移动自组织网中基于簇的能量感知路由协议研究

论文摘要

移动Ad hoc网络是由一组同时充当移动终端和路由器的节点构成的多跳、分布式处理的自组织网络体系。它不依赖于预设网络基础,网络节点能量提供基本依靠电池,当能量耗尽时节点不能正常工作也不能参与数据的中继转发,由此影响网络运行,所以应考虑节点剩余能量均衡。本文首先概述了Ad hoc网络技术以及网络中的能量保护机制,其中重点分析了网络层的能量感知路由。然后提出基于簇的能量感知路由CBEAR（Cluster Based Energy Awared Routing）作为一种对动态源路由协议DSR（Dynamic Source Routing）改进的方案,兼顾了网络公平性,目的在于延长网络生存时间。该协议将网络分成簇结构并在此基础上继承了DSR的路由发现和路由缓存技术。同时在簇首推举和路由选择时都把节点剩余能量作为一个重要参数,由此减轻了低剩余能量节点负担,延迟能量耗尽的时间。本文在NS-2.30仿真平台进行了两组实验,结果表明相比于DSR协议,CBEAR存没有明显增加传输延时和降低数据接收成功率的情况下,有效地推迟了节点能量耗尽时间,仿真实验的结果说明该协议是有效可行的。最后对本次论文的工作进行了总结,并提出有待于进一步研究的相关问题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源和意义
• 1.2 研究内容
• 1.3 论文的主要工作和结构
• 第2章 移动Ad hoc网络简介
• 2.1 移动Ad hoc网络的概念和基本特点
• 2.1.1 移动Ad hoc网络概念
• 2.1.2 移动Ad hoc网络的特点
• 2.2 移动Ad hoc网络的关键技术和应用
• 2.2.1 网络结构
• 2.2.2 关键技术
• 2.2.3 移动Ad hoc网络的应用
• 2.3 移动Ad hoc网络中的路由协议
• 2.3.1 先应式路由协议
• 2.3.2 按需路由协议
• 2.3.3 路由协议的发展
• 2.4 本章小结
• 第3章 移动Ad hoc网络中的能量保护机制
• 3.1 网络节点能量消耗问题
• 3.1.1 能量消牦测量
• 3.1.2 能量消耗分析
• 3.2 节点能量保护机制
• 3.2.1 功率节省模式PSM
• 3.2.2 PAMAS和PCMA协议
• 3.2.3 结合拓扑的功率控制MAC层协议
• 3.3 能量保护的路由协议
• 3.3.1 考虑能量的路由
• 3.3.2 最小化总传输能量路由
• 3.3.3 能量感知路由
• 3.4 本章小结
• 第4章 NS与网络仿真
• 4.1 NS简介
• 4.2 NS的构成
• 4.2.1 NS的组成部分
• 4.2.2 NS的功能模块
• 4.3 OTCL仿真实现的过程
• 4.4 本章小结
• 第5章 基于簇的能量感知路由CBEAR
• 5.1 问题的提出
• 5.1.1 背景知识
• 5.1.2 问题引入
• 5.2 CBEAR的分簇思想
• 5.2.1 相关定义和说明
• 5.2.2 簇的初始化和维护
• 5.2.3 路由机制
• 5.3 CBEAR的仿真实现
• 5.3.1 仿真环境设置
• 5.3.2 仿真实现与分析
• 5.3.3 结果比较
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢