Ad hoc網(wǎng)絡(luò)基于信噪比與功率優(yōu)化的跨層路由協(xié)議.pdf

1、本文主要研究Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中的可靠路由技術(shù)。Ad hoc網(wǎng)絡(luò)因其無(wú)中心、自組織性、動(dòng)態(tài)拓?fù)涞忍攸c(diǎn)，越來(lái)越受到人們的重視，該類網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用也越發(fā)廣泛，然而由于Ad hoc網(wǎng)絡(luò)自身的特性，網(wǎng)絡(luò)的路由方式與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不同。
　　傳統(tǒng)的路由通常是基于兩種形式的路由算法：距離矢量算法（DVA）與鏈路狀態(tài)算法（LSA）。然而由于Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化、單向信道、終端節(jié)點(diǎn)的能量有限等因素令傳統(tǒng)的路由無(wú)法正常工作。經(jīng)過(guò)改良的路由，比如A

2、ODV，可以很好的應(yīng)用于Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中，然而該種改良的路由仍然存在一些問(wèn)題。
　　通常業(yè)務(wù)的可靠性是由傳輸層協(xié)議來(lái)保證的，很少會(huì)考慮到下層網(wǎng)絡(luò)的具體狀況，這樣會(huì)導(dǎo)致在下層網(wǎng)絡(luò)很差時(shí)需要高可靠性從而導(dǎo)致傳輸層報(bào)文的反復(fù)重傳，進(jìn)而會(huì)降低系統(tǒng)的性能。
　　本文設(shè)計(jì)一種針對(duì)業(yè)務(wù)的基于信噪比與功率優(yōu)化的路由協(xié)議。該協(xié)議主要由三個(gè)核心算法組成：可靠性算法、協(xié)作通信算法與功率優(yōu)化算法。可靠性算法是本協(xié)議的主體，用于保證業(yè)務(wù)的可靠性，通

3、過(guò)適當(dāng)減小節(jié)點(diǎn)可利用覆蓋范圍來(lái)滿足可靠性要求；協(xié)作通信算法通過(guò)節(jié)點(diǎn)協(xié)作減小通信的中斷概率，繼而增加了系統(tǒng)的可靠性，該算法工作于減小的覆蓋范圍內(nèi)不存在可利用路由節(jié)點(diǎn)時(shí)；功率優(yōu)化算法基于自由空間傳播模型，通過(guò)幾何分析方法選擇路由節(jié)點(diǎn)以降低功率消耗。
　　該協(xié)議將業(yè)務(wù)根據(jù)其自身要求來(lái)進(jìn)行計(jì)算，將節(jié)點(diǎn)的通信范圍從自身的固有值降低至業(yè)務(wù)可靠性需求范圍值，當(dāng)在該通信范圍內(nèi)沒(méi)有節(jié)點(diǎn)存在時(shí)，通過(guò)協(xié)作通信算法來(lái)提高其余節(jié)點(diǎn)的可靠性傳輸；進(jìn)而再在此基

4、礎(chǔ)上進(jìn)行路由。在路由過(guò)程中，還要降低系統(tǒng)的功率消耗以延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間，采用功率優(yōu)化算法，通過(guò)幾何分析方法來(lái)降低系統(tǒng)的功耗。同時(shí)，在路由算法設(shè)計(jì)中，引入社交網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的概念與分析方法，將社交網(wǎng)絡(luò)的中心化等度量用于節(jié)點(diǎn)的過(guò)濾。
　　本文還提出網(wǎng)絡(luò)層的丟包模型，該模型用于模擬網(wǎng)絡(luò)層丟包，與傳統(tǒng)模型不同在于該模型考慮網(wǎng)絡(luò)層丟包原因，該模型用于可靠路由協(xié)議仿真的信道建模。
　　最后通過(guò)仿真驗(yàn)證可靠性協(xié)議。在相同的場(chǎng)景下，本文提出的協(xié)議