基于地理位置信息的无线自组织网络贪婪路由算法研究

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1、硕士学位论文基于地理位置信息的无线自组织网络贪婪路由算法研究GREEDYROUTINGALGORITHMBASEDONGEOGRAPHICALLOCATIONINFORMATIONINWIRELESSADHOCNETWORK李文昊哈尔滨工业大学2012年6月国内图书分类号：TN929.53国际图书分类号：621.396工学硕士学位论文基于地理位置信息的无线自组织网络贪婪路由算法研究硕士研究生：李文昊导师：吴少川副教授申请学位级别：工学硕士学科、专业：信息与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩日期：2012年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedInde

2、x：TN929.53U.D.C:621.396DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringGREEDYROUTINGALGORITHMBASEDONGEOGRAPHICALLOCATIONINFORMATIONINWIRELESSADHOCNETWORKCandidate：LiWenhaoSupervisor：Asso.Prof.WuShaochuanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：InformationandCommunicationEnginee

3、ringAffiliation:SchoolofElectronicsandInformationEngineeringDateofDefense:June,2012Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要传统的基于拓扑结构的无线自组织网络的网络协议被大量的研究与应用，但是传统网络协议需要全局的网络拓扑信息以及并没有利用节点的地理位置这个物理信息。现实中的网络节点通过GPS等方式可以方便地获得自己的地理位置，并且全局拓扑信息的需求使得传统路由协议的可扩容性较差。所

4、以对于不需要全局网络信息的利用节点的地理位置信息的路由算法的研究有着重要的意义。本文首先阐述了基于网络拓扑结构的传统路由协议算法，并通过实验仿真分析了传统路由协议算法在数据分组成功投递率和路由数据分组开销上的性能；然后阐述了方向最近、前向最近和距离最近贪婪算法进行路由决策的方式，并从理论上证明了方向最近判据的贪婪路由算法无法避免路由回路的产生，而前向最近和距离最近判据的贪婪路由算法能够避免通信网络中路由回路的产生，通过实验仿真得到，方向最近判据的贪婪路由算法在数据分组成功投递率和平均路径跳数上比其他两种判据的贪婪路由算法性能差，距离最近判据贪婪路由算法在性能上比前向最近

5、判据的算法性能略好；最后，阐述了路由空洞问题，并分析了完全遍历和单侧遍历面路由方式的性能，得出路由转发方式能够保证数据分组的有效交付，数据分组成功投递率都接近于百分之百，但是平均路径长度比较大，同时单侧遍历要比完全遍历的平均路径长度要短，性能更有优势。本文将贪婪路由算法与面路由转发方式相结合，提出了保证交付的贪婪路由算法，能够克服贪婪路由算法所产生的本地最大问题。能够保证数据分组交付的贪婪路由算法在数据分组成功投递率方面有了明显的提升，但是由于面路由转发方式的加入，平均路径长度变长。并基于本地链路质量对保证交付的贪婪路由算法进行优化，优化过程完全在本地进行，并没有破坏贪

6、婪路由算法协议分布式本地运行的性质，不会影响贪婪路由算法协议的网络可扩容性。相比于传统路由协议，保证交付的贪婪路由算法协议有着更高的数据分组成功投递率与更少的路由数据分组开销，并且当网络的规模变大的时候，贪婪路由算法协议所受到的影响并没有传统路由协议那么剧烈。基于链路质量优化后的贪婪路由算法协议在数据分组成功投递率这个指标上相比于优化前有着明显的提高，尤其是当网络中节点运动剧烈的情况下，性能提升更明显。关键词：无线自组织网络；贪婪路由算法；地理位置信息；保证交付-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractTraditionaladhocnetworkprotoc

7、olsarebasedonnetworktopology,whiletheymakenouseofgeographicallocationofnodes.NodesinpracticalnetworkcaneasilyaccessgeographicallocationwithmethodssuchasGPSanddemandofoverallinformationdisablesthescalability.Routingprotocolsbasedongeographicallocationwithoutoverallnetworkt