基于NS2平台下DSR路由算法的改进与实现

发布时间：2017-03-21 14:11

  本文关键词：基于NS2平台下DSR路由算法的改进与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：移动自组织(Ad Hoc)网络是由一些具备无线收发通信功能的移动终端设备组成的一个临时网络。这些设备被称为该网络中的节点,它们不需要依靠专门的基础网络设施就可以相互通信。节点是可以随意移动的,这会使得网络拓扑结构也跟着不断变化。当出现通信范围之外的节点之间需要通信时,其他节点可以转发分组来使其完成通信。在这种网络环境下普通的因特网路由协议(如RIP, OSPF)不能正常运行。因此,Ad Hoc网络下路由算法与协议的发展和研究备受人们关注。动态源路由协议(DSR)是无线Ad Hoc网络已经实现的一种按需路由协议,它的特点有高效、简单、多跳以及网络开销小等。但是DSR协议对带宽、时延以及丢包率等QoS参数都没有加以限制。针对DSR的不足,提出了一种基于QoS的均衡能量DSR改进型路由协议(DSR-I, DSR-Improvement)。DSR-I协议的核心思想是在满足QoS中的够用带宽约束条件下,在路由跳数和能量值构成的权重函数中,选择权重最大的路由进行数据分组的传输。从而有效地提高了该网络带宽的利用率、减少了分组的平均时延以及增加了节点在该网络的存活时间。本文使用的模拟仿真平台是由UC Berkeley研发的一个面向对象和离散事件驱动的网络仿真器(NS2)。通过编写OTcl脚本可以模拟Ad Hoc网络路由协议运行的全过程,并且将仿真数据结果输出到一个Trace文件中。然后使用Awk、Python等工具对Trace文件进行数据分析,并提取相关的性能参数对应的值,分析和评估其路由协议的性能差异。在NS2仿真平台下,分别对AODV和DSR, DSR和DSR-I协议进行不同情况下的仿真实验以及对比分析。仿真实验结果表明改进后的DSR-I协议比DSR更加优越。
【关键词】：移动自组织网络 动态源路由协议 NS2 仿真
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 课题背景与意义9-11
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 目的与意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2.1 Ad Hoc网络国内外研究现状11-12
• 1.2.2 路由协议国内外研究现状12-13
• 1.3 课题主要工作13
• 1.4 论文组织结构13-14
• 第二章 课题相关理论技术介绍14-21
• 2.1 Ad Hoc网络技术14-18
• 2.1.1 Ad Hoc网络概述14
• 2.1.2 Ad Hoc网络结构14-15
• 2.1.3 Ad Hoc网络特点15-17
• 2.1.4 Ad Hoc网络应用17-18
• 2.2 仿真工具的选择18
• 2.3 Ad Hoc网络路由协议18-20
• 2.3.1 路由协议分类18-19
• 2.3.2 表驱动路由协议19
• 2.3.3 按需路由协议19-20
• 2.4 本章小结20-21
• 第三章 DSR协议与仿真工具NS221-38
• 3.1 DSR协议21-27
• 3.1.1 DSR协议概述21
• 3.1.2 DSR协议分组格式21-22
• 3.1.3 DSR协议的运行机制22-26
• 3.1.4 DSR协议的优缺点26-27
• 3.2 仿真工具NS227-31
• 3.2.1 NS2概述27-28
• 3.2.2 NS2仿真流程28-29
• 3.2.3 NS2节点添加代理29-31
• 3.3 NS2下的DSR协议31-37
• 3.3.1 NS2下DSR节点结构31-32
• 3.3.2 DSR在TCP/IP协议栈位置32-33
• 3.3.3 NS2下DSR源代码分析33-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第四章 改进后的DSR-I协议38-46
• 4.1 DSR-I协议概述38
• 4.2 QoS模型优化38-42
• 4.2.1 QoS概述与指标38-39
• 4.2.2 数学模型分析39-40
• 4.2.3 QoS简化模型40-42
• 4.3 能量均衡优化42-45
• 4.3.1 算法基本思路42-43
• 4.3.2 算法模型和能量参数43-44
• 4.3.3 路由权重函数44
• 4.3.4 加权因子44-45
• 4.4 DSR-I算法描述45
• 4.5 本章小结45-46
• 第五章 仿真实验与结果分析46-60
• 5.1 仿真环境实验设计46-48
• 5.1.1 实验环境46
• 5.1.2 场景设计46-47
• 5.1.3 运动场景47
• 5.1.4 业务选择47-48
• 5.1.5 性能参数48
• 5.2 AODV和DSR仿真对比48-55
• 5.2.1 仿真参数48-49
• 5.2.2 不同最大速度49-52
• 5.2.3 不同节点数52-54
• 5.2.4 仿真结论54-55
• 5.3 DSR和DSR-I仿真对比55-59
• 5.3.1 仿真参数55
• 5.3.2 仿真结果与分析55-58
• 5.3.3 仿真结论58-59
• 5.4 本章小结59-60
• 第六章 结论与展望60-61
• 6.1 主要结论60
• 6.2 研究展望60-61
• 参考文献61-64
• 在学期间的研究成果64-65
• 致谢65

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