移动自组网路由策略及优化研究

论文摘要

移动自组网（MANET, Mobile Ad Hoc Networks）是由一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个多跳的临时性无中心网络。MANET的网络层所涉及到的难题包括:拓扑控制（topology control）,数据通信（data communication）和服务访问（service access）。路由是MANET数据通信的难题之一,主要涉及路径发现（route discovery）和包转发（packet forwarding）。 基于连通支配集（CDS, Connected Dominating Sets）的路由策略,是一个分层路由方法,可以将MANET的路由简化到CDS生成的较小的子网中,从而减少通信路径上的节点数目,提高路由效率并降低路径失效的概率,提高整个网络的性能。目前基于CDS的路由策略已经成为国际上的研究热点。 本文对MANET的路由策略进行研究,着重研究构造MANET的CDS并对其进行优化,提出了两个算法:支持双向链路（bi-directional link）的最小支配集构造算法和支持单向链路（unidirectional link）的最小支配集构造算法。上述算法充分考虑各节点的能耗并优先选择储能大的节点担任网关节点,以有效减小通信路径失效的概率,降低数据包的转发时延,降低网络管理的代价。实验结果表明:算法均能有效地将MANET简化到一个较小的CDS。

论文目录

• 第1章 引言
• 1.1 移动自组网简介
• 1.1.1 移动自组网的产生与发展
• 1.1.2 移动自组网的概念与特点
• 1.1.3 移动自组网的应用
• 1.2 移动自组网面临的技术问题
• 1.3 本文的研究内容与创新之处
• 1.4 论文的组织
• 第2章 移动自组网路由基本知识
• 2.1 常用术语
• 2.2 路由的组成
• 2.3 路由算法
• 2.4 路由协议
• 第3章 移动自组网路由协议的研究现状与比较分析
• 3.1 移动自组网路由协议分类
• 3.2 先应式路由协议和反应式路由协议
• 3.2.1 先应式路由协议
• 3.2.2 反应式路由协议
• 3.2.3 先应式和反应式路由协议优缺点分析
• 3.3 GPS辅助式路由协议和非 GPS辅助式路由协议
• 3.4 平面式路由协议和层次式路由协议
• 3.4.1 分群路由协议
• 3.4.2 分区路由协议
• 3.4.3 平面式和层次式路由协议优缺点分析
• 第4章 两个最小连通支配集近似算法
• 4.1 支持双向链路的最小连通支配集算法（BL-MCDS算法）
• 4.1.1 算法描述
• 4.1.2 正确性证明
• 4.1.3 应用举例
• 4.1.4 算法模拟与结果分析
• 4.2 支持单向链路的最小连通支配集算法（UL-MCDS 算法）
• 4.2.1 算法描述
• 4.2.2 正确性证明
• 4.2.3 应用举例
• 4.2.4 算法模拟与结果分析
• 第5章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 附录1 强连通分量算法
• 附录2 连通性判断
• 致谢
• 附录3 研究生期间发表的论文