移动Ad Hoc网络路由协议的性能研究及改进

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移动AdHoc网络是一种无须固定基础设施的自治网络。其自组织性使得移动AdHoc网络得到迅速发展。当前研究主要领域是介质访问控制、路由协议、资源管理、功率控制及安全性等。由于路由协议在动态多跳网络中的重要性,在过去几年里人们提出了大量的移动AdHoc网络路由协议。然而现有的路由算法都有一定的局限性,都不能很好地应用于无线移动网络环境中。   许多研究表明移动AdHoc网络的动态特性严重影响了传统路由协议的性能。节点移动、多跳、拓扑结构频繁变化以及有限带宽使得路由协议的设计面临巨大挑战。本文旨在分析、研究当前典型的单径和多径路由协议在无线动态环境中存在的问题,并对其性能进行改进。   论文首先对移动网络进行了概述,对移动AdHoc网络技术的研究现状和发展趋势进行了归纳和总结。并且对各种AdHoc路由协议进行了分类研究。通过仿真方法对不同场景下几种典型路由协议进行了仿真研究。仿真结果表明按需路由协议AODV更加适合于大型的AdHoc网络。但AODV协议也存在一定的缺陷,即有许多不必要的控制报文。   其次,为了使得AODV路由协议有更加优异的性能,本文对现有的基于洪泛机制的单径路由协议提出了改进方法,具体实现了AODV协议的改进算法SCAODV,并对算法性能进行了仿真研究。仿真结果表明,在不影响路由分组递交的情况下新协议算法极大地减少了路由开销,延长了网络生存时间。   第三,AdHoc网络的频繁变化和节点的移动使得单路径协议的性能受到很大限制。由于多径路由具有稳定和网络资源利用率高的特性,它比原来的单径路由更适合于无线多跳网络。本节基于跨层设计的思想,提出一种按需多径路由算法QAOMDV。这种算法通过节点最短队列长度,把网络层、MAC层和物理层协同起来。通过与原有的路由协议比较的基础上,用NS2仿真软件对该改进算法进行了性能分析和评价,结果证实该改进协议在性能上优于原有路由协议。   文章最后总结了现阶段的工作,并对下一步的研究做出了设想和展望。
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