无线自组织网络KTRP核心树路由协议优化研究

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1、摘要摘要无线传输技术和网络协议的发展，使得AdHoe网络成为～个研究热点。AdHoc网络是一种不依赖．丁．固定基础设施的、具有向组织特性的无线网络。它具有组网方便、灵活，受时间和窄间制约小的特点，可广泛应川于救援、战场和探险等场合。由于网络资源有限和拓扑结构的频繁变化，传统的网络协议算法不适用于AdHoe网络。这给AdHoc网络的路由问题带来了严峻挑战，同时也引起了极大关注。863课题“无线移动自组织互联网技术及实验系统研制”中提出了一种分层的自组织算法——核心树路由协议(KernelTreeRoutingProtocol

2、，KTRP)，它是一种混合式(hybrid)路南协议，具有分层自组织、混合式路由、无环路由等特点。KTRP路由协议通过无线路由器(WirelessRouter，WR)的树形逻辑拓扑解决了AdHoe网络中路由环路的问题，易于组建较大的网络。但是原KTRP路由协议的通信规则和逻辑上的核心树形拓扑带来了迂回路由、根节点易形成瓶颈等问题，导致核心树的开销过大。本文针对这个问题，在原KTRP协议．卜提出了改进方法。首先引入了“直连同级邻居WR”的概念，通过直连同级邻居节点，使得路南选取除了汇聚点之外有了新的选择，在原KTRP协议中需

3、要汇聚点转发才能进行通信的节点现在可以直接进行通信。网络中由转发带来的冗余开销减少，使得核心树的总体开销减小，核心树开销过大的问题能得到改善。接下来本文提出了动态根节点的概念，使用根节点自动更新原则选择跳数最小的根节点。本文增加了网络拓扑表NTT(NetworkTopologyTable)，由根节点进行维护。该表包含了所有节点的父节点关系，根据这个关系，根节点可以计算出网络的拓扑结构，并且以此计算每个节点到所有节点的跳数总和。这个表保证了根节点可以了解所有节点的具体位置信息。在此基础上本文设计了根节点自动更新原则，通过动态

4、选择最佳根节点的策略选择跳数总和最小的根节点，尽量使网络中所有节点到根节点的跳数总和为最小，从而减少核心树的路由

5、丌销。从总体上实现对核心树的优化，从而提高网络性能。摘要本文分析了现有AdHoe网络路由协议的特点，对原KTRP协议进行了详细介绍，重点分析了原KTRP协议存在的问题并提出了合理的改进方案，并对优化后的协议进行仿真并对仿真结果进行了分析。关键词：AdHoc网络，KTRP，直连同级节点，动态根节点IlABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentofthewirelesstransferri

6、ngtechnologyandthenetworksprotocol，AdhocisbecomingahotresearchareaandattractingmoreandmoreconcelTl。AdHocisoneofthewirelessnetworkswhichisindependentofthefixedfundamentalfacilitiesandhastheAdcharacteristic．Ithasmanyadvantagesincludingeasyandflexible，adaptableforthe

7、timeandspace，whichcanbeusedtomeettheneedsoftealapplication，suchasrescue，battlefieldandexploration．Becauseofthelimitiednetworksourceandthefrequencychangesofthetopology，thetraditionalroutingprotocolwouldnotadapttotheAdHocnetwork．ThatbringsbigchanllengestotheAdHoerou

8、tingprotocol，andcausesconcernsatthesametime．The863project‘‘ResearchofAdHocinternettechnologyanditsexperimentsystem”proposedamulti-layeredAdalgorithmcalledKernelTreeRoutingProtocol，whichisahybridroutingprotoc01．KTRPisanewkindroutingprotocolwithadvantagessuchaslayer

9、s，self-organized，hybridandloop-less．KTRPsolvestheproblemofloop·lessroutingbyemployingthelogicaltreetopologyoftheWirelessRouter．Thisprotocolsolvestheloop