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异构Ad hoc网络路由协议的关键技术研究

2020-12-08阅读(845)

异构Ad hoc网络路由协议的关键技术研究

论文摘要

Ad hoc网络是由一组带有无线通信收发装置的移动节点组成的多跳、无中心、自组织、具有自愈能力的无线网络。网中的每个节点地位都是平等的,可以自由地加入和离开网络。网络中每个节点兼有终端和路由器的功能且能自由转换,这些节点不需要网络基础设施的支持,能够自发地、快速地建立通信联系,提供有效的数据和多媒体通信服务,具有部署方便,灵活的特点。目前大多数Ad hoc网络路由协议都以同构网络为模型,即假设网络中所有节点具有相同的处理性能,是一种理想化模型。然而在现实生活中异构网络是普遍存在的,例如,在战争环境中,一些作战单元（比如卡车、坦克等）可以比单兵携带更多的设备,具有更强的通信能力;在移动设备很稀缺的救援现场,相对于救护车和警车来说,直升飞机具有更强大的通信能力,是救援现场的骨干力量。目前,基于同构网络模型的路由协议已经非常成熟,将这些协议直接应用于异构网络性能不是很理想,因此研究适合异构网络的路由协议是非常必要和实际的。事实也证明,考虑到网络的异构性可以大幅度地提高网络的整体性能。本文首先简要介绍Ad hoc网络路由协议的产生、特点以及关键技术,综述几种典型的Ad hoc网络路由协议,并重点介绍DSR路由协议。然后本文在DSR（Dynamic Source Routing）路由协议的基础上,提出了一种基于节点供电方式和剩余能量的异构无线Ad hoc网络跨层路由协议DREA-DSR（Device/Residual Energy Aware Dynamic Source Routing）。在存在外部资源供电和电池供电两种节点的异构网络中,该协议在选择路由时优先选择存在外部供电节点且最小剩余能量大的路由,避免了一些剩余能量小的节点由于过度使用而导致过早地死亡影响整个网络的性能,从而提高了整个网络的生存时间。另外,本文在IEEE802.11的基础上提出M-MAC协议,在MAC层采用分时隙的方法,并允许控制包可以被转发到一跳之外的节点。仿真结果表明,M-MAC协议解决了由于节点发射功率不同导致的单向链路问题,有效地提高了网络的吞吐量。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 图表清单
  • 注释表
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题研究背景及意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 本文主要内容
  • 1.4 本文组织结构
  • 第二章 Ad hoc网络概述
  • 2.1 Ad hoc网络的产生及定义
  • 2.2 Ad hoc网络特点
  • 2.3 Ad hoc网络关键技术
  • 2.4 Ad hoc网络应用及发展趋势
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 Ad hoc网络路由及MAC协议研究
  • 3.1 Ad hoc网络路由协议研究
  • 3.1.1 Ad hoc路由协议分类
  • 3.1.2 Ad hoc路由协议设计要求
  • 3.1.3 Ad hoc路由协议性能指标
  • 3.1.4 DSR路由协议介绍
  • 3.2 Ad hoc网络MAC协议研究
  • 3.2.1 Ad hoc网络MAC协议性能指标及分类
  • 3.2.2 IEEE802.11 MAC协议
  • 3.3 本章小结
  • 第四章 剩余能量感知的异构Ad hoc网络路由协议
  • 4.1 异构Ad hoc网络概述
  • 4.2 异构Ad hoc网络路由协议
  • 4.3 DREA-DSR路由协议
  • 4.3.1 协议概述
  • 4.3.2 DREA-DSR相对于DSR路由协议修改和新增的数据结构
  • 4.3.3 协议假设
  • 4.3.4 协议的实现
  • 4.4 M-MAC协议的实现
  • 4.4.1 引言
  • 4.4.2 返回路径
  • 4.4.3 协议的具体实现过程
  • 4.5 Glomosim网络仿真软件介绍
  • 4.5.1 Glomosim仿真软件的特点
  • 4.5.2 Glomosim中文件的关系
  • 4.5.3 仿真及结果分析
  • 4.6 本章小结
  • 第五章 总结与展望
  • 5.1 本文工作总结
  • 5.2 进一步的研究工作
  • 参考文献
  • 致谢
  • 在学期间的研究成果及发表的学术论文

    • 相关论文文献

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