AODV路由协议的研究与改进

论文摘要

移动Ad Hoc网络具有多跳传输、无控制中心、网络拓扑动态变化等特点,它可以在任何时候、任何地点迅速构建,而无需基础网络设施的支持,被广泛应用于军用、民用以及多媒体领域。由于终端设备的局限性（能量有限,性能较低,内存较小）,路由问题一直是Ad Hoc网络研究的热点。按需距离矢量路由协议（AODV）的高效性、可扩展性使得其被广泛应用于移动Ad Hoc网络。但是,AODV协议在路由选择时仅以最短路径作为度量标准,并未考虑节点的缓冲区使用情况以及节点的能量使用情况,导致AODV协议建立的路径并非最优路径,而且节点能量消耗不均衡,某些节点过早因能量耗尽而退出网络,降低了网络的生存时间。本文首先介绍了Ad Hoc网络的现状及应用领域,Ad Hoc网络的特点以及目前面临的一系列问题。然后基于Ad Hoc网络的特殊环境,对其协议栈模型进行了研究,并对比分析了Ad Hoc网络中的先应式路由协议、反应式路由协议以及负载均衡协议的典型代表及其各自的适用环境。深入分析了AODV协议工作机制的不足之处,在此基础上,提出了一种改进型的E-AODV协议,并详细阐述了E-AODV协议中的RREQ延迟转发机制和节点坍塌机制。最后在NS2中对E-AODV进行了具体的仿真实现,在典型应用场景下对改进后的协议进行了性能评估,并与改进之前的AODV协议在包到达率、路由开销、网络平均传输时延三方面进行了比较。结果表明,改进之后的E-AODV协议平均时延和路由负载整体情况要优于AODV协议,包到达率在网络节点变化较快时优于改进之前。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 Ad Hoc网络应用领域
• 1.3 Ad Hoc网络研究现状
• 1.4 研究意义及本文的主要工作
• 1.4.1 研究意义
• 1.4.2 本文的主要工作
• 1.5 论文的组织结构
• 第二章 Ad Hoc网络路由协议研究
• 2.1 Ad Hoc网络的特点
• 2.2 Ad Hoc网络协议栈模型
• 2.3 Ad Hoc网络常见路由协议及特点
• 2.3.1 先应式路由协议及其特点
• 2.3.2 反应式路由协议及其特点
• 2.3.3 混合式路由协议及其特点
• 2.4 Ad Hoc网络负载均衡协议
• 2.4.1 单径负载均衡协议
• 2.4.2 多径负载均衡协议
• 2.5 本章小结
• 第三章 AODV协议的改进
• 3.1 AODV存在的问题
• 3.2 E-AODV的提出
• 3.3 E-AODV延迟转发机制
• 3.4 E-AODV节点坍塌机制
• 3.4.1 沙堆坍塌机制
• 3.4.2 节点坍塌机制
• 3.5 E-AODV节点的工作模式
• 3.6 本章小结
• 第四章 E-AODV的仿真和性能测试
• 4.1 NS2介绍
• 4.1.1 NS2原理
• 4.1.2 E-AODV模拟步骤
• 4.2 E-AODV的实现
• 4.2.1 伪码描述
• 4.2.2 仿真场景
• 4.2.3 结果分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 未来工作展望
• 参考文献
• 致谢