基于AODV路由协议的可用带宽估计算法的研究

论文摘要

采用IEEE 802.11协议的无线自组织网在分布式计算环境得到广泛的应用。IEEE 802.11协议所有节点共享同一频率的信道。当节点想发送或者数据的时候,点对点之间的带宽估计就变得非常重要。数据传输要求在网络中找到有足够的带宽资源的传输路径,即所谓的服务质量(Quality of Service)路由。所以估计路径可用带宽和资源预留是实现Ad Hoc网络数据传输的先决条件。但是,在基于802.11MAC层的无线Ad Hoc网络中由于存在流内干扰和流间干扰,及可用带宽可变的特性使得这种估计存在较大的困难。有关精确带宽估计的技术有助于使路由协议充分利用带宽。AODV路由协议是一种按需路由协议,并不维持一个路由表,而是根据需要创建路由,以减少广播数。节点维护一张表,该表记录与自己相邻而且处于通讯状态的节点,此列表称为邻居列表。正在进行通信的节点在一段时间(时间段由系统设定)内如果没有发送任何数据包,就主动在自己直接通讯范围内广播“Hello”消息通知邻居节点自己的存在。收到该消息的节点延长相应邻居节点的生存时间,如果它来自一个新节点,则在邻居节点列表中增加一个记录。节点周期性检测邻居节点的有效性,如果超时,则认为该节点离开了原来的位置。移动网络中的数据发送本质上是链路中点对点的数据发送,发送方在发送前无法知道接收方的链路情况。一旦发送方知道接收方的带宽,网络中的数据传输就会更有效。在这篇论文里,我们提出一种动态估计点对点带宽的算法,该算法基于AODV路由协议,利用AODV协议的“Hello”消息机制广播本节点和邻居节点的带宽利用情况,使邻居节点根据接受的“Hello”数据包可以计算其邻居节点的带宽,从而有效估计邻居节点的可用带宽。此可用带宽估计算法分别在一个二跳节点和多个二跳节点、数据流量为均匀增长和随机变化的移动网络环境中运行,仿真结果显示我们的带宽估计算法非常精确。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源及研究的目的和意义
• 1.2 国内外相关技术发展现状
• 1.2.1 路由协议的研究现状
• 1.2.2 带宽估计算法的研究现状
• 1.2.3 带宽估计所面临的主要问题
• 1.3 本文主要研究内容
• 第2章 移动自组网路由协议分析
• 2.1 路由协议的分类
• 2.2 路由协议的介绍
• 2.2.1 表驱动路由协议
• 2.2.2 按需路由协议
• 2.2.3 混合路由协议概述
• 2.3 仿真工具N52
• 2.3.1 NS的设计目的
• 2.3.2 NS的特点
• 2.3.3 NS的无线应用
• 2.4 NS下的AODV
• 2.4.1 AODV在网络协议栈的位置
• 2.4.2 NS中的AODV节点
• 2.4.3 AODV代码组织结构
• 2.5 本章小结
• 第3章 AODV协议的研究
• 3.1 AODV介绍
• 3.1.1 路由发现
• 3.1.2 路由选择
• 3.2 “Hello”消息机制
• 3.2.1 “Hello”数据包的格式
• 3.2.2 “Hello”消息机制的功能
• 3.3 节点
• 3.3.1 节点及其一跳节点
• 3.3.2 节点及其二跳节点
• 3.4 本章小结
• 第4章 可用带宽估计算法的研究
• 4.1 带宽的定义
• 4.1.1 节点带宽的定义
• 4.1.2 点对点可用带宽的计算
• 4.2 AODV中的带宽传播
• 4.2.1 AODV的消息机制
• 4.2.2 广播带宽
• 4.3 可用带宽估计算法的研究
• 4.3.1 点对点带宽的广播
• 4.3.2 点对点带宽的计算
• 4.4 仿真模拟
• 4.4.1 模拟场景
• 4.4.2 模拟结果
• 4.4.3 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
• 个人简历