大学毕业设计---基于地理位置预测的adhoc网络洪泛控制路由协议研究.doc

随着无线通信技术的飞速发展，Ad Hoc网络作为一种无需固定基础设施支持的无线多跳网络，因其组网迅速、灵活部署等特点，在军事和民用领域得到了广泛的应用。然而，Ad Hoc网络中由于节点移动性造成的网络拓扑频繁变化、通信信道受限等问题，使得其路由协议设计成为研究的焦点和难点。 在Ad Hoc网络中，广播是实现路由发现和维护的基本通信手段之一。大多数按需路由协议如AODV（Ad Hoc On-Demand Distance Vector）依赖于洪泛（Flooding）方式发送路由请求。然而，这种盲目洪泛方法虽然简单可靠，但会在节点密集的网络环境中造成大量的网络资源消耗和数据包重复，导致所谓的“广播风暴”现象。为解决广播风暴问题，必须限制转发节点的数量。 本研究提出了一个基于地理位置预测的Ad Hoc网络洪泛控制路由协议，该协议能够有效减少不必要的洪泛，提高网络性能。研究中首先分析了现有的抑制广播风暴的算法，然后提出了一个基于GPS定位技术的洪泛受限的广播算法。该算法允许每个节点通过计算自己与其邻居节点之间的相对位置关系来决定是否转发路由请求包。未转发的节点采用Gossip机制中的缓存等待算法，在缓存时间内统计邻居节点发送的相同请求包数量，以此来决定是否需要转发。 为了进一步提升路由协议的性能，研究提出了一种基于ARIMA（自回归积分滑动平均模型）的算法来预测节点未来位置，形成了LP-AODV-Gossip（Location Prediction-AODV-Gossip）路由协议。这种方法可以增强寻路效率，并提升链路的稳定性。通过在NS2仿真平台上分别设置节点数量和最大移动速度的不同场景，对传统AODV路由协议、LA-AODV-Gossip路由协议以及LP-AODV-Gossip路由协议进行了仿真和性能分析。 仿真结果表明，改进后的LA-AODV-Gossip路由协议在路由开销、路由寿命和报文投递率等方面均优于传统的AODV协议。此外，引入位置预测技术的LP-AODV-Gossip路由协议相比LA-AODV-Gossip协议，在同样性能指标上表现更加优异。这表明在Ad Hoc网络中，基于地理位置预测的洪泛控制路由协议能有效提升网络资源利用率和通信效率。 随着无线通信技术的不断进步，以及Ad Hoc网络在各种领域的深入应用，对路由协议的研究将不断推进。地理位置预测与洪泛控制的结合，将成为未来Ad Hoc网络路由协议发展的重要方向之一。通过优化网络资源分配、提升数据传输效率、增强网络稳定性，Ad Hoc网络将更好地服务于各种实际应用，推动无线通信技术的进步。