Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中按需路由協(xié)議AODV的改進與仿真.pdf

1、移動Ad hoc網(wǎng)絡(luò)是一種不依賴與固定設(shè)施的、自組織的無線網(wǎng)絡(luò)，其組網(wǎng)方便、快捷，不受時間和空間的限制，既可應(yīng)用于救援、會議、戰(zhàn)場、探險或危險環(huán)境中的目標監(jiān)控等場合，又可用于有線網(wǎng)末端網(wǎng)絡(luò)的擴展。Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的主要特點是無線傳輸、動態(tài)拓撲、多跳連接、信道共享、帶寬受限和能源受限。 Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議是當前研究的熱點之一。傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議已經(jīng)不再適應(yīng)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)動態(tài)拓撲變化的拓撲結(jié)構(gòu)，必須設(shè)計新的Ad ho

2、c網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議。目前，適用于Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議較多，對典型的按需路由協(xié)議AODV的研究也是當前研究的熱點。 本文首先概述了Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的概念，特點，應(yīng)用領(lǐng)域和關(guān)鍵技術(shù)，其次介紹了Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中典型的路由協(xié)議，然后著重對AODV協(xié)議的原理和運行機制進行了說明，分析了該協(xié)議的優(yōu)缺點，并進行了改進。 結(jié)合AODV協(xié)議在路由修復(fù)和能量方面的不足，本文提出了三種改進的思路： 第一種改進思路：由于AODV協(xié)議

3、路由斷裂的情況比較復(fù)雜，本文分析了最有可能斷裂的四種情況，為了防止路由斷裂的出現(xiàn)，在建立主干路由的過程中，同時各個節(jié)點以混雜模式監(jiān)聽鄰居節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)包，根據(jù)數(shù)據(jù)包的字段HTD建立備選路由，必須保證備選路由中的所選擇的節(jié)點和主干路由中的節(jié)點不同。在路由維護階段結(jié)合HTD字段也避免出現(xiàn)“環(huán)”和“無窮計數(shù)”的情況。 第二種改進思路：在AODV協(xié)議中考慮能量因素，由于既要保證每條路由上的能量消耗最少，又要使得該路由上的節(jié)點的生存時間最

4、長，這個問題是個NP難題，因此在建立一種新的能量模型的基礎(chǔ)上，提出了一種近似算法來得到一個可行解，并在AODV協(xié)議上進行了實現(xiàn)，從而可延長網(wǎng)絡(luò)的生存時間，防止網(wǎng)絡(luò)過早斷裂。 第三種改進思路：仍然是以能量為主要出發(fā)點，提出了四種基于AODV協(xié)議的改進協(xié)議方案。這些協(xié)議基本上以時延為主要參數(shù)，根據(jù)各個節(jié)點能量消耗和門限值，概率和消耗水平情況，來建立不同的轉(zhuǎn)發(fā)時延，以此來達到各個節(jié)點的能量消耗均衡，增加了各個節(jié)點的存活時間，防止出現(xiàn)過

5、多的死亡節(jié)點。以上三種改進思路均在NS2仿真軟件下進行了實驗。實驗表明：改進后的協(xié)議比AODV有了明顯的改善，可以推廣到其他的單播和多播協(xié)議中。 本文共分為8章，各章內(nèi)容可歸納如下： 第1章引入了Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的概念，介紹了Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的特點，應(yīng)用前景及關(guān)鍵技術(shù)，同時介紹了本課題的來源及研究意義，最后論述了本文的工作和創(chuàng)新點。 第2章介紹了Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的典型路由協(xié)議。 第3章論述了AODV路由協(xié)

6、議運行機制和該協(xié)議的優(yōu)缺點。 第4章介紹了網(wǎng)絡(luò)仿真軟件NS2。 第5章提出了一種避免路由斷裂的改進協(xié)議AOD-AB，并在NS2平臺下與AODV進行了性能對比。 第6章在建立一種新的能量模型的基礎(chǔ)上，提出了一種近似算法來改進AODV協(xié)議，同時在NS2上對改進前后協(xié)議進行了比較。 第7章提出了四種基于時延的改進協(xié)議，并與AODV協(xié)議在NS2上進行了比較。 第8章對全文進行了總結(jié)，并對未來的工作進行了展