移动Ad hoc中基于AODV路由协议的优化研究

论文摘要

移动Ad hoc网络（MANET）是由一组带无线收发装置的移动终端组成的一个多跳的临时性自治系统。由于它不依赖固定的基础通信设施,没有中心控制节点,抗毁性强,因此适用于许多网络布线存在困难的环境。基于这些特殊优势,移动Ad hoc网络在军事领域中发挥着重要作用,在民用领域也有着很好的应用前景。移动Ad hoc网络的拓扑动态性,使得传统路由协议在该环境下无法正常运行。因此,对该环境下路由协议的研究成为Ad hoc网络中研究的主要课题。AODV路由协议是专为移动Ad hoc网络设计的一种按需路由协议,它是迄今为止少数几个通过IETF批准成为RFC文档的移动Ad hoc网络路由协议之一。该协议很可能在未来移动Ad hoc网络的应用中占据重要地位。本文详细了解了移动Ad hoc网络的特点,深入分析了AODV路由协议的机制,并研究了AODV路由协议优化的相关研究成果,在此基础上针对AODV路由协议提出了一种优化方案——ER-AODV路由协议。ER-AODV路由协议是针对AODV路由协议最小跳路由的不稳定性,以及节点的能量问题进行的优化。ER-AODV路由协议通过在路由发现时设置可用链路时间约束,并使节点感知自身能量来提高协议的路径稳定性,改善网络的性能。通过网络模拟器（NS2）仿真后的性能分析,验证了优化后的AODV路由协议在减少链路断裂、提高分组到达率、延缓网络分裂时间等方面有明显改善。本文采用NS2仿真工具搭建移动Ad hoc网络的仿真平台,在此平台的基础上,通过仿真比较传统的AODV路由协议和优化后的AODV路由协议（ER-AODV路由协议）的网络性能,验证了ER-AODV路由协议的可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 移动AD HOC 网络概述
• 1.1.1 移动Ad hoc 网络的发展背景
• 1.1.2 移动Ad hoc 网络的特点
• 1.1.3 移动Ad hoc 网络的应用
• 1.2 移动AD HOC 网络体系结构与各层研究热点
• 1.3 移动AD HOC 网络的关键技术
• 1.4 国内外的研究动态和发展趋势
• 1.5 课题来源及研究意义
• 1.6 论文组织
• 第二章 AODV 路由协议
• 2.1 移动 AD HOC 网络路由协议概述
• 2.2 AODV 路由协议原理
• 2.3 AODV 路由协议路由表结构
• 2.4 AODV 路由协议控制分组格式
• 2.5 AODV 路由协议算法基本操作
• 2.5.1 维护序列号
• 2.5.2 路由表项和先驱表
• 2.5.3 产生路由请求
• 2.5.4 路由请求消息的控制传播
• 2.5.5 处理和转发路由请求
• 2.5.6 产生路由应答
• 2.5.7 接收和转发路由应答
• 2.5.8 单向链路上的操作
• 2.5.9 Hello 消息
• 2.5.10 维护本地连接性
• 2.5.11 RERR 消息，路由过期和路由删除
• 2.5.12 本地修复
• 2.5.13 重启后的动作
• 2.6 本章小结
• 第三章 AODV 路由协议的优化研究
• 3.1 AODV 协议自身的优化
• 3.1.1 扩展环搜索
• 3.1.2 无偿路由回复
• 3.1.3 单向链路避免
• 3.2 AODV 路由协议的优化现状
• 3.2.1 避免链路中断的路由
• 3.2.2 安全路由
• 3.2.3 组播路由
• 3.2.4 支持无线传感器网络的路由
• 3.2.5 选播路由
• 3.2.6 对 IPv6 的支持
• 3.3 AODV 路由协议的优化设计
• 3.3.1 AODV 路由协议的局限性
• 3.3.2 解决方案
• 3.3.3 可用链路时间预测
• 3.3.4 ER-AODV 路由协议算法处理
• 3.3.5 RREQ、RREP 分组格式
• 3.4 本章小结
• 第四章 NS 仿真及性能分析
• 4.1 仿真的意义
• 4.2 NS 进行网络仿真的一般过程
• 4.3 NS 仿真常用的几个重要工具
• 4.4 测试指标与仿真环境
• 4.5 仿真实验及分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 结束语
• 5.1 论文的研究成果
• 5.2 进一步的工作
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文