KTRP路由协议中根的动态选举算法研究

论文摘要

核心树路由协议(KTRP,Kernel Tree Routing Protocol)是一种新型高效的无线自组织网路由协议,该协议将Ad Hoc网络重构成逻辑树型拓扑,使得节点只需掌握部分路由信息就可完成组网和路由。当拓扑变化时,路由更新也被限制在分支范围。KTRP协议兼有先应式延时短和反应式灵活的特点。但是该协议在网络初始化时需要人工指定根节点,组网时缺乏灵活性,而且协议的修复机制无法完成网络中根节点失效后的拓扑修复,根节点的失效将导致协议无法正常工作,影响协议的健壮性。本文针对原有KTRP协议的上述不足,提出了一种根的选举算法作为原协议的补充。其核心思想是在网络初始化或者是在根节点失效的情况下,让运行KTRP协议的节点通过报文交互自动选出新的根节点并完成树形拓扑的建立和修复,从而增强协议的灵活性和健壮性。本文的根选举算法参考了现有的一些选举算法思想,在原KTRP协议的基础上设计并实现。文章详述了算法的思想和操作,并基于设计的报文格式和软件流程,在OPNET仿真软件中实现了能自动根选举的KTRP模块。最后通过仿真测试,验证了算法设计的正确性,并评价了算法的性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景
• 1.2 论文目标及工作
• 1.3 论文结构
• 第二章 KTRP 协议
• 2.1 算法概述
• 2.2 子算法介绍
• 2.2.1 核心树结构
• 2.2.2 树生成算法
• 2.2.3 核心树维护算法
• 2.2.4 核心树路由算法
• 第三章 根选举算法分析
• 3.1 根选举的提出
• 3.2 设计算法时需考虑的问题
• 3.2.1 选举准则
• 3.2.2 拓扑变化与报文丢失
• 3.2.3 单向链路
• 3.3 现有选举算法分析
• 3.3.1 基于选举树的领导者选举算法
• 3.3.2 STP 协议中的根选举算法
• 第四章 根选举算法的设计
• 4.1 算法总体设计
• 4.1.1 系统模型及假设
• 4.1.2 算法的目标
• 4.2 算法描述
• 4.2.1 算法总体思路
• 4.2.2 树的初始化建立过程
• 4.2.3 根的修复过程
• 4.3 算法分析及问题讨论
• 4.3.1 树的合并现象
• 4.3.2 根失效与节点远离根
• 4.3.3 根信息欺骗
• hello 协议修改'>4.3.4 WR_hello 协议修改
• join 协议修改'>4.3.5 WR_join 协议修改
• 第五章 根选举算法的实现
• 5.1 模型介绍
• 5.2 报文格式
• 5.3 软件流程
• 第六章 仿真测试与分析
• 6.1 测试与分析
• 6.1.1 功能测试
• 6.1.2 性能测试
• 6.2 测试结论
• 第七章 总结
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历