Ad hoc网络AODV及OLSR路由协议研究

论文摘要

无线移动自组织网是以Ad hoc技术为基础的互联的无线电台、计算机硬件和软件的集合,主要用于满足应急通信和军用移动通信需求。因此,满足无线移动自组织网要求的路由协议的目标是快速、准确、高效、可扩展性好。基于无线移动自组织网的网络环境,在源发起按需路由协议中选用AODV路由协议作为网络层协议,分析研究AODV协议本地修复算法的特点,并对其进行改进,形成了改进的AODV路由协议本地修复算法;同时,针对AODV路由协议的泛洪寻路过程,提出了一种基于跨层设计思想的泛洪优化策略,对AODV协议RREQ报文的泛洪进行控制。在表驱动路由协议中选用OLSR路由协议作为路由协议,建立了分级的Ad hoc网络,完成了整个协议在OPNET仿真系统中的设计、代码编写、调试的工作。并且完成了OLSR路由协议在分级网络中的分级通信设计、与IPv6模块的协作等工作。本文采用OPNET系统仿真工具搭建了无线移动自组织网的仿真平台,通过仿真比较不同网络环境下的AODV路由协议本地修复算法的网络性能和改进后的AODV路由协议本地修复算法的网络性能,验证了改进算法的可行性;通过仿真比较原始AODV路由协议的寻路过程的性能和基于跨层设计思想的泛洪优化之后的寻路过程的性能,验证了改进算法的有效性;通过仿真验证了所编写的OLSR路由协议仿真模块在分级网络中的正确运行。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究的目的和主要任务
• 1.3 论文章节安排
• 第二章 无线自组织网络中的路由协议
• 2.1 Ad hoc 路由协议综述
• 2.2 现存 Ad hoc 网络路由协议
• 2.2.1 表驱动路由协议
• 2.2.2 源发起按需路由
• 第三章 AODV 路由协议本地修复算法及其改进
• 3.1 AODV 路由协议本地修复算法
• 3.2 AODV 路由协议本地修复算法的改进
• 3.2.1 协议改进思想
• 3.2.2 协议路由表的改动
• 3.2.3 RREQ、RREP、DATA、RERR 报文的改动以及新增报文
• 3.2.4 局部修复流程的改动
• 3.3 仿真平台及仿真模型
• 3.3.1 仿真平台设计
• 3.3.2 软硬件环境
• 3.3.3 现有模型
• 3.3.4 仿真目的
• 3.3.5 网络环境参数设置
• 3.3.6 网络性能评估参数
• 3.3.7 仿真系统概述
• 3.4 AODV 局部修复算法仿真实验及结果分析
• 3.4.1 仿真实验一：无线路由器低速移动时两种路由协议性能比较
• 3.4.2 仿真实验二：无线路由器中速移动时两种路由协议性能比较
• 3.4.3 仿真实验三：无线路由器高速移动时两种路由协议性能比较
• 3.4.4 仿真实验结论
• 第四章 基于跨层设计的AODV 路由协议改进
• 4.1 AODV 协议寻路过程简介及其泛洪机制存在的问题
• 4.2 基于跨层设计的方法
• 4.2.1 跨层设计方法背景
• 4.2.2 跨层设计的思想
• 4.2.3 网络模型各层跨层设计方法简述
• 4.3 AODV 路由协议泛洪机制的改进
• 4.3.1 改进泛洪机制的思想
• 4.3.2 改进泛洪机制所使用的跨层方法的描述
• 4.3.3 物理层的改动
• 4.3.4 网络层的改动
• 4.3.5 邻居节点数自适应机制
• 4.3.6 节点稀疏场景下的改进机制
• 4.4 仿真实验及结果分析
• 4.4.1 仿真环境和性能评估参数
• 4.4.2 仿真结果
• 4.4.3 仿真结果分析
• 第五章 OLSR 路由协议在分级网络中的实现
• 5.1 分级网络体系结构
• 5.1.1 网络结构
• 5.1.2 网络规模
• 5.1.3 网络通信原则
• 5.1.4 网络协议体系
• 5.1.5 编址设计
• 5.2 OLSR 路由协议设计
• 5.2.1 概述
• 5.2.2 OLSR 协议介绍
• 5.2.3 OLSR 协议数据结构
• 5.2.4 OLSR 路由协议分组格式
• 5.2.5 OLSR 网络的建立和运行
• 5.3 OLSR 路由模块与 IPv6 模块的协作
• 5.3.1 数据报文的寻路
• 5.3.2 参与OLSR 过程
• 5.3.3 切换过程
• 5.4 OLSR 报文的隔离
• 5.4.1 二级节点的OLSR 报文隔离机制
• 5.4.2 一级节点的OLSR 报文隔离机制
• 5.5 仿真设计
• 5.5.1 仿真场景
• 5.5.2 仿真节点模型
• 5.5.3 OLSR 路由模块
• 5.5.4 仿真结果
• 5.5.5 仿真数据分析
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历
• 攻读硕士期间参与科研项目、研究成果