无线Ad Hoc网络AODV路由协议的研究与改进

论文摘要

无线Ad Hoc网络是一种开放的,多个节点聚在一起形成一个无人工干预的、无预设基础设施的自组织网络,它在有限范围内可以实现多个移动终端的互联。因其组网灵活、快捷和高效的特点而被广泛地应用于民用、军事、救灾等领域。为了支撑Ad Hoc网络的运行,必须要有合适的路由协议,而现有的Ad Hoc网络路由协议主要包括按需路由协议和表驱动路由协议,它们的性能之间有所差异,可以定量地对这些协议进行比较与衡量。因此,如何提高路由协议的性能成为了Ad Hoc网络的研究热点。本文重点研究了Ad Hoc网络中按需路由协议的AODV协议。在Ad Hoc网络中,节点会随机加入或离开网络,造成了网络的拓扑结构不断发生改变,引起断链频繁发生,从而使得节点修复工作变得尤为重要。通过分析AODV协议的特征以及具体的修复操作过程,总结了AODV协议的性能优势以及劣势,并在劣势的基础上提出了基于“预探”机制的采用源节点修复和本地节点修复相结合的D-AODV协议。该协议具有如下特点:（1）引入了预探分组的概念。（2）在节点高速移动时,有效地减少了冗余控制消息的产生。（3）增大了整个网络分组传输速率,改善了节点高速移动时的传输时延并降低了路由寻找时间。最后,利用网络模拟软件NS2对D-AODV协议和AODV协议进行仿真实验。实验结果表明,改进后的协议在分组传输率、业务端到端的传输时延和路由寻找时间都有所改善,说明对AODV协议的改进是成功的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究内容
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 本文工作
• 1.5 章节安排
• 第二章 Ad Hoc 网络概述
• 2.1 Ad Hoc 网络简介
• 2.1.1 Ad Hoc 网络的定义
• 2.1.2 Ad Hoc 网络的特点
• 2.1.3 Ad Hoc 网络的应用
• 2.2 Ad Hoc 网络体系结构
• 2.2.1 网络结构
• 2.2.2 Ad Hoc 网络协议栈
• 2.3 Ad Hoc 网络路由协议
• 2.3.1 Ad Hoc 网络路由协议的分类
• 2.3.2 表驱动路由协议
• 2.3.3 按需路由协议
• 2.3.4 路由协议的性能参数
• 2.3.5 路由协议的比较
• 2.4 NS2 软件
• 2.4.1 NS2 的开发工具
• 2.4.2 NS2 的离散事件模拟机制
• 2.5 本章小结
• 第三章 Ad Hoc 网络中AODV 路由协议分析
• 3.1 AODV 协议简介
• 3.1.1 AODV 协议基本思想
• 3.1.2 AODV 协议的消息
• 3.2 AODV 协议操作过程
• 3.2.1 AODV 协议的路由管理
• 3.2.2 产生路由请求消息
• 3.2.3 处理和转发路由请求消息
• 3.2.4 产生路由应答消息
• 3.2.5 接收和转发路由应答消息
• 3.2.6 连接管理与维护
• 3.3 AODV 路由协议的评价
• 3.4 本章小结
• 第四章 Ad Hoc 网络中AODV 路由协议的改进
• 4.1 引例
• 4.2 引例分析
• 4.2.1 传统的 AODV 协议修复
• 4.2.2 对传统 AODV 协议修复策略的分析
• 4.2.3 实验证明
• 4.3 对 AODV 路由协议的改进
• 4.3.1 “预探”机制的基本思想
• 4.3.2 “预探”机制的应用
• 4.3.3 “预探”机制的设计实现
• 4.4 利用 NS2 对D-AODV 协议进行仿真
• 4.4.1 NS2 中AODV 协议源码分析
• 4.4.2 基于“预探”机制的 D-AODV 协议源码
• 4.4.3 仿真实验参数设置
• 4.5 仿真实验结果及分析
• 4.5.1 分组传送率
• 4.5.2 平均端到端时延
• 4.5.3 路由寻找时间
• 4.6 D-AODV 路由协议与已有改进方案的比较
• 4.6.1 分组传送率
• 4.6.2 平均端到端时延
• 4.6.3 路由寻找时间
• 4.7 本章小节
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文