无线自组织网络中多路径负载均衡研究

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1、分类号TP393密级公开重庆邮电大学硕士学位论文论文题目无线自组织网络中多路径负载均衡研究英文题目TheResearchofMulti-pathLoadBalancingInWirelessSelf-organizingNetwork硕士研究生型盛指导教师堕鲞耋蕉学科专业通信与信息系统论文提交日期2Q!三：妥：笸论文答辩日期——2013．5。25论文评阅人．望拯蚕重堂控盍室答辩委员会主席烈程五壶虹遣竖篁缝盔叠盘啦掣虱2013年否月6日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特

2、别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得．．重废自＆电．太堂．或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：武盛签字日期：．2。l弓年f月．。t&日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重庞由E鱼太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆由＆鱼态堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩

3、印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：乱威导师虢，签字日期：2013年∥月·‘日签字日期：20J3年f月．1否日摘要无线自组织网络，不仅是由无线发射器和接收器所构成的，而且是一个多跳的实时的自治的网络。因为它并不需要依靠现有的固定通信基础设施、没有中心控制节点、随机分布在网络中，所以频繁移动的节点将导致网络的拓扑结构可能会在任何时间改变。因此，在无线自组织网络中研究的重难点之一是网络的路由协议。然而早期提出的无线自组织网络路由协议更倾向于把负载分布在源节点到目的节点的最短路径上，并

4、未考虑负载分配的公平性问题。这些路由协议在网络负载较轻的情况下表现良好，而在负载较高的网络环境中表现并不理想。究其原因是，由于大量的数据分组更倾向于使用处于网络中心区域的节点作为转发节点来进行传输，从而造成网络中心区域的节点成为网络瓶颈、拥塞不堪，而不处于中心区域的节点将出现空闲的情况发生，将增大网络的传输时延、降低网络性能。于是就提出了负载均衡技术。它就是在保证系统网络流量的前提下，尽量使负载均衡分布在整个网络中，从而使网络能够保持高效、连续、稳定地运行。因此，本文的工作重点将集中在传统路由协议基础上改进，以实现负载均衡。首先，本文阐

5、述了在无线自组织网络中的负载均衡路由协议的定义及其当前的研究情况，并对单路径和多路径的负载均衡路由协议进行了分析和比较。然后，改进了AOMDV协议，并提出了白适应的负载均衡路由协议AOMDVLB。在该协议中，提出了采用MAC层接口队列容量作为衡量负载程度标准的自适应负载均衡机制，提高了网络传输性能。提出了多路径数据包调度算法，指定数据包在传输时间最小的路径上传输，减缓了在传统多路径传输中目的节点处发生数据包乱序的问题，并有效地减小了目的节点启动延时和缓冲区需求。最后基于NS一2进行仿真实验，在数据包传输速率不断增加的情况下，比较AOMD

6、V—LB与AOMDV协议在丢包率、平均端到端时延和负载分配上的性能。在网络节点不断增加的情况下，比较提出的数据包选路算法与最短路径优先算法、启发式多路径算法和选择性最短路径优先算法在寻路成功率、路径时延上的性能。仿真结果表明，该算法可以减少数据丢包率、降低平均端到端延时、均匀地分布网络负载以及缓解数据包乱序的发生。关键词：无线自组织网络，多路径，负载均衡，数据包调度，AOMDV重庆邮电大学硕士论文AbstractWirelessself-organizingnetwork，notonlyiscomposedbythewirelesstr

7、ansmitterandreceiver,butalsoisamulti—hopreal-timeautonomousnetwork．Becauseitdoesnotneedtorelyonexistingfixedcommunicationsinfrastructure，nocentralcontrolnode，randomlydistributedinthenetwork．Frequentrandommovementofthenodeswillresultthatthenetworktopologymaychangeatanytim

8、e．Therefore，networkroutingprotocolisoneofthedifficultiesinwirelessself-organizingnetworks．Theearlywirel