稀疏Ad hoc网络接力式势场路由技术研究

摘要

Ad hoc网络是一种无基础设施支持、无中心控制的分布式自组织网络。在某些特殊情况下，Ad hoc网络呈现出稀疏状态，节点之间无法建立通信路由。本文对传统路由协议在稀疏Ad hoc网络中的性能进行了分析，总结了稀疏Ad hoc网络路由技术的关键机制。针对如下两种网络应用场合，设计了相应的路由解决方案。首先，为了实现对未知环境的探测并获取数据，提出了一种基于链式编队、替补节点和摆渡传输的多策略路由方案(MSRS)。其次，针对大场景环境中的数据传输应用，本文根据势场概念，后应式策略，乐观传输方式构建网络节点的优劣评价原则，提出了解决稀疏网络中数据采集节点和数据中心间数据接力传输的路由方案(RS-R&PF)。
　　 基于NS2网络模拟器，本文对上述两种应用场合中的路由方案性能进行了评估。仿真结果表明，MSRS路由方案提高了低连通度Ad hoc网络的抗毁性，为紧急场合中的未知环境探测提供了有效的解决方案。RS-R&PF路由方案以过滤选择优良摆渡节点运载数据的方式，实现了大场景应用场合中的数据传输，在数据到达率以及能耗方面均具有良好性能。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 课题来源及研究内容

1.3 Ad hoc网络概述

1.3.1 Ad hoc网络概念及特点

1.3.2 Ad hoc网络的应用

1.4 论文结构安排

2 Ad hoc路由协议及网络稀疏态

2.1 传统典型Ad hoc网络路由协议

2.2 稀疏Ad hoc网络

2.2.1 稀疏Ad hoc网络的定义

2.2.2 稀疏Ad hoc网络路由算法及应用实例

2.3 传统典型路由在稀疏网络中的性能分析

2.4 稀疏Ad hoc路由设计的关键问题

2.5 本章小结

3 Ad hoc网络相关标准分析研究

3.1 Ad hoc网络相关标准概述

3.2 IEEE802.11网络性能仿真测试

3.2.1 多跳路由传输性能分析

3.2.2 链路数对网络性能影响分析

3.2.3 网络实测结果分析

3.3 本章小结

4 救灾探险场合中的稀疏路由方案

4.1 稀疏路由方案综述

4.2 路由方案中各策略模块分析

4.2.1 链式编队策略

4.2.2 替补节点策略

4.2.3 摆渡路由策略

4.3 方案仿真以及性能分析

4.3.1 仿真平台及性能评估指标

4.3.2 仿真环境建立

4.3.3 链式编队性能分析

4.3.4 替补容忍传输策略仿真分析

4.3.5 摆渡传输策略仿真分析

4.4 本章小结

5 大场景数传场合中的稀疏路由方案

5.1 网络应用场景及总体方案

5.2 关键实现机制

5.2.1 基于势场的控制机制

5.2.2 通信决策机制

5.2.3 路由方式及通信对象选择机制

5.3 接力式势场路由方案的实现

5.3.1 总体路由方案

5.3.2 数据管理策略

5.3.3 非随机移动模型的影响

5.4 需进一步确认的问题及解决方案

5.4.1 中转节点选取决策时间

5.4.2 连接稳定性问题

5.5 方案仿真及性能分析

5.5.1 网络通信性能仿真分析

5.5.2 路由中节点能耗仿真

5.5.3 多数据中心及非随机场景性能仿真

5.6 本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表学术论文及研究成果