UWB定位辅助的Ad hoc网络路由协议研究

摘要

移动自组网是由一组动态分布的移动节点组成的,没有任何中继器的,不同于任何有线骨干网的网络。大多数的移动自组网路由协议通过泛洪式的发送路由请求包来获取最小跳数路由,其中较典型的就是DSR协议。这种会波及整个网络的泛洪式的路由请求不仅会吞噬掉宝贵的无线网络设备资源,甚至会影响到正常的数据通信。
　　某些有定位辅助的协议有效的减轻了这种资源消耗,遏制了多余的路由请求包波及整个网络,其中以LAR协议为代表。然而,当LAR协议的路由搜索区域内没有路由时,它会倒退到泛洪的模式,这限制了它提高网络性能的程度。
　　为了尽量减小路由发现的开销,我们提出了一种全新的采用UWB定位的按需式路由协议——LAAR协议。它可以在每个要建立路由的源-目标节点对之间动态的设定一个限制路由请求包传播范围的区域,并且当中间节点收到源节点发起的路由请求包时,它会把自己看做新的源节点,建立起它自己和目标节点之间的新的路由搜索区域。简言之,LAAR与LAR最大的区别在于对前者这个区域是变动的,而对后者这个区域是由源节点固定了的。在建立新路由的时候,LAAR利用已知网络中节点的坐标来确定路由搜索的范围。在平常的通信中,网络拓扑的节点坐标信息随包传递,任何收到包的节点由此来更新它自身掌握的网络拓扑信息。性能分析和仿真结果均显示LAAR协议获得了预期中改善LAR协议的效果。
　　LAAR的分析结果表明,较之于LAR协议它降低路由发现开销的程度与网络中节点的密集程度密切相关。据此我们提出了ALAR协议,该协议中的网络节点收到路由请求包后会计算它自身和目标节点之间区域的网络节点密集度,并由此来确定路由搜索范围。仿真结果表明ALAR协议在路由发现开销和路由建立时间上较之于LAAR协议均有很大改善。

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第一章 Ad hoc 网络

§1.1 Ad hoc 网络的概念

§1.2 Ad hoc 网络的历史

§1.3 Ad hoc 网络的特征

§1.4 Ad hoc 网络的研究现状

§1.5 Ad hoc 网络的应用

§1.6 Ad hoc 网络路由协议的分类

§1.7 本文所涉及的问题

§1.8 本文的工作和创新之处

§1.9 本文的组织结构

第二章 定位方式

§2.1 UWB与其它定位方式比较

§2.2 UWB定位原理及算法

§2.3 UWB的应用

第三章 DSR、LAR与GPSR协议概述

§3.1 DSR 的路由模型

§3.2 LAR 的路由模型

§3.3 GPSR 的路由简介

第四章 有定位辅助的自适应路由算法研究

§4.1 有定位辅助路由建立的理论分析

§4.2 LAAR与ALAR路由协议

§4.3 路由生存时间的计算

第五章 仿真实验及性能分析

§5.1 网络仿真实验工具

§5.2 OPNET 中的建模

§5.3 LAR算法的实现

§5.4 LAAR算法的实现

§5.5 ALAR算法的实现

§5.6 性能评价和结果

§5.7 未来改进的方向

结束语

致谢

参考文献