井下无线自组网路由算法研究

摘要

本课题源于山东省自然科学基金项目“井下自组织传感器网络的身份认证及组网技术”。本文通过对井下无线自组网路由算法的研究，改进了路由的发现与维护算法，提高了链路的稳定性，为矿井环境下的无线自组网研究提供技术支撑。
　　首先，本文对井下电磁环境做了简要分析，并且概括性地介绍了井下无线自组织网络的网络结构和关键技术等。针对井下特殊的无线传输环境和无线传播信道模型，对DSDV、DSR和AODV三种典型路由算法进行了仿真和性能比较。仿真结果表明:AODV路由算法在包投递率、平均端到端延迟和路由开销方面优于DSR和DSDV路由算法。
　　其次，本文引入了链路稳定性和功率极值的概念。在此基础上，改进的路由算法使用信号接收功率来判断链路的稳定性，改进了路由发现与维护算法。本文对改进后的发现和维护算法做了详细分析。该算法减少了路由链路断路的可能性，从链路稳定性角度改进了路由算法的整体性能。
　　最后，本文采用NS2仿真软件对AODV路由算法和改进AODV路由算法进行了建模仿真。仿真结果表明:在模拟的矿井环境下，改进的AODV路由算法在路由失效次数、包的交付率、平均端到端延时等性能上都有显著提高。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外研究现状与发展动态

1．3 课题的主要研究内容

2 井下无线自组网的网络系统结构研究

2．1 井下电磁环境分析

2．2 无线自组网的网络体系结构

2．3 井下无线自组网的特点

2．4 井下无线自组网算法的关键技术

2．5 本章小结

3 并下无线传输环境和路由算法分析

3．1 井下无线传输特性分析

3．2 无线传播信道模型介绍

3．3 典型路由算法

3．4 本章小结

4 井下无线自组织网的路由协议改进和分析

4．1 链路稳定性预测

4．2 功率极值概念提出

4．3 改进AODV路由的发现与维护算法

4．4 本章小结

5 仿真与结果分析

5．1 NS2仿真环境

5．2 性能指标

5．3 仿真环境设定

5．4 仿真结果与分析

5．5 本章小结

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献