Ad hoc網(wǎng)絡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)絡中的可靠路由技術。Ad hoc網(wǎng)絡因其無中心、自組織性、動態(tài)拓撲等特點，越來越受到人們的重視，該類網(wǎng)絡的應用也越發(fā)廣泛，然而由于Ad hoc網(wǎng)絡自身的特性，網(wǎng)絡的路由方式與傳統(tǒng)網(wǎng)絡不同。
　　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)絡的網(wǎng)絡拓撲動態(tài)變化、單向信道、終端節(jié)點的能量有限等因素令傳統(tǒng)的路由無法正常工作。經(jīng)過改良的路由，比如A

2、ODV，可以很好的應用于Ad hoc網(wǎng)絡中，然而該種改良的路由仍然存在一些問題。
　　通常業(yè)務的可靠性是由傳輸層協(xié)議來保證的，很少會考慮到下層網(wǎng)絡的具體狀況，這樣會導致在下層網(wǎng)絡很差時需要高可靠性從而導致傳輸層報文的反復重傳，進而會降低系統(tǒng)的性能。
　　本文設計一種針對業(yè)務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)務的可靠性，通

3、過適當減小節(jié)點可利用覆蓋范圍來滿足可靠性要求；協(xié)作通信算法通過節(jié)點協(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不存在可利用路由節(jié)點時；功率優(yōu)化算法基于自由空間傳播模型，通過幾何分析方法選擇路由節(jié)點以降低功率消耗。
　　該協(xié)議將業(yè)務根據(jù)其自身要求來進行計算，將節(jié)點的通信范圍從自身的固有值降低至業(yè)務可靠性需求范圍值，當在該通信范圍內沒有節(jié)點存在時，通過協(xié)作通信算法來提高其余節(jié)點的可靠性傳輸；進而再在此基

4、礎上進行路由。在路由過程中，還要降低系統(tǒng)的功率消耗以延長網(wǎng)絡的生存時間，采用功率優(yōu)化算法，通過幾何分析方法來降低系統(tǒng)的功耗。同時，在路由算法設計中，引入社交網(wǎng)絡相關的概念與分析方法，將社交網(wǎng)絡的中心化等度量用于節(jié)點的過濾。
　　本文還提出網(wǎng)絡層的丟包模型，該模型用于模擬網(wǎng)絡層丟包，與傳統(tǒng)模型不同在于該模型考慮網(wǎng)絡層丟包原因，該模型用于可靠路由協(xié)議仿真的信道建模。
　　最后通過仿真驗證可靠性協(xié)議。在相同的場景下，本文提出的協(xié)議