无线自组网自适应OLSR路由算法的设计与实现

发布时间：2017-04-12 07:05

  本文关键词：无线自组网自适应OLSR路由算法的设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：MANET网络由于其自组织性、自愈性等特点使其广泛应用于军事通信和灾后应急通信等领域。针对MANET网络提出了许多路由算法和协议,包括按需路由协议、主动路由协议和混合路由协议等。但在移动、干扰和复杂地形等因素引起的网络拓扑动态变化的情况下,如何自适应选择和使用路由,保障端到端业务流的需求,一直是一个热点研究问题。本文基于OLSR主动路由协议,提出了协议参数自适应调整机制和自适应多径路由算法,并且基于Linux平台设计实现了所提出自适应多径路由算法。主要工作包括三个方面:首先,针对OLSR路由靠节点间周期性交换HELLO消息和TC消息获取链路状态信息的方式,固定的发射周期不能适应网络拓扑的动态变化,当节点快速移动时,表现为拓扑信息过期、路由失效;而当节点静止、网络拓扑没有变化时,浪费网络资源。本文提出了OLSR协议参数的自适应调整机制,根据节点本地链路集的变化情况,调整HELLO消息的发送间隔。根据本地MPR选择器集、MPR集以及邻居表的变化情况调整TC消息的发送间隔。其次,针对Ad Hoc网络中链路的不稳定性和电磁环境的时变性,单一路径不能满足上层业务的QoS要求,本文提出了基于链路质量度量的自适应多径策略,在网络层增加端到端的可靠性。当单一路径不能满足端到端递交率要求的时候,采用多条路径冗余传输,提高端到端的递交率。当网络环境较好的情况下,采用多径负载均衡传输让更多的节点参与转发提高网络生存期,提高端到端的吞吐量。同时,结合多径和网络编码进一步增强端到端的可靠性。最后,组建Ad Hoc网络对不同的协议参数进行实验,得出固定的协议参数不能适应网络拓扑的变化,协议参数需要根据网络环境进行自适应调整。同时,在Linux平台下基于OLSRd源码利用IO复用技术开发了多径OLSR路由协议,利用多线程技术和套接口实现了多径冗余传输和多径负载均衡。实验证明,在网络环境较差以及网络部分区域遭到干扰的时候,多径冗余传输能够提高端到端的递交率。
【关键词】：移动Ad Hoc网络 多径路由 OLSR路由 链路质量度量 QoS
【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
• ABSTRACT6-14
• 缩略词表14-15
• 第一章 绪论15-21
• 1.1 引言15-16
• 1.2 MANET网络路由协议概述16-18
• 1.2.1 OLSR路由协议16-17
• 1.2.2 AODV路由协议17-18
• 1.2.3 DSR路由协议18
• 1.3 MANET网络自适应路由技术研究背景18-19
• 1.4 本文的研究内容和主要工作19
• 1.5 本文的组织结构19-21
• 第二章 OLSR路由协议相关研究21-34
• 2.1 路由度量准则21-30
• 2.1.1 多跳网络中路由度量的特性21-22
• 2.1.2 多跳网络中的经典路由度量22-23
• 2.1.3 多跳网络中路由度量的研究23-28
• 2.1.4 链路质量信息在OLSR路由中的交互28-30
• 2.2 MPR技术30
• 2.3 多径OLSR路由30-33
• 2.3.1 多径路由定义及分类30-32
• 2.3.2 经典多径OLSR算法32-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第三章 OLSR协议参数分析与自适应调整机制34-44
• 3.1 OLSR路由关键协议参数34-35
• 3.2 协议参数对路由性能的影响35-36
• 3.3 OLSR路由协议参数与路由更新时间36-39
• 3.3.1 路由建立时延36-37
• 3.3.2 路由更新时延37-38
• 3.3.3 带链路质量的路由度量对路由更新的影响38-39
• 3.4 OLSR自适应参数调整机制39-43
• 3.4.1 自适应发送HELLO消息39-41
• 3.4.2 自适应发送TC消息41-42
• 3.4.3 结合FSR调整TC消息的TTL值42-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第四章 自适应多径OLSR路由技术44-65
• 4.1 多径OLSR路由的优缺点44-45
• 4.1.1 多径路由优点分析44-45
• 4.1.2 多径路由的缺点分析45
• 4.2 多径路由的按需计算45-46
• 4.3 基于ETX的多径OLSR路由算法实现46-50
• 4.3.1 ETX的局限及改进算法46-48
• 4.3.2 多重Dijkstra算法48-50
• 4.4 多径OLSR的自适应使用策略50-53
• 4.4.1 多径负载均衡51
• 4.4.2 多径冗余传输51-52
• 4.4.3 多径网络编码52-53
• 4.5 多径路由切换和修复53-54
• 4.6 多径OLSR实现框架54-55
• 4.7 多径OLSR实现的关键技术55-63
• 4.7.1 I/O复用技术55-59
• 4.7.2 多线程技术59-61
• 4.7.3 源路由技术61-63
• 4.8 本章小结63-65
• 第五章 实验网络平台及测试65-100
• 5.1 软硬件平台介绍65-70
• 5.1.1 树莓派简介65-66
• 5.1.2 Linux Netfilter+IPTables简介66-68
• 5.1.3 实验环境搭建68-69
• 5.1.4 实验测试工具简介69-70
• 5.2 协议软件设计与开发70-75
• 5.2.1 OLSRd源码介绍70-71
• 5.2.2 软件系统结构71-72
• 5.2.3 源路由切换流程72-74
• 5.2.4 多径传输流程74-75
• 5.3 实验测试75-99
• 5.3.1 协议性能评估参数75-76
• 5.3.2 OLSR路由参数对协议性能的影响76-81
• 5.3.3 不同的路由度量对OLSR的性能影响81-84
• 5.3.4 链路的不对称性对网络性能的影响84-86
• 5.3.5 多径冗余传输可靠性分析实验86-93
• 5.3.6 多径负载均衡传输功能分析93-99
• 5.4 本章小结99-100
• 第六章 结束语100-102
• 6.1 本文的工作总结100
• 6.2 论文工作展望100-102
• 致谢102-103
• 参考文献103-106
• 作者简介106-107
• 学位论文评审后修改说明表107-108
• 学位论文答辩后勘误修订说明表108-109

【参考文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 杨彬;MANET网络中OLSR路由协议研究与改进[D];电子科技大学;2013年

  本文关键词：无线自组网自适应OLSR路由算法的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：300936