Ad Hoc网络节能路由协议的研究

【摘要】：移动Ad Hoc网络是一组带有无线收发装置的具有路由功能的节点组成的无中心、自组织的多跳无线网络，在军事、偏远野外、救灾抢险等领域有极为广泛的用途。由于移动终端本身由电池供电，人们希望移动终端在不充电的情况下能够使用尽量长的时间，而从硬件上提升电池容量已较为困难，从而使得节能路由协议成为研究Ad Hoc网络的一个重点。 论文研究了Ad Hoc网络的几种典型的路由协议及其节能问题，重点讨论了一种基于路径熵的节能路由算法，并采用该算法对AODV协议的路由发现过程进行改进。论文主要做了以下工作：(1)分析了几种较为经典的Ad Hoc网络路由协议的原理，对其中的节能机制进行了研究；(2)给出了一种基于路径熵选择的节能路由算法，确定了路径熵的度量参数，通过对路径熵的计算选取相对稳定的路由，避免路由中存在活跃节点和低能量节点，一方面减少路由重建或修复的次数，另一方面对低能量节点进行保护，以达到节约能量和延长网络生存时间的目的；(3)将基于路径熵的节能路由算法应用于AODV协议中，使之成为一种基于路径熵的节能按需距离矢量路由协议—EAODV协议，并对其在NS2下进行了仿真。结果表明：基于路径熵的节能路由算法可以有效降低网络能量消耗、保护低能量节点，在控制路由开销和延长网络生存时间方面具有较大优势。 【关键词】：Ad Hoc网络 熵 节能
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-15
• 1.1 选题背景7-9
• 1.2 Ad Hoc路由协议9-12
• 1.2.1 Ad Hoc路由协议的定义和功能9-11
• 1.2.2 Ad Hoc网络节能问题11-12
• 1.2.3 国内外研究现状12
• 1.3 论文主要工作12-13
• 1.4 论文章节安排13-15
• 第二章 Ad Hoc网络路由协议与节能机制的研究15-29
• 2.1 Ad Hoc网络路由协议15-17
• 2.2 按需距离矢量路由协议17-21
• 2.2.1 关键问题18-19
• 2.2.2 路由发现19
• 2.2.3 路径维护19-20
• 2.2.4 亟需解决的问题20-21
• 2.3 Ad Hoc网络节能机制21-27
• 2.3.1 数据链路层的节能机制21-23
• 2.3.2 功率控制机制23
• 2.3.3 路由节能算法23-27
• 2.3.4 节能问题的总结27
• 2.4 本章小结27-29
• 第三章 基于熵的路由算法29-41
• 3.1 熵与信息熵29-31
• 3.2 基于路径熵的路由算法设计与分析31-40
• 3.2.1 基于路径熵的路由算法概述31
• 3.2.2 基于节点信息熵的能量消耗模型31-34
• 3.2.3 基于路径熵的路径代价34-38
• 3.2.4 基于路径熵的节能路由算法的设计38-40
• 3.3 小结40-41
• 第四章 基于路径熵的节能路由协议41-55
• 4.1 引言41-42
• 4.2 报文设计42-46
• 4.2.1 HELLO报文格式42-43
• 4.2.2 RREQ报文格式43-44
• 4.2.3 RREP报文格式44-46
• 4.2.4 RERR报文格式46
• 4.3 节能的EAODV协议设计46-53
• 4.3.1 距离表的建立47-49
• 4.3.2 改进的路由选择策略49-53
• 4.4 小结53-55
• 第五章 仿真实验与性能分析55-63
• 5.1 NS2 概述55-57
• 5.2 仿真环境设计57
• 5.2.1 实验环境57
• 5.2.2 仿真场景及参数设定57
• 5.3 协议性能评估参数57-58
• 5.4 仿真结果分析58-61
• 5.4.1 失效节点个数58-59
• 5.4.2 路由开销59-60
• 5.4.3 路径重构次数60-61
• 5.5 小结61-63
• 第六章 结束语63-65
• 6.1 工作总结63
• 6.2 展望63-65
• 致谢65-67
• 参考文献67-71
• 攻读硕士期间参与的科研工作71-72

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