Ad hoc网络按需多路径距离矢量路由协议的研究

论文摘要

Ad hoc网络是由一组具有路由功能的节点组成的分布式无线多跳网络，它不依靠任何预设的网络基础设施。因为ad hoc网络中节点的传输范围有限，源节点在向目的节点发送数据时，通常需要其他节点的辅助，所以路由协议是ad hoc网络中不可缺少的一部分。目前，路由协议是ad hoc网络研究的热点和难点之一，已有多种路由协议被提出。本文主要研究的是ad hoc网络按需多路径距离矢量路由协议（AOMDV，Ad hoc On-demand Multipath Distance Vector Routing Protocol）。文中对AOMDV“路径无环”和“路径不交叉”两个重要属性以及协议细节进行了详细描述，给出了将AOMDV协议模块添加到NS2中的关键步骤，并设定模拟环境对AOMDV与AODV（Ad hoc On-demand Distance Vector Routing Protocol，ad hoc网络按需距离矢量路由协议）进行了模拟，通过丢包率、端到端平均延迟、路由发现频率和路由开销四个性能指标的对比，实现了AOMDV的性能评估，验证了它改进AODV后的性能优势。本文还提出了AOMDV的一种优化方案来建立由于“路由切断”问题而被忽略的反向路径。优化方案的关键之处在于：每收到一个路由应答分组RREP，源节点就对比RREP相应路由请求分组RREQ的首跳节点IP地址和将RREP转发给它的邻居节点的IP地址，如果二者不等，就说明在路由发现过程中有反向路径由于“路由切断”问题而被忽略。此时，源节点就沿经由当前RREP建立的到目的节点的正向路径发送一个新的路由应答分组RREPACK，收到此分组的每个中间节点都将建立到源节点的反向路径，直到最后由目的节点完成整条被忽略的反向路径的建立。模拟结果表明协议优化后比优化前在丢包率、端到端平均延迟、路由发现频率、路由开销四个方面具有优越性，验证了优化方案的有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 Ad hoc网络介绍
• 1.2.1 Ad hoc网络的定义与特点
• l.2.2 Ad hoc网络的关键技术
• 1.2.3 Ad hoc网络的应用领域
• 1.2.4 Ad hoc网络的发展与研究现状
• 1.3 本论文的主要工作
• 第2章 Ad hoc网络路由协议
• 2.1 Ad hoc网络路由协议面临的问题和要求
• 2.1.1 Ad hoc网络路由协议面临的问题
• 2.1.2 Ad hoc网络对路由协议的要求
• 2.2 Ad hoc网络路由协议主要关键技术问题
• 2.2.1 路由环路避免问题
• 2.2.2 控制开销问题
• 2.2.3 对网络动态性的适应问题
• 2.2.4 路由协议与定位技术的结合
• 2.3 Ad hoc网络路由协议分类
• 2.3.1 按照路由建立的方式分类
• 2.3.2 按照路由协议所依据的基本算法分类
• 2.3.3 按照路由协议所依据的网络逻辑结构分类
• 2.3.4 按照源、目的节点间建立的传输路径数目分类
• 2.3.5 按照路由协议的功能分类
• 2.4 Ad hoc网络典型路由协议介绍
• 2.4.1 DSDV路由协议
• 2.4.2 DSR路由协议
• 2.4.3 AODV路由协议
• 2.5 本章小结
• 第3章 Ad hoc网络路由协议的NS2模拟
• 3.1 NS原理概述
• 3.2 使用NS进行网络模拟的过程
• 3.3 Ad hoc网络路由协议的NS2模拟
• 3.3.1 基本的无线模型
• 3.3.2 模拟程序设计
• 3.3.3 模拟结果的处理
• 3.3.4 性能指标
• 3.4 本章小结
• 第4章 按需多路径距离矢量路由协议
• 4.1 协议概述
• 4.1.1 路径无环
• 4.1.2 路径不交叉
• 4.2 协议细节描述
• 4.2.1 路由表
• 4.2.2 路由发现
• 4.2.3 路由维护
• 4.2.4 数据包转发
• 4.3 AOMDV的NS2模拟与性能评估
• 4.3.1 AOMDV协议在 NS2中的添加
• 4.3.2 AOMDV的NS2模拟与性能评估
• 4.4 本章小结
• 第5章 按需多路径距离矢量路由协议的优化
• 5.1 优化方案概述
• 5.2 优化方案细节描述
• 5.2.1 建立反向路径
• 5.2.2 建立正向路径
• 5.2.3 建立被忽略的反向路径
• 5.3 协议优化前后的性能比较
• 5.4 本章小结
• 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 读硕士学位期间发表的论文及参研项目情况