MANET网络路由协议的研究

论文摘要

MANET网络是指由一组带有无线收发装置的移动节点组成的临时性的通信网络。因为节点的移动性，导致网络拓扑动态不稳定，一般传统的路由协议不能满足其需求，因此需要采用专门针对MANET网络的路由协议算法。目前存在的大部分MANET网络路由协议算法复杂、消耗在路由方面的开销庞大，造成其网络服务质量不能很好得满足广大使用者的需求，限制了MANET网络的实际应用和发展。因此，探索一种性能优良的MANET网络路由协议，显得尤为重要。动态源路由协议是目前应用于MANET网络中比较成熟的按需路由协议，为后期路由协议的研究提供了基础和经验。本文将其和地理位置信息辅助路由LAR协议进行比较，分析两者在技术上的异同，找出LAR路由协议在性能上的优势所在。然后在LAR路由协议的基础上，针对其在寻找域范围内以洪泛的方式来转发路由控制分组会带来大量不必要的路由开销的问题，在路由搜索过程中引入Grover量子搜索算法，利用其高速并行、巨大信息存储量等特点来进一步优化协议性能。在算法中，寻找域内节点需要转发路由控制分组时，会根据寻找域内节点分布情况采取不同的处理方法。当节点个数比较多时，会根据事先按网络状况构造好的相关矩阵，利用Grover搜索算法快速计算出每个节点的转发概率，然后按概率高低选择部分节点作为下一跳，从而减少路由负担。最后使用网络仿真工具OPNET来验证新路由算法的可行性和适用性。静止和移动两种网络场景下的仿真结果显示，新的路由算法可以减少路由发现过程中被影响到的节点数目，从而减少相关的路由开销。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 MANET网络发展历史
• 1.2 MANET网络的特点
• 1.3 MANET网络的应用
• 1.4 MANET网络的研究内容及现状
• 1.5 本文的主要工作
• 第2章 MANET网络路由协议
• 2.1 概述
• 2.2 路由协议研究的主要技术问题
• 2.2.1 路由环路避免问题
• 2.2.2 控制开销问题
• 2.2.3 网络动态性的适应问题
• 2.2.4 路由协议和定位系统的结合问题
• 2.3 MANET网络路由协议分类
• 2.3.1 先应式路由协议、按需路由协议和混合路由协议
• 2.3.2 平面结构路由协议和分层结构路由协议
• 2.3.3 中小规模路由协议和大规模路由协议
• 2.3.4 单播路由协议和多播路由协议
• 2.3.5 其他路由协议
• 2.4 本章小结
• 第3章 MANET网络路由协议比较
• 3.1 DSR路由协议
• 3.1.1 DSR协议基本思想
• 3.1.2 DSR路由协议中的关键技术
• 3.2 LAR路由协议
• 3.2.1 LAR路由协议基本思想
• 3.2.2 LAR路由协议中关键技术
• 3.3 仿真分析
• 3.3.1 仿真模型分析
• 3.3.2 静止环境下性能比较
• 3.3.3 移动环境下性能比较
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于量子搜索算法的路由协议的研究
• 4.1 量子搜索算法
• 4.2 G-LAR路由协议算法模型
• 4.3 仿真分析
• 4.3.1 G-LAR协议可行性分析
• 4.3.2 G-LAR协议移动性能分析
• 4.3.3 G-LAR与LAR协议性能的比较
• 4.4 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果