论文摘要
随着科技的发展,便携式计算机和掌上型电脑日益普遍,无线通信技术得到迅速发展。在某些场合,例如,战场上部队的快速展开和推进、发生地震和水灾后的营救,需要一种不依赖于任何预先架设的网络设施的通信技术,AdHoc网络应运而生。AdHoc网络是移动网络的一种特殊形式,不需要固定的基站,由一组带有无线收发装置的自主的无线节点或终端通过相互合作形成网络,是一种自创造、自组织和自管理的网络。在AdHoc网络中,每一个主机都必须同时作为路由器。而且网络中的节点可以任意移动,导致AdHoc网络拓扑结构不可预测的频繁变化,路由协议就承担起及时维护和重建路径的工作。由于AdHoc网络的特殊特性使得传统的距离向量和链路状态路由协议并不适用于拓扑结构高度动态变化AdHoc网络。由于无线信道的传输特点和节点位置的不确定性,造成网络拓扑结构始终处于不稳定状态,传统的路由协议根本无法适应自动自组网的这些特点。现有的AdHoc网路由协议也具有各自的局限性,尚处在研究阶段。因此如何对现有的路由协议进行改进,提高网络的健壮性,从而能在各种恶劣条件下保证网络的稳定性和可靠性,提供较高的服务质量是本文研究的目的。本文首先阐述了课题研究的目的和国内外研究现状及发展趋势。然后基于无线移动自组织网的网络环境,对多种AdHoc网络路由协议进行分析比较。采用AODV路由协议作为网络层协议,并且改进了传统的AODV路由协议算法,形成了改进后的的ALRDN(AODV Local Repair Decided by Neighbors)路由协议算法。ALRDN协议中,路由表添加了记录下两跳节点的域,并且对AODV协议的报文格式也做了相应的改进。这样,在路由发现过程通过报文携带的信息,记录下反向路由的下两跳信息。在发现断路时首先由断路处上一个节点发起目的节点为其下两跳节点的局部修复,如果不成功再在其上游的合适区域寻找邻居较多的节点再次发起本地修复,如果再次失败则通知源节点重新寻找到达目的节点的路由。本文采用目前流行的仿真平台NS2,在此平台的基础上,实现了ALRDN路由协议算法。通过仿真比较传统的AODV路由协议和改进的ALRDN路由协议的性能,验证了ALRDN协议算法的性能优于原始的AODV协议。
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摘要ABSTRACT第一章 引言1.1 无线 AdHoc 网的现状及发展前景1.2 本课题的目的和主要任务1.3 论文章节安排第二章 无线移动自组织网协议概述及性能比较2.1 无线移动自组织网络概述2.1.1 AdHoc 网络的背景概述2.1.2 AdHoc 网络的特点及应用2.1.3 AdHoc 网络面临的问题2.2 AdHoc 网络中的路由协议2.2.1 理想的无线路由协议应具备的性能2.2.2 AdHoc 网络路由协议的分类2.2.3 AdHoc 网络中常用的路由协议2.2.4 结论2.3 Adhoc 网络中几种典型的路由修复算法2.3.1 DSDV 路由协议2.3.2 DSR 路由协议2.3.3 FSR 路由协议2.3.4 AODV 路由协议2.3.5 结论第三章 AODV 协议中的链路断裂问题3.1 AODV 本地修复算法3.2 主动处理的方法3.2.1 链路的软切换3.2.2 备用路由3.3 本地修复的方法3.3.1 由下游节点发广播报文3.3.2 小范围内的本地修复3.3.3 源修复与本地修复的结合3.4 ALRDN 的引入第四章 ALRDN 路由协议4.1 前提条件4.2 着眼的问题4.3 ALRDN 协议在断路后的考虑4.3.1 发现断路时修复位置的考虑4.3.2 代价较小的本地修复的考虑4.3.3 首次本地修复失败后的考虑4.4 ALRDN 中邻居状态的掌握4.4.1 现有AODV 中邻居状态维护机制4.4.2 邻居状态维护在ALRDN 中的意义4.5 算法描述4.6 ALRDN 协议的路由表及其报文格式4.6.1 路由表4.6.2 报文格式4.7 ALRDN 路由协议的工作流程4.7.1 路由发现流程4.7.2 路由维护流程第五章 ALRDN 的仿真及性能分析5.1 仿真工具NS2 简介5.2 NS2 的工作原理5.3 NS2 的层次结构5.4 NS2 的无线模块5.5 NS2 的仿真流程5.6 ALRDN 路由算法的仿真结果与分析5.6.1 网络性能评估参数5.6.2 网络主要仿真参数设置5.7 仿真实验及性能分析5.8 仿真实验结论第六章 结束语致谢参考文献攻读硕士学位期间的研究成果
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