基于能量有效AdHoc网络路由协议探究

《基于能量有效AdHoc网络路由协议探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于能量有效AdHoc网络路由协议探究摘要：简要介绍了AdHoc网络的定义、结构、典型路由协议。传统AdHoc网络路由协议以最少跳数作为路由选择的标准，导致部分节点过早死亡，通过建立数学模型并结合路由协议的实际特点，提出了一种基于能量平衡的路由协议策略，并在理论上进行了正确性证明。关键词：AdHoc网络；路由协议；能量有效；EBR中图分类号:TP393文献标识码：A文章编号:16727800(2013)0040142020引言AdHoc网络中各节点处于平等的地位，不必专门设置居于中心地位的控制节

2、点，节点不仅可以实现普通移动终端功能，还可完成报文转发的工作。相对于普通移动网络,AdHoc网络具有无中心、自组织、多跳路由、动态拓扑等特点。这些特点使得AdHoc网络在整体网络的结构规划、组织形式和对协议进行的设计等方面与移动通信网络存在着显著区别。1AdHoc无线网络结构平面结构AdHoc无线网络的拓扑结构可分为两种：对等式平面结构和分级结构。在对等式结构中，网络中各节点所处的地位都是同一个等级，具有同等的地位，承担同等的任务，获得同样的系统资源；而在分级结构中簇以子网的形式而组成整个网络，

3、单个簇头节点和多个簇成员构成了簇结构，将多个簇头按照需求组织起来又可形成高一级网络，以此类推各级别的网络都能够以簇的结构和组织形式组成更高级别的网络。簇中的簇头和簇成员根据实际任务的环境需求进行动态变化以便于自动组合构成网络。分级结构依据实际的硬件选择情况，还可形成单频和多频的分级区分。单频分级中由于只使用一个频率，因此所有节点使用同一频率进行通信；而多频分级中，由于使用多个频率，因此两级网络结构中处于低级地位网络所涉及的通信范围较小，而处于高级地位的网络所涉及的通信范围较大，簇成员之间使用相同

4、频率相互通信，而簇头节点则用另外的频率与簇成员进行通信，簇头之间的通信则是选择其它的频率进行相互通信，如图1所示。2AdHoc无线网络路由协议AdHoc网络路由协议可分为两类：基于拓扑路由和基于位置辅助路由。基于拓扑的路由协议利用网络链路信息完成数据包的转发。根据获得路由信息的时机，可将基于拓扑的路由协议细分为表驱动式、反应式以及混合式路由协议。2.1表驱动路由协议表驱动路由协议规定处于网络中的每个节点都需要自身构建并维护到达网络中其它节点的动态路由表，同时在整个工作过程中关注网络拓扑的变化以便

5、动态更新路由表信息，以达到准确反映网络拓扑结构的目的。常用的表驱动路由协议如下：(1)DSDV(DestinationSequencedDistanceVector)协议。为防止网络中回路的产生，在选择路由时将构成链路的目标节点进行顺序编号以标定路由信息的产生顺序，并通过调节路由中各节点承载信息的稳定时间(SettingTime)来降低甚至消除不稳定路由信息的广播，减少路由表的反复波动，提高路由的稳定性以及相同序列号路由的重复传播次数。(2)CGSR(ClusterheadGatewaySwit

6、chRouting)协议。首先，通过群首选择算法选择合适的节点作为群首节点；然后，通过群首节点对网络中的一组节点和网关节点进行控制，网关节点作为两个群首之间的节点，可以完成信道接入并分配路由和带宽的任务。2.2反应式路由协议反应式路由协议要求查找相关路由信息的触发条件是在网络根据实际情况产生需求时才进行的操作，未产生需求时则不必耗费网络开销维护路由信息。反应式路由协议由于占用网络资源较少，因此在实际应用中更适合于AdHoc无线网络的应用；在实际应用中由于数据报文经常岀现较长的传送延迟，因此在实时

7、性环境操作方面其性能存在一定的欠缺。常用的反应式路由协议有以下几种：(1)DSR(DynamicSourceRouting)协议是一种基于源路由的反应式路由协议。DSR主要包括两个过程：路由发现和路由维护。路由发现是指当源节点与目的节点欲建立路由并进行数据的传输时，使用缓存机制先在缓存里存放的路由表中查找，若缓存中已存在需要的有效路由，则直接使用该有效路由，从而减少了启动路由建立所需耗费的系统资源。(2)AODV(AdHocOnDemandDistanceVectorRouting)是另外的一种

8、反应式路由协议。源节点以广播的形式向相邻节点发出路由请求分组，相邻节点收到广播信息后将继续向自身的相邻节点转发此分组广播，依次递进直到此分组广播被发送到已建立目的节点路由的中间节点或该目的节点本身，此后中间节点或目的节点将沿建立的路由向源节点发送响应消息。3能量有效的AdHoc网络路由协议3.1AdHoc无线网络中节点的能量消耗当前的AdHoc网络路由协议如DSR、AODV、TORA等在选择路由时都是以最短路径作为选择依据，基于此种路由选择的策略在实际使用中可能造成局部网络的拥塞，从而导致数据传