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基于信号强度的MANET可靠性QoS路由选择策略

作　者: 王慧慧
导　师: 沙学军
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 移动AdHoc网络 QoS 信号强度可靠性
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 37次
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内容摘要

移动Ad Hoc网络是一种无中心、自组织的无线移动通信网络,能够支持动态的网络拓扑结构和多跳转发技术,所以被广泛运用于军事、交通、事故突发现场等紧急环境和民用无线数据通信领域。随着移动Ad Hoc网络的发展和多媒体技术的普及,人们已经不满足于移动Ad Hoc网络仅仅用于数据传输,而是希望其能够提供更多类型的服务,如从单纯的数据、话音以及带来某种限制的视频传输到数据、话音、图像的综合传输,因此这就要求移动Ad Hoc网络能够提供一定的QoS保障。然而节点的移动、信道的干扰和能源消耗等因素使得移动Ad Hoc网路的拓扑结构具有动态变化的特性,设计支持QoS要求的路由协议成了一项具有挑战性的任务,并已成为移动Ad Hoc网络研究开发的热点。本文首先介绍了移动Ad Hoc网络的概念、特点和结构,并对其路由协议进行了分类和比较,同时也介绍了两种典型的路由协议并对其进行了仿真分析。然后对现有的一些常见的移动Ad Hoc网络QoS路由协议进行了研究和比较,在分析国内外相关研究成果的基础上,对如何在移动Ad hoc网络中提供具有QoS保证的路由协议展开了深入的研究。本论文针对移动Ad Hoc网络中各节点运动导致节点间链路断续、零散以及有限的带宽资源对QoS的严重影响,提出了一种基于信号强度的MANET可靠性QoS(SSRQ)路由选择策略,在现有Ad Hoc按需距离矢量路由协议(AODV)的基础上提供了QoS保障,利用接收信号强度的变化来估计链路的可靠性,并将该可靠性信息加入到路由请求/应答分组中以合理选择源、宿节点间满足QoS要求的更可靠的路由连接。由于SSRQ路由选择策略基于路径可靠性来选择路由,因而减少了由于主机运动引起的链路破裂次数。本文基于NS2网络模拟仿真器对SSRQ路由选择策略和AODV协议进行了网络通信性能的模拟仿真。在随机网络模式下,分别在移动性、通信源节点数量、暂停时间可变以及网络规模可变的条件下对网络的数据包成功交付率、控制分组开销和平均端到端的延时进行了仿真分析。NS2仿真结果表明,本文所提出的SSRQ路由选择策略较无线自组网的AODV协议在数据包成功交付率、平均端到端的延时等方面表现出明显的优越性,而没有引入过大的控制分组开销。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章绪论  10-18
  1.1 课题背景及来源  10-12
  1.2 国内外研究现状及分析  12-13
  1.3 移动Ad Hoc网络的简介  13-17
    1.3.1 移动Ad Hoc网络的概念  13-14
    1.3.2 移动Ad Hoc网络的特点  14-15
    1.3.3 移动Ad Hoc网络的结构  15-17
  1.4 本文结构  17-18
第2章移动Ad Hoc网络路由协议的研究  18-26
  2.1 移动Ad Hoc网络路由协议的分类  18-20
    2.1.1 表驱动路由协议  18
    2.1.2 按需路由协议  18-19
    2.1.3 两类路由协议的比较  19-20
  2.2 两种典型的路由协议的介绍与比较  20-25
    2.2.1 两种典型路由协议的介绍  20-21
    2.2.2 两种典型路由协议性能的比较  21-25
  2.3 本章小结  25-26
第3章移动Ad Hoc网络中的QoS相关研究  26-36
  3.1 QoS参数  26
  3.2 QoS框架体系  26-29
    3.2.1 基于MACA/PR的QoS体系  27
    3.2.2 INSIGNIA服务质量框架体系  27-28
    3.2.3 iMAQ QoS体系  28-29
  3.3 QoS路由  29-34
    3.3.1 QoS路由协议的分类  29-30
    3.3.2 几种常见的QoS路由协议的介绍与比较  30-34
  3.4 移动Ad Hoc网络提供QoS保障所面临的问题  34-35
  3.5 本章小结  35-36
第4章基于信号强度的可靠性QoS估计算法的实现  36-49
  4.1 引言  36
  4.2 SSRQ路由协议描述  36-43
    4.2.1 QoS的数学模型  36-37
    4.2.2 节点可用带宽的估计  37-39
    4.2.3 基于信号强度的可靠性模型  39-43
  4.3 路由建立  43-48
    4.3.1 源节点  44
    4.3.2 中间节点  44-47
    4.3.3 目的节点  47-48
  4.4 本章小结  48-49
第5章 SSRQ算法的性能评价及相关分析  49-60
  5.1 仿真场景介绍  49-52
    5.1.1 仿真模型  49-51
    5.1.2 网络流量场景生成器  51
    5.1.3 运动场景生成器  51-52
  5.2 仿真性能指标参数的选择  52
  5.3 仿真结果与分析  52-59
    5.3.1 数据包成功交付率的性能对比  53-55
    5.3.2 控制分组开销的性能对比  55-57
    5.3.3 平均端到端的延时的性能对比  57-59
  5.4 本章小结  59-60
结论  60-61
参考文献  61-65
攻读学位期间发表的学术论文  65-67
致谢  67

基于信号强度的MANET可靠性QoS路由选择策略

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