無線Ad Hoc網絡中可靠路由若干關鍵問題的研究.pdf

1、無線Ad Hoc網絡(Wireless Ad Hoc Network)是一種由若干無線通信設備自主連接形成的動態(tài)網絡。組成網絡的每個節(jié)點不僅具有通訊終端的功能，也可以作為路由器使用，而且可以自由移動，因而該網絡不需固定通信設施的支持，具有任意和臨時性網絡拓撲。以上特點使得無線Ad Hoc網絡非常適合于自然災害、緊急救助、臨時會議、野戰(zhàn)通信、智能交通和環(huán)境監(jiān)測等環(huán)境使用。為了在實際環(huán)境中部署無線Ad Hoc網絡，路由成為其首先必須解決的問

2、題。然而，當前的路由技術仍然存在一些關于可靠性的關鍵問題尚未解決，主要有：⑴傳輸錯誤：無線傳輸之間的干擾和移動環(huán)境的不確定性，可能導致數據包傳輸碰撞或丟失；⑵路由擁塞：由于無線Ad Hoc網絡的拓撲結構和共享信道特性，某些節(jié)點過多地選作路由節(jié)點，由此導致帶寬等資源的競爭，加劇網絡延時和丟包率；⑶節(jié)點和連接失效：由于能量和帶寬等資源有限，網絡節(jié)點隨時可能因失效而退出網絡，與此同時，節(jié)點的移動也會導致節(jié)點間連接的失效，從而影響網絡的連通；⑷

3、長距離多跳路由降低可靠性：由于網絡拓撲結構的頻繁變化和缺少中心控制節(jié)點，無線Ad Hoc網絡規(guī)模的擴張大大增加了多跳路由的維護開銷和丟包率，直接影響了應用層服務的質量，比如資源定位服務。
　　 本文從無線Ad Hoc網絡的路由體系架構出發(fā)，針對上述問題，分別在MAC層、網絡層以及應用層角度提出新的算法和解決方案。最后，利用MAC層和網絡層的方案，進行可靠路由的跨層優(yōu)化研究。以無線Ad Hoc網絡的分層架構為主線，本文的貢獻可以歸

4、納如下：①在MAC層提出基于閾值的分布式流控制機制TDFC。該機制通過在各個節(jié)點上設置擁塞閾值來主動傳遞流的擁塞狀況，有效減少數據包擁塞；同時通過在節(jié)點上設置貪婪閾值來主動阻塞有貪婪行為的流，避免出現流的饑餓現象。②在網絡層提出能量均衡的連通支配集算法EB-CDS。當支配節(jié)點的耗能速度過快時，EB-CDS提前選擇候選支配節(jié)點進行分流負載，延長網絡壽命。③在應用層提出基于地理哈希表的分布式索引算法DI-GHT。該算法通過對網絡的邏輯分割，