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移动Ad Hoc网络是由具有无线收发功能的移动终端组成的多跳临时网络系统。该网络具有组网灵活、抗毁性强、节点自由移动以及节点同时充当主机与路由器等特点,在网络布设时不需预设基础设施。目前已被广泛使用于军事、医疗、教育等多个领域,但其动态拓扑结构以及节点能量受限等缺点,常规的Internet网络的路由协议对移动Ad Hoe网络不适用,因此,针对路由协议的研究是移动AdHoc网络研究的一个研究热点。
本文对现有移动Ad Hoc网络路由协议进行深入研究,分析节点移动性以及节点能量限制导致链路失效的问题,通过无线网络接口卡标准得出节点发送和接收数据包的能量需求以及节点移动引起的节点间链路剩余时间进行深入分析,探寻一种基于链路质量参数计算路径质量,并以此作为路由选路的依据的路由算法,从而达到优化移动Ad Hoc网络路由选路的目的。论文通过通信数据量对节点转发数据的能量需求进行计算,并在路由发现过程中对满足能量需求的节点进行筛选,并在筛选的节点间对链路剩余时间的计算方法进行改进,并以节点剩余能力量与链路剩余时间为参数计算路径质量,并运用与AODV路由协议中,从而提出基于链路质量的路由算法。在路由修复阶段,为避免AODV路径修复过程中引起的数据丢失现象,论文提出基于节点能量与链路剩余时间监测触发源节点与目的节点同时进行路由修复的方法增大路由修复的概率,且能够在路径断裂之前进行路径切换,从而提高网络的性能。
本文在NS2仿真环境上完成LQR-AODV协议的实现与测试工作,在不同节点移动速度与不同节点密度的网络环境下,比较分析AODV协议与LQR-AODV在丢包率、平均端到端延时以及路由开销三个网络性能指标,最后对比AODV与LQR-AODV对节点死亡的影响。结果表明,基于链路质量参数计算路径质量的路由算法LQR-AODV网络性能总体上比AODV更好。