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移动无线多跳网络形式多样,有无线网格网、Ad hoc网络、传感器网络、延迟容忍网络等,满足各种应用需求。移动无线多跳通信对泛在通信的实现起到至关重要的作用,将成为泛在网络中的主要通信方式。多跳路由技术是提高无线多跳网络性能的关键。现有的无线网络路由技术大多是传统有线网络路由技术在无线环境的移植,未能充分挖掘无线传输广播本质,利用信道快变化特性等,性能有限。
机会路由算法的基本思想是:源节点在发送数据包时,将几个不同优先级的候选下一跳节点的名字包含在数据包中并广播,收到该包的优先级最高的节点转发数据包,而其他优先级较低的节点将丢弃该包。多个候选下一跳节点的设置使得至少有一个节点收到数据包的可能性增大,而且根据发送时的信道质量选择下一跳节点,更适应无线信道的变化特性。该路由方法考虑了无线发送的广播本质,信道快变化的特征,将每一跳的路由判断放在节点发包之后,在接收端竞争介质,和传统的“先选路,后发送”的路由思维大不相同。
尝试理解多跳网络路由问题,延迟容忍网络中的一些路由思维方法值得借鉴。论文综述延迟容忍网络的路由方法,进行分类和比较,然后着力研究可以归入机会路由范畴的无线多跳路由技术。深入理解这一类算法的本质之后,本论文归纳出机会路由通用算法框架,分析了机会路由的增益来源,指出了机会路由需要解决的两个关键问题:候选下一跳节点集的选择和多收包节点间的协同,总结现有的解决方案,给出了一些实施机会路由设计的建议。最后,仿真最早的机会路由算法(ExOR),验证了机会路由的增益潜能,在仿真分析的基础上提出了一种基于环境的候选下一跳节点集选择算法框架,适用于现有的候选下一跳节点集选择方法,指导后续研究。该新框架拓展使用的节点信息的种类,在候选下一跳节点集选择阶段考虑网络性能优化目标,甚至是提供QoS支持。