移动Ad Hoc网络中节能的路由协议研究.doc

《移动Ad Hoc网络中节能的路由协议研究.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、移动AdHoc网络中节能的路由协议研究移动AdHoc网络中节能的路由协议研究移动AdHoc网络是由一组具有路由功能的移动节点自组织成的无线多跳系统。由于网络规模小、无基础设施和构建快速等特点，而广泛应用于野外考察、作战现场、灾难救助等场合。其中由于网络中的节点通常是以有限能量的电池供电的，限制了节点生存时间，从而使得节能策略成为当前一个研究热点。目前研究较多的是在路由协议上实现节能控制。本文对这些节能路由协议进行了分类和研究，并指出了进一步的可能发展方向。目前对移动Adhoc网络路由协议能量问题的研究有两种出发点:一种是寻找

2、一条从源节点到目的节点的路由，使得路由上所有节点的能量消耗之和为最低；另一种是调整网络的拓扑结构使得网络的连通时间达到最大值。下面从这两个方面阐述相关协议。一、主动节能路由协议1.MPR(最小功率路由)。MPR(MinimumPowerRouting)是基于最小传送功率的表驱动路由协议。在MPR+,每条链路上计算进行可靠通信所需耍的最小发射功率并将此作为该链路的代价函数，通过分布式的Bellman-Ford算法，即将传统的链路距离替代为新的代价函数。2.MTPR(最小总传输功率路由算法)-MTPR是一个分布式的算法。在任一时

3、刻，AdHoc网络的拓扑结构可看作是一个带权有向图，任一条弧上的权重可量化为发送节点所需的最小发送能量。从而可以用标准的最短路径算法求出源节点到0的节点最小总传输能量的路径。3.LAPAR(LocationAidedPowerAwareRouting)。LAPAR协议是个GPS辅助型的分布式的能量路由协议，在此协议中，发送节点首先根据相邻节点的地理位置划分最佳的转发区域。LAPAR的优势表现为：有效的能量路由；容易嫁接到现有的协议上；由于采用了仅基于邻居信息的平面图，减少了拥塞现象；需要的开销有最小的变化。1.PADSR（P

4、owerAwareDSR）。节能的动态源路由协议PADSR是通过在DSR协议的基础上运行LAPAR协议进行节能控制来实现的。选择DSR的原因是它在以下方面的优秀性能：非常低的传输带宽（许多按需路由协议的特征）；最小的路由表更新次数；选择最短路径的简单方法，等等。LAPAR算法能够在现有的任何路由协议上运行。二、基于电池能量感知的路由协议1.节能的单播路由算法（1）MBCR（最小电池开销路由算法）oMTPR算法是以总传输能量作为衡量标准的。在此算法中定义了节点电池开销函数，从而计算出包含n个节点的路径m的总电池开销，而最大剩余

5、电池能量的路径即是拥有最小电池开销的那条路径。（2）WBCR（最小最大电池开销路由算法）由于MBCR考虑的仅仅是电池开销函数的总和，因此，也可能将剩余很少电量的节点选进来。为了避免节点使用过度，在MBCR的基础上进行了改进，重新定义了路径m的电池开销，即选岀电池开销最大的路径，然后再在这些路径中选出相对开销最小的路径。这种路由策略会尽量避免每条可能路径上所有节点中拥有最少电池容量的节点，较之MBCR路由算法更公平一些。（3）CMMBCR（有条件最大最小电池容量路由算法）。CMMBCR也是对MBCR的改进，设计CMMBCR的出

6、发点是希望算法能够使整个网络的生命周期最大，同吋乂公平地使用每个节点。其基本思想是首先找出从源节点到目的节点的所有电量充足的路径（即路径上的所有节点都具有大于某个阈值（其范围为［0,100］的剩余电量），然后从中选择出总传输能量最小的那条路径作为路由选择的最终结果。（4）MRPC（最大剩余分组容量路由算法）。MRPC算法不仅考虑了节点的相关因素，如节点的剩余能量等，它还考虑到了与链路有关的参数。在概念上与MMBCR算法类似，即要寻找那条最小容量最大的路径，但“容量”的考虑因素和衡量方法不同。1.自适应的节能路由协议（1）MR

7、EP（最大最小剩余能量路由算法）oMREP目的是工作在网络层，其屮所有的节点以一个统一的发射功率工作。在此协议屮并不考虑节点的拓扑信息，从而避免了额外的开销。MREP也基于按需路由的思想，自适应地选择出一组中间节点來转发自己的RREQs分组。因此MREP需要维护一种路由选择机制，来控制通信开销和所选路径的优劣。其中选择中间节点的标准是根据节点的剩余能量决定的，MREP的路由选择机制逐渐减小此能量值，直到找到…条路由，或者是能量值减小到零或最小。（2）MLRP（最小最大链路功率路由协议）oMLRP算法旨在寻找一条低功率的路由，

8、其中每个节点都能根据自己要进行通信的邻近节点自适应地调整发射功率。MLRP的路由发现思想和MREP基本是一致的,但测量标准不同，相应地釆用的方法也不同。在此算法中，路由寻找的发起者决定转发RREQs请求的中间节点的统一发射功率，当路由建立尝试失败时，就相应地减小此功率值。因此，此路由进程主