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《电子科技大学》 2005年
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基于负载均衡的无线自组网关键技术与算法研究

郑相全  
【摘要】:移动自组网在使用上有很多优点,如可以快速部署,具有自组织功能,非常适合于军用战术环境和民用应急通信。由于自组网的特殊组织形式,固定网络和有中心无线网络的很多协议都无法直接被它采用,因而需要设计专门适用于自组网的协议。其中,MAC协议和路由协议都是自组网设计、研究的主要技术难点,网络的性能如吞吐量、时延及功耗等性能都依赖于所采用的MAC协议和路由协议。本论文针对基于负载均衡的无线自组网关键技术与算法,集中研究了以下几个方面内容:多信道情况下基于负载均衡的MAC协议、基于负载均衡的单径路由协议、结合网络抗毁性和可扩展性的负载均衡替代路径路由协议和概率路由协议。 在自组网中采用多信道是一种新的研究和应用趋势。由于网络中存在着业务流负载和网络资源分布不均匀的情况,并可能导致网络资源的利用率和网络容量的下降。如何在多信道情况下根据各信道当前的负载状况,在各个不同信道间动态进行资源分配和业务流调度控制,避免某些信道因负载过重而发生严重冲突和分组丢失,其他轻负载信道却过于空闲而造成资源浪费,是多信道自组网中进行MAC协议设计时需要考虑的不同信道间的动态业务流均衡分配问题。本文第二章研究了多信道自组网中的负载均衡MAC协议,针对每个多信道网络节点只有一部半双工收发信机、节点分布密度大的应用环境中的多信道分配问题,提出了一种实现各信道业务流均衡分配的MAC协议。仿真结果表明,协议在网络总吞吐量、分组成功发送的平均时延等方面具有优良的性能。 在自组网路由协议的设计中,需要考虑网络中各节点的负载和拥塞情况,在路由选择过程中对网络进行负载均衡,使网络的分组成功递交率、分组传输的平均端到端时延和附加开销等综合性能达到优化。第三章研究了自组网中占重要地位的单径负载均衡路由协议,提出了一种基于跨层负载感知和双向路径重选的自组网负载均衡路由协议(CLBLR)。仿真表明,CLBLR在分组成功递交率、平均端到端时延和路由附加开销等方面具有良好性能,其优良的分布式控制特征能适应自组网的动态环境。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TN929.5

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 何历怀;;连通性判断的自组网自愈合算法[J];电子科技大学学报;2007年S3期
2 温怀玉;贺元成;刘聪;郑相全;;自组网中基于定位信息的多径路由算法[J];电子科技大学学报;2007年S3期
3 郑相全;郭伟;葛利嘉;刘仁婷;;一种基于跨层设计和蚁群优化的自组网负载均衡路由协议[J];电子学报;2006年07期
4 郑相全;郭伟;;双向路径重选的自组网负载均衡路由协议[J];计算机研究与发展;2006年02期
5 郑相全;郭伟;葛利嘉;;一种基于跨层负载感知和双向逐跳信息素更新的自组网蚂蚁算法[J];计算机科学;2006年03期
6 周一鹿;钟剑;刘林森;;自组网中节点分布对网络连通度的影响分析[J];计算机科学;2006年12期
7 张飚;朱桂斌;张海呈;王孟志;;自组网中一种节能节点不相交多路径路由算法[J];曲靖师范学院学报;2009年06期
8 刘海鹏;廖建新;朱晓民;;PoC中一种负载均衡与时延优化的RTP媒体流转发机制[J];通信学报;2010年08期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陈祥;郭伟;;基于业务量控制的负载均衡路由协议[A];2006中国西部青年通信学术会议论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 于继明;无线传感器网络基于分簇的多路径路由算法研究[D];南京理工大学;2008年
2 刘海鹏;PoC系统若干关键技术研究[D];北京邮电大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
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2 史钗;基于蚂蚁算法的移动自组网组播路由研究[D];燕山大学;2006年
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4 李春明;异构多接口多信道无线Mesh网络关键技术研究[D];中南大学;2009年
5 夏皓伟;移动自组网中负载均衡的分段式路由协议研究[D];中南大学;2009年
6 冯钰雄;无线MESH网络路由技术的研究[D];北京邮电大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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6 王利国;张宏科;;基于6LoWPAN的传感器网络动态路由协议研究[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2006年06期
7 田敏;刘占军;李云;陈前斌;;一种基于节点度数的Ad Hoc网络稳定路由协议[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2007年05期
8 苗建松;孙丹丹;丁炜;;移动Ad Hoc网络中队列长度的多径源路由算法[J];吉林大学学报(信息科学版);2006年04期
9 范亚芹;王琳珠;孙慧颖;;基于OPNET的Ad Hoc网络AODV路由协议仿真[J];吉林大学学报(信息科学版);2009年05期
10 翁晓东;燕奇;宋占伟;贺琨;;基于LED光通信的按需路由协议实现[J];吉林大学学报(信息科学版);2010年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张维勇;张芬;马学森;;基于IEEE802.15.4的一种分簇算法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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3 薛毅飞;姜薇;马海波;;Ad Hoc网络中AODV路由协议的改进[A];第三届全国软件测试会议与移动计算、栅格、智能化高级论坛论文集[C];2009年
4 徐广;郭莉;;由I-TCP到A-TCP-分层屏蔽思想在无线TCP改进中的应用[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(下册)[C];2008年
5 孔洲;刘玉军;;无线Mesh网中基于ABR协议的改进方案研究[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(下册)[C];2008年
6 孟利民;周凯;华惊宇;沈鑫宇;吴一帆;;基于理想点算法的MANET网络QoS路由优化模型研究[A];中国电子学会第十六届信息论学术年会论文集[C];2009年
7 王红勤;黄红斌;陈舜儿;刘伟平;;基于超宽带技术的无线传感器网络的设计与应用[A];教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集(下册)[C];2010年
8 陈祥;郭伟;;基于业务量控制的负载均衡路由协议[A];2006中国西部青年通信学术会议论文集[C];2006年
9 张晓英;雷维礼;;在无线接入网中MESH概念的应用[A];2006中国西部青年通信学术会议论文集[C];2006年
10 ;A Multicast Routing Protocol with Controllable QoS Constraints in Clustering Ad Hoc Networks[A];2009中国控制与决策会议论文集(1)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴静;自组网稳定多层分级结构及其关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 高艺;能源自给低功耗无线传感器网络关键技术研究[D];南开大学;2010年
3 吴磊;无线自组织网络中的路由技术相关问题研究[D];电子科技大学;2010年
4 陈伟;多跳无线网络路由关键技术研究[D];电子科技大学;2010年
5 付永生;无线Ad Hoc网络中可靠路由若干关键问题的研究[D];浙江大学;2010年
6 张建辉;节点势能导向多下一跳路由协议研究与性能评价[D];解放军信息工程大学;2009年
7 左克;移动对等计算资源定位与分发技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
8 易振国;车路协同实验测试系统及安全控制技术研究[D];吉林大学;2011年
9 高腾;能量高效的无线传感器网络分簇路由协议研究[D];大连理工大学;2011年
10 徐晶;多接口无线网络信道分配与路由技术研究[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李静;基于区域动态信任管理的可信路由协议[D];山东科技大学;2010年
2 高鹏;基于DSP的WiMAX自适应调制解调器的设计[D];山东科技大学;2010年
3 吕何平;Ad Hoc网络AODV路由协议的QoS机制研究[D];郑州大学;2010年
4 吴松伟;水声自组网节能路由协议研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 林政文;基于NS2的Ad Hoc网络性能仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 王天晴;基于OMNeT++的FSR路由算法的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 孙长宇;无线Ad Hoc网络路由协议的性能分析与改进研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 雷鸣;无线传感网络与环境信息采集技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 贾站峰;Ad hoc网络按需路由算法优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 周柏欣;无线Ad Hoc专用通信网络路由协议研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴正宇;宋瀚涛;董祥军;姜少峰;梁野;;移动自组网中一种基于能量的稳定备用路由算法[J];北京理工大学学报;2007年02期
2 吴正宇;宋瀚涛;姜少峰;梁野;;Ad-Hoc网络中一种可靠的节点不相交多路径路由算法[J];北京理工大学学报;2007年03期
3 魏翼飞;张勇;宋梅;宋俊德;;一种适用于WiFi Mesh网络的AODV改进路由协议[J];北京邮电大学学报;2007年04期
4 刘锐;曾素华;;AODV路由协议负载均衡的改进[J];四川兵工学报;2008年06期
5 徐童,廖建新;PTT/POC技术综述[J];电信工程技术与标准化;2004年05期
6 朱荣辉;吴爱国;;基于GPRS的城市照明监控系统开发[J];电气应用;2005年12期
7 温怀玉;贺元成;郑相全;;基于定位辅助按需拓扑维护的超宽带自组网路由算法[J];电子科技大学学报;2006年04期
8 徐红兵;祝颖;;基于拓扑控制的异类无线传感器网络分簇算法研究[J];电子科技大学学报;2006年S1期
9 温怀玉;贺元成;刘聪;郑相全;;自组网中基于定位信息的多径路由算法[J];电子科技大学学报;2007年S3期
10 闵军;张海呈;朱桂斌;;自组网可靠性评价方法[J];电子科技大学学报;2008年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周伯生;移动自组网络中可扩展性路由策略研究[D];东南大学;2003年
2 胡小兵;蚁群优化原理、理论及其应用研究[D];重庆大学;2004年
3 张卿;无线自组网中节能相关若干关键问题研究[D];复旦大学;2005年
4 彭革刚;移动自组网QoS路由协议研究[D];复旦大学;2005年
5 郭忠文;传感器网络关键算法研究[D];中国海洋大学;2005年
6 孙学梅;Ad Hoc网络的移动管理及其路由协议的研究[D];天津大学;2004年
7 安辉耀;移动自主网络中多路径路由技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
8 蒋杰;无线传感器网络覆盖控制研究[D];国防科学技术大学;2005年
9 张磊;移动自组网络协议关键技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
10 汪学清;无线传感器网络中连通与覆盖问题研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 祁彪;无线移动Ad Hoc网络蚂蚁路由算法的研究[D];华中科技大学;2004年
2 吴继春;Ad Hoc网络路由协议的研究与NS2仿真[D];武汉理工大学;2005年
3 黄伟;基于能量控制的Ad hoc网络路由协议的研究及仿真[D];武汉理工大学;2006年
4 冯建茹;端到端网络时延的性能测量[D];北京邮电大学;2006年
5 朱伟;Ad hoc网络独立多路径路由的研究与改进[D];山东大学;2006年
6 陈海明;节省能量的Ad hoc网络路由协议研究[D];天津大学;2006年
7 吴春美;节能型路灯照明智能控制系统[D];沈阳工业大学;2007年
8 宋成艳;城市路灯无线监控管理系统的研究[D];广东工业大学;2007年
9 贾广乐;基于无线Mesh网络的路由算法的研究[D];北京邮电大学;2007年
10 宁炳武;Zigbee网络组网研究与实现[D];大连理工大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈美飞;赵新建;;WMN多路径路由算法安全性分析与仿真[J];电讯技术;2008年11期
2 耿方;朱晓民;李炜;;基于Web的实时监控系统的研究与实现[J];电信工程技术与标准化;2011年11期
3 闵军;张海呈;朱桂斌;;自组网可靠性评价方法[J];电子科技大学学报;2008年03期
4 郑相全;郭伟;葛利嘉;刘仁婷;;一种基于跨层设计和蚁群优化的自组网负载均衡路由协议[J];电子学报;2006年07期
5 贾智平;刘甜甜;张承慧;Edwin H.-M.Sha;;嵌入式通信中间件的马尔可夫路由决策与选择[J];电子学报;2007年07期
6 曾文;王宏;;一种基于跨层设计的UWB无线Ad hoc网络MAC层协议[J];高技术通讯;2008年06期
7 沙毅;闫星星;唐逊;;基于流量预测的Ad Hoc网络负载均衡协议[J];东北大学学报(自然科学版);2012年10期
8 蔡秀娟;;Ad Hoc网络多路径负载均衡协议性能研究[J];兰州文理学院学报(自然科学版);2014年05期
9 李志强;汪晴;徐晓铁;宋涛;;一种基于跨层设计的简单可靠UDP协议[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2009年03期
10 牛新征;佘堃;秦科;周明天;;移动P2P网络的协作缓存优化策略[J];计算机研究与发展;2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 于万钧;左国明;李超;李倩倩;;一种基于蚁群优化的Ad Hoc路由算法[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(一)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 杨靖;无线传感器网络中高能效数据收集协议的研究[D];江南大学;2010年
2 高腾;能量高效的无线传感器网络分簇路由协议研究[D];大连理工大学;2011年
3 掌明;无线传感器网络能效优先通信技术研究[D];南京邮电大学;2011年
4 贾智平;嵌入式分布系统通信实时性问题的研究[D];山东大学;2007年
5 牛新征;移动对等网络若干关键技术的研究[D];电子科技大学;2008年
6 刘茂诚;油田数据中心(OFDC)运行性能与安全保障技术研究[D];中国石油大学;2010年
7 刘刚;移动自组织网络路由关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 刘海鹏;PoC系统若干关键技术研究[D];北京邮电大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 石小培;无线传感器网络低功耗路由协议研究[D];大连理工大学;2010年
2 方玉杰;无线传感器网络LEACH协议的研究与改进[D];西安工业大学;2011年
3 高毅;网络环境下嵌入式多媒体实现的研究[D];江南大学;2011年
4 张峰;LEACH-R算法的研究及其在“物联网”中的应用[D];山东建筑大学;2011年
5 刘永泰;协作通信网络下的异步多信道MAC机制研究[D];北京邮电大学;2011年
6 麦伟志;基于蚁群算法的P2P流媒体直播研究[D];华南理工大学;2011年
7 牛小娇;无线传感器网络分簇路由协议及算法研究[D];山东大学;2011年
8 高丽;移动Ad Hoc网络路由协议研究和改进[D];南京邮电大学;2011年
9 褚轶昕;基于无线传感器网络的节能算法研究[D];南京邮电大学;2011年
10 黄江发;无线传感网络中跨层路由协议研究[D];江西师范大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 姜海,叶猛,何永明,程时昕;一种节省能量的移动Ad Hoc网络组播选路协议[J];电路与系统学报;2002年02期
2 赵志峰,郑少仁;Ad hoc网络体系结构研究[J];电信科学;2001年01期
3 许力,郑宝玉;移动自组网中基于移动代理的拓扑发现策略[J];计算机工程与应用;2003年29期
4 英春,史美林;自组网体系结构研究[J];通信学报;1999年09期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王海涛;;短波自组网及其军事应用[J];现代军事;2007年01期
2 李唐,刘水生;未来无线个人域网中的超宽带技术[J];现代电信科技;2003年05期
3 王英龙,王美琴,王少辉,潘景山;无线移动自组网安全路由协议的分析与研究[J];计算机应用研究;2004年09期
4 文红玲,孙韶辉,谢永斌;基于3G技术的自组织网络研究新进展[J];现代电信科技;2004年05期
5 沈晖,石冰心,邹玲,石坚,周建新;一个自组网中基于局部状态位置已知的分布式QoS路由算法[J];通信学报;2004年10期
6 郑相全,郭伟;软件无线电台自组网技术研究[J];电信科学;2004年02期
7 孙荣胜,杨波;一种分层的移动IP和自组网集成结构[J];计算机系统应用;2004年07期
8 许力,黄榕宁,郑宝玉;自组网环境下具有能量和移动感知的自适应路由协议[J];计算机应用;2004年10期
9 孙丹丹;苗建松;丁炜;;移动Ad hoc网络中路由协议的研究[J];现代电信科技;2006年05期
10 龚本灿;李腊元;蒋廷耀;;自组网QoS路由协议研究[J];微计算机信息;2007年27期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱毓高;李丽君;刘鸿飞;王涛;袁仲君;;车用自组网广播吞吐量建模与优化[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 陆钟秀;胡爱群;;基于功率控制的自组网MAC协议分析[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(下)[C];2008年
3 吴丽杰;钱雪忠;窦维江;;基于AODV的能量有效路由协议[A];2006年全国开放式分布与并行计算学术会议论文集(二)[C];2006年
4 杨双懋;郭伟;苏俭;;多跳无线网络MAC协议研究[A];2006中国西部青年通信学术会议论文集[C];2006年
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6 田为兴;许波;沈连丰;;基于C3G-A融合网络的无线接入控制研究[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(下)[C];2008年
7 孙伟;王建平;刘伟;张崇巍;;基于城市配电网结构的分层无线传感自组网链路质量路由算法研究[A];PCC2009—第20届中国过程控制会议论文集[C];2009年
8 张锦;;基于车路和车车信息交互技术的研究[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
9 刘晶;冯顺山;王晴;;Ad Hoc网络技术在子弹间联合攻击中的应用[A];第七届全国爆轰学术会议论文集[C];2006年
10 刘娜;王俊社;王兰芹;;Ad hoc网络路由协议的仿真及研究[A];中国通信学会第六届学术年会论文集(中)[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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5 葛辉文;常德有望建成全国第一座“无线城市”[N];常德日报;2007年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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4 聂敏;战术自组网的关键技术研究[D];西安电子科技大学;2005年
5 吴静;自组网稳定多层分级结构及其关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 周伯生;移动自组网络中可扩展性路由策略研究[D];东南大学;2003年
7 郭雅;车载网络中基于拓扑、地理以及网络编码感知的自组网路由协议研究[D];华中科技大学;2012年
8 李晓鸿;无线自组织网络拓扑控制算法和协议研究[D];湖南大学;2010年
9 郑相全;基于负载均衡的无线自组网关键技术与算法研究[D];电子科技大学;2005年
10 罗玉宏;自组网中基于能量优化的路由算法研究[D];中南大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐佳;车载自组网中信息推荐技术研究[D];广西师范大学;2013年
2 李春洋;基于网络与交通双向耦合模拟的车载自组网研究[D];吉林大学;2010年
3 卢旭芳;基于策略的自组网QoS管理研究和实现[D];电子科技大学;2010年
4 周欢;视频在车辆自组网中的实时传输性能研究[D];三峡大学;2010年
5 高宁宁;车载自组网地理多播技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
6 梁文伟;基于自组网的战术通信网的互联技术[D];华南理工大学;2012年
7 孙亚明;车载自组网路由协议研究[D];杭州电子科技大学;2014年
8 鲁忠辉;基于VanetMobiSim/NS-2的车载自组网的研究与仿真[D];武汉理工大学;2010年
9 卢真;车载自组网中负载均衡路由算法研究[D];湖南大学;2010年
10 白裕栋;车载自组网数据分发研究[D];湖南大学;2011年
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