多级Ad Hoc网络与蜂窝网络融合的仿真研究

发布时间：2017-10-21 21:46

  本文关键词：多级Ad Hoc网络与蜂窝网络融合的仿真研究

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【摘要】：随着移动互联网的迅速发展,人们对无线通信的需求越来越高。带有固定基础设施的蜂窝网络如果遭到地震,战争等灾害的破坏时,网络通讯就会终断。Ad Hoc网络由于具有无固定基础设施、去中心化、移动性、自动组网的特点,可以弥补蜂窝网的不足。AODV路由协议是一种MANET路由协议,它是一种按需路由协议,每个节点无须保存整个网络的路由信息,只需要维护去往目的地节点的下一跳地址即可。标准的AODV路由协议是一种平面结构,路由发现的RREQ报文会在整个网络内进行广播,RREP报文也会在源节点和目的节点间进行单播转发。本文首先分析了AODV路由协议和3G网络在OPNET仿真平台的实现,重点在于报文流转的处理方式和路由的建立过程。然后在标准AODV路由协议中引入了网关和子网的概念,把Ad Hoc网络分成了两级——终端级Ad Hoc网络和网关级Ad Hoc网络。终端级Ad Hoc网络运行的是标准的AODV路由协议,网关级Ad Hoc网络运行的是网关级AODV路由协议,它是通过对标准AODV路由协议进行改进实现的。具体实现是在RREQ报文和RREP报文中增加了两个字段——终端级Ad Hoc网络的网络号和子网掩码,在进行路由发现时,每个收到RREQ报文的节点需要插入一条去往源节点所在的终端级Ad Hoc子网的路由信息,每个收到RREP报文的节点需要插入一条去往目的节点所在的终端级Ad Hoc子网的路由信息。通过VPN隧道技术实现了两级Ad Hoc网络和蜂窝网的融合,对于不同自治域间通信的报文都需要通过VPN隧道进行传输。具体做法是对于高层下发的IP数据报会增加一个新的IP报头,其源IP地址为源数据报的IP地址,目的IP地址是目的自治域的3G网关地址;对于从底层上传的IP数据报会进行解封装,去掉为穿越隧道而增加的IP报头,然后再上传给高层。最后,在OPNET仿真平台上通过修改AODV控制报文格式,建立MAG节点模型和MANET_3G节点模型,增加VPN模块,修改处理报文流转和路由建立的函数等,对两级Ad Hoc网络和3G网络的融合进行了仿真实现和结果分析。
【关键词】：多级Ad Hoc网络 AODV 3G网络 网络融合 VPN
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 课题研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.3 课题研究内容14
• 1.4 本论文结构安排14-15
• 第二章 Ad Hoc网络与蜂窝网络研究15-25
• 2.1 Ad Hoc网络介绍15-16
• 2.2 AODV路由协议分析16-21
• 2.2.1 AODV路由协议概述16-17
• 2.2.2 AODV路由协议的控制报文结构17-19
• 2.2.2.1 RREQ报文17-18
• 2.2.2.2 RREP报文18-19
• 2.2.2.3 RERR报文19
• 2.2.3 AODV路由协议的路由建立过程19-21
• 2.3 蜂窝网介绍21
• 2.4 VPN技术分析21-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 AODV路由协议和蜂窝网在OPNET中的实现分析25-41
• 3.1 OPNET中IP模块简介25-26
• 3.1.1 IP模块节点模型25
• 3.1.2 IP模块进程模型25-26
• 3.2 OPNET中MANET架构26-28
• 3.3 IP路由表和AODV路由表的关系28-29
• 3.4 OPNET中AODV路由协议实现29-38
• 3.4.1 AODV控制报文的定义29-31
• 3.4.2 AODV进程创建和初始化过程31
• 3.4.3 来自应用层的数据报文到达IP模块的处理方式31-33
• 3.4.4 来自底层的数据报文到达IP模块的处理方式33-34
• 3.4.5 AODV进程发出的控制报文的处理方式34
• 3.4.6 从底层上传的AODV控制报文的处理方式34-38
• 3.5 OPNET中蜂窝网的实现38-40
• 3.5.1 蜂窝网体系结构38-39
• 3.5.2 报文在蜂窝网中的处理过程39-40
• 3.6 本章小结40-41
• 第四章 多级Ad Hoc网络和蜂窝网融合的实现41-59
• 4.1 两级Ad Hoc网络简介41
• 4.2 终端级Ad Hoc网络内部节点间的路由建立过程41-42
• 4.3 不同终端级Ad Hoc网络间路由建立过程42-43
• 4.4 网关级AODV路由协议控制报文格式43-45
• 4.5 两级Ad Hoc网络在OPNET中的实现45-52
• 4.5.1 网关级AODV进程和终端级AODV进程的创建45-46
• 4.5.2 IP模块接收到应用层下发的数据报文的处理方式46-48
• 4.5.3 IP模块接收到底层上传的数据报文的处理方式48
• 4.5.4 IP模块接收到由AODV进程发出的控制报文的处理方式48-50
• 4.5.5 IP模块接收到底层上传的AODV控制报文的处理方式50-52
• 4.6 两级Ad Hoc网络跨 3G网络的通信在OPNET中的实现52-57
• 4.6.1 两级Ad Hoc网络和蜂窝网融合的拓扑介绍52-55
• 4.6.2 不同自治域间路由的建立方法55-56
• 4.6.3 VPN模块隧道的实现56-57
• 4.7 本章小结57-59
• 第五章 网络仿真与结果分析59-75
• 5.1 标准Ad Hoc网络仿真59-61
• 5.1.1 仿真场景介绍59-60
• 5.1.2 仿真结果分析60-61
• 5.2 终端级Ad Hoc网络内通信的仿真61-64
• 5.2.1 仿真场景介绍62-63
• 5.2.2 仿真结果分析63-64
• 5.3 同一个AS内两级Ad Hoc网络间通信的仿真64-70
• 5.3.1 仿真场景介绍64-65
• 5.3.2 仿真结果分析65-70
• 5.4 不同AS间跨蜂窝网通信的仿真70-74
• 5.4.1 仿真场景介绍70-72
• 5.4.2 仿真结果分析72-74
• 5.5 本章小结74-75
• 第六章 总结与展望75-77
• 6.1 总结75
• 6.2 展望75-77
• 致谢77-78
• 参考文献78-81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 王海涛;付鹰;;异构网络融合——研究发展现状及存在的问题[J];数据通信;2012年02期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 冯邦成;Ad hoc网络按需多路径距离矢量路由协议的研究[D];西南交通大学;2007年

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本文编号：1075350