移动Ad-hoc网络路由协议研究与实现

发布时间：2017-09-21 08:39

  本文关键词：移动Ad-hoc网络路由协议研究与实现

  更多相关文章： 移动自组织网 路由协议 模块化设计方法 AODV协议 OLSR协议 测试床平台

【摘要】：随着通信网络技术的发展,移动自组织网(MANET)作为下一代网络的关键部分,得到了广泛的研究与关注,而设计和实现能进行可靠通信的路由协议则一直是移动Ad-hoc网络的研究热点之所在。论文首先以提供一种能简单、高效实现路由协议的方案为研究目的进行了系统化模块设计,然后再针对协议的传输有效性和能量有效性进行了改进研究,最后在无线测试平台上对改进路由协议进行了实际测试。首先,论文在深入研究了Ad-hoc路由协议的基本框架和工作原理的基础上,结合Linux操作系统路由体系结构的特点,提出了一种能简单、高效、模块化实现Ad-hoc路由协议的新方案。论文就Ad-hoc路由协议的功能实现框架给出了方案中各个模块的设计步骤,并对设计实现时的关键技术给出了详细解决方案。其次,论文通过对表驱路由协议中的OLSR协议的关键研究问题进行描述,从提高OLSR协议传输有效性出发,在分析了传统OLSR协议具有缺陷的基础上,提出了一种基于全局改进的OLSR协议。对改进协议在OPNET仿真平台上进行了协议对比仿真测试,测试结果表明在大规模移动Ad-hoc网络环境中,基于全局改进的OLSR协议能有效地提高网络的传输性能。在本章的最后则采用模块化设计实现方法对此改进协议进行了设计实现。论文通过对按需路由协议在复杂多变的Ad-hoc网络环境中的局限和不足进行深入分析,从提高AODV协议能量有效性出发,提出了一种改进的能量有效的逆向AODV路由协议。对该改进协议在OPNET仿真平台上进行了协议对比仿真测试,测试结果表明在移动Ad-hoc网络环境中,基于能量有效的逆向AODV协议在不影响网络传输有效性的前提下能有效地提高网络的能量有效性。在本章的最后则采用模块化设计实现方法对改进协议进行了设计实现。最后,论文通过搭建基于WLAN的无线测试床环境以及相关的软硬件系统,在此系统平台上,对采用模块化设计实现的基于全局改进的OLSR协议、能量有效的逆向AODV协议进行了实际测试。在实验室规模较小、移动环境难以实现的测试环境下,对上述两种改进的协议与标准的OLSR协议和AODV协议进行了对比测试。测试结果表明:改进协议与标准协议表现出了相似的网络性能,且路由功能均验证正常,即测试结果与协议的理论分析达到一致,因此可以说明改进协议的在实测运行环境下具有有效性,同时也证明了模块化设计方案的可行性。
【关键词】：移动自组织网 路由协议 模块化设计方法 AODV协议 OLSR协议 测试床平台
【学位授予单位】：湖南大学
【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1章 引言11-17
• 1.1 课题研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 Ad-hoc路由协议的研究现状12-13
• 1.2.2 表驱路由协议的研究现状13-14
• 1.2.3 按需路由协议的研究现状14-15
• 1.2.4 路由协议实现技术的研究现状15
• 1.3 本课题主要研究内容15-17
• 第2章 Ad-hoc路由协议模块化设计方法的实现17-29
• 2.1 Linux系统基本路由体系结构17-18
• 2.2 Ad-hoc路由协议功能实现框架18-19
• 2.3 基于Linux的Ad-hoc路由协议模块化实现方案19-26
• 2.3.1 通用参数配置子模块20
• 2.3.2 路由算法子模块20-23
• 2.3.3 路由维护子模块23-24
• 2.3.4 路由转发子模块24-26
• 2.4 模块化设计方案软件实现的关键技术26-28
• 2.4.1 表存储结构设计26-27
• 2.4.2 多线程设计27
• 2.4.3 用户层与内核层之间的通信27-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第3章全局优化OLSR协议的研究及模块化实现29-39
• 3.1 OLSR协议描述29-30
• 3.2 传统OLSR协议中的MPR集选择算法30-31
• 3.2.1 算法准则30-31
• 3.2.2 算法描述31
• 3.3 OLSR协议中MPR集选择算法的改进31-34
• 3.3.1 基于贪心策略改进的MPR集选择算法32-33
• 3.3.2 基于全局改进的MPR集选择算法33-34
• 3.3.3 算法可行性分析34
• 3.4 算法仿真与分析34-36
• 3.4.1 仿真环境34-35
• 3.4.2 仿真结果分析35-36
• 3.5 Linux系统下基于全局改进的OLSR协议的模块化实现36-38
• 3.5.1 Global_OP_OLSR设计方案36-37
• 3.5.2 Global_OP_OLSR特性模块构建37-38
• 3.5.3 Global_OP_OLSR模块化配置实现38
• 3.6 本章小结38-39
• 第4章 能量有效的逆向AODV协议的的研究及模块化实现39-49
• 4.1 AODV协议描述39-41
• 4.2 逆向AODV协议描述41
• 4.3 基于能量有效性的逆向AODV算法设计41-43
• 4.3.1 最小功率路由41-42
• 4.3.2 能量均衡路由42
• 4.3.3 基于能量有效的代价函数42-43
• 4.4 能量有效逆向AODV路由的建立过程43-44
• 4.5 协议仿真与分析44-46
• 4.5.1 仿真环境44
• 4.5.2 仿真结果44-46
• 4.6 Linux系统下ER_AODV协议的模块化实现46-47
• 4.6.1 ER_AODV设计方案46
• 4.6.2 ER_AODV特性模块构建46-47
• 4.6.3 ER_AODV模块化配置实现47
• 4.7 本章小结47-49
• 第5章 无线测试平台上模块化设计路由协议的测试与分析49-57
• 5.1 基于WLAN的测试平台49-51
• 5.1.1 软硬件测试平台49-50
• 5.1.2 网络测试环境50-51
• 5.2 模块化设计GLOBAL_OP_OLSR协议的测试与分析51-53
• 5.2.1 测试结果与分析51-53
• 5.3 模块化设计ER_AODV协议的测试与分析53-56
• 5.3.1 测试结果与分析53-56
• 5.4 本章小结56-57
• 总结与展望57-59
• 参考文献59-63
• 致谢63-64
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：893486