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Ad Hoc是一种不依赖任何基础设施且能进行自治的网络。由于该网络拓扑结构的变化莫测、无线信道的不稳定等特性,使得Ad Hoc网络中路由协议的可靠性问题十分突出。因此,在研究和设计Ad Hoc网络路由协议时,路由的可靠性是我们首要考虑的问题。
与传统路由协议有所不同,按需路由协议是一种能够适应网络拓扑结构经常变化的路由协议,动态源路由协议DSR就是一种具有代表性的按需路由协议。DSR协议尽管拥有良好的性能,但也存在很多不足。例如,无法提供可靠的路由就是DSR协议的突出问题。因此,本文针对DSR协议的路由可靠性问题进行研究,并做了一些改进,所做的工作主要体现在以下两个方面。
一、改进DSR协议的洪泛机制,提出了一种基于小世界理论的Ad Hoc网络路由协议M-DSR。由于DSR协议采用洪泛机制发送路由请求分组,导致路由请求分组大量被重复转发,造成路由请求分组在全网内泛滥,从而加剧网络冲突。本文所提出的M-DSR协议是一种基于DSR的改进协议,该协议主要利用小世界理论思想,对DSR协议在路由请求过程中洪泛机制进行改进。首先让路由请求分组在小范围内进行洪泛,如果路由发现失败,就根据路由发现的实际情况逐步扩大路由请求分组的洪泛范围。以此类推,直到完成路由发现为止,实现路由请求局部化。同时,利用节点性能值来改进M-DSR协议,缓解局部网络的冲突,从而降低网络负载和提高路由的可靠性。
二、改进DSR协议的路由选择机制,提出了一种基于性能值的自适应AdHoc网络路由协议PVAR。以最短路径为路由选择依据的DSR协议,无法很好地适应拓扑结构变化莫测的Ad Hoc网络。而PVAR协议的路由选择机制,综合考虑了包括路由性能值在内的多种反映路由质量的参数,避免了网络中热点区域的形成,从而延长了网络寿命和提高了路由的可靠性。
在上述研究工作的基础上,在NS2平台上对DSR协议的两种改进协议M-DSR和PVAR进行实验仿真,并对实验结果进行性能分析和比较。实验结果表明,相对于DSR协议,M-DSR协议和PVAR协议都有较高的分组抵达率、较低的路由开销和较短的平均端到端时延。从总体上看,这两种改进协议都降低了路由失效率,提高了路由可靠性,整体性能都有明显提高。