基于自适应策略的MANET路由协议研究

论文摘要

随着无线自组网(MANET)应用的发展,传统的路由策略已经不能满足日益丰富的网络服务,尤其是在应对网络拓扑变化等不利因素时,传统路由协议更存在很多弊端。自适应策略逐渐得到学术界的关注,一些自适应策略已经应用在对一些协议的局部优化和改进上。本文的主要目的是针对小规模MANET网络设计一种智能的自适应路由协议。SSA算法可以用较小的代价来实现数据包转发自适应策略。SSA算法,使用带有优先权的退避转发调度策略实现数据包的转发,是一种高效的分布式策略,算法中邻居结点根据本地信息来进行数据包的退避决策,算法保证优先级别较高的节点按照较小时间进行退避,因为获得较高的转发几率。此算法比传统的转发算法更加简单有效,并且具有很小的路由开销和很好的适应性。本文通过分析MANET网络特点,以完全采取SSA算法的SSR路由协议为主要对象,通过理论分析和仿真实验对协议优缺点进行分析,并针对SSR路由协议冲突包问题进行了总结,给出优化设计方案:在路由请求过程中加入扩展环搜索策略、引入中间结点提前回复机制、采取时隙退避的方式、优化设计了新的退避计算公式,参考了信号强度、缓存密度、对目的节点转发成功率等影响因素。最终实现了SBAR算法的设计。通过仿真对比实验,实验表明和改进前相比,改进后的协议能有效降低数据包的冲突率、数据包延迟以及路由开销,同时增大了网络吞吐量,但是同时也发现了SBAR协议的一些不足之处,文章最后对此进行了分析,给出了解决反感并提出了合理的展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 本课题研究的目的及意义
• 1.3 本文主要工作
• 1.4 本文的结构
• 第2章 MANET路由协议研究
• 2.1 MANET网络的发展历史
• 2.2 MANET网络的特点
• 2.3 MANET网络的应用
• 2.4 MANET网络研究的主要问题
• 2.5 MANET路由协议设计面临的主要问题
• 2.6 MANET协议设计的跨层
• 2.6.1 “跨层设计”的必要性
• 2.6.2 自适应机制
• 2.7 MANET网络路由协议性能评价
• 2.8 MANET网络路由协议分类
• 2.8.1 按照路由建立的方式分类
• 2.8.2 按照路由协议所依据的基本算法分类
• 2.8.3 按照路由协议所依据的网络逻辑结构分类
• 2.8.4 按照源、目的节点间建立的传输路径数目分类
• 2.8.5 按照路由协议的功能分类
• 2.9 本章小结.
• 第3章 SBAR路由协议
• 3.1 SSA算法介绍
• 3.2 SSR路由协议介绍
• 3.2.1 简介
• 3.2.2 SSR协议用到的数据结构
• 3.2.3 路由请求过程
• 3.2.4 路由回复过程
• 3.2.5 数据传输过程
• 3.3 SSR协议性能分析
• 3.3.1 理论分析
• 3.3.2 仿真分析
• 3.4 改进措施分析
• 3.4.1 加入扩展环搜索机制
• 3.4.2 中间结点回复机制.
• 3.4.3 时延计算公式
• 3.4.4 采取时隙退避
• 3.5 本章小结
• 第4章 SBAR协议性能分析
• 4.1 引言
• 4.2 不同时隙时间参数下的对比试验
• 4.2.1 试验结果分析
• 4.3 不同数据流下的对比试验
• 4.3.1 试验结果分析
• 4.4 不同节点连接数下的对比试验.
• 4.4.1 试验结果分析
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢