无线Ad-hoc中基于生命期最大化的改进AODV路由算法

论文摘要

Ad-hoc网络是无线移动节点的连接,这种连接形成了无需任何孤立基础设备和集中管理设备的临时网络。由于上述节点的动态特性,它被称作移动Ad-hoc网络（MANET）。这种临时准备的网络是自我组建、自我配置的多跳无线网络,它的网络结构不规则的变化。移动Ad-hoc网络的一个主要的设计约束是能量约束,因此需要将它尽量引导至高能量效率。更确切的说,网络生命期是移动Ad-hoc网的一个重要的设计标准。因为每个节点都要扮演路由器的角色,如果某些节点因为能量不足而提前“死亡”,其他的节点就没有办法进行通信了,因此网络就断开了,网络生命期也相应受到影响。为了使生命期最大化,路径上每个节点的残留能量必须被很好的管理,并且它的使用也必须在设计路由协议的同时被考虑周详。移动Ad-hoc网络的不连续性使设计路由协议变得困难。即使大量的路由协议可以减轻这种不稳定因素,但没有一个能够完全解决这个问题,仍然需要更多的修改和改进工作。在本文研究中,关注重点始终在于按需矢量路由协议,即AODV。与其他协议不同,这种协议并不关注网络生命期。因此,本文研究的目的在于改进传统的AODV,通过非充电电池供电于节点操作,使其能延长移动Ad-hoc网的生命期。本文提出的改进移动路由协议被称作最大残余能量多路径AODV （MREMP-AODV）。这种协议也表明,不能一直使用某条路径,因为会耗尽该路径上节点的能量,从而缩短网络生命期。MREMP-AODV路由协议主要使用路径上具有最大残余能量的节点,基于节点的残余能量,建立和使用多路径（主要路径和备用路径）。在选择路由期间,除源节点和目的节点之外的中间节点将它们的残余能量附在RREQ包中。在选择路由时,路径上节点的最大残余能量是最主要的先决条件。它仅在所有路径都失败的情况下初始化路由再发现,因此,避免了频繁的路由发现,从而减少了网络中包的延迟和路由包的数量。通过仿真结果证实,MREMP-AODV的性能优于传统的AODV,能够很大程度地延长网络生命期。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 Introduction
• 1.1 Overview and motivation
• 1.2 Contributions
• 1.3 Objective of the research
• 1.4 Thesis organization
• 2 Literature Review
• 2.1 General Concepts
• 2.2 Short Summary of infrastructure based wireless networks Vs Ad hoc networks
• 2.3 Mobile Ad hoc networks（MANETs）
• 2.4 Problems with routing in mobile Ad hoc networks
• 2.5 Taxonomy for routing protocols in MANETs
• 2.6 Ad hoc on-demand Distance Vector （AODV） routing Protocol
• 2.7 Summary of the chapter
• 3. Improved AODV
• 3.1 MREMP-AODV routing protocol
• 3.2 Operations of MREMP-AODV
• 3.3 Summary of the chapter
• 4 OPNET Simulation Results
• 4.1 Introduction to OPNET
• 4.2 AODV Network model
• 4.3 AODV node model
• 4.4 Modified AODV（MREMP-AODV） node model
• 4.5 Objectives of our simulation
• 4.6 Simulation Scenario Descriptions
• 4.7 Simulation Results Evaluation
• 4.8 Performance tradeoffs
• 4.9 Summary of the chapter
• 5 Conclusions and Future Works
• 5.1 Conclusions
• 5.2 Future works
• Acknowledgments
• References
• Appendix