基于復(fù)雜性理論的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、移動(dòng)Adhoc網(wǎng)絡(luò)是一種無(wú)固定基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)線自組織、自愈網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)可以向任意方向移動(dòng)，因此，網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是動(dòng)態(tài)變化的。由于其網(wǎng)絡(luò)具有分布性、動(dòng)態(tài)性、自治性、移動(dòng)性和異構(gòu)性等特點(diǎn)，因而可應(yīng)用于許多特殊場(chǎng)合，如協(xié)同移動(dòng)數(shù)據(jù)交換、戰(zhàn)場(chǎng)通信系統(tǒng)、未來(lái)的可攜戴計(jì)算機(jī)和通信。 路由技術(shù)是無(wú)線Adhoc網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是影響網(wǎng)絡(luò)整體性能的最重要因素之一，因此，對(duì)路由協(xié)議的研究成為當(dāng)今的熱點(diǎn)。但是，由于Adhoc網(wǎng)絡(luò)的自組織性、

2、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化性、網(wǎng)絡(luò)資源的有限性和應(yīng)用環(huán)境的惡劣性，使得傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議已經(jīng)不再適用無(wú)線移動(dòng)Adhoc網(wǎng)絡(luò)，并且使得網(wǎng)絡(luò)很容易出現(xiàn)因?yàn)槟茉春谋M或者受到自然界破壞而出現(xiàn)部分節(jié)點(diǎn)的失效，從而間接或直接的破壞了網(wǎng)絡(luò)的通信。因此，Adhoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的設(shè)計(jì)變得更加復(fù)雜，給路由協(xié)議研究人員帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。 從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論上看，節(jié)點(diǎn)的失效可分成隨機(jī)攻擊和蓄意攻擊使節(jié)點(diǎn)失效，為了增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)隨機(jī)攻擊和蓄意攻擊的魯棒性和網(wǎng)絡(luò)有

3、限資源的有效利用，本文在對(duì)Adhoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議改進(jìn)時(shí)，做了如下工作： (1)對(duì)Adhoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議進(jìn)行詳細(xì)的研究，了解路由協(xié)議的路由算法和工作原理，并比較了現(xiàn)有路由協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)以及當(dāng)前路由協(xié)議面臨的主要問(wèn)題。 (2)結(jié)合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的小世界和無(wú)標(biāo)度特性，提出了一個(gè)閥值函數(shù)，并把該閥值函數(shù)應(yīng)用到Adhoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議當(dāng)中，提出了一種基于復(fù)雜性理論的Adhoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議。 (3)對(duì)提出的路由協(xié)議進(jìn)行研究，在該協(xié)議

4、中使節(jié)點(diǎn)在選擇下一跳節(jié)點(diǎn)時(shí)不是泛洪式的廣播信息，而是根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)出的發(fā)射功率P、負(fù)載L和剩余能量E來(lái)計(jì)算出閥值，根據(jù)閥值來(lái)選擇下一跳節(jié)點(diǎn)。使它不僅能克服AODV路由協(xié)議中的泛洪式廣播方式，而且能減少中間節(jié)點(diǎn)因負(fù)載過(guò)重而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)包的丟失和延時(shí)的增加。避免在序列號(hào)相同時(shí)，選擇跳數(shù)較小的路由而導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載在某些路段上比較集中，而沒(méi)有去利用一些負(fù)荷較輕的路段，與此同時(shí)，還能增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的魯棒性。 (4)為了驗(yàn)證新協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)具有很好的魯

5、棒性，本文設(shè)計(jì)攻擊網(wǎng)絡(luò)的方法，并添加到新協(xié)議中去。 (5)利用NS2軟件對(duì)新提出的路由協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)遭受隨機(jī)攻擊和蓄意攻擊下進(jìn)行仿真。結(jié)果證明了新路由協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)隨機(jī)攻擊和蓄意攻擊具有很好的魯棒性，并能減少端到端的延時(shí)。 本文的創(chuàng)新點(diǎn)主要是： (1)本文根據(jù)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的小世界和無(wú)標(biāo)度特性，提出一個(gè)閥值函數(shù)。 (2)提出網(wǎng)絡(luò)遭受隨機(jī)攻擊和蓄意攻擊的方法。 (3)本文把這個(gè)閥值函數(shù)和對(duì)網(wǎng)絡(luò)的攻擊方法應(yīng)用到A