Ad Hoc网络按需多径路由协议的研究

论文摘要

Ad Hoc网络是一种工作在无固定结构环境下的自组织的无线移动网络。由于Ad Hoc网络具有组网快捷、灵活，且不受有线网络约束等优点，因而具有广泛的应用前景。本文首先分别介绍了两类路由协议，表驱动路由协议和按需驱动路由协议。然后使用网络仿真器NS-2，对代表Ad Hoc的按需协议的三种典型路由协议即AODV、DSR和TORA重点进行了仿真，并在不同的移动和流量场景下给出了这三种Ad Hoc典型按需路由协议的仿真结果。结果表明AODV和DSR按需路由协议性能比其它的按需路由协议优越。然后又介绍了常用的Ad Hoc多径协议，比较了单径路由协议与多径路由协议的优劣。本文基于按需多径路由之上，提出了两种技术方案。第一种是通过理论分析得出多径路由的稳定性与路由策略有密切的关系，从而给出了一种基于DSR多径改进的算法。该算法在DSR协议的基础上建立和使用一组独立的多径进行路由。本文将算法与现有的一些算法进行了比较分析，模拟的结果显示该算法比SMR，DSR更有效。第二种是为了减少由于路径断裂进行发现路由的次数，可以采用多径中可用的替用路径。当前对于多径的方法是利用在发现路由过程中已决定的事先计算的路由。然而，在高移动性中，因为替用的路径并不是主动维持，上述方法使用起来要有一定的困难，因而，正好需要的时候，路径常常是断裂的。为了解决这个问题，提出了一种自适应多径路由方法即MP-AOMDV。路径的维持是通过沿着各个路径周期性地逆向更新信息分组，这些更新信息分组沿着各个替用的路径测量每一跳的信号强度。在任何点的时间，只有信号最强的路径才被用来传递数据。在这个方法中，本文提出了协议的两种变化类型和评估了有关使用的多径协议，仿真结果表明提出的解决方法对于网络性能提高具有重要的意义。经研究表明IMR和MP-AOMDV按需多径路由协议在Ad Hoc网络中比DSR和AODV更有效，尤其是网络拓扑频繁变化的时候性能提高明显。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 Ad Hoc网络概述
• 1.1 Ad Hoc研究背景和意义
• 1.2 Ad Hoc网络概念及特点
• 1.3 Ad Hoc面临的问题及研究现状
• 1.3.1 路由协议
• 1.3.2 服务质量QoS
• 1.3.3 功率控制问题
• 1.3.4 安全性问题
• 1.4 Ad Hoc介质接入的两个主要问题
• 1.4.1 隐藏终端
• 1.4.2 暴露终端
• 1.5 本文研究的内容
• 第2章 Ad Hoc网络路由及多径路由
• 2.1 常规路由协议在 Ad Hoc网络中的问题
• 2.2 Ad Hoc网络主要的路由协议
• 2.2.1 表驱动路由协议
• 2.2.2 按需路由协议
• 2.3 Ad Hoc按需路由的比较与性能分析
• 2.3.1 按需路由的比较
• 2.3.2 性能分析
• 2.4 Ad Hoc多径源路由概述
• 2.4.1 单径路由与多径路由
• 2.4.2 逐跳路由与源路由
• 2.4.3 多径路由的研究
• 2.5 按需路由扩展出的多径路由
• 2.5.1 多径源路由
• 2.5.2 BSR
• 2.5.3 AOMDV
• 2.6 多径与单路径的比较
• 2.7 本章小结
• 第3章 DSR多径路由协议算法改进
• 3.1 独立路径的理论分析
• 3.1.1 多径的选择
• 3.1.2 路径的独立性
• 3.1.3 分布式与集中式的独立路径算法
• 3.1.4 不同范围的路径独立性
• 3.2 多径路由策略分析
• 3.3 DSR多径路由算法改进
• 3.3.1 DSR协议算法问题分析
• 3.3.2 网络模型及算法
• 3.3.3 IMR算法和 DSR算法分析
• 3.3.4 IMR算法的实现
• 3.4 DSR多径路由协议性能分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 基于 AODV的多径路由的方法
• 4.1 提出新的路由协议
• 4.2 自适应多径路由方法
• 4.2.1 节点独立 MP-AOMDV
• 4.2.2 链路独立 MP-AOMDV
• 4.3 协议的性能评价
• 4.3.1 仿真环境
• 4.3.2 性能评价
• 4.3.3 仿真结果
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 个人简历