MANET路由优化算法的设计与研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：MANET路由优化算法的设计与研究论文作者：韩瑾学生类别：全日制学科门类：工学硕士学科专业：通信与信息系统指导教师：李琦职称：教授资助基金项目：河北省自然科学基金项目（N0.F2012202116）DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofCommunicationandInformationSystemResearchonTheDesignandResearchofMANETRoutingOptimizationAlgorithmbyHanJinSuperv

2、isor:Prof.LiQiMarch2016ThisworksupportedbytheHebeiProvinceNaturalScienceFoundationofChina.N0.F2012202116原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本

3、人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要MANET是由移动节点组成的动态自组织多跳无线网络。持续不断的通信中断与日益增长的通信负载导致MANET中不稳定的通信状态，这也是MANET优化研究中需要考虑的首要问题。其中，在优化路由协议框架的基础上加入优化算法是最

4、为有效的解决方法。本文在经典的单径单信道路由协议研究的基础上，建立改进型多径多信道路由理论模型，包括报文格式、协议流程等，节点通过链路交互与跨层交互来获取运动状态、通信状态等信息，并实现相关优化算法。在仿真研究方面，本文首先分析并实现了基于NS2的多信道路由仿真模型，该模型直接由下向上的对多信道与多接口进行拓展，可满足路由协议对底层信道的切换需求。在处理通信中断方面，本文提出了通过无线链路长度估计判断实时链路中断的算法，该算法实现于路径维护流程设计中，节点通过hello报文周期性预测机制扫描本地危险链路，在数据报文传送的链路正式发生中断之前对链路进行维护。同时，本文提出通过平均链路持

5、续时间估计判断路径稳定性的算法，该算法实现于路由寻路与决策中，与经典AOMDV不同，优化协议优先选择平均链路持续时间最长的路径为主路径。在处理通信负载方面，本文考虑了频带资源利用与拥塞避免。一方面，频带利用率检测算法实现于路由寻路与决策中，在链路持续时间判决相同的条件下，优先选择空闲信道比例高的路径；另一方面，节点使用基于拥塞感知的信道切换算法实现多信道负载均衡，该算法基于节点的接口队列长度与信道忙闲时间估计。为了验证优化路由协议的有效性，本文在NS2上对该协议进行了代码实现与仿真分析，结果表明：本课题提出的优化路由协议可以明显提高MANET通信性能。关键字：MANET多径路由多信道

6、路由稳定性NS2IAbstractMANETisadynamic,self-organizing,multi-hop,wirelessnetwork,whichconsistsofmobilenodes.Thecontinualcommunicationinterruptandtheincreasingtrafficload,whichresultsintheunstableMANETcommunication,isoneofthemostimportantissuefromtheMANEToptimizationstudies.Tojointheoptimizationalgori

7、thmintotheoptimizedroutingprotocolframeworkisthemosteffectivesolutionamongall.Inthispaper,onthebasisofthesingle-pathsingle-channelroutingprotocolresearch,improvedmulti-pathmulti-channelroutingtheorymodelhasbeenexpanded,whichinclud