移动自组织网络容错路由方法的研究

论文摘要

移动自组织网络(Mobile Ad Hoc Networks)是移动通信技术的核心组成部分之一,其技术优势明显,应用前景十分乐观。但与有线网络相比,移动自组织网络中节点和对应链路失效的概率大大增加,这对其可靠性提出了巨大挑战。因此,研究移动自组织网络环境下的路由容错技术具有理论亦具有实用价值。面对网络中的节点错误,传统的容错技术要么建立新的路由路径,要么指定其他路径来重传已经发送但还未收到的数据。但上述方法不是针对移动自组织网络环境设计的,不适应动态变化的移动自组织网络环境。针对移动自组织网络中节点发生故障造成链路中断、路径失效的情况,基于网络编码的移动自组织网络路由容错技术充分利用无线信道的广播特性,通过网络编码技术实现高效的路由容错。无线信道的广播特性使网络中节点发送的数据包能够被所有邻居节点收到,从而形成多个潜在的转发节点,将单径路由变成多径路由,即使网络中有节点发生了故障使某一路径失效,数据仍能通过其他路径继续传输,不受影响。网络编码技术通过允许网络中的节点进行编码,不但可以获得网络多播速率最大流、节省网络带宽资源和平衡链路负载等好处,还可以通过在网络中传输包含同等重要的信息的数据包,来提高网络链接的鲁棒性和自适应性。该方法还包括自动故障检测、路由决策调整和最佳路由修复。自动故障检测识别和定位网络中节点失效事件,并通知目的节点;路由决策调整根据节点失效对传输路径的影响调整路由决策,包括调整源节点的发送速率和中间节点的转发速率;最佳路由修复用于维护网络中的最短路由,用于传输采用非编码方式的控制信息。相应的仿真结果表明基于网络编码的移动自组织网络路由容错方法比传统的路由容错方法的性能更加优越。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 差错控制
• 1.2.2 容错路由协议
• 1.2.3 网络编码技术
• 1.3 研究内容
• 1.4 文章组织结构
• 2 MANET 容错路由方法的设计
• 2.1 MANET 容错路由方法的设计思路
• 2.2 功能模块和处理流程
• 2.3 关键问题和难点分析
• 2.4 小结
• 3 MANET 容错路由方法的关键实现技术
• 3.1 自动故障检测
• 3.1.1 链路质量测量
• 3.1.2 故障发现
• 3.2 路由决策调整
• 3.2.1 源节点发送速率调整
• 3.2.2 流量分配
• 3.3 最佳路由修复
• 3.3.1 本地路由修复
• 3.3.2 路由刷新优化
• 3.4 小结
• 4 测试与结果分析
• 4.1 基于 NS2 的 MANET 容错路由仿真实现
• 4.2 仿真及性能分析
• 4.2.1 仿真环境
• 4.2.2 仿真结果分析
• 4.3 小结
• 5 总结及未来工作
• 致谢
• 参考文献