常依赖于电池的有效使用。在过去的几年中,研究和开发移动AdHoc网络路由协议方面做了大量的研究工作,并且提出了很多的主动和被动的路由协议。本文在对组播路由协议研究的基础上,考虑移动Ad Hoc网络中节点的移动特点以及能量有限的等特征,提出一种基于能量耗散率的ODMRP路由协议。一方面,提出一种基于最小耗散率和移动预测的路由选择机制,综合考虑节点能量消耗时间和链路的连接时间等路由质量信息。在此基础上为了实现这个路由选择机制,提出一种基于最小耗散率和移动预测的路由选择算法,在路由发现过程中选择相对移动较慢而且能量充足、能量消耗速率较低的转发组节点,这样建立的路由不仅稳定性好而且均衡了负载流量,网络节点寿命更长。另一方面,为实现能量耗散率的计算,详细的定义一个能量消耗模型,用线性公式近似的描述某一段时间内节点能量的消耗,从而计算出的能量耗散率可以动态的反应出在当前的流量负载下节点能量的消耗水平。最后,为了在链路断裂之前修复路由,根据稳定连接时间实现动态刷新网格的功能,更好的维护路由。本文详细描述了DR-ODMRP路由协议,并在NS2网络仿真平台上实现DR-ODMRP路由协议。然后在不同的CBR发送速率、节点低速和高速移动场景下对DR-ODMRP和ODMRP进行仿真模拟实验。最后进行仿真结果分析,对DR-ODMRP与ODMRP路由协议在数据包的递交率、端到端延时和节点生存时间三方面的性能做了比较和分析。从实验数据与结果可以看出,DR-ODMRP路由协议在这三方面都有不同程度上的改善,DR-ODMRP在网络负载流量比较大时,性能表现的非常突出。
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