基于移动代理的Ad hoc网络路由技术

论文摘要

Ad hoc网络没有中心管理,节点移动会导致网络拓扑快速变化,如何检测网络拓扑的动态变化,获得高度自适应的路由成为Ad hoc网络面临的重要挑战。目前Ad hoc网络中使用较多的按需路由协议具有较大延迟,并且路由发现和路由维护中,大量的数据通过少量节点传输容易导致网络出现拥塞和瓶颈,使分组排队等待时延和分组丢失率增加;同时,非均衡的数据负载会快速耗尽重负载节点的能源,缩短网络的生存时间。因此,在路由选择时考虑网络中各节点的负载和拥塞情况,对网络进行负载均衡是非常有必要的。移动代理具有移动性和自主性,与Ad hoc无线移动网络具有天然的共性。通过引入一定数量的携带拥塞信息的移动代理包,改进传统AODV路由协议,得到一种基于移动代理的具有拥塞控制的新的路由算法。改进后的算法通过发送带有拥塞等级的HELLO消息包使每个节点维持一个轻负载的邻居节点集合表。移动代理在网络中漫游,选择拥塞度低的轻载邻居节点为其下一跳,每到一个节点后,用移动代理的游历表中序列号大、累积拥塞等级低的节点更新节点的路由表。从而用较少的信息流量使每个节点及时更新当前网络的拓扑状况,并且有效的避免了拥塞。在移动代理离开节点之前,根据当前拥塞状态来决定是继续转发还是延迟一段时间后再转发。通过这种方法来控制网络中移动代理的流量,避免出现代理风暴。最后,在NS2中对改进后的AODV路由协议进行仿真。实验结果表明,这种路由算法减少了端到端的数据传输时延和路由请求报文的发起数,可以有效地平衡网络负载,增强了链路的稳定性,提高了Ad hoc网络的性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究内容与方法
• 1.4 论文的组织结构
• 第二章 Ad hoc网络路由协议
• 2.1 Ad hoc 网络路由协议设计目标
• 2.2 Ad hoc 网络路由协议分类
• 2.3 几种典型的Ad hoc 网络路由协议
• 2.3.1 DSDV 路由协议
• 2.3.2 DSR 路由协议
• 2.3.3 AODV 路由协议
• 2.4 几种典型协议之间性能比较
• 2.5 现存Ad hoc 路由协议的不足
• 2.6 本章小节
• 第三章 移动代理基本原理及应用
• 3.1 移动代理技术
• 3.1.1 移动代理的定义及特点
• 3.1.2 移动代理系统结构
• 3.1.3 移动代理的命名和定位
• 3.1.4 移动代理的工作模式
• 3.2 移动代理应用研究现状
• 3.3 移动代理在移动Ad hoc 网络中的应用
• 3.3.1 移动代理应用于Ad hoc 网络
• 3.3.2 移动代理应用于Ad hoc 网络的约定
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于移动代理具有拥塞控制的AODV路由协议
• 4.1 基本概念
• 4.2 基于拥塞控制的移动代理结构
• 4.3 MACC-AODV 的路由表结构
• 4.4 基于移动代理具有拥塞控制的MACC-AODV 路由协议实现机制
• 4.4.1 MACC 停留时间
• 4.4.2 MACC 生命周期
• 4.4.3 MACC 的无环策略及重生机制
• 4.4.4 基于拥塞控制的移动代理路由算法
• 4.4.5 路由发现及路由维护
• 4.5 本章小结
• 第五章 基于移动代理具有拥塞控制的AODV路由协议仿真
• 5.1 仿真工具NS 介绍
• 5.2 仿真环境
• 5.3 仿真流程
• 5.4 性能分析
• 5.4.1 包投递率
• 5.4.2 平均端到端时延
• 5.4.3 路由请求包的数目
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢