移动自组网DSR协议改进研究

发布时间：2017-09-03 22:13

  本文关键词：移动自组网DSR协议改进研究

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【摘要】：移动自组网是一种由移动节点通过分布式协议自组织起来的无线通信网络。它无需基站支持,在组网灵活性、抗毁性、分布式管理以及成本等方面有着明显的优势,使其在军事领域和民用领域都具有广阔的应用前景。但是,由于终端节点的快速移动导致网络拓扑频繁变化,研究能够有效适应移动自组网动态环境的路由协议,对提高网络传输性能至关重要。DSR协议是一种简单、高效的按需路由协议,它专门为移动自组网而设计,对网络变化反应迅速,是移动自组网中最具有发展前景的路由协议之一。本文探讨了移动自组网的特性和相关技术,并重点介绍了路由技术及其研究成果。然后对DSR协议进行了深入研究,分析了其路由寻找和路由维护两大运行机制,并发现DSR协议仍然存在一些不足之处:DSR协议采用洪泛方式寻找路由,网络中的节点都要参与路由请求消息的转发,网络开销较大;必须将完整的源路由信息嵌入到每个数据分组中,造成了额外的路由开销;节点的高速移动和缓存中的过期路由影响源路由的准确性,会造成频繁的路由失效,导致大量地重新调用路由寻找过程,严重影响网络的传输质量。本文还深入研究了移动自组网中的分簇算法,结合分簇的优势提出了一种基于分簇结构的改进方案。它在DSR协议基础上,运用分簇算法将网络划分为若干互不相交的簇,每个簇在形成时被分配一个唯一的标识。路由发现过程只在骨干网络(簇首和网关构成)中进行,源路由簇标识序列代替,同一簇中的节点能够协同将数据发送给源路由指定的下一个簇内。由于分簇结构优越的连通性,相邻簇之间通常存在多条相互连接的链路,因此数据分组携带的源路由可以提供多条信源至信宿的路径,具有较高的稳定性。改进方案采取主动路由维护机制,能够使用冗余的链路对失效路径进行局部修复,提高了数据传输的可靠性。最后,在网络模拟仿真器NS2设定的网络场景中,对DSR协议和其改进方案进行对比仿真实验,仿真结果表明,改进后的DSR协议有效地提升了网络在路由开销、分组投递率和路由失效次数等方面的性能。
【关键词】：移动自组网 路由协议 DSR协议 分簇算法 NS2仿真
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 研究背景与意义9-10
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 目的与意义10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 移动自组网国内外发展现状10-11
• 1.2.2 路由协议国内外发展现状11-12
• 1.3 本文内容及结构安排12-14
• 第2章 移动自组网及路由协议综述14-23
• 2.1 移动自组网14-16
• 2.1.1 移动自组网的特点15
• 2.1.2 移动自组网的关键技术15-16
• 2.2 移动自组网路由协议16-19
• 2.2.1 路由协议的设计要求16-17
• 2.2.2 路由协议的分类17-19
• 2.3 DSR路由协议19-22
• 2.3.1 路由发现过程19-21
• 2.3.2 路由维护过程21-22
• 2.3.3 DSR协议的局限性22
• 2.4 本章小结22-23
• 第3章 移动自组网分簇算法的研究23-35
• 3.1 移动自组网的网络结构23-24
• 3.2 分簇算法基本概念和目标24-26
• 3.2.1 相关定义24-25
• 3.2.2 基本概念和目标25-26
• 3.3 经典分簇算法26-31
• 3.3.1 最小ID算法26
• 3.3.2 最大连接度算法26-27
• 3.3.3 最低节点移动性分簇算法27-28
• 3.3.4 加权分簇算法28-30
• 3.3.5 算法产生的簇结构30-31
• 3.4 分簇算法仿真与性能分析31-34
• 3.4.1 仿真场景31
• 3.4.2 性能评估参数31-32
• 3.4.3 仿真结果与分析32-34
• 3.5 本章小结34-35
• 第4章 基于簇结构的DSR协议改进方案35-46
• 4.1 DSR协议改进方案概述35-36
• 4.1.1 DSR协议存在的问题35
• 4.1.2 改进方案的主要思想35-36
• 4.2 相关定义36-37
• 4.3 网络分簇37-40
• 4.3.1 簇的形成37-38
• 4.3.2 簇的维护38-40
• 4.4 路由机制40-44
• 4.4.1 路由发现过程41-42
• 4.4.2 数据传输过程42-43
• 4.4.3 路由维护过程43-44
• 4.5 改进方案的特点44-45
• 4.6 本章小结45-46
• 第5章 DSR协议及其改进方案仿真与性能分析46-57
• 5.1 NS2仿真工具46-50
• 5.1.1 NS2简介46-47
• 5.1.2 NS2中的无线模型47-48
• 5.1.3 NS2仿真的基本过程48-50
• 5.2 DSR协议及其改进方案仿真与性能分析50-56
• 5.2.1 仿真场景50-51
• 5.2.2 性能评估参数51-52
• 5.2.3 不同移动速度下的仿真结果分析52-54
• 5.2.4 不同路由载荷下的仿真结果分析54-56
• 5.3 本章小结56-57
• 第6章 总结与展望57-59
• 6.1 主要工作总结57-58
• 6.2 未来工作展望58-59
• 参考文献59-62
• 发表论文和参加科研情况说明62-63
• 致谢63-64

【共引文献】

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本文编号：787635