Ad Hoc网络路由优化：能量感知与QoS保障

"Ad Hoc网络路由协议研究与改进，包括基于剩余能量约束的ED-AODV协议和基于路径稳定时间及剩余能量的EMQMR组播路由协议，旨在提高网络性能，确保QoS保证和网络生存时间。" Ad Hoc网络是一种自组织的无线网络，其中移动设备直接相互通信，无需固定的基础设施。由于网络中的节点可以自由移动，导致网络拓扑频繁变化，这给路由协议带来了巨大的挑战。传统的路由协议，如距离矢量或链路状态协议，难以应对这种动态环境。 路由协议在Ad Hoc网络中扮演着至关重要的角色。Ad Hoc网络路由协议需要考虑节点的移动性、有限的带宽资源以及能量限制。本文深入探讨了这些因素，并提出了两个创新的路由协议改进方案。 首先，基于现有的Ad Hoc Distance Vector (AODV)路由协议，设计了ED-AODV（Energy-Aware Directional Forward AODV）。该协议在节点能量低于预设阈值时，提前触发路由发现过程，以防止因节点能量耗尽而中断通信。同时，通过控制RREQ分组的方向性传输来减少网络广播的开销，从而减轻网络负担，提高数据包投递率。 其次，针对组播路由问题，文章提出了EMQMR（Energy-Movement Based QoS Multicast Routing），这是一个基于MADV（Mobile Ad Hoc Distance Vector）的协议。EMQMR在路由发现阶段考虑节点的剩余能量和运动信息，以建立满足带宽和能量QoS保证的稳定多播树。通过计算路径稳定时间和跳数的权值比例P，选择一条稳定路径进行数据传输，确保服务质量和网络效率。 仿真结果表明，ED-AODV协议不仅提升了分组投递率，减少了端到端平均时延，还有效延长了Ad Hoc网络的生存时间。而EMQMR则在保持分组投递率的同时，降低了网络负荷，提供了更可靠的QoS保障。 这两个协议都是针对Ad Hoc网络的特定需求进行优化，通过考虑能量消耗、网络负载和QoS需求，实现了更高效的路由策略。这些研究对于移动自组网的性能提升和资源管理具有重要意义，为未来Ad Hoc网络的设计和优化提供了理论基础和技术参考。