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移动Ad Hoc网络能量路由算法的研究

作　者: 丘敏
导　师: 廖惜春
学　校: 五邑大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 移动自组织网络能量路由协议能量估价链路保持时间路径稳定度邻居变化率网络性能
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 107次
引　用: 3次
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内容摘要

移动自组网是在没有中心基础设施情况下由一些移动用户自组织形成的临时性多跳无线移动网络。由于自组织网络中的节点依赖于电池供电,节省节点的能耗,延长网络的生存时间具有重要的研究价值,移动自组织网络的能量路由协议也就成为了国内外研究工作者广泛研究的一个热点。首先分析移动自组织网络的特点及其关键技术,特别阐述了能量路由的度量指标,并按照度量的指标将目前移动自组网的节能路由协议进行分类,分析比较了它们的优缺点以及未来的发展方向。接着在移动自组织网络通信能量模型基础上提出了可以动态控制能量优化路径的节点能量估价模型,结合节点运动特性与能量特性建立了计算链路保持时间的预测模型和路径稳定度模型,并在能量估价模型和路径稳定度模型的基础上提出了二种基于AODV路由协议的能量感知路由协议:PA1-AODV和PA2-AODV,其中PA1-AODV采用了基于链路生存时间的路径稳定度预测模型,PA2-AODV采用了基于邻居变化率的路径稳定度预测模型。最后利用NS2进行了仿真模拟,比较了它们在不同CBR流、不同节点移动速度、不同节点运动间隔和不同节点个数情况下的平均时延、分组投递率、归一化路由开销、吞吐量、节点死亡个数、节点生存时间六个网络性能。仿真结果显示,PA1-AODV和PA2-AODV有效地避开了瓶颈节点和选择更稳定的路由进行数据传输,大大减少节点的死亡个数和延长网络的生存时间,使网络的整体性能有了大大的改善。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-19
  1.1 课题来源及研究意义  8-9
  1.2 Ad Hoc网络概述  9-13
    1.2.1 Ad Hoc网络发展背景  9-10
    1.2.2 Ad Hoc网络特点  10-11
    1.2.3 Ad Hoc网络应用  11-13
  1.3 Ad Hoc网络体系结构  13-15
    1.3.1 节点结构  13
    1.3.2 网络拓扑结构  13-15
    1.3.3 Ad Hoc网络的协议栈  15
  1.4 Ad Hoc网络关键技术  15-18
    1.4.1 Ad Hoc网络关键技术介绍  15-16
    1.4.2 Ad Hoc网络路由协议  16-18
  1.5 论文结构  18-19
第2章移动自组织网络能量路由的研究  19-32
  2.1 引言  19
  2.2 能量路由的度量指标  19-21
  2.3 目前移动自组网能量路由  21-27
    2.3.1 最小传输能量路由  21-22
    2.3.2 能量均衡消耗路由  22-26
    2.3.3 待机节省空闲时节点能量消耗策略  26-27
  2.4 分析与比较  27-30
  2.5 未来的研究方向  30-31
  2.6 本章小结  31-32
第3章新型移动自组织网络能量路由的研究  32-49
  3.1 通信能量模型及能量估价模型  32-35
  3.2 链路保持时间预测模型  35-37
  3.3 路径稳定度预测模型  37-42
    3.3.1 基于链路保持时间的路径稳定度预测模型  37-40
    3.3.2 基于邻居变化率的路径稳定度预测模型  40-42
  3.4 基于AODV的能量路由设计  42-48
    3.4.1 AODV路由协议  42-43
    3.4.2 PA1-AODV路由协议描述  43-45
    3.4.3 PA2-AODV路由协议描述  45-48
  3.5 本章小结  48-49
第4章新型移动自组织网络能量路由性能评价  49-62
  4.1 网络仿真软件  49-52
    4.1.1 OPNET  49
    4.1.2 GloMoSim  49-50
    4.1.3 NS2  50-51
    4.1.4 三种仿真软件的比较  51-52
  4.2 仿真场景  52
  4.3 仿真结果及分析  52-61
    4.3.1 不同节点运动间隔下网络性能的分析  53-55
    4.3.2 不同节点运动速度下网络性能的分析  55-57
    4.3.3 不同节点个数下网络性能的分析  57-59
    4.3.4 不同发包率下网络性能的分析  59-61
  4.4 本章小结  61-62
第5章结束语  62-65
  5.1 课题研究工作总结  62-63
  5.2 存在问题及研究展望  63-65
参考文献  65-69
攻读硕士期间发表论文  69-70
致谢  70-71
附录1 常用缩略语  71-73
附录2 部分源程序  73-76
附录3 传播模型  76

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