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AODV自适应网关设计
作 者: 王林涛
导 师: 张新有
学 校: 西南交通大学
专 业: 计算机应用技术
关键词: 移动无线自组网 互联网关 自适应 微移动管理 网络仿真
分类号: TN929.5
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 26次
引 用: 0次
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内容摘要
随着无线通信技术的迅速发展,MANET(移动无线自组网)的应用范围也得到扩展。无线移动设备对Internet的接入需求使得以往相对独立的MANET技术研究已经不能满足其应用现状,近年来,MANET网络与Internet互联已经逐渐成为MANET技术的一个重要研究方向。在MANET网络与Internet互联研究中,关键技术是互联网关的设计及针对MANET网络环境特点的性能改进。互联网关是连接MANET与Internet的桥梁,为了实现MANET节点通过互联网关访问Internet,需要互联网关既支持Internet的层次路由又支持MANET中的无线多跳路由协议,并且可以实现两种网络环境下路由信息的交换;同时,互联网关还应支持两种不同结构的网络类型(具备有线网络接口与无线网络接口),并通过支持报文重封装和报文转发来实现Internet和MANET网络协议的转换。互联网关向有线、无线节点屏蔽了协议转换和报文重封装过程,从而实现了底层网络结构差异对通信双方的透明。论文对当前互联网关有代表性的研究成果进行了介绍和分析,在总结已有研究成果的基础上,实现了移动无线自组网基于AODV路由协议的互联网关设计。并针对MANET网络拓扑高度动态化的特点,对所设计的互联网关进行改进。改进的互联网关通过网关公告TTL自适应和网关公告间隔自适应两种自适应策略的协同,减小了由互联网关公告广播、转发引入的控制报文开销,有效提高了互联网关的服务质量;MANET与Internet互联环境下报文转发的端到端时延和报文转发率也有所改善。同时,改进的AODV路由协议应用了路由子层微移动管理算法,通过微移动管理算法屏蔽了由微移动性导致的MANET节点在网关间频繁切换操作,从而有效抑制了互联过程中的控制报文开销;保证了MANET节点在移动过程中到Internet连接的连续性和稳定性。论文中所实现的互联网关、自适应算法以及微移动管理算法均在NS2网络仿真平台上调试通过。通过对仿真数据的分析,对论文设计的互联网关性能进行评价,并与其他文献中的研究结果进行对比。对比结果表明:自适应策略控制了互联环境中控制报文开销,改善了系统端到端时延;在应用微移动管理算法后,进一步降低了系统通信代价,提高了互联环境下的服务质量。
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全文目录
摘要 6-7 ABSTRACT 7-9 目录 9-11 第1章 绪论 11-19 1.1 研究背景及意义 11-12 1.2 国内外研究现状 12-17 1.2.1 MANET与Internet互联网关 12 1.2.2 网关发现协议 12-13 1.2.3 网关自适应策略研究现状 13-16 1.2.4 网关选择与切换算法研究现状 16-17 1.3 本文研究工作及论文内容安排 17-18 本章小结 18-19 第2章 MANET与AODV路由协议 19-29 2.1 MANET简介 19-21 2.1.1 MANET网络特点 19 2.1.2 MANET路由分类 19-21 2.2 MANET与Internet互联 21-24 2.2.1 MANET网络模型 21-22 2.2.2 网络互联工作原理 22-24 2.3 AODV路由协议 24-28 2.3.1 AODV报文类型 24-26 2.3.2 AODV工作原理 26-27 2.3.3 AODV协议改进 27-28 本章小结 28-29 第3章 AODV协议中互联网关实现 29-40 3.1 AODV在互联环境中的报文设计 29-32 3.1.1 网关发现协议 29-30 3.1.2 网关公告Advertisement报文设计 30-31 3.1.3 包含网关信息的RREQ报文设计 31 3.1.4 包含网关信息的RREP报文设计 31-32 3.2 包含网关信息的报文处理实现 32-37 3.2.1 Advertisement报文发送 32-33 3.2.2 Advertisement报文接收 33-35 3.2.3 RREQ报文接收 35-36 3.2.4 RREP报文接收 36-37 3.3 互联环境AODV路由表 37-39 3.3.1 节点路由表 38 3.3.2 网关路由表 38-39 本章小结 39-40 第4章 网关自适应优化与微移动管理 40-58 4.1 网关公告跳数自适应优化 40-45 4.1.1 网关公告跳数自适应原理 40-41 4.1.2 ρ-TTL自适应算法 41-44 4.1.3 ρ-TTL自适应算法实现 44-45 4.2 网关公告间隔自适应优化 45-50 4.2.1 网关公告间隔自适应原理 45-46 4.2.2 ρ-INT自适应算法 46-48 4.2.3 ρ-INT自适应算法实现 48-50 4.3 MANET微移动管理 50-57 4.3.1 MANET节点微移动 51-53 4.3.2 MANET节点微移动管理 53-55 4.3.3 AODV微移动管理实现 55-57 本章小结 57-58 第5章 AODV自适应网关性能分析 58-69 5.1 NS2仿真平台 58-62 5.1.1 NS2简介 58-59 5.1.2 NS2中AODV实现 59-62 5.2 网关性能仿真分析 62-68 5.2.1 仿真场景 62-64 5.2.2 结果分析 64-68 本章小结 68-69 总结与展望 69-71 致谢 71-72 参考文献 72-76 攻读硕士学位期间发表的论文 76
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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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