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《华中师范大学》 2006年
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Ad Hoc网络基于多路径路由的冲突避免和节能算法研究

杨俊丽  
【摘要】:Ad Hoc网络具有传输带宽有限、网络拓扑动态变化以及能源受限等特点,使得传统有线网络和有基站的蜂窝网络的路由技术无法直接在Ad Hoc网络使用,需要根据其网络特点设计新的路由协议。在Ad Hoc网络中,由于各个节点兼具主机和路由器的功能,从源节点到目的节点的路径通常会有多条,适合采用多路径路由。而且使用多条路由,可以提高网络的带宽,均衡资源的利用率,延长网络的寿命和提高网络传输的安全性。本文将Ad Hoc网络路由技术中的多路路由作为研究方向进行探讨,主要研究了多路径路由的冲突问题和如何节能的问题。 由于Ad Hoc网络的无线多播特性,导致使用多路径路由进行数据传输时,路径之间会相互干扰冲突,导致网络中的数据传输经常失败,包投递率不高。为此,本文提出了一种冲突避免的多路径路由NDCF算法,该算法定义了节点不相交路径的相关因子,来衡量多条节点不相交路径以并发的方式进行数据传输时发生冲突的可能性的大小,从而选择冲突可能性最小的节点不相交路径。仿真结果表明,NDCF算法可明显提高数据包的投递率,降低端到端的传输时延。 Ad Hoc网络的移动终端靠电池供电,其能源受限,一旦能量耗尽,将停止工作,影响整个网络的拓扑连通性,降低通信质量。而按照目前的技术水平难以大幅度提高电池能量,因此节能是一个非常关键的问题。本文提出了两种节能算法:(1)EPCM节能算法,该算法在路由发现时利用路由表中的路径缓存信息,可以减少路由发现广播的次数;同时,按照总传输功率最小和节点不相交两条原则选择多路径。通过仿真分析EPCM算法能明显降低网络中的控制开销,节能效果显著。(2)冲突受限的节能算法ECCA,该算法综合考虑多路径的冲突和节能问题,根据特定应用的冲突要求,找到满足冲突上限的最节能的一组节点不相交多路径。仿真表明与单纯的节能路由算法STPS相比,ECCA算法可显著降低数据传输时的丢包率,且没有明显增加能量消耗和寻路时间。
【学位授予单位】:华中师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN929.5

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