Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中基于節(jié)能的QoS路由協(xié)議研究.pdf

1、Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是一種在緊急情況下可臨時(shí)快速組網(wǎng)的分布式無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò),已廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域,在無(wú)線(xiàn)通信中具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的研究?jī)r(jià)值。
　　隨著人們對(duì)音頻、視頻等多媒體業(yè)務(wù)需求的增加,具有QoS保障的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議逐步成為研究熱點(diǎn)。近年來(lái),學(xué)者專(zhuān)家已提出了很多此類(lèi)的路由協(xié)議,并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)說(shuō)明其優(yōu)良的性能,但此類(lèi)QoS路由協(xié)議并未考慮能量因素,考慮到Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)能量受限系統(tǒng),其節(jié)點(diǎn)一旦能量耗盡,網(wǎng)絡(luò)則中斷,直

2、接影響通信,所以設(shè)計(jì)路由協(xié)議時(shí)應(yīng)將節(jié)省節(jié)點(diǎn)能耗延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命作為一個(gè)重要指標(biāo)予以考慮。
　　本文主要在有關(guān)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)、QoS保障問(wèn)題及節(jié)能策略的理論基礎(chǔ)上,針對(duì)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)帶寬資源和節(jié)點(diǎn)能量有限的特點(diǎn)提出兩種將節(jié)能問(wèn)題引入到QoS路由協(xié)議中的設(shè)計(jì)方案,分別為QEC-AODV和QRETP。其中QEC-AODV協(xié)議是在AODV算法的基礎(chǔ)上考慮能量并提供QoS保障的改進(jìn)協(xié)議,主要思想為在充分保障帶寬資源的前提下,根據(jù)節(jié)點(diǎn)的剩余能

3、量把網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)分成三類(lèi),不同類(lèi)型的節(jié)點(diǎn)對(duì)收到的RREQ采用相應(yīng)的延遲轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制,盡量選擇帶寬資源充足、節(jié)點(diǎn)電池剩余能量最多、總能量消耗最小的路徑作為最優(yōu)傳輸路徑;QRETP協(xié)議是一種基于節(jié)點(diǎn)剩余能量和傳輸能量的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)QoS路由協(xié)議,該協(xié)議通過(guò)計(jì)算節(jié)點(diǎn)帶寬保證路由協(xié)議對(duì)QoS的要求,同時(shí),綜合考慮節(jié)點(diǎn)剩余能量和傳輸能量的狀況,一方面以避免網(wǎng)絡(luò)分割為目標(biāo),均衡節(jié)點(diǎn)能量耗損,另一方面從網(wǎng)絡(luò)能量有限的角度出發(fā),節(jié)省網(wǎng)絡(luò)能耗。
　

4、　此外,在OPNET仿真平臺(tái)上對(duì)QEC-AODV和QRETP協(xié)議進(jìn)行性能仿真,仿真表明,在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓皇呛芸斓那闆r下,QEC-AODV協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)吞吐量、節(jié)點(diǎn)能耗以及網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間方面的性能都比AODV協(xié)議要好;QRETP協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間、節(jié)點(diǎn)平均能耗以及分組投遞率方面的性能都有不同程度的提高,雖然時(shí)延稍有增大,但帶來(lái)了其他方面更優(yōu)良的性能。通過(guò)兩協(xié)議的分析比較,QRETP協(xié)議能從整體上達(dá)到均衡節(jié)點(diǎn)能耗、節(jié)省網(wǎng)絡(luò)能耗目的,