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a dh o e 网络路由协议优化 摘要 路由算法对a dh o c 网络具有非常重要的作用，但是在该网络上实现q o s 保障 却是件非常艰巨的任务。优化现有的路由协议是本文的主要任务。 沧文在深入了解。砦经典的路出算法的基础上，着重研究几种路由协议优化算 去并对其性能进行了理论证明或仿真分析。论文的主要工作和创新之处在于： 阿先，深入比较了多路由卜的分集编码( d i v e r s i t y c o d i n g ) 方式与逐包( p e r 。p a c k e t ) 分配方式的性能，通过详细的理论分析，推导出了一个简洁的公式以表明：与逐包 分配方式相比较，分集编码方式只有在较高的路径成功传输率这一苛刻条件下ju j _ 能提高成功传输概率；但是所付出的资源利用率代价却远远超出了其成功传输牢的 改善量。 其次，a d h o e 网络中采用泛洪( f l o o d i n g ) 方式广播路由请求分组进行寻路能够 保证可靠性，但同时也带来了大量的丌销。针对这一问题，本文提出：1 ) 使用链路寿 命对路由请求分组进行过滤，该方法能够有效地降低丌销的同时提高成功传输概率： 2 ) 寻找具有最长链路寿命( l i n k l i f e ) 的路径并使用链路寿命对路由请求分组进行 过滤，陔方法虽然未能降低丌销，但更有效地提高了成功传输概率。 最后，a dl l o c 网络中的部分路由协议需要及时更新链路状态以提供准确的路 信息。本文针剥采用i e e e 8 0 2 1 l 作为m a c 层协议的a di t o c 网络，提出在发送帧州 对i l e l 】0 分组进行重定时、在接收到帧时更新链路状态的方法；爿：通过理沦分析利 仿真证明浚方法能有效地减少h e u 0 分组的数量。 关键字：a dh o c ，路由，q o s ，分集编码。泛洪，链路寿命，h e l l o o p t i m i z i n gt h er o u t i n gp r o t o c o l s f o r a dh o cn e t w o r k s a b s t r a c t r o u t i n ga l g o r i t h m sp l a yk e yr o l ei na dh o cn e t w o r k s b u ti t sd i f f i c u l tt op r o xi d e q o si nt h e s en e t w o r k s t h em a i nt a s ko ft h i st h e s i si st oo p t i m i z et h er o u t i n gp r o t o c o l s b a s e do nt h eu n d e r s t a n d i n go fs o m et y p i c a lr o u t i n gp r o t o c o l s ，s o m en e wo p t i m i z e d a l g o r i t h m sa r ep r o p o s e dh e r e ，a n dt h e i rp e r f o r m a n c e sa r ed e m o n s t r a t e da n de v a l u a t e d t h em a i nc o n t r i b u t i o no ft h i st h e s i si n c l u d e s ： f i r s t l y , t h ep e r f o r m a n c e so fd i v e r s i t yc o d i n gi nm u l t i p a t hr o u t i n gp r o t o c o l s a r e d e e p l yc o m p a r e dw i t ht h o s eo ft h ep e r p a c k e ta l l o c a t i o nm e t h o d a n da b r i e fe q u a t i o ni s d e r i v e dt os h o wt h a tt h ef o r m e rc a np e r f o r mb e t t e rt h a nt h el a t t e ro n l yw h e na l lt h ep a t h s h a v eh i g ht r a n s m i s s i o nr a t e b u tt h ef o r m e rw i l ls p e n dm u c hm o r ew i r e l e s sr e s o u r c e s s e c o n d l y , o n d e m a n dr o u t i n gp r o t o c o l si nm o b i l ea dh o cn e t w o r k sb r o a d c a s tt h e i l r o u t er e q u e s tp a c k e t sv i as i m p l ef l o o d i n gd u r i n gt h er o u t ed i s c o v e r yp r o c e d u r e uh i c h e n s u r e st h ec o v e r a g ew h i l eb r i n g so nal o to fr e d u n d a n to v e r h c a d h e r et w oi i n ki i f e b a s e dm e t h o d sa r ep r o p o s e dt oo p t i m i z et h er o u t ed i s c o v e r yp r o c e d u r e ：1 、an o d ew i l l f o r w a r dt h er o u t er e q u e s t ( r r e q ) p a c k e to rr e t u r nt h er o u t er e p l y ( r r e p ) o n l yw h e nt h e c o r r e s p o n d i n gl i n kl i f ei sl o n g e rt h a nt h es p e c i f i ct h r e s h o l d s i m u l a t i o nr e s u l t ss h o wt h a t t h i sm e t h o dcane f f i c i e n t l yr e d u c et h ec o n t r o lo v e r h e a da n di m p r o v et h ep e r f o r m a n c e0f d e l i v e r yr a t i o ；2 ) an o d ew i l lf o r w a r dr r e qo rr e t u r n r r e po n r yw h e nt h e c o r r e s p o n d i n gl i n kh a st h el o n g e s tl i f ea n dt h el i f ei sl o n g e rt h a nt h es p e c i f i ct h r e s h o l d s i m u l a t i o nr e s u l t ss h o wt h a t t h i sm e t h o dc a n tr e d u c et h ec o n t r o lo v e r h e a d b u ti tc a n g r e a t l yi m p r o v et h ep e r f o m l a n c eo fd e l i v e r yr a t i o f i n a l l y , l i n ks t a t eb a s e dr o u t i n gp r o t o c o l sf o ra dh o cn e t w o r k s ，w h i c hh a v eag o o d p e r f o r m a n c e ，u p d a t et h e i rl i n ks t a t ef r e q u e n t l y , w h i c hl e a d st oal a r g ea m o u n to fc o n t r o l o v e r h e a d h e r ean e wo v e r h e a dr e d u c i n gm e t h o dw h e r el i n ks t a t ei su p d a t e db yf r a m e s b r o a d c a s t e di nm a cl a y e ri sp r o p o s e d b o t ht h e o r e t i c a la n a l y s i sa n ds i m u l a t i o nr e s u l t s s h o wt h a tt h i sm e t h o dcans i g n i f i c a n t l yr e d u c et h ea m o u n to f h e l l op a c k e t s k e yw o r d s ：a dh o c ，r o u t i n g ，q o s ，d i v e r s i t yc o d i n g ，f l o o d i n g ，l i n kl i f e ，h e l l o 声明 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的l i ；究成 果。尽我所知，除了文中特另j j n 以标注和致谢。 ，所岁列的内容以外，论文。 j 4 i 包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教f 7 机 构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任”负献均 已在论文中作了明确的况明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的舰定，【_ ! | j ： 究生在校攻读学位期f 叫论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保f 7 f ： 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅：学 校可以公如学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段 保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在年解密后适用本授权书。非f i , 密沦文 注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名： 丝鱼同期：a 尘：! ：! 导师签名 a dh o c 州络路由梆泌优化 笫一帚绪沦 1 1a dh o c 网络介绍 第一章绪论 a dh o c 网络是种有特殊用途的无中心的对等式网络。网络中的节点将住 蝼直接通信范围内的节点作为路由器，通过节点转发实现远距离节点问的通信。 山于a dh o e 网络所具备的特点，它又被称为多跳网络( m u l t i h o pn e t w o r k ) 、无 围定网络设施的网络( 1 n f r a s t r u c t u r e l e s sn e t w o r k ) 或自组织网络( s e l f - o r g a n i z e d n e t w o r k ) 。 浚网络的无中心结构需要网络中的节点通过运行分布式算法( 信道接入、路 “l 等) 求协调它们的行为。a dh o e 网络使用无线通信技术，具有无线通信系统 信道质量低、带宽有限、节点通信距离受限等特点。在设计适用于a dh o c 阿络 的协议时，要充分考虑这些特点。固定网络的带宽很丰富，所以固定网络f 。j 议改 计的原则是要尽量增加通信对端交互的信息量而减少主机的计算量。而a dh o c 网络的带宽非常宝贵，所以a dh o c 网络协议设计的原则是尽量减少通信对端交 互的信息量，而宁愿增加主机的计算量。这个原则在a dh o c 网络的信道接入摔 制、路由等协议的设计中有非常明显的体现。 多跳特性( m u l t i h o p ) 是a dh o c 网络的一个显著标志，因为节点确般的厄 线通信距离，a dh o c 网络中的节点不一定都在其它所有节点的直接通信范围之 内。当节点不能直接到达时，需要经过中问节点的转发才能实现通信，叫从源竹 点到目的节点需要经过多跳。网络中的每个节点都要有转发分组的能力。所以1 姿 1 i 适当的路由协议柬维护路山。多跳特性对信道接入协议的影响很人。传统的j j i 共享广播信道的接入技术( a l o h a 1 1 1 、载波侦听多路访问( c s m a ) 1 - ! 系列) 只能在一跳共享的信道( 一个站点发送，所有站点都可以听到) 上使用， 而a dh o c 网络的信道不是一跳共享的，所以a dh o c 网络的信道接入协议要允 分考虑多跳带来的隐造终端、暴露终端 1 3 i - 4 和公平性等问题。 a dh o c 网络与其它无线网络体系结构的根本区别在y - n _ 络o o 所有节点的可 移动性，并且这些节点可以用任意的方式相互连接。节点的可移动性造成网络的 拓扑结构不断变化这对接入 办议和路由协议都提出了新的要求。接入协议要能 够感知到节点移动造成的链路通断，并把这些信息报告给路由协议；路由协议要 a dh o ch 络路由饥| 义优化 第一常捕沧 d a r p a 卜5 资助研究的“战场环境中的无线分组数据网( p r n e t ) 1 6 ”项口小 产生的一种新型的网络构架技术。d a r p a 当时所提出的网络是一种服务于军方的 无线分组网络，实现基于该种网络的数据通信。后来，d a r p a 叉于1 9 8 3 年和1 9 9 年分别资助进行了援救自适应性网络( s l r a n ：s u r v i v a b l ea d a p t i v ex e t w o r k ) 卜7 ：和全球移动信息系统( ( ；l o m o ：g l o b a li n f o r m a t i o ns y s t e m s ) ! 卜8 ：两个 项目的研究，以便能够建立某些特殊环境或紧急情况下的无线通信网络。a d c 技术就是吸取了p r x i ：t 、s l r a n 以及g 1 0 m o 等项目的组网思想，从而产生的讣 新型的网络构架技术。 随着移动通信和移动终端技术的高速发展。a dh o c 技术不但在军事领域t 一 t 褂 到了充分的发展，而且也在民用移动通信中得到了应用，尤其是在一些特殊的l ： 作环境中，比如所在的工作场地没有可以利用的设备或者出于某种因素的限制 ( 投入、安全、政策等) 不能使用已有的网络通信基础设施时，用户之f h j 的信息 交流以及协同工作就需要利用a dh o c 技术完成通信网络的立即部署，满足用户对 移动数据通信的需求。 基于a dh o c 技术的a dh o c 网络是一种临时自治的分布式系统，终端具仃九 中心接入和多跳等特征。这些特性使得a dh o c 技术涉及到了o s l 分层模型：1 9 ： 中的每一个层面。研究者已经在媒质接入问题、路由问题、组播路山问题、功半 管理问题、q o s 问题、安全问题、传输层问题等方面发句了相关的研究成粜：n 众多的难题中，a dh o c 网络的路由问题尤其关键，i e t f 已经成立了m a x i r 1 f 1 ： 绁集中从事a dh o c 网络单播路由协议及其性能评定的研究，现已发而j 了u 1 1 路 由草案，i e t f 下一步还将就如何实现多播路由以及q o s 卜1 0 等问题展丌讨论。 1 3 研究工作 在当前i n t e r n e t 网络中，从同一源发出的数据分组会沿不同的路径到达f , - d 个同的端，来自不同业务源的分组共享交换缓冲区和链路带宽等网络资源。然而， 这种路由方式不适应a dh o c 网络的需求。原因在于：a ) 无线网络中的两个l i 机 之间的传输不是双向对称的；b ) 路由器之问的链路可能会产生冗余，冗余的链蝌 会增加网络路由更新的负担，并且增加c p u 处理路由更新及计算新路由的负载： c ) 周期性的发送路由信息会浪费网络带宽；d ) 周期性发送路由更新信息会浪费l u 池能量；e ) 传统路由协议不是针对动态拓扑改变的网络类型设计的。 a d h o em 络路由卧c 义优化 由于a dh o ch 络具有r t 组织性和网络拓扑动态变化的特性，r i p i - 1 1 】 o s p f 1 一1 2 】等传统的路“jm 议征a dh o c 网络中1 ：能做f f 效n o f 照制；为了满越 a dh o c 网络的需求研究者从4 ：同方断提出了一些基于a di t o eh 络的路 lj 浊这些算法主要是关注路t h 及控制，f ：销的优化，而没有对、l k 务的q o s 枷以考 虑。 服务质量( q o s ) 的是指i 删络为保证用p 前婴的q k 务0 # 先定义的系列, i k 筹 r l ：能m 制( 如端刮端时延，j 川带宽。丢包牢等) 。! - a 然，为丁f 求证q o s ，必坝 j l f j 足够的叫 = i 刚络资潍。洲此河蟹f , j - k 作就足存源竹_ 衍= i 的，t i 之问发现 条f r 适的通道或是j i ! ，此通道或是路l 小可以提供必要的资源以满足特定、i k 务的 q o s 限制。这种用j ：发脱满足特定、i k 务的q o s 限制的路t h 算法称为0 0 s 路i 浊【1 1 3 、1 2 1 。就 h | j 。“i 定i p 酬络q o s 路竹法1 i 监址通过资源颅i ? f 帆：川水僳i 寺定业务f r jq o s 。所硝“资源预尉”是指仡传送、务数抓之脯按照数 传送的资源要求( 如带宽需求) 在各个处理节点及节点问的传送通路预留情k 分资源为这些业务数据专用。 近些年来随着i p 网络的普及，在i p 网络中提供有q o s 保障的业务已经成为 i p 卜；_ 4 络发展的必然趋势。但足如前所述的各种传统a dh o e 网络路山算法也一i 能 向业务提供必要的q o s 保障。传统a dh o c 路由技术在q o s 保障方面的可；址i ： 要体现在这些路由机制不支持资源预留，而资源预留是保证业务数据端到端t t - f i e ( 如延迟、延迟抖动和丢包率等) 的非常重要的一种手段，特别是当网络带宽j 符个业务所需带宽总和相差毖远的时候，资源预留几乎是。种必矸：i ，j 少的下段。 a dh o c 网络巾q o s 路l u 机制的研究存在，艮多困雉，土婴衷小r 1 分布式应用( 如互联网电话或分m 式游戏) 在延迟、延迟抖动、王也二苷 和带宽等方面有不同的q o s 限制，多种限制往往导致q o s 路i _ h 算法的通情j f l j n 加，而在处理能力受限、功率受限的a dh o e 系统中通信”锖的负荷是， 敏感的，同时多种限制也对a d h o c 网络的数据链路层和物理层机制提出了巫商 的要求，即在这些层面上要能够完成针对各种限制作资源预尉等操作。而针对 a d h o c 网络选用的不同底层机制而者，这方面的能力足不同的。 2 山于负载的临时波动、链路的加入或断丌都会引起的网络状态动念改变： 在动念环境中，特别是在无线通信环境中，不断增加的网络大小使得获取最新的 a dh o cl j 络路由协议优化 搬就1 链路状念的变化修政自己的路山表。f 擘统的琏j ：；之| t ；q 络的路i t 协议i 然1 ： 能“按川1 二拓扑变化颊繁的a dh o c 网络，所以a dh o ch 络路协f = c 成丁 】j | ， 的j e 点。同时移动性也给传输层带米了斩的问题。九线通信乐统t i tt c p 的悱 f 盎“址+ 个热门i 再题为 三线f 矗通的t 叠i 跫酽5 ：钲 r l ：会降f 疋t c p 的陀能，a d h o ci t q 络t l ，竹 n 0 侈? 巩r e 也会； 三l 桐t c pn 0 性能这：惦蛭 f 二! 的h l ；刨： ：蝌拽 尘个性址a dh o cm 络f f l i 临的j 术释踢破j 浅斤和1 j 亡j j 【ii ：a d h o c 苫) 奠仑m 巡业l j l 】交f t j 一 个人难题，a dh o c | i i j 络他川厄线通似 q 络啦他幢川m 特球场f t0 _ ；：l j 、救火 通心r l ：和定i 五h 址a dh o ch 络发能的天键。“a dh o c 移圳- i i 的奂陬j 、i i l | 】之i j u ，还需要对也f 媒体技入控：削t m a c ) 、安个、i j | _ 2 务z 乏j ：见删i n t e m e tm f z t t j 泶f 1 - p i - 等f i j 芗e 翎i 域进 j ：人 i ；j n 0 倒l ：彳if 1 ：刈j ：a dh o cl t q 齐f 了f l 1 0 必t 建j 上小：包 l ：路技术、组橘技术、功率控制j 安全管理等，j 川一路l 【i 十l 术j 以滥址址为 天键的技术之一。有效的动态路由协议是a dh o c 网络研究中的 个瞳篮的仃务 利 路由协议可以有效的发现任意两个相互通信的 ，点之l - 日j 的路并h 要水j j i 【| j | _ j j - 议能够适应础翳拓扑的变化。我们将在下一章对路山技术作i t 细f l f h l 。 1 2 研究背景 随着人们对移动通信需求的增加，蜂窝移动通信系统得剑了迅速辫及。蜂 窝移动通信系统足集l l j 控制的( 有中一b i , j ) ，m 络的运行要业化颅儿架嫂 的h 络设施的基础- 【：。这使得蜂窝移动通信系统刘椠。j 特殊场合米蜕 _ i 通川， 如l & 场卜部队快速展丌和推进，发生地震或水灾后的紧急营救这u ；场介的通” 小能依赖于任何预先架设的网络设施，基于健壮性考虑也不能采取有中心的控制 ，。此时，需要一种特殊的通信系统，这种通信系统的运仃1 i 能旗】：任何颅先 架嫂好的网络没施，要能实现l 时快速自动组网，并且m 囊能够移动。 针对上述的问题，人们不断探索无中心网络的实现披术。通过刈。a di l o ch 络披术的研究，从目前看来，a c lh o c 网络最为适合这u ! 要求。无线移动迎f 膏系 统是技术的发展趋势，而a dh o c 网络技术存宽带无线通f 高系统一 r 订菥广闲的 究平1 】应用前景。因此研究a dl l o c 网络技术有着很重要的意义。 a dh o c 技术起源于2 0i _ 雌f - 7 0 年代的美因军事领域，它是在美刚日防冉f = a dh o ch 络路由饥| 义优化 第一常捕沧 d a r p a 卜5 资助研究的“战场环境中的无线分组数据网( p r n e t ) 1 6 ”项口小 产生的一种新型的网络构架技术。d a r p a 当时所提出的网络是一种服务于军方的 无线分组网络，实现基于该种网络的数据通信。后来，d a r p a 叉于1 9 8 3 年和1 9 9 年分别资助进行了援救自适应性网络( s l r a n ：s u r v i v a b l ea d a p t i v ex e t w o r k ) 卜7 ：和全球移动信息系统( ( ；l o m o ：g l o b a li n f o r m a t i o ns y s t e m s ) ! 卜8 ：两个 项目的研究，以便能够建立某些特殊环境或紧急情况下的无线通信网络。a d c 技术就是吸取了p r x i ：t 、s l r a n 以及g 1 0 m o 等项目的组网思想，从而产生的讣 新型的网络构架技术。 随着移动通信和移动终端技术的高速发展。a dh o c 技术不但在军事领域t 一 t 褂 到了充分的发展，而且也在民用移动通信中得到了应用，尤其是在一些特殊的l ： 作环境中，比如所在的工作场地没有可以利用的设备或者出于某种因素的限制 ( 投入、安全、政策等) 不能使用已有的网络通信基础设施时，用户之f h j 的信息 交流以及协同工作就需要利用a dh o c 技术完成通信网络的立即部署，满足用户对 移动数据通信的需求。 基于a dh o c 技术的a dh o c 网络是一种临时自治的分布式系统，终端具仃九 中心接入和多跳等特征。这些特性使得a dh o c 技术涉及到了o s l 分层模型：1 9 ： 中的每一个层面。研究者已经在媒质接入问题、路由问题、组播路山问题、功半 管理问题、q o s 问题、安全问题、传输层问题等方面发句了相关的研究成粜：n 众多的难题中，a dh o c 网络的路由问题尤其关键，i e t f 已经成立了m a x i r 1 f 1 ： 绁集中从事a dh o c 网络单播路由协议及其性能评定的研究，现已发而j 了u 1 1 路 由草案，i e t f 下一步还将就如何实现多播路由以及q o s 卜1 0 等问题展丌讨论。 1 3 研究工作 在当前i n t e r n e t 网络中，从同一源发出的数据分组会沿不同的路径到达f , - d 个同的端，来自不同业务源的分组共享交换缓冲区和链路带宽等网络资源。然而， 这种路由方式不适应a dh o c 网络的需求。原因在于：a ) 无线网络中的两个l i 机 之间的传输不是双向对称的；b ) 路由器之问的链路可能会产生冗余，冗余的链蝌 会增加网络路由更新的负担，并且增加c p u 处理路由更新及计算新路由的负载： c ) 周期性的发送路由信息会浪费网络带宽；d ) 周期性发送路由更新信息会浪费l u 池能量；e ) 传统路由协议不是针对动态拓扑改变的网络类型设计的。 a d h o em 络路由卧c 义优化 由于a dh o ch 络具有r t 组织性和网络拓扑动态变化的特性，r i p i - 1 1 】 o s p f 1 一1 2 】等传统的路“jm 议征a dh o c 网络中1 ：能做f f 效n o f 照制；为了满越 a dh o c 网络的需求研究者从4 ：同方断提出了一些基于a di t o eh 络的路 lj 浊这些算法主要是关注路t h 及控制，f ：销的优化，而没有对、l k 务的q o s 枷以考 虑。 服务质量( q o s ) 的是指i 删络为保证用p 前婴的q k 务0 # 先定义的系列, i k 筹 r l ：能m 制( 如端刮端时延，j 川带宽。丢包牢等) 。! - a 然，为丁f 求证q o s ，必坝 j l f j 足够的叫 = i 刚络资潍。洲此河蟹f , j - k 作就足存源竹_ 衍= i 的，t i 之问发现 条f r 适的通道或是j i ! ，此通道或是路l 小可以提供必要的资源以满足特定、i k 务的 q o s 限制。这种用j ：发脱满足特定、i k 务的q o s 限制的路t h 算法称为0 0 s 路i 浊【1 1 3 、1 2 1 。就 h | j 。“i 定i p 酬络q o s 路竹法1 i 监址通过资源颅i ? f 帆：川水僳i 寺定业务f r jq o s 。所硝“资源预尉”是指仡传送、务数抓之脯按照数 传送的资源要求( 如带宽需求) 在各个处理节点及节点问的传送通路预留情k 分资源为这些业务数据专用。 近些年来随着i p 网络的普及，在i p 网络中提供有q o s 保障的业务已经成为 i p 卜；_ 4 络发展的必然趋势。但足如前所述的各种传统a dh o e 网络路山算法也一i 能 向业务提供必要的q o s 保障。传统a dh o c 路由技术在q o s 保障方面的可；址i ： 要体现在这些路由机制不支持资源预留，而资源预留是保证业务数据端到端t t - f i e ( 如延迟、延迟抖动和丢包率等) 的非常重要的一种手段，特别是当网络带宽j 符个业务所需带宽总和相差毖远的时候，资源预留几乎是。种必矸：i ，j 少的下段。 a dh o c 网络巾q o s 路l u 机制的研究存在，艮多困雉，土婴衷小r 1 分布式应用( 如互联网电话或分m 式游戏) 在延迟、延迟抖动、王也二苷 和带宽等方面有不同的q o s 限制，多种限制往往导致q o s 路i _ h 算法的通情j f l j n 加，而在处理能力受限、功率受限的a dh o e 系统中通信”锖的负荷是， 敏感的，同时多种限制也对a d h o c 网络的数据链路层和物理层机制提出了巫商 的要求，即在这些层面上要能够完成针对各种限制作资源预尉等操作。而针对 a d h o c 网络选用的不同底层机制而者，这方面的能力足不同的。 2 山于负载的临时波动、链路的加入或断丌都会引起的网络状态动念改变： 在动念环境中，特别是在无线通信环境中，不断增加的网络大小使得获取最新的 a dh o c 州络路由卧议优化 第一争端l 仑 状态信息变得尤为困难。如果使用了过时的状念信息，会大大的降低q o s 路“i 算法的性能。而现有固定i p 网络中q o s 路由机制主要是针对网络变化4 ；火、拓 t b i r ) 各个节点的运行情况较为稳定的情况加以设计的，所以在a dh o cp q 络q o s 路由机制的研究中很难简单的重用现有的i p q o s 路由机制。 3 将来的综合| _ , j - f l r l 务i 捌络会承载q o s _ k 务和尽力而为( b e s t e f f o r t ) 、m 务， 这会使得性能优化变得更加困难。当两类业务独立分如时， t 4 难确定墩优的擞f l l i 。虽然山于资源预斟，q o s 业务不会受到影响。在总的业务分伽被错误判断寸 b e s t e f f o r t 业务的吞吐鳋会严重受损。 综上所述，q o s 路出问题是a dh o c 网络研究过程中的一项非常重要h 复杂 的研究课题，需要网络和终端软硬件各方面的支持。一套完整的q o s 路山 m j 涉及多个系统组成部分，如实时传输协议、分组排队功能、资源预留、。典时操f 1 1 系统和多媒体设备等。a dh o c 网络中数据链路层和物理层机制的多样性乜要求 特定的q o s 机制必须和特定的底层机制相结合，以充分利用底层机制提供的符 种能力，从而获得更加高效的o o s 路由解决方案。 1 4 论文结构 本论文的主要目的是对路由协议进行优化，全文的结构如下。 第一章从a dh o c 网络的基本知识出发，结合了本文的研究内容，7 t - 1 4 了a d h o c 网络技术的背景，并分析了本文研究内容的选取原因，综述了本文的结构， 第二章分类介绍了现有a dh o c 网络中一部分典型的路山协议并将它们f 1 了比较，简单分析了导致这些差异的原因。 第三、四、五章是本文的核心内容。在第三章中，我们对a dl l o ch 络，t l 的 多路由一i - f l + j 两种业务分配方案( 分集编码法与逐包分配法) 在成功传输率和资源 利用率上作了详细的分析比较，并得到在大部分情况下后者比自u 者优越这。仞少 结论。 第四章针对按需路由发现过程中的开销浪费情况，提出采用链路寿命对转发 的路由请求分组进行过滤的方法来减少丌销量、提高链路的质量。 a dh o c 川络路由m 议优化 第一带绪论 第血章在i e e e 8 0 2 1l 这个m a c 层协议的基础 ，为了i j 成少络层挖制分 组的数齄，借助于m a c 层广播信息束替代部分网络堪的控制f 占息，从i n j 哒j ；| j 丁 降f l 乇j i ：销的目的。 第八啦埘所做n 蚋j 究l4 作加以总结，并针。对研究- l 发现的_ 题指叫丁l 、 步j 他的疗向。 1 5 参考文献 【1 1 泶钏“a l o h a 随f j 【多址通信技术从纯a l o h a 到扩眨a l o h a ”移功 通竹1 9 9 9 年撕5j 0 1 ，p r l 7 - 2 0 1 - 2 】i e e es t d8 0 2 11 “w i r e l e s sl a n m e d i u ma c c e s sc o n t r o l ( m a c ) a n dp h y s i c a l l a y e r ( p h y ) s p e c i f i c a t i o n s ”，1 9 9 9 1 3 z h a d z i v e l k o v ，；l g a v r i l o v s k a ，“i n f l u e n c eo fh i d d e nt e n n i n a l so v e rt h e p e r f o l - m a n c eo ft h em a cp r o t o c o lf o ri e e e8 0 2 1i w i r e l e s sl a n s ” i t g f a c h b e r i c h t ，( n o 1 5 7 ) ，( e u r o p e a nw i r e l e s s 9 9 ) 1 - 4 c ，w a r e ，t w y s o c k i ，a n dj c h i c h a r o ，“h i d d e nt e r m i n a lj a m m i n gp r o b l e m si n i e e e8 0 2 1 1m o b i l ea dh o cn e t w o r k s ，”c o m m u n i c a t i o n s 2 0 0 1 i c c2 0 0 1 i e e ei n t e r n a t i o n a lc o n f e r e n c eo n ，v o l u m e ：1 ，1 1 - 1 4j u n2 0 0 1 p a g e ( s ) ：2 6 1 2 6 5v 0 1 1 1 5 j j u b i n ，j d t o r n o w “t h ed a r p ap a c k e tr a d i on e t w o r kp r o t o c o l s ” p r o c e e d i n g so f t h ei e e e ，7 5 ( 1 ) ：2 1 - 2 3 ，j a n u a r y1 9 8 7 1 6 r e k a l m ，s g r o n e m e y e r , j b u r c h f i e l “a d v a n c e s i np a c k e tr a d i o t e c h n o l o g y ”p r o c e e d i n g so f t h ei e e e ，6 6 ( 1 1 ) ：1 4 6 8 1 4 9 6 ，n o v e m l 口e r1 9 7 8 【1 7 da b e y e r “a c c o m p l i s h m e n t so ft h ed a r p a s u r v i v a b l ea d a p t i v en e t x o r k s s u r a np r o g r a m ”i np r o c e e d i n g so f m i l c o m 9 0 ，1 9 9 0 1 8 m t a k a il ，b a i a ；，r ，a h u j a ，“g l o m o s i m ：as c a l a b l en e t w o r ks i m u l a t i o n e n v i r o n m e n t ”t e c h n i c a lr e p o r t9 9 0 0 2 7 ，u c l a ，c o m p u t e rs c i e n c ed e p a r t m e n t 1 9 9 9 1 - 9 】曾常义，“a dh o c 技术与w m a n e t 网络体系结构”，通讯世界网，2 0 0 2 _ 9 1 9 6 a dh o e 叫络路由悱泌优化 第一帚埔渔 1 10 】s c h e n ，“r o u t i n gs u p p o r tf o rp r o v i d i n gg u a r a n t e e d e n d t o e n d q u a l i t y - o f - s e r v i c e ”，p h d ，t h e s i s ，u n i v o fi la t u r b a n a - c h a m p a i g n ，19 9 9 【i - 11 c h e d r i c k r o u t i n gi n f o r m a t i o np r o t o c 0 1 i n t e r n e tr e q u e s tf o rc o m n l e n t s k f c1 0 5 8 ，j u n e19 8 8 1 - 1 2 j m o y o s p fv e r s i o n2 i n t e r n e tr e q u e s tf o rc o m m e n t sr f c1 2 4 7 ，l u l y 1 9 9 1 1 - 1 3 s i n h a pa n ds i x ，a k u m a r r ，c e d a r ：ac o r e e x t r a c t i o nd i s t r i b u t e da dh o e r o u t i n ga l g o r i t h m ，i n f o c o m 9 9 e i g h t e e n t ha n n u a lj o i n tc o n f e r e n c eo ft h e i e e ec o m p u t e ra n dc o m m u n i c a t i o n ss o c i e t i e s p r o c e e d i n g s i e e e ，21 - 2 5 m a r c h19 9 9 ，p 2 0 2 - 2 0 9v 0 1 1 1 14 s h i g a n gc h e na n dn a h r s t e d t k ，d i s t r i b u t e dq u a l i t y o f - s e r v i c er o u t i n gi na dh o c n e t w o r k s ，s e l e c t e da r e a si nc o m m u n i c a t i o n s ，i e e ej o u r n a lo ns e l e c t e da r e a s i nc o m m u n i c a t i o n s ，v1 7 ，n8 ，1 9 9 9 ，p ，1 4 8 8 - 1 5 0 5 1 - 15 s s h e n g ，r o u t i n gs u p p o r tf o rp r o v i d i n gg u a r a n t e e d e n d t o - e n dq u a l i t y 7o f s e r v i c e p h dt h e s i s ， u n i v e r s i t y o fi la tu r b a n a c h a m p a i g n ! ! ! ! n ；! ! 4 【l q ：s ：! ! 韭竖：! d ! ! ! p 2 ! s ! b 亟s ：n ! ，19 9 9 1 16 h a s h e m ，m a n dh a m d y , m ，“m o d i f i e dd i s t r i b u t e dq u a l i t y - o f - s e r v i c er o u t i n gi n w i r e l e s sm o b i l ea d h o cn e t w o r k s ”，e l e c t r o t e c b n i c a l c o n f e r e n c e ，2 0 0 2 m e l e c o n2 0 0 2 11t hm e d i t e r r a n e a n ，7 - 9m a y2 0 0 2 p3 6 8 3 7 8 1 - 17 v r o d o p l ua n dt h w e n g ，“m i n i m u me n e r g ym o b i l ew i r e l e s sn e t x 、o r k s ” i e e ej o u r n a l s e l e c t e da r e a sc o m m ，v