基于主備鏈路穩(wěn)定性的節(jié)能多徑AOMDV-ES路由協(xié)議的研究與實現(xiàn)

【摘要】：移動Ad hoc網(wǎng)絡(luò)是不依賴于任何固定基礎(chǔ)設(shè)施的多跳臨時的自組織網(wǎng)絡(luò)。由于移動Ad hoc網(wǎng)絡(luò)具有拓撲動態(tài)變化、自組織、能量和帶寬有限等特點,使得移動Ad hoc網(wǎng)絡(luò)在靈活和實用的同時也存在著一些問題,得到了越來越深入的研究,其中節(jié)能和穩(wěn)定的路由協(xié)議更是成為研究的熱點與難點。 移動Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中的AOMDV協(xié)議是典型的多徑按需距離矢量路由協(xié)議,該協(xié)議計算多條開環(huán)和鏈路不相交的路徑,通過簡單的機制來分配通信量、平衡負載,提供有效的容錯能力和較高的總帶寬,受到人們的廣泛關(guān)注。但由于移動Ad hoc網(wǎng)絡(luò)資源有限,AOMDV協(xié)議采用洪泛的方式進行路由發(fā)現(xiàn)會導致控制開銷過大；在建立路徑時該協(xié)議沒有考慮到節(jié)點能量和擁塞程度的問題,選擇的最短時延路徑不夠穩(wěn)定；如果動態(tài)維護多條路徑的開銷過大會抵消多徑路由協(xié)議的優(yōu)勢。 針對以上問題,本文提出了一種基于主備鏈路穩(wěn)定性的節(jié)能多徑AOMDV-ES路由協(xié)議,主要從以下幾個方面進行改進：第一,在路由請求階段,引入擴展環(huán)搜索的思想,并根據(jù)記錄的節(jié)點狀態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)消息,減少一些不必要的節(jié)點在多輪次的搜索中重復收發(fā)消息,從而減少控制消息的洪泛；節(jié)點記錄歷史跳數(shù)信息優(yōu)化搜索的初始生存時間、搜索時的步進值等參數(shù),根據(jù)先驗信息尋找目的節(jié)點,減少重復搜索的次數(shù)和找到目的節(jié)點之后的冗余洪泛,從而節(jié)省能量,減少消息碰撞。第二,在路由選擇時通過路由代價函數(shù)來選擇最穩(wěn)定的主備鏈路,提高分組遞交率,減少端到端延遲和鏈路修復次數(shù)。第三,在路由維護階段,僅動態(tài)維護有數(shù)據(jù)發(fā)送的活躍路由,減少網(wǎng)絡(luò)中的控制消息。 本文詳細闡述了AOMDV-ES路由協(xié)議,并在NS2網(wǎng)絡(luò)仿真軟件上對AOMDV-ES協(xié)議和AOMDV協(xié)議在不同場景下進行仿真實驗。通過對仿真結(jié)果的分析比較,驗證了AOMDV-ES協(xié)議的整體性能在路由開銷、分組遞交率和平均端到端延時方面要優(yōu)于AOMDV協(xié)議。 【關(guān)鍵詞】：MANET AOMDV 擴展環(huán)搜索 節(jié)能 穩(wěn)定
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 研究背景10
• 1.2 移動Ad hoc網(wǎng)絡(luò)概述10-14
• 1.2.1 移動Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展10-11
• 1.2.2 移動Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中的問題及關(guān)鍵技術(shù)11-12
• 1.2.3 移動Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)14-16
• 第2章 移動Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議16-26
• 2.1 移動Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議棧16-18
• 2.2 移動Ad hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分類18-19
• 2.3 移動Ad hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的性能指標19-21
• 2.4 移動Ad hoc網(wǎng)絡(luò)多徑路由協(xié)議21-24
• 2.5 移動Ad hoc網(wǎng)絡(luò)常用的節(jié)能穩(wěn)定方案24-25
• 2.6 小結(jié)25-26
• 第3章 基于主備鏈路穩(wěn)定性的節(jié)能多徑AOMDV-ES路由協(xié)議26-46
• 3.1 AOMDV-ES協(xié)議的消息格式和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)26-32
• 3.1.1 AOMDV-ES協(xié)議路由請求消息(RREQ)格式26-28
• 3.1.2 AOMDV-ES協(xié)議其他消息格式28-30
• 3.1.3 節(jié)點數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)30-31
• 3.1.4 節(jié)點跳數(shù)信息表31-32
• 3.1.5 鄰居節(jié)點信息列表32
• 3.2 AOMDV-ES路由協(xié)議實現(xiàn)32-44
• 3.2.1 基于節(jié)能方案的節(jié)點狀態(tài)設(shè)置32-36
• 3.2.2 基于節(jié)能方案的ERS初始化設(shè)置36-41
• 3.2.3 AOMDV-ES節(jié)能路由發(fā)現(xiàn)的實現(xiàn)41
• 3.2.4 AOMDV-ES主備穩(wěn)定鏈路的實現(xiàn)及維護41-44
• 3.3 小結(jié)44-46
• 第4章 基于NS2平臺的AOMDV-ES多徑路由協(xié)議實現(xiàn)46-64
• 4.1 NS2網(wǎng)絡(luò)仿真平臺46-53
• 4.1.1 NS2原理和主要構(gòu)件模塊46-49
• 4.1.2 NS2中基本的無線模型49-51
• 4.1.3 NS2模擬的方法和基本過程51-53
• 4.2 AOMDV-ES協(xié)議在NS2中的仿真實現(xiàn)方法和步驟53-63
• 4.2.1 NS2中無線模塊和AOMDV-ES的移動節(jié)點配置53-56
• 4.2.2 消息接收的實現(xiàn)56-60
• 4.2.3 消息發(fā)送的實現(xiàn)60-61
• 4.2.4 消息轉(zhuǎn)發(fā)的實現(xiàn)61
• 4.2.5 在NS2中添加AOMDV-ES協(xié)議61-63
• 4.3 小結(jié)63-64
• 第5章 仿真實驗及結(jié)果分析64-70
• 5.1 仿真介紹64-65
• 5.1.1 仿真場景設(shè)置64
• 5.1.2 仿真性能評價指標64-65
• 5.2 仿真結(jié)果分析65-69
• 5.2.1 不同的節(jié)點最大移動速度65-67
• 5.2.2 不同的間歇停留時間67-69
• 5.3 小結(jié)69-70
• 第6章 結(jié)論和展望70-72
• 參考文獻72-76
• 致謝76-78
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文78

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