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SIP在Ad Hoc网络中的实现与研究

2020-11-27阅读(851)

SIP在Ad Hoc网络中的实现与研究

论文摘要

未来通信网络的发展将为我们提供无所不在的服务,也就是说,任何人无论在任何时候,任何地点,以任何方式都能够获得任何服务。当今无线技术的发展,比如3G和未来的4G,将能够为移动用户提供高效的服务和多媒体信息。然而,要达到真正意义上的无所不在的服务,必须要在那些没有无线蜂窝基础设施或者需要考虑经济利益的地方也能够提供相应的服务。Ad Hoc网络的出现使这些问题变得迎刃而解,因此如何在Ad Hoc网络中提供多媒体应用就具有非常重要的意义,而多媒体应用的共同特性是在真正的数据流开始交互之前需要会话的建立,由IETF提出的SIP协议是为多媒体应用诸如IP语音,即时消息等而提出的会话管理协议,同时它也是3GPP结构中的信令协议,SIP的会话建立需要基础设施比如代理服务器,DNS服务器等,而这些基础设施在Ad Hoc网络中是不存在的。本文首先提出了一种在Ad Hoc网络中实现完全分布式SIP的方法,称之为fdSIP,即在Ad Hoc网络的节点中嵌入一定的注册服务器和代理服务器的功能,用SIP自身的方法来获取用户的联系信息,从而能够提供基于SIP的服务,但是这种方法在带宽受限的Ad Hoc网络中存在两个限制问题:首先该方法要求大量短分组信息的交互,这对于带宽有限的无线环境来说,这些分组的存在是较大的浪费,因此如何提高带宽利用率,减少分组的冲突概率是个巨大的挑战,其次由于该方法是基于广播的,可扩展性并不强。因此在此方法的基础之上,本文采用跨层设计的思想,将SIP协议自身特点与具体的Ad Hoc路由协议特点相结合,又提出了两种不同方法:SIP-AODV和SIP-ZRP,SIP-AODV方法是以AODV路由协议为底层支持,将应用层的SIP REGISTER广播与AODV路由协议中的HELLO机制结合起来,以减少广播的数目,而SIP-ZRP方法则是以区域半径协议ZRP为底层支持,将应用层的SIP REGISTER广播与ZRP路由协议中的分组传递服务协议BRP结合起来,从而来提高可扩展性。模拟结果表明:就SIP的呼叫建立延迟而言,在静态多跳Ad Hoc网络中,SIP-ZRP方法相对来说比较好;另一方面,在节点随机移动的情况下,SIP-AODV方法比较好;然而,在这两种条件下,SIP-ZRP有较低的路由分组开销;较高的呼叫建立成功率。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 引言
  • 1.1 研究背景
  • 1.2 论文的主要研究内容
  • 1.3 论文的组织
  • 第二章 SIP 协议概述
  • 2.1 SIP 协议功能概述
  • 2.2 SIP 协议的结构
  • 2.3 SIP 协议系统基本组成
  • 2.4 SIP 消息及其格式
  • 2.4.1 SIP 请求消息
  • 2.4.2 SIP 响应消息
  • 2.5 SIP 寻址与命名机制
  • 2.6 SIP 会话建立顺序图
  • 第三章 SIP 在移动 Ad Hoc 网络中的实现
  • 3.1 问题描述
  • 3.2 相关工作的研究
  • 3.3 SIP 在Ad Hoc 网络中的解决方案
  • 3.3.1 Ad Hoc 网络中完全分布式 SIP 的方法
  • 3.3.2 Ad Hoc 网络中路由协议考虑
  • 3.3.3 SIP 在 AODV 中的实现
  • 3.3.3.1 AODV 路由协议介绍
  • 3.3.3.2 SIP 在 AODV 中注册和呼叫方法
  • 3.3.4 SIP 在 ZRP 中的实现
  • 3.3.4.1 ZRP 路由协议介绍
  • 3.3.4.2 SIP 协议在 ZRP 注册和呼叫方法
  • 第四章 NS2 网络模拟及 SIP 和ZRP 在其中的扩展
  • 4.1 NS2 原理概述
  • 4.1.1 离散事件模拟器
  • 4.1.2 NS2 的网络组件
  • 4.1.3 NS2 的分裂对象模型
  • 4.2 NS2 的模拟方法和一般过程
  • 4.3 使用 NS2 对 Ad Hoc 网络进行模拟
  • 4.3.1 NS2 中移动节点的组成
  • 4.3.2 NS2 中移动节点的运动
  • 4.3.3 NS2 中移动节点的创建
  • 4.4 NS2 中SIP 协议和ZRP 协议的扩展
  • 第五章 性能分析
  • 5.1 模拟环境设置
  • 5.2 呼叫建立延迟
  • 5.2.1 静态多跳网络下的呼叫建立延迟
  • 5.2.2 节点随机移动情况下的呼叫建立延迟
  • 5.3 路由分组开销
  • 5.3.1 静态多跳网络下的路由分组开销
  • 5.3.2 节点随机移动情况下的路由分组开销
  • 5.4 呼叫建立的成功率
  • 5.4.1 静态多跳网络下的呼叫建立成功率
  • 5.4.2 节点随机移动情况下的呼叫建立成功率
  • 5.5 模拟结果讨论
  • 第六章 总结和进一步工作
  • 6.1 总结
  • 6.2 进一步工作
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻硕期间取得的研究成果

    • 相关论文文献

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