移动Ad Hoc网络一种新的动态源路由协议的研究

论文摘要

作为目前研究热点的移动Ad Hoc网络,由于其具有无中心、自组织、多跳路由、动态拓扑等区别于传统无线网络的特点,所以在军用民用通信、商业办公及各种临时通信中有着广阔的应用前景。无线Ad Hoc网络拓扑结构的频繁变化以及无线信道的不稳定,使得如何提高路由可靠性成为无线Ad Hoc网络路由协议研究的主要目标之一。有许多Ad Hoc网络的路由协议已经被提出,其中非常具有代表性的是动态源路由（DSR, Dynamic Source Routing）协议。但DSR协议却不能提供可靠的路由保障,其最主要的问题就是频繁的路由失效导致的网络性能降低。并且,DSR协议使用全网泛洪的方式进行路由发现,导致较大的网络负载,所以对网络拓扑变化的反映时间比较长,这些特点导致它不适合在如视频传输等对实时性要求较高的传输业务中使用,因为这将会导致较大时延。因此,如何建立可靠路由、控制路由寻找时的泛洪范围、减少路由发现时间和维护的开销成为了本文的主要研究目标。并且就此提出了基于GPS的G-DSR路由协议。G-DSR在原DSR中增加了根据拓扑变化进行的邻节点广播；提出了基于链路剩余生存时间的路由算法,改进了路由发现过程；并根据链路剩余生存时间的预测结果判断链路是否已处于危险状态,在路由维护中采取了主动式路由维护的策略。同时在G-DSR中还改善了路由抢修机制和增加了路由缓存管理,以减少发现延迟和减轻DSR中较为严重的过时路由问题。在NS2下进行了仿真实验,仿真结果表明：在网络中载和重载情况下,G-DSR协议的整体性能要优于DSR协议；在节点运动频繁的网络中,G-DSR协议的性能优势体现更为明显。可以说,G-DSR协议是一种较为有效可靠的路由协议。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 Ad Hoc网络的介绍
• 1.2.1 Ad Hoc网络的发展
• 1.2.2 Ad Hoc网络的结构
• 1.2.3 Ad Hoc网络的特点
• 1.2.4 Ad Hoc网络的应用
• 1.2.5 Ad Hoc网络的设计
• 1.3 课题研究背景
• 1.3.1 Ad Hoc网络存在问题
• 1.3.2 Ad Hoc网络研究热点
• 1.3.3 Ad Hoc网络路由协议的研究现状
• 1.4 选题动机
• 1.5 主要工作
• 1.6 论文结构
• 第2章 AD HOC网络DSR路由协议
• 2.1 Ad Hoc网络路由协议
• 2.1.1 Ad Hoc网络路由的设计
• 2.1.2 Ad Hoc网络路由的分类
• 2.1.3 典型路由协议间的比较
• 2.2 DSR路由协议的分析
• 2.2.1 DSR协议的路由发现与维护
• 2.2.2 DSR协议存在问题
• 2.3 DSR路由协议的优化
• 2.3.1 路由交换
• 2.3.2 局部查询
• 2.3.3 链路预测
• 2.3.4 区域路由
• 2.4 本章小结
• 第3章 G-DSR路由协议
• 3.1 基于GPS信息的区域广播
• 3.2 基于GPS信息的链路预测
• 3.2.1 路径生存时间
• 3.2.2 链路稳定性判断
• 3.3 G-DSR的路由发现
• 3.3.1 路由请求过程
• 3.3.2 路由应答过程
• 3.3.3 路由选择过程
• 3.3.4 路由缓存管理
• 3.4 G-DSR的路由维护
• 3.4.1 路由预警
• 3.4.2 维护中的路由寻找
• 3.4.3 路由抢修
• 3.4.4 路由缩短
• 3.5 本章小结
• 第4章 G-DSR路由协议的仿真和性能分析
• 4.1 仿真模型
• 4.2 仿真步骤
• 4.3 仿真参数
• 4.4 协议仿真
• 4.4.1 仿真环境设计
• 4.4.2 仿真结果分析
• 4.4.3 仿真实验结论
• 4.5 本章小结
• 第5章 结论
• 5.1 全文总结
• 5.2 存在问题
• 5.3 研究展望
• 参考文献
• 致谢