基于车辆位置信息的无线Ad Hoc路由协议

论文摘要

在移动通信领域中，无线移动自组织Ad Hoc网络具有无中心、自组织、临时自治等特性，使该技术在移动通信应用中脱颖而出，拓宽了相关领域的发展前景和应用范围。同时，也因为Ad Hoc网络不同于传统通信网络，使得很多问题在Ad Hoc网络中仍没能够得到妥善解决，因此，Ad Hoc网络中的路由协议、QoS保障、开销管理、资源管理等方面问题已然成为当前研究热点。Ad Hoc网络的特点决定了它的拓扑结构是不稳定的，它的路由代价和保证数据传输质量是研究的重中之重。在现有的经典Ad Hoc路由协议中，AODV、DSR等算法，都是将最小路由跳数作为协议的第一衡量准则，对于数据在传输过程中产生的不必要的路由代价并没有过多考虑，同样没有考虑节点在对外网通信过程中，由于动态特性而影响传输质量的问题。随着硬件设备的不断进步，使得无线信号的无缝覆盖终将成为可能。因此本文围绕保证数据传输通信质量为中心，研究了一种新的路由算法来适应Ad Hoc网络在车辆中的实际应用需求。主要工作包括以下三个方面：第一，对AODV路由协议进行细致分析，掌握AODV路由协议基于最小路由跳数的算法原理，包括路由发现和维护过程。在OPNET网络仿真平台上进行建模实验，来切实掌握AODV的各种特性。第二，针对提出的无线信号覆盖设想展开研究，在AODV路由协议的基础上，提出一种能够保证Ad Hoc网络在与外网进行数据传输通信时的信号质量的路由算法。并针对IP地址分配、流程步骤设计、添加参数字段等问题给出解决方案。第三，在OPNET网络仿真平台上，对新设计的路由算法L-AODV（Location-based Ad Hoc On-demand Distance Vector Routing）进行模拟实验。在相同情况下，与原有的AODV路由算法比较分组投递率、平均到端时延、网络开销等数据；并分析新路由算法L-AODV在不同发包间隔下的网络延时和网络负载，不同移动速率下的网络延时和网络吞吐量，不同功率下的路由跳数和路由通信量。实验结果表明，本文提出的算法以准确的小范围广播形式确保数据传输通信质量，双网卡切换思维达到了不间断数据传输的目的，相比原AODV路由协议有较大的性能提升，在无线网络信号无缝覆盖的环境中有较高可行性，具有一定的现实参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 Ad Hoc 概述
• 1.1.1 Ad Hoc 定义
• 1.1.2 Ad Hoc 网络技术的实际应用
• 1.1.3 Ad Hoc 网络关键技术
• 1.2 研究相关背景
• 1.3 研究内容
• 第2章 Ad Hoc 网络路由协议
• 2.1 Ad Hoc 网络体系结构
• 2.1.1 单个节点的结构
• 2.1.2 Ad Hoc 网络拓扑结构
• 2.2 Ad Hoc 网络中路由协议概述
• 2.2.1 应用在 Ad Hoc 网络中的路由协议面临的问题
• 2.2.2 Ad Hoc 网络路由协议的要求
• 2.3 Ad Hoc 网络路由协议的分类
• 2.3.1 表驱动路由协议
• 2.3.2 按需驱动路由协议
• 2.3.3 混合路由
• 2.3.4 不同类型协议之间的性能比较
• 2.4 车载自组网络
• 2.4.1 车载自组网 VANET 结构
• 2.4.2 VANET 的主要特点
• 2.4.3 VANET 改进
• 2.5 小结
• 第3章 一种基于地理位置信息的新路由算法
• 3.1 基于地理位置信息的 Ad Hoc 路由算法基本思想
• 3.2 GPS 定位系统的实现与运用
• 3.3 双网卡切换算法
• 3.4 邻居路由表
• 3.5 路由算法
• 3.5.1 设置链路动态优先因子
• 3.5.2 参数选择
• 3.5.3 建立新的路由模型
• 3.5.4 权值合并
• 3.5.5 路由备份
• 3.6 小结
• 第4章 模拟实验
• 4.1 OPNET 网络仿真平台简介
• 4.2 仿真结果及分析
• 4.2.1 综合性能提升分析
• 4.2.2 基于不同发包率的性能比较分析
• 4.2.3 基于不同节点移动速率的性能比较分析
• 4.2.4 基于不同节点发射功率的性能分析比较
• 4.2.5 不同网络规模（节点数量）中协议性能的比较
• 4.3 小结
• 第5章 总结
• 参考文献
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果
• 致谢