无线Ad Hoc网络中AODV路由协议的研究与改进

论文摘要

无线通信技术和计算机网络的迅猛发展,为无线Ad Hoc网络的产生奠定了基础。它是一个多跳的、临时的、对等的自治系统,它由一组带有无线收发信装置的移动节点组成。该网络具有高度的移动性,广泛应用于军事通信、紧急救援、传感器网络等通信场合。无线Ad Hoc网络具有多跳、自组织性以及网络拓扑动态变化等特点,这使得传统有线网络中的路由技术不能直接用于Ad Hoc网络中。由于Ad Hoc网络拓扑结构变化频繁以及节点的能量有限等特点,使得提高路由的可靠性成为Ad Hoc网络路由技术研究的主要问题之一,本文将路由技术中的多径路由作为主要研究方向进行探讨。在大量的Ad Hoc网络协议中,按需距离矢量路由协议相对其它协议具有较好的性能。本文首先概述了Ad Hoc网络,包括Ad Hoc网络的定义、发展历程、特点、体系结构和应用领域。然后对Ad Hoc网络路由协议及关键技术问题进行了叙述,重点介绍了AODV路由协议的基本原理、路由表结构和实现过程。接着对多径路由技术的研究作出了分析,并介绍了几种典型的多径路由协议。最后重点介绍了基于AODV协议的多径路由协议AOMDV,并以信号强度和能量作为传送数据的主路径选择标准对AOMDV作出了改进,提出了一种新的多径路由协议S_EAOMDV。通过仿真实验,将端到端分组传输率、路由协议开销和端到端平均时延作为参考量与AOMDV路由协议进行了性能比较。通过NS2仿真结果表明,改进的AOMDV协议比AOMDV协议在没有明显增大路由开销的情况下,端到端分组传输率和端到端平均时延却得到明显的提高,更能适应快速运动的网络环境。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 本文的研究内容
• 1.3 本文的组织结构
• 第二章 Ad Hoc网络及AODV路由协议概述
• 2.1 Ad Hoc网络概述
• 2.1.1 Ad Hoc网络体系结构
• 2.1.2 Ad Hoc网络应用
• 2.2 Ad Hoc网络路由协议
• 2.2.1 Ad Hoc网络路由协议设计要求
• 2.2.2 Ad Hoc网络路由协议分类
• 2.2.3 几种典型的Ad Hoc网络路由协议
• 2.2.4 Ad Hoc网络路由协议的关键技术问题
• 2.3 AODV路由协议概述
• 2.3.1 AODV路由协议基本原理
• 2.3.2 AODV路由协议的路由表结构
• 2.3.3 AODV路由协议分组格式
• 2.3.4 AODV路由协议算法实现过程
• 2.3.5 AODV路由协议的优缺点
• 2.4 本章小结
• 第三章 Ad Hoc网络多径路由的研究
• 3.1 Ad Hoc网络中多径路由概述
• 3.1.1 多径路由基本概念
• 3.1.2 多径路由分类
• 3.1.3 多径路由协议的基本构成
• 3.1.4 多径路由算法和单径路由算法的比较
• 3.2 几种典型的AODV多径路由协议
• 3.2.1 Ad Hoc按需距离矢量多径路由算法AOMDV
• 3.2.2 AODV备份路由算法AODV-BR
• 3.2.3 多径路由面临的问题
• 3.3 本章小结
• 第四章 AODV路由协议的改进算法
• 4.1 AOMDV概述
• 4.1.1 保证多径路由的无环性
• 4.1.2 保证多径路由的链路不相交
• 4.2 问题的提出
• EAOMDV算法描述'>4.3 S_EAOMDV算法描述
• EAOMDV算法基本思想'>4.3.1 S_EAOMDV算法基本思想
• 4.3.2 改进后的分组及路由表格式
• 4.3.3 主路径选择规则
• 4.3.4 多径路由发现过程
• 4.3.5 多径路由维护过程
• 4.3.6 最优路径数目的选取
• 4.4 本章小结
• 第五章 仿真与性能分析
• 5.1 NS系统概述
• 5.1.1 NS2 软件构成
• 5.1.2 NS2 系统层次结构
• 5.1.3 NS2 仿真实现过程
• 5.2 仿真环境
• 5.3 仿真性能参数的选择
• 5.4 仿真结果与性能分析
• 5.4.1 端到端分组传输率
• 5.4.2 端到端平均时延
• 5.4.3 路由开销
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 进一步研究方向与建议
• 致谢
• 参考文献
• 作者在硕士研究生期间发表的论文