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由于手持、便捷、移动和可计算设备以及无线通信快速发展,无线多跳网络运应而生。无线多跳网络通过自组织方式动态地建立网络,允许节点在无需固定网络支撑的环境中无缝通信。由于组网方便,无线多跳网络可以适用于多种应用,比如军事应用,远程监控以及家庭自动控制等。但是,由于拓扑结构的动态性,使针对无线多跳网络路由的研究成为关键问题和热点问题。
本论文主要研究如何在无线多跳网络建立有效路由方式。首先介绍无线多跳网络结构,指出一些关键问题,对无线多跳网络路由协议进行分类描述。
然后研究在移动Ad Hoc网络如何通过路由来提高网络性能。现有的Ad Hoc路由算法大多为单路径算法,但是多路径方法可以更好地支持QoS(Quality of Service),最近也受到较大关注。在没有精确的网络拓扑结构情况下,找出多条不相交路径是比较困难的。为了解决这个问题,我们提出了一个基于网络最大流的Ad Hoc多路径路由算法AMR(Aggregated Multipath Routing),该算法可以有效地找出多条节点不相交的路径,较大幅度地提高网络传输性能、减少网络拥塞。性能测试表明AMR算法比DSR(Dynamic Source Routing)算法在数据传输率方面提高20%─60%,端对端平均延迟降低40%─60%。另外一方面,我们提出了动态缓冲器路由(DCR)策略,以提高缓冲器信息的利用率,DCR主要包括三个方面:链路组织结构,缓冲器的选择策略以及自动链路断开机制。通过模拟跟DSR比较,DCR能够减少控制包10%─50%,提高数据传送率10%─20%,降低20%─60%的丢包率和50%─70%的端对端的延迟。
最后,研究如何利用多汇点来提高整个传感器网络的存活时间问题。由于传感器的资源限制,导致如何减少传感器的能量的消耗,特别在大型网络中,能量至关重要。目前,通过在网络中布置多个汇点来提高网络可扩展性和网络的存活时间。因此我们提出MRMS路由协议,该协议主要拓扑发现、簇的维护以及路径切换。通过跟别的协议比较,MRMS可以大大提高传感器网络的存活时间。