基于WMPLS的移动自组网组播路由协议研究与仿真

基于WMPLS的移动自组网组播路由协议研究与仿真

论文摘要

WMPLS(无线多协议标签交换)是下一代网络路由技术—MPLS在无线网络环境下的改进和扩展。WMPLS的工作框架和它的信令协议可以用来建立面向连接和面向无连接的标签交换路径。WMPLS通过路由(即控制)和转发(即转移数据)间的完全分离,着眼于可以方便地实现TE(流量工程)、QoS(服务质量)和DS(区分服务)。我们的主要目标是基于WMPLS的网络体系设计一种新的移动自组网组播路由协议。新协议一方面要具有良好的健壮性和灵活性,满足移动自组网组播应用的基本要求;另一方面要发挥WMPLS技术的独有优势,满足移动自组网组播应用对QoS和TE的需要。组播技术和WMPLS技术是两种互相补充的技术,将二者结合起来,也就是在WMPLS网络体系上建立组播树可以提高整个网络的性能、解决组播协议的扩展性问题和维护花费过大问题。这是我们研究工作的主要出发点。基于以上分析,本文提出了一种将多协议标签交换技术与移动自组网组播机制相结合的组播路由协议设计思想,将WMPLS在分组转发以及QoS、TE等方面的技术优势引入到移动自组网组播路由协议设计中,并详细给出了一种基于WMPLS技术的组播路由协议设计方案—WMAH(Multicast in Ad Hoc based on Wireless MPLS,基于无线多协议标签交换的移动自组网组播组播)协议。WMAH协议首先将NS2中MPLS模块进行无线扩展,即扩展为WMPLS模块,使其支持移动自组网等无线网络。而后通过修改WMPLS的CR-LDP信令协议,将其扩展后使WMPLS能够支持组播,最后将设计的WMAH协议和移动自组网的现有组播协议MAODV协议进行仿真对比分析。最后通过仿真分析证明将WMPLS技术引入移动自组网不仅具有可行性,而且还会带来更大的技术优势。这些优势表现在:由标签驱动的分组转发机制使移动自组网分组转发功能与路由控制功能完全分离,一方面可以为移动终端节省大量的通信资源,另一方面提高了分组转发速率,提高了无线信道带宽利用率,可以适应未来无线通信技术的发展。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题研究的背景
  • 1.2 WMPLS技术在国内外研究的现状
  • 1.3 本文研究的内容和主要工作
  • 1.4 论文的组织
  • 第二章 WMPLS关键技术
  • 2.1 WMPLS的基本概念
  • 2.2 WMPLS技术概述
  • 2.2.1 WMPLS的头格式
  • 2.2.2 WMPLS的节点结构
  • 2.3 WMPLS协议在移动自组网中的路由机制
  • 2.3.1 邻居发现过程
  • 2.3.2 路由建立过程
  • 2.3.3 路由维护
  • 2.3.4 路由拆除
  • 2.4 LDP信令系统的选择: CR-LDP/RSVP-TE
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 移动自组网及其组播概述
  • 3.1 移动自组网概述
  • 3.1.1 移动自组网络的特点
  • 3.1.2 移动自组网当前研究热点及难点
  • 3.1.3 移动自组网体系结构
  • 3.2 移动自租网组播路由协议
  • 3.2.1 组播概述
  • 3.2.2 移动自组网组播路由协议的特殊性
  • 3.2.3 基于树的组播路由协议
  • 3.2.4 基于网格的组播路由协议
  • 3.2.5 混合的组播路由协议
  • 3.3 各种组播路由协议的比较
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 基于 WMPLS的移动自组网组播研究与仿真
  • 4.1 NS2网络仿真
  • 4.1.1 NS软件概述
  • 4.1.2 NS添加新协议进行模拟的基本步骤
  • 4.1.3 NS2中单播WMPLS的实现
  • 4.2 WMAH协议设计
  • 4.2.1 WMAH组播设计的概述
  • 4.2.2 WMAH协议的组播标记分配机制
  • 4.2.3 WMPLS组播逐跳路由LSP的建立过程
  • 4.2.3.1 由源节点发起的组播 LSP树的建立过程
  • 4.2.3.2 接收节点发起的组播 LSP树的建立过程
  • 4.2.4 WMPLS组播树的维护
  • 4.2.4.1 新组播成员的加入
  • 4.2.4.2 组播成员的退出
  • 4.2.5 WMPLS组播显式路由的建立过程
  • 4.2.6 链路失效与恢复的检测
  • 4.2.7 链路失效与恢复的通告
  • 4.2.8 扩展 CR-LDP信令协议的消息与TLV格式
  • 4.2.8.1 WMAH协议所使用的TLV
  • 4.2.8.2 WMAH协议的消息格式
  • 4.2.9 WMAH协议仿真
  • 4.2.10 本章小结
  • 第五章 总结与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士期间发表的论文情况
  • 攻读硕士期间参加的科研项目
  • 相关论文文献

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