Ad Hoc网络路由协议及认证技术研究

论文摘要

Ad Hoc网络是一种特殊的无线移动通信网络。Ad Hoc网络中所有节点的地位平等,无需设置任何中心控制节点,具有很强的抗毁性。网络中的节点不仅具有普通移动终端所需的功能,而且具有报文转发能力。当通信的源节点不在直接通信范围之内时,它们可以通过中间节点转发报文进行通信。有时节点间的通信可能要经过多个中间节点的转发,即报文要经过多跳（Hop）才能到达目的地,这是Ad Hoc网络与其他移动通信网络的最根本区别。Ad Hoc网络的节点通过分层的网络协议和分布式算法相互协调,实现网络的自动组织和运行。因此,它又被称为多跳无线网（Multi-Hop Wireless Network）、自组织网络（Self-OrganizedNetwork）或无固定设施的网络（Infrastureless Network）。本文首先介绍了Ad Hoc网络的基本概念、特点、以及与其他网络的比较,接着重点介绍了Ad Hoc网络的路由技术,包括表驱动型路由协议和按需驱动型路由协议,其中主要分析了几个典型路由协议的工作原理,它们是DSDV、OLSR、DSR、AODV协议。同时,介绍了网络仿真的概念,分析比较了当前流行的几种网络仿真软件;然后,阐述了NS2下的无线移动模型,介绍了设计仿真程序的流程,并在NS2平台下仿真研究了Ad Hoc网络下三种经典路由协议（DSDV、DSR、AODV）的各种性能;最后,研究了Ad Hoc网络中的认证技术,在分析现有研究成果的基础上,提出了两种新的认证方案。最后,对本文内容作了总结,并对下一步工作作了展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 本文工作
• 1.3 论文结构
• 第二章 Ad Hoc网络概述
• 2.1 Ad Hoc网络的基本概念
• 2.2 Ad Hoc网络的特点
• 2.3 与其他网络的比较
• 2.3.1 与常规移动通信网络的比较
• 2.3.2 与传统的固定网络的比较
• 2.3.3 与分组无线网、无线局域网、红外网络的比较
• 第三章 Ad Hoc网络路由技术
• 3.1 Ad Hoc网络路由概述
• 3.2 Ad Hoc网络路由协议分类
• 3.3 表驱动型路由协议
• 3.3.1 DSDV路由协议
• 3.3.2 OLSR路由协议
• 3.4 按需驱动型路由协议
• 3.4.1 DSR路由协议
• 3.4.2 AODV路由协议
• 第四章 基于NS-2的Ad Hoc网络仿真研究
• 4.1 网络仿真
• 4.2 网络仿真软件的分类
• 4.2.1 OPNET仿真软件
• 4.2.2 GloMoSim仿真软件
• 4.2.3 Network Simulator v2仿真软件
• 4.3 NS-2的层次结构
• 4.3.1 NS-2内核层次结构
• 4.3.2 NS-2模块概述
• 4.4 使用NS-2进行网络仿真的方法和一般过程
• 4.4.1 仿真的两个层次
• 4.4.2 进行一次仿真的步骤
• 4.5 NS-2中的无线移动模型
• 第五章 基于NS-2的Ad Hoc网络路由协议性能及仿真研究
• 5.1 仿真程序设计
• 5.1.1 移动场景建立
• 5.1.2 传输负载生成
• 5.1.3 TCL仿真脚本编写
• 5.2 程序运行
• 5.2.1 启动Cygwin虚拟Linux环境
• 5.2.2 仿真结果可视化
• 5.2.3 Trace文件内容的格式
• 5.3 路由协议性能指标及其计算方法
• 5.4 路由协议比较与性能分析
• 5.4.1 成功分组抵达率的比较
• 5.4.2 成功分组抵达率比较结果分析
• 5.4.3 数据报文端到端的平均延时比较
• 5.4.4 数据报文端到端平均延时比较结果分析
• 5.4.5 路由开销比较
• 5.4.6 路由开销比较结果分析
• 第六章 Ad Hoe网络认证技术研究
• 6.1 传统中心认证的问题
• 6.2 基于门限机制的分布式认证的思想
• 6.3 两种新节点加入时的认证方案
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 附录A 已发表的论文
• 附录B 仿真脚本