Ab Hoc网络中并行递进路由机制的研究

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Ad Hoc网络是由一组带有无线收发装置和移动终端组成的一个多跳的临时性自治系统。然而,由于Ad Hoc网络无中心管理和网络拓扑结构的动态性等特点,如何在网络拓扑结构不断变化的条件下解决路由问题成为了当今一个重要的研究方向。   本文概述了Ad Hoc网络的特点、体系结构、应用领域和路由的相关技术,对Ad Hoc网络路由协议进行了分析,对比了现有路由协议性能的优缺点。针对现有路由协议选路的不足,本文提出了一种多径多约束路由算法MMRA(Multi-path and Multi-constrained Routing Algorithm),即建立一个实时有效的多径路由,采用分层递进的数据传输方式,把数据快速传至目的节点。主要工作包括以下几个方面:   首先,定义了MMRA算法的网络模型和约束参数,通过网络节点的约束参数,平衡节点的能量消耗。   其次,定义了MMRA算法结构,详细描述了路由器模型、路由管理模块和转发管理模块的组成和功能。在路由器模型中定义了路由表、向前转发表、向后转发表、请求报文、应答报文的格式,通过让路由表只存放相邻节点的信息,来减少查询路由表的时间,节省节点的存储空间。在路由管理模块中,详细介绍了路由管理模块处理探测数据包和请求报文的过程,为路由的建立和维护提供前提条件。在转发管理模块中,重点描述了路径建立过程中对向前转发表和向后转发表的维护。   最后,详细介绍了多径的建立过程、数据传输过程、路由撤销过程和路由维护过程。在多径的建立过程中,通过路由管理模块和转发管理模块对请求报文和应答报文的交互处理,在节点中建立向前和向后转发表,并根据阈值M,来控制并行传输路径的条数。在数据传输过程中,设置了重传机制和应答信号,采用一次路由机制,把数据快速传至目的节点。在路由撤销过程中,由目的节点广播一个撤销路由数据包,这样中间节点就会减少探测数据包的发送频率,节约了节点能量。在路由维护过程中,当路由管理模块探测到节点间的花费函数变化时,立即通告转发管理模块对转发表进行修复,保证路径是最新的可用路径。   通过仿真实验表明,该算法在吞吐量、网络时延和网络寿命方面具有很好的性能,更能适应Ad Hoc网络发展的需要。
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