Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)抗干擾路由修復(fù)技術(shù)的研究.pdf

1、移動(dòng) Ad hoc網(wǎng)絡(luò)，是一種特殊的無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中所有結(jié)點(diǎn)處于平等地位，沒(méi)有中心控制結(jié)點(diǎn)，無(wú)需任何網(wǎng)絡(luò)固定基礎(chǔ)設(shè)施支持。由于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的以上特性，使得其可以應(yīng)用在很多領(lǐng)域，尤其在軍事領(lǐng)域。因其無(wú)需事先架設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施、組網(wǎng)快速并具有非常強(qiáng)的抗毀滅性，使得Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)可以很好的適應(yīng)瞬息萬(wàn)變的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境。但是，由于無(wú)線信道帶寬資源有限、節(jié)點(diǎn)自主移動(dòng)性強(qiáng)、安全性較弱、能源有限等問(wèn)題，使Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際應(yīng)用面臨很多的挑戰(zhàn)。尤其在

2、軍事戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)中，如何有效提高網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力和自愈能力，是目前網(wǎng)絡(luò)研究中的熱點(diǎn)問(wèn)題。
　　本文首先對(duì)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的干擾模型進(jìn)行了分析研究，并基于無(wú)外部干擾源的鏈路干擾模型，給出該模型處于有外部干擾源、寬頻外部干擾源兩種情況時(shí)的數(shù)學(xué)模型。最后通過(guò)仿真分析了Okumura路徑損耗模型的干擾情況，可知該模型通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)念l率能夠在一定程度上提高節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)的信噪比，所以通過(guò)提高信噪比的方法，可以改善路由協(xié)議的性能。本文在AODV

3、協(xié)議的基礎(chǔ)上提出新的鏈路抗干擾路由協(xié)議：LAI-AODV（Link Anti-interferenceAODV）。該協(xié)議首先將SINR（信噪比）值引入路由的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，提高路由的穩(wěn)定性和抗干擾能力；其次，對(duì)AODV協(xié)議的本地修復(fù)技術(shù)進(jìn)行了分析，尋找使斷鏈鏈路快速修復(fù)的有效方法，達(dá)到降低數(shù)據(jù)報(bào)文丟包率的目的。并提出新的路由修復(fù)算法，在算法中定義鄰居丟失率以避開(kāi)鏈路不穩(wěn)定區(qū)域，結(jié)合兩跳備份路由,對(duì)本地修復(fù)進(jìn)行了改進(jìn)，并增加數(shù)據(jù)報(bào)文搶救機(jī)制，使

4、協(xié)議的性能進(jìn)一步提高。
　　LAI-AODV協(xié)議將SINR值引入路由發(fā)現(xiàn)的策略，在未增加額外報(bào)文的情況下，使新建路由更穩(wěn)定。然后在AODV協(xié)議本地修復(fù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于鄰節(jié)點(diǎn)丟失率的避開(kāi)不穩(wěn)定區(qū)域的備份路由修復(fù)算法。在節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性評(píng)估中，通過(guò)對(duì)節(jié)點(diǎn)周?chē)従觼G失率計(jì)算來(lái)評(píng)估其穩(wěn)定性，決定其是否參與路由修復(fù)過(guò)程，避免了二次修復(fù)及丟包問(wèn)題。通過(guò)兩跳路由備份，發(fā)起修復(fù)的節(jié)點(diǎn)可以了解兩跳范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在鏈路發(fā)生斷路時(shí)，發(fā)現(xiàn)斷路節(jié)點(diǎn)

5、可依據(jù)鄰節(jié)點(diǎn)信息及時(shí)查找本節(jié)點(diǎn)到下兩跳節(jié)點(diǎn)的備份路由，在最短時(shí)間內(nèi)修復(fù)中斷的路由。本文中的備份路由信息通過(guò)鄰節(jié)點(diǎn)之間廣播HELLO消息來(lái)建立和維護(hù)，在不增加額外報(bào)文開(kāi)銷(xiāo)的情況下，保證備份路由的實(shí)時(shí)性和有效性，使路由修復(fù)的成功概率得到提升。最后本文在AODV協(xié)議的基礎(chǔ)上改進(jìn)了數(shù)據(jù)報(bào)文搶救機(jī)制，減少數(shù)據(jù)報(bào)文的丟包率，降低了網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)。
　　本文在OPNET仿真軟件上對(duì)LAI-AODV協(xié)議進(jìn)行了仿真。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：LAI-AODV協(xié)議